Giáo trình Vi sinh vật môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ Hồ CHÍ MINH<br /> VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN<br /> Đ ỗ H ồ N G LA N C H I - B Ù I L Ê T H A N H K H IÊ T<br /> N G U Y Ễ N T H Ị T H A N H K IÊ U - L Â M M IN H T R IÊ T<br /> <br /> VI SINH VẬT<br /> MÔI TRƯỜNG<br /> <br /> ĐỎ HỒNG LAN CHI - BÙI LÊ THANH KHIÉT<br /> NGUYÊN THỊ THANH KIÈU - LÂM MINH TRIÉT<br /> <br /> VI SINH VẬT MÔI TRƯỜNG<br /> <br /> (Tái bản lần thứ tư)<br /> <br /> NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA<br /> THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2014<br /> <br /> VI S IN H V Ậ T M Ô I T R Ư Ờ N G<br /> Đỗ Hồng Lan Chi - Bùi Lê Thanh Khiết - Nguyễn Thị Thanh Kiều<br /> Lâm Minh Triết<br /> <br /> NHÀ XUẤT BẢN<br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ H ổ CHÍ MINH<br /> Khu phố 6 , Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TPHCM<br /> Số 3, Công trường Quốc tế, Quận 3, TP Hồ Chí Minh<br /> ĐT: 38239171 - 38225227 - 38239172<br /> Fax: 38239172 - E-m ail: vnuhp@ vnuhcm .edu.vn<br /> <br /> PHÒNG PHÁT HÀNH NHÀ XUAT BẢN<br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ H ồ CHÍ MINH<br /> Số 3 Công trường Quốc tế - Quận 3 - TPHCM<br /> ĐT: 38239170 -0982920509 - 0913943466<br /> Fax: 38239172 - W ebsite: w w w .nxbdhqghcm .edu.vn<br /> <br /> Chịu trịc h nhiệm xuất bản:<br /> N G U Y Ê N HO ÀNG D Ũ N G<br /> Chịu trịc h nhiệm nội dung:<br /> N G U Y Ễ N HOÀNG D Ũ N G<br /> Tổ chức bản thảo ưà chịu trách nhiệm về tác quyền<br /> NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM<br /> Biên tập:<br /> PH Ạ M A N H TÚ - PHẠM VĂN THỊNH<br /> Sửa bản in:<br /> TRÀN VĂN THÁNG<br /> Trình bày bìa:<br /> XUÂN THẢO<br /> Mã số ISBN: 978-604-73-2066-0<br /> Số lượng 1.000 cuốn; k h ổ 16 X 24 cm.<br /> Số dâng ký k ế hoạch x u ất bản: 1660-2013/CXB/25-99/ĐHQGTPHCM<br /> Q uyết đ ịnh x uất b ả n số: 49 ngày 24/02/2014 của NXB ĐHQGTPHCM.<br /> In tạ i Công ty TN H H In và Bao bì Hưng Phú<br /> 162A/1, KP1A, p. An Phú, TX T h u ận An, B ình Dương<br /> Nộp lưu chiểu quí II n ă m 2014<br /> <br /> LỜI NÓI ĐÀU<br /> Trong nhùng năm 60 cùa thế kỳ XX, một trong những công việc<br /> chính của các kỹ sư thanh hóa (sanitary engineers) là xử lý nước thải.<br /> Thời kỳ này người ta đã thực hiện rat nhiều nghiên cứu ứng dụng vi sinh<br /> vật để xử lý các chắt thải cũng như đế phát hiện và kiểm soát vi sinh gây<br /> bệnh. Ngày nay người ta gọi tên ngành “kỳ thuật môi trường”<br /> (environmental engineering) thay cho tên “kỹ thuật thanh hóa” (sanitary<br /> engineering) cùa nhũng năm 60. Theo đó, môn vi sinh kỹ thuật môi<br /> trườnị trở nên pho biến trong khoảng hai thập kỳ gần đây như một công<br /> cụ hữu ích cung cap kiến thức về vai trò cùa vi sinh vật trong quá trình<br /> xừ lý (hất ô nhiễm. Nhờ những kỳ thuật tiến bộ cùa sinh học phân từ và<br /> công r.ghệ di truyền, các kỹ sư môi trường và những nhà vi sinh học ngày<br /> càng cuan tâm đến bản chất quá trình phân hủy sinh học áp dụng trong<br /> xử lý :ác chất thải, các hóa chắt nguy hại nhằm tìm kiếm các phưomg<br /> thức h ệu quả kiểm soát các chat gây ô nhiễm.<br /> Xiắt bản tài liệu này, tác già mong muốn cung cắp kiến thức về vi<br /> sinh Vật học đại cương thường gặp trong kỹ thuật môi trường, về các quá<br /> trình sinh học trong xừ lý ô nhiễm. Nội dung sách bao gồm 15 chương, đi<br /> từ kiết thức cơ bản của vi sinh học, các yểu to vi sinh trong sức khỏe<br /> cộng ¿ong, đen các quá trình chuyến hóa, cơ chế sinh học trong xử lý<br /> môi trrờìĩg - đó là “sự giao thoa ” giữa hai ngành vi sinh học và kỹ thuật<br /> môi trrờng học. Thêm vào đó, các bài đọc thêm minh họa cho nội dung<br /> cũng cược long ghép cuối mồi chương trong lần tái bản này.<br /> Qiyển sách này có thế được dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên<br /> chuyêi ngành khoa học môi trường và kỳ thuật môi trường. Nó cùng có<br /> thê là ài liệu tham khảo của cán bộ nghiên cứu, cán bộ quàn lý và kỹ sư<br /> môi trrờng.<br /> Cíc tác giả trân trọng gừi đến người đọc và cảm ơn các ý kiến đóng<br /> góp đt sửa chừa các sai sót và nâng cao chất lượng trong lần tái bản<br /> tiếp th’o cho quyến “Vi sinh vật môi trường ” này.<br /> <br /> Các tác giả<br /> <br /> V<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> Lời nói đầu...................................................................................................................iii<br /> CHƯƠNG 1: THÉ GIỚI VI SINH VẬT...............................................................1<br /> 1.1. Giới t h iệ u ................................... *<br /> ....................................................................1<br /> 1.2. CÁU TRÚC TẾ BÀO............................................................................................. 3<br /> 1.2.1. Kích thước tế bào.......................................................................................3<br /> 1.2.2. Màng tế bào chất........................................................................................3<br /> 1.2.3. Vách tế bào................................................................................................. 4<br /> 1.2.4. Màng ngoài.................................................................................................4<br /> 1.2.5. Glycocalyx................................................................................................. 4<br /> 1.3. VẬT LIỆU DI TRUYỀN......................................................................................... 5<br /> 1.4. CÁC nhóm VI SINH CHỦ YẾU............................................................................6<br /> 1.4.1. Vi khuẩn...................................................................................................... 6<br /> 1.4.2. N ấm ............................................................................................................ 13<br /> 1.4.3. Tảo..............................; ......................... ................................................16<br /> 1.4.4. Protozoa và động vật cao hơn............................................................... 21<br /> CHƯƠNG 2: TRAO ĐÔI CHÁT VÀ SINH TRƯỞNG VI SINH VẬT......30<br /> 2.1. Giới thiệu ........................................................................................... ’...........30<br /> 2.2. Enzyme và ĐỘNG HỌC ENZYME...................................................................30<br /> 2.2.1. Giới thiệu...................................................................................................30<br /> 2.2.2. Động học enzyme.................................................................................... 31<br /> 2.3. Trao đổi chát của VI SINH VẬT................................................................32<br /> 2.3.1. Giới thiệu...................................................................................................32<br /> 2.3.2. Dị hóa (Catabolism)................................................................................. 32<br /> 2.3.3. Đồng hóa (Anabolism)............................................................................39<br /> 2.3.4. Quang tổng hợp........................................................................................39<br /> 2.3.5. Phân loại trao đổi chất cùa vi sinh vật................................................. 40<br /> 2.4. Đ ộng Hộc sinh trưởng VI SINH VẬT........................................................44<br /> 2.4.1. Nuôi cấy tĩnh............................................................................................ 45<br /> 2.4.2. Sinh trường vi sinh vật trong điều kiện nuôi cấy liên tục...................47<br /> 2.4.3. Các thông số động học khác...................................................................48<br /> 2.4.4. Đo sinh khối vi sinh vật.......................................................................... 49<br /> 2.4.5. Các yếu tố ảnh hường đến sự tăng trường vi sinh vật........................ 50<br /> CHƯƠNG 3: VI SINH VẬT VÀ CÁC CHU TRÌNH<br /> SINH ĐỊA HÓA HỌC ..................................................................56<br /> 3.1. GIỚI thiệu ........................................................................................................ 56<br /> 3.2. Vi SINH VẬT TRONG CHU TRÌNH N ............................................................... 56<br /> 3.2.1. Sự cố định N (Nitrogen fixation)........................................................... 57<br /> 3.2.2. Sự đồng hóa nitơ (assimilation)............................................................. 58<br /> 3.2.3. Sự khoáng hóa nitơ (ammonification).................................................. 59<br /> 3.2.4. Quá trình nitrát hóa (nitrification)......................................................... 59<br /> 3.2.5. Sự khừ nitrát hóa (denitrification)......................................................... 64<br /> <br />