Khảo sát sự ảnh hưởng của một số loại đất sét đến sự phát triển của vi khuẩn lam tại hồ trị an

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN NGUYỄN ANH TÚ KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LAM TẠI HỒ TRỊ AN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ ĐỊA CHẤT HỌC Mã ngành: 52440201 TP HỒ CHÍ MINH - Tháng/Năm (12/2017) TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LAM TẠI HỒ TRỊ AN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Tú MSSV: 0250100048 Khóa: 2013 – 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: TS Phạm Thanh Lƣu TP HỒ CHÍ MINH - Tháng/Năm (12/2017) i TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 12 năm 2017 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN Bộ mơn: ĐỊA CHẤT MÔI TRƢỜNG Họ tên: Nguyễn Anh Tú MSSV: 0250100048 Ngành: ĐỊA CHẤT HỌC Lớp: 02_DH_DCMT Tên đồ án: KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LAM TẠI HỒ TRỊ AN Nhiệm vụ: - Phân tích hàm lượng khống vật sét - Phân lập nuôi cấy chủng vi khuẩn lam Microcystis sp Anabaena sp - Khảo sát ảnh hưởng đất sét đến phát triển hai chủng vi khuẩn lam Microcystis sp Anabaena sp Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 22/08/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/11/2017 Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Thanh Lưu Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nội dung yêu cầu thông qua môn Ngày 01 tháng 12 năm 2017 Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, in g i lời cảm n đến an giám hiệu trường Đại học Tài Nguyên Mơi Trường thành phố Hồ Chí Minh, an chủ nhiệm ộ môn Địa chất Môi trường, tất qu thầy khoa Địa chất Khống sản thầy cô thỉnh giảng tận t nh truy n đạt kiến thức tạo u kiện cho tr nh học tập trường Xin chân thành cảm n TS Phạm Thanh Lưu cô chủ nhiệm ThS Từ Thị Cẩm Loan tận t nh hướng dẫn, cung cấp kiến thức chuyên môn, h trợ tạo u kiện thuận lợi cho tơi hồn thành kh a luận tốt nghiệp Tiếp theo, in cảm n thầy cô anh chị, bạn thực tập sinh thuộc phòng Cơng nghệ Quản l Mơi trường phòng Vi sinh thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới nhiệt t nh hướng dẫn h trợ suốt tr nh thực khóa luận Tơi in g i lời cảm n chân thành sâu s c đến gia đ nh am không quản kh khăn, vất vả sinh thành nuôi dư ng nên người, a m yêu thư ng ch dựa v ng ch c cho để vượt qua trở ngại sống học tập Cảm n thành viên lớp 02_ĐH_ĐCMT giúp đ , chia tài liệu, kinh nghiệm học tập, nghiên cứu sống Cuối cùng, cảm n ạn đồng nghiệp thầy nhóm CTG bên cạnh c vũ, động viên q trình học tập sát cánh giúp đ tơi vượt qua nh ng kh khăn, căng thẳng khoảng thời gian học tập Chân thành cảm n! XÁC NHẬN CỦA TÁC GIẢ Tác giả xác nhận kết trình bày khóa luận tác giả thực Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực iii Nguyễn Anh Tú MỤC LỤC TÓM TẮT MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu 4.2 Phƣơng pháp khảo sát, thu thập mẫu 4.3 Phƣơng pháp nuôi cấy, phân lập VKL phân tích hữu đất 4.4 Phƣơng pháp phân tích thành phần khống vật sét 4.5 Phƣơng pháp chụp ảnh kính hiển vi quét điện tử (SEM) 4.6 Phƣơng pháp xử lý số liệu 4.7 Phƣơng pháp vẽ đồ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LAM 1.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 14 1.3 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 18 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 PHƢƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU 22 2.2 KHẢO SÁT LẤY MẪU THỰC ĐỊA 22 2.2.1 Thu mẫu phân lập vi khuẩn lam 22 2.2.2 Thu mẫu đất đo đạt thông số đất 23 2.3 PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG HỮU CƠ, ĐỊNH LƢỢNG, RÂY ĐẤT 23 2.3.1 Rây đất 23 2.3.2 Phân tích thành phần hữu đất pHH2O 24 2.4 THIẾT KẾ MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 28 2.4.1 Chuẩn bị 29 2.4.2 Thí nghiệm 30 2.4.3 Xác định mật độ tế bào VKL 31 iv 2.5 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN KHỐNG VẬT SÉT 32 2.5.1 Chuẩn bị 32 2.5.2 Tiến hành thí nghiệm 33 2.6 PHƢƠNG PHÁP CHỤP CẤU TRÚC BỀ MẶT HẠT SÉT 35 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 HÀM LƢỢNG HỮU CƠ VÀ THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT SÉT 37 3.2 ẢNH CHỤP SEM CỦA CÁC MẪU ĐẤT SÉT 38 3.3 HÌNH THÁI CỦA MICROCYSTIS SP VÀ ANABAENA SP 38 3.4 ẢNH HƢỞNG CỦA ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MICROCYSTIS SP 39 3.5 ẢNH HƢỞNG CỦA ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ANABAENA SP 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT American Society for Testing and Materials Hiệp hội Thí nghiệm Vật liệu Hoa Kỳ BOD5 Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu o y h a sinh học CEC Cation Exchange Capacity - Khả trao đổi cation cs cộng CS Cation Starch – Tinh ột iến tính CTR Control - mẫu đối chứng CYN Cylindrospermopsin GPS Global Positioning System - Hệ thống định vị toàn cầu Institute for Nanotechnology - Viện Công nghệ Nano INT LPS lipopolysaccharides MB Methylene Blues MBA Methylene Blues Absore – Methylene lues hấp thụ MBI Methylene Blue index for the clay - khả hấp phụ M đất sét MCLR Microcystins - LR MCRR Microcystins - RR MCs Microcystins - Độc tố Microcystins MCWR Microcystins - WR MCYR Microcystins - YR SEM Scanning Electron Microscopy - kính hiển vi quét điện t TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TEM Transmission Electron Microscopy - Kính hiển vi điện t truy n qua TLK Trọng lượng khô VKL Vi khuẩn lam WHO World Health Organization - Tổ chức Y tế Thế giới ASTM vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa chất mơi trƣờng WC 22 Bảng 2.2 Các thiết bị dụng cụ hóa chất chuẩn bị cho thí nghiệm phân loại khoáng vật sét 32 Bảng 3.1 Bảng kết pHH2O, hàm lƣợng hữu có đất, thành phần khống vật sét có loại đất 37 Bảng 3.4 Hiệu suất loại bỏ (%) tế bào Microcystis sp loại đất sét so với mẫu đối chứng 39 Bảng 3.5 Hiệu suất loại bỏ tế (%) bào Anabaena sp loại đất sét so với mẫu đối chứng 42 Bảng 3.4 Kết thống kê so sánh khác biệt loại đất sét 42 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ảnh hiển vi số loài vi khuẩn lam Hình 1.2 Vi khuần lam nở hoa hồ Trị An 12 Hình 1.3 Cấu trúc hóa học loại độc tố microcystins thƣờng gặp 13 Hình 2.1 Quy tr nh thí nghiệm phân tích pH mẫu trầm tích 26 Hình 2.2 Quy trình loại bỏ clorua mẫu 27 Hình 2.3 Quy trình thực hành thí nghiệm xác định chất hữu 28 H nh 2.4 Sơ đồ pha môi trƣờng nuôi tảo 30 H nh 2.5 Sơ đồ mơ hình thí nghiệm 31 Hình 2.6 Phân tử MBA 32 H nh 2.7 Sơ đồ thí nghiệm phân loại khoáng vật sét 34 Hình 3.1 Ảnh chụp kính hiển vi quét điện tử (SEM) mẫu đất 38 Hình 3.2 Các chủng VKL phân lập hồ Trị An 39 Hình 3.3 Biểu đồ thể mật độ tế bào VKL Microcystis sp qua nồng độ mẫu đất sét khác 40 Hình 3.4 Biểu đồ thể mật độ tế bào VKL Anabaena sp qua nồng độ mẫu đất sét khác 43 viii TÓM TẮT Vi khuẩn lam tượng nở hoa vi khuẩn lam tác động nghiêm trọng đến mơi trường sinh thái Đặc biệt, số lồi có khả sinh sản hợp chất gây mùi gây độc ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước sức khỏe người Hồ Trị An hai hồ chứa nước lớn quan trọng, cấp nước cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh tỉnh lân cận Một số khảo sát gần cho thấy chất lượng môi trường nước hồ Trị An ị phú dư ng hóa suy giảm nghiêm trọng, tạo u kiện thuận lợi cho vi khuẩn lam phát triển mạnh Đ tài với mục tiêu ứng dụng loại đất c kích thước hạt sét ( < 0.025 mm) có chứa thành phần khoáng vật sét kháng để kiểm soát phát triển tế bào vi khuẩn lam nở hoa Hai loài Microcystis sp Anabaena sp hai chủng có ti m sinh độc tố microcystins (MCs) hai hợp chất c mùi hôi phân lập từ mẫu vi khuẩn lam thu hồ Trị An ni cấy u kiện phòng thí nghiệm sau đ cấy vào lơ thí nghiệm có chứa nồng độ đất sét khác Mật độ tế theo dõi ngày/lần kinh hiển vi buồng đếm Neubauer Improved Kết phân lập ni cấy thành cơng lồi Microcystis sp Anabaena sp u kiện phòng thí nghiệm Cả hai lồi Microcystis sp Anabaena sp đ u bị ảnh hưởng đất sét Trong đ đất sét có chứa hàm lượng kaolinite với nồng độ 200 mg/L có khả kiểm sốt tối đa tế bào hai lồi vi khuẩn lam Từ khóa: Vi khuẩn lam, Microcystins, kaolinite, illit, montmorillonite, hồ Trị An Bảng 3.2 Hiệu suất loại bỏ (%) tế bào Microcystis sp loại đất sét so với mẫu đối chứng Loại đất sét Kaolin + 29.2% Montmorillonit - 38.9% Illit - 18.48% Nồng độ thí nghiệm (mg/L) 20 80 200 + 49.8% - 13.3% - 6.38% + 71.19% - 8.6% + 16.3% + 78.6% + 3.23% + 29.6% Giá trị P < 0.01 < 0.01 < 0.01 Kết thống kê (anova) cho thấy có khác biệt loại đất sét khác nh ng nồng độ ph i nhiễm khác so với mẫu đối chứng Ở nồng độ mg/L, lô thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Microcystis giảm 29.2% (giảm 1,4 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét có hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Microcystis tăng lên 38.9% (tăng 1,6 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Microcystis tăng lên 18.48% (tăng 1,2 lần) so với an đầu cấy vào sau 20 ngày Ở nồng độ 20 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Microcystis giảm 49.8% (giảm 1,9 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Microcystis tăng lên 13.3% (tăng 1,15 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Microcystis tăng lên 6.38% (tăng 1,06 lần) so với an đầu cấy vào sau 20 ngày Ở nồng độ 80 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Microcystis giảm 71.19% (giảm 3,5 lần) Lô thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Microcystis tăng lên 8.6% (tăng 1,09 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Microcystis giảm 16.03% (giảm 1,19 lần) so với an đầu cấy vào sau 20 ngày Ở nồng độ 200 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Microcystis giảm 78.6% (giảm 4,6 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Microcystis giảm 3.23% (giảm 1,03 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao 40 nhất, tế bào Microcystis giảm 29.6% (giảm 1,42 lần) so với an đầu cấy vào sau 20 ngày 240 CTR Kaolin Montmorillonit illit A hhh 240 160 80 80 Mật độ (TB × 10 /mL) 160 B 0 240 C 10 20 240 15 160 160 80 80 D 10 15 20 10 15 20 0 10 15 20 Ngày thí nghiệm H nh 3.3 Biểu đồ thể mật độ tế bào VKL Microcystis sp qua nồng độ mẫu đất sét khác (A mg/L; B 20 mg/L; C 80 mg/L; D 200 mg/L) Như vậy, nồng độ đất sét đ u kiểm sốt mật độ tế bào Microcystis Hiệu suất m i nồng độ có thay đổi, suất kiểm soát cao tăng nồng độ thống kê anova cho thấy khơng có khác biệt gi a nồng độ Tuy nhiên kết thống kê cho thấy giá trị P < 0.05 so sánh gi a loại đất sét, đất sét có chứa hàm lượng kaolin tối ưu loại đất sét áp dụng để kiểm soát nở hoa VKL 41 3.5 ẢNH HƢỞNG CỦA ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ANABAENA SP Cũng Microcystis sp., tế bào Anabaena sp ị ảnh hưởng đất sét gây nh ng nồng độ ph i nhiễm khác Kết lơ thí nghiệm kiểm sốt phát triển tế bào Anabaena sp thể hình qua biểu đồ hình 3.4 bảng 3.2 Bảng 3.3 Hiệu suất loại bỏ (%) tế bào Anabaena sp loại đất sét so với mẫu đối chứng Loại đất sét Nồng độ thí nghiệm (mg/L) Giá trị P 20 80 200 - 48.9% - 37.1% + 23.2% + 44.8% < 0.01 Montmorillonit - 59.2% - 54.8% - 29.37% - 3.1% < 0.01 Illit - 34.85% - 19.35% - 4.03% < 0.01 Kaolin - 46.1% Kết thống kê cho thấy có khác biệt loại đất sét khác nh ng nồng độ ph i nhiễm khác so với mẫu đối chứng Ở nồng độ mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 48.9% (tăng 1,9 lần) Lô thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 59.2% (tăng 2,4 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 46.1% (tăng 1,8 lần) so với mẫu đối chứng sau 20 ngày Ở nồng độ 20 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 37.1% (tăng 1,5 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 54.8% (tăng 2,2 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 34.85% (tăng 1,5 lần) so với mẫu đối chứng sau 20 ngày Ở nồng độ 80 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Anabaena giảm 23.2% (giảm 1,3 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 29.37% (tăng 1,4 lần) Lô thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, 42 tế bào Anabaena tăng lên 19.35% (tăng 1,24 lần) so với mẫu đối chứng sau 20 ngày Ở nồng độ 200 mg/L, lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng kaolin cao nhất, tế bào Anabaena giảm 44.8% (giảm 1,8 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng montmorillonit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 3.1% (tăng 1,032 lần) Lơ thí nghiệm bị ph i nhiễm đất sét c hàm lượng illit cao nhất, tế bào Anabaena tăng lên 4.03% (tăng 1,042 lần) so với mẫu đối chứng sau 20 ngày Tuy nhiên, nồng độ ph i nhiễm sét mg/L 20 mg/L tỷ lệ tế bào Anabaena đất có chứa hàm lượng illit cao lại phát triển chậm h n, tối ưu h n loại đất có chứa hàm lượng kaolin cao, u khác biệt so với nghiên cứu Gang Pan cs., (2005) Nguyên nhân dẫn đến khác biệt phân tán không đồng đ u hạt sét môi trường nuôi cấy tế bào Anabaena lơ thí nghiệm hai nồng đồ có tác động đến nhiệt độ từ ên tr nh theo dõi v đặt bên ng đèn huỳnh quang, nhiệt độ tỏa từ ng đèn gây ảnh hưởng đến phát triển tế bào Anabaena Như vậy, bốn nồng độ ph i nhiễm đất sét đ u có khả kiểm sốt mật độ tế bào VKL, hiệu suất nồng độ sét lại khơng có khác biệt ( P > 0.05) Tuy nhiên thống kê, so sánh hiệu loại đất sét giá trị P < 0.05 cho thấy có khác biệt Trong đ gi a hai loại đất có chứa hàm lượng montmorillonit illit khơng có khác biệt, đất chứa hàm lượng kaolin lại khác biệt (bảng 3.4.) nên kết luận đất sét có chứa hàm lượng kaolin cao có khả kiểm sốt nở hoa tế bào Microcystis Anabaena 43 240 240 A B CTR Kaolin 160 160 Montmorillonit illit 80 Tế bào ×10 /mL 80 240 C 10 15 20240 160 160 80 80 D 10 15 20 10 15 20 0 10 15 20 Ngày thí nghiệm H nh 3.4 Biểu đồ thể mật độ tế bào VKL Anabaena sp qua nồng độ mẫu đất sét khác (A mg/L; B 20 mg/L; C 80 mg/L; D 200 mg/L) Qua kết thí nghiệm thể biểu đồ hình 3.3 hình 3.4., ta thấy mật độ tế bào Microcystis sp Anabaena sp bị kiểm soát rõ rệt Các kết biểu diễn đồ thị ta thấy u kiện không c đất sét, môi trường lý tưởng để VKL phát triển nhanh, môi trường c đất sét, tế bào VKL đ u giảm loài Microcystis sp Anabaena sp sau ngày so với số lượng tế bào cấy vào an đầu lơ thí nghiệm Sau đ lượng tế bào VKL dần phát triển chậm từ ngày thứ trở ngày thứ 20 Ngoài so sánh giá trị P bảng 3.5 gi a loại đất sét với có khác biệt v thay đổi sinh khối VKL lơ thí nghiệm bị ph i 44 nhiễm đất chứa hàm lượng kaolin cao so với hai mẫu đất lại, hai mẫu đất có chứa hàm lượng illit montmorillonit khơng có khác biệt Kết lơ thí nghiệm cho thấy tế bào VKL cụ thể hai loài Microcystis sp Anabaena sp bị ảnh hưởng độ đục đất sét gây thông qua tăng trưởng sinh khối tăng lên Microcystis sp Anabaena sp có tỷ lệ tăng trưởng chậm nước đục, khơng chịu cường độ ánh sáng thấp, u kiểm nghiệm v độ dài tế bào Thơng tin h u ích xem xét v quản lý giảm thiểu nở hoa VKL cho mục đích quy hoạch khơng gian hàng hải (Backer, 2011) Vì vậy, tế bào VKL có khả cạnh tranh cao với thay đổi khí hậu ảnh hưởng khác người, nạo vét, làm tăng độ đục đất sét Mặt khác, đất sét c thể làm giảm nồng độ MCs hòa tan Bảng 3.4 Kết thống kê so sánh khác biệt loại đất sét Tên đất sét Giá trị P So với illit So với montmorillonit Kaolin < 0.05 < 0.05 Montmorillonit > 0.05 × × > 0.05 Illit Tất vật liệu sét s dụng bao gồm đất sét địa phư ng đ u có hiệu loại bỏ tế bào VKL Tối ưu đ đất sét có thành phần Kaolin nhi u Các tế bào VKL loại bỏ gần 80 % sau ngày so với mẫu đối chứng (CTR) an đầu cấy vào chủng VKL Tuy nhiên lơ thí nghiệm cấy chủng Anabaena vào tế bào VKL lại phát triển tăng số lượng tế bào so với an đầu cấy vô với tốc độ tư ng đối chậm Nếu s dụng đất chứa thành phần kaolin h n tế loại bỏ tư ng đối lại phát triển nhanh h n sau hạt sét l ng đọng chìm xuống đáy, độ đục giảm nên ánh sáng c cường độ cao nên tế bào VKL phát triển mạnh Do đ đất có chứa hàm lượng kaolin xem hiệu u kiện kiểm tra phòng thí nghiệm, với kết Gang Pan cs., (2006a,b) Kích thước cấu trúc b mặt b mặt hạt sét định đến sinh khối tế bào VKL Qua kết chụp SEM mẫu sét chứa thành phần khống vật 45 khác nhau, mẫu sét có chứa nhi u Kaolin c kích thước hạt nhỏ đồng đ u nên dễ dàng tạo độ đục phân li môi trường nước Các b mặt hạt gần đồng đ u khơng có lồi lõm thất thất thường giống hai mẫu sét có chứa thành phần montmorillonit illit Chính v u làm cho mẫu sét chứa nhi u Kaolin hòa vào nước, phân li nhỏ bám nhi u vào tế bào VKL, liên kết với tế bào khác hạt sét khác, làm cho tế bào VKL nặng h n chìm xuống đáy Như nói tế VKL c u hướng mặt nước trọng lượng riêng tế VKL, túi khí đặc biệt b mặt tế bào mang điện tích âm Đất sét đa phần lại mang điện tích dư ng hòa vào nước tự nhiên, nhờ trung hòa tĩnh điện góp phần đáng kể kết hợp với tế VKL mang điện tích âm liên kết nhau, gọi t t khối h n hợp Các khối h n hợp liên kết nhi u khối lượng tăng dần dần chìm xuống đáy, vượt qua độ sâu tối đa mà ánh sáng Mặt Trời truy n qua nước theo với kết Louzao cs., (2015) Bên cạnh đ , thay đổi thành phần khống vât sét (điển hình kaolin), hiệu suất động lực học cải thiện, làm cho trình liên kết gi a điện tích âm điện dư ng cao nên mức độ x lý khả thi h n Nếu tăng kích thước hạt hiệu giảm đáng kể Đặc điểm quan trọng việc s a đổi s dụng đất sét chí phân huỷ sinh học thân thiện với mơi trường làm biến đổi nhi u loại đất, trầm tích địa phư ng thành chất làm nở hoa VKL, làm cho s dụng vật liệu tự nhiên địa phư ng để kiểm soát nở hoa VKL địa phư ng (Wenqiao Shi cs., 2015) Thực tế hiệu việc dùng đất sét/ trầm tích địa phư ng để loại bỏ tế VKL c thể cải thiện đến mức tư ng tự không s dụng Kaolin Tuy nhiên s dụng đất/trầm tích địa phư ng, hạt đất sét nặng h n, đặc biệt cấu trúc dạng sợi sepiolit khó có hiệu cao việc khống chế tế VKL Ngoài ra, đất sét coi chất vơ c khơng độc hại an tồn, thân thiện với môi trường (Huang cs., 2000) chứng nhận Viện Sức khỏe Môi trường An tồn Sản phẩm liên quan, Trung tâm Kiểm sốt Ngăn 46 ngừa bệnh Trung Quốc Và phát huy hết hiệu suất đất sét kết hợp vớim ột loại keo hóa chất mang tên Chitosan (Pan cs., 2006a,b; Zou cs., 2005) 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận Qua kết thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng đất sét đến phát triển VKL hồ Trị An, ta thấy đất sét c kích thước hạt < 0.025 mm, có chứa hàm lượng kaolin cao có khả kiểm sốt gần tuyệt đối sinh khối tế bào VKL nở hoa thủy vực ao, hồ nước Tăng diện tích b mặt hạt sét cách tăng nồng độ sét, giảm kích thước hạt, thành phần khống vật tối ưu đất định loại đất sét mang lại hiệu đáng kể việc x lý nở hoa VKL Ngược lại kích c hạt lớn h n không đồng đ u dẫn đến hiệu việc loại bỏ VKL thấp h n Đất sét chất đại diện cho hợp chất vô c , không phân hủy sinh học thân thiện với mơi trường, có khả làm iến đổi đất/trầm tích địa phư ng s dụng nhi u Nhưng c thể s dụng đát địa phư ng để kiểm soát nở hoa VKL  Kiến nghị Như vậy, áp dụng đất sét có chứa hàm lượng kaolin cao để x lý vấn đ nở hoa VKL thủy vực ao, hồ nước thực tế Đồng thời hoạt động người nạo vét c thể tạo nên độ đục nước, cản trở nở hoa VKL Đ tài ước đầu việc s dụng đất sét để kiểm soát nở hoa VKL Việt Nam Từ kết thí nghiệm, tiến hành phân tích độc tố hai hợp chất gây mùi VKL ao, hồ cấp nước lớn để đưa đến kết luận nồng độ độc tố VKL tăng hay giảm so với mẫu đối chứng Đồng thời dựa vào trao đổi cation đất sét, tạo nên nh ng hợp chất dạng keo từ đất sét để x l độc tố VKL gây hai hợp chất có mùi hôi 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO * TÀI LIỆU TRONG NƢỚC Dư ng Đức Tiến - Phân loại vi khuẩn lam Việt Nam NX Nông nghiệp, Hà Nội, 1996, 200tr Dư ng Thị Thủy, Hồ Tú Cường, Đặng Đ nh Kim, Lê Thị Phư ng Quỳnh – Biến động hàm lượng độc tố Microcystin môi trường nước Hồ Hồn Kiếm, Tạp chí sinh học 34 (1) (2012) 93-94 Dư ng Thị Thủy – Hiện trạng môi trường nước biến động thành phần loài vi khuẩn lam độc hồ Núi Cốc biện pháp xử lý Đại học Thủy Lợi, Hà Nội, 2012 Đặng Đ nh Kim Đặng Hoàng Phước Hi n - Điều tra phát tảo độc thủy vực trọng điểm Hà Nội số tỉnh phía Bắc làm sở cho việc xây dựng tiêu quan trắc sinh học giám sát chất lượng nguồn nước Viện Cơng nghệ Mơi trường, phòng Thủy sinh học mơi trường, 2005 Đặng Đ nh Kim Dư ng Thị Thủy - Vi khuẩn lam độc nước Khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội, 2014, 183tr Đậu Văn Ngọ - Đánh giá ảnh hưởng Thủy điện Trị An đến môi trường địa chất hạ lưu sông Đồng Nai Luận án Tiến sỹ Thư viện Trường ĐH Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 2001 Đinh Văn Thuận, Vũ Văn Hà, Mai Thành Tân, Nguyễn Trọng Tấn, Lê Đức Lư ng, Nguyễn Văn Tạo, Trịnh Thị Thanh Hà - Đặc điểm trầm tích hồ thủy điện Trị An, Các tạp chí khoa học v Trái Đất, 35 (3) (2013) 211-218 La Thị Chích - Thạch Học Nhà uất ản Đại học Quốc gia, Thành phố Hồ Chí Minh, 2010, trang 109 Lê Thị Ngọc Mỹ, Nguyễn Thị Nhung, Trần Thị Ánh Ngọc, Đặng Thị Thanh Nhàn, Cao Trọng Nhân, Đ Kh c Uẩn., - Hiện tượng phú dưỡng ao hồ - Một vấn đề lớn đô thị cần quan tâm Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại học ách khoa Hà Nội, 2015 10 Lưu Thị Thanh Nhàn Nguyễn Thanh Tùng – Thành phần phân bố vi khuẩn lam phù du (Bộ Oscillatoria) lưu vực sông La Ngà Science & Technology Development 11 (2008) 52 - 60 49 11 Phạm Thanh Lưu – Nghiên cứu tảo lam độc (Toxic Cyanobacteria) chất lượng môi trường nước hồ Dầu Tiếng, luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2010 12 Phan Thị San Hà, Lê Minh S n, Nguyễn Hoàng An - Phân loại thí nghiệm sét theo thí nghiệm Methylene Blue hấp thụ (MBA), Tạp chí phát triển Khoa học & Công nghệ, 10 (7) (2007) 63 13 Dongnai.gov.vn * TÀI LIỆU NGOÀI NƢỚC Apeldoorn M.E.V., Van Egmond H.P., Speijers G.J and Bakker G.J - Toxins of cyanobacteria-review Molecular Nutrition & Food Research 51 (2007) - 60 Belcher H and Swale E - Culturing algae–A guide for schools and colleges The Ferry House, UK, 1988 Carmichael W.W., Yu M J., He Z.R, He J.W and Yu J.L - Occurrence of the toxic cyanobacterium (blue-green alga) Microcystis aeruginosa in Central China Arch Hydrobiol 114 (1988) 21-30 Chorus, I and Bartram, J - Toxic Cyanobacteria in Water - A Guide to Their Public Health Consequences, Monitoring and Management Routledge, London and New York, 1999 Dao Thanh Son – Toxicity of Cyanobacteria and Cyanobacterial Compounds from Tri An resevvoir, Vietnam, to Daphnids Master thes., Berlin, 2010 Dao T.S., Cronberg G., Nimptsch J., Do-Hong L.C and C Wiegand - Toxic cyanobacteria from Tri An Reservoir, Vietnam Nova Hedwigia 90 (2010) 433 - 448 Dao T.S., Nimptsch J and Wiegand C - Dynamics of cyanobacteria and cyanobacterial toxins and their correlation with environmental parameters in Tri An reservoir, Vietnam Journal of Water and Health 14 (4) (2016) 699-712 Desikachary T.V., - Cyanophyta, Unversity of Madras Published by Indian Council of Agricultural Research – New Delhi (686 pages), 1958 Duong T.T., Jähnichen S., Le T.P.Q., Ho C.T., Hoang T.T., Nguyen T.K., Vu T.N and Dang D.K - The occurrence of cyanobacteria and microcystins in the Hoan Kiem lake and the Nui Coc reservior (North Vietnam) Environment earth sciences 71 (2014) 2419 – 2427 50 10 Duong T.T., Le T.P.Q., Dao T.S., Pflugmacher S., Rochelle-Newall E., Hoang T.K., Vu T.N., Ho C.T and Dang D.K - Seasonal variation of cyanobacteria and microcystins in the Nui Coc Reservoir, Northern Vietnam J Appl Phycol 25 (2013) 1065-1075 11 Gang Pan, Ming-Ming Zhang, Hao Chen, Hua Zou, Hai Yan - Removal of cyanobacterial blooms in Taihu Lake using local soils I Equilibrium and kinetic screening on the flocculation of Microcystis aeruginosa using commercially available clays and minerals Chinese Academy of Sciences, China, 2005 12 Giglio S., Jiang J., Saint C.P., Cane D and Monis P.T - Isolation and characterization of the gene associated with geosmin production in cyanobacteria Environmental science & technology 42 (2008) 8027 13 Giglio S., Chou W.K.W., Ikeda H., Cane D.E and Monis P.T - Biosynthesis of 2-methylisoborneol in cyanobacteria Environmental science & technology 45 (2011) 992 14 Guillard R.R and C.J Lorenzen - Yellow‐ green algae with chlorophyllide C Journal of Phycology (1972) 10 - 14 15 Hoek C., Mann D and Jahns H.M - Algae: an introduction to phycology Cambridge university press, 1995 16 Huang, C.P., Chen, S.C., Pan, J.R., 2000 Optimal condition for modification of chitosan: a biopolymer for coagulation of colloidal particles Water Research 34 (2000) 1057 – 1062 17 Hummert C., Dahlmann J., Reinhardt K., Dang H.P.H., Dang D.K and Luckas B., - Liquid chromatography-mass spectrometry identification of microcystins in Microcystis aeruginosa strain from lake Thanh Cong, Hanoi, Vietnam Chromatographia 54 (2001) 569 - 575 18 Jonna Engstrưm-Ưst., Sari Repka., Andreas Brutemark., Aija Nieminen - Clayand algae-induced effects on biomass, cell size and toxin concentration of a brackishwater cyanobacterium, University of Turku, Finland, 2013 19 Louzao M C., Paula A., Fernández D A., Vieytes M R., José L L., Gómez C P., Jesus Pais and Botana M – Study of Adsorption and Flocculation Properties of Natural Clays to Remove Prorocentrum lima Departamento de Fisiología Animal, 51 Facultad de Veterinaria, Universidad de Santiago de Compostela, Lugo 27002, Spain, 2015 20 Mur R., Skulberg O.M and Utkilen H - Cyanobacteria in the Environment Toxic Cyanobacteria in Water, Chapter (1999) 15 - 40 In: Toxic Cyanobacteria in Water: A Guide to Their Public Health Consequences, Monitoring, and Management eds Chorus I and BartramJ London and New York E&FN Spon, 416 pp 21 Neilan B.A., Pearson L.A., Muenchhoff J., Moffitt M.C and Dittmann E Environmental conditions that influence toxin biosynthesis in cyanobacteria Environ Microbiol 15 (2013) 1239 - 1253 22 Nguyen D.T., Lam P.K., Shaw G.R and Connell D.W - Toxicology and risk assessment of freshwater cyanobacterial (blue-green algal) toxins in water, In Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (2000) 113 - 185 23 Pham T.L., Dao T.S., Tran N.D., Nimptsch J., Wiegand C and Motoo U Influence of environmental factors on cyanobacterial biomass and microcystin concentration in the Dau Tieng Reservoir, a tropical eutrophic water body in Vietnam In Annales de Limnologie-International Journal of Limnology, EDP Sciences (2016) pp 89-100 24 Marian et al., - Toxin of cyanobacteria-review Molecular Nutrition & Food Research 51 (1) (2007) – 60 25 Pham T.L., Dao T.S., Shimizu K., Lan-Chi D.H and Utsumi M., Isolation and characterization of microcystin-producing cyanobacteria from Dau Tieng Reservoir, Vietnam Nova Hedwigia 101 (2015) 3-20 26 Pan, G., Zhang M.M., Chen H., Zou H., Yan H., - Removal of cyanobacterial blooms in Taihu Lake using local soils I Equilibrium and kinetic screening on the flocculation of Microcystis aeruginosa using commercially available clays and minerals Environmental Pollution 141 (2006a) 195 - 200 27 Pan G., Zou H., Chen H., Yuan X.Z., Zhang M.M., - Removal of harmful cyanobacterial blooms in Taihu Lake using local soils III Factors affecting the removal efficiency and an in situ field experiment using chitosan-modified local soils Environmental Pollution 141 (2006b) 206 - 212 52 28 Sarah Christensen – Potential toxic cyanobacteria (blue – green algae) in drinking water reservoirs of Ho Chi Minh City, Vietnam Master thes., Univ Copenhagen, 2006 29 Sivonen K., Niemelä S.I., Niemi R.M., Lepistö L., Luoma T.H and Räsänen L.A - Toxic cyanobacteria (blue-green algae) in Finnish fresh and coastal waters Hydrobiologia 190 (1990) 267 - 275 30 Sivonen K and Jones G – Cyanobacterial Toxins In Toxic Cyanobacteria in Water, A Guide to their public health consequences, monitoring and management Chorus I and Bartram J (esd), London, U.K.: Spon Press, pp 41 – 111 31 Tsao H.W., Michinaka A., Yen H.K., Giglio S., Hobson P., Monis P and Lin T.F - Monitoring of geosmin producing Anabaena circinalis using quantitative PCR Water research 49 (2014) 416 - 425 32 Verhoef P.N.W - The Methylene Blue Adsorption Test Applied to Geomaterials Memoirs of the Centre of Engineering Geology in the Netherlands 101 (1992) 33 Wenqing Shi, Wanqiao Tan, Lijing Wang , Gang Pan - Removal of Microcystis aeruginosa using cationic starch modified soils, Chinese Academy of Sciences, China, 2015 34 Witton B.A and Potts M - The Ecology of Cyanobacteria Their Diversity in Time, Dordrecht, 2000 35 Zou H., Pan G., Chen H., - Effects of ionic strength on the flocculation and removal of cyanobacterial cells of Microcystis aeruginosa by clays Environmental Science in China 26 (2005) 148 - 151 (in Chinese) 53 PHỤ LỤC PL1 ... đồ án: KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LAM TẠI HỒ TRỊ AN Nhiệm vụ: - Phân tích hàm lượng khống vật sét - Phân lập nuôi cấy chủng vi khuẩn lam Microcystis... TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT SÉT ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN LAM TẠI HỒ TRỊ AN Sinh vi n thực hiện: Nguyễn Anh Tú MSSV: 0250100048 Khóa: 2013 – 2017 Giảng vi n hƣớng... pháp khảo sát, thu thập mẫu Thu mẫu VKL đất sét khu vực hồ Trị An: gồm mẫu đất xung quanh hồ Trị An, tổng hợp trộn đ u phân loại đến cấp độ hạt sét để tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng đất sét lên phát