BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến TS.
Trần Đình Lân, và TS. Đỗ Mạnh Hào – Trạm nghiên cứu biển Đồ Sơn- Viện Tài
1


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

Nguyên và Môi Trường Biển, là người thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ
cho em những kiến thức, những kinh nghiệm, lời khuyên quý báu, tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận.
Em cũng xin được cảm ơn toàn thể các anh, các chị trong Trạm nghiên cứu biển
Đồ Sơn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em có cơ hội được thực tập tại đơn vị và giúp
đỡ nhiều trong quá trình thực tập.
Em xin chân thành cảm ơn ThS. Vũ Thị Lan Phương đã nhiệt tình chỉ bảo, giúp
đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Trạm nghiên cứu biển Đồ
Sơn cùng với Lãnh đạo Viện Tài Nguyên và Môi Trường Biển đã tạo điều kiện giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường cũng như tại viện.
Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đặc biệt là ba mẹ
đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa
luận này.
Hải Phòng, ngày tháng năm 2016


RNM

Rừng ngập mặn

BOD

Nhu cầu sinh hóa

DO

Hàm lượng oxy trong nước

ĐC

Đối chứng

MĐTB

Mật độ tế bào

OD

Mật độ hấp thụ quang ở bước sóng nhất định (OD
600, OD 420)

SO42-

Hàm lượng ion sunfat trong nước


các loài vi khuẩn thuộc các chi: Micromonas spp., Bacillus spp., Pseudomonas
spp. và Klebsiella spp, Thiobacilus …
Trên thế giới, việc sử dụng các nhóm vi khuẩn tham gia xử lý ô nhiễm (đặc biệt
là việc loại bỏ hydro sulfur trong nước) đã được biết đến qua nhiều nghiên cứu cũng
như ứng dụng thực tế. Ở Việt Nam, việc ứng dụng vi sinh vật vào xử lý nước được
đánh giá vẫn còn han chế. Trước tình hình ô nhiễm môi trường ở mức báo động như
hiện nay thì việc nghiên cứu các nhóm vi sinh vật để đưa vào ứng dụng là rất cần
thiết. Vì vậy em đã thực hiện nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học của
một số chủng vi khuẩn oxy hóa sulfur ở vùng ven biển Hải Phòng ứng dụng xử lý
khí độc H2S trong nuôi trồng thủy sản.”
4


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU
1.2.1. Mục đích
Tuyển chọn và xác định đặc điểm của các chủng vi khuẩn có hoạt tính oxy hóa
sulfur nhằm đưa ra cơ sở cho việc áp dụng nhóm vi khuẩn này vào xử lí H 2S trong
đầm nuôi thủy sản tại Hải Phòng, đảm bảo môi trường trong sạch cho nuôi trồng
hiệu suất cao và bền vững.
1.2.2. Yêu cầu
- Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn có hoạt tính oxy hóa sulfur cao
- Xác định đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn oxy hóa sulfur phân lập được.
- Thử nghiệm đánh giá khả năng xử lý H 2S của vi khuẩn oxy hóa sulfur trong thí
nghiệm mô phỏng.

5

200
8

200
9

25,2

26,8

28,7

30,7

32,9

35,0

Biển

16,7

17,5

18,6

19,2

19,7


trong khoảng 50 năm qua. NTTS chủ yếu phát triển ở khu vực Châu Á - Thái Bình
Dương, chiếm 89% về giá trị sản lượng và 79% về giá trị kinh tế. Trong đó, Trung
Quốc là quốc gia rất mạnh về NTTS, chiếm 62% tổng sản lượng toàn cầu và 52%
6


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

tổng giá trị. Tỉ lệ tăng trưởng trung bình về sản lượng trên toàn thế giới giữa năm
2006 và năm 2008 là 5,3%. [1] [15]
Bảng 2.2: Các nước có sản lượng NTTS cao nhất thế giới
Quốc gia

Sản lượng(nghìn tấn)
1990

2000

Tỷ lệ phát triển trung bình hàng
năm

2008

1990-2000

2000-2008

1990-2008


160

499

2 462

12,0

22,1

16,4

Indonesia

500

789

1 690

4,7

10,0

7,0

Thái Lan

292


844

12,6

7,0

10,0

Chi-lê

32

392

843

28,3

10,1

19,8

Philippin

380

394

741


14,4

7

99

675

30,2

27,1

28,8

Hoa Kỳ

315

456

500

3,8

1,2

2,6

Hàn Quốc

7


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

triệu tấn, đạt giá trị 29,5 triệu USD; động vật thân mềm và rong biển cho sản lượng
và giá trị tương đương nhau. Trong khi đó, giáp xác có sản lượng chỉ 4,5 triệu tấn
nhưng đạt giá trị đến 17,95 triệu USD. [1] [15]
Đối tượng NTTS rất phong phú. Theo Pillay, đã có 465 loài thực vật thủy sinh rong tảo là đối tượng nuôi trồng [3] [15]. FAO đã liệt kê 107 loài cá, 21 loài giáp
xác và 43 loài nhuyễn thể được nuôi từ năm 1994[4]. Số lượng này chắc chắn được
tăng lên hàng năm. Tuy nhiên, tùy từng nơi với mục đích nuôi khác nhau mà đối
tượng nuôi cũng khác nhau. Châu Á, Trung Quốc và Nam Á nuôi chủ yếu là các
loài cá chép, trong khi Đông Á nuôi chủ yếu các loài cá biển có giá trị cao. Vùng
Châu Mỹ la tinh và Caribê, nuôi chủ yếu cá hồi và tôm; Vùng Bắc Mỹ nuôi chủ yếu
cá hồi đại dương. Một số loài thủy sản quan trọng được nuôi gồm cá hồi Đại Tây
Dương, cá trắm, cá mè hoa, cá chình Châu Âu, cá chình Nhật Bản, cá hồi vân, cá rô
phi vằn, tôm càng xanh, tôm sú, tôm he chân trắng, hầu Mỹ, hầu Thái Bình Dương,
rong mứt, rong bẹ, rong sụn v.v...
Số liệu thống kê từ các báo cáo tổng quan các nước trên thế giới về diện tích ao
nuôi nước ngọt và nước mặn tại một số nước của FAO cho biết Trung Quốc là nước
có diện tích lớn nhất với 5.583.276 ha ao nuôi thủy sản nước ngọt và 676.184 ha
nước lợ. [6] [7]

Bảng 2.3: Diện tích ao nuôi nước ngọt và nước lợ tại một số nước trên thế giới
Tên nước

Diện tích ao nuôi nước
ngọt (ha)

64.100

0

Hungary

28.000

0

Ấn Độ

850.000

0

Indonesia

97.821

480.762

Nepal

6.000

0

Tổng



BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

năm 2009 ước tính đạt 2.569,9 nghìn tấn, tăng 4,2% so với năm trước, chủ yếu do
các địa phương tiếp tục chuyển đổi và mở rộng diện tích nuôi trồng theo hướng kết
hợp đa canh, đa con. Bên cạnh đó, mô hình nuôi thuỷ sản lồng, bè tiếp tục phát
triển, đặc biệt là nuôi lồng, bè trên biển ở các tỉnh: Kiên Giang, Quảng Nam, Ninh
Thuận, Phú Yên, Hải Phòng. [2] [6] [7]
Hiện nay, đối tượng nuôi và mô hình nuôi thủy sản ở Việt Nam khá phong phú.
Tuy nhiên, chủ lực nhất vẫn là nuôi cá tra thâm canh ở vùng nước ngọt và nuôi tôm
ở vùng nước lợ ven biển. Đặc biệt, năm 2008, sản lượng nuôi cá tra và basa đạt trên
1.200.00 tấn và sản lượng tôm nuôi đạt 380.680 tấn, cá biển đạt 3.510 tấn, nhuyễn
thể đạt 114.570 tấn, rong biển đạt 20.260 tấn, tôm nước ngọt đạt 6.400 tấn, cá nước
ngọt và một số loài khác đạt 255.272 tấn, đạt giá trị kim ngạch xuất khẩu trên 2 tỉ
đô la Mỹ. Một số loài nuôi thủy sản quan trọng đang được nuôi rộng rãi tại một số
tỉnh thành là cá nước ngọt nhập nội (cá rô phi, cá mè trắng, mè hoa, trắm cỏ, các
loài cá trôi Ấn Độ, trê phi...), cá nước ngọt bản địa (mè vinh, thát lát, bống tượng,
cá rô, cá lóc, cá sặc...), cá da trơn (tra, basa), cá biển (cá trắm, bống mũn, cá kèo, cá
chình, cá giò....), giáp xác (tôm sú, tôm chân trắng, tôm càng xanh, cua biển, tôm
hùm...), nhuyễn thể (nghêu, sò, tu hài, ốc hương, ngọc trai, hầu...), và rong biển
(rong sụn, rong câu...). Các đối tượng nuôi được phát triển trên cả nước, tùy vào
từng địa phương mà phát triển nuôi nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn. Tính đến
hết ngày 10/12/2010 tổng sản lượng giống sản xuất cá tra cả nước đạt 2,359 tỷ con,
sản lượng cá thu hoạch đạt 1.140.390 tấn, xuất khẩu đạt 538,2 nghìn tấn, đạt giá trị
1,15 tỷ USD, tăng 6,6% về khối lượng và 2,4% về giá trị. Nuôi tôm nước lợ đạt
469.893 tấn, trong đó tôm sú đạt 333.174 tấn, tôm chân trắng đạt 136.719 tấn. [2]
[6] [7].
Diện tích NTTS được phát triển nhanh và mạnh trong khoảng 2 thập kỷ trở lại

chiếc (tăng 14,7%) so với năm 2008. Diện tích NTTS 6 tháng đầu năm 2010 đạt
972.5 nghìn ha, tăng 3,2% so với cùng kỳ năm trước, bao gồm 312 nghìn ha nuôi cá
(3,749 ha cá tra), tăng 8% và 623.5 nghìn ha nuôi tôm, tăng 3%. Đồng bằng sông
Cửu Long chiếm 70% - 75% diện tích và sản lượng nuôi trồng, tập trung chủ yếu
vào cá tra, basa, tôm sú và tôm thẻ chân trắng. Trong đó, An Giang, Đồng Tháp,
Cần Thơ là các tỉnh có sản lượng lớn về cá tra và Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng có
thế mạnh về tôm. Thống kê đến 10/12/2010, diện tích nuôi cá tra và basa đạt 5.400
ha, diện tích nuôi tôm sú đạt 613.718 ha, diện tích nuôi tôm he chân trắng 25.397
ha.
2.2. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG NTTS
2.2.1. Tình trạng ô nhiễm trong NTTS
Tại Việt Nam nói chung, và Hải Phòng nói riêng đang tồn tại các hình thức nuôi
trồng thủy sản đó là nuôi quảng canh, nuôi bán thâm canh, nuôi thâm canh.
11


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

Hình thức nuôi quảng canh là hình thức nuôi chỉ dựa vào thức ăn có sẵn trong
môi trường nuôi, mật độ nuôi thường thấp, năng suất thấp. Để có sản lượng lớn cần
diện tích ao nuôi lớn. Nuôi cá ruộng là điển hình cho hình thức này. Hình thức này
ít gây ô nhiễm môi trường. [3]
Hình thức nuôi bán thâm canh là hình thức nuôi bón phân để phát triển thức ăn
tự nhiên hay cho ăn thêm thức ăn bổ sung có chất lượng thấp, thức ăn tự nhiên vẫn
đóng vai trò quan trọng. Mật độ thả nuôi cao hơn do điều kiện dinh dưỡng được cải
thiện nên năng suất cũng cao, ví dụ các ao nuôi cá. Hình thức này bắt đầu xuất hiện
ô nhiễm môi trường nước. [3]
Hình thức nuôi thâm canh chủ yếu dựa vào thức ăn cung cấp thêm, thức ăn

2.2.2. Ảnh hưởng của khí sulfur trong NTTS.
Trong quá trình nuôi, các chất thải được máy quạt nước gom tụ vào giữa đáy ao
(đối với ao đáy bùn đất thì một lượng chất thải vẫn còn phân bố xung quanh nền
đáy). Đống chất thải này phân thành 2 lớp. Lớp ngoài rất mỏng (khoảng 5 mm)
được oxy hoá nên có màu tương đối sáng, có chức năng bao phủ và hạn chế khí độc
thoát ra ngoài. Lớp bên dưới có màu đen, chất thải ở điều kiện thiếu oxy nên vi
khuẩn khử lưu huỳnh tạo ra khí độc H2S.
Hydrosulfur (H2S) là chất khí, mùi trứng thối, hòa tan trong nước, khi tan thể
hiện tính acid yếu. Nó được hình thành trong lớp bùn đáy, ao dưới điều kiện yếm
khí, độc tính cao đối với thủy động vật. H2S là một hợp chất không bền trong môi
trường nước có chứa oxy và trong khoảng pH gần vùng trung hòa nó bị oxy hóa
thành SO42- theo con đường hóa học hoặc vi sinh. H 2S cũng có thể bốc hơi vào
không khí khi nước được sục khí mạnh nhưng không nhiều do độ hòa tan của nó
trong nước cao hơn nhiều so với các loại khí khác. Khi tiếp xúc với một kim loại
nặng như Fe, Zn, Cu sẽ tạo thành các hợp chất sulfide có độ hòa tan thấp, kết tủa và
lắng có màu đen trong đáy bùn, ao.
Nước từ đáy bùn, ao có thể chứa lượng lớn H 2S sinh ra từ quá trình khử SO42trong môi trường yếm khí. H2S có thể bị khuếch tán tới lớp nước mặt và dễ tích tụ ở
lớp nước sâu sát đáy. Mặc dù dễ phân hủy trong môi trường yếm khí nhưng do tốc
độ phản ứng chậm nên chúng vẫn tồn tại trong nước dưới điều kiện hiếu khí ở một
thời điểm nhất định nào đó.
H2S là một chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng nước. Tuy H 2S không
ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của các loại tôm, cá nuôi trong nước nhưng nếu ở
một hàm lượng cao, nó sẽ gây hại cho hệ sinh thái ao đầm và ảnh hưởng tới chất
lượng và sản lượng nuôi trồng bởi H 2S là một chất khí cực độc đối với thủy sinh
vật. H2S liên kết với sắt trong thành phần của hemoglobine, không có sắt thì
hemoglobine không có khả năng vận chuyển oxy cung cấp cho các tế bào, thủy sinh
vật sẽ chết vì thiếu oxy. Độ độc của H2S đối với cá phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
13



trên cơ sở quá trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn.
Thông thường người ta sử dụng thực vật làm các sinh vật hấp thụ các chất dinh
dưỡng là nitơ và photpho, cacbon để tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối
(sinh vật tự dưỡng), đó là tảo hay thực vật phù du, rong câu và các loài thực vật
ngập mặn khác.
14


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

Kế tiếp trong chuỗi thức ăn là các động vật bậc 1 - động vật ăn thực vật. Ðiển
hình của các động vật bậc 1 ở vùng nước ven biển là các loại ngao, hàu các loài này
có thể tiêu thụ các thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy. Các loài cá
ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như cá măng, cá đối cũng được thử nghiệm sử
dụng ở các kênh thoát nước thải.
Rừng ngập mặn (RNM) là một hệ sinh thái ở vùng đất ngập nước rất phổ biến ở
ven biển Việt nam. Có thể sử dụng RNM như một bể lọc sinh học các chất ô nhiễm
hữu cơ từ chất thải đô thị, công nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Theo tính toán lý
thuyết, ở điều kiện Việt Nam, 1ha RNM mỗi năm tăng trưởng 56 tấn sinh khối và
có thể hấp thụ được 219 kg nitơ, 20 kg photpho. Ngoài ra, RNM với bộ rễ có cấu
tạo đặc biệt là nơi bẫy các trầm tích có chứa các kim loại nặng, các hóa chất bảo vệ
thực vật. Thực vật ngập mặn cùng với toàn bộ hệ sinh thái trong RNM là một bể lọc
sinh học đối với các chất thải từ hoạt đông nuôi trồng thủy sản ven biển. [3] [26]
Trong thực tế, để đảm bảo đạt hiệu suất xử lý cao các chất ô nhiễm với chi phí
vận hành tối thiểu, người ta thường sử dụng kết hợp nhiều phương pháp, kết hợp
nhiều hệ thống và các tác nhân khác nhau. Tùy theo hàm lượng chất ô nhiễm trong
nước thải và điều kiện cụ thể của từng khu vực.
Các hệ thống làm sạch nước thải trong điều kiện tự nhiên.

sâu vào mặt thạch. [9] [20] [23].
Các loài vi khuẩn có khả năng oxy hoá các hợp chất lưu huỳnh vô cơ ở trạng
thái khử như là sulfide (S2-), sulfur (S0) và thiosulfate (S2O32-) thành các hợp chất
sulfate được gọi là nhóm vi khuẩn oxy hoá sulfur hay nhóm vi khuẩn sulfur. [9]
[20] [23].
Nhóm vi khuẩn này thuộc nhiều đơn vị phân loại với các đặc tính trao đổi chất
rất khác nhau. Có thể chia thành 2 nhóm chính là vi khuẩn sulfur có màu (bao gồm
vi khuẩn sulfur tía và sulfur xanh) và vi khuẩn sulfur không màu (colorless sulfur
bacteria).
Vi khuẩn sulfur có màu là nhóm vi khuẩn có sắc tố quang tổng hợp gắn vào
màng nội chất và nối với màng tế bào chất. Hầu hết tất cả các loài thuộc nhóm này
đều có sắc tố bacteriochlorophyll a và carotenoid 1, 3 hoặc 4. Dưới điều kiện kỵ
khí, tất cả các loài vi khuẩn này đều có khả năng trao đổi chất quang địa tự dưỡng
với sulfide hoặc sulfur là chất nhận điện tử. Nhiều loài có khả năng sử dụng
hydrogen phân tử như làm chất cho điện tử thay thế sulfur dạng khử. Tất cả các loại
thuộc nhóm này cũng có khả năng đồng hoá các chất hữu cơ như acetate và
pyruvate. Nhiều loài có đặc điểm trao đổi chất là quang tự dưỡng bắt buộc trong
điều kiện kỵ khí. Một số loài có khả năng sinh trưởng dị dưỡng dưới điều kiện vi
hiếu khí đến hiếu khí hoàn toàn. Vi khuẩn sulfur có màu gồm nhiều loài vi khuẩn
16


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

khác nhau thuộc giống Chromatium, Thiocystis, Thiospirillum, Ectothiorhodospira,
Chlorobium, v.v…[20] [23]
Vi khuẩn sulfur không màu là vi khuẩn sinh trưởng tự dưỡng hay dị dưỡng dưới
điều kiện hiếu khí trong tối và sử dụng các hợp chất sulfur dạng khử làm nguồn

vật khác tiến hành khử sulfate Chẳng hạn, khi tồn tại một chất khử hữu cơ có thể sử
dụng được thì vi khuẩn Desulfovibrio sẽ dùng sulfur để làm chất oxy hóa, sử dụng
sulfate như chất nhận electron ngoại lai để hình thành sulfur tích lũy lại trong môi
trường. Đó là ví dụ điển hình của quá trình khử dị hóa và hô hấp kỵ khí. Ngược lại,
việc khử sulfur trong quá trình sinh tổng hợp amino acid và protein được coi là một
quá trình khử đồng hóa. Nhiều vi sinh vật khác cũng được biết đến là loại khử dị
hóa lưu huỳnh nguyên tố, đó là Desulfuromonas, cổ khuẩn ưa nhiệt, và cả các vi
khuẩn lam trong các trầm tích có độ muối cao. Sulfur là một dạng trung gian quan
trọng khác, nó có thể bị nhiều loại vi sinh vật oxy hóa khử thành sulfur, đó là các vi
khuẩn như Alteromonas, Clostridium và Desulfomaculum. Vi khuẩn Desulfovibrio
thường được coi là loại kỵ khí bắt buộc. Tuy nhiên các nghiên cứu gần đây cho biết
khi chúng tồn tại trong môi trường có mức oxy hòa tan là 0,04% thì chúng cũng có
thể dùng oxy để hô hấp. [4] [27]
Ngoài ra, các vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh thuộc nhóm tự dưỡng quang năng rất
quan trọng, có thể tác động mạnh trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt dưới chiều sâu
18


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

của nước, một nhóm lớn các vi khuẩn khác nhau có thể thực hiện quang hợp hiếu
khí không sinh oxy. Trong môi trường nước biển và nước ngọt phát hiện thấy các vi
khuẩn quang hợp hiếu khí không sinh oxy này sử dụng sắc tố bacterioclorophyl a và
carotenoid, chúng thường là thành phần chính của khuẩn lạc vi sinh vật. Các chi:
Erythromonas, Roseococcus, Porphyrobacter và Roseobacter. [4] [27].
2.3.2.2. Cơ sở sinh học của quá trình xử lý sulfur
Trong môi trường nước tự nhiên sulfur tồn tại dưới dạng khí H 2S được hòa tan
trong nước. Khi đó quá trình lưu hóa hay oxy hóa lưu huỳnh (sulfur oxydation) có

sinh vật.
Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý môi trường ô nhiễm khác nhau. Các biện
pháp bao gồm: xử lí bằng tác nhân vật lý, hóa học và sinh học. Trong đó việc xử lý
ô nhiễm môi trường bằng tác nhân sinh học đang được quan tâm nhất. So với các
biện pháp vật lý, hoá học biện pháp sinh học chiếm vai trò quan trọng về qui mô
cũng như giá thành đầu tư, do chi phí năng lượng cho một đơn vị khối lượng chất
khử là ít nhất. Đặc biệt xử lý bằng biện pháp sinh học sẽ không gây tái ô nhiễm môi
trường mà nhược điểm của biện pháp xử lý bằng hoá học mắc phải. Biện pháp xử lý
sinh học sử dụng đặc điểm của vi sinh vật là khả năng đồng hoá được nhiều nguồn
cơ chất khác nhau từ tinh bột, cellulose, hợp chất nitơ, kim loại nặng …Thực chất
của phương pháp này là nhờ hoạt động sống của vi sinh vật (sử dụng một số hợp
chất hữu cơ, chất khoáng có trong nước ô nhiễm làm nguồn dinh dưỡng và năng
lượng) để biến đổi các chất hữu cơ cao phân tử trong nước ô nhiễm thành các hợp
chất đơn giản hơn, ít ảnh hưởng đến môi trường hơn. [3] [6] [27]
Trong nuôi trồng thuỷ sản sulfur là thành phần được quan tâm nhiều bởi vì tầm
quan trọng của nó trong các chất cặn thiếu khí. Trong điều kiện hiếu khí, lưu huỳnh
hữu cơ bị phân hủy thành sulfur rồi sau đó bị oxy hóa thành sulfur. Sulfur tan rất
mạnh trong nước và phân tán trong các cặn bã. Sự oxy hóa sulfur liên quan đến các
vi sinh vật trong lớp bùn. Trong điều kiện kỵ khí, sulfate được sử dụng là chất nhận
điện tử trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Quá trình này dẫn đến việc sản
sinh ra khí H2S. H2S được sản sinh qua nhiều bước trung gian liên quan đến quá
trình

khử

của

vi

sinh

xuống các ao nuôi nhằm tăng cường sự phân hủy chất hữu cơ và loại bỏ các tạp
chấp khác không cần thiết trong ao, giảm sự tích tụ của các chất cặn bã và bùn đáy,
làm tăng lượng oxy hòa tan trong nước ao nuôi nhờ vậy chất lượng nước trong ao
nuôi được cải thiện, giúp tăng sản lượng nuôi. [3] [6] [27].
Vi khuẩn quang hợp phá vỡ hydrogen sulfur ở đáy ao đã được sử dụng rộng rãi
trong nuôi trồng thủy sản để duy trì môi trường nước thích hợp. Các vi khuẩn này
bao gồm bacteria - chlorophyll hấp thụ ánh sang và thực hiện quá trình quang hợp
trong điều kiện kỵ khí. Chúng là các vi khuẩn lưu huỳnh màu tía có thể phát triển
trong điều kiện kỵ khí ở đáy ao. Vi khuẩn quang hợp không lưu hình màu tím có thể
phân hủy các chất hữu cơ, H 2O, NO2 và các chất thải độc hại trong ao. Vi khuẩn lưu
huỳnh màu tía phân nhỏ hydrogen sulfur để tận dụng bước sóng của ánh sáng không
bị thực vật phù du hấp thụ. Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía lấy các hạt electron từ
hydrogen sulfur ở mức năng lượng thấp hơn H 2O chia nhỏ sinh vật quang tự dưỡng,
do vậy đòi hỏi cường độ ánh sáng thấp hơn cho quá trình quang hợp. [3] [6] [27]

21


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Nguyễn Thị Hương – CNSH K13

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
3.1.1 Đối tượng, vật liệu
Nhóm vi khuẩn oxy hóa sulfur được thu thập ở các địa điểm ở vùng ven biển
Hải Phòng.
3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu


Chuyển vào môi trường
dịch thể Na2S2O3

Thử khả năng làm giảm pH của
một số chủng

Chọn khuẩn lạc có hoạt tính cao

Sau 1-3 ngày ktra nồng độ SO42tăng lên trong mt

Khả năng xử lý H2S trong môi
trường bị ô nhiễm

Xác định hình thái, đặc điểm
sinh hóa, sinh lí, phân loại

Giữ giống

3.3.2. Phương pháp thu mẫu
Về nguyên tắc cần thu mẫu sao cho mẫu thu được có tính đại diện cho khối
nước cần kiểm nghiệm. Do chủng loại và mật độ vi sinh vật trong nước thay đổi rất
nhiều theo bề mặt, độ sâu và chất lượng nước nên cần đánh giá chất lượng chung về
vi sinh vật, khi thu mẫu nước cần chọn nhiều vị trí thu mẫu khác nhau.
Trên bình chứa cần ghi chú rõ ràng, đầy đủ các thông tin cần thiết liên quan đến
mẫu (địa điểm, thời gian, mục đích, người thu…).

23



Nhiệt độ nước được đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân chuyên dụng hoặc máy đo
nhiệt độ, chính xác đến 0,10C.

-

Độ muối của nước biển (S ‰) xác định bằng máy đo độ muối - khúc xạ kế
cầm tay (Hand Refrectometer) với độ chính xác đến 1‰.

-

pH của nước được đo bằng máy đo pH, chính xác đạt 0,01 đơn vị.

-

Oxy hòa tan trong nước được đo bằng máy đo oxy hoặc chuẩn độ theo
phương pháp Winkler, chính xác đến 0,01 mg/l.

3.3.3. Phương pháp nuôi cấy và phân lập
Vi khuẩn ôxy hoá sulfur sau khi được làm giàu bằng môi trường Thiosulfate
dịch sẽ được phân lập trên thạch đĩa bằng phương pháp cấy trải và ria cấy 3 pha.
Chọn khuẩn lạc đặc trưng dựa trên đặc điểm hình thái, kích thước, màu sắc để thuần
khiết và test hoạt tính để nghiên cứu khả năng xử lý H 2S trong môi trường nước bị ô
nhiễm.

Môi trường Thiosulfate dịch thể phân lập vi khuẩn oxy hóa sulfur
Na2S2O3.5 H20

5g
24


Nước

1lit

1.2g
5g
0.01g

Làm môi trường thạch thì thêm 2-3% khối lượng thạch theo thể tích môi trường
dịch thể
Khi làm môi trường, chú ý điều chỉnh pH về 7 -7,2
Các loại môi trường sau khi pha cần hấp khử trùng 1210C,15 phút, dry: 15 phút
 Thử khả năng làm giảm pH của một số chủng vi khuẩn

Trong các thử nghiệm phân lập được lấy từ các mẫu khác nhau của vi khuẩn
oxy hóa lưu huỳnh vừa bị oxy hóa. Trong số đó, chủng phân lập được lựa chọn dựa
trên khả năng giảm độ pH tốt hơn trên xanh bromophenol chứa sulfur oxy hóa trong
dịch thể bằng cách thay đổi màu sắc của các môi trường nuôi cấy từ màu xanh tím
sang màu vàng nhạt dần.. Các vi khuẩn oxy hóa sulfur phân lập được từ các mẫu đã
thu có thể làm giảm độ pH lên đến 4,3 - 4,2 từ pH ban đầu 8,0 môi trường
thiosulphate trong vòng 1 tuần. Giảm độ pH của môi trường phát triển của vi khuẩn
oxy hóa lưu huỳnh đã được báo cáo bởi Donati et al. [21]. Việc giảm độ pH của môi
trường là do sự sản xuất axit sunfuric.
 Xác định nồng độ SO4 2- [13]
Nguyên tắc: Lượng SO42- cần xác định kết hợp với ion Ba 2+ để tạo thành kết tủa
BaSO4 sau đó được xác định thông qua mật độ quang ở bước sóng 420nm
25