Nghiên cứu quá trình cố định vi khuẩn ô xi hóa sắt để xử lý nước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA •²œ BÙI LIÊN HƯƠNG NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH VI KHUẨN ƠXI HỐ SẮT ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mà SỐ NGÀNH : 60 42 80 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 23 tháng 01 năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Bùi Liên Hương Giới tính : Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 01/01/1979 Chuyên ngành Nơi sinh : Hà Nội : Công nghệ Sinh học MSHV : 03108131 Khoá (Năm trúng tuyển) : 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CỐ ĐỊNH VI KHUẨN OXI HOÁ SẮT ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: · Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình oxi hóa hố sắt (II) chủng Acidithiobacillus ferrooxidans · Khảo sát đường cong tăng trưởng chủng Acidithiobacillus ferrooxidans · Khảo sát hiệu suất cố định tế bào chủng Acidithiobacillus ferrooxidans số vật liệu mang · Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình oxi hóa sắt (II) chủng Acidithiobacillus ferrooxidans với tế bào cố định · Khảo sát khả oxi hóa sắt (II) chủng Acidithiobacillus ferrooxidans với tế bào cố định ứng dụng xử lý nước nhiễm sắt 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG PGS.TS NGUYỄN ĐỨC LƯỢNG LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Đức Lượng Thầy người tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi quan tâm sâu sắc giúp em hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn Cô TS Trần Thị Mỹ Diệu gợi mở cho em hướng nghiên cứu Em xin cảm ơn tất Thầy, Cô Bộ môn Công Nghệ Sinh Học - Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM nhiệt tình bảo em suốt trình học tập Em xin cám ơn Cô PGS.TS Nguyễn Thúy Hương Cơ TS Lê Thị Thủy Tiên tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn Xin cảm ơn bạn đồng nghiệp, bạn học viên cao học sinh viên Bộ môn Công Nghệ Sinh Học: chị Nguyệt, Thanh Thảo, Ngọc Thảo, Ngọc Anh, Tường, Vy, Trang, Đức, Minh, Nhung, Thược, Khoa, Chiêu… người bạn tơi chia sẻ khó khăn hỗ trợ thời gian làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình tơi Con xin cảm ơn Bố Mẹ động viên ủng hộ con, cảm ơn em hỗ trợ tinh thần cho chị xin cảm ơn ông xã, cảm ơn anh nhiều Bùi Liên Hương TÓM TẮT Sắt nguyên tố vi lượng cần thiết cho thể sống hàm lượng sắt nước cao đa dạng sinh thái mơi trường khơng cịn Sắt làm cho nước trở nên đục, có màu vàng, gây vị chua, mùi khó chịu… uống nước bị nhiễm sắt lâu ngày, chúng tích tụ lại gan ảnh hưởng xấu đến sức khỏe Các phương pháp xử lý nước nhiễm sắt phổ biến oxi hóa khơng khí oxi hóa hóa chất Tuy nhiên, oxi hóa khơng khí khử sắt nồng độ thấp oxi hóa hóa chất làm gia tăng độc tố nước, đồng thời tốn Trong báo cáo thử nghiệm cố định tế bào chủng Acidithiobacillus ferrooxidans số vật liệu mang để ứng dụng xử lý nước Kết cho thấy sau 24 giờ, chủng oxi 62 - 66% lượng Fe2+ môi trường từ nồng độ ban đầu 993 mg/l pH 2,0 – 3,0 Ở pH 3, chủng chịu nồng độ NaCl 1.000 mg/l hiệu suất cố định tế bào cát 42 – 53%, sỏi, bã mía hạt lọc 53 – 65% Quá trình oxi hóa sắt (II) với tế bào cố định xảy tối ưu với thời gian lưu nước giờ, tốc độ thổi khí 50 – 60 ml/phút với nồng độ trung bình đầu vào sắt (II) 49,2 – 97,3mg/l, q trình oxi hóa ổn định sau – ngày với hiệu suất 98,9 – 99,4% Trang i MỤC LỤC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VII MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan cố định tế bào 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các kỹ thuật cố định tế bào 1.1.3 Chất mang cố định tế bào 10 1.1.4 Điều kiện cố định vi sinh vật 12 1.1.5 Cố định tế bào xử lý nước 13 1.1.6 Ứng dụng cố định tế bào xử lý kim loại 16 1.2 Vai trị vi sinh vật chuyển hóa kim loại 16 1.3 Ô nhiễm sắt phương pháp khử sắt nước 17 1.3.1 Sự phân bố tính chất đặc trưng sắt 17 1.3.2 Các vấn đề ô nhiễm sắt nước 19 1.3.3 Các phương pháp thông dụng để khử sắt nước 22 1.3.4 Khử sắt nước phương pháp sinh học 27 1.4 Vi khuẩn sắt 28 Mục lục Trang ii 1.4.1 Phân bố đặc điểm chung 28 1.4.2 Các vi khuẩn sắt tự nhiên 29 1.4.3 Acidithiobacillus ferrooxidans 33 1.5 Tình hình nghiên cứu nước 41 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 Đối tượng nghiên cứu 44 2.2 Vật liệu thiết bị 44 2.2.1 Vật liệu mang 44 2.2.2 Nước nhiễm phèn sắt 45 2.2.3 Hóa chất 45 2.2.4 Môi trường 46 2.2.5 Thiết bị 47 2.2.6 Mơ hình thí nghiệm 48 2.3 Phương pháp nghiên cứu 50 2.3.1 Nội dung nghiên cứu 50 2.3.2 Quan sát hình thái 51 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH NaCl đến trình oxi hóa Fe2+ 51 2.3.4 Khảo sát đường cong sinh trưởng theo thời gian 52 2.3.5 Khảo sát hiệu suất cố định tế bào vật liệu mang 53 2.3.6 Khảo sát ảnh hưởng thổi khí đến q trình oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định vật liệu mang 53 2.3.7 Khảo sát khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định 54 2.3.8 Ứng dụng xử lý nước nhiễm sắt 55 Mục lục Trang iii 2.3.9 Phương pháp xác định nồng độ Fe2+ 55 2.3.10 Phương pháp xác định mật độ tế bào 56 2.3.11 Các cơng thức tính tốn 56 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ & BÀN LUẬN 58 3.1 Đặc điểm hình thái 59 3.2 Ảnh hưởng pH NaCl đến trình oxi hóa sắt 59 3.2.1 Ảnh hưởng pH 59 3.2.2 Ảnh hưởng NaCl 66 3.3 Đường cong tăng trưởng 67 3.4 Hiệu suất cố định tế bào vật liệu mang 68 3.5 Ảnh hưởng thổi khí đến q trình oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định 70 3.6 Khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định 71 3.6.1 Ảnh hưởng thời gian lưu nước đến q trình oxi hóa Fe2+ 71 3.6.2 Khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định vật liệu mang 72 3.7 Ứng dụng xử lý nước ngầm nhiễm sắt 74 3.8 Bàn luận 74 3.8.1 Pha chế môi trường đặc 74 3.8.2 Ảnh hưởng pH đến trình oxi hóa chủng 75 3.8.3 Ảnh hưởng NaCl đến q trình oxi hóa chủng 76 3.8.4 Đường cong tăng trưởng 77 3.8.5 Hiệu suất cố định tế bào vật liệu mang 78 3.8.6 Ảnh hưởng thổi khí đến q trình oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định80 3.8.7 Ảnh hưởng thời gian lưu nước đến q trình oxi hóa Fe2+ 81 Mục lục Trang iv 3.8.8 Khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định vật liệu mang 81 3.8.9 Ứng dụng xử lý nước ngầm nhiễm sắt 82 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ 83 4.1 Kết luận 84 4.2 Đề nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Mục lục Trang v CHỮ VIẾT TẮT 9K : Môi trường Silverman Lundgren aa3 : Cytochrome aa3 A ferrooxidans : Acidithiobacillus ferrooxidans Cyc1 : Cytochrome c1 Cyc2 : Cytochrome c2 CycA1 : Cytochrome a1 HCĐ : Hiệu suất cố định tế bào HFe : Hiệu suất q trình oxi hóa Fe2+ L : Môi trường Leathen cộng mTK : môi trường nuôi cấy cải tiến dựa môi truờng T&K OD660 : Độ hấp thu dung dịch bước sóng 660 nm RBC : Đĩa quay sinh học rc : Rusticyanin PEP : Phosphoenol pyruvate T ferrooxidans : Thiobacillus ferrooxidans T&C : Môi trường Temple Colmer T&K : Môi trường Touvinen Kelly TCA : Chu trình tricarboxylic aid Tp HCM : Thành phố Hồ Chí Minh Mục lục Trang 81 99,4% ) Hiện tượng vận tốc thổi khí lớn làm giảm thời gian lưu khí nước, nên cung cấp nhiều khí hiệu truyền oxi vào nước khơng tăng đó, hiệu suất oxi hóa khơng cải thiện Như vậy, tốc độ thổi khí tối ưu q trình oxi hóa Fe2+ chủng điều kiện khảo sát 50 – 60 mgl/phút Ở tốc độ thổi khí này, hiệu suất oxi hóa cao lượng sử dụng tiết kiệm đáng kể 3.8.7 Ảnh hưởng thời gian lưu nước đến q trình oxi hóa Fe2+ Theo kết khảo sát, chủng có tốc độ q trình oxi hóa Fe2+ cao Ở thời gian lưu nước giờ, hiệu q trình oxi hóa đạt 98,4 – 99,2% với nồng độ Fe2+ ban đầu 49,2 mg/l Ở thời gian lưu nước giờ, q trình oxi hóa xảy hiệu hơn, hiệu suất oxi hóa đạt 48,8 – 57,7% từ nồng độ Fe2+ ban đầu 49,2 mg/l Kết cho thấy, chủng có tốc độ oxi hóa Fe2+ cao Ở thời gian lưu nước giờ, hiệu suất oxi hóa Fe2+ giảm phần giảm thời gian lưu nước thời gian tiếp xúc vi khuẩn với pha lỏng giảm theo, đó, chủng khơng thể oxi hóa triệt để lượng Fe2+ nước, phần khác lưu lượng nước đầu vào tăng, lớp vi khuẩn dính bám bị rửa trơi bớt làm giảm hiệu suất oxi hóa Fe2+ Như vậy, thời gian lưu nước tối ưu chủng điều kiện khảo sát 3.8.8 Khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định vật liệu mang Kết khảo sát cho thấy hiệu suất oxi hóa Fe2+ chủng cao, đạt 98,4 – 99,5% sau ngày với nồng độ Fe2+ trước xử lý 49,2 sau ngày với nồng độ Fe2+ trước xử lý 97,3 mg/l Hiệu suất oxi hóa Fe2+ cao vật liệu mang cát (99,2 – 99,5%) thấp vật liệu mang bã mía (98,4%) Sự khác hiệu suất oxi hóa loại vật liệu mang chất vật liệu mang Như trình bày phần 3.8.5, loại vật liệu mang sử dụng, cát có kích thước nhỏ đó, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn nhất, tiếp xúc pha lỏng lớp vi khuẩn dính bám nhiều hiệu suất oxi Kết & bàn luận Trang 82 hóa cao Đối với bã mía, xử lý sơ khơng thể loại bỏ hồn tồn lượng đường cịn sót lại chủng sử dụng lượng đường sót song song với Fe2+ nên hiệu suất oxi hóa thấp so với vật liệu mang khác Mặt khác, bã mía vật liệu mang có độ xốp lớn loại vật liệu mang, nên vi khuẩn dễ bị trơi ngồi làm giảm mật độ vi khuẩn hiệu suất oxi hóa giảm 3.8.9 Ứng dụng xử lý nước ngầm nhiễm sắt Kết ứng dụng chủng xử lý nước ngầm nhiễm sắt cho thấy, thời gian theo dõi chưa dài, sau ngày q trình oxi hóa chưa ổn định hiệu suất oxi hóa Fe2+ đạt 97% với nồng độ trung bình Fe2+ trước xử lý 45,9mg/l Như vậy, thấy chủng có khả ứng dụng cao xử lý nước ngầm nhiễm phèn sắt Kết & bàn luận Trang 83 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ Kết luận & đề nghị Trang 84 4.1 Kết luận Theo mục tiêu cụ thể đề luận văn, chúng tơi có kết luận q trình oxi hóa Fe2+ chủng A ferrooxidans khảo sát sau: Q trình oxi hóa Fe2+ chủng xảy tối ưu pH 2,5 Ở pH 2,0 – 3,0: · Sau 24 giờ, chủng oxi 62 - 66% lượng Fe2+ môi trường từ nồng độ ban đầu 993 mg/l · Sau 4- giờ, tốc độ oxi hóa Fe2+ chủng đạt giá trị cực đại Tốc độ oxi hóa Fe2+ cực đại chủng 90 - 111 mg/lit.giờ Ở pH 3,0: · Chủng chịu nồng độ NaCl 1.000 mg/l · Hiệu suất cố định tế bào cát 42 – 53%, sỏi, bã mía hạt lọc 53 – 65% Kết chạy mơ hình liên tục pH 3,0: · Tốc độ thổi khí tối ưu 50 – 60 ml/phút · Thời gian lưu nước tối ưu · Q trình oxi hóa Fe2+ chủng ổn định sau – ngày · Với nồng độ trung bình đầu vào Fe2+ 49,2 – 97,3mg/l: hiệu suất oxi hóa Fe2+ chủng vật liệu mang cát 99,2 – 99,4%, vật liệu mang sỏi hạt lọc 98,9 – 99,5% vật liệu mang bã mía 98,4 – 98,5% Khi cố định tế bào chủng cát ứng dụng chủng xử lý nước ngầm nhiễm sắt, sau ngày hiệu suất oxi hóa chủng 97% với nồng độ trung bình đầu vào Fe2+ 45,9 mg/l Kết luận & đề nghị Trang 85 4.2 Đề nghị Sau thực đề tài, chúng tơi có số đề nghị sau: · Nghiên cứu sâu q trình ni cấy chủng A ferrooxidans môi trường đặc để phục vụ cho sản xuất bảo quản · Khảo sát ảnh hưởng kim loại lên q trình oxi hóa Fe2+ chủng · Huấn luyện chủng để chủng chịu pH cao · Tiếp tục khảo sát khả oxi hóa Fe2+ tải trọng cao · Ứng dụng chủng A ferrooxidans xử lý số loại nước thải nhiễm sắt khác Kết luận & đề nghị Trang 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cục Y tế dự phịng Mơi trường (2009) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống - QCVN 01:2009/BYT Bộ Y tế: Hà Nội [2] Cục Y tế dự phịng Mơi trường (2009) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt - QCVN 02:2009/BYT Bộ Y tế: Hà Nội [3] Đặng Kim Chi (2008) Hóa học mơi trường: NXB Khoa Học & Kỹ Thuật [4] Đỗ Hồng Lan Chi & Lâm Minh Triết (2005) Vi sinh vật môi trường: NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [5] Lê Huy Bá (2000) Sinh thái môi trường đất: NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [6] Lê Ngọc Tú (2002) Hố sinh cơng nghiệp: NXB Khoa Học Kỹ thuật [7] Lê Thị Nở Cảnh báo môi trường bệnh tôm Truy cập từ: Trang tin điện tử huyện Cầu Ngang http://www.travinh.gov.vn/wps/portal/caungang [8] Lương Đức Phẩm (1997) Công nghệ vi sinh vật: NXB Nông Nghiệp [9] Mạnh Phan & Phan Chung Người thành phố sinh hoạt nước nhiễm phèn Cập nhật: 09/08/2009; Truy cập từ: http://www.tin247.com [10] Minh Quyên Dùng "nước sạch" khoan cạnh nghĩa địa Cập nhật: 05/03/2009; Truy cập từ: http://www.tin247.com [11] Nguyễn Đình Soa (1994) Giáo trình hóa vơ cơ: Trường đại học Bách Khoa TP.HCM [12] Nguyễn Đức Lượng & Nguyễn Thị Thùy Dương (2003) Công nghệ xử lý nước thải Công nghệ sinh học môi trường Tập 1: NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM Tài liệu tham khảo Trang 87 [13] Nguyễn Đức Lượng, Phan Thị Huyền & Nguyễn Ánh Tuyết (2006) Thí nghiệm vi sinh vật học Thí nghiệm công nghệ sinh học Tập 2: NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [14] Nguyễn Đức Ninh (2008) Nghiên cứu trình cố định nấm men chất mang Cellulose vi khuẩn ứng dụng vào q trình lên men rượu vang nho Đại học Bách Khoa TP.HCM [15] Nguyễn Thị Thu Thủy (2005) Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp Hà Nội: NXB Khoa Học & Kỹ Thuật [16] Phạm Trọng Khoa (2002) Nghiên cứu trình lên men cồn nấm men cố định gel aginate Đại học Bách khoa TP.HCM [17] Q.Tuấn, C.Mạo & D.Thảo Cơng trình nước 700 triệu nằm “đắp chiếu” Cập nhật: 26/06/2010; Truy cập từ: http://www.tin247.com [18] Thái Phương Gần chục năm dùng nước giếng khoan phải chờ nước máy Cập nhật: 15/04/2009; Truy cập từ: http://www.tin247.com [19] Trịnh Xn Lai (2000) Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải Hà Nội: NXB Xây Dựng [20] Trọng Huy cơng trình nước mà vẫn… khát Cập nhật: 17/06/2010; Truy cập từ: http://www.tin247.com [21] Văn Được Mấy mươi năm “thèm” nước Cập nhật: 24/08/2009; Truy cập từ: http://www.tin247.com [22] Ahonen L & Tuovinen OH (1989) Microbial oxidation of ferrous iron at low temperature Appl Environ Microbiol, 55: 312–316 [23] APHA, AWWA & WEF (1998) Standard methods for the examination of water and wastewater 20th ed: American Public Health Association [24] Atlas RM (1997) Principles of Microbiology 2nd ed., Boston, MA: WCB McGraw-Hill Tài liệu tham khảo Trang 88 [25] Berry VK & Murr LE (1980) Morphological and ultrastructural study of the cell envelope of thermophilic and acidophilic microorganisms as compared to Thiobacillus ferrooxidans Biotech Bioeng, 22: 2543–2555 [26] Braddock J.F., Luong H.V & Brown E.J (1984) Growth kinetics of Thiobacillus ferrooxidans isolated from arsenic mine drainage Appl Environ Microbiol, 48(1): 48-55 [27] Brenner D.J., Krieg N.R & Staley J.T (2005) The Proteobacteria ed Bergey's manual of systematic bacteriology 2: Springer [28] Brock TD & Gustafson J (1976) Ferric iron reduction by sulfur- and ironoxidizing bacteria Appl Environ Microbiol, 32: 567–571 [29] Brock TD., KM B et al (1972) Sulfolobus: A new genus of sulfur-oxidizing bacteria living at low pH and high temperature Arch Microbiol, 84: 54–68 [30] Cameron F.J., Jones M.V & Edwards C (1984) Effect of salinity on bacterial iron oxidation Current Microbiology, 10: 353-356 [31] Coram N.J & Rawlings D.E (2002) Molecular relationship between two groups of the genus Leptospirium and the finding that Leptospirium ferriphilum sp nov dominates South African commercial biooxidation tanks that operate at 40oC Appl Environ Microbiol, 68(2): 838-845 [32] Dopson M., Baker-Austin C et al (2004) Characterization of Ferroplasma isolates and Ferroplasma acidarmanus sp nov., extreme acidophiles from acid mine drainage and industrial bioleaching environments Appl Environ Microbiol, 70: 2079–2088 [33] Durham D.J., Marshall L.C et al (1994) New composite biocarriers engineered to contain adsorptive and ion-exchange properties improve immobilised-cell bioreactor process dependability Appl Environ Microbiol., 60: 4178-4181 Tài liệu tham khảo Trang 89 [34] Edwards KJ., Bond PL et al (2000) An Archaeal iron-oxidizing extreme acidophile important in acid mine drainage Science, 287: 1796–1799 [35] Ehrlich H.L & Newman D.K (2009) Geomicrobiology Fifth ed: Taylor & Francis Group [36] Finlay J.A., Allan V.J.M et al (1998) Phosphate release and heavy metal accumulation by biofilm-immobilised and chemically-caupled cells of a Citrobacter sp Pre-grown in continuous culture Biotechnol Bioeng., 35(1): 87-97 [37] Golovacheva R & Karavaiko G (1978) A new genus of thermophilic sporeforming bacteria, Sulfobacillus Mikrobiologiya, 47: 815–822 (Engl transl.: 658–665) [38] Golyshina O., Pivovarova T et al (2000) Ferroplasma acidiphilium gen nov., spec nov., an acidophilic member of the Ferroplasmaceae fam nov., comprising a distinct lineage of Archaea Int J Syst Evol Microbiol, 50: 997– 1006 [39] Holmes DS., Lobos JH et al (1983) Setting up a genetic system de novo for studying the acidophilic thiobacillus T ferrooxidans Recent Progress in Biohydrometallurgy, ed Rossi G., Torma AE., Iglesias, Italy: Associazione Mineraria Sarda [40] Jaisankar S & Modak J.M (2009) Ferrous Iron Oxidation by Foam Immobilized Acidithiobacillus ferrooxidans: Experiments and Modeling Biotechnol Prog., 25(5): 1328-1342 [41] Johnson DB., Macvicarl JHM & Rolfe S (1987) A new solid medium for isolation and enumerations of Thiobacillus ferrooxidans and acidophilic heterotrophic bacteria J Microbiol Methods, 17: 9-18 Tài liệu tham khảo Trang 90 [42] Johnson DB & McGinness S (1991) A highly effi cient and universal solid medium for growing mesophilic and moderately thermophilic iron-oxidizing acidophilic bacteria J Microbiol Methods, 13: 113–122 [43] Karavaiko GI & Avakyan AA (1970) Mechanism of Thiobacillus ferrioxidans multiplication Mikrobiologiya, 39: 950-952 [44] Karsten C., Harneit K et al Characterization of novel iron-oxidizing bacteria [45] Kelly DP & Tuovinen OH (1972) Recommendation that the names Ferrobacillus ferrooxidans Leathen and Braley and Ferrobacillus sulfooxidans Kinsel be recognized as synonymous of Thiobacillus ferrooxidans Temple and Colmer Int J Syst Bacteriol, 22: 170–172 [46] Kinsel N (1970) New sulfur oxidizing iron bacterium: Ferrobacillus sulfooxidans sp n J Bacteriol, 80: 628–632 [47] Klibanov A M (1983) Immobilized enzyme and cells as practical catalyst Science, 219: 722 - 727 [48] Lazaroff N., Sigal W & Wasserman A (1982) Iron oxidation and precipitation of ferric hydroxysulfates by resting Thiobacillus ferrooxidans cells Appl Environ Microbiol, 43(4): 924-938 [49] Leathen WW., Kinsel NA & Braley SA Jr (1956) Ferrobacillus ferrooxidans: A synthetic autotrophic bacterium J Bacteriol, 72: 700–704 [50] Lovley DR & Phillips EJP (1988) Novel mode of microbial energy metabolism: Organic carbon oxidation coupled to dissimilatory reduction of iron or manganese Appl Environ Microbiol, 54: 1472–1480 [51] Lovley DR., Roden EE et al (1993) Enzymic iron and uranium reduction by sulfatereducing bacteria Mar Geol, 113: 41–53 [52] Mishra A.K & Roy P (1979) A note on the growth of Thiobacillus ferrooxidans on solid medium Journal of Applied Bacteriology, 47: 289-292 Tài liệu tham khảo Trang 91 [53] Nedovic V & Willaert R (2005) Applications of cell immobilisation biotechnology Focus on biotechnology, ed Marcel Hofman, Jozef Anné 8B Dordrecht: Springer [54] Niemelä SI., Sivalä C et al (1994) Maximum temperature limits for acidophilic, mesophilic bacteria in biological leaching systems Appl Environ Microbiol, 60: 3444–3446 [55] Nikolov L., Mehochev D & Dimitrov D (1986) Continuous bacterial ferrous iron oxidation by Thiobacillus ferrooxidans in rotating biological contactors Biotechnology Letters, 8(10): 707-710 [56] Norris P (1997) Thermophiles and bioleaching Rawlings DE ed Biomining: Theory, Microbes and Industrial Processes Berlin: Springer [57] Norris P & Barr D (1985) Growth and iron oxidation by acidophilic moderate thermophiles FEMS Microbiol Lett, 28: 221–224 [58] Okereke A & Stevens S.E Jr (1991) Kinetics of iron oxidation by Thiobacillus ferrooxidans Appl Environ Microbiol, 57(4): 1052-1056 [59] Onysko S.J., Kleinmann R.L.P & Erickson P.M (1984) Ferrous iron oxidation by Thiobacillus ferrrooxidans: inhibitor with benzoic acid, sorbic acid, and sodium lauryl sulfate Appl Environ Microbiol, 48(1): 229-231 [60] Racek J (1995) Cell-based biosensors Basel, Switzerland: Technomic Publishing Company, Inc [61] Rankama K & Sahama T (1950) Geochemistry: Chicago, IL: University of Chicago Press [62] Seeger M & Jerez C (1993) Phosphate starvation-induced changes in Thiobacillus ferrooxidans FEMS Microbiol Lett, 108: 35–42 Tài liệu tham khảo Trang 92 [63] Segerer A., Neuner A et al (1986) Acidianus infernus, gen nov., spec nov.: Facultatively aerobic, extremely acidophilic thermophilic sulfur-metabolizing archaeabacteria Arch Microbiol, 36: 559–564 [64] Segerer A & Stetter K (1998) The Prokaryotes Dworkin M ed., Berlin: Springer [65] Silverman MP & Lundgren DG (1959) Studies on the chemoautotrophic iron bacterium Ferrobacillus ferrooxidans I An improved medium and a harvesting procedure for securing high cell yields J Bacteriol, 77: 642–647 [66] Slobodkin AI., Chistyakova NI & Rusakov VS (2004) High temperature microbial sulfate reduction can be accompanied by magnetite formation Microbiology, 73: 469–473 [67] Starkey RL (1945) Precipitation of ferric hydrate by iron bacteria Science, 102: 532–533 [68] Starr MP., Stolp H et al (1981) The Prokaryotes: A Handbook on Habitats, Isolation, and Identifi cation of Bacteria: Springer [69] Stevens C., Dugan P & Tuovinen O (1986) Acetylene reduction (nitrogen fi xation) by Thiobacillus ferrooxidans Biotechnol Appl Biochem, 8: 351–359 [70] Straub K., Benz M et al (1996) Anaerobic, nitrate-dependent microbial oxidation of ferrous iron Appl Environ Microbiol, 62: 1458–1460 [71] Sugio T., Wakabayashi M et al (2008) Isolation and characterization of Acidithiobacillus ferrooxidans strain D3-2 active in copper bioleaching from a copper mine in Chile Biosci Biotech Biochem., 72(4): 998-1004 [72] Sumino T., Nakamura H & Mori N (1991) Immobilisation of activated sludge by the acrylamide method J Ferment Bioeng., 72: 141-143 Tài liệu tham khảo Trang 93 [73] Suzuki I., Lizama H.M & Tackaberry P.D (1989) Competitive inhibition of ferrous iron oxidation by Thiobacillus ferrooxidans by increasing concentration of cells Appl Environ Microbiol, 55(5): 1117-1121 [74] Szalka C.J (2000) Malolactic Fermentation African Journal of Biotechnology, 5: 162-169 [75] Taylor K., Deatherage J & Amos L (1982) Structure of the S-layer of Sulfolobus acidocaldarius Nature, 299: 840–842 [76] Tchobanoglous G & Burton F.L (1991) Advanced wastewater treatment Wastewater Engineering, Treatment, Disposal, and Reuse., ed B.J Clark, J.M Morriss: McGraw-Hill, Inc [77] Tchobanoglous G., Burton F.L & Stensel H.D (2003) Wastewater eingineering, treatment and reuse 4th ed Civil and environment eingineering New Delhi: Tata McGraw-Hill [78] Temple KL & Colmer AR (1951) The autotrophic oxidation of iron by a new bacterium: Thiobacillus ferrooxidans J Bacteriol, 62: 605–611 [79] Tuovinen OH & Kelly DP (1973) Studies on the growth of Thiobacillus ferrooxidans I Use of membrane fi lters and ferrous iron agar to determine viable numbers, and comparison with 14CO2– fixation and iron oxidation measures of growth Arch Mikrobiol, 88: 285–298 [80] Tuttle JH & Dugan PR (1976) Inhibition of growth, iron, and sulfur oxidation by Thiobacillus ferrooxidans by simple organic compounds Can J Microbiol, 22: 719–730 [81] Vishniac W & Santer M The Thiobacilli Available from: http://mmbr.asm.org 195-209 [82] William Wesley Eckenfelder Jr (2000) Industrial water pollution control 3rd ed Water resources and environment engineering Singapore: McGraw-Hill Tài liệu tham khảo Trang 94 [83] Wood T.A., Murray K.R & Burgess J.G (2001) Ferrous sulphate oxidation using Thiobacillus ferrooxidans cells immobilised on sand for the purpose of treating acid mine-drainage Appl Microbiol Biotechnol, 56: 560–565 [84] Yong N.K., Oshima M et al (1997) Isolation and some peoperties of an ironoxidizing bacterium Thiobacillus ferrooxidans resistant to molybdenum ion Biosci Biotech Biochem., 61(9): 1523-1526 [85] Zakaria Z.A & Ahmad W.A (2002) Biosorption of heavy metals using Thiobacillus ferrooxidans in Regional Workshop on Wastewater Treatment and Recycling Tài liệu tham khảo Trang 95 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên : BÙI LIÊN HƯƠNG Giới tính: Nữ Ngày sinh : 01/01/1979 Nơi sinh : Hà Nội Địa liên lạc : 19 Lê Duy Nhuận, Phường 12, Quận Tân Bình, Tp.HCM II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Ø Đại học · Nơi đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh · Thời gian đào tạo: 1996 - 2001 · Chun ngành: Cơng nghệ Thực phẩm · Hệ quy – 4,5 năm Ø Cao học · Nơi đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh · Thời gian đào tạo: 09/2008 - · Chuyên ngành: Cơng nghệ Sinh học III Q TRÌNH CƠNG TÁC 05/2001 - 09/2005 : Công ty TNHH Xử lý Chất thải công nghiệp & Tư vấn Môi trường Văn Lang (VLC) 09/2005 – : Trường Cao Đẳng Bán Công Nghệ & Quản Trị Doanh Nghiệp (CTIM) ... vật · Quá trình kim loại với sinh khối vi sinh vật khỏi nước theo bùn lắng hồ xử lý Đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn oxi hóa sắt để xử lý nước nhiễm kim loại Để xử lý, vi khuẩn cố định. .. vi khuẩn oxi hóa sắt enzyme Các vi khuẩn tích tụ sắt cách bị động nên gọi vi khuẩn tích tụ sắt (iron accumulator), vi khuẩn tích tụ chun biệt khơng chun biệt phân nhóm nhỏ.[35, 67] Vi khuẩn sắt. .. khí đến q trình oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định 70 3.6 Khả oxi hóa Fe2+ với tế bào cố định 71 3.6.1 Ảnh hưởng thời gian lưu nước đến q trình oxi hóa Fe2+ 71 3.6.2 Khả oxi hóa Fe2+ với