ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM

báo cáo độc học môi trường Mục lục Nội dung Mở đầu Phần 1: VSV gây bệnh A Giới thiệu tổng quan I I Đặc điểm chung VSV II Định nghĩa II III Độc tố VSV III IV Cấu tạo IV V Phân loại V VI Khả gây bệnh VSV B Vi Khuẩn 10 I Cấu tạo 10 II Vi khuẩn gây bệnh 11 VI C Virus VII 34 I Siêu vi khuẩn 34 II Các bệnh virus gây 35 D Tảo 41 I Các loại tảo độc VIII 41 II Độc tố 42 E Nấm 44 Phần 2: Ứng dụng VSV xử lý nhiễm 47 Tài liệu tham khảo 63 Mở đầu Sinh vật trái đất có tồn mối quan hệ qua lại lồi với nhau, nhờ mà có cân sinh thái lồi Nhưng đơi khi, xuất lồi với số lượng lớn đột ngột mối nguy hiểm cho lồi khác Có nghĩa vật ln có hai mặt nó.Vi sinh vật tự nhiên nằm Trang báo cáo độc học môi trường -quy luật này, số lồi vi sinh vật có lợi, bên cạnh có lồi có hại.Và nay, việc diện chủng lồi vi sinh vật có hại ngày lớn đe doạ sinh mạng người, mà phần lớn ngun nhân làm tăng lên số lượng lồi vi sinh vật gây bệnh hoạt động người Điều nói lên người góp phần tạo điều kiện cho phát triển vi sinh vật gây bệnh cảnh báo cho người nguy hiểm Do đó, người cần thiết phải có thái độ đắn , nhận định vấn đề liên quan đến tồn sức khoẻ cộng đồng cách mạch lạc Từ tìm biện pháp ngăn ngừa giảm thiểu lồi vi sinh vật có hại để tạo kết hợp hài hồ lồi với làm cho sống khơng q nhiều bệnh tật, ngày tươi đẹp Bên cạnh sử dụng vsv để phục vụ cho việc xử lý nhiễm mơi trường người thải mơi trường sinh hoạt mình, qua cơng nghiệp, nơng nghiệp, q trình lên men khác … Trang báo cáo độc học môi trường PHẦN 1: VSV gây bệnh A Giới thiệu tổng quan: I.Đặc điểm chung vi sinh vật Sinh vật chia làm hai nhóm: sinh vật sơ hạch( gồm vi khuẩn, vi khuẩn lam và số dạng lân cận Mycoplasma nhóm cổ vi khuẩn) sinh vật chân hạch Sinh vật sơ hạch nhóm sinh vật xưa trái đất, phong phú Siêu khuẩn cấu trúc tự chép, sống kí chủ thường khơng phân loại thể sống thật Hiện nay, sinh vật đơn bào diện khắp nơi mà sinh vật chân hạch tìm thấy, chúng có khả tồn nơi mà khơng sinh vật khác sống Thí dụ: số vi khuẩn sống đáy đại dương sâu thẳm, băng giá, số vi khuẩn khác lại sống suối nước nóng, gần nhiệt độ nước sơi Tế bào sơ hạch phân biệt với tế bào chân hạch tế bào sơ hạch khơng có màng nhân khơng có bào quan có màng (Internet) Tế bào sơ hạch phân biệt với tế bào chân hạch tế bào sơ hạch khơng có màng nhân khơng có bào quan có màng (Internet) II Định nghĩa: Độc tính (toxicity): khả gây độc chất độc Độc tính chất độc phụ thuộc vào mức độ gây độc liều lượng chất độc − Chất có độc tính cao: chất độc liều lượng nhỏ có khả gây ngộ độc gây chết người động vật sử dụng chất độc thời gian ngắn − Chất độc có độc tính khơng cao: sử dụng nhiều lần khoảng thời gian dài có tác hại nghiêm trọng Để đánh giá độc tính độc tố, người ta sử dụng phương pháp đánh giá mức khác nhau: − Phương pháp xác định độc cấp tính − Phương pháp xác định độc ngắn hạn − Phương pháp xác định độc dài hạn 2.Độc tố: chất độc sinh vật tạo ra, đặc biệt vi sinh vật gây bệnh, có tác dụng kháng viêm cách tạo kháng thể Trang báo cáo độc học môi trường -3.Bactogein: loại độc tố dạng tinh thể loại vi sinh vật bacillus thuringenes q trình sống sản sinh ra, có tác dụng giết sâu hại 4.Độc tố nấm( mycotoxin): chất 9ộc nấm tạo ra, thường gặp thực phẩm Độc tố vi khuẩn( bactorioxin): chất độc protein vi khuẩn tiết để chống lại chủng vi khuẩn kháctrong q trình đấu tranh sinh tồn chúng Exotoxin: độc chất vi sinh vật tiết ra, thường xuất động vật, gây nên số bệnh người uốn ván, bạch hầu,… số hình thức ngộ độc III.Độc tố vi sinh vật : Độc tố vi sinh vật chất độc vi sinh vật tạo Chất độc tồn nhiều trạng thái khác nhau, hình thành lẫn vào thực phẩm nhiều đường khác Có loại độc tố: nội độc tố ngoại độc tố 1.Ngoại độc tố: Là chất hóa học vi sinh vật tổng hợp tế bào thải ngồi mơi trường Có chất protein - Dễ hoạt tính dễ dàng bị phá hủy nhiệt -Bị tác động phenol, focmalin, β - propiolacton; loại axit Khi chúng tạo anatoxin Anatoxin chất có khả kích thích tế bào để tạo chât chống độc (antitoxin) Chất có khả loại chât độc khỏi thể - Ngoại độc tố có khả kích thích tế bào để tạo chất chống độc Như ngoại độc tố kháng ngun tạo kháng thể để chống lại chúng Ngoại độc tố có độc tính mạnh 2.Nội độc tố: Cũng vi sinh vật tổng hợp bên tế bào chúng lại khơng tiết ngồi tế bào sống Chúng thải ngồi gây ngộ độc tế bào bị phân hủy - Nội độc tố chất phức tạp Thường photpholipid, lipopolysaccharit - Các vi khuẩn Gram ( -) thường tạo nội độc tố - Nội độc tố thường bền nhiệt - Chúng hồn tồn khơng có khả tạo anatoxin - Nội độc tố có độc tính yếu Trang báo cáo độc học môi trường -Bao gồm tất bệnh gây mầm bệnh có thực phẩm - Khi độc tố vi sinh vật vào thể gây rối loạn hoạt động sinh lý, sinh hóa bình thường (chất độc ức chế số phản ứng sinh hóa học, ức chế chức enzyme Từ độc tố ức chế kích thích q độ lượng hormon, hệ thần kinh, chức phận khác tế bào làm cho thể có triệu chứng, phản ứng khác thường) biểu triệu chứng, bệnh tính khác thường gọi ngộ độc Có thể nói ngắn gọn sau: “Ngộ độc hậu nhiễm độc” IV.Cấu tạo: Vi sinh vật sinh vật có kích thước vơ bé ( mắt thường khơng nhìn thấy được) phân hố, bao gồm thể đơn bàocũng đa bào Chúng có phân tế bào ngun thuỷ( prokaryota) tức nhân chưa có màng kép bao bọc nhân tế bào thực sự, ( eukaryota) tức nhân có màng kép bao bọc V Phân loại: Vi sinh vật gồm nhóm chính: Vi khuẩn( tảo lam gọi vi khuẩn lam), nấm, tảo động vật ngun sinh Virus: khơng có cấu trúc tế bào khơng phải thể sống có máy di truyền đơn giản nênđược xếp vào vi sinh vật Trang báo cáo độc học môi trường VI Khả gây bệnh vi sinh vật:  Nguồn lây nhiễm : Vi sinh vật gây bệnh mơi trường bị nhiễm vi sinh nguồn nhiễm bệnh cho người sống mơi trường đó.Rất nhiều bệnh có khả lây lan từ người sang người khác gọi bệnh truyền nhiễm, vấn đề vệ sinh cá nhân với việc tiếp xúc với chất bẩn phân, chất ruột giết mổ động vật… Do đó, nói nguồn lây nhiễm nhóm vi khuẩn đường ruột người Nguồn gây ngộ độc thức ăn vi sinh vật mà chủ yếu vi khuẩn, khác với mầm bệnh nhiễm khuẩn chúng có khả phát triển mạnh thực phẩm Khi vi sinh vật gây bệnh nhiễm vào thể người, gây bệnh tồn thể mà khơng gây bệnh Các hoạt động sống người diễn nguồn lượng tích tụ thể Thực phẩm nguồn lượng cần thiết cho thể Để có lượng cho thể làm việc cần tiêu thụ lượng lớn thực phẩm Từ việc tiếp xúc trực tiếp với thức ăn, người khơng tránh khỏi xâm nhập vi sinh vật bị nhiễm bệnh Sau bảng tóm tắt dạng ngộ độc thức ăn tác nhân khác nhau: Các tác nhân gây nhiễm bệnh qua thực phẩm Tác nhân gây Vật bệnh mang (1) chủ yếu (2) Q trình lây truyền phẩm hay Nước Vi khuẩn Aeromonas Nước Đất Loại thực gặp (4) Thực (3) Người Sinh sản phẩm qua người thực + + - phẩm + - + - + Cơm thịt Bacillus chín, loại cereus rau, bánh từ Brucella sp bột Sữa tươi Gia cầm, - + dê, cừu - + sản phẩm từ sữa Trang báo cáo độc học môi trường -Clostridium Đất, + + Cá, thịt, rau, botulinum động vật có vú, Clostidium chim, cá Đất, perfringes động vật thịt gia cầm, có vú, đậu… Escherichia người Ngừơi coli Các bệnh Người - + + + - + + + đường ruột Thịt chín, Sữa, phó mát, thịt nấu kgơng Salmonella + + / + chín… Các sản typhi phẩm sữa, Salmonella Người thịt, cá, salat Thịt, trứng, khác typhi động Shigella vật Người + + + + Khoai tây, Virut Người + + + - salat, trứng Cá biển, rau / + / + sữa Viêm gan tươi A… Chú thích : + có; / có; - khơng có sống Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2000  Các vi sinh vật gây bệnh: Sinh vật giới bao gồm mối quan hệ phức tạp đa dạng Trong đó, mối quan hệ người, động vật với vi sinh vật ý chúng mầm bệnh chung cho hai giới nhiều trường hợp Những nhóm vi sinh vật gây bệnh cho người tồn q nhiều mơi trường sống nguồn lây bệnh nguy hiểm Các lồi phần nhiều thể ký sinh hoại sinh Hai thể số trường hợp đặc biệt chuyển đổi phương thức sống từ hoại sinh Trang báo cáo độc học môi trường -sang ký sinh Thí dụ : trực khuẩn hoại sinh đường ruột trường hợp đặc biệt gây viêm thận, bàng quang tổ chức khác thể Mỗi lồi vi sinh vật gây bệnh định Đây đặc tính quan trọng, cho ta biết q trình nhiễm khuẩn, vị trí khu trú mầm bệnh, quan tổ chức thể bị ký sinh, đặc điểm diễn biến bệnh, chế tách mầm bệnh khỏi vật chủ hình thành tính miễn dịch thể Vi sinh vật gây bệnh cho người thuộc nhóm sống ký sinh Chúng sống ký sinh quan nội tạng bề mặt thể người.Khi sống quan nội tạng, chúng có khả gây bệnh cho quan Ví dụ, bệnh gan, bệnh dày… Khi chúng bề mặt thể, chúng gây nên bệnh ngồi da Có nhóm sống ký sinh bắt buộc, sống quan mà ký sinh, khơng có khả sống mơi trường ngồi Có nhóm ký sinh tuỳ nghi, tức sống ngồi thể thời gian định Nhiễm trùng tượng vi sinh vật gây bệnh xâm nhập vào thể người, động vật sinh vật khác( virut) Rất nhiều bệnh truyền nhiễm có khả lây lan từ người sang người khác gọi bệnh truyền nhiễm Những người khơng phải sống mơi trường bị nhiễm vi sinh tiếp xúc với người bệnh bị nhiễm bệnh.Vi sinh vật từ người bệnh phát tán mơi trường xung quanh tiếp tục gây nhiễm mơi trường SÚC VẬT ỐM Mổ thịt KHOẺ Mổ thịt vệ sinh Mổ thịt Thịt tươi Thịt nhiễm khuẫn Nấu kỹ Trang báo cáo độc học môi trường -Nấu khơng kỹ Khơng gây bệnh Bảo quản nhiệt độ 20-30 Tay người phục vụ nhiễm khuẩn Người lành mang vi khuẩn bệnh Gây bệnh Gây bệnh NGƯỜI ĂN MẮC BỆNH Sơ đồ truyền bệnh từ mơi trường đến người Nguồn : Lê Huy Bá , 2000 B Vi khuẩn( Prokaryota= bacteria) I Cấu tạoVi khuẩn : Là sinh vật sơ hạch, đơn bào, nhóm sinh vật có cấu tạo tế bào chưa có cấu trúc nhân phức tạp, thuộc nhóm Prokaryotes Nhân tế bào gồm chuỗi AND khơng có thành phần protein, khơng có màng nhân Vi khuẩn có hình cầu(coccus), hình que(bacillus), hình dấu phẩy, hình trụ, hình xoắn…Sau phân cắt cầu khuẩn tách dính đơi gọi diplococcus; hình chuỗi gọi streptococcus; hay chùm gọi staphylococcus Kích thước vi khuẩn khác tuỳ loại hình hay loại hình khác nhau.Trong thành phần tế bào vi khuẩn, lớp vỏ nhầy có tác dụng bảo vệ tế bào vi khuẩn, đồng thời nhiều vi khuẩn gây bệnh, tính chất thành phần polysaccarit khác vỏ nhầy có kiên quan trực tiếp đến tính kháng ngun tính gây bệnh chúng thành tế bào lớp dịch nhầy nơi chứa nội độc tố số vi khuẩn có độc tố Có vách tế bào cứng cấu tạo từ phân tử polysaccharid liên kết ngang với chuỗi ngắn acid amin Vách vi khuẩn chất peptidoglycan , cấu tạo phức tạp prptidoglycan tạo nên tính bền vững Nhiều loại trụ sinh, Penicilline ức chế tổng hợp mối quan liên kết tạo peptidoglycan ức chế tạo Trang vách tế bào báo cáo độc học môi trường -Xác định nhóm vi khuẩn phương pháp gram : Vi khuẩn Gram dương: có vách đơn giản lớp dày peptidoglycan phần ngồi tế bào, có cấu tạo khảm lỏng Vi khuẩn Gram âm: có lớp peptidoglycan mỏng cấu phức tạp lớp ngồi có lớp lipopolysaccharide Chất giúp vi khuẩn Gram âm kháng lại kháng sinh Các vi khuẩn chuyển động nhờ có roi đính màng tế bào xun qua vách tế bào II.Vi khuẩn gây bệnh: Bệnh trúng độc VSV: Trúng độc VSV xảy người ta ăn phải thực phẩm có VSV gây trúng độc sống (đây VSV có nột độc tố) Đặc điểm bệnh thời gian ủ bệnh ngắn thời gian bị bệnh ngắn VSV chủ yếu gây loại bệnh Salmonella, số tác giả cho Bact coli Shigella Crayze, Proteus vulgare có khả gây trúng độc Salmonella có nhiều lồi, song lồi có khả gây trúng độc là: Salmonella enteritidis Salmonella typhimurium Salmonella choleraesuis Nói chung lồi có khả chịu nhiệt cao lồi khác Ơ mơi trường canh thang sữa với nhiệt độ 60 oC chúng chết sau 1h với 70 oC chúng chết sau phút Chúng sống lâu nhiệt độ thấp Nhiệt độ tối thích 37 oC Salmonella xâm nhập vào thể động vật sống gà, vịt, trâu bò, cá Ngồi người số động vật khác mang salmonella Độc tố Salmonella nội độc tố độc với người tế bào Salmonella bị phá hủy Nó độc tố chịu nhiệt cao ta đun sơi thời gian – 15 phút làm cho độc tố tác dụng Khả gây độc độc tố yếu nên người ta bị bệnh ăn phải nhiều Salmonella Sau người ta ăn phải thực phẩm có salmonella vài (ít 1-2 ngày) thấy buồn nơn, nhức đầu, đổ mồ hơi, đau bụng, ỉa, nhiệt độ cao 38 – 39 oC Sau 2-3 ngày bệnh khỏi khơng thấy tỷ lệ tử vong Trang 10 báo cáo độc học môi trường Người ta nghiên cứu thiết bị sinh học( bioreactor) để xử lý cặn dầu II Sử dụng vsv xử lý nhiễm mơi trường: Tình hình nhiễm mơi trường nay: Trên trái đất có gần 1454 triệu km nước gồm có nước đại dương, nước ngầm, băng, hồ, ẩm đất khơng khí, sơng, suối Khoảng 94% nước mặn, nhu cầu dùng nước người ngày tăng tồn nước cấp cho sinh hoạt, cơng nghiệp, nơng nghiệp, dịch vụ, sau sử dụng trở thành nước thải bị nhiễm với mức độ khác a Ơ nhiễm nước thải sinh hoạt: Nước thải từ hộ gia đình, bệnh viện, trường học, khách sạn, kho tàng, sân bay, nhà hát, sân vận động, sở dịch vụ khác Nước ta có kinh tế chưa phát triển, hạ tầng sở chưa phát triển theo qui hoạch khoa học, hệ thống tự động kênh rạch, sơng ngòi bị huỷ hoại nên nước thải sinh hoạt gây nhiễm nghiêm trọng Chỉ riêng thành phố Hồ Chí Minh với khỏang 3,95 triệu dân nội thành hàng ngày thải mơi trường khoảng 350000 m nước thải sinh hoạt Thành phần nước thải sinh hoạt gây nhiễm cao tiêu chuẩn cho phép: PH : 6,5 – 7,2 BOD : 98 – 260 mg/l COD : 146 – 447 mg/l Cặn lơ lững : > 100 mg/l Nước thải phần lớn chưa xử lý trước đổ vào kênh Phân tích mẫu sơng Tân Hố cho thấy: PH : 4,7 – 6,8 BOD : 140 – 204 mg/l COD : 129 – 424 mg/l SS : 91 – 662 mg/l E.coil : – 14.000 mg/l b Ơ nhiễm nước thải cơng nghiệp: Từ cơng nghiệp chế biến thực phẩm cho người thức ăn chăn ni, cơng nghiệp dược phẩm, cơng nghiệp may mặc, nhuộm, hấp, cơng nghiệp giấy, hố dầu, cơng nghiệp ảnh, in hình Nước thải cơng nghiệp có chứa nhiều kim loại nặng, chất màu dầu mỡ, chất hữu Sự gây nhiễm bẫn mơi trường nước thải cơng nghiệp phức tạp nước thải sinh hoạt nhiều Việc xử lý chúng gặp nhiều khó khăn Phần lớn nhà máy xí nghiệp khơng Trang 44 báo cáo độc học môi trường -qua xử lý mà thải chất thải trực tiếp xuống kênh rạch gây nên tình trạng thối, làm biến màu nước, làm chết thuỷ sản, làm khả tự làm kênh rạch giảm rõ rệt, có nơi khơng thể tự làm được… Ngồi ra, nhiễm nguồn nước nước thải nơng nghiệp: từ nguồn: hoạt động sản xuất động thực vật(ĐTV) sản phẩm có nguồn gốc ĐTV Nguồn bao gồm nước rửa trơi từ cánh đồng, khu đất canh tác Trang 45 báo cáo độc học môi trường -Tác nhân gây nhiễm nước thải tác nhân chúng lên mơi trường Chất gây nhiễm Các chất hữu có nguồn Nguồn Từ nước thải người, Tác động đến mơi trường Gây hại cá, ĐTV thuỷ gốc từ động thực vật(ĐTV) cơng nghiệp (CN) chế biến sinh có nhu cầu oxy thực phẩm, giấy, bánh kẹo Tác nhân gây bệnh Nước thải sinh hoạt(SH), Vi khuẩn(VK) gây bệnh CN chuyển sang người thơng Nước thải sinh hoạt, CN, qua việc sử dụng nước Làm tăng q mức số nước thải rửa trơi đất thực vật (TV)thuỷ sinh Chất tẩy, thuốc trừ sâu, nơng nghiệp(N2) Nước thải SH, CN, nước Làm nhiễm độc sinh hố chất khác Các muối kim loại(KL), thải rửa trơi từ đất N2 CN mỏ, chế tác… vật(SV) Diệt cá làm nước trở nên Các chất vơ cơ, N, P acid, chất rắn, chất cứng, khơng thích hợp cho khác tưới tiêu mục đích Các chất vơ cơ, hữu độc Nước thải từ số CN khác Tích luỹ dần người hại Chất rắn, cát, khống chất độc hại Nước tràn, cơng trình động vật Xâm hại thiết bị, hạn xây dựng chế ánh sáng Nguồn : Cơng nghệ sinh học vi tảo (Đặng Đình Kim, nhà xuất N2 Hà Nội 1999) c Ơ nhiễm rác thải: Mơi trường nhiễm khơng nước thải sinh hoạt nước thải cơng nghiệp mà nguồn thải khác, đáng quan tâm nguồn thải từ rác sinh hoạt Phần lớn thành phố Việt Nam chưa có cơng nghệ hồn chỉnh để xử lý rác thải sinh hoạt Do ngày việc nhiễm rác thải sinh hoạt ngày trở nên trầm trọng Trang 46 báo cáo độc học môi trường -Chỉ riêng thành phồ Hồ Chí Minh ngày thải mơi trường 3,500 rác, số rác ln vấn đề phiền phức sống Rác sinh hoạt chiếm > 60% rác hữu Vì sinh vật gây bệnh phát triển nhanh Các giai đoạn xử lý nước thải: Việc tách nhân tố gây nhiễm từ nước thải trướckhi đổ vào mơi trưởng mục tiêu việc xử lý Mức độ u cầu xử lý phụ thuộc nhiều vào hệ thống thải, diện tích xử lý, thể tích pha lỗng, mục đích q trình Ví dụ: xử lý nước thải để cung cấp cho thuỷ lợi cần loại bỏ chất nổi, lắng cặn chất hữu phan huỷ sinh học được, loại vsv gây bệnh Việc xử lý nước thải sinh hoạt cần nhiều cơng đoạn khác nhau, u cầu tiệt trùng khắt khe Các giai đoạn xử lý nước thải Q trình xử lý Tách sạn, làm lắng, tuyển Tác nhân cần loại bỏ Cát, sạn, chất rắn lắng Phương pháp ứng dụng Lắng, tuyển hớt bọt, nổi, khử trùng nổi,tác nhân gây bệnh, khử trùng chlorin Bùn hoạt tính, lọc sinh học, Các chất hữu hồ tan, ozon Bùn hoạt tính, lắng tủa, khử khử trùng Giai đoạn tác nhân gây bệnh trùng chlorin va ozon Các chất vơ dạng NH4+, Tăng pH để tủa photphat, NO3-, PO4-, tác nhân gây làm bay NH3 bệnh phươngb pháp thơng khí, nitrat hố phản ứng nitrát hố, khử trùng Giai đoạn chlorin ozon Các chất hữu khơng thể Keo tụ, bùn hoạt tính lọc phân huỷ vsv được, Giai đoạn chất độc hữu vơ Muối hữu cơ, dư lượng hữu Cất, thẩm thấu ngược, điện cơ, kim loại nặng li, chất hấp thụ sinh học Xử lý sinh học nước thải: Nếu khơng bị ảnh hưởng nghiêm trọng chất độc hại nước thải, kênh rạch, ao hồ,thì chúng có khả tự làm nhờ hoạt động sống vsv Q trình xảy theo phãn ứng sau: Trang 47 báo cáo độc học môi trường -VSV Chất hữu + O2 + NH3 → Sinh khối + O2 + H2O Phân huỷ VSV Chất hữu + O2 Nămg lượng tự Đồng hố Hiện nay, có hai phương pháp xử lý nước thải cơng nghệ sinh học: hiếu khí yếm khí a Xử lý nước thải điều kiện hiếu khí: Q trình phân giải chất hữu điều kiện hiếu khí tóm tắt: Vi khuẩn Chất hữu + O2 CO2 + H2O + sinh khối vi khuẩn Các chất dinh dưỡng Hoặc là: Chất hữu Vi khuẩn Các sản phẩm + O2 oxy hố Các sản phẩm + tổng hợp  Oxy hố chất hữu enzim CxHyOz + O2 CO2 + H2O + AH  Tổng hợp để xây dựng tế bào Enzim CXHYOZ + O2 Sinh khối vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2 - AH  Oxy hố chất liệu tế bào( tự ơxy hố) Tế bào vi khuẩn Enzim C5H7NO2 CO2 + H2O + NH3 ± ∆H ∆H lượng thải hấp thụ vào Điều kiện để thực q trình xử lý sinh học : • Đảm bảo liên tục cung cấp oxy • Lượng ngun tố dinh dưỡng cần thiết cho q trình sinh hố xảy q trình lên men Trang 48 báo cáo độc học môi trường -• Nồng độ chất hữu cho phép q trình lên men • Nồng độ cho phép chất độc hại • PH thích hợp • Nhiệt độ nuớc thải khoảng hoạt động vsv Tham gia q trình phân giải chất hữu nước thải gồm nhóm vsv: ♦ Nhóm vsv phân huỷ hợp chất mạch hở, rượi, alđehyt axeton, acid khác ♦ Nhóm vsv tham gia phân huỷ hợp chất thơm: benzen, phenol, toluen,xilen ♦ Nhóm vsv ơxy hố dãy polimetyl( hiđrocacbon dầu lửa), paralin Ngồi lượng vsv có sẵn nước thải, người ta cung cấp thêm loại vsv chọn lọc kỹ sau:  Bùn hoạt tính: Loại bùn tham gia xử lý tự nhiên kênh rạch, ao, hồ Loại bùn hoạt hố vsv trước đưa vào sử dụng  Nhân giống vsv riêng dạng lỏng cho thêm vào thiết bị xử lý hồ xử lý theo tỷ lệ định  Nhân vsv riêng dạng bột khơ cho thêm vào thiết bị xử lý hồ xử lý theo tỷ lệ định b Xử lý điều kiện yếm khí: Trong điều kiện yếm khí vsv phân giải hợp chất hữu qua giai đoạn:  Giai đoạn thuỷ phân: Các chất hữu bị thuỷ phân tác dụng enzym vsv Sản phẩm cuối q trình chất khí chủ yếu khí CO CH4 gọi giai đoạn tạo khí  Giai đoạn q trình lên men yếm khí: gồm giai đoạn • Giai đoạn lên men acid: Những hydrocacbon ( đường, tinh bột, chất xơ) dễ bị phân huỷ tạo thành acid hữu cơ( acid axetic, acid butyric propionic) PH giảm xuống < kèm thêm mùi thối • Giai đoạn chấm dứt lên men acid: Các chất hữu tiếp tục phân giải tạo thành chất khí khác CO 2, N2, CH4, H2… pH mơi trường tăng lên Mùi thải khó chịu thành phần H 2S, indol, scatol, mecaptan Bùn có màu đen, nhớt, lên bề mặt • Lên men kiềm: gọi giai đọn lên men metan Các sản phẩm trung gian, chủ yếu xelluloza, aid béo, hợp chất chứa nitơ tiếp tục bị phân huỷ tạo nhiều khí CO 2, CH4, pH mơi trường tiếp tục tăng lên chuyển sang dạng kiềm Trang 49 báo cáo độc học môi trường Trang 50 báo cáo độc học môi trường -4 Xử lý rác sinh hoạt: Rác sinh hoạt chứa tới 60% hợp chất hữu Độ ẩm rác vào mùa nắng 45 –60%, mùa mưa lên 80% Độ ẩm cao làm phát sinh nhiều vsv Rác sau loại bỏ thành phần khơng hữu lên men Có phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt:  Phương pháp chơn rác: Rác thu gom lại đem chơn xuớng đất Để tránh ruồi, muỗi, trùng người ta phủ lên rác lớp đất dày khoảng 30 –50 cm, than bùn cát Thường dùng than bùn có hiệu than bùn có khả hấp thụ mùi Q trình ủ kéo dài hàng năm trời Dưới tác dụng vsv chất xelluloza, lingin, hemixelluloza bị phân huỷ tạo thành mùn Nhiệt độ khối ủ tăng dần có đạt đến 75% Sau thời gian người ta lấy sàng làm phân bón cho trồng  Phương pháp ủ có đảo trộn: Dượi hoạt động mạnh vsv hiếu khí Thường người ta cho rác vào thùng quay gọi thùng sinh hố Có xáo trộn thường xun hệ thống quay thổi khơng khí liên tục vào Thời gian phân huỷ rác nhanh Nhiệt độ thùng quay thường cao 65 0C Sau thời gian khoảng 24 – 48 quay liên tục, rác phân huỷ chưa hồn tồn Sau rác đem phân loại ủ thành đống ngồi trời, lên men tự nhiên mục hết đem làm phân bón cho Ưu điểm phương pháp nhanh, dễ tự động giới hoa  Phương pháp ủ thủ cơng có đảo trộn: Được cải tiến phương pháp cổ truyền dân Cung cấp giống vsv giống làm rác nhanh chóng phân hủy Các giống vsv thường sử dụng nấm mốc Bacillus xạ khuẩn Ưu điểm dễ thực cho nong dân ngoại thành thực đại trà Ứng dụng vi tảo xử lý nhiễm nước thải: a Vai trò tảo hồ oxy hố: Hồ oxy hố nước thải hồ ổn định phương tiện làm nườc thải có hiệu với giá thành thấp Dạng hồ hoạt động tốt vùng có cường độ ánh sáng caovà khơng băng giá Theo thống kê có tới 10000 hệ thống hồ dùng để xử lý nước thải sinh hoạt cơng nghiệp Mỹ Trong hồ oxy hố nước thải có tham gia trực tiếp tảo q trình oxy quang hợp Bản thân sinh khối tảo sản phẩm có hàm lượng protein cao Mục tiêu việc xử lý nước thải hồ oxy hố loại bỏ làm giảm hàm lượng COD, BOD, chất rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng chứa nitơ, P, vi khuẩn gây bệnh số chất độc tiềm tàng α Hồ tuỳ nghi: Trang 51 báo cáo độc học môi trường -Là hồ có chiều sâu từ 1,5 – m Trong hồ xảy q trình: lên men hiếu khí lên men kị khí Hiệu q trình phụ thuộc nhiều vào hoạt động gió khả tạo dòng chảy nhờ khuấy sục Phản ứng sinh hố xảy đáy hồ Vùng kị khí lên men metanvà acid bay CO2 O2 vùng hi khí nước thải chất oxy hố hữu VSV quang hợp tb tảo CO2, NO3, NO2, PO4, NH4… tb chất rắn lắng nuớc qua xử lý +vsv+ tảo tb chết bùn lắng chất hữu acid hữu CH4, CO2, NH4 vùng kị khí Sơ đồ hoạt động hồ oxy hố nước thải (hồ tuỳ nghi) Nguồn:Cơng nghệ vi tảo (Đặng Đình Kim, NXB N2 Hà Nội 1999) β Hồ tảo cao tốc: Là dạng hồ nơng( 0,2 – 0,9 m) việc phân huỷ chất thải xảy hồn tồn điều kiện hiếu khí Hai q trình sinh hố xảy hơ hấp quang hợp Khi có mặt oxy hồ tan, chất hữu vsv biến đổi thành CO 2, H2O, NO3-, NO2-, PO43-, NH4+… Tảo sử dụng chất vơ q trình oxy hố để tăng trưởng tái tạo oxy phục vụ cho hoạt động vi khuẩn Đây hợp tác có hiệu tảo vsv hoạt động hồ oxy hố nước thải Các nhà khoa học tính tốn tỉ lệ vi khuẩn / tảo (W/W) tối ưu cho hoạt động hồ 1/3 ¼ Trang 52 báo cáo độc học môi trường -Bảng thống kê loại hồ ổn định nứoc thải hiếu khí hồ tuỳ nghi ( theo Alaert 1987) Thơng số Diện tích (ha) Thời gian lưu ( ngày) Độ sâu (mét) PH Nhiệt độ tối ưu ( 0C) Tải trọng Hồ tảo cao tốc 0,25 – 4–6 0,3 – 0,45 6,5 – 10,5 20 80 –160 Hồ tảo tuỳ nghi [...]... Nucleic Đối ngồi điển hình xứng hay ARN khơng _ X-virut khoai tây, virut đốm lúa mì + Virut cúm, virut tân thành, virut sởi _ _ Phag ARN, virut đốm củ cải dại Xoắn _Virut bại liệt ADN Khối Xoắn Khối Hổn hợp + _ _ Reovirut, virut gây khối u thực vật Virut vắcxin đậu mùa _Virut poliom, papilom, andeno virut + _ _Virut cơn trùng Tipula) Virut hecpet, virut giả dại Các thực khuẩn thể T và các thực (khối... học môi trường C Virut gây bệnh: I Siêu vi khuẩn(virut) : Virut là nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước vơ cùng bé, có thể chui qua màng lọc vi khuẩn Virút khơng có khả năng sống độc lập mà sống kí sinh trên tế bào vật chủ, tuy nhiên chúng vẫn có khả năng tồn tại ngồi cơ thể dưới dạng hạt virion Nhờ sự phát triển nhanh chóng của kỹ... đạo trong cơ chế gây bệnh của chúng… (Internet – Lê Văn Phủng – Mộ số ứng dụng của PCR trong sinh vật ) ở nhiệt độ 60°C trong 30 phút.Nhóm trực khuẩn đường ruột còn gọi là nhóm Coliform, nhóm này gồm E.coli hoặc các dạng coli khác Những trực khuẩn này sống trong tự nhiên khơng độc nhưng trong điều kiện nào đó chúng mới xuất hiện tính độc Cách thức tìm mồi của vi khuẩn E coli : dù khơng có mũi nhưng vi. .. DO VIRUT : 1.Các siêu vi khuẩn (virut ) truyền bệnh từ đất : Trong đất, người ta đã tìm thấy siêu vi khuẩn bại liệt Echo và Coxsackie gây vi m não và sốt phát ban, vi m cơ tim, vi m não trẻ sơ sinh Trang 31 báo cáo độc học môi trường - Các yếu tố ảnh hưởng siêu vi khuẩn trong đất : Đất sét pha cát thu hút nhiều siêu vi khuẩn đường ruột hơn Siêu vi khuẩn... độc học môi trường -Độc tố ruột của vi khuẩn tả ( CT) , (CT, cholera toxin ) đóng vai trò chủ đạo trong cơ chế gây bệnh của chúng… (Internet – Lê Văn Phủng – Mộ số ứng dụng của PCR trong sinh vật ) Cơ chế gây độc của E coli : E.coli gây ngộ độc có nhiều Serotyp khác nhau như loại 0 21, 085 và 0111… được chia thành các nhóm : Nhóm 1 : gồm các dòng sinh độc... Clostridium perfringen Vi khuẩn độc thịt Cl botulinum ( được lấy tên từ chữ Latin botulus – có nghĩa là giò chả) Vi khuẩn này ở thịt sinh độc tố botulin, vì vậy vi khuẩn này được gọi là vi khuẩn độc thịt Clostridium phổ biến rộng rãi trong đất, trong bùn ao hồ, trong phân chuồng, trong ruột cá (đặc biệt ở cá chiên ), trong thịt, trên rau quả và các động vật máu nóng .Vi khuẩn có hình que và sinh bào tử lớn... tức thời Đặc điểm của độc tố này là khơng bị phân huỷ trong mơi trường acid của dạ dày và tác dụng của các enzim tiêu hố ( pepsin, tripsin ), mất tác dụng bởi kiềm và nhiệt độ cao( có thể bị phá huỷ ở 50 trong 30 phút) Trong các loại cá hộp chuẩn bị thiếu khoa học có thể gặp sự phát triển của Clostridium botulinum Bào tử của vi khuẩn này phổ biến rất rộng rãi và khá bền với nhiệt Nếu trong q trình đóng... thuật hiển vi điện tử, người ta phát hiện 3 hình thái chung nhất của virut gồm : hình cầu, hình que, và hình tinh trùng Hình que điển hình là virut đốm lá( virut VTL) Loại hình cầu điển hình là một số virut động vật Loại có hình dạng tinh trùng phổ biến hơn cả là các virut kí sinh trên vi khuẩn( Phage) Các tiêu chuẩn để phân loại virut Axit Kiểu Có vỏ Các đại diện Nucleic Đối ngồi điển hình xứng hay ARN... các thành phần trong máu, làm xuất hiện kháng thể đặc hiệu mà phản ứng là ngun nhân của sự vi m nhiễm tim khớp Triệu chứng: Sốt 380 – 400C sau 2 tuần vi m họng mạch nhanh, cơ thể mệt mỏi, gầy, xanh xao, biếng ăn, chảy máu cam, loạn nhịp tim .Vi m khớp: các khớp bị đau, sưng đỏ Trang 12 báo cáo độc học môi trường -3 .Vi khuẩn clostridium: Vi khuẩn Clostridium... hắt hơi Triệu chứng: sự phát triển của virus, các chất độc do chúng đào thải và các sản phẩm của tế bào niêm mạc bị huỷ họai làm cho tồn thân bị rối loạn sinh ra mệt mỏi, sốt cao, nhức đầu…Một số trường hợp virus khơng chỉ khu trú ở niêm mạc đường hơ hấp mà lan vào phổi gây vi m phổi Virus làm cho cơ thể suy yếu, hệ thống miễn dịch yếu dễ bị nhiễm trùng các bệnh khác như vi m xoang, vi m phế quản… Thời ... sinh vật Trang báo cáo độc học môi trường VI Khả gây bệnh vi sinh vật:  Nguồn lây nhiễm : Vi sinh vật gây bệnh mơi trường bị nhiễm vi sinh. .. Vi sinh vật gồm nhóm chính: Vi khuẩn( tảo lam gọi vi khuẩn lam), nấm, tảo động vật ngun sinh Virus: khơng có cấu trúc tế bào khơng phải thể sống có máy di truyền đơn giản nênđược xếp vào vi sinh. .. Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2000  Các vi sinh vật gây bệnh: Sinh vật giới bao gồm mối quan hệ phức tạp đa dạng Trong đó, mối quan hệ người, động vật với vi sinh vật ý chúng mầm bệnh chung cho hai