Ảnh hưởng của kích thước hạt nano đồng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa

Abstract

Vi khuẩn lam độc và độc tố của chúng thường gây ra những vấn đề môi trường nghiêm trọng ảnh hưởng tới hệ sinh thái tại các thủy vực nước ngọt. Sử dụng vật liệu nano trong kiểm soát bùng phát vi tảo đang là hướng đi mới có tiềm năng ứng dụng thực tế do khả năng kháng khuẩn cũng như các đặc tính lý-hóa của vật liệu. Kích thước vật liệu là một trong những yếu tố quyết định đến sự khác biệt của các hạt nano so với dạng thông thường. Tuy nhiên, các nghiên cứu về ảnh hưởng của kích thước tới độc tính của vật liệu nano còn ít được biết đến. Nghiên cứu này có mục tiêu đánh giá ảnh hưởng của ba kích thước hạt nano đồng khác nhau (d ≤ 10 nm; 30 nm ≤ d ≤ 40 nm và ≥ 50 nm) đối với vi khuẩn lam độc Microcystis aeruginosa. Vật liệu nano đồng được chế tạo bằng phương pháp khử hóa học và được phủ bằng ebitosan để làm tăng tính bền của vật liệu trong môi trường nước. Dải nồng độ nano đồng sử dụng trong nghiên cứu bao gồm 0 (đối chứng); 0,01ppm; 0,05ppm; 0,lppm; lppm và 5 ppm. Sau 10 ngày thí nghiệm, sự ức chế sinh trưởng Microcystis aeruginosa chủ yếu xảy ra ở các nồng độ 1 ppm và 5 ppm và không có sự khác biệt ở cả ba kích thước với hiệu suất ức chế đều đạt trên 80% so với mẫu đối chứng. Kích thước hạt 30 nm ≤ d ≤ 40 nm thể hiện độc tính mạnh nhất đối với Microcystis aeruginosa với giá trị EC₅₀ = 0,73 ppm; thấp hơn hai kích thước d ≥ 50 nm (EC₅₀ = 2,62 ppm) và d ≤ 10 nm (EC₅₀ = 5,02 ppm) tương ứng 3÷7 lần tại cùng thời điểm.