TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÀN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
= => LL RR
NGUYEN THU HIEN
LUAN VAN TOT NGHIEP DAI HOC NGANH
KHOA HOC MOI TRUONG
THEO DOI SỰ BIEN DONG MAT SO COLIFORM VA
Trang 2LỜI CẢM TẠ
Xin gửi lời cám ơn chân thành tới quý thầy cô Trường Đại học Cần Thơ,
đặc biệt là quý thầy cô trong bộ môn Khoa học Môi trường — Khoa Môi Trường & TNTN - Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn trong suốt khoá học, làm nền táng giúp tơi hồn thành đề tài này
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Lê Anh Kha - người luôn bên cạnh đìu đắt và trực tiếp hướng dẫn trong quá trình thực hiện đề tài Cô Trương Thị
Nga và cô Nguyễn Thị Như Ngọc đã cho những lời khuyên quý báu, góp phần
hoàn thiện bài viết này hơn
Xin cảm ơn nhà máy chế biến tôm Nam Hải — Khu công nghiệp Trà Nóc, Cần Thơ đã tạo điều kiện giúp tôi thực hiện đề tài này
Xin cảm ơn gia đình và các bạn lớp Khoa học môi trường khố 32 đã ln động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Xin chân thành cảm ơn!
Trang 3Chương 1: Chương 2: Chương 3: MỤC LỤC Trang LỜI CẢM TẠ 5 5G S1 EE1E2111112111111211 11111 1111111111111 011g i 00/9600 - ii M0207 0382796 - iv M0207 Ye28:i0/ 0 .,ÔỎ v 6067.1005 ÖÐŒ|ÄÀằẬ) ÒỎ 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 22- 222 +££2E+£2EE£EEEE2EE£2EEesrxerrresrk 2
2.1 Thanh phan tế bào và dinh dưỡng của vi sinh vật 2 2.1.1 Thành phần tế bào _ 2 2.1.2 Các dạng dinh dưỡng của vi sinh vật 2.2 Vi sinh vật chỉ thị
2.2.1 Giới thiệu chung
2.2.2 Vi sinh vật chỉ thị việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân 2.3 Coliform va Ecsherichia coli (E coli)
2.3.1 Vi khuẩn trong nước thai
2.3.2 Coliform
2.3.3 Ecsherichia Coli (E COLI) cccceccccccccscsscssscescesseessesseseeseeeseeseessesenee 9
2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến vi sinh Vat + I1 2.4.1 Yếu tố vật lý -:c2ck2 1122111211122 1x xe I1
2.4.2 Yếu tố hoá học . - ¿se +kk+EkSEk211211811121121111121111 11.111 Xe 13
2.4.3 Yếu tố sinh học -222+++2222+22++t2222211122222211122 212111 + 14 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .2-¿¿©+z22+++cxxesrxs 16
3.1 Nội dung nghiên Cứu 6 Sky 16
k8? 0 o0 00 8n 16
3.3 Phuong tién nghién COU cece ee eeeseeeeteteeeeseeeeeseeeatanee 16 3.4 Phương pháp nghién CUWU oo eee eeeeeeseseeteteeeeeeeeeeseseetanes 16
3.4.1 Tiến hành thi nghi@m .c cccccccccsssesssssssssessssecsssessssessssescsseeesseeess 16
3.4.2 Thu mẫu phân tích -¿2+++2++++£+++t£Ek+t2Ekxsrrksrrrrrkk 18
Trang 4Chương 4:
Chương 5:
3.6 Xử lý số liệu -©22++22k+22212227112211222112 22111211 1 re 19 KET QUA THAO LUAN.iesssessssssssssessssesssssssssesssssesssecsssieesssesssseessseeess 20
4.1 Thi nghiém tham na 20 4.1.1 Chi tiéu ly hoa (nhiét d6, pH, DO) 0 eee eeeeeeeeeeteseteeeeeeeeeeee 20
4.1.2 Giai đoạn amon hOá - - 6 6 SE 111131155111 1111511 E111 11+ 21 4.1.3 Giai đoạn nitrat hOá - - cà 1S 11 1S E1 HH HH ve, 22 4.1.4 Giai đoạn xử lý lân «ch TH nhe 23 4.1.5 Giai đoạn khửỬ nIrAf - c1 111112111 111111111181 1161 xe2 24
4.2 Thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm 25
4.2.1 Chỉ tiêu lý hoá (nhiệt độ, pH, DO) .-.- - -c+c+c+cccecee 25
Trang 5DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần các nguyên tố chủ yếu của tế bào vi khuẩn E coli Bảng 2.2: Các nhóm hợp chất chủ yếu của tế bào vi khuẩn E coli
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của một tế bào vi khuẩn
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu lý hoá trong hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân với nước pha từ lòng trăng trứng và nước pha từ hoá chât
Bảng 4.2: Các chỉ tiêu lý hoá trong hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân
Trang 6DANH SÁCH HÌNH
Hinh 2.1: E coli
Hình 4.1: Bién déng mat sé coliform va E coli theo thời gian trong giai đoạn amon hóa nước pha từ lòng trắng trứng
Hình 4.2: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn nitrat hoá nước pha từ hoá chất
Hình 4.3: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong hệ
thống xử lý lân với nước pha từ hoá chất
Hình 4.4: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai
đoạn khử nitrat với nước pha từ hoá chất
Hình 4.5: Biến động mật số coliform và E coii theo thời gian trong giai đoạn amon hoá nước thải nhà máy chế biến tôm
Hình 4.6: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn nitrate hoá nước thải nhà máy chế biến tôm
Hình 4.7: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai
đoạn xử lý lân với nước thải nhà máy chế biến tôm
Hình 4.8: Biến động mật số coliform và E.coli theo thời gian trong giai
Trang 7Chương 1
MỞ ĐẦU
Quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa cùng với sự gia tăng dân số và đô thị hóa hiện nay đang làm suy giảm chất lượng môi trường nghiêm trọng, và một trong những nguyên nhân trực tiếp của vấn đề trên chính là nước thải
Trong các thành phần gây nguy hại của nước thải thì tác nhân sinh học
thường có mức độ ô nhiễm cao, kế cả khi đã qua hệ thống xử lý Và một thực
trạng đáng lo ngại minh chứng cho điều này là giá trị coliform trong các nguồn nước thải đã qua xử lý còn rất cao, đặc biệt là của các cơ sở chế biến thực phẩm, chăn môi như: coliform trong nước thải đã qua xử lý của công ty cổ phần Sữa Hà
Nội vượt 480.000 lần so với tiêu chuẩn Việt Nam, DNTN Nam Hải Cần Thơ có
thông số coliform vượt quá 10 lần chuẩn cho phép (http:⁄tintuc.xalo.vn) Ngoài ra một số chủng gây tiêu chảy của Eseheriehia coli (E coli) cũng được
phát hiện trong nước đã xử lý (Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh Triết, 2005)
Đáng lưu tâm hơn khi coliform van có thể tăng trong quá trình xử lý Cụ thé như giá trị coliform trong nước thai của công ty cổ phần thủy sản Cafatex sau
khi qua hệ thống xử lý là 8,6x10*— 2,4x10° (CFU/ml), cao hơn gần hai lần so với giá trị đầu vao 1a 5x10* — 8,5x10* (CFU/ml) (Hé Thi My Loan, 2007) Diéu nay đã đặt ra nghỉ vấn về tính chỉ thị ô nhiễm phân của coliform Có phải kết quả trên
là do ảnh hưởng của việc ô nhiễm phân tăng không? Hay đó là do môi trường trong hệ thống xử lý thuận lợi cho sự phát triển của coliform?
Dé ly giải vấn đề trên cũng như dé giải quyết tình trạng 6 nhiễm sinh học
trong nước thải đã qua xử lý một cách hiệu quả thì rất cần có những nghiên cứu sâu hơn về khả năng tồn tại, phát triển của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhằm tìm ra đúng khuyết điểm của hệ thống Từ đó làm cơ sở dé đưa ra những giải pháp đạt hiệu quá cao về kỹ thuật nhưng lại giảm bớt được chỉ phí đầu tư Đồng thời cũng giúp cho công tác đánh giá chỉ tiêu sinh học trong nước thải đầu ra có được những nhận định chính xác hơn
Do đó chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Theo dõi sự biến động mật số
coliform va Escherichia coli trong hệ thống thí nghiệm xử ly dam va lân” với mục tiêu cụ thể là theo dõi sự biến động mật số coliform và E coli trong từng
giai đoạn của hệ thống, đồng thời kiểm nghiệm khả năng chỉ thị ô nhiễm phân
Trang 8Chương 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Thành phần tế bào và dinh dưỡng của vi sinh vật
2.1.1 Thành phần tế bào
Các chất dinh dưỡng đối với vi sinh vật là bất kỳ chất nào được vi sinh vật
hấp thụ từ môi trường xung quanh và được chúng sử dụng làm nguyên liệu để cung cấp cho các quá trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế bào hoặc để cung cấp cho các quá trình trao đối năng lượng Quá trình hấp thụ các chất dinh dưỡng để thoả mãn mọi nhu cầu sinh trưởng và phát triển được gọi là quá trình đinh dưỡng
Thành phần hoá học của tế bào vi sinh vật quyết định nhu cầu dinh dưỡng của chúng Cơ sở vật chất cấu tạo nên tế bào vi sinh vật là các nguyên tố hoá học Các nguyên tổ chủ yếu bao gồm: C, H, O, N, các nguyên tố khoáng đa lượng và
vi lượng Chỉ riêng các nguyên tố C, H, O, N, P đã chiếm đến 96% khối lượng khô của tế bào vi khuan E coli
Bảng 2.1: Thành phần các nguyên tố chủ yếu của tế bào vi khuẩn E coli Nguyên tổ | C| O|N |HP|S|K| Na | Ca | Mg | Ca | Fe | Nguyên tố khác % chât khô | 50 |20|14|8 3|1|1{1 1 |0,5|10,5 10,2 0,3 (Nguyễn Lân Dũng, 2001)
Lượng chứa các nguyên tố ở các vi sinh vật khác nhau là không giống nhau Ở các điều kiện nuôi cấy khác nhau, các giai đoạn khác nhau, lượng chứa các nguyên tố trong cùng một loài vi sinh vật cũng không giống nhau Trong tế bào vi sinh vật các hợp chất được phân thành hai nhóm lớn: (¡) Nước và các muối
khoáng (ii) Các chất hữu cơ
Bảng 2.2: Các nhóm hợp chất chủ yêu của tế bào vi khuẩn E coli
Loạihợp | Nước | Protein | AND | ARN | Hidrat | Lipit | Chât hữu cơ | Các phân
chất C phân tử nhỏ | tử vô cơ
Lượng 0 15 1 6 3 2 2 1
chứa (%)
(Nguyễn Lân Dũng, 2001)
a) Nước và muối khoáng
Nước chiếm đến 70 - 90% khối lượng cơ thé vi sinh vat Tat ca các phản ứng xảy ra trong tế bào vi sinh vật đều đòi hỏi có sự tồn tại của nước Phần nước
Trang 9do Đa phần nước trong tế bào vi sinh vật tồn tại ở dạng nước tự do Nước kết hợp là phần nước liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử trong tế bào
(protein, lipit, hidrat cacbon )
Muối khoáng chiếm khoảng 2 — 5% khối lượng khô của tế bào Chúng thường tổn tại đưới dạng các muối sunphat, photphat, cacbonat, clorua Trong tế bào chúng thường ở dạng các ion (Nguyễn Lân Dũng, 2001)
b) Chất hữu cơ
Chất hữu cơ trong tế bào vi sinh vật chủ yếu cấu tạo bởi các nguyên tổ C,
H,O,N, P, S Riêng bốn nguyên tố C, H, O, N đã chiếm tới 90 — 97% tồn bộ
chất khơ của tế bào Đó là các nguyên tố chủ chốt để cấu tạo nên protein, axit nucleic, lipit, hidrat cacbon (Nguyễn Lân Dũng, 2001)
Bảng 2.3: Thành phần hoá học của một tế bào vi khuẩn
Phân tử khô (1)/tế bào % khối lượng , Số phân tử Số loại phân tử - Nước - 1 - Cac dai phan tir 96 khoang 2.500 +Protein 55 24.609.802 khoảng 1.850 +Polysaccharide 5 2.350.000 2 (2) +Lipid 9,1 4.300 4 (3) +ADN 3,1 22.000.000 1 +ARN 20,5 2,1 khoang 660 - Các đơn phân tử 3,0 255.500 khoang 350
+Aminoacid va tién thé 0,5 khoảng 100
+Đường và tiền thể 2 khoảng 50 +Nucleotid và tiền thể 0,5 khoảng 200 - Các Ion vô cơ 1 khoảng 18 Tổng cộng 100 (F.C.Neidhardt et al, 1996) Chi thich: (1) Khối lượng khô của tế bảo vi khuẩn E coli đang sinh trưởng là khoảng 2.8 x 10 g
(2) Giả thiết Peptidoglycan và Glycogen là 2 thành phần chủ yếu (3) Tế bào chứa vài loại phospholipid, do tính đa dạng của thành phần acid béo giữa các chi vi khuẩn khác nhau và đo ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng mà có nhiều hình thức tồn tại của mỗi loại phospholipid
Protein cau tạo chủ yếu bởi các nguyên tố: C (50 — 55%), O (21 — 24%), N
Trang 10tố khác nhau như P, Fe, Zn, Mn, Ca Protein được tạo thành từ các axit amin
(Nguyễn Lân Dũng, 2001)
2.1.2 Các dạng dinh dưỡng của vi sinh vật
Thức ăn (chất dinh đưỡng) phải thoả mãn nhu cầu về các chất ở dạng nguyên tố có trong thành phần tế bào của vi sinh vật
Trong thế giới vi sinh vật có nhiều dạng (kiểu) dinh dưỡng khác nhau Có một số loài thì đinh đưỡng giống ở cây xanh (tự dưỡng), dùng các chất khoáng để tổng hợp nên các cấu tử thành phần của cơ thể Một số lớn khác dinh dưỡng giống như ở động vật, đó là cần có chất hữu cơ làm thức ăn (dị dưỡng)
Từ các kiểu dinh dưỡng này người ta chia vi sinh vật thành hai nhóm lớn:
vi sinh vật tự đưỡng và vi sinh vật dị đưỡng Nhóm thứ hai rất lớn, có vai trò rất
quan trọng trong tự nhiên Đó là tác dụng phân huỷ các chất hữu cơ hay là khoáng hoá vật chất trong tự nhiên
Nhu cầu của vi sinh vật khác nhau trong quan hệ với chất dinh đưỡng Đặc biệt nguồn cacbon và nitơ là rất khác nhau và rất đặc trưng (Lương Đức Phẩm và
ctv, 2009)
a) Dinh dưỡng cacbon
Cacbon là chất tạo nên vật chất sống quan trọng bậc nhất, là nguồn vật
chất cung cấp C trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật Trong tế bào nguồn C trải qua một loạt quá trình biến hoá hoá học phức tạp sẽ biến thành vật chất của
bán thân tế bào và các sản phẩm trao đồi chất C có thể chiếm đến khoảng một
nửa trọng lượng khô của tế bào Đồng thời hầu hết các nguồn C trong các quá trình phản ứng sinh hoá còn sinh ra trong tế bào nguồn năng lượng cần thiết cho
hoạt động sống của vi sinh vật Một số vi sinh vật dùng CO; làm nguồn C duy
nhất hay chủ yếu để sinh trưởng, khi đó nguồn C không phải là nguồn sinh năng lượng
Trang 11Năng lực đồng hoá các nguồn C ở các vi sinh vật khác nhau là khơng giống nhau Có lồi có khả năng sử dụng rộng rãi nhiều nguồn C khác nhau, nhưng có loài khả năng này rất chọn lọc Chăng hạn vi khuẩn Pseudomonas có thể đồng hoá được tới trên 90 loại hợp chat C, nhưng các vi khuẩn thuộc nhóm dinh dưỡng methyl (methylotrophs) thì chỉ đồng hoá được các hợp chất 1C như methanol, methane (http://maxreading.com)
b) Dinh dưỡng nitơ
Nguồn nitơ dinh đưỡng rất cần thiết để tổng hợp nên các phân tử protein, axit nucleic và những chất có chứa nitơ ở tế bao vi sinh vật Nguồn nitơ này là rất đa dạng (Lương Dire Pham va ctv, 2009)
Nguồn N thường được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật gồm có pepton, bột cá, bột nhộng tằm, bột đậu tương, bột khô lạc, cao ngô, cao thịt, cao nắm men Vị sinh vật sử dụng chọn lọc đối với nguồn N (http://maxreading.com)
Đối với những vi sinh vật sống ký sinh chỉ nhờ những hợp chất chứa nitơ
ở tế bào chủ Có một số vi sinh vật dị dưỡng (vi khuẩn lactic và một vài vi khuẩn gây thối rữa) không thể tổng hợp protein cho mình từ các hợp chất chứa nitơ đơn giản Sự sinh trưởng và phát triển của chúng chỉ nhờ có mặt trong môi trường các chất chứa nitơ tương đối phức tạp (pepton, pepti) hoặc phức hợp đầy đủ các axit amin có thể đi vào thành phần protein của tế bào (Lương Đức Phẩm và ctv,
2009)
À Keon
€) Nguồn muôi vô cơ
Các muối vô cơ là nguồn chất dinh đưỡng không thê thiếu đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật Chúng có các chức năng sinh lý chủ yếu là: tham gia vào thành phần của các trung tâm hoạt tính ở các enzyme của vi sinh vật, duy trì tính
ồn định của kết cầu các đại phân tử và tế bào, điều tiết và duy trì cân bằng áp suất
thẩm thấu của tế bào, khống chế điện thế oxy hoá khử của tế bào và là nguồn vật chất sinh năng lượng đối với một số loài vi sinh vật
Trang 12bằng thuy tinh Chỉ trong những trường hợp đặc biệt mới cần bố sung nguyên tố vi lượng vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật
Vì nhiều nguyên tố vi lượng là kim loại nặng cho nên nếu dư thừa sẽ gây hại cho vi sinh vật Khi cần bổ sung thêm nguyên tố vi lượng vào môi trường cần lưu ý khống chế chính xác liều lượng (http:⁄/maxreading.com)
đ) Nhân tố sinh trưởng
Nhân tố sinh trưởng (growth factor) là những hợp chất hữu cơ mà có những vi sinh vật cần thiết để sinh trưởng tuy với số lượng rất nhỏ và không tự tổng hợp đủ so với nhu cầu
Các vi sinh vật khác nhau có những yêu cầu không giống nhau về chủng loại và liều lượng của các nhân tố sinh trưởng
Vi sinh vật tự dưỡng và một số vi sinh vat di đưỡng (như E coli) tham chi có thể sinh trưởng mà không cần bất kỳ nhân tố sinh trưởng nào Mặt khác, cùng
một loài vi sinh vật nhưng nhu cầu đối với nhân tố sinh trưởng cũng thay đổi tuỳ
theo điều kiện môi trường (http://maxreading.com) 2.2 Vi sinh vật chỉ thị
2.2.1 Giới thiệu chung
Trong những năm 1900, để phát hiện trực tiếp vi khuẩn gây bệnh, virus, và nang của protozoa người ta cần thực hiện những kỹ thuật tinh vi tốn kém, tốn
thời gian và cần cán bộ kỹ thuật có trình độ Từ đó người ta có nhu cầu đưa ra
khái niệm vi sinh vật chỉ thị ô nhiễm phân, chỉ thị hiệu quả xử lý trong nhà máy xử lý nước và nước thải, sự xuống cấp và nhiễm bắn nước trong hệ thống phân
phối nước
Một số tiêu chuẩn cho vi sinh vật chỉ thị lý tưởng:
- Là thành viên của vi khuẩn đường ruột của động vật máu nóng
- Hiện diện khi vi sinh vật gây bệnh tồn tại và không có trong mẫu
không nhiễm bẩn
- Tén tại với số lượng lớn hon vi sinh vật gây bệnh
- Ít nhất phải đề kháng như vi khuẩn gây bệnh với sự tác động của
môi trường, với sự khử trùng trong nhà máy xử lý nước và nước thải như vi sinh
Trang 13- Không nhân lên trong môi trường
- Phái được phát hiện bằng những phương pháp đơn giản, nhanh và rẻ tiền
- Nên là vi khuẩn không gây bệnh (Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh
Triết, 2005)
2.2.2 Vi sinh vật chi thi việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân
Coliforms va Fecal coliforms: Coliform là các vi khuẩn hình que gram âm có khả năng lên men lactose để sinh khí ở nhiệt độ 35 + 0.5°C, coliform có khả năng sống ngoài đường ruột của động vật (tự nhiên), đặc biệt trong môi trường
khí hậu nóng Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các giống như
Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella va ca Fecal coliforms (trong
đó E coli là loài thường dùng để chỉ định việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân) Chỉ tiêu tổng coliform không thích hợp dé lam chỉ tiêu chỉ thị cho việc nhiém ban nguồn nước bởi phân Tuy nhiên việc xác định sé lvgng Fecal coliform có thể sai
lệch đo có một số vi sinh vật (không có nguồn gốc từ phân) có thể phát triển ở
nhiệt độ 44°C Do đó số lượng E coli được coi là một chỉ tiêu thích hợp nhất cho việc quản lý nguồn nước
Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong đường ruột của động vật như Streptococcus bovis và S equinus; một số loài có phân bố rộng hơn hiện diện cả trong đường ruột của người và động vật như S faecalis va S faecium hoac c6 2 biotype (S faecalis var liquefaciens và loại S faecalis co khả năng thủy phan tinh bột) Các loại biotype có khả năng xuất hiện
cả trong nước ô nhiễm và không ô nhiễm Việc đánh giá số lượng Faecal
streptococci trong nước thải được tiến hành thường xuyên; tuy nhiên nó có các giới hạn như có thé lẫn lộn với các biotype sống tu nhién; F streptococci rất dễ
chết đối với sự thay đôi nhiệt độ Các thử nghiệm về sau vẫn khuyến khích việc
sử dụng chỉ tiêu này, nhất là trong việc so sánh với khả năng sống sót của Salmonella Ö Mỹ, số lượng 200 F coliform/100 mI là ngưỡng tới hạn trong tiêu chuẩn quản lý các nguồn nước tự nhiên để bơi lội
Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị đuy nhất tạo bào tử trong môi trường yếm khí; do đó nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc các ô nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát đo độ sống sót lâu
của các bảo tử Trong việc tái sử dụng nước thải chỉ tiêu này được đánh giá là rất
Trang 14Việc phát hiện, xác định từng loại vi sinh vật gây bệnh khác rất khó, tốn
kém thời gian và tiền bạc Do đó để phát hiện nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân
người ta dùng các chỉ định như là sự hién dién ctia Fecal coliforms, Fecal sireptocei, Clostridium perfringens và Pseudomonas acruginosa Cũng cần phải
nói thêm rằng mối quan hệ giữa sự chết đi của các vi sinh vật chỉ thị và vi sinh
vật gây bệnh chưa được thiết lập chính xác Ví dụ khi người ta không còn phát hiện được Fecal colijform nữa thì không có nghĩa là tất cả các vi sinh vật gây
bệnh đều đã chết hết Trong quá trình thiết kế các hệ thống xử lý các nhà khoa
học và kỹ thuật phải hạn chế tối đa các ảnh hưởng của chất thải tới sức khoẻ cộng
đồng Mỗi nước, mỗi địa phương thường có những tiêu chuẩn riêng đề kiểm tra
khống chế Do kinh phí và điều kiện có giới hạn các Sở KHCN & MT thường
dùng chỉ tiêu E coli hoặc tổng coliform đề qui định chất lượng các loại nước thải
(Lê Hoàng Việt, 2003)
2.3 Coliform và Ecsherichia coli (E coli)
2.3.1 Vi khuẩn trong nước thải
Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, vi rút, nắm, tảo, nguyên sinh động vật, các loài động và thực vật bậc cao Trong đó các
vi khuẩn trong nước thải có thé chia làm 4 nhóm lớn: nhóm hình cầu (cocci) có
đường kính khoảng 1 - 3 7m; nhom hinh que (bacilli) có chiều rộng khoảng 0,3 -
1,5m và chiều dài khoảng 1 - 10,0 zm (điển hình cho nhóm này là vi khuẩn E
coli có chiều rộng 0,5/m chiều dài 2m); nhóm vi khuẩn hình que cong và xoắn ốc: vi khuẩn hình que cong có chiều rộng khoảng 0,6 - 1,0m và chiều dai
khoảng 2 - 6 ø m; trong khi vi khuẩn hình xoắn ốc có chiều dài có thể lên đến 50
m; nhóm vi khuân hình sợi có chiều dài khoảng 100 m hoặc dài hơn Các vi khuẩn có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên cũng như trong
các bể xử lý Do đó đặc điểm, chức năng của nó phải được tìm hiểu kỹ Ngoài ra
các vi khuẩn còn có khả năng gây bệnh và được sử dụng làm thông số chỉ thị cho việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân (Lê Hoàng Việt, 2003)
2.3.2 Coliform
Tổng số coliform bao gồm những vi khuẩn hiếu khí hay ky khí tùy nghỉ, gram âm, không sinh bào tử, hình que lên men lastose và sinh khí trong vòng 48
giờ ở 35°C Chúng có khả năng phát triển ở nhiệt độ rất rộng từ 2 - 50°C
Trang 15các khu giải trí Dù vậy, chúng ít nhạy cảm hơn so với virus và nang protozoa đối
với yếu tố môi trường và sự khử trùng Một số thành viên của nhóm (thí dụ
Klebsiella) di khi c6 thé phát triển trong nước thải công nghiệp và nông nghiệp Tổng số coliform là chỉ thị tốt nhất cho hiệu quả xử lý của một nhà máy xử lý nước thải Nhóm này cũng được coi là hữu dụng trong việc đánh giá tính an toàn của nước thải sau xử lý Năm 1914, Sở Y tế công cộng Hoa Kỳ chấp nhận nhóm coliform là chỉ thị của ô nhiễm phân trong nước uống (Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh Triết, 2005) 2.3.3 Ecsherichia coli (E coli) Ngành (phylum): Proteobacteria Lop (class): Gamma Proteobacteria B6 (ordo): Enterobacteriales Ho (familia): Enterobacteriaceae Chi (genus): Escherichia Loai (species): E col
Hình 2.1: E coli
Trực khuân đường ruột này được phân lập từ phân người lần đầu tiên vào năm 1985 do Escherich va đươc đặt tên là Bacferium coli commune Ngày nay nó được mang tên là Escherichia coli (Lương Đức Phẩm và ctv, 2009)
Hiện nay các nhà khoa học đã tìm ra 5 nhóm E coli khác nhau: Enterotoxigenic (ETEC), Enteropathogenic (EPEC), Enterohemorrhagic
(EHEC), Enteroinrasire (ETEC) va Enteroagregative (EaggE.C) (Nguyễn Đức
Lượng và Phạm Minh Tâm, 2002)
a) Sinh vật chỉ thị ô nhiễm phân
E coli còn gọi là trực khuẩn đại tràng, sống trong ruột người và một số động vật máu nóng, được thải ra môi trường theo phân E coii chiếm tới 80% tổng số vi sinh vật sống trong ruột người và luôn giữ thế cân bằng sinh thái trong ruột nên được chọn làm sinh vật chỉ thị ô nhiễm phân Bởi vậy ở đâu có mặt E coli với một số lượng quá mức cho phép chứng tỏ môi trường đó đã bị ô nhiễm, và sự tồn tại của E coli cũng nói lên khả năng tồn tại của các nhóm vi sinh vật
gây bệnh khác có trong đường ruột (Tran Cam Van, 2005)
Xác định số lượng E coli có mặt trong đối tượng phân tích được biểu diễn bằng chuẩn độ coli (coli — titre) và chỉ số coli (coli — index) Chuẩn độ coli là số
Trang 16trực khuẩn Chí số coli là số lượng E coli c6 trong mét một đơn vị thể tích hoặc
khối lượng của mẫu thử (đối tượng phân tích) (Lương Đức Phẩm và cv, 2009)
Giữa chuẩn độ coli và chỉ số coli có mối quan hệ như sau Ví dụ chuẩn độ
E coli của nước phân tích là 250 nghĩa là trong 250 ml có một tế bào E col¿ và như vậy chỉ số là 1000/250 = 4 — chi sé coli trong 1 lít nước = 4, có nghĩa là trong một lít nước có 4 tế bao coli Người ta có thé ding chi sé coli cho một đơn vị thể tích là 1 ml, đơn vị khối lượng là 1 gam (Lương Đức Pham va ctv, 2009) Thuong sé lugng E coli có trong 1 lít nước được gọi là chi số coli Nước được
gọi là nước sạch khi có chỉ số coli từ 0 — 5 (tiêu chuẩn quốc tế) (Trần Cam Van,
2005)
b) Đặc điểm sinh học
E coli thuộc họ Enterobacteriaceae, catalose(+), oxidase(-), gram âm, trực khuẩn ngắn không tạo bào tử
E coli thuộc nhóm coliform ưa nhiệt, lên men đường latose ở nhiệt độ
44°C và là loại coliform rất bền với phenol 0,085% và sinh indol ở 42 - 44°C
E coli có enzym tryptophanase Nếu trong môi trường có trytophan, chúng sẽ phân giải trytophan thành indol (Nguyễn Đức Lượng và Phạm Minh Tâm, 2002)
> Điều kiện sống:
E coli thuộc nhóm vi sinh vật ky khí không bắt buộc (ky khí tùy nghỉ), chúng có thể phát triển trong môi trường có hay không có oxy nhưng trong môi trường có oxy thì chúng phát triển tốt hơn
Giá trị pH đối với E coli: tối thiêu là 4,4; tối hảo là 6 — 7 và tối đa là 9
(Nguyễn Hữu Hiệp, 2008)
E coli có khả năng phát triển ở nhiệt độ 7 - 50°C, nhiệt độ tối ưu là 37°C
Riêng loài ETEC có thể phát triển ở nhiệt độ 44°C
> Đặc điểm hình thái và cấu tạo:
E coli có hình que, hai đầu tròn, kích thước dài ngắn khác nhau, thường từ
2— 3m Thường đứng riêng rẽ từng tế bào, cũng có khi ghép từng đôi một, có khi kết với nhau thành từng đám hoặc một chuỗi ngắn Thường có tiêm mao mọc khắp bề mặt, có khá năng đi động Không có khả năng hình thành bào tử, có khá năng hình thành giáp mạc (vỏ nhày) khi gặp môi trường dinh dưỡng tốt Nhuộm gram âm
> Tinh chất nuôi cấy:
Dễ muôi cấy, có thể mọc được trên môi trường hiếu khí cũng như ky khí
Trang 17thường có khuẩn lạc đạng S (nhẫn bóng, bờ đều) Đôi khi hình thành khuẩn lạc
dạng R (nhăn nheo) hoặc dạng M (nhày) Khuẩn lạc có màu xám đục Trong môi trường lỏng, sau | - 2 ngày nuôi cấy thường làm đục môi trường, có váng trên bề mặt hoặc dính quang thành ống, tạo thành cặn lắng xuống đáy Khác với một số nhóm gây bệnh đường ruột khác, E coii có khả năng lên men đường lactoza Ngoài ra còn có khả năng lên men một số đường khác như glucoza, galatoza Khi lên men có sinh khí làm sủi bọt môi trường
Người ta thường dùng phản ứng đỏ Metyl để phát hiện E coli: Nuôi cấy trong môi trường có đường glucoza ở nhiệt độ 37°C Sau 48 giờ nuôi cấy nhỏ vài giọt dung dịch đỏ Metyl 1% pha trong cồn 60° Nếu môi trường có trở thành màu đỏ là phản ứng dương tính, nếu môi trường trở thành màu vàng là âm tính E coli có phản ứng đỏ Metyl dương tính E col¡ còn có khả năng sinh Indol (phản ứng Indol dương tính), không có khả năng sử dụng Xitrat (phản ứng Xitrat âm tính)
(Trần Cẩm Vân, 2005)
c) Khả năng gây bệnh
Trong số các E coli, có nhiều chủng không gây bệnh, được tìm thấy trong đường tiêu hóa người và động vật máu nóng Dù vậy có những chủng E coli có
độc tố và có thể gây tiêu chảy Chúng gồm có những chủng sinh độc tố ruột
(Enterotoxigenic - ETEC), sinh bệnh ruột (Enferopathogenic - EPEC), gây xuất
huyết ruột (Enferohemorrhagic - EHEC) và xâm lắn ruột E coli sinh déc tố ruột gây viêm dạ dày ruột, gây tiêu chảy nước nhiều kèm theo nôn ói, đau quặn bụng Khoảng từ 2 - 8% E coli tồn tại trong nước là nguồn sinh bệnh ruột gây nên tiêu chảy cho du khách Thức ăn và nước là yếu tố quan trọng gây lây bệnh do vi khuẩn này Liều gây nhiễm của loại này tương đối cao, từ khoảng 106 - 109
Một số chủng gây tiêu chảy của E coli được phát hiện trong nước đã xử lý, và chúng là nguy cơ đối với sức khỏe người sử dụng Hai vụ bùng phát của E.coli O157:H7 đã được chứng minh là có liên quan đến nước Một xảy ra ở
Scotland vao mua thu 1990; vu bing phat thu hai xay ra 6 Cabool, Missouri, vao
mùa đông 1991 do có trục trac trong hệ thống cấp nước, gây nên trên 243 trường hợp tiêu chảy và 4 trường hợp chết ở người già (Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh
Triết, 2005)
Độc tố của E coli thuộc loại nội độc tố, có khả năng chịu nhiệt Đặc biệt
có một số chủng đột biến có khả năng sinh ngoại độc tố, có khả năng tác động
lên tế bào thần kinh
E coli dễ bị tiêu diệt bởi thuốc sát trùng thông thường, sức đề kháng yếu
Trang 182.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến vi sinh vật
2.4.1 Yếu tổ vật lý
a) Ánh sáng
Ảnh hưởng mặt trời chiếu rọi xuống đất, những vi sinh vật phát triển trên
bề mặt đều bị tiêu diệt, trừ những vi sinh vật tự dưỡng quang năng Thường thường chúng bị tiêu diệt rất nhanh trong vài phút đến một giờ Các vi sinh vật
gây bệnh thường nhạy cảm với ánh sáng hơn những vi sinh vật gây thối
Tác dụng chiếu sáng phụ thuộc vào bước sóng của tia sáng Bước sóng càng ngắn, khá năng tác dụng quang hoá càng mạnh càng làm vi sinh vật dé bi tiêu điệt Lợi dụng đặc tính này người ta thường phơi nắng các dụng cụ cần bảo
quản, một mặt làm giám độ âm, một mặt tiêu điệt những vi sinh vật trên bề mặt
Hai nữa, nhiều người tắm nắng, một trong những yêu cầu là làm hệ vi sinh vật trên da bị tiêu diệt (Nguyễn Đức Lượng, 2000)
b) Nhiệt độ
Mỗi sinh vật phát triển trong một khoảng nhiệt độ nhất định Ngoài
khoảng nhiệt độ đó ra vi sinh vật sẽ bị hạn chế sự phát triển Tùy theo mức độ
chịu nhiệt của chúng mà người ta có một số khái niệm như sau:
- Nhiệt độ tối ưu: Là nhiệt độ ở đó vi sinh vật phát triển thuận lợi
nhất Phần lớn vi sinh vật gây bệnh phát triển tốt ở nhiệt độ 35 — 37°C
- Nhiệt độ cao nhất: Là mức nhiệt độ tối đa Ở đó vi sinh vật vẫn
phát triển nhưng hết sức chậm và yếu Nếu quá giới hạn đó thì vi sinh vật sẽ bị
tiêu diệt
- Nhiệt độ thấp nhất: Là mức nhiệt độ thấp nhất mà vi sinh vật vẫn tồn tại, phát triển rất yếu Nếu quá mức độ đó vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt
Nhiệt độ thường gây ra cho vi sinh vật những chiều hướng sau: Đối với
nhiệt độ thấp thường không gây chết vi sinh vật ngay mà nó tác động lên khả
Trang 192.4.2 Yếu tố hoá học a)pH
Phản ứng pH trong môi trường tác động trực tiếp lên vi sinh vật H” nằm
trong thành phần làm thay đổi trạng thái diện tích của thành tế bào Tùy theo nồng độ của chúng mà làm tăng hoặc giảm khả năng thấm thấu của tế bào đối với
những ion nhất định Mặt khác chúng cũng làm ức chế phần nào những enzym có
mặt trên thành tế bào Sự phát triển của vi sinh vật chỉ có thể rất nghiêm ngặt ở axit hay kiềm Đối với vi khuẩn thuận lợi nhất là chúng phát triển trong môi
trường trung tính hoặc kiềm yếu
Nếu nồng độ hydro trong dung dịch vượt quá mức độ bình thường đối với vi sinh vật nào đó thì sự sống bị ức chế Trong điều kiện phòng thí nghiệm phần lớn chúng ta sử dụng những môi trường có pH đối với vi khuẩn 7 - 7,6 (http://vocw.edu.vn)
b) Oxy hòa tan (DO)
Oxy là nguyên liệu cần thiết cho những sinh vật hiếu khí, với chúng thiếu
oxy thì mọi quá trình trao đổi chất sẽ bị ngưng trệ và sinh vat sẽ chết
Trong điều kiện tự nhiên oxy hòa tan trong nước khoảng 8 — 10 (mg/L) Các chất gây ô nhiễm trong nước thường làm giảm khả năng hòa tan của oxy trong nước Vì oxy là yếu tố quan trọng của sự sống nên chỉ tiêu DO được coi như một thông số rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước (Đặng Kim Chi, 2001)
Oxy thường có độ hòa tan thấp và phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước thái Trong quá trình xử lý, các vi sinh vật tiêu thụ oxy hòa tan để oxy hóa sinh hóa, đồng thời các chất dinh dưỡng và chất nền (BOD, N, P) cần thiết cho sự sống, sinh sản và tăng trưởng của chúng Vì vậy giữ được oxy hòa tan trong nước thải trong quá trình xử lý là yêu cầu quan trọng Chỉ tiêu
nồng độ oxy hòa tan đảm bảo cho quá trình xử lý hiếu khí là 1,5 - 2 (mg/L)
(http://vocw.edu.vn)
e) Nhu cầu oxy hóa học (COD)
Chỉ số COD trong kiểm soát nước ô nhiễm là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thành CO; và H;O
COD biểu thị lượng chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng hóa học Trong thực tế COD được dùng rộng rãi đề đặc trưng cho mức độ các chất hữu cơ trong nước
Trang 20COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cá lượng chất hữu cơ không thể bị oxy hóa bằng vi sinh vật (Đặng Kim Chi, 2001)
đ) Hợp chất nitơ
Các liên kết nitơ có trong nước thải là thành phần dinh dưỡng cơ bản cho quá trình phát triển của vi sinh vật trong các công trình xử lý sinh học nước thải Nitơ tồn tại chủ yếu đưới dạng hữu cơ và amoniac Quá trình khử nitơ bằng sinh học xảy ra 3 quá trình cơ bản: quá trình amon hóa, quá trình nitrat hóa và quá
trình khử mtrat Các quá trình trên đều có sự tham gia của vi khuẩn, có khi vai trò
của chúng chính là nguyên liệu chuyên hóa, vì thế sau mỗi quá trình, số lượng vi
khuẩn có thể thay đổi Ví dụ quá trình khử nitrat là quá trình trong đó các vi
khuẩn dị đưỡng sử dụng oxy liên kết của muối axit nitric để thực hiện oxy hóa
nội bào (nguồn cacbon của chính bản thân vi khuẩn) (http://vocw.edu.vn)
2.4.3 Yếu tố sinh học
Các sinh vật (động và thực vật, nguyên sinh động vật) đều có ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật thông qua mối quan hệ tương hỗ khá phức tạp trong tự nhiên
- Quan hệ cộng sinh: Là mối quan hệ hai hay nhiều sinh vật cùng dựa vào nhau trong quá trình phát triển và chung sống Ví dụ: vi khuẩn nốt rễ trong cây họ Đậu
- Quan hệ hỗ sinh: Là mối quan hệ giữa các loài sinh vật mà sản phẩm hoạt động sống của loài này tạo điều kiện cần thiết cho loài kia phát triển Sự hỗ sinh có thê là gián đoạn hoặc theo dây chuyền
- Quan hệ ký sinh: Là mối quan hệ chỉ có một chiều Loài sinh vật này sống nhờ ký sinh trên cơ thể của sinh vật khác (vật chủ) nhờ chất đinh dưỡng
của vật chủ
- Quan hệ đối kháng: Là mối quan hệ có thể gây ức chế hoặc tiêu
diệt lẫn nhau (Nguyễn Lân Dũng, 2001) Ví dụ như ao nuôi tảo
Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi của môi trường, có khả năng phát triển trong nước thải, có giá trị đinh dưỡng và hàm lượng protein cao, do đó người ta đã lợi dụng các đặc diểm này của tao dé:
Xử lý chất thải và tái sử dụng chất dinh dưỡng Các hoạt động trong các ao nuôi tảo lấy đi các chất hữu cơ và dinh dưỡng của nước thải chuyên đổi thành các chất dinh dưỡng trong tế bào tảo qua quá trình quang hợp vì thế giảm lựong
Trang 21Thông qua việc xử lý nước thải bằng cách nuôi tảo các mầm bệnh có trong nước thải sẽ bị tiêu điệt do các yếu té sau day: (i) Su thay đổi pH trong ngày của ao tảo do ảnh hưởng của quá trình quang hợp (ii) Chịu ảnh hưởng vi các độc tố
tiết ra từ tế bào tảo (iij) Và sự tiếp xúc của mầm bệnh với bức xạ mặt trời (tia
Trang 22Chương 3
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Nội dung nghiên cứu
- Nudi cay coliform va E coli
- Bồ trí thí nghiệm đưa coliform và E coli vào từng giai đoạn của hệ thống
- Định tính và định lượng coliform va E coli trong từng giai đoạn của hệ thống
3.2 Địa điểm và thời gian
s* Thời gian: Đề tài được thực hiện từ 25/1/2010 — 25/4/2010
* Địa điểm:
- Thu mẫu nước thải tại nhà máy chế biến tôm Nam Hải - Khu công
nghiệp Trà Nóc, Cần Thơ
-_ Phân tích tại phòng thí nghiệm Bộ môn khoa học môi trường, Khoa Môi
Trường & TNTN, Khu II, ĐHCT
3.3 Phương tiện nghiên cứu
- Hóa chất: Môi trường Brilliant Green Lactose Broth, môi trường Chomocult và Aga
Chai thủy tỉnh thu và bảo quản mẫu vi sinh
Tủ sấy, tủ úm vi sinh, tủ thanh trùng
Que gạt và que cấy vi sinh vật
Dụng cụ phân tích mẫu: éng nghiém, pipet, dia petri, đèn cồn 3.4 Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Tiến hành thí nghiệm
a) Thí nghiệm thăm dò
> Giai đoạn amon hóa được bố trí theo mẻ và hoạt động trên cơ sở: ứng dụng hệ vi sinh bám dính để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ trong nước thải thành amon
Bề amon hóa được bố trí gồm có vật liệu bám dính, màng sinh học biofilm
Trang 23> Giai đoạn nitrat hóa được bố trí theo mẻ và hoạt động trên cơ sở: ứng
dụng hệ vi sinh bám dính để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ trong
nước thải thành mitrat
Bề nitrat hóa được bố trí gồm có vật liệu bám dính, màng sinh học biofilm
và được sục khí liên tục tạo môi trường hiểu khí Đối tượng thí nghiệm là 5 g (NH¿);SO¿ + I g pepton pha với nước máy thành 30 lít và được cấy thêm coliform va E coli (Lé Anh Kha, 2003)
> Giai doan khw lan duoc bố trí dạng liên tục và hoạt động trên cơ sở: dùng Fe?" trong đất đỏ bazan để hấp phụ PO¿Ÿ trong nước thải
Hệ thống khử lân được bố trí gồm có:
- Một bể chứa đất đỏ bazan Bình Dương dạng hạt có kích cỡ từ l- 5 mm
để khử lân trong nước thải
- Một bể cấp chứa: 66,48 g NaNO; + 4,477 g Na;HPO,.2H;O + 8,9 g
pepton được pha với nước máy thành 300 lít và được cấy thêm coliform và E.coli, cho chảy liên tục qua bể khử lân (Lê Anh Kha, 2003)
> Giai đoạn nitrat hóa được bố trí dạng liên tục và hoạt động trên cơ sở: vi sinh vật dùng nitrat làm chất khử khi môi trường thiếu oxy (với nguồn năng lượng sử dụng tir cacbon)
Hệ thống khử nitrat được bố trí gồm có:
- Một bể chứa vật liệu bám đính, màng sinh học biofilm và có bổ sung liên tục cacbon từ đường
- Một bể cấp chứa: 66,48 g NaNOa + 4,477 g Na;HPO¿.2H;O + 8,9 g pepton được pha với nước máy thành 300 lít và được cấy thêm coliform và E.coli, cho chảy liên tục qua bể khử nitrat (Lê Anh Kha, 2003) Bê cấp a ` Bề khử nirat | ———> Nước đầura Bề khử lân ——>x Nước đầu ra
Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống khử lân và khử nitrat
Trang 24của vật liệu là phải chịu được lực và có nhiều khoảng rong để vi sinh vật bám vào nên tỉ lệ đúc khối bê tông được chọn là 3 cát: l ximang Sau khi đúc thành khối, sẽ được đem ngâm vào dòng nước thải (chọn dòng nước thải có dòng chảy liên tục, có nắng, gió và nước khá ô nhiễm) đề có thể rửa trôi các muối trong xi măng mới, đồng thời để các vi sinh vật có sẵn trong nước thải bám vào khối bê tông
b) Thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm
Thí nghiệm có các giai đoạn được bố trí tương tự như thí nghiệm thăm dò nhưng với đối tượng là nguồn nước thải nhà máy chế biến tôm được cấy thêm coliform và E coli Nước thải được luân chuyển trong hệ thống theo sơ đồ sau: Bề amon hóa = Bề nitrat hóa ce Bề cấp Nước đầu ra | |——] Be khử nirat | k—— Bẻ khử lân
Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân 3.4.2 Thu mẫu phân tích
Thu một mẫu đầu vào khi bắt đầu thí nghiệm và cách 24 giờ sẽ thu một mẫu đầu ra cho tới khi kết thúc giai đoạn
a) Thí nghiệm thăm dò
Ba giai đoạn amon hóa, khử lân và khử nitrat kéo đài 3 ngày (72 giờ)
nên số mẫu được thu là: 3 (giai đoạn) x [1 (mẫu đầu vào) + 3 (mẫu đầu ra)] = 12
(mẫu)
- Giai đoạn nitrat hóa kéo dài 4 ngày (96 giờ) nên số mẫu được thu là:
1 (mẫu đầu vào) + 4 (mẫu đầu ra) = 5 (mẫu)
-_ Thí nghiệm thăm dò được lặp lại hai lần nên tổng số mẫu thu được trong
Trang 25b) Thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm
Hai giai đoạn amon hóa và nitrat hóa kéo dài 6 ngày (144 giờ) nên số mẫu được thu là: 2 (giai đoạn) x [I (mẫu đầu vào) + 6 (mẫu đầu ra)] = 14 (mẫu)
- Hai giai đoạn khử lân và khử nitrat kéo dài 3 ngày (72 giờ) nên số mẫu được thu là: 2 (giai đoạn) x [1 (mẫu đầu vào) + 3 (mẫu đầu ra)] = 8 (mẫu)
- Thí nghiệm với nước thái nhà máy chế biến tôm được lặp lại hai lần nên
tổng số mẫu thu được trong thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm là:
2 (lan) x [14 (mau) + 8 (mẫu)] = 44 (mẫu)
3.4.3 Phương pháp thu và bảo quản mẫu
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5993: 1995 Chất lượng nước - Lấy
mẫu - Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu
3.5 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích
Chỉ tiêu sinh học: Coliform và E coli Xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc (Colony Count) (Nguyén Dire Luong va Pham Minh Tâm, 2002)
3.6 Xử lý số liệu
Trang 26Chương 4
KÉT QUÁ - THÁO LUẬN
4.1 Thí nghiệm thăm dò
4.1.1 Chỉ tiêu lý hoá (nhiệt độ, pH, DO)
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu lý hoá trong hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân với nước pha từ lòng trắng trứng và nước pha từ hoá chất Chỉ tiêu Giai đoạn Nhiệt độ (°C) pH DO (mg/L) Amon hoá 30 — 32,5 6,86-7,59 KPH (<0,1) Nitrat hoá 28 - 30 8,17 - 8,43 7,32 - 8,11 Khử lân 27,5 - 29,5 7,41 - 7,85 2,5 - 2,57 Khw nitrat 28 - 30 7,82 - 7,85 0,35 - 0,37
Nhiệt độ: Mỗi sinh vật phát triển trong một khoảng nhiệt độ nhất định,
ngoài khoảng nhiệt độ đó ra vi sinh vật sẽ bị hạn chế sự phát triển
(http://voew.edu.vn) Két qua cho thấy nhiệt độ của các giai đoạn qua từng ngày có khoảng dao động hep (chi 2°C) va giữa các giai đoạn với nhau cũng chênh lệch không đáng kế Nhiệt độ ở giai đoạn amon hoá cao hơn so với ba giai đoạn
còn lại vì đây là hệ thống kín nên khá năng giải nhiệt thấp Theo Trần Cắm Vân,
2005: “E coli có khả năng phát triển ở nhiệt độ 7 - 50°C, nhiệt độ tối ưu là
37°C” Còn coliform có khả năng phát triển ở nhiệt độ rất rộng từ 2 - 50°C, riêng một số loài trong nhóm coliform có khá năng chịu nhiệt cao (Đỗ Hồng Lan Chỉ
và Lâm Minh Triết, 2005) Nên với biên độ từ 27,5 — 32C, nhiệt độ của hệ thống
thí nghiệm xử lý đạm và lân vẫn phù hợp cho các vi sinh vật ưa ấm như coliform va E.coli
pH: Nhìn chung giá trị pH qua từng ngày ở các giai đoạn ồn định pH của ba giai đoạn: amon hoá, khử lân và khử nitrat ở thí nghiệm thăm dò là trung tính đến kiềm yếu (dao động trong khoảng 6,§6 — 7,85), phù hợp cho môi trường sống cua coliform và E coli nói riêng và với vi khuân nói chung vì chúng phát triển thuận lợi nhất là trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu (http://vocw.edu.vn) Riêng giai đoạn nitrat hoá có giá trị pH lớn hơn 8 nhưng vẫn nằm trong khả năng chịu đựng của coliform và Z coli Theo Nguyễn Hữu Hiệp, 2008: “giá trị pH đối
Trang 27Oxy hòa tan (DO): Kết quả DO cho thấy môi trường của giai đoạn amon
hoá là yếm khí hoàn toàn vì thế sẽ ảnh hưởng đáng kế đến những vi vinh vật hiểu
khí trong nhóm coliform Giai đoạn nitrat hố là mơi trường hiếu khí vì thế giá trị DO cao và tăng dan theo thời gian, nó gần đạt mức bão hoà trong nước có thé do tao phát triển mạnh, mà như vậy dinh dưỡng với vi sinh vật trong môi trường ở giai đoạn này có thể bị hạn chế vì chịu sự cạnh tranh của tảo Còn với giá trị DO ở giai đoạn khử lân và khử nitrat rất Ổn định và vẫn phù hợp cho những vi sinh vật ky khí tuỳ nghi như E coii và một số loài trong nhóm coliform
4.1.2 Giai đoạn amon hoá § Ww -—E coli ——Coliform 7 5 — 4 0 24 48 T2 Thời gian (giò) Log (CFU/ml)
Hình 4.1: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn amon hóa nước pha từ lòng trắng trứng
Ghi chú: Thanh trên đường biếu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của cdc lan
lặp lại thí nghiệm
Nhìn chung, E col¡ và coliform có xu hướng giảm trong giai đoạn amon hoá nước pha từ lòng trắng trứng (Hình 3.1) Điều này có thể lý giải do môi trường ở giai đoạn này là môi trường yếm khí hoàn toàn (DO< 0,I mg/L), trong khi coliform bao gồm những vi khuẩn hiếu khí (trong quá trình phát triển của mình chúng cần phải được cung cấp oxy) và vi khuân ky khí tùy nghi (Đỗ Hồng
Lan Chi va Lam Minh Triết, 2005), trong đó có E coli (chúng có thể phát triển
trong môi trường có hay không có oxy nhưng trong môi trường có oxy thì chúng phát triển tốt hơn) (Nguyễn Hữu Hiệp, 2008) Vì thế số lượng coliform giảm đi
Trang 28Ngoài ra, việc suy giảm số lượng coliform va E coli con do yéu tố đỉnh dưỡng của quá trình amon hoá không phù hợp cho hai nhóm vi sinh vật trên Tuy ở quá trình này, vi sinh vật phân giải protit là để sử dụng chúng làm nguồn thức ăn nitơ, thức ăn cacbon hoặc làm nguồn năng lượng cho mình (Nguyễn Đức Lượng, 2000) nhưng những sản phẩm này không thích hợp cho coliform và E coli (thành phần môi trường nuôi cấy thích hợp của chúng cần có pepton và lactose) Chinh do sy thay đồi đột ngột môi trường sống (từ bình nuôi cấy chuyển sang hệ thống), điều kiện không thuận lợi nên những cá thể thích nghi kém sẽ bị chết Điều này có thé thấy được ở cá E coli và coliform qua số lượng bị giảm đi
10 lần trong 24 giờ dau (coliform gidm tir 4,3x10’ xudng 2,3x10° CFU/ml; E coli giảm từ 2,8x10” xuống 2,9x10” CFU/m]) Sau đó chúng giảm chậm lại theo thời
gian cho tới khi kết thúc quá trình (colform còn 4,2x10° CFU/ml, E coli con 3,1x10* CFU/ml) 4.1.3 Giai doan nitrat hoa 8 x =®=E.coli ——Coliform Log (CFU/ml) Nn 0 24 48 72 96 Thời gian (giờ)
Hình 4.2: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn nitrat hoá nước pha từ hoá chất
Ghỉ chủ: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Kết quả phân tích cho thấy cả E coli và coliform đều giảm khá nhiều qua quá trình nitrat hoá nước pha từ hoá chất (Hình 3.2) Nguyên nhân chung là do sự
Trang 29nên chúng không kịp thích nghi Điều này có thể thấy được qua số lượng E coli và coliform bị giảm đi 100 lần trong 24 giờ đầu (coliform giảm từ 2,0x10” xuống
1,2x10° CFU/ml; E coli giam tit 2,2x 10° xuống 2,6x 10* CFU/ml)
Bên cạnh đó quá trình nitrat hoá có sự tham gia của tảo dưới tác dung cua ánh sáng mặt trời Đây cũng là yếu tố ánh hưởng đáng kẻ đến số lượng của hai
nhóm vi khuẩn trên vì: (ï) ánh sáng mặt trời có thể làm tốn thương các tế bào vi
khuẩn nên cũng có khả năng tiêu diệt chúng, nhất là đối với nhóm vi khuân ký
sinh gây bệnh vì chúng thường nhạy cảm với ánh sáng (Nguyễn Đức Lượng,
2000), (ii) tảo sẽ lấy đi các chất hữu cơ và đinh dưỡng của nước thải chuyên đổi
thành các chất dinh dưỡng trong tế bào tảo qua quá trình quang hợp vì thế có thể làm giảm lượng thức ăn trong nước đối với vi sinh vật (Lê Hoàng Việt, 2005)
Những yếu tố trên đã khiến E coli giảm dần cho tới khi kết thúc quá trình (chỉ
còn 1,2x10” CFU/m]) Đối với coliform tuy đã tương đối én định trong khoảng thời gian từ 24 giờ - 48 giờ nhờ điều kiện môi trường hiếu khí nhưng sau đó cũng giảm và tốc độ tăng dần theo thời gian, kết thúc quá trình nitrat hoá Coliform cdn 1,1x10* CFU/ml 4.1.4 Giai đoạn xử lý lân 8 nL —E coli ——Coliform 7 Log (CFU/ml) 1 0 24 48 72 Thời gian (giờ)
Hình 4.3: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong hệ thống xử lý lân với nước pha từ hoá chất
Ghi chú: Thanh trên đường biếu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
Trang 30Coliform và E col¿ đều có xu hướng giảm sau khi qua hệ thống xử lý lân với nước pha từ hoá chất và tốc độ giảm của E coli nhanh hơn so với coliform (Hình 3.3) Thời gian giảm mạnh nhất là 24 giờ đầu (coliform giảm từ 2,5x10!
xudéng 2,8x10° CFU/ml; E coli giảm tit 2,9x10° xuống 1,7x10° CFU/ml) do sy
thay đổi môi trường sống từ bình nuôi cấy chuyển sang hệ thống và điều kiện dinh dưỡng không thuận lợi nên kìm hãm sự phát triển, những cá thê thích nghỉ kém sẽ dần chết đi dẫn đến việc suy giảm số lượng Sau đó coliform giảm đều,
tại thời điểm 72 giờ còn 3,2x10° CFU/ml
Tốc độ giảm của E coli tang dan theo thời gian, số lượng E coli lúc 72
giờ là 6,9x10° CFU/ml Qua đó có thé thay E coli là vi sinh vật thuộc nhóm ký
sinh, chỉ thích hợp sống trong đường ruột người và động vật máu nóng chứ không thích hợp với mơi trường ngồi cơ thé Theo Tran Cam Van, 2005: “hau hết các vi sinh vật gây bệnh không tồn tại được lâu trong môi trường ngoài cơ thể vì chúng thuộc nhóm ký sinh” 4.1.5 Giai đoạn khử nitrat 8 ——E.coli ——Coliform 2 i x 6.5 # a 55 NG Log (CFU/ml) z $ T L 5 T T T h 0 24 48 72 Thời gian (giờ)
Hình 4.4: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn khử nitrat với nước pha từ hoá chất
Ghi chú: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Kết quả của thí nghiệm này thể hiện ở hình 3.4 cho thấy, khi chuyến
Trang 31cá thể thích nghỉ kém sẽ dần chết đi Tuy nhiên tỉ lệ giảm trong khoảng thời gian
này ít hơn so với 3 giai đoạn trước (coliform giảm từ 1,7x10” xuống 4,5x108
CFU/ml; E coli giam tir 2,9x10° xudng 4,1x10° CFU/ml)
Theo nguồn (http://maxreading.com): “Cacbon là chat tao nén vat chat sống quan trọng bậc nhất trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật Trong tế bào, nguồn C trải qua một loạt quá trình biến hoá hoá học phức tạp sẽ biến thành vật chất của bán thân tế bào và các sán phẩm trao đổi chất Đồng thời hầu hết các nguồn C trong các phản ứng sinh hoá còn sinh ra trong tế bào nguồn năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của vi sinh vật C có thể chiếm đến khoảng một nửa trọng lượng khô của tế bào” Bể khử nitrat có nguồn cacbon từ đường được cấp liên tục vào bể và nguồn đinh dưỡng từ pepton (thành phần trong nước
thải thí nghiệm), đồng thời những khối đá có lớp màng biofilm trong bể tạo hệ
bám dính cho vi sinh vật nên đây là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của chúng Vì vậy từ 24 giờ — 48 giờ coliform khá ổn định và tăng lên 6 lần vào ngày cuối cùng của thí nghiệm (48h: 5,0x10° tang lén 2,9x10’ CFU/ml hic 72gi0)
Đối với E coli là vi sinh vật ký sinh, khó thích nghi với điều kiện môi trường bên ngồi nên chúng khơng tăng lên nhưng sau 24 giờ chúng đã giảm
chậm lại và tương đối ổn định, tại thời điểm kết thúc thí nghiệm (lúc 72 giờ) số lượng E coli là 3,1x10° CFU/ml
4.2 Thí nghiệm với nước thái nhà máy chế biến tôm
4.2.1 Chỉ tiêu lý hoá (nhiệt độ, pH, DO)
Bảng 4.2: Các chỉ tiêu lý hoá trong hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân
với nước thải nhà máy chế biến tôm Chỉ tiêu Giai đoạn Nhiệt độ (°C) pH DO (mg/L) Amon hoá 29-32 7,08 - 7,58 KPH (< 0,1) Nitrat hoá 27-29 7,99 - 8,30 7,05 - 8,16 Khử lân 27-30 4,42 - 5,56 1,51 - 2,05 Khử nitrat 28 —30 6,38 - 7,06 0,79 - 2,32
Trang 32Nhiệt độ: Kết quả cho thấy nhiệt độ của từng giai đoạn trong quá trình thí nghiệm có khoảng chênh lệch nhau từ 2 - 3°C và vẫn phù hợp với coliform và E coli (biên độ nhiệt độ của cả hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân là từ 27 —
32°C và nằm trong một khoảng nhiệt độ dé coliform va E coli có thé phát triển)
Như vậy có thể thấy nhiệt độ không phải là yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến số
lvong coliform va E coli trong hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân, trong ca
thí nghiệm thăm dò lẫn thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm
pH: Giá trị pH của giai đoạn amon hoá và khử nitrat là trung tính, pH của giai đoạn nitrat hoá có tính kiềm yếu nên phù hợp với sự phát triển của coliform và E coli vì vi khuân phát triển thuận lợi nhất là trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu (http://vocw.edu.vn) Riêng giá trị pH của nước thải sau khi qua giai đoạn khử lân có tính axit (4,42 - 5,56) do hệ đệm của đất có pH = 3.56, giá trị này gần giới hạn pH tối thiểu với coliform và E coli ( Theo Nguyễn Hữu Hiệp, 2008: “giá trị pH đối với E coli tối thiểu là 4,4”) nên vẫn chưa có khá năng gây hại đến chúng
Oxy hòa tan (DO): Oxy là yếu tố cần thiết cho những sinh vật hiếu khí, với chúng thiếu oxy thì mọi quá trình trao đổi chất sẽ bị ngưng tré và sinh vật sẽ chết Hệ thống amon hóa là mơi trường yếm khí hồn toàn (DO< 0,1 mg/L), nghĩa là không có oxy nên không phát hiện được giá trị DO trong giai đoạn này Vì vậy DO của giai đoạn amon hóa sẽ ảnh hưởng đáng kể đến những vi vinh vật hiếu khí trong nhóm coliform Giá trị DO của giai đoạn khử lân và khử nitrat tuy thấp nhưng vẫn phù hợp cho những vi sinh vật ky khí tuỳ nghi như E coli và một số loài trong nhóm coliform Với môi trường hiếu khí như ở giai đoạn nitrat hóa nên giá trị DO > 7 và có xu hướng tăng do sự phát triển của tảo, vì thế vẫn có khả năng vi sinh vật chịu sự cạnh tranh dinh dưỡng với tảo
4.2.2 Giai đoạn amon hoá
Xu hướng số lượng coliform và # coli bị giảm di trong giai đoạn amon
hoá nước thải nhà máy chế biến tôm được thẻ hiện rõ qua hình 3.5 Việc thay đôi
môi trường sống mới với điều kiện không thuận lợi: môi trường yếm khí hoàn toàn và chất đinh dưỡng không phù hợp đã làm cho hai nhóm sinh vật giảm 10 lần so với đầu vào trong 24 giờ đầu của thí nghiệm (coliform giam tir 3,9x10°
xuống 3,0x10’ CFU/ml; E coli giảm tit 2,7 x 10° xuéng 2,7x10° CFU/ml) Sau đó
E coli giảm khá đều cho tới khi kết thúc quá trình (còn 4,3x10° CFU/ml)
So với E coli thì coliform giam cham hon tuy khéng dang ké, và số lượng coliform cũng giảm chậm dần theo thời gian, kết thúc thí nghiệm coliform còn
Trang 3310 ——E coli =®=Coliform 9 Š SN Sof ON = =, ¬ ¬— 4 a 0 24 48 72 96 120 144 Thoi gian (gid) ——
Hình 4.5: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn amon hoá nước thải nhà máy chế biến tôm
Ghi chú: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Do nước thải nhà máy chế biến tôm có nhiều yếu tố ảnh hưởng như chất
nền, muối, các axit amin ở dạng khó phân huý nên quá trình amon hoá diễn ra lâu hơn so với thí nghiệm thăm dò, nhưng cá hai thí nghiệm đều cho thấy coliform va E coli giảm khá đều khi qua hệ thống amon hoá
Đồng thời kết quả của thí nghiệm trong giai đoạn này cũng cho thấy tuy
E coli là vì khuẩn hiếu khí tuỳ nghi, có thể tồn tại và phát triển tốt bên trong ruột
Trang 344.2.3 Giai đoạn nỉitrat hoá = 3K Se LOR, EH : NX No 0 24 48 72 4296 120 144 Thời gian (giờ) —®— E coli —— Coliform Log (CFU/ml)
Hình 4.6: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn nitrat hoá nước thải nhà máy chế biến tôm
Ghi chú: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm với nước thải nhà máy chế biến tôm đã qua giai đoạn amon hoá cũng cho thấy coliform và E coli giảm di trong hệ thống nitrat hoá (Hình 3.6) Tuy nhiên so với thí nghiệm tham do, coliform va E coli giam ít hơn trong 24 giờ đầu và tốc độ giảm cũng chậm hơn
Nhìn chung coliform giảm tương đối đều cho tới khi kết thúc quá trình Từ thời điểm 72h, tốc độ giảm chậm lại và số lượng khá 6n định trong khoảng thời
gian 120 giờ (4,8x10” CFU/ml) đến 144 giờ (3,5x10?CFU/m))
E coli đã không còn ở thời điểm 96 giờ Ngoài yếu tố do nguồn đầu vào
Trang 354.2.4 Giai đoạn xử lý lân 9 ——E coli ——Coliform 8 = / Log (CFU/ml) RW a a we H 0 24 Thời gian (giờ) 48 72
Hình 4.7: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai
đoạn xử lý lân với nước thải nhà máy chế biến tôm
Ghi chú: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Đối tượng ở thí nghiệm này là nước thải nhà máy chế biến tôm đã qua giai
đoạn nitrat hoá và được cấy thêm E coli Qua két qua hinh 3.7 cho thay, coliform và E coli cũng có xu hướng giảm khi qua giai đoạn xử lý lân
T¡ lệ giảm nhiều nhất vẫn là trong 24 giờ đầu của thí nghiệm (Coliform
gidm 11 Jan: tir 1,6x10° xudéng 8,0x10° CFU/ml; E coli giam 23 lan: tir 1,3x10° xuống 5,6xI0† CFU/ml) Qua khoảng thời gian này cả hai đều có dấu hiệu tỉ lệ
giảm tăng dan theo thời gian Tại thời điểm 72 giờ, số lượng coliform là 8,0x10”
và E coli la 8,5x10°
Ở thí nghiệm này số lượng coliform va E coli giam nhiéu hon so với thí
nghiệm thăm đò Điều này có thể lý giải do nước thải nhà máy chế biến tôm
không còn nguồn đinh dưỡng thích hợp cho chúng là pepton như ở thí nghiệm
thăm dò, đồng thời nước thải nhà máy chế biến tôm lại có số lượng vi sinh vật dị
Trang 364.2.5 Giai đoạn khử nitrat 6 NO E coli —*— Coliform = E4 i Y on 3 3 =| 2 T T T 0 24 48 72 Thời gian (giờ)
Hình 4.8: Biến động mật số coliform và E coli theo thời gian trong giai đoạn khử nitrat với nước thải nhà máy chế biến tôm
Ghi chú: Thanh trên đường biểu diễn là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất
của các lần lặp lại thí nghiệm
Kết quả phân tích cho thấy E coli giảm dần qua hệ thống khử nitrat với nước thải nhà máy chế biến tôm đã qua giai đoạn nitrat và xử lý lân (Hình 3.8) Thời gian giảm mạnh nhất vẫn là 24 giờ đầu của thí nghiệm, E coli giảm 10 lần (từ I,1x 10 xuống 1,2x10° CFU/ml) Sau đó Z coli giảm chậm lại cho tới khi kết
thúc quá trình (còn 3,1x10?)
Đối với coliform cũng giảm nhiều nhất vào 24 giờ đầu (từ 5,6x10” xuống 8,0x10* CFU/ml) nhung sau d6 coliform ciing ổn định và tăng lên vào 24 giờ cuối của thí nghiệm (từ 7,0x10* tăng lên 2,4x10° CFU/ml) Nguyên nhân được giải thích tương tự như mục 4 I.5
Tuy nhiên có thể thấy rằng khả năng tồn tại và phát triển của coliform và E coli trong thí nghiệm này kém hơn so với thí nghiệm thăm dò vì không còn nguồn dinh dưỡng thích hợp cho chúng là pepton Ngoài ra nước thải nhà máy
chế biễn tôm có số lượng vi sinh vật di đưỡng là 1,1x10’ CFU/ml nhiéu hơn rất nhiều so với nước thải ở thí nghiệm thăm dò là 4,0x10° CFU/ml, vì thế thức ăn
đối với coliform và E coli cũng bị giảm đi vì sự cạnh tranh dinh dưỡng giữa các
Trang 374.3 Phần mớ rộng
Qua tất cả các thí nghiệm trên có thể thấy khả năng tổn tại và phát triển của E coli kém hơn so với các vi khuẩn khác trong nhóm coliform Ngoài nguyên nhan do E coli là nhóm ký sinh trong đường ruột động vật máu nóng còn coliform thì có thể ký sinh cả trong đường ruột động vật máu nóng và máu lạnh
(Tran Cam Vân, 2005), vì thế khả năng thích nghỉ khi điều kiện môi trường thay
đổi của coliform tốt hơn E coli
Hệ thống nitrat hoá có khả năng loại trừ coliform và E coli lớn nhất trong bốn giai đoạn: ở thí nghiệm thăm dò coliform giảm hơn 1.000 lần so với đầu vào còn E coli giảm hơn 10.000 lần; ở thí nghiệm với nước thải nhà máy tôm, coliform giảm gần 250 lần còn E col¿ hoàn toàn mất hết sau 4 ngày thí nghiệm (giá trị đầu vào là 2,8x10” CFU/ml)
Ở thí nghiệm thăm đò, giá trị coliform sau khi kết thúc giai đoạn khử nitrat
(2,9x10’ CFU/ml) cao hon gid tri dau vao (1,7x10’ CFU/ml) vi có yếu tố dinh
dưỡng thuận lợi cho sự phát triển của chúng chứ không phải do sự ô nhiễm phân tăng thêm, vì thế khả năng chỉ thị ô nhiễm phân của coliform không đáng tin cậy
Trang 38Chương 5
KET LUẬN VÀ ĐÈ XUẤT 5.1 Kết luận
- S6 lugng coliform bi giảm đi qua ba giai đoạn: amon hóa, nitrat hóa và khử lân nhưng lại tăng lên trong giai đoạn cuối khử nitrat nhờ thuận lợi về yếu tố dinh dưỡng
- Nhìn chung E coli giảm nhanh trong các giai đoạn của hệ thống thí nghiệm xử lý đạm và lân
-_ Giai đoạn nitrat hoá có khả năng lớn nhất trong việc làm giảm số lượng coliform va E coli voi tac dung cua ánh sáng mặt trời và sự cạnh tranh dinh dưỡng của tảo
- Khả năng tồn tại và phát triển của E coli kém hơn so với các vi khuẩn khác trong nhóm coliform ở mơi trường ngồi cơ thé
-_ Tính chỉ thị ô nhiễm phân của coliform không đáng tin cậy bằng E coli 5.2 Đề xuất
-_ Kéo dài thêm thời gian theo dõi coliform và E col¡ trong từng giai đoạn của hệ thống để biết rõ hơn về khá năng thích ứng của hai nhóm vi sinh vật này
- Cần phân tích thêm các chỉ tiêu khác như hàm lượng cacbon và các ion trong nước thải