Đặt vấn đề Trong những năm qua, Việt Nam đã đạt được nhiều thành tựu trên tất cả lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ. Nền kinh tế được phát triển nhanh chóng, đạt được những kết quả tăng trưởng ấn tượng: quy mô nền kinh tế năm 2020 tăng 42,6 lần so với năm 1989 đạt 268,4 tỷ USD, thu nhập đầu người tăng 17,3 lần đạt 2750 USD/năm. Qua 35 năm đổi mới, kinh tế nước ta đã có sự chuyên dịch vô cùng rõ rệt, từ một nước nông lâm ngư nghiệp chuyên đổi dần sang một quốc gia hiện đại có sự đầu tư về công nghiệp và địch vụ, nhờ đó thu hút được nhiều nguồn lực quan trọng từ nước ngoài và từng bước hội nhập sâu rộng vào nền kinh tế toàn cầu. Bên cạnh những thành tựu to lớn mà chúng ta đã đạt được, vẫn còn nhiều vấn nạn đi cùng sự phát triển vô cùng nhanh chóng đó là cơ sở hạ tầng không bắt kịp nhịp độ phát triển, đó là nền giáo dục vẫn còn non trẻ, chậm hơn thế giới và đó là một hệ sinh thái bị tàn phá nặng nề bởi những chính sách công nghiệp hoá.
Hiện nay, Việt Nam có hơn 183 khu công nghiệp trong cả nước, có trên 163 khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý chất thải tập trung, tại các khu đô thị chỉ có khoảng 60 — 70% rác thải rắn được thu gom, cơ sở hạ tầng thoát nước và xử lí nước thải, chất thải cần được quan tâm thêm. Việt Nam có 112 cửa bién và 28 tỉnh thành ven biển nên lượng rác thải chưa được xử lí chảy ra từ đất liền vào biển là rất lớn, theo số liệu thống kê từ chương trình Môi trường liên hợp quốc công bố năm 2018, nước ta đang là quốc gia đứng thứ 4 thế giới về tinh trang ô nhiễm rác thải biến. Tinh trạng các khu vực ven biển va ven các quần đảo hải đảo tràn ngập các loại rác thải sinh hoạt đã và đang tiếp diễn trở thành một vấn nạn mà bất kì ai cũng có thể thay duoc. Dé giai quyét tình trạng đó, trong dai han can tuyên truyền dé người dân nâng cao nhận thức, phân loại và vứt rac đúng nơi quy định, giáo dục con trẻ biết bảo vệ môi trường.
Về ngắn hạn cần có giải pháp xử lí, với rác thải nhựa cần thu gom phân loại, tái chế hoặc xử lí, với rác thải hữu cơ cần có sự can thiệp của khoa học kĩ thuật đề đây nhanh tốc độ xử lí nguồn chất thải ra bên ngoài môi trường như bổ sung các chế phẩm sinh học từ vi khuẩn hoặc enzyme phân huỹ. Trong thành phần rác thải hữu cơ, phần lớn chứa protein và cellulose, đây là hai thành phần có khả năng phân giải thành các chất hữu cơ có ích, giúp làm giàu cho đất. Tuy vậy, do nguồn rác thải quá lớn nên tốc độ xử lí của tự nhiên là chưa đáp ứng được, dé tăng tốc độ xử lí rác thải, biện pháp tốt nhất là sử dụng các chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ vi sinh vật đặc biệt là nhóm vi khuẩn có khả năng phân giải cellulose và vi khuẩn có khả năng phân giải protein. Nhận thấy tính cấp thiết và hiệu qua của nhóm vi khuân phân giải cellulose và vi khuân phân giải protein đến hiện trang ô nhiễm môi trường biển ở nước ta, dé tài “Phân lập và khảo sát hoạt tính các chủng vi khuẩn chịu mặn có khả năng phân giải cellulose và phân giải protein từ nước biển” được thực hiện.
Mục tiêu đề tài Tìm ra các chủng vi khuẩn chịu mặn có khả năng phân giải cellulose và phân giải protein hướng đến làm cơ sở cho các nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học trong xử lý chất thai vùng bién dao. Nội dung thực hiện Nội dung 1: phân lập và làm thuần các chủng vi khuẩn phân lập được từ nước biển. Nội dung 2: xác định hình thái và đặc điểm sinh lý các chủng vi khuẩn mục tiêu. Nội dung 3: khảo sát hoạt tính sinh hoá của các chủng vi khuẩn mục tiêu từ đó tuyển chọn 2 chủng vi khuẩn thích hợp làm cơ sở cho nghiên cứu sau này.
TONG QUAN TÀI LIEU 2. Khái quát vùng biển Việt Nam Việt Nam là một quốc gia ven biển với vùng biển rộng gấp ba lần diện tích lãnh thổ, chiếm gần 30% diện tích Biển Đông (cả Biển Đông gan 3,5 triệu km”). Vùng biển nước ta có khoảng 3000 hòn dao lớn, nhỏ và 2 quan dao xa bờ là Hoàng Sa và Trường Sa, tài nguyên vùng biển phong phú, chứa đựng tiềm năng kính tế biển rất lớn. Với bờ biển dài trên 3260 km trải dài từ Bắc xuống Nam, đứng thứ 27 trong số 157 quốc gia ven biên, các quốc dao và các lãnh thé trên thế giới.
Trong 64 tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, trong đó có 28 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương có biển với 125 huyện ven biển và 12 huyện dao. Đây là những don vị hành chính đóng vai trò quan trọng đối với sự nghiệp phát triển kinh tế và bảo vệ an ninh, chủ quyền biển đảo của Tổ quốc. Thực trạng 6 nhiễm chất thải hữu cơ tại các vùng ven biến ở Việt Nam Trong những năm gan đây, với sự gia tăng dân sé, phát triển kinh tế - xã hội, điều kiện sống của người dân ngày một nâng lên, dẫn tới việc gia tăng nhanh chóng của rác thải khó phân hủy. Khối lượng rác thải khó phân hủy phát sinh ngày càng nhiều, trong khi công tác quản lý, xử lý rác thải gặp nhiều khó khăn, chưa đáp ứng được nhu cầu của ` Ñ See Hình 2.1 Thực trang 6 nhiễm biên Cần Giờ (Nguồn: nguoiduatin.vn) hoạt khó phân hủy thải vào đại dương từ 6,4 tỷ người, chiếm 93% dân số toàn cau, sống trong phạm vi 50 km so với đường bờ biển ở 192 quốc gia.
Rác thải khó phân hủy sau đó trôi dat theo dòng chảy của sông, đại dương hay thuy triều, đến và tích lũy chủ yếu 3 ở các hệ sinh thái ven biển, trong đó có hệ sinh thái rừng ngập mặn. Rac thải hữu cơ từ sinh hoạt con người, từ các hoạt động nông nghiệp hay đánh bắt thủy sản cũng là van dé cần được nghiên cứu và xử ly, nhằm tận dung những nguồn rác thai hữu co dé làm giàu chất dinh dưỡng hơn cho vùng đất bị ngập mặn tại các vùng ven biển. Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học, chu trình đinh dưỡng của thủy sinh vật. Hàm lượng chất hữu cơ thường được tính bằng hàm lượng cacbon hữu cơ tổng số (TOC).
Tuy nhiên nếu chúng được tích lũy quá cao trong môi trường sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường và sức khỏe sinh thái, chất hữu cơ từ các nguồn ban đầu qua thời gian sẽ bị rửa trôi và lắng xuống trầm tích các thủy vực. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ không bền như tinh bột, đường, đạm, chất béo. thông qua hoạt động của vi sinh vật hiếu khí và ki khí như Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes, Cytophaga, Micrococcus, Lactobacillus. sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước, dan dén chét sinh vat va anh hưởng xấu đến chu trình vật chất tự nhiên (Eckenfelder và Conon, 1961).
Những nhóm hợp chất hữu cơ bền khó phân hủy bởi vi sinh vật (hợp chất phenol, nhóm hoá chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, điệt cỏ, kích thích sinh trưởng.) tồn lưu lâu dài trong môi trường và tích luỹ sinh học trong cơ thé sinh vật, thông qua chuỗi thức ăn và từ đó gây bệnh nguy hiểm cho con người. Nhiều phương pháp xử lý rác hữu cơ được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng như biện pháp đốt hay chôn lấp lại biểu hiện những nhược điểm như chi phí cao, công nghệ cao, tốn diện tích đất chôn lắp,. Qua phân tích thành phan rác thai sinh hoạt ở nước ta cho thấy, thành phan rác thải hữu cơ chiếm khoảng 45 —55% thậm chí lên đến hơn 80%, là tỉ lệ cao nên rất thích hợp với phương pháp xử lí bằng công nghệ sinh học. Nhiều công trình nghiên cứu ở trong và ngoài nước (Odum, 197]; Pitodo, 1998; Primavera, 2004; Hà và ctv, 2002; Hằng, 2002, Trang và Hằng, 2002) cho thấy rừng ngập mặn là nơi lưu giữ và phân huỷ các chat thải ké cả các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ từ nội địa chuyên ra, các chat 6 nhiễm ven biển, như dau mỏ.
Nhờ các vi sinh vật mà các chất này trở thành chất dinh dưỡng cho nhiều sinh vật khác và môi trường được trong sạch. Kha năng sinh kháng sinh của nhiều loài vi khuẩn, nam men, đặc biệt là nắm sợi có hoạt tính kháng sinh mạnh có tác dụng ức chế các VSV gây bệnh cho động, thực vật, làm sạch môi trường bị ô nhiễm ven biển. Trong đất rừng ngập mặn có vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) tạo ra protein tinh thể độc có khả năng tiêu trừ đặc hiệu một số loài côn trùng gây hại cho người và động thực vật như các loài sâu róm, sâu tơ, bọ nẹt, âu trùng muỗi, sốt rét và sốt xuất huyết. Trong thuỷ vực các cửa sông và ven bờ biển, vật chất hữu cơ có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau.
Chúng có thé được tạo ra từ quá trình quang tổng hợp của thực vật phù du, từ các quá trình trao đổi chat qua các bậc dinh dưỡng khác nhau, từ chat thai của các loài thủy sinh vật, hoặc chúng được vận chuyên từ biển vào, từ thượng nguồn xuống, và từ quá trình xáo trộn của chất hữu cơ trong nền đáy. Tuy nhiên, các chất hữu cơ này luôn vận động, chuyền hóa bởi một loạt các quá trình lý học, hóa học vả sinh học. Trong thủy vực, hệ vi sinh vật có vai trò quan trọng trong quá trình phân rã vật chat hữu cơ, vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ đề thu nhận các chất cần thiết cho các hoạt động sống của chúng. Trong quá trình phân rã, vật chất hữu cơ được vi sinh vật biến đổi thành các chất nghèo năng lượng, và cuối cùng, trong những điều kiện phù hợp thì chất hữu cơ sẽ được chuyên hóa ngược trở lại thành các chat vô cơ (quá trình khoáng hóa chất hữu co).
Chế phẩm vi sinh trong công nghệ xử lý chất thải tại các vùng biển Vi sinh vật phan bố rộng rãi trong tự nhiên, là những sinh vật rất nhỏ bé, có mặt ở khắp mọi nơi, có những hoạt động sinh lý phong phú và đa dang hon bat kỳ loại sinh vật nào khác. Vi sinh vật có tinh chất, cau tạo giản đơn, đồng nhất về hình thái, phong phú về loại hình và chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.