BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI
KHUẨN PROBIOTICS
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã ngành: 111
GVHD: TS. NGUYỄN THỊ NGỌC TĨNH
KS. PHẠM MINH NHỰT
SVTH: NGUYỄN VĂN THỊNH
Lớp: 05DSH
MSSV: 105111060
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2009
ii
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng kết:
Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp:
1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu)



Điểm bằng số _______________ Điểm bằng chữ _________________
TP.HCM, ngày … tháng…….năm 2009
(GV hướng dẫn ký và ghi rõ họ tên)
iv
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quí thầy cô trường ĐH Kỹ Thuật Công
Nghệ, đặc biệt là thầy cô Khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học đã cố gắng sắp
xếp và tạo điều kiện cho em được thực tập và làm đề tài tốt nghiệp ở Trung tâm
Quốc gia Giống Hải sản Nam bộ.
Em xin cảm ơn TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh đã luôn quan tâm và đóng góp ý
kiến trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn KS. Phạm Minh Nhựt đã hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em
rất nhiều trước và trong suốt quá trình thực tập.
Xin cảm ơn KS. Hoàng Thanh Lịch đã rất thân thiện và nhiệt tình giúp em hoàn

2.1.1.5. Vị nước 5
2.1.2. Các yếu tố thủy hóa 5
2.1.2.1. Chỉ số pH 5
2.1.2.2. Độ mặn 7
2.1.2.3. Độ kiềm 7
2.1.2.4. Độ cứng 8
2.1.2.5. Sắt 9
2.1.2.6. Ammonia (NH
3
và NH
4
+
) 9
2.1.2.7. Nitrite (NO
2
-
) 10
vi
2.1.2.8. Nitrate (NO
3
-
) 10
2.1.2.9. Hàm lượng oxygen hòa tan (DO) 11
2.1.2.10. Nhu cầu oxy hóa học (COD) 11
2.1.2.11. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 11
2.1.3. Các chỉ tiêu sinh học 12
2.1.3.1. Vi khuẩn (Bacteria) 12
2.1.3.2. Virus 13
2.1.3.3. Vi tảo (microalgae) 13
2.2. Tổng quan về probiotics 14

3.3.3.4. NO
2
-N 24
3.3.3.5. COD 24
3.4. Bố trí thí nghiệm 24
3.4.1 Bố trí thí nghiệm theo dõi các chỉ tiêu môi trường trong hệ thống ương
cá chẽm 24
3.4.2. Bố trí thí nghiệm hệ thống môi trường 25
3.5. Phương pháp nghiên cứu 26
3.5.1. Quy trình nhân sinh khối vi khuẩn và bổ sung vi khuẩn 26
3.5.1.1. Nhân sinh khối vi khuẩn 26
3.5.1.2. Bổ sung vi khuẩn vào các nghiệm thức 26
3.5.2. Đo các chỉ tiêu thủy hóa 26
3.5.2.1. Đo pH 28
3.5.2.2. Đo nhiệt độ 28
3.5.2.3. Đo NH
3
-N 28
3.5.2.4. Đo NO
2
-N 29
3.5.2.5. Đo COD 29
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
4.1 Kết quả thủy hóa tại các bể ương ấu trùng 30
4.1.1 Nhiệt độ 30
4.1.2 pH 31
4.1.3 NH
3
-N 33
4.1.4 NO

Hình 4.4 – Sự biến thiên hàm lượng NO
2
-N theo tuần
Hình 4.5 – Sự biến thiên nhiệt độ theo ngày
Hình 4.6 – Sự biến thiên pH theo ngày
Hình 4.7 – Sự biến thiên hàm lượng NH
3
-N theo tuần
Hình 4.8 – Sự biến thiên hàm lượng NO
2
-N theo tuần
Hình 4.9 – Sự biến thiên hàm lượng COD theo tuần
x
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
OD: Oxygen Demand
BOD: Biochemical Oxygen Demand
COD: Chemical Oxygen Demand
xi
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay nuôi trồng thủy sản được coi là ngành kinh tế mũi nhọn, trong đó
khu vực Nam bộ có lợi thế đặc biệt do có vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên rất thuận
lợi cho nuôi trồng thủy sản. Nhận thức được tầm quan trọng đó, việc định hướng và
đề ra chiến lược phát triển bền vững và lâu dài cho ngành nuôi trồng thủy sản là rất
quan trọng.
Trong nuôi trồng thủy sản, việc quản lý môi trường nước ương nuôi được
xem là khâu khá quan trọng, có thể nói đây là khâu chính yếu quyết định sự thành
công hay thất bại của quá trình nuôi. Ngoài các yếu tố thủy hóa đánh giá chất lượng
nước ương nuôi, vi khuẩn hiện diện trong nước ương nuôi cũng được xem là nguyên
nhân chính ảnh hưởng đến tỉ lệ sống và sự tăng trưởng của đối tượng nuôi trồng thủy

probiotics”. Đề tài được thực hiện tại Trung tâm Quốc gia Giống Hải sản Nam bộ -
Viện nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu, đánh giá khả năng cải thiện chất lượng môi trường nước ương
nuôi của một số chủng vi sinh vật probiotics thông qua bổ sung vi khuẩn trực tiếp
vào môi trường nuôi.
1.3. Nội dung đề tài
Tiến hành bố trí hệ thống thí nghiệm.
Đánh giá khả năng cải thiện chất lượng môi trường nước của một số chủng vi
khuẩn.
1.4. Giới hạn đề tài
Chỉ tiến hành khảo sát các chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, NH
3
-N, NO
2
-N, COD.
Chỉ tiến hành thực hiện khảo sát khả năng cải thiện chất lượng nước của 3
chủng vi khuẩn probiotics.
2
Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản
Để đánh giá chất lượng nước, người ta đưa ra những chỉ tiêu về chất lượng
nước như sau:
- Các chỉ tiêu vật lý cơ bản (các yếu tố thủy lý) như: nhiệt độ nước, màu nước,
độ trong, mùi nước, vị nước.
- Các chỉ tiêu hóa học của nước (các yếu tố thủy hóa) như: pH, độ mặn, độ
kiềm, độ cứng, sắt, ammonia, nitrite, nitrate…
- Các chỉ tiêu sinh học: vi khuẩn, virus, vi tảo.
2.1.1. Các yếu tố thủy lý:
2.1.1.1. Nhiệt độ

- Ví dụ: bệnh gây ra do nhóm vi khuẩn Aeromonas spp., khi nhiệt độ nước 4
0
C
thì chỉ có 14% cá bị chết, nhưng khi nhiệt độ tăng lên 21
0
C thì có 100% cá mắc bệnh
bị chết.
2.1.1.2. Màu sắc nước
- Nước nguyên chất là chất lỏng không màu nhưng nước trong ao nuôi thường
mang các màu rất khác nhau. Sự hình thành của màu nước do sự kết hợp của 3 yếu
tố: ánh sáng, các vật thể trong nước và hệ thống tiếp thu màu.
- Sự cấu thành của màu nước là hiện tượng hội tụ của 3 yếu tố:
• Ánh sáng.
• Các vật thể trong nước.
• Hệ thống tiếp thu màu (mắt).
- Việc xác định màu nước được mô tả về sắc thái và cường độ màu bằng lời
chứ không thể bằng con số định lượng.
2.1.1.3. Độ trong
- Nước tinh khiết là chất lỏng trong suốt nhưng nước trong các ao nuôi thì luôn
có một giá trị nhất định của độ trong. Khi độ trong của nước thấp gọi là nước bị đục.
- Độ trong của nước ở các ao nuôi chủ yếu phụ thuộc vào số lượng và đặc tính
của khối chất cái (seston) trong nước, đó là tập hợp những sinh vật sống trong tầng
nước và vật thể lơ lửng trong nước.
- Thành phần của seston:
• Chất bẩn vô cơ.
• Mùn bã hữu cơ.
• Sinh vật phù du (kể cả động vật và thực vật phù du).
- Độ trong là một chỉ tiêu đơn giản, dễ xác định, thông qua chỉ tiêu này nuôi có
thể đánh giá được tình trạng ao nuôi mà có biện pháp xử lý thích đáng.
- Độ đục gây ra bởi các phần tử phù sa (đất sét và bùn) gọi là độ đục vô cơ, làm

2
hòa tan.
• Vị chua: do muối Al và Fe gây ra.
• Vị chát: do Na
3
CO
3
, MgSO
4
và MgCl
2
gây ra.
• Vị đắng: do hàm lượng Mg
2+
>1 g/l.
- Các chất gây ra vị trong nước là ảnh hưởng đến giá trị thương phẩm của đặc
sản thủy sản vì chúng làm cho tôm, cá có vị không ngon.
- Tiêu chuẩn về thành phần và tính chất nước nuôi trồng thủy sản là không có
màu, mùi và vị lạ.
2.1.2. Các yếu tố thủy hóa
2.1.2.1. Chỉ số pH
5
- Yếu tố pH có ảnh hưởng rất lớn đối với môi trường, tác động đến đời sống
thủy sinh vật, liên quan trực tiếp đến quá trình trao đổi chất, sự trao đổi nước và
muối giữa cơ thể và môi trường. Vì thế, pH là một yếu tố quyết định giới hạn sự
phân bố thủy sinh vật đối với môi trường sống, ảnh hưởng đến quá trình phát triển
phôi, các quá trình dinh dưỡng, sinh trưởng và sinh sản.
- Nước biển thường có độ pH = 8.2, pH của hầu hết các ao nuôi nước ngọt là từ
6-9 và biến động trong ngày, pH ao nuôi nước lợ, nước mặn từ 8-9 và ít biến động
trong ngày. Thông thường pH trong khoảng từ 6-9 là an toàn cho động vật thủy sản,

- Nếu cá, tôm được chuyển từ vùng nước này đến vùng nước khác có sự sai
khác lớn về pH thì chúng sẽ bị sốc pH và chết.
2.1.2.2. Độ mặn
- Theo R.A.Cox thì độ mặn là hàm lượng tổng cộng của các chất rắn vô cơ hòa
tan (tính theo gam, trong điều kiện chân không) có trong 1kg nước biển (cũng trong
điều kiện chân không) ở điều kiện tấc cả cacbonat CO
3
-2
chuyển sang oxit, số đương
lượng của Br
-
và I
-
được thay thế bằng số đương lượng ion Cl
-
, tấc cả các chất hữu cơ
bị oxy hóa, phần bã được sấy khô ở 480
0
C đến trọng lượng không đổi gọi là độ mặn.
- Vì độ mặn tính theo gam các chất hòa tan trong 1kg nước biển nên độ mặn
được kí hiệu là S
0
/
00
.
- Việc đo độ mặn trực tiếp bằng những phương pháp hóa học rất khó khăn nên
người ta chọn ion Cl
-
làm thành phần định tính cơ bản để tính toán độ mặn của nước
biển. Bởi vì trong nước biển ion Cl

> 47%
0
- Độ mặn ảnh hưởng trực tiếp đến việc điều hòa áp suất thẩm thấu của thủy
sinh vật, các thay đổi độ mặn vượt ra ngoài giới hạn thích ứng của cá, tôm nuôi đều
gây ra sốc và làm giảm khả năng kháng bệnh của tôm, cá nuôi.
2.1.2.3. Độ kiềm
- Độ kiềm của nước tự nhiên được quy ước bởi sự có mặt của các ion kiềm và
kiềm thổ Na
+
, K
+
, Ca
+2
, Mg
+2
có ở trong nước, kết hợp với các acid yếu, trước hết là
7
acid carbonic H
2
CO
3
. Do đó, độ kiềm là chỉ số các dạng chủ yếu của các ion HCO
3
-
và CO
3
-2
trong nước.
- Độ kiềm giữ vai trò rất quan trọng trong việc duy trì hệ đệm của môi trường
nước, đây được xem là một trong những chỉ tiêu rất quan trọng để duy trì sự biến

3
/l
thì CuSO
4
được dùng ở nồng độ 2.0mg/l (Quản lý chất lượng nước trong nuôi trồng
thủy sản, Nguyễn Đình Trung, 2004).
- Kleinholz (1990) đề nghị xác định lượng CuSO
4
cần sử dụng theo công thức:
Lượng CuSO
4
(mg/l) = độ kiềm (mg CaCO
3
/l)/100
(quản lý chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản, Nguyễn Đình Trung)
2.1.2.4. Độ cứng
- Độ cứng của nước được quy ước bởi hàm lượng của các ion Ca
+2
và Mg
+2
liên
kết với tất cả các acid mạnh cũng như acid yếu ở trong nước.
- Người ta chia độ cứng ra làm 2 loại:
• Độ cứng do các ion Ca
+2
và Mg
+2
trong các muối cacbonnat gây ra là độ cứng
tạm thời, vì chúng dễ bị loại ra khỏi nước bằng cách đun nóng:
Ca(HCO

3
• Hơi cứng: 75-150 ppm CaCO
3
• Cứng: 150-300 ppm CaCO
3
• Rất cứng: trên 300 ppm CaCO
3
- Độ cứng của nước ương nuôi ảnh hưởng tới tôm, cá nuôi ở vai trò điều hòa áp
suất thẩm thấu, ảnh hưởng tới điều hòa lượng Ca
2+
trong máu.
- Bên cạnh đó, độ cứng còn ảnh hưởng đến độc tính của một số hóa chất và
thuốc trừ sâu. Nước có hàm lượng ion Ca
2+
cao có khả năng làm giảm tính độc của
một số ion kim loại nặng và thuốc trừ sâu.
2.1.2.5. Sắt
- Trong nước tự nhiên, sắt tồn tại dưới 2 dạng: Fe
2+
(ferrous) và Fe
3+
(ferric).
Sắt Fe
2+
gây độc cho cá, tôm nuôi vì quá trình oxy hóa chúng thành Fe
3+
tiêu tốn rất
nhiều oxy môi trường và tạo thành Fe(OH)
3
bám trên mang cá làm cản trở hô hấp

từ 300 đến 400 lần. Nồng độ gây chết của NH
3
đối với cá là
0.5-1.0mg/l (Quản lý chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản, Nguyễn Đình
Trung, 2004).
t
0
9
- Tỉ lệ NH
3
/NH
4
+
phụ thuộc vào độ pH của nước, pH thấp thì hàm lượng NH
4
+
cao hơn NH
3
. Khi đồng thời nhiệt độ tăng và pH cao thì độc tính của NH
3
tăng theo
gây rối loạn hô hấp, phá vỡ sự cân bằng của tế bào làm cho thủy sinh vật hoạt động
mất thăng bằng và khả năng miễn dịch giảm. Tuy nhiên, nếu hàm lượng ammonia
quá thấp thì thủy sinh vật cũng chậm phát triển, nồng độ ammonia nhỏ hơn 0.02ppm
thì thủy sinh vật có thể phát triển dị hình. Ngưỡng cho phép trong nuôi trồng thủy
sản đối với ammonia tổng cộng (NH
3
+ NH
4
+

, kích cỡ vật nuôi, tình trạng nuôi dưỡng, mức độ
nhiễm bẩn và nồng độ oxy hòa tan. Do đó rất khó để có thể đưa ra lời khuyến cáo về
nồng độ gây chết hoặc nồng độ an toàn của NO
2
-
trong ao nuôi thủy sản.
2.1.2.8. Nitrate (NO
3
-
)
- Một nhóm vi khuẩn tự dưỡng khác là nitrobacter chuyển nitrite thành nitrate
với sự có mặt của oxy.
- Nitrate không gây hại đối với thủy sinh vật.
10
- Khi hàm lượng NO
3
-
< 1mg/l thì tảo lam sẽ phát triển nhanh, NO
3
-
> 2mg/l thì
tảo lục và tảo khuê sẽ phát triển mạnh.
- Hàm lượng thích hợp của NO
3
-
trong các ao nuôi tôm, cá là từ 2-3mg/l.
2.1.2.9. Hàm lượng oxygen hòa tan (DO)
- Oxy hòa tan là sản phẩm của quá trình quang hợp, sự khuyếch tán oxy từ
không khí vào trong nước là nguồn cung cấp oxygen chủ yếu cho hoạt động sống
của sinh vật. Lượng oxygen bị tiêu thụ là do thủy sinh vật hô hấp, các quá trình trao

O (vi sinh vật).
- Oxy sử dụng trong quá trình này là oxy hòa tan trong nước.
11
- Chỉ số BOD chỉ ra lượng oxy mà vi sinh vật tiêu thụ trong phản ứng oxy hóa
các chất hữu cơ trong nước, chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả
năng phân hủy sinh học trong nước càng lớn.
- Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước có thể xảy ra theo 2 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: chủ yếu oxy hóa các hợp chất cacbuahydro, quá trình này kéo
dài khoảng 20 ngày ở 20
0
C.
• Giai đoạn 2: oxy hóa các hợp chất nitơ, bắt đầu sau ngày thứ 10 nhưng cũng
có trường hợp bắt đầu vào ngày thứ năm.
- Để xác định gần đúng nhu cầu oxy sinh hóa, cần phải đo sau 20 ngày, vì trên
thực tế tại thời điểm đó khoảng 98 – 99% lượng chất hữu cơ trong nước sẽ bị oxy
hóa. Nhưng đo như vậy tốn quá nhiều thời gian nên ta có thể đo gần đúng bằng cách
xác định BOD sau 5 ngày, vì tại thời điểm này có khoảng 70 – 80% các chất hữu cơ
bị oxy hóa, chỉ tiêu này được kí hiệu là BOD
5
.
2.1.3. Các chỉ tiêu sinh học
Để đánh giá chất lượng nước, sự có mặt của sinh vật trong nước được quan
tâm chủ yếu về 3 mặt: sinh vật làm sạch nước, sinh vật làm ô nhiễm nước và sinh vật
làm chỉ thị cho tình trạng nước. Bao gồm:
2.1.3.1. Vi khuẩn (Bacteria)
- Là các loài thực vật đơn bào, kích thước khoảng 0.5-5 µm, vi khuẩn có dạng
hình cầu, hình que hay hình xoắn, chúng có thể tồn tại ở dạng đơn lẻ, dạng cặp hoặc
liên kết thành mạch dài.
- Phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng, vi khuẩn được chia thành 2 nhóm chính:
• Vi khuẩn dị dưỡng (heterotrophic): là vi khuẩn sử dụng các chất hữu cơ làm

- Các vi khuẩn này chỉ được phát hiện bằng kính hiển vi quang học.
2.1.3.2. Virus
- Nước trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản thường tồn tại nhiều loại virus,
chúng có kích thước cực nhỏ từ 20-100 nm.
- Virus là nhóm vi sinh vật chưa có cấu tạo tế bào, không có khả năng sống độc
lập mà phải ký sinh nội bào trong tế bào ký chủ từ vi khuẩn cho đến tế bào thực vật,
động vật và cả người. Chúng sinh sản trong tế bào vật chủ vì chúng không có hệ
thống chuyển hóa để tự sinh sản.
- Những virus có khả năng phá vỡ tế bào là virus độc, những virus có khả năng
tạo nên trạng thái tiềm tan gọi là virus không độc.
- Trong điều kiện có môi trường nước thì virus mới hoạt động được và hiện
chưa có thuốc đặc hiệu để diệt virus.
2.1.3.3. Vi tảo (microalgae)
- Vi tảo có cấu tạo đơn bào hay đa bào, sống lơ lửng, trôi nổi trong nước. Toàn
bộ cơ thể vi tảo đều chung chức năng quang hợp.
- Trong các hệ thống nuôi nước ngọt thường gặp các ngành: tảo khuê, tảo lục,
tảo lam, tảo mắt, tảo giáp, tảo vàng và tảo vàng ánh.
- Trong các hệ thống nuôi nước mặn thường gặp các ngành: tảo khuê, tảo giáp,
tảo lam, tảo lục, tảo mắt và tảo vàng ánh.
- Trong hệ thống nuôi thủy sản thành phần vi tảo càng phong phú càng tốt cho
tôm, cá nuôi.
13