zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Công nghệ - Môi trường

Đồ án tốt nghiệp: Bước đầu phân lập tuyển chọn một số chủng vi khuẩn xử lý nitrate trong nước thải

Chia sẻ: Trương Yến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Báo xấu

36
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm tuyển chọn một số vi khuẩn có hoạt tính khử nitrate mạnh từ nước thải nhà máy giấy nhằm ứng dụng xử lý nitrate trong nước thải công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Bước đầu phân lập tuyển chọn một số chủng vi khuẩn xử lý nitrate trong nước thải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU PHÂN LẬP TUYỂN CHỌN MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN XỬ LÝ NITRATE TRONG NƯỚC THẢI Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS.Phạm Minh Nhựt Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Nam MSSV: 107111096 Lớp:07DSH4 TP. Hồ Chí Minh, 2011
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Vấn đề ô nhiễm môi trường đã và đang là vấn đề nóng mà xã hội đang quan tâm, không giới hạn ở phạm vi khu vực một quốc gia nào mà là vấn đề toàn cầu. Nền công nghiệp hiện đại đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực không thể phủ nhận. Thế nhưng đằng sau những lợi ích đó con người đang dần làm hủy hoại môi trường sống của mình như:Vấn đề ấm lên toàn cầu, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất… nhưng trên hết là vấn đề ô nhiễm nguồn nước kể cả nguồn nước ngầm có nguy cơ đe dọa sự sống còn của chúng ta. Trong rất nhiều tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước thì nitrate là tác nhân gây ô nhiễm phổ biến hơn cả trong hoạt động công nghiệp lẫn nông nghiệp. Ô nhiễm nitrate ảnh hưởng trực tiếp đến sự tồn tại của các sinh vật thủy sinh và sức khỏe con người. Hiện nay có khá nhiều phương pháp để xử lý nitrate trong nước thải như thẩm thấu ngược, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học... nhưng trong tất cả các phương pháp thì phương pháp sinh học mang lại hiệu quả nhiều hơn thông qua việc sữ dụng các vi sinhh vật để xử lý chúng. Tuy nhiên để nâng cao hiệu quả làm giảm lượng nitrate trong nước thải thì việc phân lập và chọn lọc các chủng vi sinh vật có khả năng khử nitrate mạnh trong nước là điều cần thiết. Các vi sinh vật khử nitrate phân bố rất nhiều trong đất, bùn và trong nước, chúng bao gồm vi khuẩn, vi khuẩn cổ và nấm. Gần đây, khả năng khử nitrate có thể có ở khoảng 150 loài thuộc 50 họ. Trong số các loài này, Pseodomonas, Neisseria, Bacillus là những vi khuẩn khử nitrate phồ biến nhất và quá trình khử nitrate của chúng có thể 1
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt thực hiện ở điều kiện kỵ khí và bán kỵ khí. Tuy nhiên, Alcaligenes faecalis và Paracoccus denitrificans được chứng minh là có khả năng thực hiện sự khử nitrate bằng cách sử dụng đồng thời nitrate và oxy như chất nhận điện tử. Vì vậy, việc tìm ra chủng có hoạt tính khử nitrate mạnh, thích ứng điều kiện xử lý khác nhau nhằm xử lý thích hợp cho từng loại nước thải khác nhau là việc làm hết sức cần thiết. Với ý nghĩa khoa học và thực tiển nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Bước đầu phân lập và tuyển chọn một số chủng vi khuẩn xử lý nitrate trong nước thải”, đề tài được thực hiện tại Phòng Thí Nghiệm Vi sinh Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. 1.2 Mục đích Tuyển chọn một số vi khuẩn có hoạt tính khử nitrate mạnh từ nước thải nhà máy giấy nhằm ứng dụng xử lý nitrate trong nước thải công nghiệp. 1.3 Nội dung - Phân lập các chủng vi khuẩn có khả năng xử lý nitrate. -Thử nghiệm khả năng xử lý nitrate của các chủng này trong phòng thí nghiệm. 1.4 Phạm vi nghiên cứu Những nghiên cứu hiện thời đang ở giai đoạn đầu sàng lọc tuyển chọn các chủng có hoạt tính khử nitrate và đánh giá hiệu quả làm giảm nitrate được thực hiện ở phạm vi phòng thí nghiệm. 2
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu về nước thải và nitrate trong nước thải 2.1.1 Đôi nét về nước thải Trên toàn cầu, nước là một tài nguyên vô cùng phong phú nhưng nước chỉ hữu dụng với con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ, đúng dạng và đạt chất lượng theo yêu cầu. Hơn 99% trữ lượng nước trên thế giới nằm ở dạng không hữu dụng đối với đa số các mục đích của con người do độ mặn (nước biển), địa điểm, dạng (băng hà). 2.1.1.1. Phân bố và dạng của nước trên trái đất Bảng 2.1.Bảng phân bố và dạng của nước trên Trái đất % Tổng Diện tích Tổng thể tích Địa điểm lượng (km2) nước (km3) nước Các đại dương và biển (nước mặn) 361.000.000 1.230.000.000 97.2000 Khí quyển (hơi nước) 510.000.000 12.700 0,0010 Sông, rạch ------- 1.200 0,0001 Nước ngầm (đến độ sâu 0,8 km) 130.000.000 4.000.000 0,3100 Hồ nước ngọt 855.000 123.000 0,0090 Tảng băng và băng hà 28.200.000 28.600.000 2.1500 3
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Con người khai thác các nguồn nước tự nhiên để cung cấp nước cho các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn do chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu không được xử lý trước khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽ làm ô nhiễm môi trường. Vì vậy, nước thải trước khi thải vào sông, hồ nguồn nước) cần phải được xử lý thích đáng. Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải, khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước". Theo các quy định về bảo vệ môi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển bình thường của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu. Theo một định nghĩa khác "Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này" 4
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Bảng 2.2. Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nước thải và nguồn sinh ra nó (Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991) Đặc điểm Nguồn Lý học Màu Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân hủy của các chất thải hữu cơ. Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải Chất rắn Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn đất. Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp Hóa học Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp Phenols Nước thải công nghiệp 5
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Protein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Chất hữu cơ bay Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp hơi Các chất nguy Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp hiểm Các chất khác Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong tự nhiên Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm Chlorides Nước cấp, nước ngầm Kim loại nặng Nước thải công nghiệp Nitrogen Nước thải sinh hoạt, công nghiệp pH Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Phosphorus Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp, rửa trôi Sulfur Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp, nước cấp 6
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Hydrogen sulfide Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt Methane Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt Oxygen Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí - nước Sinh học Động vật Các dòng chảy hở và hệ thống xử lý Thực vật Các dòng chảy hở và hệ thống xử lý Eubacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý Virus Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý 7
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.1.3 Những chất gây ô nhiễm cần chú trọng và nguyên nhân Bảng 2.3.Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú trọng đến trong quá trình xử lý nước thải (Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989) Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng Các chất rắn lơ Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải lửng chưa xử lý được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn vị mg/L. Các chất hữu cơ có Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo. thể phân hủy bằng Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải con đường sinh học thẳng vào nguồn nước, quá trình phân hủy sinh học sẽ làm suy kiệt oxy hòa tan của nguồn nước. Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lý là MPN (Most Probable Number). Các dưỡng chất N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm. 8
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Các chất ô nhiễm Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung nguy hại thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính. Các chất hữu cơ Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông khó phân hủy thường. Ví dụ các nông dược, phenols... Kim loại nặng Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức chế các quá trình xử lý sinh học Chất vô cơ hòa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông nghiệp, công nghiệp Nhiệt năng Làm giảm khả năng bão hòa oxy trong nước và thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật Ion hydrogen Có khả năng gây nguy hại cho thủy sinh vật 9
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.2 Giới thiệu về nitrate trong nước thải Cấu tạo hóa học: Nitrate là muối của acid nitrite. Trong muối nitrat, ion NO3- có cấu tạo hình tam giác đều với góc ONO bằng 120 độ và độ dài liên kết N-O bằng 1,218 Angtron. Hình 2.1: Cấu tạo hóa học nitrate Đặc điểm về muối nitrate: Ion NO3- không có màu nên các muối nitrat của những cation không màu đều không có màu. Hầu hết các muối nitrate đều dễ tan trong nước. Một vài muối hút ẩm trong không khí như NaNO3 và NH4NO3. Muối nitrate của những kim loại hóa trị hai và hóa trị ba thường ở dạng hydrat. Muối nitrate khan của kim loại kiềm khá bền với nhiệt ( chúng có thể thăng hoa trong chân không ở 380 - 500 độ C). Còn các nitrate của kim loại khác dễ phân hủy khi đun nóng. Độ bền nhiệt của muối nitrate phụ thuộc vào bản chất cation kim loại. Nitrate có mặt trong môi trường qua các hoạt động cộng nghiệp, nông nghiệp… chính vì lẽ đó chúng cũng có mặt trong nước.Trong nông nghiệp: Nitrate đi vào nguồn nước qua việc bón phân, phân bón gốc nitrate sử dụng phổ biến nhất là NaNO3 và NH4NO3. Sau khi bón phân, thực vật lấy đi một phần lượng nitơ được bón vào, cụ thể là 25-30%. Dư lượng còn lại di vào trong nước ngầm và nước mặt do các hợp chất nitrate thường có thể tan trong nước. 10
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.3 Nguồn gốc hình thành nitrate Quá trình hình thành nitrate là một giai đoạn không thể thiếu trong vòng tuần hoàn của nitơ trong tự nhiên. Nitrate hình thành qua quá trình nitrate hóa Hình 2.2: Chu trình nitơ (Nguồn http://bioh.wikispaces.com/More+Elemental+Cycles) Quá trình nitrate hóa là quá trình oxy hóa sinh hóa nitơ của các muối amon đầu tiên thành nitrite và sau đó thành nitrate trong điều kiện thích ứng (có oxy và nhiệt độ trên 4oC) nhờ hoạt động của các vi sinh vật. Khi bón các phân N hữu cơ như phân bánh dầu, phân cá, bèo hoa dâu...chúng ta cung cấp cho đất lượng protein khá cao. Các chất này sẽ bị khoáng hóa nhanh chóng và phóng thích NH4+. 11
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Phân hóa học chứa N hữu cơ như urea, khi bón vào đất cũng cần có vi sinh vật phân giải thành ammonium mới được cây sử dụng. Do vi sinh vật tiết ra phân hóa tố urease để thủy phân urea, để sau cùng cho ra NH3 theo phản ứng: CO(NH2)2 + H2O  (NH4)2CO2  2NH3 + CO2 Vi khuẩn tham gia quá trình nitrate hóa gồm có 2 nhóm , trong đó có 7 nhóm vi khuẩn tự dưỡng:  Vi khuẩn nitrite: oxy hóa amoniac thành nitrite hoàn thành giai đoạn thứ nhất.  Vi khuẩn nitrate: oxy hóa nitrite thành nitrate, hoàn thành giai đoạn thứ hai. + Nhóm vi khuẩn ôxít hoá NH4 thành NO2: Nhóm này do 5 chi vi khuẩn đảm nhiệm:  Vi khuẩn hình (que) bầu dục: Nitrosomonas  Vi khuẩn hình cầu: Nitrosococcus  Vi khuẩn xoắn: Nitrosospira  Vi khuẩn có khuẩn lạc nhầy nhụa và có nang : Nitrosococystis  Vi khẩn có khuẩn lạc nhầy nhụa, không có nang: Nitrosogcola + Nhóm vi khuẩn ôxít hoá nitrite thành nitrate  Vi khuẩn không có zoogloea: Nitrobacter  Vi khuẩn có zoogloea: Nitrocystis Trong bảy chi vi khuẩn trên đây, Nitrosomonas và Nitrobacter là thường gặp nhất. Ngoài các vi khuẩn trên, các vi sinh vật dị dưỡng như Streptomyces, Pseudomonas, 12
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Aspergillus... cũng có tham gia quá trình chuyển hóa N này nhưng không quan trọng lắm. Các phản ứng được biểu diễn qua các phương trình sau: Nitrosomonas 2NH3 + 3O2 ------------- 2HNO2 + 2H2O Nitrobacter 2HNO2 + O2 ------------ 2HNO3 Hoặc (NH4)2CO3 + 3O2 = 2HNO2 + CO2 + 3H2O 2HNO2 + O2 = 2 HNO3 Nếu cây cối không kịp hấp thụ hết lượng nitrate này thì nước mưa và nước tưới sẽ làm cho nó ngấm vào lòng đất, làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Tuy nhiên con người lại chính là thủ phạm tạo ra nguồn ô nhiễm nitrate lớn nhất thông qua các hoạt động nông nghiệp như:  Sử dụng phân bón hóa học hoặc hữu cơ  Chăn nuôi  Thải nước và rác không qua xử lý  Hệ thống bể phốt 13
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.4 Quá trình phản nitrate (Denitrification) Con đường chuyển hoá của nitrate qua các quá trình đồng hoá - dị hoá để trở về các dạng như N2, NO, N2O được gọi là quá trình phản nitrate. Trong quá trình khử nitrate thì nitrate bị khử thành nitrite, oxit nitơ, amoniac, hoặc nitơ nguyên tố. Thông thường nhất , các nitrate được chuyển đổi thành các phần tử nitơ tinh khiết. Quá trình khử sinh học của nitrate đến khí nitơ (N2) thực hiện bởi những vi khuẩn dị dưỡng tùy ý. Những vi khuẩn này cần nguồn cacbon như là nguồn thức ăn, chúng có thể sử dụng nguồn oxy hòa tan trong nước hoặc lấy từ nitrate. Những đại diện của vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong quá trình này là Pseudomonas, Stenotrophomonas, Escherichia. Phần lớn những vi khuẩn khử nitrate chỉ khử nitrate đến nitrite, các loài khác lại khử nitrite đến amoniac. Vi khuẩn khử nitrate phần lớn là những vi sinh vật kỵ khí tùy nghi, chúng sử dụng oxy hòa tan hoặc nitrate như là nguồn oxi cho quá trình trao đổi chất và oxy hóa các chất hữu cơ.Tuy nhiên sự khử nitrate chỉ xảy ra khi có sự thiếu hụt oxy và khi đó nitrate trở thành nguồn cung cấp oxy chính cho các vi sinh vật .Nếu trong môi trường tồn tại oxy hòa tan và nitrate thì vi khuẩn sẽ sử dụng oxy hòa tan trước. Điều này sẽ dẫn đến lượng nitrate bị khử sẽ thấp hơn, do sự khử nitrate chỉ xảy ra dưới điều kiện yếm khí hoặc thiếu oxi ( khi nồng độ oxy hòa tan ít hơn 0.5mg/L , lý tưởng là dưới 0.2mg/l). Khi đó vi khuẩn phá vỡ nitrate (NO3- ) thành oxi (O2), lượng nitrate sẽ bị khử về dạng N2O và lần lượt thành khí nitơ, và thoát ra khí quyển do độ hòa tan thấp. Phương trình mô tả quá trình khử nitrate như sau: 6 NO3- + 5 CH3OH  3N2+ 5 CO2+ 7 H2O + 6 OH- Trong phương trình trên CH3OH đóng vai trò là nguồn cacbon cho quá trình khử nitrate xảy ra, pH tối ưu cho quá trình khử nitrate là từ 7.0 - 8.5, quá trình khử nitrate là một quá trình làm tăng độ kiềm, làm pH môi trường tăng cao. 14
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.5 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử nitrate Những điều kiện ảnh hưởng đến hiệu quả khử nitrate là :  Nồng độ nitrate  Điều kiện yếm khí  Sự hiện diện của chất hữu cơ  pH môi trường  Nhiệt độ ( chỉ từ 5oC-30oC)  Độ kiềm  Kim loại dạng vết Ảnh hưởng của nguồn carbon :Tỉ lệ tăng trưởng cao nhất là khi xử dụng nguồn cacbon methanol hoặc acid acetic, thấp hơn khi sử dụng nước thải thô và thấp nhất là khi sử dụng nguồn carbon nội sinh ở nhiệt độ thấp. Ảnh hưởng pH :Sự gia tăng oxít nitơ (NO) xuất hiện ở pH < 7, nếu pH > 7,3 thì dinitơ oxyt (N2O) có xu hướng bị tái hấp thụ và tiếp theo bị khử trong quá trình phản nitrate trở thành nitơ phân tử. Điều kiện yếm khí :Quá trình phản nitrate đến nitơ phân tử chỉ xảy ra trong điều kiện kỵ khí hay kỵ khí một phần, nên quá trình này thường gặp trong đất yếm khí và trong đáy sâu của các hồ, các biển...không có oxy hoặc giàu các chất hữu cơ đang bị phân huỷ. 2.1.5 Những tác động tích cực và tiêu cực của nitrate 2.1.5.1Tích cực Hơn 90% nitơ được hấp thụ ở thực vật là ở dạng nitrate, nitơ cần thiết cho sự tăng trưởng và sinh sản cho cả thực vật và động vật, là thành phần cơ bản của protein, khi động vật ăn thực vật, thì các dạng nitơ trong thực vật có tác động quan trọng trên sự 15
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt tăng trưởng và sinh sản của chúng. Do vậy, việc cung cấp đầy đủ lượng nitrate cần thiết có lợi cho sự tăng trưởng ở thực vật ( Marshall Christy and George S. Smith). Trong nông nghiệp : Nitrate được sử dụng chủ yếu làm phân bón. Trong công nghiệp : Nitrate được dùng làm thủy tinh và thuốc nổ và tham gia trong sản xuất nhiều hóa chất khác. Trong thực phẩm nitrate được sử dụng rộng rãi để tăng cường màu sắc và kéo dài tuổi thọ của các loại thịt chế biến (Human Health Fact Sheet, August 2005). Tất cả các nhóm vi sinh vật, nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn đều cần N để sinh trưởng và sinh sản. Chúng cũng sữ dụng nitơ dạng nitrate hoặc ammoni hoặc cả hai dạng Nitrate còn đóng vai trò là chất nhận điện tử trong điều kiện thiếu oxy ở ở vi khuẩn ky khí tùy nghi và một số loài vi khuẩn ky khí. Những nghiên cứu của Abir U. Igamberdiev và Robert D. Hill , 2004, chứng minh nitrate tham gia vào duy trì năng lượng ở tế bào thực vật trong điều kiện thiếu oxy. Hình 2.3: Vai trò Nitrate, NO, Haemoglobin trong duy trì chuổi chuyền điện tử, duy trì năng lượng giúp thực vật thích nghi trong điều kiện thiếu oxi (http://jxb.oxfordjournals.org/content/55/408/2473.full) 16
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt 2.1.5.2 Tác hại nitrate Theo đánh giá của tổ chức y tế thế giới WHO thì hàm lượng NO3 - trong nước ngầm sử dụng cho cấp nước sinh hoạt ở hầu hết các nước phát triển đang tăng lên. NO3- khi vào cơ thể người tham gia phản ứng khử ở dạ dày và đường ruột do tác dụng của các men tiêu hoá sinh ra NO2-. Nitrite sinh ra phản ứng với Hemoglobin tạo thành Methaemoglobinemia làm mất khả năng vận chuyển oxi của Hemoglobin. Thông thường Hemoglobin chứa Fe2+, ion này có khả năng liên kết với oxi. Khi có mặt NO2- nó sẽ chuyển hoá Fe2+ làm cho hồng cầu không làm được nhiệm vụ chuyển tải O2. Nếu duy trì lâu sẽ dẫn tới tử vong. 4HbFe2+ O2 + 4 NO2- + 2 H2O ----> 2 HbFe3+ + OH- + 4 NO3- + O2 Sự tạo thành methaemoglobinemia đặc biệt thấy rõ ở trẻ em. Trẻ em mắc chứng bệnh này thường xanh xao ( bệnh Blue baby ) và dễ bị đe doạ đến cuộc sống đặc biệt là trẻ dưới 6 tháng tuổi. Hình 2.4:Hội chứng trẻ xanh Ngoài ra, NO2- trong cơ thể dễ tác động với các amin tạo thành nitrosamine một hợp chất tiền gây ung thư. 17
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Các hợp chất nitroso được tạo thành từ amin bậc hai và axit nitrơ (HNO2) có thể trở nên bền vững hơn nhờ tách loại proton để trở thành nitrosamine như sau: Các amin bậc ba trong môi trường axit yếu ở pH = 3- 6 với sự có mặt của ion nitrite chúng dễ dàng phân huỷ thành anđehit và amin bậc hai. Sau đó amin bậc hai tiếp tục chuyển thành nitrosamin. Các amin bậc hai thường xuất hiện trong quá trình nấu rán thực phẩm giàu protein hay quá trình lên men. Nitrite có trong rau quả vào khoảng 0,05 - 2 mg/kg. Khi dùng thực phẩm hay nguồn nước chứa hàm lượng nitrite vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ngộ độc, ở liều lượng cao có thể gây chết người. Do nitrate và nitrite có độc tính cao như vậy nên tổ chức y tế thế giới và các quốc gia đều có những quy định về hàm lượng nitrat và nitrite trong các rau quả, trong nước uống. Quy định về hàm lượng nitrate và nitrite trong trong nước uống của một số quốc gia, tổ chức như sau 18
SVTH: Nguyễn Thanh Nam GVHD: ThS.Phạm Minh Nhựt Bảng 2.4.Tiêu chuẩn về hàm lượng nitrate và nitrite trong nước uống theo các tổ chức (http://i321.photobucket.com/albums/nn378/tuxedomask_photo/Chemistry /2-26- 20098-43-19PM.png) STT Tổ chức Hàm lượng NO3-(mg/l) Hàm lượng NO2-(mg/l) 1 WHO 45 .. 2 TCVN 5501-91 50 0,1 3 Canada 10 1 4 EEC 50 0,1 5 CHLB Đức 50 0,1 2.2 Giới thiệu về vi sinh vật xử lý nitrate Vi khuẩn khử nitrate đã được nghiên cứu khá rộng do bởi chúng có sự tham gia vào chu trình chuyển hóa nitơ. 2.2.1 Vi khuẩn Paracoccus species Paracoccus là cầu khuẩn, Gram âm , không di động , không sinh bào tử, ky khí, có hoạt tính khử nitrate, 14 loài thuộc chi này đã được xác định và chúng có hình thái tương tự nhau như: P. alcaliphilus, P. aminophilus, P. denitrificans, P.solventivorans và P. versutus 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh

81 tài liệu

1643 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.