Kiểm Tra Một Số Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Nguồn Nước Giếng Khoan Tại Khu Vực Phường Một Quận Tám Thành Phố Hồ Chí Minh.pdf

Ngồi ra, nước cũng là mơi trường lan truyền các tác nhân gây bệnh, ví dụ nhưdịch tả, kiết lị...Hiện nay ở các nước đang phát triển, bệnh tật đã làm tổn thất rất lớn đến tiềm năng sức lao

Giới thiệu về nước mặt – nước ngầm

Nước mặt

Nước mặt bao gồm các dòng chảy trên bề mặt và các vùng tích tụ nước trên bề mặt ở các quy mơ khác nhau Nước mặt cĩ thể chịu tác động trực tiếp từ các hoạt động diễn ra trên mặt nước hay bị tác động gián tiếp từ các hoạt động diễn ra ở các vùng lân cận.

Nước dưới mặt đất

Nước dưới mặt đất là những dòng nước được tạo thành trong lỗ rỗng đất đa,ù tạo thành dòng chảy ngầm, vận động theo phương thức thấm và chảy Nước trong đất phân bố ở các vách đá có độ thấm tốt, ngược lại bị cản trở hay ngăn chặn ở những thành đất đá ít thấm nước hay không thấm nước

Thành phần cơ bản của một đon vị nước dưới đất là tầng đất đá có độ thấm tốt (tầng chứa nước), tầng không thấm hay thấm yếu, nguồn bổ cấp và nơi xuất lộ

GVHD : PGS.TS Nguyeãn Vaên Hanh

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp

Nước ngầm có thể xuất lộ tự nhiên (như sông, suối, bờ biển…), hoặc nhân tạo như (giếng bơm) Nơi xuất lộ chính là nơi nước ngầm giao trực tiếp với những hoạt động trên bề mặt a Mặt phân cách tầng nước

Ranh giới trên cùng của nước dưới đất là mặt nước ngầm hay mực thủy tĩnh Đây là bề mặt cân bằng giữa lượng nước bốc hơi và lượng nước đuợc bổ cấp Do vậy nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài, mực thủy tĩnh có hình dạng mô phỏng theo hình dạng của bề mặt địa hình

Một số biến động mực thủy tĩnh thường gặp:

Biến động độ sâu: độ sâu mực thủy tĩnh thay đổi theo mùa( tiến gần mặt đất vào mùa mưa và hạ thấp vào mùa khô), theo độ bao phủ thực vật, theo mức độ khai thác

Biến động hình dạng: hình dạng mực thủy tĩnh có thể thay đổi theo sự thay đổi bề mặt địa hình hay do sự khai thác nước dưới mặt đất với lưu lượng lớn Sự biến dạng mực thủy tĩnh có thể tạm thời hay vĩnh viễn

❖ Mặt phân cách mặn ngọt

Mặt tiếp xúc giữa nước biển với nước dưới đất hiện diện ở bên dưới mặt nứơc vùng ven biển Thực chất đây là bề mặt cân bằng áp lực nước ngọt từ bên trong đất liền đưa ra b Các tầng nước:

Do đặc điểm phân bố của nước dưới mặt đất, trong một mặt cắt địa thủy văn có thể gặp các tầng chứa nước sau:

❖ Tầng nước treo Đây là nứơc trong các thấu kính, vật liệu có độ thấm tốt nằm trên lớp không thấm là vật liệu sét Các túi nước treo nằm ở phần trên của mực tĩnh, có trữ lượng giới hạn bởi chiều dầy của phần vật liệu vụn thô Nguồn bổ cấp là nước thấm trực tiếp từ đáy bề mặt Các túi nước treo thường gặp ở các dòng sông, vùng cửa sông ven biển Các khu vực giồng cát, có các túi nước giồng, là những tụ điểm dân cư

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp sớm nhất trong quá trình phát triển đất đai từ đất liền ra biển, một ví dụ điển hình là vùng cửa sông Tiền-đồng bằng sông Cửu Long

Tầng nước ở sát mặt đất, tiếp xúc với bề mặt thông qua mực thủy tĩnh, tiếp xúc với nước mặt tại các điểm xuất lộ Do vậy tầng này nhận được nước bổ cấp trực tiếptừ nguồn nước mặt và nước thấm trực tiếp từ bề mặt, lưu lượng bổ cấp dồi dào, trữ lượng nước lớn Tuy nhiên chất lượng nước thay đổi nước thay đổi rất lớn, dễ bị tác động của các hoạt động bề mặt

Tầng nước nằm ở các độ sâu khác nhau, phân cách với các tầng nước mặt bởi một hay nhiều tầng chắn Do vậy nguồn bổ cấp thường rất xa, lượng nước được cung cấp bị hạn chế Chất lượng nước thường ổn định, ít chịu ảnh hưởng của các hoạt động bề mặt, ngoại trừ những hoạt động nằm trên đầu nguồn bổ cấp hoặc các nguồn ô nhiễm được đưa trực tiếp vào trong tầng nước của các công trình ngầm và của các hoạt động khai thác dưới nước

Ngoại trừ một số điểm xuất lộ tự nhiên ở các dạng mạch nước hoặc là các giếng tự phun do cân bằng mặt đẳng áp, nước dưới đất còn được khai thác thông qua hệ thống giếng đào hay giếng khoan c Kế hoạch phát triển nguồn nước ngầm thành phố trong những năm tới:

Ngoài việc bổ sung nguồn nước từ dự án ADB phát nước vào đầu tháng 5/2004 = 100000m 3 /ngày Năm 2004 kế hoạch phát triển cấp nước từ nguồn nước ngầm thành phố:

▪ Xây dựng nhà máy nước ngầm Nam Sài Gòn = 10000m 3 /ngày

▪ Nâng công suất 30 trạm giếng hiện có bằng công nghệ khai thác tầng kế tiếp = 10000m 3 /ngày

▪ Xây dựng nhà máy nước ngầm Gò Vấp = 10000m 3 /ngày

▪ Công ty cấp nước phục hồi các giếng lẻ = 20000m 3 /ngày

▪ Nâng công suất nhà máy nước ngầm của công ty KTXLNNTP 8000m 3 /ngày

Thành phần cơ bản trong nước ngầm

Ca 2+

Nước ngầm chứa Ca 2+ nồng độ cao trong đất chứa nhiều CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thủy phân các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật tạo ra khí CO2, CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng:

CO2 + CaCO3 → Ca(HCO3) → Ca 2+ + 2HCO3 2+

Mg 2+

Mg 2+ trong nước từ các muối Magiê silicat và Mg(CO3)2 , chúng hòa tan vào nhau chậm do trong nước chứa khí CO2 , sự có mặt của Ca 2+ và Mg 2+ tạo độ cứng cho nước.

Na 2+

Na 2+ hình thành từ phản ứng sau đây:

2NaAlSi3O3 + 10H2O → AlSi2(OH)4 + 2Na 2+ + 4H2SiO3

Cũng có thể từ NaCl, Na2SO4 là muối có độ hòa tan mạnh trong nước

Fe 2+

Các ion Fe 2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong điều kiện yếm khí:

Khi không bị các vi sinh vật tiêu thụ cho các quá trình oxy hóa các hợp chất nữu cơ trong đất ( hợp chất humic) Fe 3+ sẽ khử thành Fe 2+

Mn 2+

Các ion Mn 2+ cũng cược hòa tan trong nước từ các tầng đất đá ở điều kiện yeỏm khớ nhử sau:

NH 4 +

NH4 + có trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nước sinh hoạt nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, trong phân bón hóa học và trong quá trình vận động của nitơ

HCO 3 -

Các ion bicacbonat HCO3 - được tạo ra nhờ quá trình hòa tan của đá vôi khi có mặt khí cacbonic CO2

Nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O hoặc do quá trình oxy hóa FeS2 trong điều kiện ẩmvới sự có mặt của oxy như sau:

Có từ quá trình phân ly muối NaCl hoặc nước thải sinh hoạt

Tóm lại trong nước ngầm có chứa các anion và cation chủ yếu là Na 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , NH4 + và các anion HCO3 - , SO4 2-, Cl - Quan trọng anion = cation

Các chất khí hòa tan trong nước ngầm

Dựa vào nồng độ oxy hòa tan chia nước ngầm ra làm hai nhóm

Trong quá trìng lọc qua tầng đất đá oxy trong nước bị tiêu thụ, các chất hòa tan ví dụ như Fe 2+ , Mn 2+ sẽ được tạo thành, hơn nữa cũng xảy ra quá trình khử sau

NO 2- → NH, SO 2- → H2S và CO2 → CH4

❖ Nước dư lượng oxy hòa tan

Trong nước sẽ không có các chất khử như NH4 +, H2S, CH4 thường khi nước có dư lượng oxy sẽ có chất lượng tốt

Khí hyđrosulfua H2S hòa tan trong nước ngầm

H2S được tạo ra trong điều kiện yếm khí từ ion sulfua với sự có mặt của vi sinh vật

Cl -

Khí CH 4 và CO 2

Mêtan và khí cacbonic được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ hợp chất humic với sự tham gia của vi khuẩn

Có nguồn nước ngầm chứa tới 40 mg CH4/l

Nồng độ các tạp chất trong nước ngầm phụ thuộc vào vị trí địa lý của nguồn nước, thành phần các tầng đá trong khu vực có độ hòa tan của các hợp, chất trong đó có sự hiện diện của các chất dễ bị phân hủy trong đất đá Nguồn nước cũng có thể nhiễm bẩn, do con người làm cho nguồn nước chứa nhiều chất hóa học độc hại, cũng như các vi sinh vật gây bệnh.

Chỉ tiêu về chất lượng nước

Chỉ tiêu vật lý và tác động của nó

Nước nguyên chất là môi trường trong suốt và có khả năng truyền án sáng tốt, nhưng khi trong nước có các tạp chất huyền phù, cặn rắn lơ lửng cùng các vi sinh vật và cả các hóa chất hòa tan thì khả năng truyền ánh sáng của nước giảm đi Dựa trên nguyên tắc đó mà người ta xác định độ đục cao tứclà nước có nhiều tạp chất chứa trong đó và do vậy khả năng xuyên ánh sáng giảm đi tùy vào độ đục cao hay thaáp

Tiêu chuẩn Việt Nam về độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được gọi là độ trong Ở độ sâu đó người ta có thể đọc được hàng chữ tiêu chuẩn, đối với nước sinh hoạt độ đục phải lớn hơn 30 cm

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp Báng: Độ đục theo thang đục silic và chiều cao lớp nước thấy được

Thang đo theo chiều sâu lớp nước (cm) Độ đục theo thang đục silic (mg/l)

Nước nguyên chất không màu Nước có màu là do chất bẩn hòa tan trong nước tạo nên, thí dụ các hợp chất sắt không hòa tan làm cho nước có màu nâu đỏ, các chất mùn làm cho nước có màu vàng, các tảo thủy sinh làm cho nước có màu xanh lá cây, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp tạo ra màu xanh hoặc đen cho nguồn nước Màu thường gặp nhất là màu vàng hoặc màu nâu, những màu này thường do các chất hòa tan trong nước gây nên Các chất hữu cơ gây màu trong nước có nguồn gốc từ động vật sống dưới nước hoặc đã phân hủy trong nước các chất bào mòn từ đất đá hay nước thải sinh hoạt và công nghiệp

Các hợp chất humic thường tạo ra màu nâu hay màu vàng cho nước, chúng có thể là các acid fulvic C10H12O5 , các acid hymatomelanic C10H12O7 , các acid humic C10H18O10 hay các hợp chất humus C10H18O5

Có thể giảm nồng độ các hợp chất humic và giảm cường độ màu của nước bằng các chất oxy hóa mạnh như Cl2 , O3 , KmnO4 Các chất này sẽ oxy hóa phần gây màu của các phân tử hợp chất humic sau đó co thể khử chúng ra khỏi nước bằng phương pháp keo tụ, hấp thụ than hoạt tính và lọc màu của nước do sắt (màu nâu) hay Mangan (màu đen) hay các hợp chất lơ lửng như tảo gây màu xanh lam, xanh lục thì khử bằng lọc nhanh hoặc chậm keo tụ tạo bông rồi lọc

Các phương pháp xác định độ màu có thể so sánh với dung dịch chuẩn trong ống Nessler thường dùng dung dịch K2PtCl6 + CaCl2 : 1mg/l K2PtCl6 bằng một đơn

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp vị chuẩn mẫu Có thể dùng phương pháp trắc quang với dụng cụ có các đường kính và cường độ màu khác nhau so sánh với màu dung dịch chuẩn hoặc sử dụng các ống so màu

Cường độ màu do acid fulvic và humic gây mùi tanh bùn là nguyên liệu cho phản ứng tạo độc tố trihalomethan trong quá trình khử trùng nước bằng phương pháp clo hóa

I.3.1.3 Độ cứng của nước: Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi, mangan có trong nước Trong xử lý nước thải thường phân biệt ba độ cứng : độ cứng toàn phần, độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu Dùng nước có độ cứng cao có tác hại là các ion Ca 2+ , Mg 2+ , phản ứng với các acid béo tạo ra các hợp chất khó hòa tan Trong sinh hoạt gây lãng phí xà phòng, trong sản xuất các muối canxi magiê sẽ bị kết tủa gây trở ngại cho quá trình sản xuất Khi tính theo hàm lượng CaCO3 trong nước người ta có thể chia làm 3 loại: o Nước mềm có chứa < 50 mg CaCO3/l o Nước thường có chứa = 150 mg CaCO3/l o Nước cứng có chứa > 300 mg CaCO3/l Độ cứng của nước chủ yếu là do sự có mặt của ion Ca 2+ , Mg 2+ Hai tạp chất này không gây độc cho sức khỏe nhưng gây hại cho các thiết bị: đóng cặn nồi hơi, ống dẫn nước ảnh hưởng đến chất lượng đồ uống, các quá trình lên men Ví dụ nước nấu bia có chứa 10 mg/l có vị đắng

Nước có độ cứng 500mg/l CaCO3 tạo ra vị khó chịu

I.3.1.4 Hàm lượng chất rắn trong nước:

Hàm lượng các chất rắn có trong nước gồm có các chất vô cơ (muối hòa tan, chất rắn không tan như huyền phù, đất, cát, ) chất rắn hữu cơ (gồm vi sinh vật, vi khuẩn, động vật nguyên sinh tảo và các chất rắn, hữu cơ vô sinh như phân rác, chất thải công nghiệp )

Trong xử lý nước thải nói đến hàm lượng chất rắn người ta đưa ra những khái niệm sau:

❖ Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS ( total suspended solid)

Là trọng lượng khô tính bằng miligam (mg) của phần còn lại sau khi bay hơi một lít mẫu trên nồi cách thủ rồi sấy khô ở 130 0 C tới khi trọng lượng không đổi (đơn vị là mg/l)

❖ Cặn lơ lửng SS (suspended solid)

Là phần còn lại tính bằng miligam(mg) của phần còn lại trên giấy lọc khi lọc một lít mẫu rồi phải qua sấy khô ở nhiệt độ 103 0 C → 105 0 C tới khi có trọng lượng không đổi ( đơn vị là mg/l)

❖ Chất rắn hòa tan DS (volatile solid)

Bằng hiệu số giữa TSS và SS

❖ Chaát raén bay nôi VS (volatile solid)

Là phần mất đi khi nung ở 55 0 C trong thời gian nhất định, phần mất đi là chất rắn bay hơi, phần còn lại là chất rắn không bay hơi

Các chất khí và chất hòa tan trong nước làm cho nước có mùi vị, nước thiên nhiên có thể có mùi đất, tanh hôi hoặc có mùi đặc trưng của các chất hòa tan trong nó như mùi clo Cl, NH3, mùi sulfuahydric, nước có thể có vị mặn, ngọt, chát tùy theo hàm lượng thành phần và hàm lượng muối hòa tan trong nước

❖ Các chất gây mùi có nguồn gốc vô cơ NaCl, MgSO4 gây vị mặn, gây mùi tanh, gây tính kiềm, tính acid của nước mùi clo Cl2, ClO2 hoặc mùi trứng thoái H2S

❖ Các chất gây mùi từ các quá trình sinh hóa của các hoạt động của vi khuẩn như rong tảo (CH5 – S – CH3) cho mùi cá tanh C12H12O, C12H18O2 cho mùi tanh buứn

Các chất mùi trong nước có thể khử được bằng cách làm thoáng khi chúng là các chất hòa tan dễ bay hơi Sử dụng quá trình oxy hóa trong quá trình lọc nhanh, loc chậm lọc khô cũng có thể khử được nhiều chất mùi Hiệu quả của quá

Các chỉ tiêu hóa học và tác động của nó

I.3.2.1 Hàm lượng oxy hòa tan DO (Dissoved oxygen)

Oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào hai yếu tố như áp suất nhiệt độ đặc tính của nguồn nước bao gồm thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh các nguồn nước mặt có mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí nên có hàm lượng oxy hòa tan cao, ngoài ra các quá trình quang hô hấp của vi sinh vật trong nước cũng làm thay đổi oxy hòa tan trong nước mặt Nước ngầm có hàm lượng oxy hòa tan thấp do các phản ứng oxy hóa khử xảy ra trong lòng đất tiêu thụ một phần oxy

Oxy hòa tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học, khi nhiệt độ tăng khả năng hòa tan oxy trong nước giảm, khi áp suất tăng khả năng hòa tan oxy trong nước cũng tăng

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước theo định luật Henry, trong nước ngọt ở điều kiện 1at và 0 0 C oxy hòa tan trong nước đạt 14,6 mg/l và ở 35 0 C và 1 at chỉ

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp cần 7mg/l Thông thường nồng độ oxy bão hòa trong nước đạt tới hạn là 8 mg/l, khi nhiệt độ tăng oxy hòa tan giảm đi, đồng thời lượng oxy tiêu tốn cho các quá trình hoá sinh học lại tăng lên, do đó lượng oxy hòa tan trong nước giảm đi đáng kể vào muứa heứ

Hàm lượng oxy hòa tan giảm gây khó khăn cho hoạt động sống của các loài thuûy sinh

Thông số này được áp dụng rộng rãi để đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và sự ô nhiễm của nứơc tự nhiên COD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong mẫu thành CO2 và nước Lượng oxy này tương đương với hàm lượng chất hữu cơ có thể bị oxy hóa, được xác định bằng cách sử dụng một số oxy hóa học mạnh trong môi trường acid

Phương pháp phổ biến nhất để xác định COD là phương pháp Bicocromat và cơ sở của nó là phương trình phản ứng sau:

Các hợp chất hữu cơ + Cr2O7 2- + H + → CO2 + H2O + Cr 3+

Lượng Cr2O7 2- dư được chuẩn bằng dung dịch FAS ( Fe(NH4)2(SO4)2 ) và sử dụng dịch Ferroin làm chất chỉ thị) Điểm kết thỳc chuẩn độ là dung dịch từứ xanh lam sang đỏ chói

Thông số COD còn biểu thị cả hàm lượng các chất hữu cơ không thể bị oxy hóa bằng sinh vật Do đó thông số COD có giá trị cao hơn BOD Phép phân tích COD có ưu điểm là cho ra kết quả khá nhanh

BOD là lượng oxy mà vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ

Các hợp chất hữu cơ + O2 → CO2 + tế bào mới + sản phẩm cố định BOD được sử dụng để xác định mức độ ô nhiễm của các loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp

Hàm lượng BOD cao gây thiếu hụt oxy cho nguồn nước

Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, phân rác có trong nước thải

Khí H2S làm cho nước có mùi trứng thối, ngửi rất khó chịu Với nồng độ cao khí H2S rất độc và mang tính ăn mòn vật liệu

I.3.2.5 Các hợp chất của nitơ:

Các hợp chất của nitơ có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ tự nhiên trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hay gián tiếp đưa vào nguồn nước, các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng amoniac, hyđrit, nitrat, và cả dạng nguyên tố nitơ (N2) Ta có thể mô tả quá trình hình thành các hợp chất nitơ trong sinh quyển được hình thành theo quá trình sau:

Qt khử nitơ Dựa vào sơ đồ trên ta có thể nói rằng tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất nitơ mà ta có thể biết được mức độ ô nhiễm của các nguồn nước, khi nước mới bị nhiễm bẩn bởi phân bón hoặc nước thải thì lúc đó trong nước có NH3, NO2 -,

NO3 - Sau một thời gian NH3, NO2 - bị oxy hóa thành NO3 - Như vậy nếu nước chứa

NH3 và nitơ hữu cơ thì coi như nước đã bị nhiễm bẩn và rất nguy hiểm

Nếu nước chứa chủ yếu NO2 - thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn và ít nguy hieồm hụn

Nếu nước chứa chủ yếu là NO3 - thì quá trình oxy hóa đã kết thúc Ở điều kiện yếm khí NO3 - → N2

NH3 là chất gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá sống dưới nước

Nitrit là độc tố đối với cá, tuy vậy nó không độc trực tiếp đối với người Người ta cho rằng dẫn xuất của nó, hợp chất nitroso, nitroamin là chất có tiềm năng gây ung thư cho con người nên nó rất nguy hiểm

Nitrat: bản thân nitrat không có tính độ hại nhưng do quá trình chuyển hóa thành nitrit nên có tính gây độc Trong cơ thể nitrit có thể kết hợp với một số thực phẩm dưới điều kiện acid như amin và amid, tạo ra hợp chất N – nitrosamine, đây là chất có khả năng gây ung thư Tác hại chính của nước có nồng độ nitrit cao là gây bệnh xanh xao ở trẻ em (methaemoglobinaemia blue baby) nitrit kết hợp với haemoglobin của hồng cầu tạo ra methaeglobin –chất không có khả năng tiếp nhận oxy, khi đó làm giảm khả năng hấp thụ oxy của phổi

I.3.2.6 Các hợp chất của acid cacbonic Độ ổn định của nước phụ thuộc vào các trạng thái cân bằng giữa các dạng hợp chất của acid cacbonic, acid cacbonic là một dạng acid yếu, trong các hợp chất này phân ly:

2HCO3 - → CO3 2- + CO2 + H2O Tương quan hàm lượng giữa CO2, HCO3 - và CO3 2- ở nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nồng độ của ion H + nghĩa là phụ thuộc vào độ pH của nước

▪ pH < 4 nước chỉ tồn tại CO2

▪ pH < 8.4 trong nước có CO2, HCO3 -

▪ pH > 8.4 trong nước lượng CO2 bị triệt tiêu chỉ tồn tại HCO3 - và CO3 2-

▪ pH > 12 trong nước chỉ tồn tại CO3 2-

Xét quá trình phân ly nói trên ta thấy khi trong nước có một lượng CO2 tương ứng cũng tồn tại một lượng CO2ù, đó gọi là lượng CO2 cân bằng Khi tiếp xúc với các vật liệu có chứa CaCO3 bê tông CaCO3 sẽ được hòa tan do phản ứng với

CO2 theo phửụng trỡnh nhử sau:

Lượng CO2 tham gia phản ừng này gọi là lượng CO2 xâm thực Ngược lại nếu có lượng CO2 hoà tan thấp hơn lượng CO2 cân bằng thì một phần HCO3 - sẽ bị phân hủy để tạo thành CO2 và CO3 2- Khi lượng CO3 2- vượt quá mức cân bằng thì sẽ kết hợp với Ca 2+ và Mg 2+ hòa tan theo phản ứng sau:

Các chỉ tiêu vi sinh và tác động

Nước được dùng cho sản xuất, sinh hoạt và thực phẩm Tùy theo mục đích sử dụng các chỉ tiêu vi sinh vật cần kiểm soát sẽ thay đổi Đối với nước tự nhiên, nước sản xuất nông ngư nghiệp và nước sinh hoạt, cần phải đảm bảo không bị nhiễm phân, không mang mầm bệnh bằng cách kiểm nghiệm vi sinh vật chỉ thị ô nhieóm phaõn vớ duù nhử Coliform, Coliform phaõn

Hiện nay, trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loại thủy sinh khác Các loại vi sinh vật trong nước được chia làm hai nhóm: nhóm vi sinh có hại và nhóm vi sinh vô hại

Vi sinh vật có hại bao gồm các loại vi sinh vật gây bệnh và các loại rong rêu tảo

Vi sinh vật gây bệnh: đó là các vi sinh vật trong nước gây bệnh lị, thương hàn, dịch tả, bại liệt… Việc xác định sự có mặt của các loại vi sinh vật gây bệnh thường rất khó và mất nhiều thời gian vì do sự đa dạng về chủng loại Những vi sinh vật vô hại gồm có trong nước gồm: tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliforms, E.coli, Clostridum…

I.3.3.1 Toàng soỏ vi khuaồn hieỏu khớ:

❖ Định nghĩa và nguyên tắc

Vi khuẩn hiếu khí là những vi khuẩn tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có sự hiện diện của oxy phân tử Tổng số vi khuẩn hiếu khí hiện diện trong mẫu chỉ thị mức độ vệ sinh của thực phẩm Chỉ số này được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch dinh dưỡng từ một lượng mẫu xác định trên cơ sở xem 1 khuẩn lạc là sinh khối phát triển từ tế bào hiện diện trong mẫu và được biểu diễn dưới dạng số đơn vị hình thành khuẩn lạc (colony forming unit, UFU) trong một khối lượng đơn vị thực phẩm Chỉ số này có một số tên gọi khác như sau:số vi sinh vật hiếu khí (Aerobic Plate Count, APC), tổng số đếm trên đĩa (Total Plate Count, TPC), tổng số vi sinh vật sống (Total Viable Count, TVC), số đếm đĩa chuẩn (Standard Plate Count, SPC)

Coliforms là những trực khuẩn gram âm không sinhbào tử, hiếu khí hoặc kị khí tùy nghi, có khả năng lên men lactose sinh acid là sinh hơi ở 37 0 C trong 24-48 giờ Trong thực tế phân tích, Coliforms còn được định nghĩa là các vi khuẩn có khả năng lên men sinh hơi trong khoảng 48 giờ khi được ủ ở 37 0 C trong môi trường canh Brilliant Green Lactose Bile Salt Nhóm Coliforms hiện diện rộng rãi trong tự nhiên, trong ruột người, động vật Coliforms được xem là nhóm vi sinh vật chỉ thị: số lượng hiện diện của chúng trong thực phẩm, nước hay các loại mẫu môi trường được dùng để biểu thị khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng khi số Coliforms của thực phẩm cao thì khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác cũng cao Tuy nhiên, mối liên hệ giữa vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật chỉ thị này vẫn còn nhiều tranh cãi

Vi khuẩn E.coli thuộc nhóm vi trùng đường ruột Enterobacteraceae Chúng có nhiều trong tự nhiên, trong đường ruột của người và gia súc Trong đường ruột chúng có nhiều ở đại tràng nên còn gọi là vi khuẩn đại tràng Chúng được nhiễm vào đất, nước … từ phân của động vật Chúng trở nên gây bệnh khi gặp điều kiện thuận lợi

Thuộc loại cầu trực gram âm, di động bằng tiên mao quanh tế bào, không tạo bào tử, loại có độc lực thì có capsul, loại không có độc lực thì không có capsul Kích thước trung bình 0.5 x 1-3 , hai đầu tròn Một số dòng có lông bám (pili)

❖ Đặc điểm nuôi cấy và sinh hóa:

Là loại hiếu khí hay hiếu khí tùy nghi Nhiệt độ thích hợp 37 0 C nhưng có mọc trên 40 0 C ( trong nuôi cấy xác định chỉ số vệ sinh E.coli dùng 42 0 C – 44 0 C), pH = 7.4

- Trên môi trường thạch dinh dưỡng NA tạo khóm tròn ướt (dạng S) màu trắng đục Để lâu khóm trở nên khô nhăn (dạng R) Kích thước khóm 2 – 3 mm

- Trên thạch máu: có chủng dung huyết β, có chủng không

- Trên môi trường chẩn đoán chuyên biệt EMB (Eozin Methyl Blue) tạo khóm tím ánh kim

- Trên môi trường chẩn đoán Maconkey, Endo, SS tạo khóm hồng đỏ

- Tr6en môi trường KIA (TSI) tạo màu vàng/vàng (mặt đứng, mặt nghiêng đều vàng)

- Trên các môi trường đường: lên men sinh hơi lactose, glocose, galactose Lên men không đều saccarose và không lên men dextrin, glycogen

- Các phản ứng sinh hóa: Indol dương tính Methylned (phản ứng MR) dương tính, Vogesprokauer ( phản ứng VP) âm tính và citrat âm tính, H2S âm tính, hoàn nguyên nitrat thành nitric, lysindecacboxylaza dương tính

Người ta cho rằng cơ chế gây ngộ độc là do số lượng vi khuẩn sống xâm nhập vào nhiều và kèm theo độc tố của chúng E.coli gây tiêu chảy thường gặo ở các nhóm sau:

Nhóm EPEC (Enteropathogenic E.coli): gồm các type thường gặp O26:B6,

O44, O55B5, O112B11, O124, O125:B15, O142 là nguyên nhân gây ra bệnh tiêu chảy ở trẻ em dưới 2 tuổi

ETEC (Enterotoxigenic E.coli): gây bệnh cho trẻ, người lớn do tiết ra hai độc tố ruột ST và LT

LT hoạt hoá men adenyl cylase trong tế bào ruột làm tăn yếu tố CAMP (cyclic adenozin 5 monophotphat) Yếu tố này sẽ kích thích ion Cl - và bicacbonat tách ra khỏi tế bào đồng thời ức chế Na + bên trong tế bào Hậu quả gây ra bệnh tiêu chảy, mất nước Độc tố ST hoạt hóa men Guanyl Cyclase làm tăng yếu tố C.GMP (cyclic guanosin 5 monophotphat) bên trong tế bào dẫn đến kích thích bài tiết muối và gây tiêu chảy

Những dòng E.coli có cả hai loại nội độc tố LT và ST sẽ gây ra hiện tượng tiêu chảy trầm trọng và kéo dài

Nhóm EIEC (Enteroinvasine E.coli): Những E.coli này bám lên niêm mạc và làm tróc niêm mạc gây loét niêm mạc, do đó gây tiêu chảy có đàm lẫn máu Các chủng này có thể lên men hay không lên men đườnng lactose và có phản ứng lysin decarboxylaza âm tính Thường gặp các type O125, O157, O144…

Nhóm VETEC (Verocytoxin producing E.coli): vừa gây tiêu chảy vừa là nguyên nhân gây viêm đại tràng xuất huyết và làm tổn thương mao mạch gây hiện tượng sưng phù, rất nguy hiểm cho tính mạng Bao gồm các type O26, O11, O113,

O145, O157 Là ngoại độc tố vetec gây tiêu chảy và các biến chứng trên là do vi khuẩn tiết ra một trong hai ngoại độc tố VT1 (verocytoxin) và VT2 gây tác động đến thần kinh

Người trúng độc thấy đau bụng dữ dội, đi phân lỏng nhiều lần trong ngày, ít khi nôn mửa Nhiệt độ cơ thể hơi sốt Trường hợp nặng bệnh nhân có thể sốt cao, người mỏi mệt, tay chân co quắp lại, mồ hôi ra nhiều Nguyên nhân này là do nhiễm E.coli vào cơ thể và làm cho cơ thể ngày một suy yếu dần

I.3.3.4.1 Ngộ độc do Clostridium perfrigens:

Clostridium có nhiều trong thiên nhiên Vi khuẩn được phân lập từ đất, phân, đường tiêu hóa của người và động vật Cl.perfringens có rất nhiều trong ruột cá Trong thức ăn gây ngộ độc ở nhiều nước, người ta cũng tìm thấy loại vi khuẩn này Ta kiểm tra vi khuẩn nếu có trong nước nghĩa là nước này không thể dùng cho sinh hoạt bình thường được

Giới hạn đề tài

Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh

+ Đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí

+ Định lượng Clostridium Đề tài được thực hiện trên 30 giếng với số lượng mẫu là 60 mẫu

Nội dung nghiên cứu

Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh

+ Đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí

Xác định địa điểm lấy mẫu

Chọn địa bàn: địa bàn được lấy mẫu là khu vực phường 1 quận 8

Nơi lấy mẫu: mẫu được lấy ngẫu nhiên từ các giếng của các hộ gia đình, nơi công cộng dọc theo các trục đường Nước được lấy chủ yếu ở nhà dân, đa số là các hộ dân nghèo, chưa có đủ tiền để sử dụng nguồn nước do nhà nước cấp, phải đào giếng khoan tại nhà để lấy nước dùng trong sinh hoạt Mỗi giếng lấy 2 lần được 2 mẫu ở hai thời điểm khác nhau, lấy tất cả là 30 giếng của 30 gia đình khác nhau được 60 mẫu đem xét nghiệm vi sinh vật

III.1.2 Phương pháp lấy mẫu:

Chai thủy tinh 100ml đã được rửa bằng xà phòng và tráng bằng nước cất, đem sấy khô trước khi tiệt trùngâ Sau đó ta đem chúng đi tiệt trùng ở 160 0 C trong vòng 3 giờ, nút chai bằng nhựa được hấp trong autolaver ở 120 0 C và 1at trong 15 phuùt

Nước được bơm lên bồn chứa bằng hệ thống máy bơm đã được lắp đặt sẵn

Ta dùng đèn cồn hơ lên vòi trong vòng 2-3 phút , sau đó vặn nước chảy thật nhanh, giảm dần tốc độ đưa chai lấy mẫu cách vòi nước 15cm để đảm bảo vô truứng

Mẫu vừa lấy xong phải đem kiểm nghiệm liền, không được để qua ngày khỏc cú tỏc dụng ồ trỏnh nhiễm khuẩn nhằm cho kết quả chớnh xỏc

III.1.3 Xác định một số chỉ tiêu vi sinh:

III.1.3.1 Cách đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí :

Là phương pháp kiểm tra những vi sinh vật tồn tại trong điều kiện oxy Cách đếm được tiến hành đếm trên thạch đĩa ( gọi là phương pháp TPC : Total plate count) hay còn gọi là phương pháp đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí (APC:Aerobic plate count) ; đếm vi sinh vật sống ( TVS : Total viable count) hay số đếm đĩa chuẩn (SPC : Standard plate count)

Phương pháp này dùng để đếm các tế bào sống có khả năng phát triển Môi trường sử dụng: đếm vi khuẩn dùng nutrient agar ( NA) được đổ đĩa hoặc cấy trang tùy theo từng mẫu nhất định

III.1.3.1.1 Quy trình phaân tích:

Bao gồm các bước cân mẫu, đồng nhất mẫu, pha loãng thành dãy các nồng độ thập phân, chuyển và phân phối đều một thể tích xác định mẫu lên bề mặt môi trường rắn trong đĩa petri bằng phương pháp hộp trải hay hộp đổ Ủ ở điều kiện nhiệt độ và thời gian quy định Phương pháp hộp đổ được sử dụng phổ biến trong các phòng kiểm nghiệm vi sinh vật

❖ Điều kiện nhiệt độ: Điều kiện nhiệt độ và thời gian ủ thay đổi tùy theo yêu cầu phân tích và quy định của từng quốc gia Tiêu chuẩn của nhiều quốc gia quy định ủ ở 30 0 C trong 3 ngày Một số tiêu chuẩn khác quy định ủ ở 20 – 22 0 C trong cùng thời gian treân

Chỉ tiêu tổng vi sinh vật hiếu khí được dùng để đánh giá chất lượng của mẫu về vi sinh vật, nguy cơ hư hỏng, thời gian bảo quản của sản phẩm, mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản sản phẩm

+ Pha loãng mẫu ở nồng độ mẫu nguyên, 1/10, 1/100 Dùng micropipet đã được vô trùng lấy 1ml mẫu nguyên chất và mẫu đã được pha loãng cho vào đĩa rồi

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp ΣC đỗ khoảng 15-20 ml môi trường đã vô trùng lắc tròn đĩa cho mẫu trộn đều rồi để yên cho đông lại Khi môi trường đã đông lật úp đĩa để tủ ấm ở 37 0 C trong 24 giờ

+ Ta cũng có thể làm phương pháp cấy trang trên môi trường thạch đĩa bằng cách dùng micropipet lấy 0.1 ml cho vào môi trường đã được vô trùng và đỗ đĩa dùng que trang trang thật đều trên môi trường thạch cho đến khi khô mặt thạch, mỗi nồng độ cấy 3 đĩa Cấy xong úp đĩa cho vào tủ ấm ở 37 0 C trong 24 giờ Đọc kết quả trên tất cả các khóm đĩa:

+ Công thức được tính theo TCVN:

(1) Trường hợp số lượng khóm nhiều trên 50 khóm/ đĩa

Trong đó: X : số lượng vi khuẩn có trong 1 g hay 1 ml thực phẩm nguyên chất ΣC: tổng số khóm trong các đĩa petri n1: số đĩa cấy ở nồng độ pha loãng 1 n2 : số đĩa cấy ở nồng độ pha loãng 2 n3 : số đĩa cấy ở nồng độ pha loãng 3 d : mẫu có độ pha loãng thấp nhất

V: theồ tớch dũch caỏy (ml)

(2) Trường hợp số khóm trong mỗi đĩa có từ 1- 15 khóm/ đĩa

Trong đó : m : số khóm bình quân trong đĩa d: mẫu có độ pha loãng thấp nhất

V: theồ tớch dũch nuoõi caỏy (ml)

Cách tính giá trị trung bình tổng số vi khuẩn hiếu khí (X)

Giá trị trung bình X / 1g mẫu với P0.95 (95%)

Toồng soỏ vi khuaồn hieỏu khớ trung bỡnh

1 ml 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml

1ml 1ml 1ml 1ml 1ml

Sơ đồ kiểm tra vi tổng số vi khuẩn hiếu khí

5) Đọc kết quả: Đếm tất cả các khóm trên đĩa

Pha loãng mẫu 10 0 , 10 -1 , 10 -2 cấy 3 độ pha loãng vào môi trường BGBL có ống durham, mỗi độ pha loãng cấy vào 3 ống Cho vào tủ ấm có nhiệt độ

37 0 C/ 24 – 48 giờ đọc kết quả ống (+) : các ống durham có bọt khí, môi trường đục ống (-) : không tạo bọt khí trong ống durham

Chọn các ống dương (+) của ba nồng độ Tra bảng Mac.Crady ta có số lượng Coliforms/ 1 ml mẫu = số tra bảng Mac Crady nhân với hệ số pha loãng thaáp nhaát

III.1.3.3.1 Quy trình phaân tích:

+ Quy trình phân tích bao gồm các bước cân mẫu, đồng nhất mẫu, pha loãng thành dãy các nồng độ thập phân, chuyển và phân phối đều một thể tích xác định mẫu lên bề mặt môi trường rắn trong đĩa petri bằng phương pháp hộp trải hay hộp đổ Ủ ở điều kiện nhiệt độ và thời gian quy định Phương pháp hộp đổ được sử dụng phổ biến trong các phòng kiểm nghiệm vi sinh vật

+ Điều kiện nhiệt độ: Điều kiện nhiệt độ và thời gian ủ thay đổi tùy theo yêu cầu phân tích và quy định của từng quốc gia Tiêu chuẩ của nhiều quốc gia quy định ủ ở 30 0 C trong

3 ngày Một số tiêu chuẩn khác quy định ủ ở 20-22 0 C trong cùng thời gian trên Chỉ tiêu tổng vi sinh vật hiếu khí được dùng để đánh giá chất lượng của mẫu về vi sinh vật, nguy cơ hư hỏng, thời gian bảo quản của sản phẩm, mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến, bảo quản sản phẩm

+ Dùng môi trường BGBL ủ ở 44 – 46 0 C chọn ống dương cấy phân lập sang môi trường thạch đĩa EMB hay Mac conkey

+ Trên EMB : E.coli có khóm tím ánh kim dẹt

+ Trên Maconkey : E.coli có khóm đỏ ướt hơi lồi

GVC Tô Minh Châu Luận văn tốt nghiệp tách amin khử CO2

Nơi thực hiện thí nghiệm

Chổ tieõu vi sinh

Chỉ tiêu đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí

Bảng 4.1 Kết quả đếm tổng số vi khuẩn hiếu khí

TCVN 5501 – 1991 cho pheùp TSVKHK (vk/ml) 10 2 Đánh giá

Như vậy theo tiêu chuẩn Việt Nam dành cho nước uống, các mẫu phân tích đều đã vượt giới hạn cho phép so với tiêu chuẩn đưa ra Nước này không thể trực tiếp làm nước uống được mà phải qua đun sôi trước khi cho vào cơ thể

Định lượng Coliforms

Bảng 4.2 Kết quả định lượng Coliforms

Laàn laáy maãu•1 (vk/100 ml)10 4

Laàn laáy maãu 2 (vk/100 ml)10 4

Tổng số Coliforms tương đối cao so với tiêu chuẩn nên nước cũng không được phép uống trực tiếp Muốn uống được phải qua đun sôi ở 100 0 C trong 10 phút trước khi dùng

Chổ tieõu kieồm tra E.coli

Bảng 4.3 Kết quả kiểm tra E.coli

Giếng 1 M1 M2 Không có Không cho phép có Đạt

Qua tiến hành kiểm tra trên 30 giếng với số lượng mẫu là 60 mẫu cho kết quả về vi khuẩn E.coli là không có mẫu nào có mặt vi khuẩn gây bệnh này

Chổ tieõu kieồm tra Clostridium

Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra vi khuẩn Clostridium

Số thứ tự Lần lấy maãu 1 Laàn laáy maóu 2 Chổ tieõu kieồm tra

TCVN cho pheùp veà vi khuaồn

Giếng 1 M1 M2 Không có Không được có Đạt

Qua tiến hành kiểm tra ta được kết quả là không có mẫu nào có mặt Clostridium

Tiêu đề	Kiểm Tra Một Số Chỉ Tiêu Vi Sinh Vật Nguồn Nước Giếng Khoan Tại Khu Vực Phường Một Quận Tám Thành Phố Hồ Chí Minh
Tác giả	Trịnh Thụy Thủy Tiên
Người hướng dẫn	PGS.TS Nguyễn Văn Hanh, GVC. Tô Minh Châu
Trường học	Trường Đại Học Mở – Bán Công TPHCM
Chuyên ngành	Vi Sinh
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp Cử Nhân Khoa Học
Năm xuất bản	2004
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	593,54 KB