Mật độ và tiềm năng phản nitrat hoá của hệ vi khuẩn bản địa trong rừng ngập mặn và thảm cỏ biển phía Bắc Việt Nam

,1 µgN/g đất ướt/giờ) cao hơn tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất được bổ sung 0,5 mg/L (11,0 ± 4,1 µgN/g đất ướt/giờ) ( = 0,01). Kết quả nghiên cứu cho thấy, tốc độ phản nitrat hóa có thể bị ức chế khi cơ chất được bổ sung tại nồng độ cao. Tƣơng quan giữa vi khuẩn phản nitrat hóa với các yếu tố môi trƣờng Tương quan giữa vi khuẩn phản nitrat hóa với các yếu tố môi trường được trình bày trong bảng 3. Từ đó thấy là mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa trong nước có mối tương quan ý nghĩa với 16/19 thông số môi trường khảo sát trừ N-NO3, và COD. Mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa có hệ số tương đồng cao với mật độ vi khuẩn oxy hóa sulfur, mật độ vi khuẩn nitrat hóa và tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,1 mg/L. Mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa có mối tương quan trung bình với các thông tố Eh trầm tích, P-PO4, pH, tốc độ nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,1 mg/L, tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,5 mg/L, nồng độ TAN, độ muối, Nts, pH trầm tích. Mật độ vi khuẩn nitrat hóa có mối tương quan yếu với các yếu tố tốc độ nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 1,0 mg/L, Chlorophyll a, BOD5, N-NO2, vi khuẩn tổng số và Pts. Tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,1 mg/L có mối tương quan ý nghĩa với 15/19 thông số nghiên cứu . Ba thông số không có mối tương quan là N-NO2, N-NO3 và COD. Tốc độ phản nitrat tại nồng độ cơ chất này có mối tương quan cao với mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa và Pts, tương quan trung bình với Eh, mật độ vi khuẩn oxy hóa sulfur mật độ vi khuẩn tổng số, pH trầm tích , P-PO4 , BOD, tương quan yếu với các thông số N-NH4, Nts, pH trong nước, độ muối, Chl. a, mật độ vi khuẩn nitrat hóa và tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,5 mg/L. Bảng 3. Hệ số tương quan (R) giữa mật độ vi khuẩn và tốc độ phản nitrat với các yếu tố môi trường Thông số Vi khuẩn phản nitrat Tốc độ phản nitrat hoá khi bổ sung +0,1 mgN/L Tốc độ phản nitrat hoá khi bổ sung +0,5 mgN/L 1 pH trầm tích -0,33 (n = 180) -0,35 (n = 60) -0,08 (n = 60) 2 Eh trầm tích (mV) -0,49 (n = 180) -0,47 (n = 60) 0,02 (n = 60) 3 Nts (g/kg khô) -0,34 (n = 80) 0,26 (n = 60) 0,18 (n = 60) 4 Pts (g/kg khô) -0,19 (n = 80) 0,50 (n = 60) -0,12 (n = 60) 5 pH nước -0,41 (n = 180) -0,28 (n = 60) 0,23 (n = 60) 6 Độ muối (đơn vị) -0,35 (n = 180) -0,25 (n = 60) 0,04 (n = 60) 7 BOD5 (mg/L) 0,27 (n = 180) 0,32 (n = 60) 0,36 (n = 60) 8 COD (mg/L) 0,04 (n = 180) -0,02 (n = 60) 0,20 (n = 60) 9 NH4 (µgN/l) 0,35 (n = 180) 0,29 (n = 60) 0,33(n = 60) 10 NO2(µgN/L) -0,21 (n = 180) 0,02 (n = 60) 0,52 (n = 60) 11 NO3 (µgN/L) 0,00 (n = 180) 0,06 (n = 60) 0,03 (n = 60) 12 PO4 (µgP/L) 0,45 (n = 180) 0,35 (n = 60) 0,18 (n = 60) 13 Chl. a (µg/L) -0,27 (n = 180) -0,20 (n = 60) 0,21 (n = 60) 14 VK tổng số 0,20 (n = 180) 0,36 (n = 60) -0,14 (n = 60) 15 VK Nitrat 0,59 (n = 180) 0,20 (n = 60) -0,18 (n = 60) 16 VK OXH sulfur 0,71 (n = 180) 0,43 (n = 60) -0,43 (n = 60) 17 VK Phản nitrat 1,00 (n = 180) 0,50 (n = 60) -0,37 (n = 60) 18 Tốc độ phản nitrat hoá khi bổ sung+0,1 mgN/L 0,50 (n = 60) 1,00 (n = 60) 0,14 (n = 60) 19 Tốc độ phản nitrat hoá khi bổ sung+0,5 mgN/L -0,37 (n = 60) 0,14 (n = 60) 1,00 (n = 60) Density and de-nitrifying potential of indigenous 231 Tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,5 mg/L có mối tương quan ý nghĩa với 14/19 thông số nghiên cứu. Bốn yếu tố không có mối tương quan là N-NO3, độ muối, pH và Eh trầm tích. Tốc độ phản nitrat hóa có mối tương quan cao với nồng độ N-NO2, tương quan trung bình với BOD5, N-NH4, pH nước, Chl. a, COD, P-PO4, Nts, vi khuẩn nitrat hóa, tốc độ phản nitrat hóa tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,1 mg/L, mật độ vi khuẩn tổng số và Pts. KẾT LUẬN Mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa dao động lớn trong khoảng từ (1,0 × 102)–(4,6 × 103) MPN/mL, trung bình 1,1 ± 0,3 × 10 3 MPN/mL. Theo thời gian, mật độ nhóm vi khuẩn trong TCB mùa khô lớn hơn so với mùa mưa nhưng không khác nhau rõ rệt trong RNM ( = 0,05). Theo không gian, mật độ vi khuẩn trong RNM lớn hơn trong TCB ở cả 2 mùa ( = 0,05). Mật độ vi khuẩn phản nitrat hóa có mối tương quan với nhiều yếu tố môi trường, đặc biệt là các nhóm vi khuẩn oxy hóa sulfur, vi khuẩn nitrat hóa, pH, Eh, Nts, N-NH4, P-PO4 và BOD5. Tốc độ phản nitrat hóa dao động trong khoảng từ 0,0 - 69,0 µgN/g đất ướt/giờ, trung bình 18,4 ± 7,4 µgN/g đất ướt/giờ. Tốc độ phản nitrat hoá khi bổ sung cơ chất 0,5 mg/l trong TCB cao hơn trong RNM ( = 0,05). Tốc độ phản nitrat tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,1 mg/L cao hơn tại nồng độ cơ chất bổ sung 0,5 mg/L ( = 0,01). Tốc độ phản nitrat hóa có mối tương quan với nhiều yếu tố môi trường, đặc biệt là với mật độ các nhóm vi khuẩn nitrat hóa, oxy hóa sulfur, pH, Eh, Pts và P-PO4. Lời cảm ơn: Bài báo này là một phần kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ hợp phần nhánh số 5 thuộc đề án 47, mã số VAST.ĐA47.12/16-19. Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ tài chính của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) và sự cộng tác của các đồng nghiệp tại Viện Tài nguyên và Môi trường biển (IMER). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gross, A., Abutbul, S., and Zilberg, D., 2004. Acute and Chronic Effects of Nitrite on white shrimp, Litopenaeus vannamei, cultured in low‐salinity brackish water. Journal of the World Aquaculture Society, 35(3), 315–321. https://doi.org/10.1111/ j.1749-7345.2004.tb00095.x [2] Schuler, D. J., 2008. Acute toxicity of ammonia and nitrite to white shrimp (L. vannamei) at low salinities. Master thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University. [3] Muir, P. R., Sutton, D. C., and Owens, L., 1991. Nitrate toxicity to Penaeus monodon protozoea. Marine Biology, 108(1), 67–71. https://doi.org/10.1007/ BF01313472 [4] Kim, D. H., Matsuda, O., and Yamamoto, T., 1997. Nitrification, denitrification and nitrate reduction rates in the sediment of Hiroshima Bay, Japan. Journal of Oceanography, 53, 317–324. [5] Watson, S. W., Bock, E., Harms, H., Koops, H. P., and Hooper, A. B., 1989. Nitrifying bacteria. In “Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology” (ed. by JT Staley, J. T., Bryant, M. P., Pfenning, N., and Holt, J. G.), Vol. 3, pp. 1808–1834. [6] Magalhães, C. M., Joye, S. B., Moreira, R. M., Wiebe, W. J., and Bordalo, A. A., 2005. Effect of salinity and inorganic nitrogen concentrations on nitrification and denitrification rates in intertidal sediments and rocky biofilms of the Douro River estuary, Portugal. Water Research, 39(9), 1783–1794. https://doi.org/ 10.1016/j.watres.2005.03.008 [7] TCVN6491-1999. Chất lượng nước - xác định nhu cầu oxi hoá học. [8] TCVN6001-2:2008. Chất lượng nước - xác định nhu cầu oxi sinh hoá sau n ngày - Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng. [9] Đoàn Bộ, 2001. Hoá học biển: Các phương pháp phân tích hoá học nước biển. Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, 131 tr. [10] TCVN6643:2000. Chất lượng đất - xác định nitơ nitrat, nitơ amoni và tổng nitơ hoà tan trong đất được làm khô trong không khí sử dụng dung dịch canxiclorua làm dung môi chiết. [11] TCVN8940:2011. Chất lượng đất - xác định phospho tổng số - phương pháp so màu. Le Thanh Huyen et al. 232 [12] Nuyễn Lân Dũng, Đoàn Xuân Mượn, Nguyễn Phùng Tiến, Đặng Đức Trạch và Phạm Văn Ty, 1972. Một số phương pháp nghiên cứu Vi sinh vật học. Tập 2. Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 430 tr. [13] TCVN9716:2013. Chất lượng nước - hướng dẫn chung về đếm vi sinh vật bằng nuôi cấy. [14] Sørensen, J., 1978. Denitrification rates in a marine sediment as measured by the acetylene inhibition technique. Applied and Environmental Microbiology, 36(1), 139–143. https://doi.org/10.1128/aem. 36.1.139-143.1978 [15] ASEAN Marine Water Quality, 2007. Management Guidelines, Appendix 2: Estuarine and Marine Report Card Calculations. [16] Trạm Quan trắc và phân tích môi trường biển ven bờ miền Bắc, 2019. Báo cáo tổng kết kết quả quan trắc và phân tích môi trường biển ven bờ miền Bắc. 120 tr.