Đánh giá hiệu quả xử lý nước cấp nuôi trồng thủy sản bằng Plasma lạnh

108
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC 
CẤP NUÔI TRỒNG THỦY SẢN BẰNG PLASMA LẠNH
Phạm Thị Tuyết Ngân1, Nguyễn Hoàng Nhật Uyên1, 
Trần Trung Giang1, Nguyễn Văn Dũng2, Đặng Huỳnh Giao2
TÓM TẮT
Nghiên cứu được thực hiện nhằm đáng giá khả năng cải thiện chất lượng nước nuôi trồng thủy sản của công nghệ 
plasma lạnh. Nghiên cứu gồm 3 thí nghiệm được thực hiện trên bể nước ngọt (thí nghiệm 1), nước lợ (thí nghiệm 2)
và bể nuôi cá lóc thâm canh (thí nghiệm 3), mỗi thí nghiệm gồm 2 nghiệm thức lặp lại 3 lần. Mẫu nước được thu 
trước và sau khi xử lý định kỳ hàng ngày và theo dõi trong vòng 7 ngày để đánh giá chất lượng nước. Kết quả cho 
thấy tất cả các chỉ tiêu chất lượng môi trường nước ở các thí nghiệm đều nằm ở ngưỡng thích hợp cho nuôi trồng 
thủy sản. Plasma lạnh không làm thay đổi nhiệt độ nước, pH và DO. Ở thí nghiệm 1, plasma lạnh làm giảm COD, 
TAN và TSS trong khi đó làm tăng NO2. Đối với thí nghiệm 2 và 3, plasma lạnh tăng TAN và NO2. Ngoài ra, plasma 
lạnh còn làm giảm đáng kể mật độ tổng vi khuẩn, Bacillus spp. và Aeromonas spp. ở tất cả các thí nghiệm (P < 0,05). 
Trong suốt quá trình thí nghiệm, mật độ E.coli được ghi nhận luôn ở mức < 10 cfu/mL. Điều này cho thấy công nghệ 
plasma lạnh có tiềm năng sử dụng trong việc cải thiện chất lượng nước và đặc biệt là khả năng xử lý tốt các mầm 
bệnh vi sinh trong môi trường nước.
Từ khóa: Plasma lạnh, chỉ tiêu chất lượng môi trường nước, mật độ vi khuẩn
1 Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ; 2 Khoa Công nghệ, Đại học Cần Thơ
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
 Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm 13 tỉnh 
và thành phố với tổng dân số gần 18 triệu người. 
Hiện nay, tỷ lệ dân cư nông thôn được sử dụng nước 
đạt tiêu chuẩn còn ở mức thấp (Đoàn Thu Hà, 2013). 
Bên cạnh đó, ĐBSCL là vùng trọng điểm của cả 
nước về sản xuất nông nghiệp và thủy sản, các hoạt 
động nuôi trồng thủy sản hiện nay phát triển một 
cách ồ ạt, thiếu kiểm soát, chủ yếu là các vùng nuôi 
nhỏ lẻ. Theo khảo sát của Lê Xuân Sinh và Đỗ Minh 
Chung (2009) thì có khoảng 59,8% số hộ không xử 
lý nước trước khi cấp vào bể nuôi cá lóc, đây chính 
là điều kiện để cho mầm bệnh phát triển và lây lan. 
Tuy nhiên, do không có hệ thống xử lý nước đi kèm 
nên trong quá trình nuôi trồng thủy sản dễ bị nhiễm 
bệnh dẫn đến tỉ lệ hao hụt tăng và giảm quá trình 
tăng trưởng của động vật thủy sản. Do đó, việc tìm 
ra giải pháp hữu hiệu để xử lý nước cấp nuôi trồng 
thủy sản với chi phí hợp lý và thân thiện môi trường 
đang là một vấn đề cấp thiết hiện nay.
Có nhiều phương pháp xử lý nước cung cấp 
cho nuôi trồng thủy sản. Mỗi phương pháp có ưu, 
nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Trong 
những năm gần đây, công nghệ plasma lạnh đã được 
nghiên cứu để xử lý nước. Do tác động tổng hợp của 
ozone, UV và các thành phần ôxy hóa khác mà công 
nghệ xử lý nước bằng plasma lạnh có hiệu quả cao 
hơn hẳn so với các phương pháp truyền thống như 
clorine, ozone, UV và vi sinh. Ngoài khả năng diệt 
khuẩn, plasma còn có khả năng diệt tảo và phân rã 
các chất độc hại như thuốc trừ sâu và bảo vệ thực vật 
(Grinevich et al., 2011, Kuraica et al., 2006; Majeed 
et al., 2012; Rong et al., 2014). Tuy nhiên, việc nghiên 
cứu tác động của plasma lạnh đến chất lượng nước 
nuôi trồng thủy sản vẫn chưa được thực hiện tại 
nước ta. Do đó, nghiên cứu này tiến hành khảo sát 
tác động của plasma lạnh đến chất lượng nước cũng 
như vi sinh trong nước. 
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Mẫu nước từ ao nuôi cá lóc và ao nuôi tôm thẻ 
(độ mặn 0‰ và 5‰) được sử dụng để thực hiện thí 
nghiệm. Mô hình xử lý nước cấp nuôi trồng thủy 
sản bằng công nghệ plasma lạnh với công suất xử lý 
3 m3/12 h (Hình 1). Mô hình này hoạt động như sau: 
đầu tiên, nước cần xử lý được bơm từ bể đầu vào qua 
bể lắng đứng. Nước từ bể lắng đứng chảy vào cột lọc 
thô do chênh lệch cột áp. Cột lọc thô chứa cát thạch 
anh có đường kính hạt 0,8 ÷ 1 mm dùng để lọc bớt 
các phù sa/cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng 
đứng. Sau khi qua cột lọc thô, nước vào bể chứa 1.
Từ bể chứa 1, nước được bơm vào các cột xử lý 
plasma với lưu lượng 2 lít/phút. Tại cột xử lý, plasma 
lạnh được tạo ra do hiện tượng phóng điện ở điện 
áp cao. Plasma tác động vào nước cần xử lý nhờ vào 
ozone, tia cực tím và điện tử năng lượng cao. Nhờ 
vào tác động tổng hợp của các thành phần này mà 
plasma có khả năng diệt khuẩn, mầm bệnh và các 
chất hữu cơ độc hại trong nước. Nước sau khi xử lý 
được lưu trong bình chứa khoảng 30 phút để phân rã 
hoàn toàn dư lượng ozone.
109
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Bố trí thí nghiệm
Nghiên cứu gồm 3 thí nghiệm: thí nghiệm đánh 
giá tác động của plasma lạnh lên chất lượng nước và 
mật độ vi sinh vật bể nước ngọt (thí nghiệm 1), bể 
nước lợ (thí nghiệm 2) và bể cá lóc (thí nghiệm 3).
Nguồn nước bố trí của thí nghiệm 1 được lấy từ 
ao nuôi cá lóc (độ mặn 0‰), nguồn nước của thí 
nghiệm 2 (độ mặn 5‰) được lấy từ ao nuôi tôm thẻ 
chân trắng. Cả 2 thí nghiệm đều được bố trí ngẫu 
nhiên trên các bể nhựa 500 lít gồm 2 nghiệm thức 
với 3 lần lặp lại: nghiệm thức đối chứng (không xử 
lý nước bằng plasma lạnh) và nghiệm thức xử lý 
(nước được xử lý bằng plasma lạnh). Hệ thống bể 
thử nghiệm được bố trí trong trại có mái che, được 
lắp sục khí liên tục và không thay nước trong suốt 
quá trình thử nghiệm. 
Thí nghiệm 3 được bố trí ngẫu nhiên gồm 2 
nghiệm thức với 3 lần lặp lại: nghiệm thức đối chứng 
(không xử lý nước bằng plasma lạnh) và nghiệm 
thức xử lý (nước được xử lý bằng plasma lạnh). Các 
nghiệm thức được bố trí trên bể nổi làm bằng bạt 
HDPE diện tích là 15 m2 và được bố trí ngoài trời. 
Sau khi nước được cấp vào các bể thí nghiệm thì thả 
cá lóc giống trực tiếp vào nuôi ở ngày thứ 2. Kích cỡ 
cá giống là 5 - 6 g, thả với mật độ 100 con/m2.
Nguồn nước sau khi cung cấp vào hệ thống sẽ 
được thu mẫu nhằm đánh giá mật độ sinh vật và 
chất lượng nước ban đầu. Sau khi hệ thống plasma 
được bật để xử lý nước, mẫu nước được tiếp tục theo 
dõi định kỳ hàng ngày trong vòng 7 ngày để đánh 
giá hiệu quả xử lý nước của plasma lạnh. Các chỉ 
tiêu đánh giá mật độ sinh vật và chất lượng nước bao 
gồm mật độ tổng vi khuẩn; Bacillus spp.; Aeromonas 
spp., E. coli, giá trị pH, nhiệt độ, hàm lượng oxy hòa 
tan (DO), tổng vật chất lơ lửng (TSS), tiêu hao oxy 
hóa học (COD), tổng đạm amonia (TAN) và hàm 
lượng nitrite (NO2).
2.2.2. Phương pháp phân tích mẫu
Mẫu nước được thu cách mặt nước khoảng 20 
- 30 cm. Các chỉ tiêu môi trường như nhiệt độ, pH 
và DO được đo bằng máy trực tiếp; hàm lượng TSS, 
TAN, NO2 và COD được phân tích theo phương 
pháp chuẩn (APHA, 1995). 
Mật độ tổng vi khuẩn, Bacillus spp., Aeromonas 
spp. và Escherichia coli được xác định bằng phương 
pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch của Baumann et 
al. (1980).
2.2.3. Phương pháp phân tích số liệu
Số liệu được tính giá trị trung bình và độ lệch 
chuẩn bằng chương trình Excel. Sự khác biệt giữa 
các nghiệm thức được kiểm tra bằng phép thử 
Independent T-test ở mức ý nghĩa 95% với phần 
mềm SPSS 16.0.
2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 2 đến tháng 
6 năm 2018, mẫu nước được thu và phân tích tại Bộ 
môn Thủy sinh học ứng dụng, Khoa Thủy sản, Đại 
học Cần Thơ.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tác động của plasma lạnh lên chất lượng nước 
và mật độ vi sinh vật bể nước ngọt
3.1.1. Chỉ tiêu chất lượng nước
Kết quả theo dõi nhiệt độ nước của hai nghiệm 
thức biến động theo nhiệt độ của môi trường bên 
ngoài. Nhiệt độ trung bình ở cả hai nghiệm thức ở 
mức 28,3oC. Nhiệt độ và pH giữa hai nghiệm thức có 
sự khác biệt không đáng kể (P > 0,05) và thích hợp 
cho sự phát triển của đối tượng nuôi thủy sản nhiệt 
đới. Điều này cho thấy plasma lạnh không tác động 
lên nhiệt độ và pH của nước sau khi xử lý.
Hình 1. Mô hình thí nghiệm xử lý nước cấp nuôi trồng thủy sản bằng plasma lạnh (3 m3/12 h)
Bể lắng
Bể đầu
vào
Cột lọc
thô
Bể
chứa 1
Bể
chứa 2
Tủ chứa
cụm xử lý
110
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
Hình 2A cho thấy hàm lượng oxy hòa tan (DO) 
trong cả hai nghiệm thức ổn định và không khác 
biệt nhiều trong suốt thời gian thí nghiệm. Hàm 
lượng DO ở các bể luôn ở mức trung bình khá cao, 
dao động từ 4,2 đến 5,8 mg/L, thích hợp cho nhiều 
đối tượng nuôi thủy sản. Trong khi đó hàm lượng 
tiêu hao oxy hóa học (COD) có sự khác biệt giữa 
hai nghiệm thức từ ngày thứ 3 sau khi xử lý. Hàm 
lượng COD ở ao xử lý thấp và khác biệt có ý nghĩa 
thống kê so với ao đối chứng (P < 0,05) (Hình 2B). 
Hàm lượng COD nghiệm thức đối chứng dao động 
từ 4,7 đến 6,6 mg/L, ở nghiệm thức xử lý là 3,3 đến 
4,2 mg/L. Sau khi xử lý plasma lạnh, vật chất hữu cơ 
bị phân hủy dẫn đến hàm lượng COD giảm thấp. 
Như vậy, việc sử dụng hệ thống xử lý plasma lạnh 
trong nước nuôi trồng thủy sản đã góp phần giảm 
ô nhiễm môi trường nước. Tương tự nghiên cứu 
của Trần Ngọc Đảm và Lê Mạnh Hùng (2015) thì 
hàm lượng COD của nước sau khi xử lý bằng công 
nghệ plasma giảm đến 90,4%. Nghiên cứu khác của 
Majeed và cộng tác viên (2012) thì hệ thống xử lý 
nước thải bằng công nghệ plasma có thể làm giảm 
lượng COD trong nước đến 30% sau khi xử lý.
Hàm lượng TAN (Hình 3A) ở cả hai nghiệm thức 
tương đối thấp và có xu hướng giảm dần về cuối thí 
nghiệm. Hàm lượng TAN không có sự khác biệt 
thống kê giữa hai nghiệm thức cho đến ngày thứ 4 
sau khi xử lý. Từ ngày thứ 4 đến cuối thí nghiệm, 
hàm lượng TAN ở nghiệm thức xử lý giảm nhanh 
còn 0,14 mg/L ở cuối thí nghiệm, và khác biệt thống 
kê so với đối chứng (P < 0,05). Hàm lượng TAN ở 
nghiệm thức xử lý thấp hơn là do việc xử lý nước 
bằng hệ thống plasma lạnh đã có ảnh hưởng đến 
việc chuyển hóa nitơ trong nước làm cho hàm lượng 
TAN giảm thấp.
Trong khi đó, hàm lượng NO2 (Hình 3B) có sự 
khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nghiệm thức đối 
chứng và xử lý (P < 0,05). Hàm lượng NO2 ở nghiệm 
thức xử lý giảm thấp ở ngày đầu tiên còn 0,06 mg/L 
so với ban đầu bố trí thí nghiệm là 0,25 mg/L. Tuy 
nhiên, sang ngày thứ 2 thì lượng NO2 tăng cao đến 
khi kết thúc thí nghiệm, điều này cho thấy việc xử lý 
nước bằng hệ thống plasma lạnh đã có ảnh hưởng 
đến chuyển hóa NO2 trong nước. Nguyễn Văn Dũng 
(2015) đã báo cáo về việc xử lý nước bằng hệ thống 
plasma lạnh sẽ làm tăng rất mạnh hàm lượng nitrate 
và nitrite của nước sau xử lý do hiện tượng phóng 
điện màng chắn trong môi trường không khí ẩm. 
Hàm lượng vật chất hữu cơ lơ lửng (TSS) (Hình 
3C) ở hai nghiệm thức giảm mạnh trong 2 ngày đầu 
sau khi xử lý, đặc biệt ở nghiệm thức xử lý plasma 
và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (P 
< 0,05). Kết quả này cho thấy việc xử lý nước bằng 
hệ thống plasma lạnh đã làm giảm hàm lượng TSS 
trong nước. Kết quả nghiên cứu phù hợp với kết quả 
của Trần Ngọc Đảm và Lê Mạnh Hùng (2015) khi 
nước được xử lý bằng hệ thống plasma làm giảm 
hàm lượng TSS đến 80,3%.
3.1.2. Chỉ tiêu mật độ vi sinh 
Mật độ tổng vi khuẩn (Hình 4A), Bacillus spp. 
(Hình 4B) và Aeromonas spp. (Hình 4C) ở nghiệm 
thức xử lý luôn thấp hơn đáng kể so với đối chứng, 
mật độ vi khuẩn giảm mạnh từ 1 đến 2 ngày sau khi 
xử lý bằng plasma lạnh và biến động nhẹ đến cuối thí 
nghiệm. Mật độ E. coli ở tất cả các bể dưới 10 cfu/mL.
Kết quả cho thấy công nghệ plasma lạnh có khả năng 
diệt khuẩn nhanh và hiệu quả đối với hầu hết tất cả 
các loài vi sinh vật, và ngay cả đối với nhóm vi khuẩn 
có Gram dương có vách tế bào dày và có khả năng 
hình thành bào tử như Bacillus spp. 
Hình 2. Biến động nồng độ DO (A) và COD (B) trong bể nước ngọt 
A B
111
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
Hình 3. Biến động hàm lượng TAN (A), NO2 (B) và TSS (C) trong bể nước ngọt
Hình 4. Biến động mật độ tổng vi khuẩn (A), Bacillus spp. (B) và Aeromonas spp. (C) trong bể nước ngọt
A B
C
A B
C
112
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
3.2. Tác động của plasma lạnh lên chất lượng nước 
và mật độ vi sinh vật bể nước lợ
3.2.1. Chỉ tiêu chất lượng nước
Nhiệt độ nước của hai nghiệm thức không có sự 
khác biệt đáng kể, nằm trong khoảng từ 25,5oC đến 
29oC, trong ngưỡng nhiệt độ của các loài động vật 
thủy sản. Trong khi đó chỉ số pH có sự khác biệt 
thống kê giữa hai nghiệm thức. Giá trị pH ở đối 
chứng tăng cao hơn so với nghiệm thức xử lý. Kết 
quả còn cho thấy hàm lượng DO (Hình 5A) và COD 
(Hình 5B) ở cả hai nghiệm thức đều có xu hướng 
giảm. COD dao động trong khoảng từ 5,5 đến 8,2 
mg/L thích hợp cho nuôi trồng thủy sản. COD sau 
khi xử lý bằng hệ thống plasma lạnh giảm từ 6,9 còn 
4,7 mg/L ở ngày thứ nhất và tăng nhẹ từ ngày thứ 3. 
Kết quả theo dõi hàm lượng TAN trong nước 
của hai nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa thống kê 
(P < 0,05) (Hình 6A). Đối với nghiệm thức xử lý, hàm 
lượng TAN trung bình sau khi xử lý ít bị biến động và 
giữ ở mức ổn định đến ngày thứ 6 thì bắt đầu giảm 
mạnh. Dựa vào kết quả phân tích mật độ và thành 
phần các loài tảo (không trình bày số liệu trong bài) 
cho thấy hàm lượng TAN trong nước giảm ở hai 
nghiệm thức về cuối thí nghiệm một phần là do thực 
vật phù du đã sử dụng TAN làm nguồn dinh dưỡng.
Hình 5. Biến động hàm lượng DO (A) và COD (B) trong bể nước lợ
Hình 6. Biến động hàm lượng TAN (A), NO2 (B) và TSS (C) trong bể nước lợ
A B
A B
C
113
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
Hàm lượng NO2 (Hình 6B) khi bắt đầu theo 
dõi là 0,24 mg/L và tăng dần ở cả hai nghiệm thức. 
Nghiệm thức đối chứng có hàm lượng NO2 biến 
động ở mức thấp (từ 0,09 đến 0,77 mg/L). Trong 
khi đó, hàm lượng NO2 ở nghiệm thức xử lý tăng 
mạnh ngay từ ngày thứ nhất và đạt giá trị cao nhất 
(1,61 mg/L) ở ngày thứ 6 sau khi xử lý bằng plasma 
lạnh, khác biệt thống kê so với đối chứng (P < 0,05). 
Hàm lượng TSS không có sự khác biệt nhiều giữa 
hai nghiệm thức cũng như ít biến động trong suốt 
thời gian thí nghiệm (Hình 6C), giá trị trung bình 
khoảng 22,9 mg/L. 
3.2.2. Chỉ tiêu mật độ vi sinh 
Tương tự kết quả thí nghiệm 1, mật độ tổng 
vi khuẩn (Hình 7A), Bacillus spp. (Hình 7B), 
Aeromonas spp. (Hình 7C) và E. coli ở các bể xử lý 
luôn thấp hơn đáng kể so với bể đối chứng.
Hình 7. Biến động mật độ tổng vi khuẩn (A), Bacillus spp. (B) và Aeromonas spp. trong bể nước lợ
A B
C
3.3. Ảnh hưởng của plasma lạnh đến mật độ vi 
sinh vật và chất lượng nước trong bể nuôi cá lóc
3.3.1. Chỉ tiêu chất lượng nước
Nhiệt độ và giá trị pH của nước các bể nuôi cá lóc 
ít biến động trong suốt quá trình thí nghiệm, và cũng 
không có sự khác biệt đáng kể giữa các nghiệm thức 
(P > 0,05). Nhiệt độ dao động từ 26oC đến 28,2oC, 
giá trị pH từ 6,6 đến 7,2. Theo Pillay (1990), nhiệt 
độ tối ưu cho sự tăng trưởng và phát triển của cá lóc 
từ 25 - 35oC. Courtenay và cộng tác viên (2004) cho 
rằng cá lóc có thể sống trong khoảng pH thấp 4 - 5 
và khoảng thích hợp 6,5 - 8,5. Do đó, khoảng nhiệt 
độ và pH của thí nghiệm nằm ở điều kiện tối ưu cho 
sự phát triển của cá lóc.
Nồng độ oxy hòa tan DO (Hình 8A) ở cả hai 
nghiệm thức giảm dần trong suốt thời gian thí 
nghiệm đặc biệt giảm mạnh ở nghiệm thức xử lý. Sự 
sụt giảm nồng độ DO diễn ra là do yêu cầu oxy cho 
hoạt động hô hấp của cá ngày càng tăng trong giai 
đoạn thí nghiệm. Trong khi đó, hàm lượng COD 
(Hình 8B) ở nghiệm thức xử lý thấp hơn đáng kể so 
với đối chứng (P < 0,05), hàm lượng COD nghiệm 
thức xử lý giảm mạnh từ 43,8 xuống còn 12,4 mg/L 
ở thời điểm kết thúc thí nghiệm. Hàm lượng COD 
ở các bể thí nghiệm khá cao nhưng vẫn nằm trong 
ngưỡng cho phép trong nuôi trồng thủy sản và có 
xu hướng tăng nhẹ vì hàm lượng TSS và hàm lượng 
chất hữu cơ ngày càng tăng trong môi trường bể 
nuôi cá. 
114
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
Hình 8. Biến động nồng độ DO (A) và COD (B) trong bể cá lóc
Hình 9. Biến động hàm lượng TAN (A), NO2 (B) và TSS (C) trong bể cá lóc
Tổng lượng đạm amôn TAN (Hình 9A) của cả 
hai nghiệm thức tăng dần trong suốt quá trình thí 
nghiệm do các chất hữu cơ, chất thải, thức ăn dư 
thừa, cặn bã tích tụ ngày càng nhiều trong bể nuôi 
cá. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy hàm lượng 
NO2 (Hình 9B) ở cả 2 nghiệm thức đều nằm trong 
giới hạn cho phép từ 0,014 - 0,093 mg/L. Nghiệm 
thức xử lý có xu hướng giảm còn bể đối chứng thì 
ngược lại. Qua đó cho thấy bể xử lý bằng hệ thống 
plasma lạnh có hàm lượng NO2 giảm thích hợp cho 
hệ thống nuôi thâm canh cá lóc trong bể bạt. 
A B
A
3.3.2. Chỉ tiêu mật độ vi sinh 
Mật độ tổng vi khuẩn (Hình 10A) và Aeromonas 
spp. (Hình 10C) ở tất cả nghiệm thức có khuynh 
hướng tăng dần trong suốt thời gian thí nghiệm 
do quá trình tích lũy vật chất hữu cơ là môi trường 
thuận lợi cho tất cả các loài vi sinh vật phát triển 
(Nguyễn Hữu Thọ, 2001). Trong khi đó, mật độ 
Bacillus spp. (Hình 10B) ở cả hai nghiệm thức lại 
giảm nhẹ. Điều đáng lưu ý là mật độ tổng vi khuẩn, 
Bacillus spp. và Aeromonas spp. ở nghiệm thức xử 
lý sụt giảm mạnh sau 1 ngày nước được xử lý bằng 
plasma lạnh, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối 
B
C
115
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
chứng (P < 0,05) mặc dù có khuynh hướng tăng dần 
trở lại từ ngày thứ 3 trở về cuối thí nghiệm. Mật độ 
tổng vi khuẩn giảm từ 6,7 ˟ 103 CFU/mL còn 5,67 ˟ 
102 cfu/mL, trong khi đó hầu như không phát hiện 
được Aeromonas spp. (mật độ < 10 cfu/mL) ở ngày 
đầu tiên sau khi xử lý nước. Theo Anderson (1993), 
mật độ tổng vi khuẩn trong nước sạch là ít hơn 103 
và trong nước bẩn là nhiều hơn 107 cfu/mL. Từ kết 
quả thí nghiệm cho thấy việc sử dụng plasma lạnh 
để xử lý nước đã làm cho mật độ vi sinh vật trong 
nước giảm đáng kể do đó thích hợp cho việc nuôi 
trồng thủy sản. Tuy nhiên, phương pháp xử lý nước 
bằng plasma lạnh với công suất hiện tại và chỉ xử lý 
nước ở giai đoạn cấp nước vẫn chưa phát huy hết 
hiệu quả trong bể nuôi cá lóc khi quá trình tích lũy 
vật chất hữu cơ ngày càng tăng trong suốt thời gian 
thí nghiệm.
IV. KẾT LUẬN 
Các yếu tố môi trường nước như nhiệt độ, giá trị 
pH, hàm lượng oxy hòa tan (DO), tiêu hao oxy hóa 
học (COD), tổng đạm amonia (TAN), hàm lượng 
nitrite (NO2) và tổng vật chất lơ lửng (TSS) của các 
bể thí nghiệm nằm trong ngưỡng thích hợp cho nuôi 
trồng thủy sản.
Plasma lạnh không làm thay đổi nhiệt độ nước, 
pH và hàm lượng DO nhưng làm giảm COD trong 
nước ngọt và tăng COD trong nước lợ.
TAN và TSS giảm sau khi được xử lý bằng plasma 
lạnh trong bể nước ngọt nhưng tăng trong bể thực 
nghiệm nuôi cá lóc. 
Plasma lạnh làm tăng hàm lượng NO2 trong nước.
Plasma lạnh có khả năng diệt khuẩn (tổng vi 
khuẩn, Bacillus spp. và Aeromonas spp.).
Trong suốt quá trình thí nghiệm, mật độ E.coli 
được ghi nhận chỉ ở mức < 10 cfu/mL qua các đợt 
thu mẫu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Nguyễn Văn Dũng, 2015, Nghiên cứu ứng dụng công 
nghệ plasma lạnh trong xử lý nước: tổng hợp tài liệu. 
Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 36, trang 
106-111.
Trần Ngọc Đảm và Lê Mạnh Hùng, 2015. Thiết kế và 
chế tạo hệ thống xử lý nước uống đóng chai công 
suất 07 m3/ngày bằng công nghệ lọc trao đổi ion và 
Plasma. Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, Trường 
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM.
Hình 10. Biến động mật độ tổng vi khuẩn (A), Bacillus spp. (B) và Aeromonas spp. (C) trong bể cá lóc
A
C
116
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 8(93)/2018
Đoàn Thu Hà, 2013. Đánh giá hiện trạng cấp nước nông 
thôn vùng đồng bằng sông Cửu Long và đề xuất giải 
pháp phát triển. Tạp chí Khoa học thủy lợi và Môi 
trường, trang 43.
Lê Xuân Sinh và Đỗ Minh Chung, 2009. Khảo sát các 
mô hình nuôi cá lóc (Channa micropeltes và Channa 
striatus) ở Đồng bằng sông Cửu Long. Kỷ yếu Hội 
nghị khoa học thủy sản toàn quốc, Đại học Nông Lâm 
TP HCM. 436-447.
Nguyễn Hữu Thọ, 2001, Biến động của sulfite, 
ammonia, nitrite, BOD, COD, chlo hữu cơ trong môi 
trường nước ảnh hưởng đến khả năng xảy ra bệnh 
đốm trắng, bệnh đàu vàng trên tôm nuôi ở Khánh 
Hòa. Tạp chí Thủy sản, 43, Bộ Thủy sản-Trung tâm 
Nghiên cứu thủy sản III, trang 5-15.
Anderson, I., 1993. The veterinary approach to marine 
prawns. In: Aquaculture for veterinarians: fish 
husbandry and medicine (Editor Brown L.): 271-296.
APHA, 1995. Standard Methods for the Examination 
of Water and Wastewater. 19th Edition, American 
Public Health Association Inc., New York.
Baumann, P., L. Baumann, S.S. Bang, and M.J. 
Woolkalis, 1980. Reevaluation of the taxonomy of 
Vibrio, Beneckea, and Photobacterium: abolition of 
the genus Beneckea. Curr. Microbiol. 4:127-132.
Courtenay, W.R., Jr., J.D. Williams., R. Britz, 
M.N. Yamamoto., P.V. Loiselle, 2004. Identity 
of Introduced Snakeheads (Pisces, Channidae) 
in Hawaii and Madagascar, with comments on 
Ecological concern. Bishop Museum Occasional 
Papers, 77: 13.
Grinevich V.I., E.Y. Kvitkova, N.A. Plastinia and 
V.V. Rybkin, 2011. Application of dielectric barrier 
discharge for waste water purification. Plasma 
Chemistry and Plasma Process. 31: 573-583.W.S.A. 
Kuraica, M. M., Obradović, B., Manojlović, D., 
Ostojić, D. R., and Purić, J., 2006. Application of 
coaxial dielectric barrier discharge for potable and 
waste water treatment. Ind. Eng. Chem. Res, 45, 882-
905. 
Majeed W.S.A., E. Karunakaran, C.A Biggs., W.B. 
Zinmmerman, 2012. Application of cascade 
dielectric barrier discharge plasma atomizers 
for waste water treatment. Proceeding of the 6th 
InternationalConference on Environmental Science 
and Technology. American science press.
Rong S.P., Y.B. Sun and Z.H. Zhao, 2014. 
Degradation of sulfadiazine antibiotics by 
water falling film dielectric barrier discharge. Chinese 
Chemical Letter. 25: 187-192.
Efficiency of cold plasma in aquaculture water treatment
Pham Thi Tuyet Ngan, Nguyen Hoang Nhat Uyen, 
Tran Trung Giang, Nguyen Văn Dung, Dang Huynh Giao
Abstract
This study was conducted to evaluate ability of cold plasma technology for improving water quality. The study included 
3 experiments with three replications: in fresh water tanks (experiment 1), in brackish water tanks (experiment 2) 
and in intensive fish tanks (experiment 3). Water samples collected before and after water treatment by cold plasma 
during 7-day experiment were analyzed to determine the efficiency of cold plasma in improving water quality. The 
results showed that all water quality parameters in experiments were suitable for aquaculture. The cold plasma did 
not affect water temperature, pH and DO. In experiment 1, the cold plasma decreased COD, TAN and TSS. However, 
it was found that the cold plasma increased NO2. In experiments 2 and 3, the cold plasma increased TAN, and NO2. 
In addition, the cold plasma has shown its ability in decreasing density of bacteria (total bacteria, Bacillus spp. and 
Aeromonas spp.). Besides, the density of Escherichia coli in water was recorded under 10 cfu/mL. These results proved 
that cold plasma has potential in improving water quality and removing bacterial pathogens in water. 
Keywords: Cold plasma, water quality parameters, bacterial density 
Ngày nhận bài: 19/7/2018
Ngày phản biện: 25/7/2018
Người phản biện: PGS.TS. Ngô Thị Thu Thảo
Ngày duyệt đăng: 15/8/2018