Địa điểm lấy mẫu
Số chủng phân lập Ký hiệu chủng Môi trường W1 Môi trường W2 Nước thải bể biogas Tầng giữa bể biogas đã ngưng sử dụng 11 15 Từ B11.1 đến B11.11 Từ B21.1 đến B21.15 Tầng đáy bể biogas đã ngưng sử dụng 4 0 Từ B12.1 đến B12.4 Tầng giữa bể biogas đang sử dụng 13 9 Từ B13.1 đến B13.13 Từ B23.1 đến B23.9 Nước thải khu tập trung rác thải Ngoài bãi rác 5 0 VP1.1, VP1.4, VP1.5, VP1.8, VP1.9, Trong bãi rác 8 0 VP2.2, VP2.3, VP2.4, VP2.5, VP2.7, VP2.9, VP2.10, VP2.11 Các chủng phân lập trên mơi trường Winogradsky 1 (Hình 3.1A) có đặc điểm chủ yếu là khuẩn lạc tế bào trịn hay có hình tia, có màu trắng đục hay vàng. Các chủng phân lập trên môi trường Winogradsky 2 khuẩn lạc chủ yếu giống trên mơi trường Winogradsky 1, có hình tia hay trịn, màu trắng đục (Hình 3.1B).
Hình 3.1. Hình ảnh các khuẩn lạc phân lập trên mơi trường Winogradsky 1(A) và
3.1.1.2. Khả năng hình thành màng sinh học của các chủng phân lập
Bằng phương pháp nhuộm với tím kết tinh bước đầu đã chúng tơi đánh giá được khả năng hình thành màng sinh học của 28 chủng vi khuẩn phân lập trên môi trường Winograky 1 từ mẫu nước thải ở bể biogas. Kết quả cho thấy hầu hết các vi khuẩn phân lập được đều có khả năng hình thành biofilm, trong đó các chủng B11.8, B11.11 và B13.1 có khả năng hình thành màng sinh học tốt nhất với số OD đo ở bước sóng 570 nm lần lượt tương ứng là 1,824; 2,775 và 2,235 (Hình 3.2).
Hình 3.2. Khả năng hình thành màng sinh học của các chủng trên môi trường
Winogradsky 1 được phân lập từ các mẫu nước thải thu từ bể biogas
Khi tiến hành đánh giá 13 mẫu thu được ở khu tập trung rác thải Vạn Phúc bằng phương pháp tương tự, chúng tôi thu được hai chủng VP1.1 và VP2.11 là hai chủng có chỉ số OD đo ở bước sóng 570 nm cao hơn các chủng cịn lại với số đọc tưng ứng là 4,65 và 3,24 (Hình 3.3).
Từ những kết quả thu được như trên, chúng tôi đã tuyển chọn được 5 chủng có khả năng hình thành màng sinh học tốt nhất và có khả năng phát triển trên mơi trường Winogradsky 1 là : VP1.1, VP2.11, B11.8, B11.11, B13.1.
Hình 3.3. Khả năng hình thành màng sinh học của các chủng trên môi trường
Winogradsky 1 được phân lập từ các mẫu nước thải khu tập trung rác thải
Hình 3.4. Khả năng tạo hình thành màng sinh học của các chủng trên môi trường
Winogradsky 2 được phân lập ở bể biogas
Đối với các chủng phân lập được trên môi trường Winogradsky 2, chúng tôi cũng tiến hành các thí nghiệm tương tự để đánh giá khả năng hình thành biofilm. Kết quả cho thấy, trong 24 chủng thu được, 3 chủng B21.1, B21.10 và B23.2 có khả
năng tạo màng biofilm tốt nhất. Chúng tôi lựa chọn 3 chủng này cho các nghiên cứu tiếp theo để phân tích khả năng chuyển hóa NO2- (Hình 3.4).
3.1.2. Khả năng chuyển hóa nitơ
8 chủng vi sinh vật có khả năng hình thành màng sinh học tốt nhất được chúng tôi chọn để thử hoạt tính chuyển hóa các hợp chất nitơ. Trong đó 5 chủng B11.8, B11.11, B13.1, VP1.1 và VP2.11 được thử khả năng chuyển hóa amoni, 3 chủng B21.1, B21.10 và B23.2 được thử khả năng chuyển hóa nitrite.
3.1.2.1. Khả năng chuyển hóa amoni
Khả năng chuyển hóa amoni được đánh giá thông qua hàm lượng NH4+ trong mẫu nghiên cứu theo thời gian. Chủng vi sinh vật nào có khả năng chuyển hóa amoni thì hàm lượng NH4+ sẽ giảm đi trong quá trình nghiên cứu. 5 chủng B11.8, B11.11, B13.1, VP1.1 và VP2.11 được nuôi lắc trong môi trường Winogradsky 1, sau mỗi khoảng thời gian nghiên cứu, lấy mẫu phân tích.
Hình 3.5. Khả năng chuyển hóa amoni của các chủng nghiên cứu.
Với hàm lượng amoni trong mẫu ban đẫu là 450 mg/l. Kết quả (Hình 3.5) cho thấy, sau 5 ngày, bốn chủng B11.8, B13.1, VP1.1 và VP2.11 nồng độ NH4+ giảm đi không nhiều, trong khi đó, với chủng B11.11, nồng độ NH4+ giảm 58,93% so với mẫu ban đầu. Nồng độ NH4+ tiếp tục giảm đi, sau 10, 15 ngày, hàm lượng trong mẫu của chủng B11.8 giảm đi 12,2%, B13.1 giảm đi 28,53%, VP1.1 giảm đi
14,44% và VP2.11 giảm đi 10,52%. Sau 20 ngày, chủng B11.11 hàm lượng NH4+ có trong mẫu đã giảm đi 85,21%. Trong khi đó, 4 chủng cịn lại hàm lượng NH4+ trong dung dịch chỉ giảm đi vào khoảng từ 20-50% so với mẫu ban đầu. Từ kết quả trên cho thấy chủng B11.11 có khả năng chuyển hóa amoni tốt nhất. Do vậy, chúng tơi đã lựa chọn chủng B11.11 cho các nghiên cứu tiếp theo của mình.
3.1.2.2. Khả năng chuyển hóa nitrite
Với các chủng vi sinh vật phân lập trên môi trường Winogradsky 2, chúng tơi cũng tiến hành các thí nghiệm tương tự. Khả năng chuyển hóa nitrite được đánh giá thông qua hàm lượng NO2- giảm theo thời gian nghiên cứu. 3 chủng B21.1, B21.10, B23.2 được nuôi lắc trong mơi trường Winogradsky 2.
Hình 3.6. Khả năng chuyển hóa nitrite của các chủng nghiên cứu
Với hàm lượng nitrite trong mẫu ban đầu là 80 mg/l. Kết quả hình 3.6 cho thấy cả ba chủng nghiên cứu đều có khả năng chuyển hóa nitrite, sau 5 ngày, nồng độ NO2- trong dịch nuôi lắc của chủng B21.10 giảm đi 75.23% so với mẫu ban đầu, tương ứng, hai chủng B23.2 và B21.1 là 69.07% và 7.26%. Chủng B21.1 có khả năng chuyển hóa NO2- nhưng khả năng chuyển hóa chậm hơn, sau 20 ngày hàm lượng NO2- trong dung dịch giảm đi 75% so với mẫu ban đầu trong khi hai chủng B21.10 và B23.2 đã chuyển hóa gần như hồn tồn lượng NO2- có trong mẫu lắc.
Kết quả, sau 20 ngày hai chủng B21.10 và B23.2 đã chuyển hóa được trên 97% lượng NO2- có trong mẫu. Từ kết quả này, chúng tôi đã lựa chọn ra hai chủng B21.10 và B23.2 cho các thí nghiệm nghiên cứu tiếp theo.
3. 2. Nghiên cứu các chủng vi sinh vật có khả năng xử lý photpho.
3.2.1. Phân lập chủng vi sinh vật có khả năng xử lý photpho và có khả năng hình thành màng sinh học.
3.2.1.1. Phân lập các chủng vi sinh vật có khả năng xử lý photpho
Mẫu nước thải từ bể biogas và nước thải khu xử lý rác thải khi phân lập trên môi trường AMM thu được các khuẩn lạc chủ yếu màu trắng đục, hơi vàng, khuẩn lạc trịn (Hình 3.7). Dựa vào kích thước, màu sắc và hình dạng, chúng tơi đã thu được 21 chủng với ký hiệu như bảng 3.3.
Hình 3.7. Một số khuẩn lạc phân lập trên môi trường AMM: mẫu khu vực biogas
(A) và khu tập trung rác thải (B)
Kết quả phân lập ở bảng 3.3 cho thấy, câc chủng phân lập ở tầng giữa bể biogas cao hơn so với tầng đáy, trong khu vực tập trung rác thải cao hơn so với bên ngoài khu vực.