Tải bản đầy đủ

Phân lập và tối ưu một số điều kiện sinh trưởng của vi khuẩn phản Nitrate hóa trong mẫu nước thải tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên. (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------

HOÀNG VĂN TRÌNH
PHÂN LẬP VÀ TỐI ƢU MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN SINH TRƢỞNG CỦA VI
KHUẨN PHẢN NITRATE HÓA TRONG MẪU NƢỚC THẢI TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính qui

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học


: 2012 – 2016

Thái Nguyên – năm 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------

HOÀNG VĂN TRÌNH
Tên đề tài:
PHÂN LẬP VÀ TỐI ƢU MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN SINH TRƢỞNG CỦA VI
KHUẨN PHẢN NITRATE HÓA TRONG MẪU NƢỚC THẢI TẠI TRƢỜNG
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính qui

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Lớp

: K45 - CNSH

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2012-2016

Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Dương Mạnh Cường

Thái Nguyên – năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Công


nghệ Sinh học-Công nghệ Thực phẩm, trong thời gian thực tập tốt nghiệp, em đã
tiến hành thực hiện đề tài “phân lập và tối ưu một số điều kiện sinh trưởng của
vi khuẩn phản Nitrate hóa trong mẫu nước thải tại trường Đại Học Nông Lâm
Thái Nguyên”.
Sau thời gian tham gia nghiên cứu thực hiện đề tài, đến nay em đã hoàn
thành đề tài nghiên cứu của mình.
Nhân dịp này em xin bày tỏ lòng biết ơn tới: ThS. Dương Mạnh Cường,
Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên đã luôn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Vi Đại Lâm đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện
tốt nhất cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Công nghệ Sinh
Học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã dạy
dỗ, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học trong suốt
thời gian học tập.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ, động
viên để em có tự tin trong học tập và thực tập tốt nghiệp.
Dù đã cố gắng nhiều, xong bài khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót và
hạn chế. Kính mong nhận được chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô cùng
toàn thể các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 6 tháng 6 năm 2016

Sinh viên

Hoàng Văn Trình


i

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Các thiết bị sử dụng trong phòng thí nghiệm ................................ 20
Bảng 3.2. Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ........................................ 21
Bảng 4.1. Dấu hiệu phát triển của các dòng vi khuẩn trong môi trường
Giltay .............................................................................................. 29
Bảng 4.2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc các dòng vi khuẩn nghiên cứu. ..... 31
Bảng 4.3. Đặc điểm tế bào các dòng vi khuẩn nghiên cứu ........................... 32
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A1 ........ 34
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A2 ......... 36
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A1 . 37
Bảng 4.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến dòng vi khuẩn A2 ........................... 39
Bảng 4.8. Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đến sinh trưởng
của dòng vi khuẩn A1..................................................................... 41
Bảng 4.9. Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đến sinh trưởng
của dòng vi khuẩn A2..................................................................... 42


ii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Chu trình nitơ trong tự nhiên(Alfred Brown, Heidi Smith, 2014) ....... 4
Hình 2.2. Quá trình chuyển hóa nito trong nước(nguồn:acc-biotech.com) ......... 9
Hình 2.3. Hiện tượng tảo nở hoa (nguồn: vast.ac.vn) ........................................ 10
Hình 2.4. Nguồn nước ô nhiễm tại suối sau khu ký túc K và ao thủy sảnkhoa Chăn Nuôi Thú Y, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên
(Chụp ngày 05/04/2016) ..................................................................... 18
Hình 4.1. Các dòng vi khuẩn phản nitrate hóa trên môi trường Giltay ............. 27
Hình 4.2. Dòng vi khuẩn phản nitrate hóa trên môi trường chứa thuốc thử
Diphenylamine .................................................................................... 29
Hình 4.3. Các dòng vi khuẩn A1, A2,A3, A4 và môi trường đối chứng sau
120 giờ nuôi cấy ................................................................................. 30
Hình 4.4. Hình thái khuẩn lạc dòng vi khuẩn A1 và A2.................................... 32
Hình 4.5. Hình thái tế bào dòng vi khuẩn A1 và A2 ......................................... 32
Hình 4.6. Thử nghiệm khả năng hiếu khí, kỵ khí của các dòng vi khuẩn đã
phân lập ............................................................................................... 34
Hình 4.7. Biểu đồ ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A1 .. 35
Hình 4.8. Biểu đồ ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A2 .. 36
Hình 4.9. Biểu đồ ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của dòng vi
khuẩn A1 ............................................................................................. 38
Hình 4.10. biểu đồ ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của dòng vi
khuẩn A2 ............................................................................................. 39
Hình 4.11. Biểu đồ ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đến sinh
trưởng của dòng vi khuẩn A1 ............................................................. 42
Hình 4.12. Biểu đồ ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đến sinh
trưởng của dòng vi khuẩn A2 ............................................................. 42


iii

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Từ và thuật ngữ viết tắt

Nghĩa đầy đủ

CO2

Cacbonic

N2

Nito

NO2-

Nitrit

NO3-

Nitrat

NH4+

Amoni

NH3

Amoniac

O2

Oxy

DO

Dissolved Oxygen


iv

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề ..................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ..................................................................... 3
1.2.1. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 3
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................ 3
1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học .............................................................................. 3
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn .............................................................................. 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ............................................................................. 4
2.1.1. Tổng quan về chu trình nitơ trong tự nhiên .............................................. 4
2.1.2. Chuyển hóa nito và tác hại của việc dư thừa nito trong nước thải ........... 8
2.1.3. Xử lý nước thải giàu hợp chất chứa nitơ ứng dụng vi khuẩn phản nitrat
hóa ............................................................................................................. 12
2.1.4. Thực trạng nước thải tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên ........ 17
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới ...................................... 18
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................ 18
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới........................................................... 19
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................... 20
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................. 20
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 20
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................. 20
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ................................................................. 20
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................ 20
3.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................... 20
3.3. Dụng cụ, hóa chất ....................................................................................... 20
3.3.1. Dụng vụ, thiết bị ....................................................................................... 20
3.3.2. Hóa chất sử dụng ..................................................................................... 21


v

3.3.3. Môi trường sử dụng ................................................................................. 22
3.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 22
3.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 22
3.5.1. Phương pháp thu thập mẫu ...................................................................... 22
3.5.2. Phương pháp Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn phản nitrate hóa .......... 23
3.5.3. Phương pháp mô tả đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học của các
dòng vi khuẩn phản nitrate hóa ................................................................ 24
3.5.4. Phương pháp giữ giống ........................................................................... 25
3.5.5. Phương pháp nghiên cứu tối ưu một số điều kiện của môi trường
nuôi cấy đến sinh trưởng của các dòng vi khuẩn phản nitrate hóa .......... 26
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 27
4.1. Kết quả phân lập vi khuẩn nitrate hóa ........................................................ 27
4.2. Kết quả tuyển chọn các dòng vi khuẩn có hoạt tính phản nitrate hóa
(khử nitrate)........................................................................................................ 27
4.2.1. Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có hoạt tính phản nitrate hóa bằng
phản ứng với thuốc thử diphenylamine ..................................................... 28
4.2.2. Tuyển chọn các dòng vi khuẩn có hoạt tính phản nitrate hóa dựa
trên đặc điểm sinh trưởng của từng dòng vi khuẩn .................................. 29
4.3. Kết quả Định danh sơ bộ các dòng vi khuẩn đã tuyển chọn ....................... 31
4.3.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc .................................................................. 31
4.3.2. Đặc điểm hình dạng tế bào. ..................................................................... 32
4.3.3. Khả năng sinh trưởng trong môi trường hiếu khí, kỵ khí ........................ 33
4.4. Kết quả nghiên cứu tối ưu một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh
trưởng của vi khuẩn phản nitrate hóa................................................................. 34
4.4.1. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A1 và A2 .......... 34
4.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của dòng vi khuẩn A1 và
A2............................................................................................................... 37
4.3.3. Ảnh hưởng của các nguồn carbon khác nhau đến sinh trưởng của
hai dòng vi khuẩn A1 và A2 ...................................................................... 40
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 45
5.1. Kết luận ....................................................................................................... 45


vi

5.2. Kiến nghị ..................................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 46
I. Tài liệu Tiếng Việt .......................................................................................... 46
II. Tài liệu tiếng anh ........................................................................................... 46
III. Tài liệu tham khảo từ Internet ...................................................................... 47


1

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Ô nhiễm môi trường đang là một vấn đề nóng bỏng, đáng lo ngại đối với các
quốc gia trên toàn thế giới hiện nay, trong đó có Việt Nam. Tình trạng ô nhiễm môi
trường sinh thái chủ yếu do các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người gây ra.
Vấn đề này ngày càng trầm trọn đe dọa trực tiếp tới sự phát triển kinh tế - xã hội, sự
tồn tại và phát triển của các thế hệ hiện tại và tương lai.
Ô nhiễm môi trường bao gồm 3 loại chính là: ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất và
ô nhiễm nguồn nước. Trong ba loại ô nhiễm đó thì ô nhiễm nước là vấn đề rất nghiêm
trọng, đặc biệt ở các khu vực tập trung đông dân cư và các khu công nghiệp. Nguyên
nhân gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu là nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý hoặc
xử lý chưa triệt để, khi đổ ra ngoài môi trường gây ô nhiễm nguồn nước trong các ao
hồ sông suối xung quanh.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong khoảng
52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một lượng lớn vi sinh vật (Trần văn
Nhân, Ngô Thị Nga, 2002), do đó hàm lượng nitơ trong nước thải rất cao, khi đổ ra
môi trường nước trong các kênh, mương, ao, hồ, sông suối... sẽ tác động tiêu cực đến
hệ sinh thái nước và các quần thể thủy sinh vật. gây những ảnh hưởng như: Hiện tượng
phú dưỡng trong hệ sinh thái nước dẫn tới sự phát triển bùng nổ của tảo và vi sinh vật
còn gọi là hiện tượng tảo nở hoa, làm cạn kiệt nguồn oxy trong nước, gây độc với hệ
sinh thái nước, khi xâm nhập vào nước ngầm dưới dạng các ion nitrite và nitrate con
người sử dụng nguồn nước ngầm trong sinh hoạt đun nấu,lượng các chất này khi xâm
nhập vào cơ thể sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người như hội chứng trẻ da xanh
(methahemoglobin), nguy cơ gây ung thư...
Để giải quyết vấn đề trên, việc nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật để xử lý nước bị
ô nhiễm đang ngày càng phổ biến. Các phương pháp vật lý, hóa học… gây những tác
dụng phụ, những tác hại về sau và không an toàn thân thiện với môi trường,ưu điểm
của việc sử dụng vi sinh vật giúp tăng cường khả năng phục hồi, khả năng tự làm sạch
môi trường, có tính ổn định cao và thân thiện với môi trường.


Khóa luận đầy đủ ở file: Khóa luận full
















Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×