Xử
lý
khí
độc
NH4+
và
NO2
trong
nước
thải
thủy
sản
nhờ
tập
đoàn
vi
khuẩn
:
Bacillus
cereus,
Bacillus
amyloliquefaciens
và
Pseudomonas
stutzeri.
Nuôi
trồng
thủy
sản
là
một
trong
những
ngành
nông
nghiệp
đóng
vai
trò
quan
trọng
trong
nền
kinh
tế
nước
ta.
Cùng
với
việc
gia
tăng
diện
tích
nuôi
thì
chất
thải
trong
môi
trường
nước
luôn
là
một
vấn
đề
đáng
quan
tâm.
Nhiều
mô
hình
nuôi
đã
tạo
ra
một
lượng
lớn
các
chất
rắn
lơ
lửng,
chất
hữu
cơ,
nitơ
và
photpho
trong
nước
thông
qua
các
thông
số
NH4+,
NO2 và
NO3-….
Các
chất
độc
này
sẽ
gây
hại
cho
đời
sống
thủy
sinh,
gây
mất
cân
bằng
sinh
thái
khi
thải
ra
ngoài
môi
trường
tự
nhiên.
Đối
với
một
số
hệ
thống
nuôi
tuần
hoàn
hay
ít
thay
nước
thì
việc
tái
sử
dụng
lại
nước
là
một
điều
đương
nhiên,
chính
vì
thế
việc
giảm
nồng
độ
các
khí
độc
NH4+,
NO2 và
NO3- rất
quan
trọng.
Trong
số
các
phương
pháp
được
sử
dụng
để
xử
lý
nước
thải
trong
quá
trình
nuôi
thì
phương
pháp
sinh
học
được
ưu
tiên
hơn
so
với
các
phương
pháp
vật
lý
và
hóa
học
vì
tính
thân
thiện
với
môi
trường,
khả
thi
về
mặt
kinh
tế.
Nitrat
hóa
(quá
trình
chuyển
đổi
NH4+ thành
NO2)
và
khử
nitrat
(quá
trình
chuyển
đổi
NO2 thành
NO3-)
là
2
quá
trình
chính
liên
quan
đến
sự
biến
đổi
nitơ
trong
nước
ở
dạng
rất
độc
hại
sang
ít
độc
hai.
Cần
có
một
hệ
thống
sinh
học
kết
hợp
giữa
quá
trình
nitrat
hóa
và
khử
nitrat
để
cải
thiện
việc
làm
sạch
chất
ô
nhiễm
trong
nước
dựa
trên
sự
bổ
sung
các
chủng
vi
khuẩn
có
lợi.
Tuy
nhiên,
việc
này
phụ
thuộc
rất
lớn
vào
dòng
vi
khuẩn
mà
ta
sử
dụng.
Trong
nghiên
cứu
này,
sự
kết
hợp
của
ba
chủng
vi
khuẩn Bacillus
cereus,
Bacillus
amyloliquefaciens và Pseudomonas
stutzeri được
sử
dụng
như
một
tác
nhân
tăng
cường
sinh
học.
Sự
kết
hợp
3
dòng
vi
khuẩn
mang
lại
hiệu
quả
cao
hơn
so
với
việc
sử
dụng
một
dòng
đơn
lẻ.
Ba
chủng
vi
khuẩn
này
được
lấy
từ
các
mẫu
nước,
mẫu
đất
ở
ao,
hồ
hoặc
trang
trại
nuôi
cá
và
phân
lập
trong
môi
trường
muối
khoáng
chỉ
chứa
ammonium
sulphate
hoặc
kali
nitrate
(là
nguồn
nito
duy
nhất).
Kết
quả
định
danh
bằng
phương
pháp
giải
trình
tự
gen
16S
xác
định
được
2
vi
khuẩn
có
khả
năng
phân
hủy
ammonia
cao
nhất
là Bacillus
amyloliquefaciens và Pseudomonas
stutzeri
và
vi
khuẩn Bacillus
cereus có
khả
năng
phân
giải
NO2 cao
nhất
với
nồng
độ
vi
khuẩn
bổ
sung
ở
mức
1%
(108 CFU/ml).
Cá
rô
phi
(2,76g)
là
đối
tượng
được
sử
dụng
trong
nghiên
cứu
này
vì
khả
năng
tăng
trưởng
nhanh
nên
lượng
chất
thải
trong
môi
trường
nước
nhiều.
Cấy
hỗn
hợp
gồm
3
vi
khuẩn
nêu
trên
với
nồng
độ
4x108 CFU/ml
vào
các
bể
nghiệm
thức,
định
kì
ba
ngày
lấy
mẫu
kiểm
tra
1
lần,
sau
15
ngày
tính
tỷ
sống
của
cá.
Tập
đoàn
vi
khuẩn
này
đã
chuyển
đổi
ammonia
thành
nitrit
và
sau
đó
nitrit
thành
nitrat
là
rõ
ràng
khi
nồng
độ
ammonia
thấp
hơn
trong
các
bể
sử
dụng
tập
đoàn
vi
khuẩn.
Trong
trường
hợp
không
sử
dụng
tập
đoàn
vi
khuẩn
ở
các
bể
đối
chứng
thì
nồng
độ
ammonia
vẫn
tiếp
tục
tăng.
Mặc
dù
nồng
độ
của
NH4+,
NO2 và
NO3- đã
tăng
lên
trong
quá
trình
thí
nghiệm
nhưng
vẫn
duy
trì
ở
phạm
vi
an
toàn.
Ammonia
là
chất
khí
nhưng
dễ
tan
trong
nước
do
đó
chúng
tồn
tại
trong
nước
ở
2
dạng
là
NH4+ (ion
hóa)
và
NH3(
không
ion
hóa),
cả
hai
đều
gây
hại
cho
thủy
sinh.
Nitrat
sản
phẩm
cuối
cùng
của
quá
trình
nitrat
hóa,
dạng
này
thì
ít
độc
hại
hơn
so
với
ammonia
và
nitrit,
độc
tính
này
chỉ
xảy
khi
nồng
độ
vượt
quá
200mg/l.
Cá
có
tỷ
lệ
sống
cao
ở
bể
có
sử
dụng
tập
đoàn
vi
khuẩn
(97.2±
0.58%)
so
với
bể
không
sử
dụng
(55%
±
0.25)
càng
chứng
tỏ
tầm
quan
trọng
việc
làm
sạch
môi
trường
nước
của
3
chủng
vi
khuẩn
này.
Để
ngành
thủy
sản
nước
ta
phát
triển
một
cách
bền
vững,
xử
lý
sinh
học
là
một
cách
tiếp
cận
thân
thiện
với
môi
trường,
là
nơi
các
vi
sinh
vật
có
lợi
được
bổ
sung
vào
với
một
nồng
độ
nhất
định
để
cải
thiện
chất
lượng
nước
và
nước
sau
khi
xử
lý
có
thể
tái
sử
dụng
được
cho
vụ
nuôi
tiếp
theo.
Một
chất
xử
lý
sinh
học
tốt
phải
có
khả
năng
làm
sạch
hiệu
quả
chất
thải
từ
carbon,
nitơ
và
các
hợp
chất
lưu
huỳnh
có
trong
nước.
Để
giải
quyết
vấn
đề
này
thì
sự
kết
hợp
của
các
vi
khuẩn
có
lợi
sẽ
mang
lại
hiệu
hơn
so
với
việc
sử
dụng
một
dòng
duy
nhất.
Hơn
nữa,
các
hệ
thống
như
vậy
khả
năng
chống
chịu
sẽ
tốt
hơn
với
các
điều
kiện
khắc
nghiệt
của
môi
trường
và
tăng
khả
năng
làm
giảm
nồng
độ
nitơ
và
photpho
trong
nước.
Nghiên
cứu
này
đã
tìm
thấy
được
sự
tương
thích
của
3
chủng
vi
khuẩn Bacillus
cereus, Bacillus
amyloliquefaciens và Pseudomonas
stutzeri để
tạo
ra
một
tập
đoàn
vi
khuẩn,
giúp
giảm
mạnh
nồng
độ
ammonia
trong
nước
thải
lên
đến
84.89%
,
khi
sử
dụng Bacillus
amyloliquefaciens và Pseudomonas
stutzeri đơn
lẻ
thì
hiệu
quả
chỉ
đạt
44-57%.
Xử
lý
sinh
học
như
một
chiến
lược
bền
vững
để
cải
thiện
chất
lượng
nước
trong
nuôi
trồng
thủy
sản
và
có
thể
làm
giảm
bớt
sự
ô
nhiễm
môi
trường.
Sự
kết
hợp
ba
nhóm
vi
khuẩn Bacillus
cereus, Bacillus
amyloliquefaciens và Pseudomonas
stutzeri được
sử
dụng
trong
nghiên
cứu
này
như
một
tác
nhân
tăng
cường
sinh
học
để
xử
lý
nước
thải
sinh
ra
trong
bể
nuôi
cá
rô
phi.
Mặc
dù
nồng
độ
ammonia,
nitrit
và
nitrat
tăng
lên
trong
suốt
quá
trình
sử
dụng
tập
hợp
3
vi
khuẩn
này
nhưng
vẫn
luôn
duy
trì
trong
giới
hạn
an
toàn.
Nghiên
cứu
này
sẽ
đóng
góp
một
phần
rất
lớn
cho
quá
trình
xử
lý
nước
thải
của
ngành
nuôi
trồng
thủy
sản
ở
nước
ta.