Hệ thống tuần hoàn là gì? Các công bố khoa học về Hệ thống tuần hoàn

Các phân tích đồng vị của 75 mẫu từ Samail ophiolite chỉ ra rằng sự trao đổi thủy nhiệt dưới nhiệt độ nóng chảy phổ biến với nước biển xảy ra trên bề mặt 75% của đoạn vỏ đại dương dày 8km này; địa phương, H₂O thậm chí còn thâm nhập vào peridotite bị nứt gãy. Các dung nham gối (δ¹⁸O = 10.7 đến 12.7) và các dãy tường lót (4.9 đến 11.3) thường giàu ¹⁸O, và gabbro (3.7 đến 5.9) bị thiếu ¹⁸O. Trong những đá này, tỷ lệ nước/đá ≤ 0.3, và δ¹⁸O_cpx ≈ 2.9 + 0.44 δ¹⁸O_feld, chỉ ra sự mất cân bằng đồng vị rõ rệt. Các giá trị δ¹⁸O của khoáng chất theo quỹ đạo trao đổi (trộn lẫn) cần điều chỉnh rằng plagioclase phải trao đổi với H₂O khoảng 3 đến 5 lần nhanh hơn clinopyroxene. Giá trị δ¹⁸O_feld tối thiểu (3.6) xuất hiện khoảng 2.5 km dưới tiếp xúc diabase-gabbro. Mặc dù những plagioclase trong gabbro dường như không thay đổi dưới khía cạnh petrograhy, oxy của chúng đã được trao đổi triệt để; sự vắng mặt của các khoáng chất thủy hóa, ngoại trừ talc và/hoặc amphibole nhỏ, cho thấy rằng sự trao đổi này xảy ra ở T > 400°–500°C. Các giá trị δ¹⁸O của plagioclase tăng lên theo từng mức từ các giá trị tối thiểu của chúng, trở nên trùng khớp với các giá trị nhiệt độ thấp của sơ cấp gần tiếp xúc với gabbro – diabase lót dày đặc và đạt đến 11.8 trong dãy dày. Sự giàu ¹⁸O trong các diabase thuộc phaco xanh một phần là do sự trao đổi với các chất lỏng mạnh đã bị dịch ¹⁸O, ngoài ra còn do trao đổi ngược ở nhiệt độ thấp hơn nhiều. Dữ liệu δ¹⁸O và hình học của buồng magma sống núi đại dương (MOR) đòi hỏi rằng phải có hai hệ thống thủy nhiệt không liên kết trong suốt phần lớn lịch sử trải rộng ban đầu của vỏ đại dương (khoảng 10⁶ năm đầu); một hệ thống tập trung trên trục sống núi và có thể liên quan đến một số tế bào đối lưu tuần hoàn xuống đến mái của buồng magma, trong khi hệ thống khác hoạt động dưới cánh của buồng, trong các gabbro phân lớp. Sự phun nước dịch chuyển ¹⁸O lên trên vào các dãy đã thay đổi từ hệ thống dưới, ngay bên cạnh mép xa của buồng magma, kết hợp với sự tác động của hoạt động thủy nhiệt T thấp tiếp tục, tạo ra sự giàu ¹⁸O trong phức hợp dày đặc. Tích hợp δ¹⁸O như một hàm theo độ sâu cho toàn bộ ophiolite thiết lập (trong lỗi phân tích và địa chất) rằng trung bình δ¹⁸O (5.7 ± 0.2) của vỏ đại dương không thay đổi kết quả từ tất cả các tương tác thủy nhiệt này với nước biển. Do đó sự thay đổi thuần trong δ¹⁸O của nước biển cũng bằng không, chỉ ra rằng nước biển được đệm bởi vòng đối lưu thủy nhiệt MOR. Dưới điều kiện ổn định, tỉ lệ đồng vị ¹⁸O tổng thể giữa các đại dương và magma bazan sống núi giữa đại dương được tính toán là +6.1 ± 0.3, ngụ ý rằng nước biển có một giá trị δ¹⁸O không đổi ≈−0.4 (trong sự vắng mặt của các hiệu ứng nhất thời như băng hà lục địa). Sử dụng các dữ liệu mới này về độ sâu tương tác của nước biển với vỏ đại dương, mô hình hóa số học của sự trao đổi thủy nhiệt chỉ ra rằng miễn là tốc độ lan rộng toàn cầu lớn hơn 1 km²/yr, sự đệm ¹⁸O của nước biển sẽ xảy ra. Các kết luận này có thể được mở rộng trở lại thời điểm đầu như là Archean (> 2.6 eon) với sự phòng ngừa rằng Δ có thể đã nhỏ hơn một chút (khoảng 5?) do các nhiệt độ tổng quát cao hơn có thể đã xảy ra khi đó. Do đó, nước biển có thể đã có một giá trị δ¹⁸O không đổi khoảng −1.0 đến +1.0 trong hầu như toàn bộ lịch sử của trái đất.

Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) ngày càng được coi là hệ thống sản xuất của tương lai với tác động sinh thái tối thiểu đối với sản xuất thực phẩm thủy sản. Để duy trì chất lượng nước tốt và sản xuất các sản phẩm thủy sản chất lượng và an toàn, các hệ thống này phụ thuộc vào một cộng đồng vi sinh vật đa dạng tham gia vào các quá trình khác nhau của việc làm sạch nước nhưng cũng gây ra những tác động không mong muốn. Bài viết tổng hợp kiến thức hiện tại về vi sinh vật trong RAS, sự phân bố tương đối của chúng trong các thành phần của hệ thống và vai trò của chúng trong hiệu suất hệ thống. Hệ thống sở hữu các tiểu khu khác nhau, trong đó vi sinh vật tìm kiếm các điều kiện ưu việt để có oxy và dinh dưỡng. Ammonia và nitrite được oxy hóa trong điều kiện hiếu khí thành các hợp chất ít độc hơn. Các vi khuẩn oxy hóa amoni trong màng sinh học oxy hóa kị khí cả ammonia và nitrite thành khí dinitrogen ít gây hại hơn. Vi khuẩn dị dưỡng khoáng hóa chất hữu cơ có nguồn gốc từ thức ăn thừa, xác chết và phân của cá. Trong điều kiện tải hữu cơ cao và tỷ lệ C/N cao, các vi khuẩn nitrat bị áp đảo bởi các vi khuẩn dị dưỡng với tác động tiêu cực lên quá trình nitrat hóa. Vì lý do chưa được hiểu rõ, sự hiện diện của vi sinh vật gây ra mùi vị khó chịu cũng xảy ra trong RAS. Quản lý vi sinh vật và quản lý đầu vào cho các hệ thống nhằm ngăn chặn sự phát triển của các loại mầm bệnh được thảo luận và các kỹ thuật quản lý mùi hương khó chịu cũng được trình bày. Các định hướng nghiên cứu được đưa ra để khám phá thêm tiềm năng của vi khuẩn dị dưỡng trong quản lý vi sinh vật và sản xuất thủy sản tập trung trong các hệ thống khác ngoài RAS.

Hệ thống thực phẩm hiện tại đặc trưng bởi dòng chảy tài nguyên theo chiều tuyến tính từ các khu vực nông thôn vào các thành phố, nơi mà phần lớn thực phẩm được tiêu thụ và các chất dinh dưỡng cần thiết bị thải ra dưới dạng nước thải. Tài nguyên nước và phốt pho hạn chế cùng với dấu chân carbon lớn của các loại phân bón hóa học thúc đẩy việc thu hồi nước và chất dinh dưỡng để tái sử dụng trong nông nghiệp. Bên cạnh các công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy xử lý nước thải thông thường, các giải pháp dựa vào thiên nhiên cung cấp một giải pháp thay thế vững chắc và tiết kiệm năng lượng. Bài báo này đánh giá tiềm năng của các quy trình xử lý sử dụng các giải pháp dựa vào thiên nhiên nhằm đóng kín vòng tuần hoàn nước và chất dinh dưỡng trong hệ thống thực phẩm đô thị. Phương pháp Phân tích Dòng Chất được sử dụng để định lượng ngân sách chất dinh dưỡng đô thị (nitơ, phốt pho, kali) có thể phục hồi từ nước thải hộ gia đình và chất thải bếp có thể phân hủy, lấy thành phố Vienna, Áo làm ví dụ. Mô hình phát triển phản ánh quá trình chuyển hóa nước và các chất dinh dưỡng của các đầm lầy xử lý và các bể biogas thành nước tưới phân và phân bón. Nó phân biệt giữa các yêu cầu về chất dinh dưỡng cụ thể của cây trồng và năng suất, cũng như điều kiện canh tác trong nhà kính và ngoài trời trong khí hậu ôn hòa. Kết quả chỉ ra rằng, với việc sử dụng các giải pháp dựa vào thiên nhiên, nước thải và chất thải bếp từ 77.250 người có thể hoàn toàn đáp ứng nhu cầu phân bón nitơ và phốt pho cho toàn bộ sản xuất rau củ ở Vienna, nơi hiện cung cấp một phần ba lượng rau tiêu thụ của Vienna. Số lượng người bổ sung vào hệ thống có thể cung cấp thêm lượng chất dinh dưỡng dư thừa đáng kể để sản xuất các loại cây trồng khác trong và ngoài thành phố. Mô hình có thể cung cấp thông tin cho việc lựa chọn và thiết kế các giải pháp dựa vào thiên nhiên để thu hồi và tái sử dụng chất dinh dưỡng, đồng thời hỗ trợ quy hoạch tích hợp về việc sử dụng các nguồn chất dinh dưỡng thứ cấp và tối ưu hóa việc sử dụng chất dinh dưỡng thứ cấp.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định diện tích bèo tai tượng (Pistia stratiotes) có khả năng xử lý nước thải trong hệ thống tuần hoàn (RAS) dựa trên tổng lượng chất thải của cá trê vàng (Clarias macrocephalus) nuôi ở các giai đoạn khác nhau. Số liệu tính toán dựa trên kết quả của 02 thí nghiệm bao gồm sự cân bằng vật chất dinh dưỡng trong RAS nuôi thương phẩm cá trê vàng và hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh trong hệ thống nuôi cá trê vàng thâm canh. Bèo tai tượng thể hiện tốt chức năng xử lý nước thải từ hệ thống nuôi. Trong 10 ngày đầu của thí nghiệm, tỉ lệ về hàm lượng các chất COD, TAN, N-NO3-, P-PO43-, TN và TP từ bể bèo tai tượng đi ra giảm tương ứng là 34,28; 40,70; 46,70; 24,56; 39,92 và 9,16% so với hàm lượng các chất trong nước đầu vào từ bể lọc sinh học. Trên cơ sở cân bằng vật chất dinh dưỡng, lượng chất thải hàng ngày từ 4 m3 thể tích bể nuôi cá trê vàng với mật độ 1.000 con/m3 chứa 17,51mg/L COD, 1,22 mg/L TAN, 16,40 mg/L N-NO3-, 2,92 mg/L P-PO43-, 28,55 mg/L TN và 17,32 mg/L TP. Như vậy, để đảm bảo chất lượng nước thải từ 4 m3 bể nuôi cá trê vàng trong RAS theo các quy chuẩn nước thải của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì diện tích bèo tai tượng cần thiết là trong khoảng 1,30 - 2,30 m2.

Báo cáo này tổng hợp những thành công trong việc nghiên cứu phát triển hệ thống nuôi siêu thâm canh  tôm thẻ chân trắng trong hệ thống tuần hoàn kết nuôi hợp đa loài, thích ứng với biến đổi khí hậu đã được thực hiện tại Khoa thủy sản từ 2020 đến nay. Kết quả nghiên cứu đã xác định được độ mặn thích hợp cho nuôi tôm thẻ từ 15 – 25‰, mật độ tôm nuôi trong khoảng 200 – 300 con/m3 và lượng giá thể thích hợp từ 30 đến 60 L (tương đương 3,75 – 7,5 m3 diện tích bề mặt giá thể/m3 bể nuôi). Kết quả ứng dụng ở quy mô thương mại, trên hệ thống bể nuôi 40m3 thả nuôi với mật độ 300 con/m3, sau 84 ngày nuôi tôm đạt khối lượng trung bình 16,68 – 18,20 g/con, tỷ lệ sống đạt 96,0 – 97,5%, năng suất đạt 4,42 – 4,48 kg/m3 và FCR từ 1,10 – 1,19.  Đối với quy mô ao đất lót bạt (500 m3/ao), thả nuôi với mật độ dao động từ 240 – 320 con/m3, sau 84 ngày nuôi tôm đạt khối lượng từ 18,18 – 22,73 g/con,...

Điều trị bệnh nhân nhồi máu não do tắc hệ thống tuần hoàn sau vẫn còn nhiều thách thức. Dù đã phát triển kỹ thuật lấy huyết khối và mở rộng cửa sổ điều trị, tuy nhiên tỉ lệ tử vong và tàn phế vẫn còn khá cao. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng kết 113 bệnh nhân được chẩn đoán nhồi máu não cấp hệ tuần hoàn sau vào trung tâm Cấp cứu A9 Bệnh viện Bạch Mai nhằm đánh giá các phương pháp điều trị, thời gian nằm viện và kết cục sau 3 tháng của nhóm bệnh nhân này. Kết quả: Điều trị nội khoa đơn thuần chiếm phần lớn với 105 bệnh nhân, tỷ lệ 92,9%. Tiêu sợi huyết đường tĩnh mạch áp dụng cho 4 bệnh nhân, chiếm 3,5%; Có 3 bệnh nhân được lấy huyết khối cơ học đường động mạch chiếm 2,7%. Một trường hợp được kết hợp tiêu sợi huyết đường tĩnh mạch với lấy huyết khối cơ học đường động mạch chiếm 0,9%. Số ngày nằm viện từ 7 đến dưới 14 ngày chiếm nhiều nhất với 50,4%. Thời gian nằm viện trung bình là 12,8 ± 6,896 ngày, thấp nhất 2 ngày và cao nhất 35 ngày. Tỉ lệ tử vong 11,5%. Tỷ lệ tàn tật nặng theo điểm Rankin sửa đổi (4, 5 điểm) chiếm 22,1%. Tỷ lệ bệnh nhân khuyết tật nhẹ (mRS 0, 1, 2, 3 điểm) chiếm 66,3%. Kết luận: Nhồi máu não cấp hệ tuần hoàn sau có tỉ lệ tử vong và tàn tật còn cao. Việc chẩn đoán phát hiện sớm, phối hợp nhiều biện pháp điều trị sẽ mang lại nhiều lợi ích cho bệnh nhân.

Thử nghiệm ương cá chình hoa (Anguilla marmorata) với các loại thức ăn khác nhau trong hệ thống tuần hoàn nước được thực hiện tại Khoa Thủy sản - Trường Đại học Cần Thơ từ 03/2012 đến 11/2012. Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức: (i) thức ăn nhân tạo, (ii) thức ăn nhân tạo kết hợp cá tạp và (iii) cá tạp được bố trí trong bể 2 m3 với hệ thống tuần hoàn nước. Cá chình có khối lượng 1,60 ± 0,01 g/con ương ở mật độ 20 con/m3trong nước ngọt, có sục khí. Kết quả sau 8 tháng ương, tốc độ tăng trưởng của cá ở nghiệm thức cho cá ăn thức ăn nhân tạo (0,020 g/ngày và 0,57 %/ngày) và thức ăn nhân tạo kết hợp cá tạp (0,018 g/con và 0,55 %/ngày) cao khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức cho cá ăn cá tạp (0,007 g/ngày và 0,29 %/ngày). Tỷ lệ sống đạt cao nhất ở nghiệm thức cho cá ăn thức ăn nhân tạo kết hợp cá tạp (90%) khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức cho cá ăn thức ăn nhân tạo (70%) và cá tạp (53,8%). Ương cá chình giống nhỏ trong hệ thống tuần hoàn nước tốt nhất khi cho cá ăn thức ăn nhân tạo kết hợp cá tạp.

Thí nghiệm ương cá chim vây vàng (Trachinotus blochii) với các mật độ khác nhau trong hệ thống nước lọc tuần hoàn được thực hiện trại thực nghiệm của Bộ môn Kỹ thuật nuôi Hải sản, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ từ tháng 12/2018 đến tháng 01/2019. Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức mật độ khác nhau: (1) 60 con/m3, (2) 90 con/m3, (3) 120 con/m3 và (4) 150 con/m3, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. Cá chim vây vàng giống có khối lượng trung bình ban đầu 2 g/con được bố trí ương trong bể nhựa 500 L với hệ thống nước lọc tuần hoàn, độ mặn 20‰ và sục khí liên tục. Cá được cho ăn thức ăn công nghiệp hàm lượng đạm 44% (thức ăn dành cho cá chẽm) và được điều chỉnh theo nhu cầu ở tất cả các nghiệm thức. Kết quả sau 30 ngày ương, tốc độ tăng trưởng của cá ở nghiệm thức mật độ 150 con/m3 (0,26 g/ngày và 5,30 %/ngày) cao nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với ba nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức mật độ 60 con/m3 (0,20 g/ngày và 4,62%/ngày) thấp nhất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức khác (p<0,05). Tỷ lệ sống đạt 100% ở tất cả các nghiệm thức khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p<0,05)...