Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG CHѬѪNG V Ô NHIӈM VI SINH VҰT 5.1 NGUYÊN NHÂN CӪA VҨN Ĉӄ Ơ NHIӈM VI SINH Vi sinh vұt ngồi nhӳng nhóm tham gia vào chu trình chuyӇn hố vұt chҩt có lӧi cho mơi trѭӡng sinh thái cịn có nhӳng nhóm gây bӋnh cho ngѭӡi, ÿӝng vұt, thӵc vұt Nhӳng nhóm vi sinh vұt gây bӋnh ÿһc biӋt nhóm gây bӋnh cho ngѭӡi tӗn tҥi nhiӅu môi trѭӡng sӕng sӁ nguӗn lây bӋnh nguy hiӇm Mơi trѭӡng có tӗn tҥi nhiӅu vi sinh vұt gây bӋnh gӑi môi trѭӡng bӏ ô nhiӉm vi sinh Con ngѭӡi sӕng môi trѭӡng ô nhiӉm vi sinh sӁ có khҧ bӏ bӋnh truyӅn nhiӉm nhѭ bӋnh ÿѭӡng hô hҩp (lao, viêm phӃ quҧn ), bӋnh ÿѭӡng ruӝt (tҧ, lӷ, thѭѫng hàn ) Nguyên nhân cӫa sӵ ô nhiӉm vi sinh phҧi kӇ ÿӃn nguӗn gây ô nhiӉm quan trӑng Ĉó chҩt thҧi cӫa bӋnh viӋn chҩt thҧi sinh hoҥt 5.1.1 Vҩn ÿӅ chҩt thҧi cӫa bӋnh viӋn BӋnh viӋn nѫi tұp trung loҥi vi sinh vұt gây bӋnh bӋnh nhân mang vào Trong trình ÿiӅu trӏ, nhӳng vi sinh vұt gây bӋnh không chӍ nҵm cѫ thӇ bӋnh nhân mà ÿѭӧc nhân lên phòng xét nghiӋm vi trùng Sau mӛi lҫn xét nghiӋm vi trùng có tiӃn hành khӱ trùng tồn bӝ dөng cө thí nghiӋm song viӋc tӗn tҥi vi sinh vұt gây bӋnh chҩt thҧi bӋnh viӋn không thӇ tránh khӓi Nhӳng chҩt thҧi ÿѭӧc ÿѭa mơi trѭӡng ÿó mӝt nhӳng nguӗn nhiӉm vi sinh cho môi trѭӡng xung quanh KӃt quҧ thí nghiӋm vӅ viӋc xác ÿӏnh thành phҫn vi sinh vұt mơi trѭӡng xung quanh bӋnh viӋn có xӱ lý chҩt thҧi không xӱ lý chҩt thҧi có sӵ khác rõ rӋt Ӣ nhӳng bӋnh viӋn chҩt thҧi ÿѭӧc ÿѭa thҷng môi trѭӡng không qua xӱ lý vi sinh vұt gây bӋnh chiӃm mӝt tӹ lӋ cao Tuy mӝt sӕ vi sinh vұt gây bӋnh cho cѫ thӇ ngѭӡi không thӇ tӗn tҥi lâu mơi trѭӡng ngồi cѫ thӇ nhѭng sӵ thҧi liên tөc vào môi trѭӡng khiӃn cho môi trѭӡng xung quanh bӋnh viӋn lúc cNJng phát hiӋn thҩy nhӳng nhóm vi sinh vұt ÿó Bên cҥnh ÿó có nhӳng nhóm vi khuҭn có bào tӱ nhѭ vi khuҭn lao có thӇ tӗn tҥi rҩt lâu môi trѭӡng nѭӟc nhiӉm vào cѫ thӇ ngѭӡi 5.1.2 Vҩn ÿӅ chҩt thҧi sinh hoҥt vӋ sinh ÿô thӏ 161 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG Chҩt thҧi sinh hoҥt bao gӗm rác rѭӣi hàng ngày ngѭӡi thҧi nhӳng hoҥt ÿӝng sӕng nhѭ thӭc ăn thӯa, giҩy vөn, bao bì ÿӵng thӭc ăn Bên cҥnh ÿó cịn mӝt nguӗn chҩt thҧi sinh hoҥt quan trӑng nӳa phân nѭӟc tiӇu Khu hӋ sinh vұt ÿѭӡng ruӝt cӫa ngѭӡi vô phong phú, ÿó có rҩt nhiӅu vi sinh vұt gây bӋnh Tồn bӝ nhӳng vi sinh vұt ÿó ÿѭӧc thҧi theo phân Phân nѭӟc tiӇu trѭӟc ÿѭa vào nguӗn nѭӟc thҧi chung cӫa thành phӕ chӍ ÿѭӧc xӱ lý bҵng phѭѫng pháp cѫ hӑc tӭc lӑc qua bӇ lӑc chӭa sӓi cát Bӣi vұy nguӗn nѭӟc thҧi sinh hoҥt chӭa rҩt nhiӅu vi sinh vұt gây bӋnh Ĉó nguӗn gây nhiӉm vi sinh cho mơi trѭӡng sӕng Bên cҥnh ÿó rác sinh hoҥt hàng ngày ngѭӡi thҧi nhѭ thӭc ăn thӯa, giҩy vөn, bao bì chӭa thӭc ăn, phân chó, mèo, chuӝt chӃt Bҧn thân vӯa nguӗn vi sinh vұt gây bӋnh vӯa nguӗn dinh dѭӥng cho vi sinh vұt tӯ khơng khí môi trѭӡng khác rѫi vào sinh sӕng, phát triӇn, ÿó có nhӳng vi sinh vұt gây bӋnh Ĉһc biӋt nhӳng ÿӕng rác tӗn tҥi thѭӡng xuyên tҥi ÿiӇm dân cѭ hoһc chӧ không ÿѭӧc thu dӑn hӃt nhӳng ә ô nhiӉm vi sinh nghiêm trӑng Các thí nghiӋm nghiên cӭu thành phҫn vi sinh vұt nhӳng ÿӕng rác ÿã phát hiӋn thҩy có mһt rҩt nhiӅu nhóm gây bӋnh cho ngѭӡi ÿӝng vұt 5.2 NHIӈM TRÙNG VÀ KHҦ NĂNG CHӔNG ĈӤ CӪA CѪ THӆ Vi sinh vұt gây bӋnh có môi trѭӡng bӏ ô nhiӉm vi sinh nguӗn nhiӉm bӋnh cho ngѭӡi sӕng mơi trѭӡng ÿó Rҩt nhiӅu bӋnh có khҧ lây lan tӯ ngѭӡi sang ngѭӡi khác gӑi bӋnh truyӅn nhiӉm Nhӳng ngѭӡi không phҧi sӕng môi trѭӡng bӏ ô nhiӉm vi sinh nhѭng tiӃp xúc vӟi ngѭӡi bӋnh cNJng sӁ bӏ nhiӉm bӋnh Vi sinh vұt tӯ nhӳng ngѭӡi bӏ bӋnh phát tán môi trѭӡng xung quanh lҥi tiӃp tөc gây ô nhiӉm môi trѭӡng Bӣi vұy vҩn ÿӅ vӋ sinh mơi trѭӡng vơ quan trӑng, có tác dөng giҧm bӟt tác dөng cӫa nhӳng ә bӋnh tӗn tҥi môi trѭӡng 5.2.1 Sӵ nhiӉm trùng khҧ gây bӋnh cӫa vi sinh vұt NhiӉm trùng hiӋn tѭӧng vi sinh vұt gây bӋnh xâm nhұp vào cѫ thӇ ngѭӡi, ÿӝng vұt, thӵc vұt hoһc vi sinh vұt (virus xâm nhұp vào vi khuҭn vi sinh vұt khác) Ӣ ÿây chӍ nói vӅ hiӋn tѭӧng nhiӉm trùng ӣ ngѭӡi NhiӉm trùng có thӇ làm cho ngѭӡi bӏ nhiӉm nhҽ, bӏ bӋnh nһng hoһc không thӇ hiӋn bӋnh tuǤ thuӝc vào phҧn ӭng cӫa cѫ thӇ hay gӑi khҧ miӉn dӏch cӫa cѫ thӇ 162 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG Vi sinh vұt gây bӋnh cho ngѭӡi thuӝc nhóm sӕng ký sinh Chúng sӕng ký sinh cѫ quan nӝi tҥng hoһc bӅ mһt cѫ thӇ ngѭӡi Khi sӕng cѫ quan nӝi tҥng chúng có khҧ gây bӋnh cho cѫ quan ÿó Ví dө nhѭ bӋnh gan, bӋnh dҥ dày, bӋnh phәi Khi sӕng bӅ mһt cѫ thӇ chúng gây nên nhӳng bӋnh da Có nhӳng nhóm sӕng ký sinh bҳt buӝc có nghƭa chӍ có thӇ sӕng ӣ cѫ quan mà ký sinh, khơng có khҧ sӕng ngồi mơi trѭӡng Có nhóm ký sinh khơng bҳt buӝc cịn gӑi ký sinh tuǤ nghi, chúng có khҧ sӕng mӝt thӡi gian nhҩt ÿӏnh ӣ ngồi cѫ thӇ, mơi trѭӡng ÿҩt hoһc nѭӟc có ÿiӅu kiӋn lҥi vào cѫ thӇ Khi vi sinh vұt gây bӋnh nhiӉm vào cѫ thӇ ngѭӡi, có thӇ dүn ÿӃn gây bӋnh, cNJng có thӇ tӗn tҥi cѫ thӇ mà không gây bӋnh Khҧ gây bӋnh phө thuӝc vào yӃu tӕ chính: ÿӝc lӵc cӫa vi sinh vұt, sӕ lѭӧng xâm nhұp ÿѭӡng xâm nhұp cӫa chúng Ĉӝc lӵc Ĉӝc lӵc cӫa vi sinh vұt gây bӋnh phө thuӝc vào nhiӅu yӃu tӕ ÿó yӃu tӕ quan trӑng nhҩt tính chҩt cӫa ÿӝc tӕ tiӃt trình sӕng cӫa vi sinh vұt khҧ sinh trѭӣng, phát triӇn cӫa vi sinh vұt cѫ thӇ chӫ + Ĉӝc tӕ: nhӳng chҩt ÿӝc sinh trình sӕng cӫa vi sinh vұt gây bӋnh Chúng có thӇ tiӃt môi trѭӡng xung quanh gӑi ngoҥi ÿӝc tӕ Nhӳng chҩt ÿӝc không tiӃt môi trѭӡng xung quanh mà chӍ ÿѭӧc giҧi phóng tӃ bào vi sinh vұt bӏ tan rã gӑi nӝi ÿӝc tӕ - Ngoҥi ÿӝc tӕ nói chung rҩt ÿӝc, chӍ cҫn mӝt liӅu lѭӧng rҩt nhӓ cNJng có thӇ gây chӃt Ngoҥi ÿӝc tӕ cӫa vi khuҭn gây ÿӝc thӏt có tính ÿӝc cao nhҩt Nhӳng vi khuҭn khác có ngoҥi ÿӝc tӕ vi khuҭn bҥch hҫu, uӕn ván, lӷ, liên cҫu khuҭn Vi khuҭn sau xâm nhұp vào cѫ thӇ thѭӡng khu trú ӣ mӝt cѫ quan nhҩt ÿӏnh, sau ÿó q trình sӕng chúng tiӃt ngoҥi ÿӝc tӕ lan khҳp cѫ thӇ làm tәn thѭѫng cѫ quan nӝi tҥng Ví dө ÿӝc tӕ cӫa vi khuҭn uӕn ván vi khuҭn ÿӝc thӏt gây rӕi loҥn thҫn kinh, ÿӝc tӕ cӫa vi khuҭn bҥch hҫu làm cҧn trӣ cѫ quan hô hҩp Ĉӕi vӟi nhӳng vi khuҭn sinh ngoҥi ÿӝc tӕ, ÿӇ nghiên cӭu ÿӝc tӕ ngѭӡi ta nuôi vi khuҭn mơi trѭӡng thích hӧp cho chúng phát triӇn mҥnh rӗi dùng phѭѫng pháp lӑc ÿӇ tách riêng tӃ bào ngoҥi ÿӝc tӕ Ngѭӡi ta thѭӡng làm mҩt tính ÿӝc cӫa ngoҥi ÿӝc tӕ ÿӇ sҧn xuҩt vacxin phòng bӋnh Có thӇ làm mҩt tính ÿӝc cӫa ngoҥi ÿӝc tӕ bҵng formol -5% ӣ nhiӋt ÿӝ 38 - 400C thӡi gian tháng, chҩt gӑi giҧi ÿӝc tӕ Giҧi ÿӝc tӕ không ÿӝc nhѭng vүn có tính kháng ngun nên có thӇ dùng làm 163 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG vacxin phịng bӋnh Ngoҥi ÿӝc tӕ thѭӡng có bҧn chҩt protein hҫu hӃt nhóm vi khuҭn sinh ngoҥi ÿӝc tӕ ÿӅu thuӝc nhóm gram dѭѫng - Nӝi ÿӝc tӕ gây ÿӝc yӃu hѫn ngoҥi ÿӝc tӕ Tính gây ÿӝc cӫa nӝi ÿӝc tӕ khơng có ÿһc trѭng riêng biӋt nhѭ ngoҥi ÿӝc tӕ Hҫu hӃt chúng ÿӅu gây nhӳng biӇu hiӋn chung giӕng nhѭ sӕt cao, rӕi loҥn tim mҥch, giҧm sӕ lѭӧng bҥch cҫu, rӕi loҥn tiêu hoá Các vi sinh vұt sinh nӝi ÿӝc tӕ thѭӡng thuӝc nhóm vi khuҭn gram âm, ví dө nhѭ nhóm trӵc khuҭn ÿѭӡng ruӝt Khác vӟi ngoҥi ÿӝc tӕ, nӝi ÿӝc tӕ có thành phҫn phӭc tҥp hѫn, thѭӡng mӝt phӭc hӧp cӫa Gluxit - Lipit - Protein, chӏu ÿѭӧc nhiӋt ÿӝ cao (1000C 30 - 60 phút) ngoҥi ÿӝc tӕ thѭӡng mҩt hoҥt tính ӣ nhiӋt ÿӝ cao Nӝi ÿӝc tӕ không thӇ chӃ ÿѭӧc thành giҧi ÿӝc tӕ Nӝi ÿӝc tӕ chӍ ÿѭӧc giҧi phóng khӓi tӃ bào vi khuҭn tӃ bào chӃt, bӏ phân hӫy Bӣi vұy nhӳng bӋnh nhân bӏ bӋnh vi khuҭn sinh nӝi ÿӝc tӕ dӉ bӏ choáng gây chӃt ÿӝt ngӝt nӝi ÿӝc tӕ ÿѭӧc giҧi phóng ӗ ҥt vào lúc vi khuҭn chӃt hàng loҥt ĈӇ tránh trѭӡng hӧp này, ÿiӅu trӏ ÿӕi vӟi nhӳng bӋnh vi khuҭn gram âm gây ra, bác sƭ thѭӡng rҩt cҭn thұn dùng kháng sinh liӅu cao ĈӇ ÿánh giá ÿӝc lӵc cӫa chӫng vi sinh gây bӋnh, ngѭӡi ta quy ÿӏnh mӝt sӕ ÿѫn vӏ ÿo ÿӝc lӵc, có ÿѫn vӏ thѭӡng ÿѭӧc dùng liӅu gây chӃt tӕi thiӇu liӅu gây chӃt 50% LiӅu gây chӃt tӕi thiӇu (MLD) liӅu lѭӧng nhӓ nhҩt cӫa ÿӝc tӕ hoһc vi sinh vұt gây ÿӝc tӕ ÿó làm chӃt ÿӝng vұt thí nghiӋm mӝt thӡi gian nhҩt ÿӏnh Trong thӵc nghiӋm y hӑc, cịn có nhӳng quy ÿӏnh cө thӇ hѫn ÿӕi vӟi liӅu gây chӃt tӕi thiӇu Ví dө nhѭ trӑng lѭӧng cӫa vұt thí nghiӋm, ÿѭӡng nhiӉm vi khuҭn gây bӋnh LiӅu gây chӃt 50% (LD50) liӅu lѭӧng nhӓ nhҩt cӫa ÿӝc tӕ hoһc vi sinh vұt sinh ÿӝc tӕ ÿó làm chӃt 50% ÿӝng vұt thí nghiӋm mӝt thӡi gian nhҩt ÿӏnh Ngѭӡi ta có thӇ làm tăng hoһc làm giҧm ÿӝc lӵc cӫa vi sinh vұt gây bӋnh nhӳng trѭӡng hӧp cҫn thiӃt Ví dө nhѭ chӃ vacxin phòng bӋnh cҫn thiӃt phҧi làm giҧm ÿӝc lӵc hoһc mҩt ÿӝc lӵc ÿӇ tҥo mӝt chӫng vi sinh vұt khơng cịn khҧ gây bӋnh nhѭng vүn cịn tính kháng ngun Ngѭӡi ta thѭӡng làm giҧm ÿӝc lӵc bҵng cách cҩy truyӅn vi sinh vұt nhiӅu lҫn vào nhӳng môi trѭӡng nghèo chҩt dinh dѭӥng, pH, nhiӋt ÿӝ khơng thích hӧp vӟi Ngѭӧc lҥi muӕn làm tăng ÿӝc lӵc cҫn cҩy truyӅn liên tөc vào ÿӝng vұt mà vi sinh vұt sӕng ký sinh Muӕn cӕ ÿӏnh ÿӝc lӵc, nghƭa giӳ ngun tính ÿӝc cҫn ni vi sinh vұt nhӳng môi trѭӡng ÿһc biӋt giӳ ӣ 164 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG nhiӋt ÿӝ thҩp, tӕt nhҩt giӳ nitѫ lӓng Ӣ nhiӋt ÿӝ thҩp, vi sinh vұt sӁ giӳ ngun tính trҥng, khơng sinh trѭӣng, phát triӇn, bӝ máy di truyӅn hҫu nhѭ khơng biӃn ÿәi Bӣi vұy mà tính ÿӝc ÿѭӧc giӳ nguyên Sӕ lѭӧng vi sinh vұt Khҧ gây bӋnh cӫa vi sinh vұt không nhӳng chӍ phө thuӝc vào ÿӝc lӵc cӫa mà cịn phө thuӝc vào sӕ lѭӧng vi sinh vұt thâm nhұp vào cѫ thӇ ChӍ có mӝt sӕ lѭӧng lӟn vi sinh vұt mӟi có thӇ vѭӧt qua ÿѭӧc sӵ chӕng ÿӥ cӫa hӋ miӉn dӏch cѫ thӇ chӫ NӃu sӕ lѭӧng ít, vi sinh vұt sӁ nhanh chóng bӏ bҥch cҫu cӫa cѫ thӇ chӫ tiêu diӋt Sӕ lѭӧng tӕi thiӇu ÿӫ ÿӇ vi sinh vұt gây bӋnh cho cѫ thӇ chӫ phө thuӝc vào ÿӝc lӵc NӃu ÿӝc lӵc cao chӍ cҫn mӝt sӕ vi sinh vұt cNJng gây ÿѭӧc bӋnh, nӃu ÿӝc lӵc thҩp cҫn sӕ lѭӧng nhiӅu Ĉѭӡng thâm nhұp vào cѫ thӇ Khҧ gây bӋnh cӫa vi sinh vұt không nhӳng chӍ phө thuӝc vào ÿӝc lӵc, sӕ lѭӧng vi sinh vұt, mà phө thuӝc vào ÿѭӡng xâm nhұp cӫa chúng vào cѫ thӇ chӫ Mӛi mӝt loҥi vi sinh vұt gây bӋnh có mӝt ÿѭӡng xâm nhұp thích hӧp thѭӡng chӍ xâm nhұp theo ÿѭӡng ÿó chúng mӟi có khҧ gây bӋnh Ví dө nhѭ vi khuҭn lao chӍ gây bӋnh xâm nhұp qua ÿѭӡng hô hҩp Vi khuҭn tҧ, lӷ, chӍ gây bӋnh qua ÿѭӡng tiêu hoá Virus HIV chӍ gây bӋnh xâm nhұp qua ÿѭӡng máu Tuy nhiên cNJng có mӝt sӕ vi sinh vұt gây bӋnh ngồi ÿѭӡng xâm nhұp chúng cNJng có thӇ gây bӋnh xâm nhұp qua ÿѭӡng khác Ví dө nhѭ vi khuҭn dӏch hҥch gây bӋnh chӫ yӃu xâm nhұp qua ÿѭӡng máu bӑ chét truyӅn Nhѭng mӝt sӕ trѭӡng hӧp chúng cNJng có thӇ gây bӋnh ÿѭӧc xâm nhұp qua ÿѭӡng hơ hҩp Nhӳng nhóm vi sinh vұt gây bӋnh có khҧ gây bӋnh qua nhiӅu ÿѭӡng xâm nhұp nhӳng nhóm vơ nguy hiӇm 5.2.2 Khҧ chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ Nhѭ yӃu tӕ quan trӑng tҥo nên khҧ nhiӉm bӋnh cӫa vi sinh vұt gây bӋnh Nhӳng vi sinh vұt gây bӋnh hӝi ÿӫ nhӳng yӃu tӕ xâm nhұp vào cѫ thӇ ngѭӡi sӁ có khҧ gây bӋnh Song ngѭӡi có bӏ bӋnh hay khơng lҥi phө thuӝc vào khҧ chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ Cùng bӏ nhiӉm vi sinh vұt gây bӋnh nhѭng có ngѭӡi bӏ bӋnh nһng, có ngѭӡi bӏ bӋnh nhҽ, có ngѭӡi khơng bӏ bӋnh Trѭӡng hӧp nhӳng ngѭӡi bӏ nhiӉm vi sinh vұt gây bӋnh nhѭng không bӏ bӋnh, vi sinh vұt sӁ 165 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG tӗn tҥi cѫ thӇ Khi sӭc chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ yӃu ÿi chúng lҥi tiӃp tөc tҩn công gây bӋnh Sӭc chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ phө thuӝc vào nhiӅu yӃu tӕ nhѭ khҧ miӉn dӏch, trҥng thái sӭc khoҿ, trҥng thái tinh thҫn, tuәi, hoàn cҧnh tӵ nhiên, hoàn cҧnh xã hӝi 5.2.2.1 Kh̫ mi͍n d͓ch cͯa c˯ th͋ Khҧ miӉn dӏch khҧ bҧo vӋ sӵ toàn vҽn cӫa cѫ thӇ chӕng lҥi sӵ xâm nhұp cӫa vұt thӇ lҥ * Kháng nguyên: Nhӳng vұt thӇ lҥ xâm nhұp vào cѫ thӇ nӃu có khҧ kích thích cѫ thӇ ÿӇ cѫ thӇ ÿáp ӭng miӉn dӏch ÿӗng thӡi có khҧ kӃt hӧp ÿһc hiӋu vӟi kháng thӇ tѭѫng ӭng ÿѭӧc gӑi kháng nguyên Kháng nguyên có thӇ vi sinh vұt nhѭ vi khuҭn, virus, có thӇ polypeptit tәng hӧp, cNJng có thӇ tә chӭc tӃ bào (trong trѭӡng hӧp ghép mô) * Kháng th͋: Ĉѭӧc sinh trình ÿáp ӭng miӉn dӏch, có kháng nguyên xâm nhұp vào cѫ thӇ Kháng thӇ có khҧ kӃt hӧp ÿһc hiӋu vӟi kháng nguyên làm vơ hiӋu hố kháng ngun Có loҥi kháng thӇ: kháng thӇ dӏch thӇ nhӳng kháng thӇ hoà tan có thӇ lѭu hành dӏch nӝi mơi cӫa cѫ thӇ; kháng thӇ tӃ bào nhӳng kháng thӇ khơng hồ tan mà chӍ nҵm màng tӃ bào HӋ thӕng ÿáp ӭng miӉn dӏch cӫa cѫ thӇ gӗm có miӉn dӏch tӵ nhiên miӉn dӏch ÿһc hiӋu - MiӉn dӏch tӵ nhiên gӑi miӉn dӏch không ÿһc hiӋu mӝt hӋ thӕng bҧo vӋ cѫ thӇ có tӯ sinh Nó bao gӗm hàng rào vұt lý nhѭ da niêm mҥc có nhiӋm vө bao bӑc bên ngoài, bҧo vӋ cѫ thӇ; Hàng rào hố hӑc nhѭ mӗ hơi, nѭӟc mҳt chҩt tiӃt khác có tác dөng tiӋt trùng; hàng rào tӃ bào hӋ thӕng quan trӑng phӭc tҥp nhҩt hӋ thӕng miӉn dӏch tӵ nhiên Nó bao gӗm ÿҥi thӵc bào, tiӇu thӵc bào có khҧ bҳt giӳ làm tiêu tan tӃ bào vұt lҥ Ngồi ÿһc tính di truyӅn cӫa tӯng cá thӇ cNJng làm cho có thӇ mүn cҧm vӟi loài vi sinh vұt gây bӋnh mà khơng mүn cҧm vӟi lồi khác - MiӉn dӏch ÿһc hiӋu hӋ thӕng ÿáp ӭng ÿһc hiӋu cӫa cѫ thӇ có vұt lҥ mang tính kháng ngun xâm nhұp KӃt quҧ cӫa trình ÿáp ӭng ÿһc hiӋu hình thành nên nhӳng chҩt chӕng lҥi kháng nguyên gӑi kháng thӇ NӃu kháng thӇ sinh kháng thӇ dӏch thӇ trình miӉn dӏch ÿѭӧc gӑi miӉn dӏch dӏch thӇ NӃu 166 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG kháng thӇ sinh kháng thӇ tӃ bào trình miӉn dӏch gӑi miӉn dӏch tӃ bào Sӵ kӃt hӧp kháng nguyên - kháng thӇ ÿһc trѭng cӫa miӉn dӏch ÿһc hiӋu, mөc ÿích cuӕi loҥi kháng nguyên khӓi cѫ thӇ qua ÿѭӡng ÿҥi thӵc bào Phӭc hӧp kháng nguyên - kháng thӇ sӁ làm cho ÿҥi thӵc bào dӉ tiӃp cұn tiӃn hành trình thӵc bào (nuӕt) Ĉây cNJng mӕi liên quan mұt thiӃt giӳa hai trình miӉn dӏch ÿһc hiӋu miӉn dӏch tӵ nhiên Khi kháng nguyên xâm nhұp cѫ thӇ, ÿҥi thӵc bào không nhӳng chӍ bҳt giӳ, làm tiêu tan, mà cịn trình diӋn vӟi tӃ bào nhұn diӋn kháng nguyên thuӝc hӋ thӕng miӉn dӏch ÿһc hiӋu Sau hӋ thӕng miӉn dӏch ÿһc hiӋu sinh kháng thӇ ÿӇ kӃt hӧp vӟi kháng nguyên, ÿҥi thӵc bào thuӝc hӋ thӕng miӉn dӏch tӵ nhiên tiӃp tөc nuӕt phӭc hӧp kháng nguyên - kháng thӇ 5.2.2.2 Tr̩ng thái cͯa c˯ th͋ Sӭc chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ ÿӕi vӟi sӵ nhiӉm trùng không nhӳng chӍ phө thuӝc vào khҧ miӉn dӏch cӫa cѫ thӇ mà phө thuӝc vào trҥng thái cѫ thӇ Cѫ thӇ hoàn toàn khoҿ mҥnh sӁ có hӋ thӕng miӉn dӏch tӕt, vi sinh vұt nhiӉm vào không thӇ gây bӋnh Khi cѫ thӇ suy yӃu, ÿһc biӋt thiӃu dinh dѭӥng hoһc dinh dѭӥng không cân bҵn (chӍ ăn thӏt, không ăn rau ) hӋ thӕng miӉn dӏch suy yӃu rҩt dӉ bӏ bӋnh Ĉһc biӋt nhӳng vi sinh vұt ÿã nhiӉm vào cѫ thӇ thӡi gian khoҿ mҥnh gây tác hҥi ÿѭӧc gһp dӏp cѫ thӇ yӃu sӁ sinh sôi nҧy nӣ gây thành bӋnh Trҥng thái tinh thҫn cNJng vô quan trӑng Tinh thҫn khoҿ mҥnh, lҥc quan, yêu ÿӡi khó bӏ nhiӉm bӋnh hѫn so vӟi tinh thҫn chán nҧn, buӗn rҫu Tuәi cNJng liên quan ÿӃn sӵ nhiӉm bӋnh phát bӋnh vi sinh vұt, mӛi tuәi mүn cҧm vӟi mӝt sӕ bӋnh nhҩt ÿӏnh Ví dө nhѭ trҿ dӉ bӏ bӋnh ÿѭӡng tiêu hoá, ngѭӡi già dӉ bӏ viêm phәi v.v 5.2.2.3 Môi tr˱ͥng s͙ng Môi trѭӡng sӕng cNJng rҩt ҧnh hѭӣng ÿӃn sӭc chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ ÿӕi vӟi vi sinh vұt gây bӋnh Môi trѭӡng tӵ nhiên bao gӗm nhӳng yӃu tӕ thuӝc vӅ khí hұu nhѭ nhiӋt ÿӝ, ÿӝ ҭm; yӃu tӕ ÿӏa lý nhѭ nѫi ӣ ÿӗng bҵng hay miӅn núi, thành phӕ hay nông thôn ; yӃu tӕ vӋ sinh môi trѭӡng nhѭ mơi trѭӡng sҥch hay nhiӉm v.v Ví dө vào mùa ÿông, sӭc chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ ÿӕi vӟi bӋnh cúm yӃu hѫn mùa hè Ngѭӧc lҥi vào mùa hè sӁ dӉ bӏ nhiӉm nhӳng bӋnh ÿѭӡng ruӝt nhѭ tҧ, lӷ, thѭѫng hàn v.v Môi trѭӡng xã hӝi cNJng vô quan trӑng, mӝt xã hӝi tӕt ÿҽp, cuӝc sӕng tinh thҫn vұt chҩt ÿѭӧc chăm lo, ngѭӡi ÿѭӧc sӕng tình thѭѫng yêu 167 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG cӫa gia ÿình xã hӝi sӁ có sӭc chӕng ÿӥ vӟi bӋnh tұt tӕt Ngѭӧc lҥi nӃu sӕng môi trѭӡng xã hӝi xҩu, sӭc chӕng ÿӥ cӫa ngѭӡi ÿӕi vӟi bӋnh tұt cNJng hѫn 5.3 MӜT SӔ VI SINH VҰT GÂY BӊNH CHÍNH Vi sinh vұt gây bӋnh cho ngѭӡi phân bӕ rӝng rãi thiên nhiên Trong ÿҩt, nѭӟc, khơng khí ÿӅu phát hiӋn thҩy nhӳng nhóm vi sinh vұt gây bӋnh, ÿһc biӋt nhӳng môi trѭӡng bӏ ô nhiӉm vi sinh, nhӳng nѫi rác rѭӣi tӗn ÿӑng, nhӳng khu vӵc xung quanh bӋnh viӋn Hҫu hӃt nhӳng vi sinh vұt gây bӋnh không tӗn tҥi ÿѭӧc lâu ӣ môi trѭӡng ngồi cѫ thӇ chúng thuӝc nhóm ký sinh Tuy nhiên nguӗn vi sinh vұt gây bӋnh thѭӡng xuyên phát tán môi trѭӡng xung quanh, nhҩt nhӳng nѫi vӋ sinh môi trѭӡng không tӕt nguӗn gây bӋnh không ÿѭӧc xӱ lý trѭӟc thҧi mơi trѭӡng Ĉһc biӋt nhӳng nhóm vi sinh vұt có khҧ hình thành bào tӱ, chúng có thӇ sӕng tiӅm sinh bào tӱ mӝt thӡi gian rҩt lâu trѭӟc xâm nhұp vào cѫ thӇ Dѭӟi ÿây giӟi thiӋu mӝt sӕ nhóm vi sinh vұt gây bӋnh thѭӡng thҩy xuҩt hiӋn nhӳng mơi trѭӡng bӏ ô nhiӉm vi sinh 5.3.1 Nhóm vi khuҭn gây bӋnh ÿѭӡng ruӝt Nhóm vi khuҭn gây bӋnh ÿѭӡng ruӝt hҫu hӃt có dҥng hình que nên cịn gӑi trӵc khuҭn ÿѭӡng ruӝt, thuӝc hӑ Enterobacteriaceae, có mӝt sӕ ÿһc ÿiӇm chung nhѭ sau: - Khơng có khҧ hình thành bào tӱ - Nhuӝm gram âm - Có khҧ khӱ natri thành nitrit - Sӱ dөng glucoza mӝt sӕ ÿѭӡng khác theo cѫ chӃ lên men - Thѭӡng sӕng ӣ ruӝt ngѭӡi mӝt sӕ ÿӝng vұt, sӕng ruӝt chúng có thӇ ӣ trҥng thái gây bӋnh hoһc khơng gây bӋnh Có nhiӅu giӕng khác song quan trӑng nhҩt giӕng: Escherichia, Salmonella Shigella 5.3.1.1 Tr͹c khu̱n ÿ̩i tràng Escherichia coli Escherichia coli mӝt loҥi trӵc khuҭn sӕng thѭӡng xuyên ruӝt ngѭӡi mӝt sӕ ÿӝng vұt ÿѭӧc Eschrich phát hiӋn tӯ năm 1885 Chúng chiӃm tӟi 80% vi khuҭn hiӃu khí sӕng ӣ ruӝt Bình thѭӡng chúng khơng gây bӋnh, cѫ thӇ suy yӃu 168 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG mӝt sӕ chӫng có khҧ gây bӋnh Ӣ ruӝt chúng sӕng ÿӕi kháng vӟi mӝt sӕ vi khuҭn khác nhѭ Salmonella Shigella (thѭѫng hàn lӷ) nhӡ có khҧ tҥo mӝt loҥi chҩt ӭc chӃ có tên Colixin Chúng cịn có khҧ tәng hӧp mӝt sӕ vitamin thuӝc nhóm B, E K Vì thӃ khơng gây bӋnh chúng có lӧi cho ÿѭӡng ruӝt nhӡ hҥn chӃ ÿѭӧc mӝt sӕ vi khuҭn gây bӋnh khác, giӳ thӃ cân bҵng sinh thái ruӝt sinh tәng hӧp mӝt sӕ vitamin E coli ÿѭӧc thҧi môi trѭӡng theo phân, chiӃm tӟi 80% vi khuҭn hiӃu khí ruӝt ln giӳ thӃ cân bҵng sinh thái nên E coli ÿѭӧc chӑn làm vi sinh vұt chӍ thӏ nhiӉm Có nghƭa ӣ ÿâu có E coli chӭng tӓ có nhiӉm phân có nhiӉm loҥi vi sinh vұt gây bӋnh khác NӃu phân không ÿѭӧc xӱ lý tӕt, môi trѭӡng xung quanh nhѭ ÿҩt, nѭӟc, thӵc phҭm sӁ bӏ ô nhiӉm ĈӇ ÿánh giá mӭc ÿӝ ô nhiӉm vi sinh ngѭӡi ta tiӃn hành kiӇm nghiӋm mүu ÿҩt, nѭӟc, thӵc phҭm Căn cӭ vào kӃt quҧ cӫa chӍ sӕ coli, tӭc sӕ lѭӧng E coli lít nѭӟc hay gram chҩt rҳn ÿӇ ÿánh giá mӭc ÿӝ nhiӉm Theo tiêu chuҭn quӕc tӃ nѭӟc ÿѭӧc gӑi nѭӟc sҥch, không ô nhiӉm chӍ cӕ coli - Ĉһc ÿiӇm sinh hӑc cӫa E.coli - Ĉһc ÿiӇm hình thái cҩu tҥo: E coli có hình que, hai ÿҫu trịn, kích thѭӟc dài ngҳn khác nhau, thѭӡng tӯ - micromet x 0,5 micromet Thѭӡng ÿӭng riêng rӁ tӯng tӃ bào, cNJng có ghép tӯng ÿơi mӝt, có kӃt vӟi thành tӯng ÿám hoһc chuӛi ngҳn Thѭӡng có tiêm mao mӑc khҳp bӅ mһt, có khҧ di ÿӝng Khơng có khҧ hình thành bào tӱ, có khҧ hình thành giáp mҥc (vӓ nhày) gһp mơi trѭӡng Hình 5.1 E Coli (̫nh chͭp qua kính hi͋n vi ÿi͏n t͵) dinh dѭӥng tӕt Nhuӝm gram âm - Tính chҩt ni cҩy: DӉ ni cҩy, có thӇ mӑc ÿѭӧc mơi trѭӡng hiӃu khí cNJng nhѭ kӷ khí Mӑc ÿѭӧc ӣ nhiӋt ÿӝ tӯ - 400C, thích hӧp nhҩt ӣ 370C Có thӇ sӕng ÿѭӧc ӣ pH 5,5 - 8,0, thích hӧp nhҩt ӣ pH - 7,2 Trên môi trѭӡng thҥch thѭӡng có khuҭn lҥc dҥng S (nhҳn bóng, bӡ ÿӅu) Ĉơi hình thành khuҭn lҥc dҥng R (nhăn nheo) hoһc dҥng M (nhày) 169 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG Khuҭn lҥc có màu xám, ÿөc Trong môi trѭӡng lӓng, sau - ngày nuôi cҩy thѭӡng làm ÿөc mơi trѭӡng, có váng bӅ mһt hoһc dính quanh thành ӕng, tҥo thành cһn lҳng xuӕng ÿáy Có khҧ lên men ÿѭӡng lactoza khác vӟi mӝt sӕ nhóm gây bӋnh ÿѭӡng ruӝt khác thѭӡng khơng có khҧ lên men ÿѭӡng Lactoza Ngồi cịn có khҧ lên men mӝt sӕ ÿѭӡng khác nhѭ Glucoza, Galactoza v.v Khi lên men có sinh khí làm sӫi bӑt môi trѭӡng Ngѭӡi ta thѭӡng dùng phҧn ӭng ÿӓ metyl ÿӇ phát hiӋn E Coli: Nuôi cҩy mơi trѭӡng có ÿѭӡng Glucoza ӣ nhiӋt ÿӝ 370C Sau 48 giӡ nuôi cҩy nhӓ vài giӑt dung dӏch ÿӓ Metyl 1% pha cӗn 600 NӃu môi trѭӡng trӣ thành màu ÿӓ phҧn ӭng dѭѫng tính, nӃu mơi trѭӡng trӣ thành màu vàng âm tính E Coli có phҧn ӭng ÿӓ metyl dѭѫng tính E Coli cịn có khҧ sinh Indol (Phҧn ӭng Indol dѭѫng tính), khơng có khҧ sӱ dөng Xitral (Phҧn ӭng Xitral âm tính) - Sӭc ÿӅ kháng: E Coli dӉ bӏ tiêu diӋt bӣi thuӕc sát trùng thông thѭӡng, sӭc ÿӅ kháng yӃu E.coli thѭӡng bӏ tiêu diӋt ӣ nhiӋt ÿӝ 600C 30 phút DӉ bӏ tiêu diӋt bӣi thuӕt sát trùng thông thѭӡng Khҧ gây bӋnh Bình thѭӡng E Coli sӕng ruӝt ngѭӡi không gây bӋnh Khi cѫ thӇ suy yӃu mӝt sӕ chӫng trӣ nên gây bӋnh E.Coli không nhӳng chӍ gây bӋnh ÿѭӡng ruӝt nhѭ Ӎa chҧy, kiӃt lӷ mà có thӇ gây mӝt sӕ bӋnh khác nhѭ viêm ÿѭӡng tiӃt niӋu, viêm gan, viêm phӃ quҧn, viêm màng phәi v.v Ĉӝc tӕ cӫa E Coli thuӝc loҥi nӝi ÿӝc tӕ, có khҧ chӏu nhiӋt Ĉһc biӋt có mӝt sӕ chӫng ÿӝt biӃn có khҧ sinh ngoҥi ÿӝc tӕ, có khҧ tác ÿӝng lên tӃ bào thҫn kinh Muӕn phòng bӋnh E.Coli gây cҫn giӳ vӋ sinh ăn uӕng, ÿһc biӋt cҫn biӋn pháp xӱ lý phân ÿӇ tránh ô nhiӉm môi trѭӡng 5.3.1.2 Tr͹c khu̱n lͻ (Shigella) Shigella mӝt nhóm vi khuҭn gây bӋnh ÿѭӡng ruӝt ÿѭӧc phát hiӋn Grigoriep năm 1891 bao gӗm rҩt nhiӅu loài khác Shigella sӕng ÿѭӡng ruӝt cӫa ngѭӡi mӝt sӕ ÿӝng vұt Sӕ lѭӧng cӫa chúng hѫn E Coli rҩt nhiӅu thѭӡng xuyên bӏ ӭc chӃ bӣi E.Coli NӃu cân bҵng sinh thái ruӝt ÿѭӧc giӳ vӳng vӟi thành 170 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG Chúng chiӃm khoҧng 30%, cịn lҥi acetic acid, methanol furfural Vӟi thành phҫn nêu trên, d͓ch ph͇ th̫i hồn tồn thích hͫp ÿӇ lên men tҥo sinh khӕi giàu protein làm thӭc ăn cho gia súc Lignin dүn xuҩt cӫa có mһt nhiӅu nѭӟc phӃ thҧi cӫa ngành sҧn xuҩt giҩy Các hӧp chҩt rҩt khó bӏ phân hӫy vұy cho ÿӃn chúng vүn ÿӕi tѭӧng nghiên cӭu cӫa nhà công nghӋ sinh hӑc 8.3.3.3 X͵ lý n˱ͣc ph͇ th̫i công nghi͏p chͱa ch̭t màu: Nѭӟc phӃ thҧi cӫa nhà máy dӋt, nhuӝm sҧn xuҩt màu thѭӡng chӭa chҩt màu sҳc tӕ Ngồi cịn chӭa mӝt sӕ chҩt ÿӝc ÿó có nhӳng chҩt gây bӋnh ung thѭ cho ngѭӡi ÿӝng vұt Cho ÿӃn n˱ͣc th̫i chͱa ch̭t màu nói th˱ͥng v̳n ÿ˱ͫc x͵ lý b̹ng bi͏n pháp hóa h͕c, khҧ phân giҧi chҩt màu sҳc tӕ cӫa vi sinh vұt nói chung yӃu Thí dө, ngѭӡi ta có thӇ dùng bùn non ÿӇ loҥi bӓ chҩt màu khӓi nѭӟc thҧi, nhѭng bùn non không xҧy trình phân hӫy bҧn thân chҩt màu, mà chӍ xҧy sӵ tách chúng khӓi nѭӟc thҧi nhӡ trình hҩp phө Tuy nhiên cNJng có mӝt sӕ nhóm thuӕc nhuӝm, ÿó có nhóm thuӕc nhuӝm azo-, mӝt nhӳng nhóm chҩt màu quan trӑng nhҩt, lҥi dӉ dàng bӏ phân hӫy bӣi biӋn pháp xӱ lý sinh hӑc cҧ ӣ ÿiӅu kiӋn hiӃu khí yӃm khí Ngun nhân chӫ yӃu ӣ ÿiӅu kiӋn yӃm khí, nhiӅu loҥi vi sinh vұt có khҧ tәng hӧp enzyme nói sӁ bӏ phân rã tiӃp bӣi phҧn ӭng oxy hóa ÿѭӧc enzyme aeroreductase vi sinh vұt tҥo xúc tác 8.3.4 Phân hӫy sinh hӑc chҩt tәng hӧp hӳu cѫ: Quá trình phân hӫy chҩt tәng hӧp hӳu cѫ tӵ nhiên phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa chúng nhѭ ÿӝ bӅn vӳng cӫa chҩt, ÿӝ hịa tan nѭӟc kích thѭӟc diӋn tích cӫa phân tӱ, ÿӝ bay hѫi , yӃu tӕ bên nhѭ ÿӝ pH, khҧ oxy hóa bӣi ánh sáng, yӃu tӕ sinh hӑc Trong ÿó yӃu tӕ Phân huͽ sinh h͕c thӇ hiӋn thơng qua sӵ có mһt cӫa cӝng ÿӗng vi sinh vұt có ý nghƭa hѫn cҧ Chúng có nhӳng ѭu thӃ sau: a) Trong cӝng ÿӗng vi sinh vұt, loài vi sinh vұt khác thѭӡng bә sung cho nhӳng thành phҫn thiӃt yӃu cho sӵ tӗn tҥi cӫa riêng tӯng loài nhѭ vұy giúp trì sӵ tӗn tҥi chung cӫa cӝng ÿӗng Ĉây mӝt quan hӋ rҩt phӭc tҥp ÿóng vai trị chӫ ÿҥo q trình phân hӫy Ví dө: cӝng ÿӗng vi khuҭn phân rã cyclohexane gӗm hai loài Trong ÿó vi khuҭn Norcadia chӏu trách nhiӋm phân hӫy chính, có khҧ oxy hóa cyclohexane Tuy nhiên khơng thӇ tӗn tҥi riêng lҿ cҫn sӵ có mһt cӫa Pseudomonas, vi khuҭn cung cҩp biotin chҩt cҫn thiӃt cho sӵ phát triӇn cӫa Norcadia , mà bҧn thân khơng tӵ tәng hӧp ÿѭӧc Do vұy, t͙c ÿ͡ phân rã ch̭t t͝ng hͫp hͷu c˯ chͯ y͇u phͭ thu͡c vào c͡ng ÿ͛ng vi sinh v̵t, chͱ không phͭ thu͡c vào tͳng lo̩i vi sinh v̵t riêng l̓ b) Các thành viên cӝng ÿӗng vi sinh vұt phân hͯy ch̭t hͷu c˯ t͝ng hͫp theo c˯ ch͇ b͝ sung l̳n Có nghƭa mӛi mӝt thành viên cӝng ÿӗng chӍ chӏu trách nhiӋm mӝt cơng ÿoҥn tồn bӝ trình phân hӫy c) Trong cӝng ÿӗng vi sinh vұt bao giӡ cNJng xҧy sӵ trao ÿ͝i thông tin di truy͉n giͷa loài vi sinh v̵t chӫ yӃu trao ÿәi thơng tin q plasmid Thí dө, ngѭӡi ta biӃt có hai lồi Pseudomonas, ÿó mӝt lồi có khҧ sӕng ÿӝc lұp 291 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG chlorocatechol, cịn lồi chӭa plasmid TOL mang gene chӏu trách nhiӋm tәng hӧp enzimye benzodioxygenase Cҧ hai ÿӅu không thӇ sӕng ÿӝc lұp cѫ chҩt chӭa 4cholorobenzoate Tuy nhiên sau nuôi cҩy chúng liên tөc qua nhiӅu thӃ hӋ nhau, ngѭӡi ta tҥo ÿѭӧc thӇ ÿӝt biӃn có khҧ sӕng 4-cholorobenzoate ĈiӅu xҧy nhӡ có sӵ trao ÿәi thơng tin di truyӅn giӳa hai lồi nói 8.3.4.1 Phân huͽ sinh h͕c d̳n xṷt hͷu c˯ chͱa chlore: Các chҩt hӳu cѫ tәng hӧp chӭa chlore thѭӡng vүn ÿѭӧc sӱ dөng làm dung môi hӳu cѫ, vұy chúng mӝt nhӳng nguyên nhân gây ô nhiӉm môi trѭӡng Cho ÿӃn trình phân hӫy chҩt bӣi vi sinh vұt cịn ÿѭӧc biӃt rҩt Trong thӵc tӃ ngѭӡi ta ÿã phân lұp ÿѭӧc nhӳng chӫng vi sinh vұt cӕ khҧ phân hӫy dichloromethane, cѫ chӃ hoҥt ÿӝng cӫa trình vүn chѭa ÿѭӧc lý giҧi hồn tồn Có lӁ chӫng nói tәng hӧp ÿѭӧc enzyme haloidhyrolase xúc tác phҧn ӭng tҥo chloromethanol tӯ dichloromethane Chҩt sau ÿó sӁ tӵ phân rã tҥo formalÿehye Còn dүn xuҩt nhân thѫm chӭa chlore bӏ phân hӫy bӣi enzyme dioxygenase xúc tác phҧn ӭng oxy hóa gҳn O nguyên tӱ C liên kӃt vӟi Cl làm cho liên kӃt C-Cl bӏ yӃu ÿi nhiӅu Các sҧn phâm tҥo thành sau ÿó dүn xuҩt catechol chӭa nhóm halogen thay thӃ Ĉây chҩt trao ÿәi chӫ yӃu trình phân hӫy hӧp chҩt nhân thѫm chӭa Cl Sau ÿó chúng sӁ bӏ phân hӫy tiӃp bӣi enzyme pyrocatechase, dүn ÿӃn sӵ mӣ vòng nhân thѫm 8.3.4.2 Phân hͯy sinh h͕c d̳n xṷt nhân th˯m chͱa nhóm th͇ ÿ˯n: Nói chung dүn xuҩt nhân thѫm chӭa nhóm thӃ ÿѫn thѭӡng bӏ phân rã trình giӕng nhau: trѭӟc hӃt phҧn ӭng gҳn oxy vào nhân thѫm, sau ÿó phҧn ӭng loҥi bӓ nhóm thӃ (Ví dө: SO3H) cuӕi trình tái tҥo lҥi nhân thѫm (hình 5.10) Polichlorobiphenyl (PCB) nhóm chҩt rҩt bӅn vӳng tӵ nhiên Tuy nhiên nӃu xét riêng tӯng mһt bҧn thân gӕc biphenyl nói chung cNJng dӉ dàng bӏ phân hӫy bӣi sinh vұt giӕng nhѭ hӧp chҩt chӭa nhân thѫm khác Tuy nhiên mӭc ÿӝ chloro hóa gia tăng, khҧ phân hӫy cӫa vi vұt ÿӕi vӟi lҥi giҧm mҥnh Trong thӵc tӃ sӕ gӕc Cl ÿѭӧc gҳn lӟn hѫn 4, tӭc lӟn hѫn sӕ Cl phân tӱ tetrachloro PCB, hâu nhѭ khơng xҧy q trình phân hӫy vi sinh vұt Benzopyrene polyme ÿa vòng Q trình phân rã tҥo dүn xuҩt chӭa nhóm -OH epoxy có khҧ gây bӋnh ung thѭ Trong thӵc tӃ chҩt hҫu nhѭ không bӏ phân hӫy hӋ thӕng sӱ lý bùn hoҥt tính Tuy nhiên ngѭӡi ta cNJng ÿã ghi nhұn ÿѭӧc mӝt sӕ chӫng vi sinh vұt có khҧ phân hӫy benzopyrene tҥo phӭc chҩt có cҩu tҥo rҩt phӭc tҥp Polystyrol cNJng rҩt bӅn ÿӕi vӟi phân huӹ vi sinh vұt Tuy nhiên cho ÿӃn cNJng ÿã xuҩt hiӋn nhӳng thông báo vӅ sӵ phân hӫy bӝt vӓ lӕp xe hѫi (chӫ yӃu cao su styrolbutadiene) bӣi mӝt sӕ loài vi sinhvұt, bә sung thêm chҩt hoҥt bӅ mһt vào môi trѭӡng nuôi cҩy chúng 8.3.4.3 X͵ lý sinh h͕c ô nhi͍m d̯u m͗: Vҩn ÿӅ ô nhiӉm môi trѭӡng sӕng bӣi dҫu mӓ mӝt vҩn ÿӅ lӟn cӫa loài ngѭӡi ӣ ViӋt Nam cNJng ÿã bҳt ÿҫu xҧy ӣ mӭc ÿӝ nghiêm trӑng Do vұy vҩn ÿӅ xӱ lý ô 292 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG nhiӉm dҫu nói chung xӱ lý ô nhiӉm dҫu bҵng biӋn pháp sinh hӑc nói riêng ngày ÿѭӧc quan tâm Thông thѭӡng ngѭӡi ta chia ô nhiӉm dҫu mӓ làm hai loҥi: 1) N˱ͣc th̫i b͓ nhi͍m q trình khai thác d̯u khí, 2) Ơ nhi͍m d̯u nói chung ÿ͙i vͣi mơi tr˱ͥng s͙ng Sau ÿây sӁ xem xét mӝt sӕ trѭӡng hӧp xӱ lý nhiӉm dҫu ÿiӇn hình Nѭӟc nhiӉm q trình khai thác dҫu khí thѭӡng ÿѭӧc xӱ lý bҵng biӋn pháp sinh hӑc sau ÿã loҥi bӓ phҫn lӟn lѭӧng dҫu có mһt nѭӟc bҵng biӋn pháp vұt lý hoһc bҵng hóa chҩt tҥo nhNJ HiӋn hӋ thӕng xӱ lý ô nhiӉm sӱ dөng bùn hoҥt tính kӃt hӧp thәi oxy thiӃt bӏ dҥng cӝt ÿѭӧc coi thích hӧp nhҩt Trong thӵc tӃ nhӳng sӵ cӕ rò rӍ dҫu mӓ lӟn nhҩt thѭӡng xҧy ӣ biӇn Sau thoát dҫu sӁ chӏu tác ÿӝng vұt oy1 khác (kӇ cҧ gió thәi) Trong q trình ÿó khoҧng 2540% lѭӧng dҫu mӓ dị rӍ bӏ phân hӫy, ÿһc biӋt ÿӕi vӟi alkanen có lѭӧng phân tӱ thҩp Mӭc ÿӝ phân hӫy vi sinh vұt ÿӕi vӟi dҫu dò rӍ bӏ phân tán nhѭ phө thuӝc nhiӅu vào yӃu tӕ nhѭ: hàm lѭӧng tѭѫng ÿӕi cӫa chҩt bão hòa, chҩt nhân thѫm chӭa N, S, O, mӭc ÿӝ phân nhánh cӫa chҩt alkane cNJng nhѭ hàm lѭӧng cӫa phân ÿoҥn nһng (nhѭ nhӵa ÿѭӡng chҷng hҥn) cӫa dҫu mӓ Trong ÿó, thành phҫn chӭa alkene có ÿӝ phân nhánh cao hoһc hӧp chҩt nhân thѫm chӭa lѭu huǤnh phân ÿoҥn chӭa nhӵa ÿѭӡng, nhӳng thành phҫn khó bӏ phân huӹ nhҩt cӫa dҫu mӓ Ngoài tӕc ÿӝ phát triӇn cӫa bҧn thân vi sinh vұt phân hӫy dҫu phө thuӝc vào sӵ có mһt cӫa chҩt dinh dѭӥng có sҹn tӵ nhiên (hoһc bә sung), ÿһc biӋt N P CNJng cҫn lѭu ý yӃu tӕ vұt lý nhѭ nhiӋt ÿӝ, nӗng ÿӝ oxy áp suҩt thuӹ lӵc mӭc ÿӝ tҥo huyӅn phù cӫa dҫu ҧnh hѭӣng nhiӅu lên tӕc ÿӝ phân hӫy cӫa Sӵ nhiӉm dҫu ÿҩt nguӗn nѭӟc ngӑt cNJng mӝt vҩn ÿӅ phҧi quan tâm Thӵc tӃ ÿҩt ln có mһt rҩt nhiӅu lồi vi sinh vұt có khҧ phân hӫy dҫu Tuy nhiên hiӋu quҧ phân hӫy cӫa chúng sӁ giҧm ÿi nhiӅu, nӃu dҫu ô nhiӉm ban ÿҫu tҥo dүn xuҩt tan nѭӟc hoһc có hoҥt tính bӅ mһt, làm dҫu lan truyӅn dӉ dàng (ÿiӅu cNJng có liên quan ÿӃn sӵ lan truyӅn gió, thӫy triӅu lên xuӕng) 8.3.4.4 Phân huͽ sinh h͕c thu͙c trͳ sâu: HiӋn vҩn ÿӅ ô nhiӉm môi trѭӡng ngành sҧn xuҩt thuӕc trӯ sâu hóa hӑc, cNJng nhѭ viӋc sӱ dөng nông nghiӋp gây ra, ÿang tâm ÿiӇm cӫa nhiӅu nѭӟc Do vұy biӋn pháp phòng trӯ khҳc phөc hұu quҧ ô nhiӉm thuӕc trӯ sâu gây (ÿһc biӋt biӋn pháp sinh hӑc), ÿang ÿѭӧc quan tâm ý VӅ nguyên tҳc, dѭ thӯa lѭӧng thuӕc trӯ sâu ÿҩt bӏ phân hӫy bӣi cӝng ÿӗng vi khuҭn nҩm nhanh Thông thѭӡng ÿӝ ÿӝc cӫa thuӕc trӯ sâu giҧm mҥnh sau giai ÿoҥn biӃn ÿәi ÿҫu tiên cӫa chúng ĈiӅu cho phép xây dӵng công nghӋ xӱ lý ô nhiӉm thuӕc trӯ sâu bҵng vi sinh vұt ÿѫn giҧn Quá trình phân rã thuӕc trӯ sâu ÿѭӧc xúc tác bӣi mӝt sӕ enzyme thӫy phân ngoҥi bào cӫa vi sinh vұt nhѭ esterase, acylamidase phosphoesterase Ví dө: enzyme parathiohydrolase Pseudomonas SP tәng hӧp có khҧ phân hӫy tӟi 94-98% dѭ thuӕc trӯ sâu paraythion Hoҥt ÿӝ cӫa enzyme phө thuӝc vào cҩu trúc, ÿӝ ҭm dung ÿӋm cӫa ÿҩt Do vұy, thӵc tӃ enzyme thӇ hiӋn hoҥt ÿӝ phân parathion ӣ ÿiӅu kiӋn khác khác Ngồi ra, hiӋn ÿã xuҩt hiӋn khҧ sӱ dөng enzyme nói ӣ dҥng cӕ 293 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG ÿӏnh màng lӑc ÿӇ xӱ lý nѭӟc thҧi cӫa nhà máy sҧn xuҩt thuӕc trӯ sâu hóa hӑc hoһc ÿӇ làm sҥch nguӗn nѭӟc dân dөng 8.3.4.5 Phân hͯy sinh h͕c ch̭t ṯy r͵a: Theo khҧ bӏ phân hӫy sinh hӑc, ngѭӡi ta chia ÿҩt tҭy rӱa tәng hӧp làm hai loҥi: Lo̩i cͱng lo̩i m͉m Vào thӡi kǤ ÿҫu, ngѭӡi ta sӱ dөng chҩt tҭy rӱa có ÿӝ phân nhánh cao nhѭ alkylbenzosulphonate Ĉó chҩt bӅn ÿӕi vӟi trình phân hӫy sinh hӑc ĈӇ tránh tích lNJy chҩt alkyl mҥch thҷng dӉ bӏ phân hӫy sinh hӑc Trѭӟc hӃt chúng bӏ phân huӹ bӣi phҧn ӭng oxy hóa nhóm -CH3 ÿҫu cuӕi Mҥch thҷng cịn lҥi sau ÿó sӁ bӏ oxy hóa tiӃp kӃt thúc bҵng phҧn ӭng oxy hóa nhân cӫa phân tӱ Tồn bӝ q trình xҧy ӣ ÿiӅu kiӋn hiӃu khí cҫn oxy cho phҧn ӭng oxy hóa Alkyl mҥch nhánh cNJng bӏ phân hӫy sinh hӑc, nhѭng chұm hѫn cѫ chӃ cӫa trình vүn chѭa bӏ biӃt nhiӅu HiӋn chӍ biӃt liên kӃt C-S cӫa chҩt tҭy rӱa nói chung bӅn vӟi tác ÿӝng phân hӫy sinh hӑc Liên kӃt bӏ phá gãy tҥo gӕc sulphonate bӣi enzyme hydroxylase monooxygenase vi sinh vұt tәng hӧp HiӋn chҩt tҭy rӱa trung tính vүn ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ tҥo nhNJ phөc vө cho mөc ÿích sӱ dөng nơng nghiӋp cơng nghiӋp mӻ phҭm Các chҩt bӏ phân hӫy sinh hӑc chӫ yӃu thơng qua q trình oxy hóa thuӹ phân enzyme xúc tác Các chҩt tҭy rӱa ӣ dҥng thѭѫng phҭm chӍ chӭa khoҧng 30% chҩt hoҥt hóa bӅ mһt, lҥi chҩt tҭy trҳng, tҥo bӑt, enzyme chӫ yӃu chҩt phө gia Ban ÿҫu ngѭӡi ta sӱ dөng trisodiumphosphate làm chҩt phө gia, nhѭng lҥi nguӗn cung cҩp P ÿó góp phҫn làm nhiӉm nguӗn nѭӟc rҩt mҥnh Nên sau ngѭӡi ta phҧi chuyӇn sang sӱ dөng chҩt phө gia không chӭa P N nhѭ CMS (carboxymethyl succinate), ODA (oxydiacetate) EGDA (ethylene glycol diacetate): - HOOCCH2OCH(COOH)CH2COOH CMS - HOOCCH2OCH2COOH ODA - HOOCCH2OCH2CH2OCH2COOH EGDA - N(CH2COOH)3 NTA Các chҩt bӏ phân hӫy nhanh bӣi enzyme liase nhiӅu loҥi vi sinh vұt tәng hӧp Ngồi hiӋn ngѭӡi ta cịn sӱ dөng rӝng rãi NTA (nitriltriacetate), phө gia có chӭa N, nhѭng lҥi dӉ dàng bӏ phân hӫy sinh hӑc cҧ nѭӟc sơng ngịi ӣ ÿiӅu kiӋn tӵ nhiên, hoһc bӣi hӋ thӕng xӱ lý bҵng bùn hoҥt tính 8.3.4 Xӱ lý sinh hӑc phӃ thҧi nơng nghiӋp: Hàng năm, ngành nơng nghiӋp nói chung (kӇ cҧ trӗng trӑt ÿһc biӋt chăn nuôi) thҧi mӝt sӕ lѭӧng lӟn phӃ thҧi Do ÿó vҩn ÿӅ xӱ lý phӃ thҧi nông nghiӋp (ÿһc biӋt phӃ thҧi chăn nuôi) trӣ thành mӝt vҩn ÿӅ lӟn cҫn giҧi quyӃt Do vұy cҫn phҧi có q trình cơng nghӋ thích hӧp ÿӇ xӱ lý phӃ thҧi nơng nghiӋp thành nhӳng sҧn phҭm có ích góp phҫn bҧo vӋ mơi trѭӡng sӕng 8.3.4.1 X͵ lý hi͇u khí ph͇ th̫i nông nghi͏p: Ĉһc ÿiӇm nәi bұt cӫa phѭѫng pháp xӱ lý hiӃu khí phӃ thҧi vi khuҭn tham gia vào viӋc xӱ lý hiӃu khí phӃ thҧi ÿѭӧc cung cҩp oxy ÿҫy ÿӫ Do vұy sҧn phҭm xӱ lý 294 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG әn ÿӏnh Yêu cҫu ÿӕi vӟi hӋ xӱ lý hiӃu khí hoҥt ÿӝng әn ÿӏnh lâu dài, thao tác ÿѫn giҧn dӉ dàng tӵ ÿӝng hóa HiӋn ӣ nѭӟc phát triӇn ÿang hoҥt ÿӝng mӝt sӕ hӋ thӕng xӱ lý hiӃu khí sau: 1) H͛ chͱa ÿ͋ oxy hóa: Là mơ hình xӱ lý ÿѫn giҧn nhҩt, nѫi chӭa nѭӟc thҧi chăn nuôi thѭӡng không sâu 1,5m yêu cҫu phҧi có bӅ mһt rӝng ÿӇ q trình thơng khí ÿѭӧc dӉ dàng Trên bӅ mһt cӫa hӋ xӱ lý thѭӡng có nhiӅu loҥi tҧo quang hӧp, chúng giúp tăng hiӋu quҧ hoҥt ÿӝng cӫa hӋ xӱ lý Ĉӕi vӟi hӋ xӱ lý tӕc ÿӝ nҥp phӃ thҧi không lӟn HӋ xӱ lý có mӝt nhѭӧc ÿiӇm sau: tӕc ÿӝ xӱ lý chұm, yêu cҫu diӋn tích lӟn, cһn bã tích lNJy ӣ ÿáy hӗ bӏ phân giҧi ӣ ÿiӅu kiӋn hiӃu khí, tҥo ÿiӅu kiӋn cho nhiӅu loҥi côn trùng không mong muӕn phát triӇn Nhѭng hӋ xӱ lý có ѭu ÿiӇm chi phí thҩp không cҫn phҧi trông coi Trong thӵc tӃ ngѭӡi ta gia tăng hiӋu quҧ hoҥt ÿӝng cӫa hӋ thӕng xӱ lý bҵng cách gia tăng ÿӝ thơng khí (bҵng nhӳng biӋn pháp thích hӧp) Nhӡ ÿó có thӇ giҧm kích thѭӟc cӫa hӋ thӕng thӡi gian xӱ lý 2) H͏ th͙ng x͵ lý b͋ b̵c thang: HӋ thӕng ÿѭӧc sӱ dөng ӣ Anh Khác vӟi hӗ chӭa ÿӇ oxy hóa, phӃ thҧi ÿѭӧc nҥp vào hӋ mӝt cách ÿӅu ÿһn ÿѭӧc lѭu giӳ không lâu Nhӡ dòng chҧy tӯ tӯ theo bұc thang, phӃ thҧi ÿѭӧc oxy hóa mҥnh cһn ÿѭӧc giӳ lҥi ӣ ÿáy bӇ Nói chung q trình xӱ lý phӃ thҧi hӋ xӱ lý mҥnh hѫn so vӟi hӗ chӭa ÿӇ oxy hóa 3) X͵ lý rãnh Pasveer (Pasveer Dltch): Là hӋ thӕng xӱ lý cҧi tiӃn có sӱ dөng bùn hoҥt tính (bùn non) Lӟp dӏch phӃ thҧi rãnh sâu khoҧng 0,3-0,6m, ÿѭӧc khuҩy trӝn bҵng ÿӝng cѫ vұy tӕc ÿӝ xӱ lý cao thơng qua q trình oxy hóa cѭӥng bӭc HiӋu lӵc xӱ lý gia tăng nhӡ có sӵ hiӋn diӋn cӫa tұp ÿoàn vi sinh vұt lӟp bùn non 8.3.4.2 X͵ lý ph͇ th̫i nông nghi͏p ͧ ÿi͉u ki͏n y͇m khí: Bҧn chҩt cӫa xӱ lý q trình lên men ӣ ÿiӅu kiӋn yӃm khí tҥo khí sinh hӑc (biogas), chӭa chӫ yӃu khí methane, CO2 mӝt sӕ khí khác Xӱ lý mӝt mһt cung cҩp mӝt phân lѭӧng cho hoҥt ÿӝng nông nghiӋp, mһt khác không phҫn quan trӑng hҥn chӃ phӃ thҧi nông nghiӋp gây ô nhiӉm mơi trѭӡng Q trình lên men yӃm khí ÿѭӧc thӵc hiӋn chӫ yӃu bӣi nhóm vi khuҭn kӏ khí sinh methane 295 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG CHѬѪNG IX TÁC NHÂN VI SINH VҰT TRONG XӰ LÝ KHÍ THҦI 9.1 NGUN LÝ CӪA Q TRÌNH XӰ LÝ SINH HӐC KHÍ THҦI: Khí thҧi hoҥt ÿӝng sӕng cӫa ngѭӡi nói chung khí thҧi cơng nghiӋp nói riêng có mùi khó chӏu chӭa nhiӅu dүn xuҩt lѭu huǤnh ӣ dҥng khí nhѭ: thiosulphate, H2S, methyl mercaptan dimethyl sulphite Phân rã hiӃu khí: H2S + 2O2 o H2SO4 (CH3)2S + 5O2 o 2CO2 + H2SO4 + 2H2O Phân rã yӃm khí: H2S + 8NaNO3 o 4Na2SO4 + H2SO4 + 4H2O + 4N2 (CH3)2S + 4NaNO3 o Na2SO4 + 2NaOH + 2H2O + 2N2 + 2CO2 Các chҩt nguӗn cung cҩp lѭӧng cho hoҥt ÿӝng sӕng cӫa nhiӅu loài vi sinh vұt hiӃu khí yӃm khí Trong thӵc tӃ chúng bӏ phân huӹ nhѭ mơ tҧ ӣ phѭѫng trình CÁC Hӊ THӔNG LÀM SҤCH KHƠNG KHÍ BҴNG PHѬѪNG PHÁP SINH HӐC: Công nghӋ sinh hӑc ÿã ÿѭӧc ÿѭa vào áp dөng rӝng rãi biӋn pháp nhҵm bҧo vӋ môi trѭӡng sinh thái tránh khӓi chҩt thҧi ÿӝc hҥi cӫa xí nghiӋp cơng nghiӋp Trѭӟc ÿó nѭӟc thҧi cơng nghiӋp, cịn nhӳng năm gҫn ÿây ÿó loҥi khí thҧi cơng nghiӋp Trong cҧ hai trѭӡng hӧp ÿó nhӳng chҩt ÿӝc hҥi ÿӕi vӟi ngѭӡi loҥi ÿӝng vұt máu nóng khác Trong thiên nhiên có mӝt sӵ phân bӕ rӝng rãi vi sinh vұt có vai trị to lӟn vịng tuҫn hồn cӫa chҩt hӳu cѫ nhӡ chúng có hӋ enzyme có khҧ thӫy giҧi chҩt ÿӝc tӕ rҩt khác vӅ mһt cҩu tҥo hóa hӑc sau ÿó lҥi có khҧ ÿӗng hóa sҧn phҭm tҥo trình thӫy giҧi, sӱ dөng sҧn phҭm nhѭ cѫ chҩt cӫa sӵ trao ÿәi kӃt cҩu lѭӧng Ngày ngѭӡi ta ÿã biӃt ÿѭӧc phә rҩt rӝng hӧp chҩt hӳu cѫ thuӝc nhóm chҩt khác mà cѫ thӇ vi sinh vұt có khҧ phân giҧi Trong thӵc tӃ ngѭӡi ta ÿã sӱ dөng chӫng vi sinh vұt hay quҫn thӇ vi sinh vұt ÿӇ làm sҥch môi trѭӡng xung quanh khӓi chҩt hӳu cѫ ÿӝc hҥi 296 Lê Xn Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG Trong khơng khí cӫa thành phӕ cơng nghiӋp lӟn, ngѭӡi ta ÿã phát hiӋn tӟi khoҧng 150 chҩt hӳu cѫ thuӝc vӅ chҩt ÿӗng ÿҷng cӫa benzol, hydrocarbons, phenol Các xí nghiӋp hóa hӑc, chӃ tҥo giҩy cellulose, sҧn xuҩt sѫn cơng nghiӋp thӵc phҭm, xí nghiӋp chӃ biӃn nông sҧn tә hӧp chăn nuôi, bӇ lҳng nѭӟc thҧi thiӃt bӏ xӱ lý chҩt thҧi ÿӅu nguӗn thҧi chҩt ÿӝc hҥi có mùi thӕi mà thұm chí ӣ nӗng ÿӝ không lӟn ÿã gây cho ngѭӡi cҧm giác khó chӏu làm hҥi sӭc khӓe cӫa cӝng ÿӗng xã hӝi Phѭѫng pháp vi sinh vұt làm sҥch không khí khác vӟi phѭѫng pháp làm sҥch hố hӑc lý hӑc bӣi khҧ tiӃn hành cӫa trình ӣ nhiӋt ÿӝ bình thѭӡng dѭӟi áp suҩt khí quyӇn Có ba kiӇu hӋ thӕng làm sҥch khơng khí bҵng phѭѫng pháp sinh hӑc: Tҩm lӑc sinh hӑc (Bio-filter); Các thiӃt bӏ làm sҥch sinh hӑc (Bio-scrubber); Các Biocreactor chӭa màng lӑc polymer; 9.2.1 Ṱm l͕c sinh h͕c Biofilter: Thành phҫn cӫa bio-filter lӟp lӑc, ÿó xҧy q trình hҩp thө chҩt ÿӝc tӯ khơng khí bӏ nhiӉm bҭn sau ÿó phân hӫy chúng bҵng vi sinh vұt Khơng khí cҫn làm sҥch ÿѭӧc ÿѭa vào bҵng quҥt gió Ngѭӡi ta thѭӡng sӱ dөng phân ӫ, than bùn chҩt có nguӗn gӕc tӵ nhiên tѭѫng tӵ ÿӇ làm vұt liӋu cho lӟp lӑc Bҧn thân vұt liӋu nói có chӭa nhӳng khống chҩt cҫn thiӃt ÿӇ nuôi dѭӥng vi khuҭn Thѭӡng ngѭӡi ta sӱ dөng quҫn thӇ vi sinh hӛn hӧp thí dө nhѭ “bùn hoҥt tính” chҷng hҥn ÿӇ làm sҥch nѭӟc thҧi cӫa xí nghiӋp hóa chҩt 9.2.2 Các thi͇t b͓ làm s̩ch sinh h͕c Bio - Scrubber: Nguyên tҳc hoҥt ÿӝng cӫa bio-scrubber khác vӟi bio-filter ӣ chӛ chҩt ÿӝc ÿѭӧc hҩp thө bҵng nѭӟc bӏ phân hӫy lҫn lѭӧt bӣi vi sinh vұt nҵm thiӃt bӏ khác Thành phҫn cҩu tҥo quan trӑng nhҩt cӫa bio-scrubber thiӃt bӏ hҩp thө (absorber) nѫi diӉn sӵ trao ÿәi khӕi lѭӧng chҩt giӳa khí thҧi nhiӉm bҭn chҩt 297 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG hҩp thө Khi thiӃt kӃ bҩt kǤ kiӇu absorber ngѭӡi ta cNJng phҧi ÿһc biӋt ý ÿӃn viӋc làm tăng diӋn tích bӅ mһt phân chia phase, yӃu tӕ quyӃt ÿӏnh hiӋu quҧ cӫa viӋc hҩp thө Bên absorber chҩt ÿӝc oxy di chuyӇn vào nѭӟc, ÿó khí khӓi absorber sӁ ӣ dҥng ÿѭӧc làm sҥch, cịn nѭӟc ӣ trҥng thái nhiӉm bҭn Sѫ ÿӗ thiӃt bӏ lӑc ӣ mô tҧ ӣ hình 9.1, bao gӗm bӝ phұn thu góp (aerotank) nҵm ӣ phҫn ÿáy cӫa absorber (1) Mӝt ÿѭӡng ӕng ÿѭӧc lҳp vào bên aerotank ÿӇ ÿѭa khí nhiӉm bҭn vào (2) Khơng khí ÿã ÿѭӧc làm sҥch qua lӛ sӕ (3) Ӣ phҫn cӫa bioscrubber lҳp màng lӑc (4) ӕng dүn (5) nҵm bên cҥnh vịi phun (6) Nѭӟc tuҫn hồn hӋ thӕng có chӭa bùn hoҥt tính nҵm aerotank (1), ln có ÿӝ pH ÿѭӧc trì ӣ mӭc cҫn thiӃt nhӡ sӵ trӧ giúp cӫa thiӃt bӏ chuyên dөng HӋ thӕng cNJng sӱ dөng cҧ than hoҥt tính, khoҧng 4g/l, trӝn lүn vӟi bùn hoҥt tính Khi thiӃt bӏ hoҥt ÿӝng, khơng khí bҭn ÿi vào theo ӕng dүn (2) qua lӟp màng lӑc (4) tӟi lӛ thoát Ĉӗng thӡi tӯ aerotank (1) bҵng máy bѫm theo ÿѭӡng ӕng (8) dӏch lӓng tҭy rӱa ÿѭӧc phun qua vịi phun Khi xuҩt hiӋn dịng xốy mҥnh ÿҥt ÿѭӧc chӍ sӕ trao ÿәi chҩt cao, q trình làm sҥch khí khӓi tҥp chҩt ÿӝc hҥi sӁ ÿѭӧc coi ÿҥt yêu cҫu Sӵ có mһt cӫa than hoҥt tính sӁ làm tăng chӍ sӕ làm sҥch, bӣi mӝt sӕ chҩt ÿӝc có mһt khơng khí sӁ hҩp thө lӟp than trình phân huӹ chúng sӁ diӉn aerotank Các tӃ bào vi sinh vұt tham gia vào thành phҫn cӫa bùn hoҥt tính nhӳng enzyme ngoҥi bào chúng tiӃt cNJng ÿѭӧc giӳ lҥi than hoat tính Nѭӟc sҥch ÿѭӧc cung cҩp vào aerotank theo ÿѭӡng ӕng (9) ÿӗng thӡi theo ÿѭӡng ӕng thoát (10), mӝt lѭӧng tѭѫng ӭng nѭӟc rӱa vӟi bùn hoҥt tính sӁ ÿә vào bӇ lҳng (12) Khi cҫn thiӃt có thӇ ÿѭa chҩt kӃt tӫa tӯ bӇ lҳng trӣ lҥi earotank theo (14), (15) hay ÿѭa khӓi hӋ thӕng theo ÿѭӡng (11), (13) 298 Lê Xn Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MƠI TRѬӠNG Hình 9.1 Thi͇t b͓ làm s̩ch sinh h͕c Bio - Scrubber 9.2.3 Bioreacter: Nhӳng bioreactor có chӭa màng polymer gҳn tӃ bào vi sinh vұt (ngѭӡi ta gӑi chúng bioreactor bӑc lӟp rӱa) nhӳng hӋ thӕng làm sҥch khơng khí tiên tiӃn nhҩt ViӋc làm sҥch khӓi chҩt ÿӝc diӉn cNJng nhӡ vào hoҥt tính enzyme cӫa tӃ bào vi sinh ÿѭӧc cӕ ÿӏnh màng Ĉôi thay thӃ vào chӛ tӃ bào ngѭӡi ta cӕ ÿӏnh enzyme lên màng polymer nói Tuy nhiên ÿӇ thӵc hiӋn quy trình cơng nghӋ ngѭӡi ta chӫ yӃu chӍ sӱ dөng tӃ bào vi sinh vұt cӕ ÿӏnh Mӝt nhӳng nguyên nhân chӫ yӃu khҧ dӉ dàng thâu nhұn chúng vӟi giá thành rҿ hѫn so vӟi chӃ phҭm enzyme Ngoài ra, sӕ ѭu thӃ vӅ mһt công nghӋ khác phҧi kӇ tӟi mӭc ÿӝ әn ÿӏnh cao cӫa enzyme tӃ bào vi sinh vұt so vӟi enzyme ÿѭӧc tách tӯ tӃ bào, cNJng nhѭ khҧ tái sinh tӵ nhiên cofactor cӫa q trình hóa sinh xҧy liên tөc Trong viӋc tái sinh cofactor trѭӡng hӧp sӱ dөng chӃ phҭm enzyme tinh khiӃt quy trình sҧn xuҩt lӟn sӁ ÿịi hӓi chi phí rҩt cao kèm theo thiӃt bӏ công nghӋ phӭc tҥp Tuy nhiên viӋc sӱ dөng tӃ bào cӕ ÿӏnh cNJng có nhӳng nhѭӧc ÿiӇm cҫn phҧi lѭu ý Có thӇ xҧy nhӳng phҧn ӭng phө sӵ có mһt tӃ bào mӝt sӕ lѭӧng lӟn enzyme khác So vӟi chӃ phҭm enzyme không tan, hoҥt ÿӝng cӫa enzyme tӃ bào vi sinh vұt tính ÿѫn vӏ diӋn tích bӅ mһt cӫa bioreactor sӁ thҩp hѫn 299 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG Protease có mһt tӃ bào có thӇ gây sӵ biӃn tính cӫa enzyme, ngồi tӃ bào cӕ ÿӏnh cNJng tҥo sӵ cҧn trӣ khuӃch tán bә sung Dӏch ngѭng kӃt Hình 9.2 S˯ ÿ͛ nguyên t̷c ho̩t ÿ͡ng cͯa Bioreactor HiӋn có mӝt sӕ giҧi pháp thiӃt kӃ ÿӕi vӟi kiӇu bioreactor ÿã nói ӣ trên, nhӳng giҧi pháp có tính ÿӃn yӃu tӕ có liên quan tӟi chӃ ÿӝ khai thác liên tөc cӫa xí nghiӋp cơng nghiӋp Trên hình 9.2 sѫ ÿӗ ngun tҳc mơ tҧ phѭѫng pháp vi sinh vұt làm sҥch khơng khí ÿҫu tiên ÿã ÿѭӧc ÿӅ nghӏ sӱ dөng Trong quy trình cơng nghӋ ngѭӡi ta sӱ dөng vi sinh vұt ÿҩt, chúng ÿѭӧc phân bӕ ÿҩt mang có chӭa nѭӟc muӕi khoáng cҫn thiӃt cho dinh dѭӥng cӫa vi sinh vұt Khi chҩt hӳu cѫ ÿi qua bioreactor, chúng bӏ ÿӗng hoá bӣi vi sinh vұt bӏ oxy hóa mӝt phàn tӟi CO2 H2O HӋ thӕng nói khơng u cҫu tái sinh hay thay thӃ cho ÿӃn ÿӝ ҭm bên hӋ thӕng vүn viӋc cung cҩp chҩt dinh dѭӥng hӳu cѫ cҫn thiӃt cho vi sinh vұt vүn ÿѭӧc trì Nhѭ mơ tҧ hình 9.2 hӋ thӕng mӝt kênh quҥt gió, ÿó bӅ mһt cӫa chҩt mang (có thӇ bӑt xӕp, bơng thӫy tinh hoһc bҩt kǤ vұt liӋu có diӋn tích bӅ mһt riêng lӟn) ngѭӡi ta cӕ ÿӏnh cѫ thӇ vi sinh vұt Chҩt mang vӟi vi sinh vұt gҳn ÿó ÿѭӧc xӃp container (1) có lӛ ÿӇ khí ÿi qua Container lҥi ÿѭӧc xӃp vào thiӃt bӏ chӭa (4) có chӭa muӕi khống Khơng khí bҭn ÿi qua container sau ÿó ÿi qua thiӃt bӏ ÿiӅu chӍnh khơng khí ÿӃn thành phҫn cNJng nhѭ nhiӋt ÿӝ ÿӝ ҭm cҫn thiӃt Bӝ phұn chuҭn bӏ khơng khí (3)có thӇ cҧi tiӃn ÿӇ ÿӕt nóng hoһc làm lҥnh bҵng cách cho ÿi qua thiӃt bӏ nhiӋt ӣ dҥng ӕng xoҳn (2) Cuӕi khí sau ÿѭӧc làm sҥch ÿѭӧc ÿѭa vӅ thông sӕ cҫn thiӃt sӁ ÿi vào hӋ thӕng quҥt ÿӇ Trong hӋ thӕng hiӋn ÿҥi rҩt phә biӃn chҩt mang polymer ӣ dҥng lӛ hoһc ӣ dҥng sӧi có gҳn tӃ bào vi sinh vұt ÿѭӧc sҳp xӃp mӝt cách ÿһc biӋt container Không loҥi trӯ khҧ cӕ ÿӏnh tӃ bào vi sinh vұt chҩt mang vơ cѫ, thí dө silicagel cҧi biӃn, ÿó tӃ bào vi sinh vұt cӕ ÿӏnh sӁ tҥo mӝt lӟp ép không chһt Theo nguyên tҳc, tӃ bào vi sinh vұt cӕ ÿӏnh chҩt mang ÿѭӧc nhӗi vào thiӃt bӏ chӭa container nhӓ có hình viên ÿҥn, nѭӟc muӕi khống cҫn thiӃt cho tӃ bào vi sinh vұt sӁ ÿѭӧc ÿѭa vào containner Các chҩt cҫn phân huӹ có mһt khơng khí bҭn ÿi qua lӟp xúc tác sinh hӑc sӁ phân bӕ giӳa phase khí màng 300 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG nѭӟc bӑc hҥt xúc tác, chúng sӁ khuӃch tán qua màng sau ÿó bӏ phân rã lӟp xúc tác sinh hӑc Tӕc ÿӝ làm sҥch khí có thӇ bӏ giӟi hҥn hoһc bӣi sӵ khuӃch tán cӫa cѫ chҩt tӯ phase khí qua màng nѭӟc vào hҥt xúc tác, hoһc bӣi tӕc ÿӝ phân rã cӫa chúng tӃ bào vi sinh vұt gây Tӕc ÿӝ khuӃch tán phө thuӝc vào bҧn chҩt nӗng ÿӝ cӫa chҩt khuӃch tán ӣ ranh giӟi phía ngồi phía màng nѭӟc Cịn tӕc ÿӝ phân rã chúng lҥi phө thuӝc vào hoҥt ÿӝ cӫa hӋ enzyme ӣ tӃ bào vi sinh vұt thӵc hiӋn trình NӃu xҧy sӵ phân rã toàn bӝ chҩt khuӃch tán qua màng nѭӟc nhӡ enzyme, ÿiӅu ÿó có nghƭa q trình hoҥt ÿӝng ӣ chӃ ÿӝ khuӃch tán ĈiӅu có thӇ xét ÿốn theo ҧnh hѭӣng cӫa chҩt mang nӗng ÿӝ sinh khӕi lên khҧ phân hӫy Mӭc ÿӝ biӃn ÿәi cѫ chҩt phҧn ánh q trình làm sҥch khí, sӁ bӏ giҧm tӕc ÿӝ cӫa dịng khí gia tăng Bioreactor có lӟp rӱa nhѭ thѭӡng có chu kǤ hoҥt ÿӝng khoҧng 5-10 ngày, nӃu nhѭ ngѭӡi ta bә sung vào nѭӟc tѭӟi lên reactor sinh hӑc khoҧng 5% bùn hoҥt tính lҩy tӯ hӗ ÿӑng nѭӟc Tuy nhiên viӋc sӱ dөng vi sinh vұt ÿã thích nghi vӟi sӵ phát triӇn chҩt ÿӝc tӕ có khơng khí cҫn làm sҥch, có thӇ làm thӡi hҥn giҧm thұm chí cịn vài giӡ Cùng vӟi thӡi gian, ÿӝ cҧn khí ÿӝng hӑc cӫa lӟp xúc tác sinh hӑc sӁ gia tăng sӵ gia tăng hàm lѭӧng sinh khӕi bӏ giӳ lҥi nó, thӃ cӭ vài tháng ngѭӡi ta lҥi phҧi làm sҥch chҩt xúc tác sinh hӑc nói ĈӇ phân huӹ vӟi hiӋu suҩt cao mӝt chҩt hӳu cѫ cө thӇ ÿó, cҫn phҧi sӱ dөng bioreactor chӭa chӫng chun biӋt có hoҥt tính phân hӫy chҩt nói cao Thӵc tӃ cho thҩy rҵng, ÿӇ thӵc hiӋn chӭc xúc tác phân hӫy hӧp chҩt hӳu cѫ cҫn phҧi có chӃ ÿӝ ni cҩy riêng biӋt chӫng vi sinh vұt trѭӟc cӕ ÿӏnh chúng Cѫ sӣ cӫa chӃ ÿӝ nuôi cҩy làm cho quҫn thӇ vi sinh vұt thích nghi ÿѭӧc vӟi mӝt cѫ chҩt cө thӇ ÿó, ÿiӅu cҫn thiӃt bӣi quҫn thӇ vi sinh vұt trѭӡng hӧp rҩt khơng ÿӗng nhҩt Có thӇ nhӳng khó khăn xuҩt hiӋn nuôi cҩy vi sinh vұt cѫ chҩt cө thӇ, cѫ chҩt chҩt bay hѫi không tan nѭӟc Ĉӕi vӟi mӝt sӕ chҩt, có thӇ sӱ dөng chҩt tѭѫng ÿӗng vӅ mһt cҩu trúc ÿӇ tҥo sӵ thӇ hiӋn cӫa gen chӏu trách nhiӋm tәng hӧp enzyme tѭѫng ӭng, có nghƭa gây sӵ cҧm ӭng không ÿһc hiӋu cho trình tәng hӧp enzyme phân huӹ Ĉӗng thӡi phҧi nghiên cӭu ÿһc tính ÿӝng hӑc cӫa q trình phân huӹ mӝt sӕ trѭӡng hӧp cҫn thiӃt, ÿӇ chҳc chҳn khơng có chҩt ӭc chӃ ÿѭӧc tҥo thành q trình phân hӫy chҩt nói trên, cNJng nhѭ xác ÿӏnh ngѭӥng nӗng ÿӝ hoҥt ÿӝng cӫa hӋ thӕng Trong vҩn ÿӅ cҫn thiӃt phҧi có thơng tin vӅ tӃ bào bӏ chӃt khơng cịn khҧ tái tҥo trình cӕ ÿӏnh, nӃu trrình tiӃn hành ÿӗng thӡi vӟi trình polymer hóa sӧi mang CNJng nhѭ cҫn phҧi biӃt ÿѭӧc ҧnh hѭӣng cӫa chҩt hӳu cѫ tham gia vào q trình polymer hóa lên khҧ sӕng sót cӫa tӃ bào vi sinh vұt ӣ tӯng giai ÿoҥn riêng biӋt ĈiӅu cҫn bҳt buӝc lý ÿó phҧi thay ÿәi chӃ ÿӝ cӕ ÿӏnh tӃ bào hoһc chӃ ÿӝ ni cҩy chúng Vì container chӭa tӃ bào cӕ ÿӏnh ÿѭӧc chuҭn bӏ trѭӟc, phҧi tính ÿӃn viӋc sҩy khơ, giӳ hoҥt ÿӝ cӫa tӃ bào sau sҩy, thӡi gian thích nghi cӫa tӃ bào sau ÿѭa container vào hӋ thӕng sӵ thay ÿәi cho phép cӫa sӕ lѭӧng tӃ bào cịn khҧ sӕng sót sau thӡi gian bҧo quҧn ӣ ÿiӅu kiӋn quy ÿӏnh 301 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG Phө thuӝc vào cѫ chҩt, tӃ bào có thӇ thӵc hiӋn chӭc thӫy giҧi, thí dө nhѭ esterase enzyme cҳt liên kӃt ester cӫa ester phӭc (nhѭ ethylacetate, butylacetate) hoһc ÿӗng hoá cѫ chҩt sӱ dөng chúng trình trao ÿәi cҩu trúc hoһc lѭӧng Cѫ sӣ cӫa q trình làm sҥch khí bҵng phѭѫng pháp vi sinh vұt dӵa sӵ phát triӇn cӫa vi sinh vұt ÿѭӧc khuҩy trӝn mҥnh mӁ, gӑi chemostate Trong ÿó ngѭӡi ta khơng quan tâm nhiӅu ÿӃn vҩn ÿӅ chҩt cҫn phân huӹ ӣ dҥng dung dӏch hay dҥng hѫi phase khí có hịa tan hoһc khuӃch tán vào phase nѭӟc cӫa hӋ thӕng khӱ hay khơng Khác vӟi tốn cә ÿiӇn ÿѭӧc giҧi quyӃt theo kiӇu chemostate, q trình nói có cҧ trѭӡng hӧp có liên quan vӟi nӗng ÿӝ cѫ chҩt thҩp kèm theo yӃu tӕ giӟi hҥn thay ÿәi cNJng nhѭ tӕc ÿӝ phát triӇn thҩp Trong tính tốn chӑn kiӇu bioreactor có thӇ sӱ dөng phѭѫng trình khơng tuyӃn tính cӫa Monod ÿӇ tính tӕc ÿӝ sӱ dөng cѫ chҩt Cѫ sӣ lý thuyӃt cӫa phѭѫng thӭc giҧi quyӃt nhiӋm vө ÿӅ sӵ hiӇu biӃt sinh hóa vi sinh vұt vӅ cѫ chӃ ÿӗng hóa chҩt cҫn phân huӹ ӣ tӃ bào vi sinh vұt Vì chҩt ÿѭӧc sӱ dөng trình trao ÿәi cҩu trúc lѭӧng Do ÿó cҫn phҧi biӃt ÿѭӧc thơng sӕ tính tốn tӕi ѭu cho biӃt phҫn cӫa cѫ chҩt bӏ oxy hóa ÿӃn sҧn phҭm cuӕi phҫn sӁ tham gia vào trao ÿәi cҩu trúc, có nghƭa tҥo sinh khӕi CNJng cҫn phҧi xác ÿӏnh bҵng thӵc nghiӋm giá trӏ ngѭӥng cӫa sinh khӕi mà ӣ ÿó cịn diӉn tiӃn q trình diӉn tiӃn trình xúc tác ӣ nhӳng nӗng ÿӝ ÿã cho cӫa cѫ chҩt Hѫn nӳa phҧi ý tác ÿӝng xúc tác ÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi tӃ bào sӕng trình hoҥt ÿӝng cӫa hӋ thӕng bioreactor Do ÿó phҧi tính tốn cho sӵ gia tăng sinh khӕi ӣ mӭc tӕi thiӇu, bӣi sӵ gia tăng sinh khӕi nói chung ÿӅu tҥo nên mӝt sӵ cҧn trӣ bә sung ӣ màng Ngѭӡi ta ÿѭa phѭѫng pháp phә biӃn nhҩt làm phѭѫng pháp khӣi ÿҫu ÿӇ tӕi ѭu hóa thơng sӕ nói Mӝt hai phѭѫng pháp ÿó phѭѫng pháp tính theo hiӋu quҧ kinh tӃ, có nghƭa phҧi tính ÿѭӧc tѭѫng quan tӕi ѭu giӳa sӵ gia tăng sinh khӕi tӕi thiӇu sӵ tiêu tӕn cao nhҩt cho trao ÿәi lѭӧng Phѭѫng pháp thӭ hai dӵa cѫ sӣ tính tốn hӋ sӕ biӃn ÿәi cѫ chҩt cao nhҩt thành sҧn phҭm Ypmax theo lý thuyӃt oxy-hóa khӱ Nhӳng yêu cҫu chӫ yӃu ÿӕi vӟi thiӃt bӏ sinh hӑc làm sҥch khơng khí là: ÿѫn giҧn vұn hành, hiӋu quҧ làm sҥch, cNJng nhѭ suҩt hoҥt ÿӝng riêng (là tӹ lӋ giӳa khơng khí ÿi qua thiӃt bӏ mӝt giӡ thӇ tích làm viӋc cӫa hӋ thӕng) cao ÿӝ can trӣ khí ÿӝng hӑc thҩp ThiӃt bӏ làm sҥch sinh hӑc khơng khí phә biӃn nhҩt biofilter có chi phí sҧn xuҩt khơng ÿáng kӇ (vұt liӋu cӫa lӟp lӑc rҿ phә biӃn, tiêu tӕn nѭӟc, ÿiӋn thҩp) Năng suҩt hoҥt ÿӝng cӫa bioreactor cao hѫn nhiӅu so vӟi thiӃt bӏ sinh hӑc làm sҥch khí khác, có nӗng ÿӝ sinh khí cao thӇ tích làm viӋc cӫa reactor nhӡ sӵ cӕ ÿӏnh vi sinh vұt chҩt mang polymer vơ cѫ Ngồi vai trị tұp trung sinh khӕi, chҩt mang thӵc hiӋn mӝt chӭc rҩt quan trӑng khác ÿҧm bҧo diӋn tích bӅ mһt phân cách lӟn giӳa hai phase nѭӟc-khí Bӣi hiӋu suҩt làm sҥch khơng khí cӫa bioreactor ӣ thӇ tích tӕc ÿӝ dịng khí lӟn sӁ bӏ giӟi hҥn bӣi tӕc ÿӝ khuӃch tán cӫa chҩt cҫn loҥi bӓ qua màng nѭӟc bao bӑc lӟp sinh hӑc, vұy nӃu muӕn gia tăng hѫn nӳa suҩt cӫa bioreactor, có lӁ phҧi hồn thiӋn hѫn thiӃt kӃ cӫa bioreactor tìm kiӃm vұt liӋu mӟi ÿӇ cӕ ÿӏnh vi sinh vұt nhҵm tҥo diӋn tích bӅ mһt ngăn cách phase lӟn 302 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG TÀI LIӊU THAM KHҦO NguyӉn Lân DNJng , NguyӉn Ĉình QuyӃn, Phҥm Văn Ty 2002 Vi sinh vұt hӑc NXB Giáo dөc NguyӉn Lân DNJng VSV ÿҩt sӵ chuyӇn hoá hӧp chҩt cacbon, nitѫ NXB KH Kӻ thuұt Hà Nӝi 1984 NguyӉn Ĉӭc Lѭӧng - Công nghӋ VSV tұp I, II NXB Ĉa Quӕc gia TP HCM NguyӉn Ĉӭc Lѭӧng - Công nghӋ VSV tұp I, II NXB Ĉa Quӕc gia TP HCM NguyӉn Xuân Nguyên, Trҫn Quang Huy - Công nghӋ xӱ lý nѭӟc thҧi chҩt thҧi rҳn NXB KH & KT Hà Nӝi 2004 Trҫn HiӃu Khuê (Chͯ biên) Trҫn Ĉӭc Hҥ - Lê HiӃu Thҧo - Giáo trình trình vi sinh cơng trình cҩp nѭӟc Trѭӡng Ĉҥi hӑc Xây dӵng hà Nӝi 1994 Lê Xuân Phѭѫng - Vi sinh vұt công nghiӋp - NXB Xây dӵng Hà Nӝi Trҫn Thanh - Công nghӋ vi sinh NXB Giáo dөc Hà Nӝi 2000 Trӏnh Thӏ Thanh - Ĉӝc hӑc môi trѭӡng sӭc khoҿ ngѭӡi - NXB Ĉҥi hӑc Quӕc gia Hà NӜi 2003 10 Trҫn Linh Thѭӟc, Phѭѫng pháp phân tích vi sinh vұt hӑc nѭӟc thӵc phҭm mӻ phҭm, 2002, NXB giáo dөc 11 Trҫn Cҭm Vân - Giáo trình VSV hӑc mơi trѭӡng NXB ĈH Quӕc gia Hà Nӝi 2003 12 Trung tâm ÿào tҥo ngành nѭӟc môi trѭӡng Sә tay xӱ lý nѭӟc Tұp I, II XNB Xây dӵng Hà nӝi 1999 303 MӨC LӨC PHҪN I : ĈҤI CѬѪNG Vӄ VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG CHѬѪNG : HÌNH THÁI, CҨU TҤO VÀ CÁC ĈҺC TÍNH CѪ BҦN CӪA VSV 1.1 Ĉһc ÿiӇm chung cӫa vi sinh vұt .2 1.2 Các nhóm vi sinh vұt CHѬѪNG : SINH LÝ ĈҤI CѬѪNG VI SINH VҰT 59 2.1 Dinh dѭӥng cӫa vi sinh vұt 59 2.2 Trao ÿәi chҩt trao ÿәi lѭӧng cӫa vi sinh vұt 90 2.3 Ҧnh hѭӣng yӃu tӕ bên ÿӃn hoҥt ÿӝng cӫa vi sinh vұt 94 CHѬѪNG : SӴ PHÂN BӔ CӪA VI SINH VҰT TRONG MÔI TRѬӠNG 108 3.1 Môi trѭӡng ÿҩt sӵ phân bә cӫa vi sinh vұt ÿҩt 108 3.2 Môi trѭӡng nѭӟc sӵ phân bә cӫa vi sinh vұt nѭӟc .119 3.3 Môi trѭӡng khơng khí sӵ phân bә cӫa vi sinh vұt khơng khí .122 CHѬѪNG : KHҦ NĂNG CHUYӆN HỐ VҰT CHҨT CӪA VI SINH VҰT TRONG CÁC MƠI TRѬӠNG TӴ NHIÊN .126 4.1 Khҧ chuyӇn hố hӧp chҩt cacbon mơi trѭӡng tӵ nhiên 126 4.2 Khҧ chuyӇn hoá hӧp chҩt nitѫ môi trѭӡng tӵ nhiên cӫa VSV 135 4.3 K/năng chuyӇn hoá hӧp chҩt phӕt môi trѭӡng tӵ nhiên cӫa VSV 155 4.4 K/năng chuyӇn hoá hӧp chҩt lѭu huǤnh môi trѭӡng tӵ nhiên cӫa VSV 158 CHѬѪNG : Ô NHIӈM VI SINH VҰT 161 5.1 Nguyên nhân cӫa vҩn ÿӅ ô nhiӉm vi sinh 161 5.2 NhiӉm trùng khҧ chӕng ÿӥ cӫa cѫ thӇ 162 5.3 Mӝt sӕ vi sinh vұt gây bӋnh .168 5.4 Mӝt sӕ vi khuҭn gây bӋnh khác 180 5.5 Vi sinh vұt chӍ thӏ ô nhiӉm 192 PHҪN II : VSV VÀ CÁC CHҨT VӞI QUÁ TRÌNH SINH HӐC TRONG CƠNG NGHӊ MƠI TRѬӠNG 195 CHѬѪNG VI : CѪ SӢ SINH HӐC CӪA Q TRÌNH XӰ LÝ Ơ NHIӈM MÔI TRѬӠNG .195 6.1 Tình hình nhiӉm môi trѭӡng hiӋn 195 6.2 Nguyên lý cѫ bҧn cӫa trình 196 6.3 Mӝt sӕ loҥi vi sinh vұt sӱ dөng xӱ lý ô nhiӉm môi trѭӡng 199 CHѬѪNG 7: TÁC NHÂN VI SINH VҰT TRONG Q TRÌNH XӰ LÝ Ơ NHIӈM MÔI TRѬӠNG NѬӞC .211 7.1 Vi sinh vұt gây bӋnh chӍ tiêu vӋ sinh vӅ vi sinh vұt nѭӟc cҩp sinh hoҥt .211 7.2 Sӵ nhiӉm bҭn nguӗn nѭӟc, trình tӵ làm sҥch cӫa nѭӟc nguӗn (sông, hӗ) 224 7.3 Các trình vi sinh vұt cơng trình xӱ lý nѭӟc thiên nhiên .238 7.4 Các hiӋn tѭӧng bҩt lӧi sӵ phát triӇn vi sinh vұt, sinh vұt ӕng dүn, cơng trình thiӃt bӏ cҩp nѭӟc, biӋn pháp khҳc phөc .244 7.5 Vi sinh vұt vӟi q trình xӱ lý nhiӉm môi trѭӡng nѭӟc 247 CHѬѪNG 8: TÁC NHÂN VI SINH VҰT TRONG XӰ LÝ CHҨT THҦI 267 8.1 Khái niӋm vӅ chҩt thҧi .267 8.2 Phân loҥi chҩt thҧi .268 8.3 Khái niӋm vӅ xӱ lý chҩt thҧi .268 CHѬѪNG 9: TÁC NHÂN VI SINH VҰT TRONG XӰ LÝ KHÍ THҦI 293 9.1 Ngun lý cӫa q trình xӱ lý sinh hӑc khí thҧi .294 9.2 Các hӋ thӕng làm sҥch khơng khí bҵng phѭѫng pháp sinh hӑc 293 ... 3 ,2. 105 2. 7.109 7,5.10 12 8,5.1013 8,9.10 12 Xҥ khuҭn Xenluloza 3,5.105 2. 5.105 8 ,2. 108 7,4.109 8 ,2. 109+ Nҩm men Xenluloza 1,1.101 2. 7.1 02 2,1.1 02 3,5.1 02 2,7.1 02 Nhóm vi sinh vұt 12 Sӕ lѭӧng vi. .. 100 g/l 21 0 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG CHѬѪNG VII: TÁC NHÂN VI SINH VҰT TRONG Q TRÌNH XӰ LÝ Ơ NHIӈM MƠI TRѬӠNG NѬӞC 7.1 VI SINH VҰT GÂY BӊNH VÀ CHӌ TIÊU Vӊ SINH Vӄ VI SINH VҰT... lѭӧng mùn cao hѫn 22 , 52% , hàm lѭӧng nitѫ dӉ tiêu - 20 %, axit humic tăng 10% 20 9 Lê Xuân Phѭѫng VI SINH VҰT HӐC MÔI TRѬӠNG 3 .2 Ҧnh hѭӣng cӫa chӃ phҭm Micromix mùn rác lên sӵ sinh trѭӣng cӫa cây: