Nghiên cứu khả NĂng hấp phụ nitrat trong môi trưỜng nưỚc của than sinh học từ tràm phạm Ngọc Thoa, Tăng Lê Hoài Ngân, Đỗ Thị Mỹ Phượng, Nguyễn Xuân Lộc, Lê Thị Thanh Trúc, Huỳnh Thị Hồng Xuyến, Nguyễn Ngọc Hân, Nguyễn Hữu Chiếm

P. N. Thoa và cs. / Nghiên cứu khả năng hấp phụ nitrat trong môi trường nước của than sinh học từ tràm 
40 
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ NITRAT 
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA THAN SINH HỌC TỪ TRÀM 
Phạm Ngọc Thoa, Tăng Lê Hoài Ngân, Đỗ Thị Mỹ Phượng,
Nguyễn Xuân Lộc, Lê Thị Thanh Trúc, Huỳnh Thị Hồng Xuyến,
Nguyễn Ngọc Hân, Nguyễn Hữu Chiếm 
Khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ 
Ngày nhận bài 10/12/2020, ngày nhận đăng 19/02/2021 
Tóm tắt: Ô nhiễm nguồn nước bởi nitrat đang trở thành vấn đề quan trọng trong 
thời gian gần đây. Nitrat tuy không gây độc nhưng lại có thể chuyển hoá thành nitrit và 
gây ra tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con người. Một trong những phương pháp 
loại bỏ nitrat hiệu quả là sử dụng vật liệu hấp phụ. Mục tiêu của nghiên cứu này là 
đánh giá khả năng hấp phụ nitrat trong nước thải biogas bằng than sinh học tràm được 
nung ở 700
o
C. Các đặc tính vật lý và hóa học của than sinh học tràm được xác định 
bằng nhiều phương pháp, bao gồm kỹ thuật hiển vi điện tử (SEM) và đo diện tích bề 
mặt Brunauer-Emmett-Teller (BET). Nồng độ nitrat được đo bằng máy quang phổ UV 
có bước sóng 660 nm. Kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình hấp phụ nitrat đạt tối ưu 
khi pH = 4 với khối lượng than là 1 g, thời gian hấp phụ đạt cân bằng sau 15 phút. Dữ 
liệu thí nghiệm phù hợp với các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt khác nhau (mô hình 
Langmuir, mô hình Freundlich). Dung lượng nitrat hấp phụ cực đại của than tràm theo 
Langmuir là 15,5 mg/g.
Từ khóa: Hấp phụ; than sinh học; biogas; tràm; nitrat. 
1. Giới thiệu 
Trong những năm gần đây, chăn nuôi quy mô lớn có vai trò trọng yếu trong phát 
triển kinh tế nông nghiệp. Tuy nhiên, việc gia tăng số lượng vật nuôi để tăng hiệu quả 
kinh tế đã tạo ra một lượng lớn chất thải động vật. Lượng chất thải này, dù đã qua xử lý 
(hầm biogas) nhưng chưa đạt quy chuẩn, được thải vào sông hồ, gây nên tình trạng ô 
nhiễm nguồn nước, trong đó đặc biệt nghiêm trọng là ô nhiễm nitrat. Ion nitrat có độ hòa 
tan cao, do đó rất khó để loại bỏ nitrat ra khỏi nước. Nồng độ nitrat cao tích tụ trong các 
ao, hồ sẽ tạo nên hiện tượng phú dưỡng, phá hủy hệ sinh thái của các vùng nước ngọt, 
làm suy giảm chất lượng nguồn nước [1-2]. Khi nước có nồng độ nitrat trên 45 mg/L 
dưới dạng NO
3
-
hoặc trên 10 mg/L dưới dạng N-NO
3
-
thì không thể được sử dụng làm 
nước uống [3] vì, các phản ứng trao đổi chất bên trong cơ thể người sẽ chuyển hóa nitrat 
thành các hợp chất độc hại như nitrit và nitrosoamines. Khi nồng độ nitrat cao hơn mức 
giới hạn cho phép sẽ gây ra chứng methemoglobin huyết hoặc hội chứng trẻ em xanh, 
làm tăng tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh, dị tật bẩm sinh, ung thư, tăng huyết áp... Trẻ sơ sinh 
dễ mắc bệnh hơn do tiêu thụ nhiều nitrat qua nước uống so với người lớn [4-5]. Vì vậy, 
cần phải có biện pháp để quản lý nguồn chất thải này. Hiện nay, nhiều phương pháp đã 
được áp dụng nhằm loại bỏ nitrat ra khỏi nguồn nước, trong đó phương pháp hấp phụ 
ngày càng được chú ý rộng rãi vì đơn giản, hiệu suất cao, giá thành rẻ và dễ ứng dụng 
vào thực tiễn. Các vật liệu chính được sử dụng làm vật liệu hấp phụ để loại bỏ nitrat 
thường là zeolit và than sinh học. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng than sinh học có 
Email: ngocthoacdbt2013@gmail.com (P. N. Thoa) 

Trường Đại học Vinh 
 
Tạp chí khoa học, Tập 50 - Số 1A/2021, tr. 40-53 
41 
khả năng hấp phụ NO
3
-
từ dung dịch. Than bã ngô 600ºC có thể hấp phụ NO
3
-
với một 
lượng 1,4-1,5 mg N/g [6]; than sinh học biến tính từ bã mía 600ºC có thể hấp phụ NO
3
-
tối đa đến 28,21 mg N/g [7]. Ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu công nhận tiềm 
năng hấp phụ nitrogen của than sinh học và ứng dụng than sinh học trong kiểm soát ô 
nhiễm nguồn nước. 
Trong nghiên cứu này, một loạt thí nghiệm đã được thực hiện nhằm đánh giá khả 
năng hấp phụ nitrat từ nước thải biogas (nước thải đầu ra của hệ thống khí sinh học) bằng 
than sinh học tràm nung ở 700ºC. Tràm được chọn làm nguyên liệu để sản xuất than sinh 
học vì cây tràm là nguồn tài nguyên dồi dào, có sẵn, dễ tìm và giá thành rẻ ở Đồng bằng 
sông Cửu Long. Các kết quả nghiên cứu được trình bày ở đây nhằm cung cấp cơ sở cho 
việc ứng dụng than sinh học trong các dự án kỹ thuật xử lý ô nhiễm nước trong thực tiễn.