Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân lập tuyển chọn các chủng vi sinh vật ứng dụng xử lý nước thải giàu Nitơ, Photpho”.. Tóm tắt các kết quả của luận văn: Tình trạng ô nhiễm nước thải m
Trang 1THÔNG TIN VỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ
1 Họ và tên học viên: Ngô Thị Kim Toán 2 Giới tính: nữ
5 Quyết định công nhận học viên cao học: 3619/QĐ-CTSV, ngày 30/12/2010 của Hiệu trưởng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
6 Các thay đổi trong quá trình đào tạo:
7 Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân lập tuyển chọn các chủng vi sinh vật ứng dụng xử lý nước thải giàu Nitơ, Photpho”
8 Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm 9 Mã số: 60 42 30
10 Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quang Huy, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội
11 Tóm tắt các kết quả của luận văn:
Tình trạng ô nhiễm nước thải mà nguyên nhân do chứa các hợp chất nitơ và photpho ngày càng gia tăng trong những năm gần đây Một số vi sinh vật trong tự nhiên có khả năng chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ và photpho trong nước thải thành các chất không gây tác động xấu tới môi trường Màng sinh học được định nghĩa là dạng sống tồn tại phổ biến trong tự nhiên và khác biệt với dạng tế bào sống
tự do bởi mạng lưới các hợp chất ngoại bào bao quanh và những thay đổi, biệt hóa trong tế bào để vi sinh vật thích nghi với môi trường sống Vi sinh vật hình thành màng sinh học giúp chúng tồn tại và chống chịu được với những điều kiện bất lợi, tận dụng được nguồn dinh dưỡng của môi trường thông qua mối quan hệ hợp tác giữa các loài khác nhau
Các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa nitơ, tích lũy photpho được phân lập
từ mẫu nước thải các khu vực tại Hà Nội và Thanh Hóa trên các môi trường chọn lọc Các chủng vi sinh vật được thử khả năng hình thành màng sinh học bằng phương pháp nhuộm tím kết tinh Các chủng có khả năng tạo màng sinh học tốt
Trang 2được sử dụng cho các thí nghiệm phân tích khả năng chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ và photpho dựa trên phương pháp Standard
Từ mẫu nước thải bể biogas ở Vĩnh Lộc - Thanh Hóa và mẫu nước thải ở khu tập trung rác thải ở Hà Đông - Hà Nội, chúng tôi đã thu được 4 chủng vi sinh vật có khả năng hình thành màng sinh học tốt và có khả năng chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ và photpho tốt nhất là B11.11, B21.10, B23.2 và A4.2 Các chủng có khả năng hình thành màng sinh học ở nhiệt độ tốt nhất trong khoảng từ 37-50oC, pH từ 7-8 và có khả năng sử dụng một số nguồn cơ chất khác nhau như đường D-glucose, L-arabinose, D-mantose… Cấu trúc màng sinh học của bốn chủng B11.11, B21.10, B23.2 và A4.2 được quan sát dưới kính hiển vi điện tử (độ phóng đại 1000 lần) cho thấy đó là một mạng lưới chất ngoại bào bao quanh các tế bào và khuẩn lạc tạo thành cấu trúc không gian ba chiều của màng
Ba chủng vi sinh vật có khả năng xử lý nitơ tốt nhất, chủng B11.11 có khả năng chuyển hóa 85.21% NH4+ sau 20 ngày nuôi cấy, hai chủng B21.10 và B23.2
có khả năng chuyển hóa trên 97% lượng NO2- sau 20 ngày nuôi cấy Chủng A4.2, sau 7 ngày đã tích lũy gần như hoàn toàn lượng photpho trong môi trường (ham lượng 6mg/l), khi tăng hàm lượng photpho lên 18mg/l, sau 10 ngày, hàm lượng photpho trong môi trường giảm đi 39.32% so với ban đầu
Trình tự gen mã hóa rARN 16S của chủng B11.11 tương đồng 99,9 %
(1399/1400 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Bacillus licheniformis_X68416; B21.10 tương đồng 99.8% (1397/1400 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Bacillus
amyloliquefaciens_AB255669 và Bacillus methylotrophicus_EU194897; B23.2
tương đồng 97.8% (1370/1401 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Pseudomonas
pseudoalcaligenes_Z76666; tương đồng 97.6% (1368/1401 bp) với đoạn 16S của vi
khuẩn Pseudomonas mendocina_D84016; A4.2 tương đồng 99.9% (1411/1413 bp) với đoạn 16S của vi khuẩn Bacillus licheniformis_X68416 khi so sánh với các trình
tự 16S của các vi sinh vật trong ngân hàng gen quốc tế
12 Khả năng ứng dụng trong thực tiễn: (nếu có)
13 Những hướng nghiên cứu tiếp theo: (nếu có)
Trang 3Nghiên cứu, tối ưu hóa điều kiện chuyển hóa các hợp chất nitơ và photpho, nghiên cứu và lựa chọn giá thể phù hợp cho sự hình thành màng sinh học của các chủng nghiên cứu, đưa vào hệ thống xử lý nước thải quy mô công nghiệp
14 Các công trình đã công bố có liên quan đến luận văn:
- Nguyen Quang Huy, Ngo Thi Kim Toan, Trinh Thi Hien, Pham Bao Yen, (2012), Biofilm forming bacteria isolated from wastewater in Viet Nam VNU Journal of
Science, Natural Science and Technology 28 (2S):110-117
Hà Nội, ngày 6 tháng 12 năm 2012
Học viên
Ngô Thị Kim Toán
Trang 4INFORMATION ON MASTER’THESIS
1 Full name: Ngô Thị Kim Toán 2 Sex: Femal
3 Date of birth: 12/05/1988 4 Place of birth: Ha Noi
5 Admission decision number: 3619/QĐ-CTSV Dated 30/12/2010
6 Changes in academic process:
7 Official thesis title: “ Study, isolation and screening of microorganisms capable
of application treatmen rich of nitrogen, phosphorus in wastewater
8 Major: Practical biology 9 Code: 60 42 30
10 Supervisors: Dr Nguyen Quang Huy, Hanoi University of Science, Vietnam National University
11 Summary of the finding of the thesis:
Environmental pollutant caused by nitrogen and phosphorus compounds increased in recent years Some microorganisms in the natural ability to metabolize compounds containing nitrogen and phosphorus in wastewater into not cause adverse impacts on the environment Biofilm was defined as a common form of life exists in nature and different types of free-living cells by a network surrounding extracellular compounds and changes in differentiated cells to microorganisms adapted to their local environment Microorganisms forming biofilms help them survive and withstand with these adverse conditions, take advantage of the nutrients
of the environment through new partnerships between different species
The microorganisms capable of nitrogen metabolism, phosphorus accumulation was isolated from sewage sample areas in Hanoi and Thanh Hoa on selective medium The microorganisms tested ability to form biofilms using the crystal violet method Strains showed strong biofilms ability which used for experiments analyzing the ability to metabolize nitrogen compounds and phosphorus compounds based on the Standard method
Trang 5Two sample form wastewater of biogas tanks at Vinh Loc - Thanh Hoa provinces and the sewage waste in Ha dong - Ha noi, we selected four microorganisms strains which capable of forming biofilms and metabolize nitrogen and phosphorus compounds These are B11.11, B21.10, B23.2 and A4.2 strains These bacterium were formed biofilm optimal temperature in the range from 37 to
50oC, pH from 7 to 8 They were able to use some different qualities such as D-glucose, L-arabinose, D-mantose Biological membrane structure of the four strains B11.11, B21.10, B23.2 and A4.2 were observed under scanning electron microscope ( x1000 times) showed that it is a network of extracellular compounds and bacterial cells forming three-dimensional structure of the membrane
Three microorganisms strains capable of processing the strong nitrogen metabolic, B11.11 strain capable of 85.21% of NH4+ after 20 days of culture, the B21.10 and B23.2 strains ability to transform over 97% of NO2- after 20 days of culture Strain A4.2 after 7 days of culture has completely degraded 6 mg per liter
of photphorus in the culture media and after 10 days of cultivation accumulated 39.32% photphorus supplemented in the medium (18 mg per liter) was transformed
16S rRNA gene sequence analysis of strain B11.11 were 99.9% similarity
(1399/1400 bp) with Bacillus licheniformis_X68416; strain B21.10 were 99.8% similarity (1397/1400 bp) with Bacillus amyloliquefaciens_AB255669, and Bacillus
methylotrophicus_EU194897; strain B23.2 werer similarity 97.8% (1370/1401 bp)
with Pseudomonas pseudoalcaligenes_Z76666; similarity 97.6% (1368/1401 bp) with Pseudomonas mendocina_D84016; strain A4.2 were similarity 99.9% (1411/1413 bp) with Bacillus licheniformis_X68416 in Gene bank
12 Practical applicability:
13 Further research directions:
Research, optimized conditions metabolism of nitrogen and phosphorus compounds, research and selection of appropriate for the formation of the network
of biological study, based on waste water treatment system scalecareer
Trang 614 Thesis-related publications:
Nguyen Quang Huy, Ngo Thi Kim Toan, Trinh Thi Hien, Pham Bao Yen, (2012), Biofilm forming bacteria isolated from wastewater in Viet Nam VNU Journal of
Science, Natural Science and Technology 28 (2S):110-117
Ha noi, December 6 th , 2012
Signature
Ngo Thi Kim Toan