Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng vi khuẩn có khả năng phân giải tinh bột và thử nghiệm xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản tại Quảng Nam - Đà Nẵng.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HỒNG TRINH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY TINH BỘT VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HỒ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà nẵng, 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HỒNG TRINH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY TINH BỘT VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HỒ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG Ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Người hướng dẫn: TS. Võ Châu Tuấn Đà nẵng, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Thị Hồng Trinh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Võ Châu Tuấn – người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời, xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, tạo điều kiện và giúp đỡ của Ban chủ nhiệm khoa Sinh – Môi trường, các thầy cô giáo và bạn bè. Đà Nẵng, Ngày 05 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hồng Trinh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu của đề tài 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Sơ lược về VSV có khả năng sinh amylase và đặc điểm của enzyme 3 1.1.1. Các loại VSV sinh enzyme amylase 3 1.1.2. Đặt tính và cơ chế tác dụng của amylase 4 1.1.3. Sinh tổng hợp amylase ở VSV 5 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và sinh tổng hợp amylase của VSV 5 1.2.1. Ảnh hưởng của pH môi trường 5 1.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ 6 1.2.3. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy 6 1.3. Các nghiên cứu ứng dụng VSV trong xử lý nước thải NTTS 7 1.3.1. Nước thải NTTS và các vấn đề môi trường 7 1.3.2. Các ghiên cứu VSV để xử lý nước thải NTTS 8 1.3.3. Các ứng dụng VSV trong xử lý nước thải NTTS 10 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1. Đối tượng nghiên cứu 12 2.2. Địa điểm, phạm vi và thời gian nghiên cứu 12 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu 12 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu 12 2.3. Phương pháp nghiên cứu 12 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu 12 2.3.2. Phương pháp phân lập và xác định VK có khả năng phân hủy tinh bột mạnh 12 2.3.3. Phương pháp nhộm Gram 14 2.3.4. Phương pháp xác định các điều kiện ảnh hưởng đến sinh trưởng của VK 14 2.3.5. Phương pháp xác định ảnh hưởng của các điều kiện đến khả năng sinh enzyme amylase của VK 15 2.3.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý nước thải NTTS bằng vi khuẩn ở bể aerotank 16 2.3.7. Phương pháp xác định các thông số ô nhiễm của nước thải 16 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 18 3.1. Phân lập và tuyển chọn các chủng VK có khả năng phân giải tinh bột 18 3.2. Khảo sát các đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào VK 19 3.2.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc 19 3.2.2. Đặc điểm hình thái tế bào 20 3.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố nuôi cấy đến sinh trưởng và sinh enzyme amylase của các chủng VK 21 3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy 21 3.3.2. Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy 23 3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 25 3.4. Thử nghiệm xử lý nước thải NTTS bằng vi khuẩn tuyển chọn trên bể lọc sinh học hiếu khí 26 3.4.1. Sự thay đổi pH của nước thải NTTS trong 9 ngày xử lý bằng VK tuyển chọn 27 3.4.3. Sự thay đổi hàm lượng BOD trong nước thải xử lý 28 3.4.4. Sự thay đổi hàm lượng NH 4 + trong nước thải xử lý 29 3.4.5. Sự thay đổi hàm lượng photphat trong nước thải xử lý 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31 1. Kết luận 31 2. Kiến nghị 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT NTTS : nuôi trồng thủy sản VK : vi khuẩn VSV : vi sinh vật EM : efective microorganis CHC : chất hữu cơ BOD : nhu cầu oxy sinh học DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 1 Bảng 3.1. Khả năng phân giải tinh bột của các chủng vi khuẩn phân lập 18 DANH MỤC BIỂU ĐỒ TT Tên biểu đồ Trang 1 Biểu đồ 3.1. Quá trình sinh trưởng của VK T1, T3 và T5 trong 72 h nuôi cấy 21 2 Biểu đồ 3.2. Khả năng phân giải tinh bột của enzyme amylase 3 chủng VK T1, T3, T5 trong 72 h nuôi cấy 22 3 Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của 3 chủng VK T1, T3, T5 23 4 Biểu đồ 3.4. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh enzyme amylase của 3 chủng T1, T3, T5 24 5 Biểu đồ 3.5. Ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng của 3 chủng T1, T3, T5 25 6 Biểu đồ 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phân giải tinh bột của 3 chủng T1, T3, T5 26 7 Biểu đồ 3.7. Sự thay đổi pH trong nước thải NTTS qua 9 ngày xử lý 27 8 Biểu đồ 3.8. Hàm lượng TSS trong nước thải NTTS qua 9 ngày xử lý 28 9 Biểu đồ 3.9. Sự thay đổi hàm lượng BOD trong nước thải NTTS qua 9 ngày xử lý 29 10 Biểu đồ 3.10. Sự thay đổi hàm lượng NH 4 + trong nước thải NTTS qua 9 ngày xử lý 29 11 Biểu đồ 3.1. Sự thay đổi hàm lượng PO 4 3- trong nước thải NTTS qua 9 ngày xử lý 30 DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 1 Hình 3.1. Khả năng phân giải tinh bột của các chủng vi khuẩn phân lập 19 2 Hình 3.2. Hình thái khuẩn lạc 3 chủng VK T1, T3, T5 nuôi cấy trên môi trường LB 20 3 Hình 3.3. Hình thái tế bào của 3 chủng VK T1, T3,T5 20 4 Hình 3.4. Vòng phân giải tinh bột của các chủng VK trong thời gian tối ưu 22 5 Hình 3.5. Vòng phân giải tinh bột của các chủng VK trên môi trường pH tối ưu 24 6 Hình 3.6. Vòng phân giải tinh bột của 3 chủng VK ở nhiệt độ tối ưu 26 [...]... Nghiên cứu trong nước Trong nước đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu sử dụng VSV phân giải tinh bột Nghiên cứu tuyển chọn các VK có tiềm năng phân hủy tinh bột và protein để ứng dụng trong xử lý nước thải chế biến lương thực và thủy sản, Nguyễn Hoàng Mỹ và cs (năm 2011) đã tuyển chọn được 12 chủng VK khác nhau bao gồm 6 chủng có khả năng phân giải tinh bột mạnh nhất và 6 chủng có khả năng phân. .. bột và thử nghiệm xử lý nước thải hồ nuôi trồng thủy sản tại Quảng Nam – Đà Nẵng 2 Mục tiêu của đề tài Tuyển chọn được các chủng vi khuẩn (VK) có khả năng sinh enzyme amylase mạnh, đồng thời xác định được khả năng xử lý nước thải hồ NTTS của các chủng VK tuyển chọn 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Đề tài cung cấp dữ liệu khoa học về các chủng VK có khả năng phân giải tinh. .. có công trình nghiên cứu nào về vi c xử lý nước thải hồ nuôi trồng thủy sản cũng như đưa ra các biện pháp để giảm thiểu ô nhiễm Như vậy, vi c tìm ra giải pháp xử lý ô nhiễm môi truờng, xử lý nuớc thải NTTS đang là một vấn đề mang tính thời sự, rất cấp bách Xuất phát từ những cơ sở trên đây, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu tuyển chọn một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột. .. quả xử lý chất hữu cơ khi phối trộn các chủng với nhau tăng lên so với khi chỉ sử dụng một chủng riêng rẻ, hiệu suất đạt gần 90% đối với nước thải nông sản và 80% đối với nước thải chế biến thủy sản [8] Nghiên cứu khảo sát bước đầu VSV phân giải tinh bột ở một số ao nuôi tôm thuộc đầm Sam – Chuồn, Phú Vang, Thừa Thiên Huế đã phân lập với 206 chủng VK và 96 chủng xạ khuẩn có khả năng phân giải tinh bột, ... sẽ phân hủy các CHC thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O làm giảm nồng độ trong nước thải 12 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Các chủng VK sinh enzyme amylase có trong nước thải hồ NTTS tại Quảng Nam – Đà Nẵng - Nước thải hồ NTTS 2.2 Địa điểm, phạm vi và thời gian nghiên cứu 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu Quá trình thu thập mẫu nước để phân lập và xác định các chủng. .. giải tinh bột của các chủng vi khuẩn phân lập Chủng vi Khả năng phân giải khuẩn (cm) T1 2,47 ± 0,03 T2 0,75 ± 0,03 T3 2,61 ± 0,02 T4 1,08 ± 0,05 T5 2,18 ± 0,02 T6 1,02 ± 0,04 T7 1,11 ± 0,04 T8 1,13 ± 0,03 T9 1,09 ± 0,05 19 Hình 3.1 Khả năng phân giải tinh bột của các chủng vi khuẩn phân lập Qua kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, với 9 chủng VK có khả năng phân giải tinh bột phân lập từ nước thải hồ nuôi trồng. .. nhiệt độ đến khả năng phân giải tinh bột của 3 chủng T1, T3, T5 Hình 3.6 Vòng phân giải tinh bột của 3 chủng VK ở nhiệt độ tối ưu 3.4 Thử nghiệm xử lý nước thải NTTS bằng vi khuẩn tuyển chọn trên bể lọc sinh học hiếu khí Từ kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi chọn chủng VK T3 để thử nghiệm xử lý nước thải NTTS Tiến hành nuôi cấy lắc trong 2 ngày với số lượng tế bào đếm được là 41 khuẩn lạc tại nồng độ... lugol vào 14 các khuẩn lạc Các chủng có khả năng phân hủy tinh bột sẽ xuất hiện vòng tan trong suốt xung quanh khuẩn lạc, phần môi trường còn lại trên đĩa có màu xanh dương Chủng nào không có khả năng phân hủy tinh bột thì xung quanh bắt màu xanh dương và không có vòng tan trong suốt Bước 2: Từ những chủng xác định có khả năng phân hủy tinh bột, tiến hành cấy ria khuẩn lạc vào môi trường thử hoạt tính,... trong nghiên cứu được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm được thực hiện từ 8/2014 – 4/2015 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu Mẫu nước thải và bùn được lấy từ các ao nuôi tôm tại Quảng Nam – Đà Nẵng Tiến hành lấy 6 mẫu bùn trong 2 đợt lấy mẫu tại 2 địa điểm nuôi tôm thuộc Hội An – Quảng Nam và Nam Ô – TP Đà Nẵng 2.3.2 Phương pháp phân lập và xác định VK có khả năng phân hủy tinh bột. .. bàn Quảng Nam – Đà Nẵng Từ 6 mẫu bùn ao nuôi tôm tiến hành phân lập trên môi trường LB thu được 23 chủng VK Sử dụng 23 chủng vi khuân phân lập, tiến hành cấy chấm điểm trên môi trường thử hoạt tính Czapeck Chúng tôi chọn ra được 9 chủng ký hiệu: T1 đến T9 có khả năng phân giải tinh bột Kết quả khảo sát khả năng phân giải của các chủng vi khuẩn được trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.1 Bảng 3.1 Khả năng phân . NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY TINH BỘT VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HỒ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TẠI QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG Ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường. khuẩn có khả năng phân hủy tinh bột và thử nghiệm xử lý nước thải hồ nuôi trồng thủy sản tại Quảng Nam – Đà Nẵng . 2. Mục tiêu của đề tài Tuyển chọn được các chủng vi khuẩn (VK) có khả năng. HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HỒNG TRINH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY TINH BỘT VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI