- Khả năng hấp phụ Amoni của vật liệu EBB cải tiến phụ thuộc rất nhiều vào độ pH của dung dịch, hiệu quả hấp phụ tối ưu nhất tại pH 6, khi giảm pH hiệu quả hấp phụ giảm nhanh.
- Vật liệu EBB cải tiến hấp phụ Amoni với tốc độ nhanh và đạt cân bằng hấp phụ trong khoảng 180 ÷ 240 phút.
- Quá trình hấp phụ Amoni phù hợp với mô hình động học biểu kiến bậc 2 với hệ số tương quan R2 = 0,9909.
- Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir mô tả tương đối chính xác sự hấp phụ Amoni trên vật liệu, giá trị dung lượng hấp phụ Amoni cực đại là 18,72 mg/g
Bảng 3. 7. So sánh hiệu quả hấp phụ giữa EBB cải tiến và vật liệu khác
Co, mg/L | Dung lượng hấp phụ cực đại, mg/g | Tham khảo | |
Than sinh học | |||
Thực vật ngập nước ( Canna indica) | 5÷100 | 13,4 | Cui, X. và cộng sự, 2016 [74] |
Thực vât ngập nước ( Pennisetum purpureum Schum) | 5÷100 | 7,36 | |
Thực vật ngập nước (Thalia dealbata) | 5÷100 | 4,93 | |
Thực vật ngập nước ( Phragmites australis) | 5÷100 | 2,82 | |
Chất hấp phụ | |||
Than từ lõi ngô | 10÷150 | 6,37 | Liu. X 2014 [75] |
Cây sậy khổng lồ | 5÷100 | 1,41 | Hou, J và cộng sự 2016 [76] |
Than Bio-400 | 10÷100 | 3,92 | |
Than hoạt tính, than biến tính | |||
Hạt bơ | 50÷450 | 5,40 | Zhu, Y và cộng sự (2016 [77] |
Có thể bạn quan tâm!
-
Ảnh Hưởng Ph Đến Vsv (A): Đối Với Ebb Cải Tiến, (B) Mẫu Đối Chứng Nghiên Cứu Cũng Nhằm Mục Đích Chọn Phạm Vi Ph Phù Hợp Cho Sự Phát Triển -
Đánh Giá Khả Năng Xử Lý Của Vật Liệu Ebb Cải Tiến Đã Chế Tạo -
Kết Quả Xác Định Ảnh Hưởng Của Ph Đến Hoạt Động Vsv Và Hiệu Suất Xử Lý Cod Trong Vật Liệu Ebb Cải Tiến. -
Cây Phát Sinh Thể Hiện Mối Liên Quan Của Các Loài Vsv Có Trong 5 Mẫu Nghiên Cứu A1, A2, A3, A4 Và A5. -
So Sánh Hiệu Quả Xử Lý Của Vật Liệu Ebb Cải Tiến Với Một Số Kết Quả Nghiên Cứu Khác. -
Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block EBB cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải - 16
Xem toàn bộ 143 trang tài liệu này.
10÷160 | 3,24 | Zhu, K. và cộng sự, 2012 [78] | |
Chất hấp phụ | Co, mg/L | Dung lượng hấp phụ cực đại, mg/g | Tham khảo |
Vỏ dừa | 50÷200 | 2,26 | |
Than hoạt tính biến tính bằng HNO3 | 35÷280 | 28 | Vasileva và cộng sự 2008 [79] |
Than hoạt tính biến tính bằng H2O2 | 35÷280 | 18-26 | |
Chukurovo AC | 35÷280 | 11,57 | |
Norit GAC 1240 | 35÷280 | 10,25 | |
Than hoạt ính biến tính HNO3 | 5÷100 | Garrido và cộng sự 2003 [80] | |
Than hoạt tính dạng hạt làm từ hạt đào | 5÷100 | 10 | |
Than hoạt ính biến tính HNO3 và NaOH | 5÷100 | 19,34 | Halim và cộng sự 2013 [81] |
Than BioP-Na | 10÷100 | 16,6 | Mai và cộng sự 2018 [82] |
Than BioN-Na | 10÷100 | 22,6 | |
Những vật liệu khác | |||
Than xỉ | 5÷10 | 3,1 | Zhang và cộng sự 2013 [83] |
Than tổ ong | 5÷10 | 5,0 | |
Ống nano đa tường | 50÷140 | 9,31 | Moradi, O., và cộng sự 2016 [84] |
Nhôm silicat gel chứa Na | 5÷100 | 5,94 | |
Steel-making slag | 36÷180 | 2,70 | |
Volcanic tuff | 20÷300 | 13,6 | Maranon, E và cộng sự 2006 [85] |
Lõi ngô | 10÷100 | 2,1 | Mai và cộng sự (2016) [86] |
EBB cải tiến | 50÷500 | 18,72 | Nghiên cứu này |
Các số liệu trong Bảng 3.7 cho thấy, dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu EBB cải tiến so với các vật liệu khác của các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước là tương đối cao. Đạt dung lượng hấp phụ 18,72 mg/g, vật liệu EBB cải tiến có thể tương thích với các các vật liệu hấp phụ Amoni từ các loại than hoạt tính trên thị trường.
3.2.4. Kết quả đánh giá sự đa dạng của các nhóm VSV trong vật liệu EBB cải tiến bằng kỹ thuật sinh học phân tử
3.2.4.1. Kết quả tách chiết ADN và điện di biến tính DGGE từ các mẫu thử nghiệm
Hình 3. 16. Hình ảnh kết quả tách chiết mẫu ADN tổng số
Kết quả từ Hình 3.16 cho thấy các mẫu được tách ADN tổng số đều thu được sản phẩm tách rất tốt.
Kết quả điện di biến tính (DGGE) bằng cặp mồi p338F và p518R được trình bày ở Hình 3.17.
Hình 3. 17. Kết quả chạy điện di DGGE của các mẫu A1, A2, A3, A4 và A5
Kết quả điện di DGGE thu được có 24 band ADN rõ nét, có kích thước khác nhau trong các mẫu A1, A2, A3, A4, và A5 được tổng kết trên Bảng 3.8.
Bảng 3. 8. Số lượng các band xuất hiện ở các công thức thí nghiệm khác nhau trên bản điện di DGGE
Band | Số lượng band trong bản điện di DGGE | |||||
A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | ||
1 | B1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
2 | B2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
3 | B3 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
4 | B4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
5 | B5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
6 | B6 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
7 | B7 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
8 | B8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9 | B9 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Tổng số | 5 | 2 | 7 | 3 | 7 |
Ghi chú: B- ký hiệu band số.
Tương ứng với mỗi band sẽ là một loài VSV có trong quần thể VSV của mẫu nghiên cứu A1-A5. Từ kết quả Hình 3.17. Tiến hành tính các band đã được xuất hiện ở các công thức từ A1-A5 được tính từ đỉnh bản điện di DGGE (Bảng 3.8).
Để đánh giá mức độ đa dạng của quần thể VSV xuất hiện ở các công thức thí nghiệm A1, A2, A3, A4 và A5 thông qua sự xuất hiện của các band khác nhau trên bản điện di DGGE, nghiên cứu đã sử dụng các chỉ số sau:
Chỉ số Shannon (H’) và chỉ số Pielou tương quan (J’) có thể được tính toán để mô tả những thay đổi có thể có về sự ưu thế giữa các OTU DGGE bằng cách sử dụng các phương trình sau:
Trong đó: Pi là cường độ tương đối của band và S là tổng số băng trong mẫu [87].
Các chỉ số Shannon (H’) và chỉ số Pielous tương quan J’ (Pielous’s equitability) của từng mẫu được tính toán như sau:
3.2.4.2. Kết quả tính chỉ số đa dạng Shannon (H’) và chỉ số tương quan Pielou (J’) của từng mẫu
Số lượng các band xuất hiện trên bản điện di tương ứng với các công thức A1- A5 và chỉ số H’ và J’ được chỉ ra trên Bảng 3.9.
Bảng 3. 9. Số lượng các band xuất hiện ở các mẫu A1-A5 trên bàn điện di DGGE và chỉ số đa dạng H’ và J’ của các mẫu.
Số lượng band | Chỉ số H' | Chỉ số J' | |
A1 | 5 | 0,327 | 0,103 |
A2 | 2 | 0,207 | 0,065 |
A3 | 7 | 0,359 | 0,113 |
A4 | 3 | 0,260 | 0,082 |
A5 | 7 | 0,359 | 0,113 |
Tổng | 24 |
Kết quả được chỉ ra trên Bảng 3.9 đã cho thấy mức độ đa dạng về các band xuất hiện trên bản điện di DGGE tương ứng với mức độ đa dạng về VSV được thể hiện bằng các band xuất hiện trên bản điện di DGGE. Mỗi 1 band trên bản điện di DGGE sẽ tương ứng với một loài VSV có trong các công thức thí nghiệm xử lý. Ở mẫu A5 mức độ đa dạng loài VSV là hoàn toàn tương tự như ở mẫu A3 vì chúng có cùng giá trị của chỉ số H’ (đạt 0,359) và J’ (đạt 0,113) và đa dạng hơn nhiều so với mẫu A1 (H’-0,327; J’-0,103), A4 (H’ 0,260, J’ -0,082) và A2 (H’-0,207, J’-0,065).
Mức độ đa dạng về VSV ở cả 5 công thức thí nghiệm được giảm dần theo chiều hướng như sau: A5> A3>A1>A4>A2.
Nghiên cứu cũng nhận thấy rằng mặc dù mẫu A3 và A5 có cùng số lượng băng (7 band, tương ứng với 7 loài VSV có mặt trong công thức thí nghiệm) trên bản điện di DGGE nhưng ở mẫu A5 chỉ có 5 band là cùng vị trí với mẫu A3, các band còn lại khác vị trí. Điều này cho thấy ở mẫu A3 và A5 đã có 5 VSV giống nhau (chung cho cả hai công thức A3 và A5) và ở cả hai mẫu A3 và A5 cũng còn xuất hiện thêm 02 loài VSV khác biệt nữa trong 2 công thức thí nghiệm này.
Mẫu A1 và mẫu A3 đã có sự tương đồng về vị trí các băng nhất trên bản điện di DGGE so với các mẫu còn lại. Điều này cho thấy quần thể VSV trong mẫu A1 và A3 tương đối giống nhau. Tuy nhiên, mẫu A3 xuất hiện thêm 2 băng ở vị trí khác, điều này có nghĩa rằng quần thể mẫu VSV ở mẫu A3 là đa dạng hơn và đã có thêm 2 loài VSV khác so với mẫu A1.
Kết quả trên Bảng 3.8 đã cho thấy ở cả 5 công thức thí nghiệm A1-A5 đã có band B2 đã xuất hiện ở cả 5 công thức A1, A2, A3, A4 và A5. Đây được xem là ở cả 5 công thức đều đã xuất hiện cùng loài VSV này. Trong đó, band B8 chỉ xuất hiện duy nhất ở công thức A5, cho thấy quần thể VSV ở công thức A5 là đã có sự phong phú đa dạng có khác biệt với các công thức còn lại (A1, A2, A3 và A4). Băng B1 chỉ xuất hiện ở công thức A1, A2 và A3 điều này cho thấy ở cả 3 công thức trên đều xuất hiện cùng 1 loài VSV.
Mặt khác nghiên cứu cũng có thể tính tính toán được mức độ đa dạng của từng loài VSV có trong quần thể VSV ở các công thức thí nghiệm khác nhau dựa trên cơ sở xử lý số lượng band (hay số lượng VSV) đã được xuất hiện ở các công thức trong bản điện di DGGE.
Bảng 3. 10. Số lượng mẫu xuất hiện các band tương ứng trên bản điện di DGGE
Band | Số lượng mẫu xuất hiện band | Chỉ số H' | Chỉ số J' | |
1 | B1 | 3 | 0,260 | 0,082 |
2 | B2 | 5 | 0,327 | 0,103 |
3 | B3 | 4 | 0,299 | 0,094 |
4 | B4 | 3 | 0,260 | 0,082 |
5 | B5 | 2 | 0,207 | 0,065 |
6 | B6 | 2 | 0,207 | 0,065 |
7 | B7 | 2 | 0,207 | 0,065 |
8 | B8 | 1 | 0,132 | 0,042 |
9 | B9 | 2 | 0,207 | 0,065 |
(Tổng) | 24 |
Kết quả các chỉ số đa dạng Shannon (H’) và chỉ số tương quan Pielou J’ của từng band xuất hiện trên bản điện di DGGE (tức là của từng loài VSV có trong quần thể VSV ở các mẫu thí nghiệm A1-A5) được chỉ ra trên Bảng 3.10.
Qua kết quả chỉ ra trên Bảng 3.10 đã cho thấy band B2 (tương ứng với một loài VSV) có hệ số H’ và J’ là cao nhất đạt 0,327 và 0,103 tương ứng. Còn band B8 có chỉ số H’ và J’ là thấp nhất đạt 0,132 và 0,042, tương ứng. Điều này cho thấy band B2 hay loài VSV tương ứng với band điện di này trên bản điện di DGGE đã có sự đa dạng nhất trong tất cả các loài VSV đã xuất hiện trong quần thể VSV có ở các mẫu A1, A2, A3, A4 và A5. Còn band B8 hay loài VSV tương ứng với band điện di này trên DGGE có độ đa dạng thấp nhất và kết hợp với Bảng 3.10 cũng cho thấy band này chỉ thấy xuất hiện duy nhất ở công thức A5.
Từ các kết quả nghiên cứu đã được trình bày nêu trên, về điện di DGGE đã đi đến một số kết quả như sau:
- Band B1 đã xuất hiện ở các công thức thí nghiệm A1, A2 và A3. Band này (tương ứng với 1 loài VSV trên bản điện di DGGE), điều này cho thấy cho thấy trong 3 công thức thí nghiệm trên đều có chung 1 loài VSV.
- Band B2 (tương ứng với một loài VSV) đã xuất hiện ở tất cả 5 công thức thí nghiệm A1-A5. Band chung này (hay loài VSV tương ứng với band này trên bản điện di DGGE) là loài chung có mặt ở tất cả các công thức thí nghiệm.
- Band B8 chỉ xuất hiện ở mẫu A5 cho thấy loài VSV tương ứng với band điện di này trên DGGE chỉ xuất hiện ở mẫu A5. Đây là loài VSV khác biệt chỉ có ở mẫu A5 và không có ở các mẫu nghiên cứu còn lại, cho thấy quần thể VSV ở công thức A5 đã có sự phong phú đa dạng có khác biệt với các công thức còn lại (A1, A2, A3 và A4).
- Dựa trên chỉ số Shannon đa dạng H’ và chỉ số tương ứng Pielou J’ cho thấy mức độ đa dạng về VSV ở cả 5 công thức thí nghiệm được giảm dần theo chiều hướng như sau: A5= A3>A1>A4>A2. Trong đó, quần thể VSV ở mẫu A3 và A5 là gần tương tự như nhau vì đều có cùng chỉ số H’ là 0,359 và J’ là 0,113 và đa dạng hơn nhiều so với mẫu A1 (H’- 0,327; J’- 0,103), A4 (H’- 0,260; J’ - 0,082) và A2 (H’- 0,207; J’-
0,065). Hai mẫu A3 và A5 đã có 5 loài VSV chung cho cả hai công thức. Ngoài ra, ở
cả hai mẫu A3 và A5 cũng còn xuất hiện thêm 02 loài VSV khác biệt nữa trong 2 công thức thí nghiệm này.
- Mẫu A1 và mẫu A3 có sự tương đồng về vị trí các band nhất trên bản điện di DGGE so với các mẫu còn lại. Điều này cho thấy quần thể VSV trong mẫu A1 và A3 tương đối giống nhau. Tuy nhiên, mẫu A3 xuất hiện thêm 2 band ở vị trí khác, điều này có nghĩa rằng quần thể mẫu VSV ở mẫu A3 là đa dạng hơn và đã có thêm 2 loài VSV khác so với mẫu A1.
3.2.4.3. Kết quả phân tích đa hình di truyền của các band trên bản điện di DGGE
Kết quả phân tích đa hình di truyền các band được xuất hiện trên bản điện di DGGE được thống kê dựa vào sự xuất hiện hay không xuất hiện các band ADN. Xác định hệ số đồng dạng di truyền Jaccard, thiết lập sơ đồ hình cây để so sánh hệ số đồng dạng di truyền giữa 5 mẫu A1-A5 theo phương pháp UPGMA của chương trình máy tính NTSYpc 2.02h [88].
Kết quả chỉ ra trên Hình 3.17 và Bảng 3.10 cho thấy có 1 band chung cho cả 5 mẫu A1-A5, chỉ chiếm 4,16%, các band còn lại là 23 band đều đa hình (chiếm 95,84%). Band chung cho cả 5 mẫu là band thứ 2 (B2) tính từ trên xuống dưới (theo chiều của bản gel điện di gel DGGE). Số lượng các band ở từng mẫu cụ thể là mẫu A3 và A5 đều có 7 band, mẫu A1 có 5 band, mẫu A2 có 2 band và mẫu A4 có 3 band. Như vậy có thể thấy có sự sai khác di truyền rất lớn trong các quần thể vi sinh vật của các mẫu nghiên cứu này. Dựa trên sự xuất hiện hoặc không xuất hiện các band ADN khi điện di biến tính gel DGGE, mối liên quan giữa 5 mẫu ở mức độ phân tử đã được thiết lập. Các số liệu được phân tích theo chương trình máy tính NTSYSpc 2.02, tính hệ số đồng dạng di truyền và xây dựng cây phát sinh chủng loại giữa 5 mẫu nghiên cứu.
Sự khác nhau ở mức độ phân tử được biểu hiện bằng hệ số đồng dạng di truyền giữa các mẫu trong cùng loài hay các loài khác nhau. Hệ số đồng dạng di truyền càng cao thì mối quan hệ di truyền giữa các loài hay các chủng càng gần nhau. Có thể phân chia mức độ giống nhau (hay gần nhau về mặt di truyền) giữa các mẫu như sau: