Phân lập chủng vi khuẩn có khả năng xử lý nitrate trong nước thải công nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN LẬP CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NITRATE TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giáo viên hướng dẫn : Th.S Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực MSSV: : Nguyễn Thị Thanh Trang Lớp: 08DSH4 TP Hồ Chí Minh, 2012 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 10 Nội dung nghiên cứu 10 Tính cấp thiết nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu .11 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 12 1.1.Tổng quan nitrate nƣớc thải ảnh hƣởng chúng .12 1.1.1.Qúa trình hình thành nitrate tổng [4] 12 1.1.1.1 Chu trình nitơ ao hồ .13 1.1.1.2 Quá trình amon hóa 13 1.1.1.3 Q trình nitrate hóa 14 1.1.2.Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình nitrate hóa[24] .15 1.1.2.1 Nhiệt độ 15 1.1.2.2 pH 15 1.1.1.3 Vi sinh vật .16 1.1.3.Ảnh hƣởng nitrate đến sức khỏe ngƣời[] 16 1.1.4 Ảnh hƣởng nitrate đến sinh vật thủy sinh[24] 17 i 1.1.5 Nguyên nhân có mặt nitrate nguồn nƣớc ngầm, nƣớc mặt, nƣớc cấp[2] .19 1.2 Các phƣơng pháp loại bỏ nitrate môi trƣờng 19 1.2.1 Phƣơng pháp trao đổi ion .19 1.2.2 Lọc thẩm thấu ngƣợc .20 1.2.3 Phƣơng pháp sinh học 21 1.3 Vai trò chủng vi khuẩn trình xử lý nitrate 21 1.4 Tổng quan vi khuẩn .23 1.4.1 Thiobacillus denitrificans[11] 23 1.4.1.1 Phân loại .23 1.4.1.2 Đặc điểm .24 1.4.1.3 Cơ chế loại bỏ nitrate T.denitrificans 25 1.4.1.4 Ứng dụng 26 1.4.2 Pseudomonas stutzeri 26 1.4.2.1 Nguồn gốc[19] 26 1.4.2.2 Phân loại 27 1.4.2.3 Đặc điểm sinh lý điều kiện sống[12] 27 1.4.2.4 Đặc điểm chung[22,23] 28 1.4.2.5 Đặc điểm hình thái cấu trúc khuẩn lạc.[14] .29 1.4.2.6 Hoạt tính sinh học 31 1.4.2.7 Cơ chế khử P Stutzeri[18] 32 1.4.2.8 Ứng dụng2[1, 2] .33 1.4.3 Paracoccus denitrificans 33 1.4.3.1 Nguồn gốc[5] 33 ii 1.4.3.2 Phân loại 33 1.4.3.3 Đặc điểm sinh học 34 1.4.3.4 Ứng dụng 35 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .37 2.1 Thời gian địa điểm .37 2.1.1 Thời gian 37 2.1.2 Địa điểm .37 2.1.2.1 Địa điểm lấy mẫu 37 2.1.2.2 Địa điểm thực thí nghiệm 37 2.2 Dụng cụ hóa chất 37 2.2.1 Dụng cụ 37 2.2.2 Hóa chất 37 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 38 2.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu 38 2.3.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nitrate mẫu 38 2.3.3 Phƣơng pháp xác định hàm nitrite mẫu 39 2.3.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu .40 2.4 Bố trí thí nghiệm 40 2.4.1 Phân lập vi khuẩn có khả xử lý nitrate .40 2.4.1.1 Quy trình phân lập tuyển chọn vi khuẩn phân hủy nitrate 40 2.4.1.2 Sàng lọc khả loại bỏ nitrate chủng vi khuẩn 41 2.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn phân lập đƣợc 41 iii 2.4.2.1 Khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến trình loại bỏ nitrate 42 2.4.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ nitrate đến trình loại bỏ nitrate 42 2.4.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng nguồn carbon đến khả loại bỏ nitrate 42 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .44 3.1.Kết phân lập vi khuẩn có khả phân hủy nitrate 44 3.1.1 Kết định tính mẫu chứa vi khuẩn xử lý nitrate môi trƣờng Giltay .44 3.1.2 Kết phân lập vi khuẩn xử lý nitrate từ mẫu đất 45 3.2 Kết xác định đặc điểm hình thái 45 3.3 Kết sàng lọc khả phản nitrate, khả sinh nitrite chủng vi khuẩn .47 3.3.1 Kết xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168 47 3.3.2 Tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát 48 3.3.3 Kết sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168h 49 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến trình loại bỏ nitrate khả sinh nitrite (Foglar ctv, 2004) 50 3.4.1 Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến trình xử lý nitrate .50 3.4.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến sinh nitrite trình xử lý nitrate 51 3.5.Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ nitrate đến trình loại bỏ nitrate (Foglar ctv, 2004; Reazee ctv, 2010; Liang ctv, 2011) 52 iv 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng nguồn carbon đến khả loại bỏ nitrate (Rwazee ctv, 2010; Liang ctv, 2011) 53 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .56 4.1 Kết luận 56 4.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC 60 v DANH MỤC HÌNH Hình1.1: Chu trình nitơ hồ…………………… ……………………………11 Hình1.2: Các sơng bị phú dƣỡng hóa, nhiễm nitrate……… ……………… 16 Hình 1.3: Khuẩn lạc P stutzeri có nếp nhăn, màu đỏ nâu, khơ dính chặt với nhau…… ………………………………………………………………………….21 Hình 1.4: Tế bào vi khuẩn T.denitrificans có dạng hình que ngắn……………………………………………………………………………… 22 Hình 3.1: Kết xử lý nitrate sau 168 chủng vi khuẩn 301, 302, 303, 303, 304, 305…………………………………………………………………….…38 Hình 3.2 : Tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát…………………39 Hình 3.3: Kết sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168h……………………………………………………………………………40 Hình 3.4: Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến sinh nitrite trình xử lý nitrate………………………………………………………………41 Hình 3.5: Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến sinh nitrite trình xử lý nitrate…………………………………………………………… ……43 Hình 3.6: Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ nitrate 200mg/l, 400mg/l, 600mg/l, 800mg/l lên trình loại bỏ nitrate……………………………….…….44 Hình 3.7: Kết khảo sát ảnh hƣởng nguồn carbon đến khả loại bỏ nitrate………………………………………………….………… ………………45 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Kết định tính mẫu chứa vi khuẩn xử lý nitrate môi trƣờng Giltay………………………………………………………………………………43 Bảng 3.2: kết hình thái khuẩn lạc chủng phân lập môi trƣờng DM……………………………………………………………………………….44 Bảng 3.3: Bảng kết sát định đặc điểm chủng vi khuẩn 301, 302, 303, 304, 305………………………………………………………………………………….45 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DM : Denitrification medium LB : Lysogeny broth PDA : Diphenyl sulfur acid ETDA : Ethylenediaminetetraacetic acid viii Do chủng vi khuẩn mà đặc biệt quan tâm chủng vi khuẩn có khả xử lý nitrate sống đƣợc điều kiện hiếu khí mà hầu hết chủng có khả phân hủy nitrate điều có hình dạng hình que Gram âm Điều chứng minh đƣợc qua q trình nhuộm Gram quan tâm nhiều chủng 301, 303, 305 3.3 Kết sàng lọc khả phản nitrate, khả sinh nitrite chủng vi khuẩn 3.3.1 Kết xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168 512 512 256 256 128 128 6464 3232 1616 8 4 2 1 0.50.5 0h0h 3h3h 6h6h 12h 12h 24h 24h 48h 48h 72h 72h 96h 96h 120h 120h144h 144h168h 168h 0.25 0.25 0.125 0.125 0.0625 0.0625 0.03125 0.03125 301 301 302 302 303 303 304 304 305 305 đcđc Hình 3.1: Kết xử lý nitrate sau 168 chủng vi khuẩn 301, 302, 303, 303, 304, 305 Dựa vào hình 3.1, chúng tơi nhận thấy chủng vi khuẩn có khả xử lý nitrate mạnh Quá trình loại bỏ nitrate thời điểm giờ, nhiên, thời điểm này, chủng vi khuẩn phân hủy nitrate tƣơng đối chậm chúng giai đoạn thích nghi với điều kiện môi trƣờng Đến thời điểm 12 giờ, hàm lƣợng nitrate mẫu bắt đầu giảm xuống nhanh hơn, chứng tỏ chủng vi khuẩn bắt đầu thích nghi với mơi trƣờng Đến thời điểm 24 giờ, q trình loại bỏ nitrate xảy mạnh tất chủng, cụ thể chủng 301 giảm từ 250mg/l NO3- 4.5 ± 1.08 mg/l NO3-, chủng 302 giảm từ 250mg/l giảm xuống 5.32±1.91 mg/l NO3, chủng 303 xử lý nguồn nitrate 250mg/l giảm xuống 3.49 ± 0.31 mg/l NO3-, chủng 304 xử lý nitrate giảm từ 250 mg/l giảm xuống 3.29 ± 0.43 mg/l NO3- 47 đặc biệt chủng 305 giảm nguồn từ 250 mg/l 2.7 ± 0.45 mg/l Các chủng vi khuẩn điều có khả xử lý NO3- cao giảm nguồn nitrate ban đầu xuống thấp 10 mg/l nitrate cho phép khoảng thời gian 24 Thời gian khảo sát kéo dài nồng độ nitrate mẫu giảm nhiên tốc độ nitrate giảm không nhiều thời điểm lúc sau nồng độ nitrate mẫu giảm xuống thấp đồng thời mật độ vi khuẩn mẫu lớn nên ảnh hƣởng đến khả loại bỏ nitrate 3.3.2 Tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát Tốc độ loại bỏ nitrate chủng vi khuẩn khảo sát đƣợc trình bày Hình 3.2 120.00% 100.00% 80.00% D301 D302 60.00% D303 D304 D305 40.00% 20.00% 0.00% 3h 6h 12h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h Hình 3.2 : Tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát Dựa vào hình 3.2, nhận thấy tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát tăng dần theo thời gian khảo sát Tại thời điểm giờ, tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn chậm q trình thích nghi tăng dần vào thời điểm vả 12 Tuy nhiên, đến thời điểm 24 tốc độ loại bỏ nitrate chủng vi khuẩn tăng đột biến đạt 98 % tất chủng, riêng chủng D305 vƣợt qua mức 99 % Điều chứng tỏ chủng vi khuẩn 48 có khả xử lý nitrate tốt Tuy nhiên, để chọn lựa đƣợc chủng vi khuẩn cho thí nghiệm tiếp theo, chúng tơi phải tiến hành khảo sát hàm lƣợng nitrite tạo thành nitrite thành phần có độc tính cao nên chúng diện mẫu với nồng độ cao gây nguy hiểm cho ngƣời động vật 3.3.3 Kết sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168h 0.35 0.3 0.25 301 302 0.2 303 0.15 304 0.1 305 đc 0.05 0h 3h 6h 12h 24h 48h 72h 96h 120h 144h 168h Hình 3.3: Kết sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168h Dựa vào hình 3.3, chúng tơi nhận thấy khả sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn biến động lớn theo thời gian Nhìn chung, trình hình thành nitrite tăng dần thời gian đầu đạt cực đại thời điểm 48 hầu hết chủng Nhƣng sau thời điểm 48 hàm lƣợng nitrite bắt đầu giảm xuống nhanh Điều chứng tỏ chủng vi khuẩn có khả loại bỏ nitrite đến thời điểm khảo sát cuối (168 giờ) Mặc dù hàm lƣợng nitrite tạo thành thời điểm 168 chủng D304 thấp nhƣng trình hoạt động xử lý nitrate chủng lƣợng nitrite ln hình thành cao nên có khả gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn nƣớc Trong 49 đó, chủng D305 thực trình loại bỏ nitrate lƣợng nitrite tạo thành cao so với chủng D304 nhƣng thời điểm trƣớc hàm lƣợng nitrite tạo thấp (hàm lƣợng nitrite tạo thành cao 0,1568 mg/l thời điểm 72 giờ) Điều chứng tỏ rằng, chủng vi khuẩn D305 có khả chuyển hóa nitrate sau xử lý ln nitrite tạo thành Sau thực thí nghiệm sàng lọc chúng tơi chọn chủng 305 tiến hành thí nghiệm có khả sử lý đƣợc nitrate mạnh sinh nitrite thấp phù hợp với yêu cầu xử lý môi trƣờng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến trình loại bỏ nitrate khả sinh nitrite (Foglar ctv, 2004) 3.4.1 Kết khảo sát ảnh hưởng mật độ vi khuẩn đến trình xử lý nitrate 250 200 10^5 150 10^6 100 10^7 10^8 50 0h 3h 6h 12h 24h 48h Hình 3.4: Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến trình xử lý nitrate Dựa vào hình 3.4, chúng tơi nhận thấy khả loại bỏ nitrate chủng vi khuẩn D305 có khác biệt mật độ vi khuẩn ban đầu Mật độ vi khuẩn đàu vào cao khả loại bỏ xảy nhanh Sự khác biệt khả xử lý nitrate chủng vi khuẩn D305 theo mật độ khơng có biến đổi lớn khoảng đầu, lúc chúng giai đoạn thích nghi với mơi trƣờng Tuy nhiên, ta thấy rõ khác mặt mật độ nên khả xử lý khác Vào lúc khoảng khả xử lý nirate đạ có khác biệt 50 cách rõ rệt Đối với mật độ 105 khả xử lý nitrate từ 200 mg/l giảm xuống 134.16±2.98 mg/l, mật độ vi khuẩn 106 khả xử lý nitrate mơi trƣờng từ 200 mg/l giảm 65.13±10.01 mg/l, mật độ 107 khả tiêu thụ nitrate từ 200 mg/l giảm 59.76±16.79 mg/l, mật độ vi khuẩn 305 cấy 108 khả xử lý nitrate từ 200 mg/l giảm xuống 20.04±34.52 mg/ l Điều chứng tỏ mật độ vi khuẩn thấp điển hình nhƣ mật độ 105 mật độ vi khuẩn q thấp mơi trƣờng dẫn đến khả xử lý thấp, hàm lƣợng nitrate cao so với mật độ gây ức chết ngƣợc lại vi khuẩn, làm vi khuẩn có khả chết khơng xử lý tốt, dẫn đến thời gian trình xử lý nƣớc thải Dựa vào hình 3.4 ta thấy mật độ 108 xử lý tốt Ở thời điểm khảo sát 48 hàm lƣợng nitrate 15.81±5.47 mg/ l gần tiến đến hàm lƣợng cho phép 10mg/l, nên nói 108 mật độ tối ƣu tiến hành cấy vi khuẩn xử lý nƣớc thải Ở mật độ 106, 107 có xử lý nhƣng cao so với hàm lƣợng nitrate mật độ 108 46,87± 22,94 mg/l 36,93 ± 13.41 mg/l Tuy nhiên mật độ vi khuẩn môi trƣờng cao gây cạnh tranh nguồn dinh dƣỡng, tế bào vi khuẩn bị tồn thƣơng chết gây nhiễm, khó khảo sát nguồn nitrate lại, gây tốn chi phí sử dụng nguồn giống xử lý 3.4.2 Kết khảo sát ảnh hưởng mật độ vi khuẩn đến sinh nitrite trình xử lý nitrate 0.6 0.5 0.4 10^5 10^6 0.3 10^7 0.2 10^8 0.1 0h 3h 6h 12h 51 24h 48h Hình 3.5: Kết khảo sát ảnh hƣởng mật độ vi khuẩn đến sinh nitrite trình xử lý nitrate Dựa vào hình 3.4 có biến động sinh nitrite có mối liên hệ theo mật độ qua thời gian khảo sát Nhìn chung q trình hình thành nitrite tăng nhƣng phụ thuộc vào mật độ lớn Mật độ cao khả sinh nitrite cao thời điểm rõ vào 12 giờ, sau vi khuẩn thích nghi bắt đầu tổng hợp lƣợng sống Ở mật độ 105 líc 12 sinh nitrite thấp với hàm lƣợng khảo sát 0.04 ± 0.005 mg/l, mật độ 106 sinh nitrite thấp với hàm lƣợng 0.05 ±0.012 mg/l, 107 hàm lƣợng sinh nitrate tăng lên 0.25 ± 0.002 mg/l, cao 108 hàm lƣợng nitrite cao 0.51 ± 0.12 mg/l Điều chứng tỏ mật độ cao hoạt động xử lý mạnh sinh nitrite nhiều Tuy nhiên khoảng thời gian 48 lƣợng nitrite sinh mật độ 108 giảm mạnh 0.2 mg/l Còn mật độ lại khả sinh nitrite ngày tăng cao với hàm lƣợng nitrite mật độ 105 0.05 ± 0.001,mật độ 106 có hàm lƣợng nitrite 0.82 mg, mật độ 107 hàm lƣợng nitrite 0.5 gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc xử lý Vì mật độ 108 mật độ tốt thí nghiệm 3.5.Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ nitrate đến trình loại bỏ nitrate (Foglar ctv, 2004; Reazee ctv, 2010; Liang ctv, 2011) 900 800 700 600 200mg/l 500 400mg/l 400 600mg/l 300 800mg/l 200 100 0h 3h 6h 12h 24h 52 48h 72h 96h 120h Hình 3.6: Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ nitrate 200mg/l, 400mg/l, 600mg/l, 800mg/l lên trình loại bỏ nitrate Dựa vào hình 3.6 thấy hàm lƣợng nitrate giảm theo thời gian Ở nồng độ nitrate ban đầu 200mg/l, 400mg/l, 600mg/ l, 800 mg/l gây ảnh hƣởng đến khả xử lý nitrate nhiều vi khuẩn mật độ cố định 108cfu/ml Trong khoảng đầu nitrate có giảm nhƣng khơng nhiều, bắt đầu xử lý thời gian 24 ta thấy chủng vi khuẩn 305 có khả phân giải nitrate hàm lƣợng cao 800mg/ l Khả xử lý nitrate 24 hàm lƣợng 200mg/l giảm 33.83 ± 14.89 mg/ l với hiệu suất đạt đƣợc 83.5%, hàm lƣợng 400 mg/l giảm 126.83 mg/l với hiệu suất đạt đƣợc trình xử lý 68.5%, hàm lƣợng 600 mg/l vi khuẩn xử lý lại 214,97 ± 87.75 mg/l với hiệu suất làm việc 64.3%, 800mg/l giảm 684.59 ± 37 mg/l hiệu suất xử lý 14.5 % Điều chứng tỏ với hàm lƣợng nitrate 200mg/l hàm lƣợng thích hợp mà vi khuẩn có khả xử lý với hiệu suất cao Mắc khác với hàm lƣợng 400mg/l, 600mg/l cho hiệu suất xử lý tƣơng đối chấp nhận đƣợc xử lý Ở hàm lƣợng vi khuẩn 800mg/ l hiệu suất làm việc thấp Điều chứng tỏ hàm lƣợng nồng độ nitrate ban đầu quan trọng trình xử lý nitrate vi khuẩn Nếu hàm lƣợng nirate cao ức chết hoạt động tế bào vi khuẩn, làm tăng áp suất thẩm thấu qua màng tế bào, làm cân trạng thái sinh lý tế bào vi khuẩn, làm tế bào mau chóng chết Nếu thấp không đủ dinh dƣỡng cho trình xử dụng NO3- nhƣ chất nhận điện tử cuối nguồn lƣợng cho chúng phát triển 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng nguồn carbon đến khả loại bỏ nitrate (Rwazee ctv, 2010; Liang ctv, 2011) 53 250 200 150 DM + 1%metanol DM + 1%etanol 100 DM + 1%succinate 50 0h 3h 6h 12h 24h 48h Hình 3.7: Kết khảo sát ảnh hƣởng nguồn carbon đến khả loại bỏ nitrate Dựa vào hình 3.7 chúng tơi nhận thấy vi khuẩn có khả xử lý đƣợc nitrate ta cho thêm nguồn carbon khác Ảnh hƣởng nguồn carbon đƣợc xác định phân hủy chuyển đổi carbon Trong khoảng thời gian khả xử lý tế bào vi khuẩn chƣa thích nghi với mơi trƣờng đến 24 hàm lƣợng nitrate giảm mạnh nguồn carbon Hàm lƣợng nitrate xử lý đƣợc môi trƣờng có bổ sung metanol từ 200 mg/l giảm 47.32 ± 6.66 mg/l, mơi trƣờng chứa etanol lƣợng nitrate 200mg/ l giảm xuống 29 ± 3.84 mg/l, đối nguồn carbon succinate từ 200 mg/l giảm xuống 26.86±5.3 mg/l Điều chứng tỏ với nguồn carbon succinate tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn khuẩn xử lý nhanh so với hai nguồn carbon lại Tuy nhiên nhận thấy đối tài liệu Shu-Cheng Liang (2011) vi khuẩn khơng có khả xử lý đƣợc metanol chất độc Theo hình 3.6 chủng vi khuẩn 305 sử dụng metanol etanol làm nguồn carbon để xử dụng nguồn nitơ làm lƣợng Và nguồn carbon vi khuẩn sử dụng tốt thí nghiệm succinate Vì đƣợc chọn nhƣ nguồn 54 carbon q trình thích nghi, chu trình acid citric succinate liên quan đến q trình sinh tổng hợp trực tiếp Và việc sử dụng nguồn carbon bổ sung vô môi trƣờng nuôi cấy để ức chế phát triển tế bào vi khuẩn, kéo dài khả xử lý nitrate Theo báo khoa học Shu-Cheng Liang (2011) việc xử dụng nguồn carbon phù hợp tối ƣu hóa chúng đẩy mạnh việc xử lý nitrate cao.Ảnh hƣởng nguồn carbon có ý nghĩa quan trọng việc khử nitrate Vì chúng tơi tiến hành thực thí nghiệm cho nguồn carbon metanol, etanol, succinate bổ sung môi trƣờng nuôi cấy Nhất metanol etanol hai nguồn carbon độc hại môi trƣờng vi khuẩn có khả sử dụng làm giảm nhiều chi phí xử lý nguồn nƣớc thải ngồi nitrate chứa etanol, metanol Đây thành cơng thí nghiệm 55 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ mẫu đất phân lập đƣợc chủng vi khuẩn có khả xử lý nitrate sinh nitrite không đáng kể Và chủng vi khuẩn 305 đƣợc chọn chủng tốt khả xử lý nitrate nhanh tạo nitrite thấp Sau tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả xử lý nitrate chủng 305 Đối với thí nghiệm khảo sát nồng độ nitrate 200 mg/l chủng xử lý tốt 24 giờ, giúp tiết kiệm đƣợc thời gian lẫn chi phí sản xuất vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải cơng nghiệp Thí nghiệm khảo sát mật độ vi khuẩn đến trình loại bỏ nitrate với mật độ 108 kết xử lý hiệu sau khảo sát nồng độ nitrate giảm Thí nghiệm khảo sát khả phát triển xử lý nitrate ta thêm 1% hàm lƣợng nguồn carbon etanol, metanol, succinate, thu đƣợc kết tốt succinate 4.2 Kiến nghị Do thời gian làm đề tài có giới hạn nên chúng tơi khơng thể định danh chủng vi khuẩn cần làm số thử nghiệm sinh hóa - Khảo sát ảnh hƣởng pH đến khả phân giải nitrate - Khảo sát chế độ lắc đến khả xử lý nitrate chủng vi khuẩn - Khảo sát tỷ lệ C/N đến khả loại bỏ nitrate 56 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Tỵ (1976) Giáo trình vi sinh vật học, tập NXB: Giáo dục [2] Cao Ngọc Điệp, Phan Trƣờng Khanh, Nguyễn Thị Xuân Mỵ (2008) Phân lập vi khuẩn Pseudomonas stutzeri đất đồng sông Cửu Long Viện nghiên cứu phát triển sinh học, Đại học CầnThơ [3] Cao Văn Phụng (2009) Xử lý tái chế nước chất thải rắn từ ao nuôi cá vùng đồng sông Cửu Long để cải thiện đời sống giảm ô nhiễm nước, Minisstry of Agriculture Rural Development [4] Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh (2010) Ứng dụng vi khuẩn nitrate hóa ni trồng thủy sản Viện ni trồng thủy sản [5] A TillBrian, AlvaresJ J Lenly J Weathers and Prdro (1998) Fe(0)Supported Autotrophic Denitrification [6] A Copeland, S Lucas, A Lapidus, K Barry, J C Detter, T Glavina del Rio, N Hammon, S Israni, E Dalin, H Tice, S Pitluck, A C Munk, T Brettin, D Bruce, C Han (2006).Complete sequence of plasmid of Paracoccusdenitrificans PD1222, Submitted (DEC – 2006) to the EMBL/GenBank/DDBJ databases [7] C B Van Neil and M B Allen (1952) A note on Pseudomonas stutzeri J Bacteriol, 64 (3): 413 [8] Diana H Davis, Michael Doudoroff, Roger Y Stanier (1969) Proposal to reject the genus hydrogenomonas taxonomic implications, University of California and University of Texas, California 94720; Texas 77025 [9] E Gorbikova, N.Belevich, M Wikström, M Verkhovsky (2007) Protolytic reactions on reduction of cytochrome oxidase studied by ATR-FTIR spectroscopy, Biochemistry 46.13 (2007), 4177 – 4183 [10] Hiroaki Uemotovà Hiroshi Saiki (1996) Nitrogen removal by tubular gel containing Nitrosomonaseuropaea and Paracoccusdenitrifficans Applied and Environmental Microbiology, Nov, 1996, p 4224 – 4228 58 [11] Igor Kucera (2006) Interference of chlorate and chlorite with nitrate reduction in resting cells of Paracoccusdenitrificans [12] Jaap van Rijn, Yossi Tal, Harold J Schreier (2005) Denitrification in recirculating systems: Theory and applications [13] Johannes Sikorski, Martin Mohle and WilfriedWackernagel (2002) Indentification of complex composition, strong strain diversity and directional selection in local Pseudomonas stutzeri populations from marine sediment and soil, Environmental Microbiology, (8), 465 – 476 [14] Johannes Sikorski, Ramon Rosello-Mora and Michael G Lorenz (1999).Analysis of genotypic diversity and relationships among Pseudomonas stutzeri strains by PCR – based genomic fingerprinting and multilocus enzyme electrophoresis, System Appl Microbiol 22, 393 – 402 [15] Jorge Lalucat, AntoniBennasar, Rafael Bosch, Elena García-Valdés and Norberto J Palleroni, 2006 Biology of Pseudomonas stutzeri Microbiology and Molecular Biology Reviews, p 510 – 547 [16] J Reimann, U Flock, H Lepp, A Honigmann, P Adelroth (2007) A pathway for protons in nitric oxide reductase from Paracoccusdenitrificans Elsevier 1767.5 (2007), 362 – 373 [17] K C Marshall, D F Toerien, A Gerber, L H Lotter, T E Cloete (1990).Enhanced biological phosphorus removal in activated sludge systems in Advances in microbial ecology, edMarshallK C (Plenum Press, New York, N.Y), 11:173–219 [18] M W Beijerinck, D C J Minkman (1910) Bildung und Verbrauch von StickoxyduldurchBakterien, ZentralblattfürBakteriologie, Parasitenkunde und Infektionskrankheiten und Hygiene, AbteilungII25: 30–63 [19] SrinuNaik S and Y PydiSetty (2012) Biological denitrification of wastewater with immobilized cells of Pseudomonas stutzeri attached to polypropylene and polyoxymethylene International Journal of Biological, Ecoloical and Environmental Sciences (IJBEES) vol 1, No 2, 2277 – 4394 59 [20] S.Lyubenova, M Siddiqui, M Vries, B Ludwig, T Prisner (2007) Protein-protein interactions studied by EPR relaxation measurements: cytochrome c and cytochrome c oxidase J Phys Chem B 111.14 (2007), 3839 – 3846 [21] Tracy E Letain, Staci R Kane, Tina C Legler, Edmund P Salazar, Peter G Agron and Harry R Beller (2007) Development of a Genetic System for the Chemolithoautotrophic Bacterium Thiobacillusdenitrificans [22] W Visniac, M Santer (1975) The thiobacilli,Bacteriol Rev 21:195–213 [23] Yu Yang, HuiguangZuhu, Vicki L Colvin and Pedro J Alvarrez (2011) Cellular and transcriptional response of Pseudomonas stutzeri to quantum dots under aerobic and denitrifying condition, Environ Sci Technol 2011, 45, 4988 – 4994 [24] ZhenyaZhanga, YingnanYanga, Zhongfang Norio Sugiuraa Lei, XiaoyanHea, (2009) Nitrate Zhiyin removal Thiobacillusdenitrificans immobilized on poly(vinyl alcohol) carriers [25] http://aem.asm.org/content/73/10/3265.full [26] http://genome.jgi-psf.org/thide/thide.home.html 60 Zhang, by 61 ... chọn đánh giá khả xử lý nitrate chủng vi khuẩn có khả phân hủy nitrate Nội dung nghiên cứu Tuyển chọn phân lập chủng vi khuẩn có khả phân giải nitrate, nitrite chủng vi khuẩn Khảo sát yếu tố ảnh... trình phân lập tuyển chọn vi khuẩn phân hủy nitrate 40 2.4.1.2 Sàng lọc khả loại bỏ nitrate chủng vi khuẩn 41 2.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn phân lập đƣợc... xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168 47 3.3.2 Tốc độ xử lý nitrate chủng vi khuẩn khảo sát 48 3.3.3 Kết sinh nitrite trình xử lý nitrate chủng vi khuẩn sau 168h 49 3.4 Kết khảo