VI KHUẨN VÀ NẤM
2 Vai trò của vi sinh vật trong các vùng nước
2.2 Vi sinh vật làm chỉ thị trong nước
2.2.1. Khái niệm
Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó.
Thơng qua sinh vật chỉ thị môi trường, chúng có thể nhận diện được sự có mặt của các chất để đánh giá chất lượng môi trường nhằm phục vụ cho việc giám sát và quan trắc với ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn.
2.2.2. Các loại vi sinh vật chỉ thị
- Tảo: là sinh vật chỉ thị chất lượng nước hay sự phú dưỡng hóa nguồn nước. Phát triển mạnh trong điều kiện nước ấm, giàu chất hữu cơ Nitơ và Photpho từ nguồn nước thải sinh hoạt, công nghiệp thực phẩm, phân bón. Có sức chịu đựng với các chất hữu cơ nhưng không chỉ thị được cho môi trường ô nhiễm thuốc trừ sâu, kim loại nặng
Hình 5.5: Các loài tảo chỉ thị
- Vi khuẩn nhóm Coliform: (Sinh vật chỉ thị ô nhiễm do phân) nhóm Coliform (Coliform, Fecal coliform, Fecal streptococci, Escherichia coli ...) có mặt trong ruột non và phân của động vật máu nóng, qua con đường tiêu hố mà chúng xâm nhập vào môi trường và phát triển mạnh nếu có điều kiện nhiệt độ
thuận lợi. Số liệu Coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh của nước và điều kiện vệ sinh mơi trường xung quanh.
Hình 5.6: Nhóm vi khuẩn E.coli
- Nguyên sinh Động vật: thích nghi trong mơi trường giàu chất chất hữu cơ.
- Động vật đáy không xương sống: làm chỉ thị sinh học quan trắc ô nhiễm nước do các nguyên nhân: Ô nhiễm do kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật, do các chất dinh dưỡng
- Vi khuẩn dạng ống Sphaerotilus: thường có mặt trong các nguồn nước
giàu chất hữu cơ và làm nguồn nước cực kỳ bẩn do chúng sử dụng protein làm chất dinh dưỡng và tiêu thụ rất nhiều oxy để phân giải protein. Một khi loài vi khuẩn này xuất hiện nhiều thường gây bên tình trạng báo động về oxy trong thuỷ vực và khi oxy bị mất hồn tồn thì lồi vi khuẩn này cũng chết đi và bị thối rữa làm xuất hiện H2S cùng những chất khác. Ngoài vi khuẩn dạng ống, một số vi khuẩn khác cũng tham gia làm bẩn nước như: vi khuẩn phản sunphat
Desulfovibrio desufuricans, vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh (nhất là nhóm Thiobacillus, Thiothrix và Beggialoa), vi khuẩn sinh mêtan và vi khuẩn sắt.
- Nấm nước: trong nước thải cũng thường có nhiều lồi nấm đặc biệt là nấm men thuộc giống Saccharomyces. Ngồi ra cịn có bào tử và sợi nấm. Nấm nước tiêu biểu là Leptomitus lacteur và Furasium aquaeductuum. Các loại nấm nước có khả năng gây bẩn rất nhanh nhất là những khu cơng nghiệp có sản phẩm thải là xenlulozơ vì nguồn dinh dưỡng chủ yếu của chúng là hydrat cacbon.
2.3. Vi sinh vật là các tác nhân gây bệnh trong nước
Một số vi sinh vật có thể gây bệnh cho người, động vật và thực vật. Những vi sinh vật gây bệnh là do chúng thực hiện các phản ứng trao đổi trong vật chủ.
Đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống ký sinh và lấy thức ăn từ vật chủ. Còn dạng khác của vi sinh vật gây bệnh là chúng sản ra các độc tố đối với vật chủ
Vi sinh vật gây ra rất nhiều bệnh hiểm nghèo cho người, gia súc, gia cầm. Tuy nhiên số vi sinh vật gây bệnh chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong thế giới vi sinh vật.
- Các vi khuẩn gây bệnh đường ruột ở người như E. coli, Salmonella typhi và S. paratyphi gây bệnh thương hàn, các vi khuẩn lị Shigella, bào tử của
các Clostridium gây bệnh, phẩy khuẩn Vibrio cholerae và V. alginolitycus.
- Các nấm gây bệnh ngoài da.
- Một số virut gây bệnh như polyovirut gây bệnh bại liệt ở trẻ em, các virut gây bệnh đường ruột ở người, virut gây bệnh cúm, các virut hepatitit.
2.4. Vi sinh vật và sự tự làm sạch các nguồn nước
Sự tự làm sạch nước nhờ vào q trình vật lý và hóa học như hiện tượng sa lắng và oxy hóa giữ một vai trị quan trọng, song đóng vai trị quyết định vẫn là các quá trình sinh học. Tham gia vào quá trình này chủ yếu phải kể là các vi sinh vật (vi khuẩn phân hủy hợp chất N, P, S...), các tảo và cây thủy sinh (quang hợp), các động vật ăn các chất bẩn hữu cơ, các sinh vật có khả năng tích tụ chất độc trong cơ thể, trong số này chủ yếu là các lồi tảo, động vật khơng xương sống cỡ nhỏ với số lượng lớn.
Bùn hoạt tính được cấu tạo chủ yếu từ các vi khuẩn và động vật nguyên sinh, đôi khi từ nấm, trùng bánh xe và giun tròn. Các vi khuẩn tạo thành nhóm lớn nhất chịu trách nhiệm loại bỏ ơ nhiễm và tạo ra các cục vón
Tuy nhiên sự tự làm sạch tự nhiên chỉ xảy ra ở những địa điểm mà thành phần và số lượng các chất bẩn phù hợp với lực tự làm sạch của các thủy vực. Lực này rất khác nhau tuỳ theo nguồn nước và đạt trị số lớn nhất ở những nơi chuyển động mạnh của nước chia đều nước thải và sự trao đổi khí với khơng khí của khí quyển xảy ra mạnh. Lực tự làm sạch nước trong các tháng mùa nóng lớn hơn trong các tháng mùa lạnh. Khi nhiệt độ cao hoạt động của phần lớn vi sinh vật được kích thích, đồng thời do được chiếu sáng các thực vật nổI được cung cấp thêm oxy.
Ờ các thủy vực bị nhiễm quá nhiều nước thải và rác rưỡi so với khả năng mà thủy vực có thể tự xử lý, ngay cả trong những điều kiện thuận lợi nhất, thì khả năng tự làm sạch của thuỷ vực sẽ bị phá vở và điều này thường dẫn đến
những hậu quả rất xấu về môi trường. Do việc sử dụng oxy quá lớn để phân giải chất thải sẽ làm xuất hiện những khu vực yếm khí trong thủy vực, ở đó do q trình thối rửa, phản ứng sunphat hố và H2S được tạo thành. Gần như toàn bộ các sinh vật bậc cao và vi sinh vật đều chết, một quần thể vi sinh vật nghèo nàn về chủng loại được phát triển và chúng chỉ có thể phân giải một phần nhỏ chất bẩn hữu cơ trong thủy vực.
Việc phá vở sự tự làm sạch cùa các thuỷ vực cũng có thể xuất hiện do sự cung cấp trực tiếp các chất độc, trước hết là do nước thải và rác rưởi của các nhà máy thủ công hay công nghiệp đưa vào làm chết các sinh vật than gia vào các q trình tái khống hố. Các chất độc này bao gồm trước hết là các hợp chất kim loại nặng, các axit và các chất độc hữu cơ.
Câu hỏi ôn tập:
1. Sự phân bố của vi sinh vật trong các thủy vực?
2. Vai trò của vi sinh vật trong các vịng tuần hồn vật chất? 3. Vai trò của vi sinh vật trong các thủy vực?
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thanh Bảo, 2005. Bài giảng thực tập vi sinh và miễm dịch
Trường Đai học y dược thành phố Hồ Chí Minh.
2. Nguyễn Lân Dũng, 2003. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản giáo dục.
3. Nguyễn Văn Hoà, Phạm Hồng Sơn, 2007. Bài giảng vi sinh vật đại cương. Trường Đại Học Nông Lâm, Đại Học Huế.
4. Nguyễn Ngọc Hải và Nguyễn Thị Kim Loan, 2007. Giáo trình thực tập
vi sinh vật, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.
5. Phạm Văn Kim. 2002. Giáo trình vi sinh vật đại cương, Trường ĐH
Cần Thơ.
6. Biền Văn Minh, Kiều Hữu Ảnh, Phạm Văn Ty, Phạm Hồng Sơn, Phạm Thị Ngọc Lan và Nguyễn Thị Thu Thuỷ 2006, Giáo trình vi sinh vật học. NXB Đại học Huế.
7. Phạm Thị Tuyết Ngân, 2008. Giáo trình vi sinh vật hữu ích, Trường
ĐH Cần Thơ.
8. Dương Nhật Linh, Nguyễn Văn Minh, 2008. Giáo trình thực tập vi sinh vật gây bệnh. Khoa công nghệ sinh học, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh.
9. Đặng Thị Hồng Oanh, 2005. Giáo trình vi sinh đại cương, Trường ĐH Cần Thơ.
10. Trần Linh Phước, 2005. Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mỹ phẩm. NXB Giáo dục.
11. Cao Văn Thu, 2008. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản giáo dục.
12. Lê Quốc Tuấn 2003. Bài giảng vi sinh vật học đại cương, Trường Đại học Nông Lâm, TP. HCM.