Bước đầu nghiên cứu vi khuân nitrat hoá trong hồ chứa nước thải chợ vinh nghệ an

Những vi sinh vật gây bệnh đó chỉsống trong nớc một thời gian nhất định nhng nguồn nớc thải lại đợc đổ vào th-ờng xuyên nên lúc nào chúng cũng có mặt.. Trong thành phần ô nhiễm của nớcth

Tống Thị Minh Thuyết

Bớc đầu nghiên cứu vi khuẩn nitrat hoá

trong hồ chứa nớc thải chợ Vinh – Nghệ

An

khoá luận tốt nghiệp

cử nhân khoa học sinh học

Chuyên ngành: Di truyền - Vi sinh

Vinh, tháng 5/2005

Mục lục

Mở đầu 3

Chơng I: Tổng quan tài liệu 5

I.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn nitrat hoá 5

I.2 Sự ảnh hởng của một số yếu tố sinh thái đến sinh trởng và phát triển của vi khuẩn nitrat hoá 8

2.1 Nhiệt độ 8

2.2 pH 9

2.3 Oxi hoà tan (DO) 9

2.4 Dinh dỡng 9

2.5 ánh sáng 10

2.6 Giá thể 10

I.3 Vai trò của vi khuẩn nitrat hoá đối với sự chuyển hoá nitơ trong

các thủy vực 11

I.4 Tình hình nghiên cứu về vi khuẩn nitrat hoá ở Việt Nam 14

I.5 Các loại môi trờng dùng để phân lập và nuôi cấy vi khuẩn nitrat hoá 15

Chơng II: Đối tợngvà phơng pháp nghiên cứu 17

II.1 Đối tợng nghiên cứu 17

II.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 17

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 17

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 17

II.3 Phơng pháp nghiên cứu 18

2.3.1 Phơng pháp thu mẫu 18

2.3.2 Phơng pháp phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lý thuỷ hoá 18

2.3.3 Phơng pháp nuôi cấy và xác định vi khuẩn tổng số hiểu khí [1] 19

2.3.4 Phơng pháp nuôi cấy và xác định coliform tổng số 20

2.3.5 Phơng pháp nuôi cấy vi khuẩn nitrat hoá 21

3.6 Phơng pháp xử lý số liệu 21

Chơng III Kết quả nghiên cứu và thảo luận 22

I Chất lợng nớc của hồ chứa nớc thải chợ Vinh (Nghệ An) 22

1.1 Một số đặc điểm của hồ chứa nớc thải chợ Vinh 22

1.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá và vi sinh vật 22

1.2.1 Kết quả phân tích Đợt I (ngày 11/10/2004) 22

1.2.2 Kết quả phân tích Đợt 2 (ngày 4/12/2004) 23

1.2.3 Kết quả phân tích Đợt 3 (ngày 27/3/2005) 24

II Kết quả định lợng vi khuẩn nitrat hoá 25

2.1 Định lợng bằng phơng pháp đếm số khuẩn lạc (CFU) trên môi trờng Vinogratxki chứa agar đặc 25

2.2 Định lợng bằng phơng pháp đếm số khuẩn lạc (CFU) trên môi trờng Nitrobacter Medium B chứa agar đặc 26

2.3 Định lợng bằng phơng pháp MPN trong môi trờng lỏng Nitrobacter Medium B 28

III Một số đặc điểm của vi khuẩn nitrat hoá trong quá trình nuôi cấy 29

3.1 Vi khuẩn nitrat hoá nuôi cấy trên môi trờng agar đặc 29

3.2 Vi khuẩn nitrat hoá nuôi cấy trong môi trờng dịch thể 30

IV Tìm hiểu về sự sinh trởng của vi khuẩn nitrat hoá 31

Kết luận và đề nghị 33

I Kết luận 33

II đề nghị 34

Tài liệu tham khảo 35

Phụ Lục 37

Mở đầu

Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹthuật đã kéo theo sự gia tăng sản xuất công nghiệp và quá trình tiêu dùng củakhoảng 6 tỷ ngời trên hành tinh này Kết quả là đã góp phần tạo ra một lợnglớn các chất thải gây nên ô nhiễm trầm trọng môi trờng sống, ô nhiễm nguồnnớc, mặt đất và cả không khí Đặc biệt, vấn đề ô nhiễm nguồn nớc do nớc thảisinh hoạt cho đến nay vẫn nằm trong mối quan tâm lo ngại không chỉ riêngViệt Nam mà tất cả các nớc trên thế giới

Nớc thải sinh hoạt do con ngời thải ra trong cuộc sống hàng ngày theo

hệ thống cống rãnh, chảy vào các sông, hồ và gây ô nhiễm các thuỷ vực Loạinớc thải này chứa nhiều phân rác, các hợp chất hữu cơ và các muối hoà tan

Đặc biệt là sự có mặt của các loại vi khuẩn đờng ruột và các loại vi sinh vậtgây bệnh khác, các loại trứng giun sán Những vi sinh vật gây bệnh đó chỉsống trong nớc một thời gian nhất định nhng nguồn nớc thải lại đợc đổ vào th-ờng xuyên nên lúc nào chúng cũng có mặt Trong thành phần ô nhiễm của nớcthải loại này có chứa hàm lợng lớn các hợp chất chứa N (hay hợp chất hữu cơ

đã đợc vi sinh vật khoáng hoá thành NH3 tan trong nớc ở dạng NH4+ sau đó sẽchuyển hoá thành NO2- và NO3-) có độc tính cao đối với hệ thuỷ sinh, động

với cá và các sinh vật khác trong nớc NH3 hay NH4+ có trong nớc cùng vớiphốtphát thúc đẩy quá trình phú dỡng của nớc

Tính độc của NH3 cao hơn NH4+ Với nồng độ 0,01mg/l đã gây độc cấptính NH4+ lại là hợp chất dinh dỡng rất thích hợp đối với vi sinh vật, tảo vàthực vật thủy sinh Nếu trong nớc chứa chủ yếu là nitrit (NO2-) là nớc đã bị ônhiễm một thời gian dài hơn Nitrit là hợp chất có hại trực tiếp đến con ngời(đặc biệt đối với phụ nữ và trẻ em) và là tiền chất của một số sản phẩm có khảnăng gây ung th Nếu nớc chứa chủ yếu là hợp chất nitơ ở dạng nitrat (NO3-)chứng tỏ quá trình phân huỷ đã kết thúc [9]

Nh vậy, vấn đề đặt ra là ở chỗ việc chuyển hoá các hợp chất N kia rasao? Vai trò của vi sinh vật chuyển hoá các hợp chất N đó trong các thuỷ vực

đó nh thế nào? Và nếu phân lập đợc chúng thì sẽ góp phần gì vào việc xử lý

n-ớc thải bằng biện pháp sinh học? Vì vậy khi đề cập tới nn-ớc thải sinh hoạt,

chúng tôi lựa chọn đề tài "Bớc đầu nghiên cứu vi khuẩn nitrat hoá trong hồ

chứa nớc thải chợ Vinh - Nghệ An".

Mục đích của đề tài là: nghiên cứu mức độ ô nhiễm nớc nói chung vàmức độ ô nhiễm bởi các loại hợp chất chứa N nói riêng thông qua xác địnhcác chỉ tiêu về coliform cũng nh chỉ tiêu về NH4+ và sự có mặt của vi khuẩnnitrat hoá trong hồ.

Chơng I: Tổng quan tài liệu

I.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn nitrat hoá

Vi khuẩn nitrat hoá là những vi sinh vật tự dỡng hoá học bắt buộc Điềunày có nghĩa là chúng sử dụng muối vô cơ nh là nguồn năng lợng và nóichung không sử dụng chất hữu cơ Chúng phải oxi hoá amoni và nitrit cho nhu

có khả năng di động và phải bám vào bề mặt (sỏi, cát, môi trờng sinh vật tổnghợp…) cho sự sinh tr) cho sự sinh trởng tối u của chúng Chúng tiết ra chất nhầy dính đểchúng sử dụng kết dính chung với nhau [10]

Vi khuẩn nitrat hoá gồm 2 nhóm [1]:

- Nhóm vi khuẩn nitrit hoá bao gồm :

+ Nitrosomonas + Nitrozocystic + Nitrosolobus + Nitrosospira

Vi khuẩn nitrat có thời gian thế hệ dài bởi nguồn năng lợng thấp nhận

từ các phản ứng oxi hoá Từ khi năng lợng đợc sản sinh từ những phản ứngnày thì chúng thực hiện việc chuyển hoá amoni và nitrit Hầu hết sản phẩm

và một ít năng lợng dùng duy trì sự sinh trởng và sinh sản Nh là một hệ quả,chúng có một tốc độ sinh sản rất chậm [17]

5

Vi khuẩn nitrat có hình thức sinh sản theo lối phân chia nguyên phân.

Trong điều kiện tối u, Nitrosomosas có thể nhân đôi 7h/lần Nitrobacter là

13h/lần Trong điều kiện thông thờng là 15-20h/thế hệ Đây là thời gian vôcùng dài nếu so với vi khuẩn dị dỡng là 20 phút/thế hệ Thời gian mà 1 tế bào

Nitrosomonas đợc nhân đôi trong quần thể thì một tế bào E coli đã sinh ra

một quần thể với 35 tỷ tế bào [17 ]

Các loài Nitrosomonas và Nitrobacter là vi khuẩn gram âm hầu hết

hình que, chiều dài khoảng 0,4- 0,6 micromet Chúng là vi khuẩn hiếu khí bắtbuộc và không thể nhân lên hay chuyển hoá amoni và nitrit trong điều kiệnthiếu oxi [ 17 ]

Không có loài nào trong họ Nitrobacteriaceac có thể sinh bào tử.

Chúng có một thành tế bào phức tạp bao phủ bởi chất nhầy.Không giống cácloài vi khuẩn dị dỡng khác, chúng không thể sống sót và thực hiện làm khô

mà không giết chết sinh vật Trong nớc, chúng có thể sống sót với thời gianngắn trong điều kiện bất lợi bằng cách sử dụng các chất dự trữ bên trong tếbào Khi các chất này hết thì chúng sẽ chết [17]

Những vi khuẩn nitrit hoá thì khác nhau cả về hình dạng, kích thớc,màu sắc của khuẩn lạc cũng nh của tế bào Khuẩn lạc của chúng thờng nhỏ bé(đờng kính 0,2 - 1,2mm) Tế bào của nó là những tế bào Gram âm, có dạnghình que hay hình quả lê nhỏ với kích thớc khác nhau rộng 0,2 - 0,4m, dài0,5-0,8m [7]

Trên môi trờng đặc chủng của vi khuẩn nitrat hoá thì tế bào của chúng

có hình quả lê, kích thớc rộng 0,6-0,8m; dài 0,8-1 m, không sinh bào tử và

Đặc biệt thờng gặp nhất vẫn là 2 loại vi khuẩn Nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacter bởi vì chúng thờng sống chung và hỗ trợ nhau trong đất Vì

Nitrosomonas sử dụng NH3 và biến nó thành axit tạo điều kiện cho sự phát

triển của Nitrobacter [3].

Một số loài của 2 giống trên có thể tìm thấy trong nớc mặn, nớc ngọt vànhững loài khác có thể tìm thấy ở cạn, một số loài ở trong các sinh cảnh khác

Những vị trí nơi mà các quần thể Nitrosomonas và Nitrobacter thờng tập

trung nhiều là ở các hệ thống nớc thải hoặc nằm ở 10cm phía trên bề mặt lắng

đọng của các con sông nơi mà nồng độ amoni từ các sản phẩm thải cao nhất[14]

Vi khuẩn Nitrosomonas đợc tìm thấy khắp cả hệ sinh thái trên Trái đất

lẫn dới nớc Vi khuẩn này hình thành thuộc địa ở bất kỳ chỗ nào nếu trên đó

có đủ lợng amoniac và oxy Nitrit là sản phẩm phụ đợc sản sinh bởi

Nitrosomonas và chúng khá độc cho cá sống trong nớc Nitrobacter ăn nitrit

do đó chúng sản sinh gần nitrat Nitrosomonas và Nitrobacter đợc gọi là vi khuẩn lithotrophic Chúng thích sống bám trên bề mặt những vật liệu cứng.

Tế bào vi khuẩn nitrat có màu hơi đỏ (Nitrosomonas) đến màu hơi nâu (Nitrobacter) Những gì mà chúng ta thấy khi quan sát dịch nuôi tế bào vi

khuẩn đó là màu tự nhiên của vi khuẩn, là những cục vón của vi khuẩn dínhnhau nhờ chất nhầy của chúng hoà lẫn màu dung dịch sử dụng duy trì sự sốngcủa chúng Thỉnh thoảng, dung dịch có thể đổi thành nâu tối hoặc đen và mùitrứng thối Hiện tợng này là hiếm chứ không phải là không bình thờng.Nguyên nhân là do sự có mặt của sunfat d đã suy giảm thành sunphit [17]

I.2 Sự ảnh hởng của một số yếu tố sinh thái đến sinh trởng và phát triển của vi khuẩn nitrat hoá

Nhìn chung, hầu hết các thông tin có thể ứng dụng cho các loài

Nitrosomonas và Nitrobacter Tuy nhiên mỗi chủng có một sức chịu đựng

riêng biệt đối với các yếu tố môi trờng Tất cả các loài đều có giới hạn chịu

đựng hạn chế và đặc biệt mẫn cảm với pH, nồng độ oxi hoà tan, nồng độmuối, nhiệt độ và các chất hoá học gây ức chế [17]

390F (40C) thì sẽ không có hoạt động gì xảy ra và vi khuẩn nitrat hoá sẽ chết ởnhiệt độ O0C (320F), ngay cả khi nhiệt độ môi trờng lên tới 1200F (490C) thì vikhuẩn nitrat hoá cũng sẽ chết [17].

Trong đó vi khuẩn Nitrobacter chịu đựng nhiệt độ thấp kém hơn so với

Nitrosomonas Vì vậy trong hệ thống nớc lạnh, cần quan tâm đến việc kiểm

tra sự tích luỹ nitrit [17]

Nh vậy, các vi sinh vật này có thể sinh trởng ngoài tự nhiên cả về mùa

đông lẫn mùa hè Tuy nhiên điều kiện nhiệt độ về mùa hè có thuận lợi hơn

Đây cũng là một đặc điểm cần chú trọng khi sử dụng chúng cố định lên mànglọc sinh học xử lý nớc thải [10]

2.2 pH

Khả năng phát triển của chúng trong khoảng pH từ 4-10

Song pH thích hợp nhất đối với Nitrosomonas là 7,8 - 8,0 Còn pH thích hợp cho sự sinh trởng của Nitrobacter là 7,3-7,5

Nitrobacter sẽ phát triển một cách chậm chạp ở pH cao còn ở pH dới

7,0 thì Nitrosomonas sẽ bị ngăn cản Quá trình nitrat hoá cũng sẽ bị cản trở

nếu pH xuống 6,0 hay thấp hơn Vì vậy cần giám sát quá trình phân huỷamoni khi pH xuống 6,5 bởi ở pH này sự có mặt của hợp chất amoni gây độcnhẹ do sự hiện diện của ion NH4+ [17]

2.3 Oxi hoà tan (DO)

Tốc độ nitrat hoá tối đa nếu DO đạt đợc 80% của sự bão hoà Quá trìnhnitrat hoá sẽ không xảy ra nếu nồng độ DO giảm xuống 2mg/l hoặc thấp hơn

Nitrobacter bị tác động mạnh bởi DO thấp hơn là Nitrosomonas [17].

2.4 Dinh dỡng

Tất cả các loài Nitrosomonas sử dụng NH3 nh là nguồn năng lợngtrong suốt quá trình chuyển hoá của nó thành NO2- Amoni đầu tiên đợc

cho phép Nitrosomonas sử dụng một ít hợp chất amin đơn giản nh là sự tạo ra

bởi năng lợng chuyển hoá amoni bằng cách loại bỏ amoni hoá học

Một ít chủng Nitrosomonas cũng có thể sử dụng urea nh là nguồn năng

lợng

Tât cả các loài Nitrobacter sử dụng nitrit làm nguồn năng lợng trong

việc oxi hoá chúng thành nitrat [17]

2.5 ánh sáng

Vi khuẩn nitrit mẫn cảm với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng xanh và tiacực tím Sau khi mà chúng đã tích tụ thành đám ở bề mặt thì ánh sáng nàycũng không có vấn đề gì Trong suốt 3-4 ngày đầu, nhiều tế bào có thể lơ lửngtrong cột nớc Những bóng đèn đặc biệt trong bể nớc toả ra UV hoặc gần UVnên tắt trong giai đoạn này ánh sáng bể nớc thờng xuyên (đều đều) không có

ảnh hởng tiêu cực mà có thể đánh giá đợc [17]

2.6 Giá thể

Theo một số tác giả, các vi khuẩn nitrat hoá có xu hớng sống bám trêncác giá thể rắn Tinh thể cacbonat không tan trong môi trờng [16] hay san hô[10] là các giá thể tốt để các vi khuẩn này bám lên bề mặt và phát triển

 Một số tiêu chuẩn về hàm lợng NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - , trong nớc.

+NH 4 +

0 mg/l: môi trờng tối u

0,25 mg/l : gây độc

1,5 mg/l : Mức độ độc cao hơn

3mg/l : Có thể chết đối với một số loài cá nhạy cảm

5mg/l: gây chết với tất cả loài cá

Tính độc của NH3 cao hơn các ion amon (NH4+ ) Với nồng độ 0,01 mg/

l NH3 đã gây độc cho cá qua đờng máu, nồng độ 0,2 - 0,5 mg/l đã gây độc cấptính [11]

Trong nớc mặt tự nhiên,vùng không ô nhiễm có hàm lợng amon (0,05ppm) trong nớc ngầm hàm lợng này cao hơn nhiều, trong nớc thải sinh hoạt,nớc thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm, sản xuất hoá chất có hàm lợngamon tới 10-100mg/l

ở Hà Lan quy định hàm lợng amon trong nớc mặt lên tới 5mg/l là ônhiễm nặng FAO quy định cho nớc nuôi cá: nồng độ amoni (0,2mg/l đối với

cá họ Salminid (cá hồi) và 0,8 mg/l đối với họ cá Lyprinid (cá chép)[9].

+NO3

-Trong nớc tự nhiên nồng độ nitrat thờng nhỏ hơn 5 mg/l Vùng bị ônhiễm do chất thải hay phân bón, hàm lợng nitrat trong nớc trên 10mg/l Theoquy định WHO, nitrat có trong nớc uống không quá 10mg/l (tính theo N) hoặc

45 mg NO3- /l

 Tiêu chuẩn Việt Nam về nớc mặt TCVN 5942 - 1995 [9]

thụ, một phần phản ứng với các anion để tạo muối amon Một phần muốiamon cũng đợc cây trồng và vi sinh vật hấp thụ Phần còn lại đợc oxi hoá tạothành nitrat gọi là quá trình nitrat hoá Trớc kia, ngời ta cho rằng quá trìnhnitrat là một quá trình hoá học thuần tuý Sau này ngời ta mới tìm ra bản chất

vi sinh vật học trong đó Chúng bao gồm 2 nhóm tiến hành 2 giai đoạn củaquá trình

- Giai đoạn oxi hoá NH 4 + thành NO 2 - gọi là giai đoạn nitrit hoá :giai

đoạn này đợc tiến hành bởi nhóm vi khuẩn nitrit hoá Chúng thuộc nhóm sinhvật tự dỡng hoá năng có khả năng oxi hoá NH4+ bằng oxi không khí và tạo ranăng lợng

NH4+ + 3/2 02  NO2- + H2O + 2H + năng lợng ( G=59,4 Kcal) [7]

tác cho quá trình này là các enzym của quá trình hô hấp hiếu khí

quá cao trong thủy việc sẽ gây độc đối với cá và các sinh vật khác trong nớc.Ngoài ra, hợp chất này cùng với phôtphat thúc đẩy quá trình phú dỡng của n-

ớc Tuy nhiên thì trong môi trờng luôn tồn tại một hàm lợng nhất định NH4+

vì đây là hợp chất dinh dỡng rất thích hợp đối với vi sinh vật, rong tảo và thựcvật thủy sinh [9]

- Giai đoạn oxi hoá NO 2 - thành NO 3 - đợc gọi là giai đoạn nitrat hoá.

Quá trình oxi hoá NO2- thành NO3- đợc thực hiện bởi nhóm vi khuẩnnitrat hoá Chúng cũng là những vi sinh vật tự dỡng Năng lợng tạo ra dùng để

đồng hoá CO2 tạo thành đờng

NO2- + 1/202  NO3- + năng lợng ( G=18kcal) [7]

Nh vậy, nếu nh trong nớc chỉ tồn tại nhóm vi sinh vật nitrit hoá thì lúcnày NO2- tạo ra do nhóm vi sinh vật này sẽ bị lắng đọng lại, có thể sẽ gây hạitrực tiếp đến con ngời (đặc biệt là đối với phụ nữ và trẻ em) Ngoài ra nó còn

là tiền chất của một số sản phẩm có khả năng gây ung th [8]

-thành NO3- để giảm thiểu tác động gây độc của nó Tuy nhiên sự có mặt quánhiều của nhóm vi khuẩn này sẽ tạo ra một hàm lợng lớn NO3- Do đó đã tạo

điều kiện cho rong tảo dễ phát triển gây ảnh hởng xấu đến chất lợng nớc sinhhoạt và nuôi trồng thuỷ sản Đây cũng chính là mối đe doạ cho sức khoẻ conngời và tính trong sạch của các nguồn nớc tự nhiên [11]

Việc phát hiện ra ảnh hởng của NO3- tới sức khoẻ cộng đồng do gây nên

2 loại bệnh[6]

- Methaemoglobinaemia: Hội chứng trẻ xanh ở trẻ sơ sinh

- Ung th dự dày ở ngời lớn

Thực ra việc chuyển hoá thành hợp chất NO3- của vi khuẩn nitrat hoákhông phải là có hại bởi vì bản thân hợp chất này không có độc tính nhng

trong cơ thể nó bị chuyển hoá thành nitrit rồi kết hợp với một số chất khác cóthể tạo thành hợp chất nitrozo là các chất có khả năng gây ung th [9].

Tuy nhiên, nếu sự có mặt của vi khuẩn nitrat hoá hay vi khuẩn nitrathoá quá nhiều hay quá ít trong thuỷ vực sẽ dẫn đến sự mất cân đối hàm lợng

NH4+ , NO2-, NO3- Việc nghiên cứu hàm lợng vi khuẩn này trong nớc sẽ biết

đợc hàm lợng chất nào sẽ chiếm u thế, từ đó suy ra nớc trong thuỷ vực đang bị

ô nhiễm ở giai đoạn nào (mới bị ô nhiễm hay đã bị ô nhiễm một thời gian hay

đã kết thúc quá trình phân huỷ hợp chất nitơ)

Vai trò của loại vi khuẩn nitrat hoá này còn thể hiện ở việc ứng dụng nótrong công nghệ xử lý nớc thải Đặc biệt hiện nay chúng đợc sử dụng trong kỹthuật bùn họat tính [15] hay đợc cố định trên các cá thể thuộc hệ thống lọcsinh học [18] ở nớc ta, hiện tại cha có nhà máy cấp nớc nào (ở mọi quymô)có giải pháp cho tình trạng này

Hiện nay việc tìm kiếm, lựa chọn một loại vi khuẩn nitrat hoá thích hợp

để ứng dụng vào xây dựng kỹ thuật, chế tạo thiết bị áp dụng chúng vào cuộcsống và đã thu đợc kết quả, ít ra là đã không đa thêm vi sinh vật có hại và cácchất độc khác vào ăn uống đồng thời góp phần làm giảm hàm lợng N liên kếtdới ngỡng cho phép và không gây nhiễm bẩn thứ cấp [8]

I.4 Tình hình nghiên cứu về vi khuẩn nitrat hoá ở Việt Nam

Hiện nay việc nghiên cứu về vi khuẩn nitrat hoá ở Việt Nam còn đang ít.Số công trình khoa học về vấn đề này không nhiều và mới đợc thử nghiệm ởViện công nghệ sinh học,trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốcgia, đại học Quốc gia Hà Nội, đại học S phạm I Hà Nội Trong đó công trình

"Nghiên cứu vi khuẩn nitrat hoá từ nớc thải chế biến nông sản thực phẩm ởngoại ô Hà Nội" (Lê Thị Hơng Mai, Mai Thị Hằng, Đặng Thị Cẩm Hà, TrầnVăn Nhị, 1997) đã xác định một cách tơng đối đầy đủ cả về hình dạng khuẩnlạc cũng nh hình thái, kích thớc của tế bào, kết quả thử hoạt tính cũng nh một

số yếu tố có ảnh hởng đến sinh trởng và phát triển của chúng Ngoài ra còn cómột số công trình khác nh: "Nghiên cứu một số vi khuẩn để áp dụng vào côngnghệ khử N liên kết trong nớc ngầm" (Trần Văn Nhị, Hoàng Thị Yến, Đỗ ThịLiên, 2003) là đã tìm ra đợc các chủng có hoạt tính mạnh và đã đa vào ápdụng thử nghiệm Công trình nghiên cứu : "Sự phân bố nhóm vi sinh vật cókhả năng phân huỷ chất hữu cơ chứa N tại hồ Tây và hồ Đại Lải" (Trần CẩmVân, Phạm Thị Mai, Đinh Thị Kinh Nhung) nghiên cứu sự phân bố của vikhuẩn nitrat hoá trong hồ

I.5 Các loại môi trờng dùng để phân lập và nuôi cấy vi khuẩn nitrat hoá

Mỗi loài hay mỗi nhóm vi sinh vật khác nhau sẽ có khả năng sử dụngcác loại cơ chất khác nhau và tồn tại ở pH khác nhau Do đó việc sử dụng cácloại môi trờng dinh dỡng khác nhau chính là để phục vụ cho các loại mục đíchnghiên cứu ở đây chúng tôi đã sử dụng 3 loại môi trờng cho việc nghiên cứu

vi khuẩn nitrat hoá

- Môi trờng Vinogratxki [13] nuôi cấy Nitrosomonas

K2HPO4 : 1gMgSO4 : 0,5gFeSO4 : 0,4g NaCl: 2gNớc cất: 1000ml

- Môi trờng Nitrobacter Medium B [13] nuôi ấy Nitrobacter

K2HPO4 : 0,5g pH = 7,5  0,2 ở 250CMgSO4 : 0,5g Giá thể (đá, sỏi,…) cho sự sinh tr) vừa đủ

Fe2(SO4)3 : 5mg

Mn SO4: 2mgNớc cất: 1000ml

- Môi trờng cải tiến [14] nuôi cấy Nitrobacter

MgSO4 7H2O: 9,4 mgCaCl2 2H2O : 375 mgFeSO4 7H2O : 7,5mg

NaCl: 140,6mgNớc cất: 750mlNgoài ra còn sử dụng một số môi trờng khác để phân tích một số chỉtiêu trên về vi sinh khác

- Môi trờng MPA để nuôi cấy vi khuẩn tổng số hiếu khí [1]

Chơng II: Đối tợngvà phơng pháp nghiên cứu

II.1 Đối tợng nghiên cứu

Là những vi khuẩn nitrat hoá (Nitrifying Bacteria) trong nớc của hồchứa nớc thải chợ Vinh - Nghệ An

II.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Dựa vào kết quả điều tra thực địa, chúng tôi xác định 4 vị trí thu mẫu

nh sau:

- Cống thải 1: Là cống nớc thải ra của chợ Vinh về Nam Nơi mà cống

này chảy ra là nằm ngay ở nơi nhà ở của một số c dân ở đây

- Cống thải 2: Là cống nớc thải ra của chợ Vinh phía Bắc ở vị trí này

chủ yếu tập trung rác thải rắn đổ ra của chợ Do bị rác che khuất nên nhìn thấy

có vẻ khô cạn hơn so với điểm 1

- Giữa hồ: Là vị trí giữa hồ (vì hồ ở đây có dạng bán nguyệt) , đây cũng

chính là vị trí giữa Cống thải 1 và Cống thải 2

- Cống thoát: Là nơi nối liền hồ với sông Cửa Tiền nhằm mục đích

thoát nớc cho hồ ra sông Cửa Tiền

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

sang mùa nắng Trong đợt này, lợng nớc trong hồ thấp hơn so với Đợt 1, Đợt

2

II.3 Phơng pháp nghiên cứu

2.3.1 Phơng pháp thu mẫu

Tại mỗi vị trí thu mẫu, mẫu nớc đợc thu ở tầng nớc mặt khoảng từ 0-30

cm Đối với mẫu nớc để phân tích các chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá đợc thu bằngchai nhựa Đối với mẫu phân tích vi sinh vật đợc thu bằng chai thuỷ tinh dungtích 100ml đã đợc khử trùng

Các mẫu đều đợc ghi nhãn, bảo quản trong tủ lạnh và phân tích trongvòng 24 giờ

2.3.2 Phơng pháp phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lý thuỷ hoá.

Phân tích bằng phơng pháp so màu với thuốc khử Nessler

Quy trình phân tích: Dìng pipet lấy 10ml mẫu nghiên cứu cho vào bình

định mức 50ml cho vào tiếp 1ml dung dịch muối Seignetle 50%, 1ml NaOH40% và 5 giọt thuốc thử Nessler Sau đó cho nớc cất không đạm đến vạch Somàu ở bớc sóng 430 nm Đối với mẫu tiêu chuẩn cũng tiến hành tơng tự, trong

đó thay 10ml nớc mẫu nghiên cứu bằng 10ml dung dịch đạm tiêu chuẩn ởnồng độ 0,005 mgN/ml

d Hàm lợng ôxi hoà tan (DO) [4]

Quy trình phân tích: Lấy 100ml nớc vào bình mài, sau đó cho 1ml

đó cho vào 1ml H2SO4 đặc rồi lắc đều lấy 25ml để chuẩn độ bằng Na2S2O3

0,01N sau khi nhỏ vào 1 giọt tinh bột cho xuất hiện màu xanh tím Chuẩn độ

đến khi xuất hiện màu vàng nhạt ,ghi thể tích Na2S2O3 0,01N đã dùng

2.3.3 Phơng pháp nuôi cấy và xác định vi khuẩn tổng số hiểu khí [1]

* Chuẩn bị môi trờng nuôi cấy vi sinh vật (MPA)

- Cách chế biến nớc thịt

Dùng thịt bò (tơi) lọc bỏ mỡ rồi xay nhỏ Cân 100g thịt thêm 1 lít nớc