Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
Là một sinh vật nhỏ bé nên vi sinh vật dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường. Để chúng phát triển tốt, ta cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật. Có 5 yếu tố chính sau đây:
1. Chất dinh dưỡng ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng của vi sinh vật
Vi sinh vật cần có thức ăn để lớn lên và nhân đôi. Dinh dưỡng của chúng chủ yếu là chiết xuất cacbon và nitơ từ các chất như protein, chất béo và carbohydrate. Nitơ, được sử dụng để tổng hợp protein có thể được lấy từ môi trường xung quanh hoặc từ các chất hữu cơ khác. Trong nuôi cấy vi sinh vật để xử lý nước, chất thải, chất dinh dưỡng thường được dùng thêm là mật rỉ đường và ure, DAP… Tùy hệ thống thiếu gì mà bổ sung chất đó để tránh ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.
Các hệ thống xử lý nước thải chế biến thực phẩm, chăn nuôi… thường giàu cacbon và nitơ. Khi nuôi vi sinh xử lý nước thải loại này, bạn không cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng.
Các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thường ít dinh dưỡng cho vi sinh. Vì ngoài hoạt động nấu ăn thải ra nước chứa chất hữu cơ thì không còn nguồn dinh dưỡng nào khác. Do đó khi nuôi vi sinh xử lý nước thải nhà hàng, khách sạn, tòa nhà, bạn cần bổ sung mật rỉ đường.
2. Oxy hòa tan
Oxy hòa tan (DO) là lượng khí oxy hòa tan trong nước. Nhiều chủng vi khuẩn và các sinh vật khác cần oxy để hô hấp. Oxy hòa tan là một trong các yếu tố chính ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.
Chia theo mức nhu cầu oxy hòa tan, vi khuẩn được chia thành 3 nhóm:
- Nhóm vi sinh vật hiếu khí: là nhóm hoạt động mạnh trong môi trường có nhiều oxy. Mức oxy lý tưởng của nhóm này là 2-3 mg/l.
Các vi sinh vật Nitrosomonas xử lý Nito đòi hỏi DO cao hơn mức 2mg/l, tối ưu là 4mg/l
Các vi sinh vật xử lý BOD hiếm khí, đòi hỏi DO từ 0 đến 1
- Nhóm vi sinh vật kỵ khí: là nhóm hoạt động mạnh trong môi trường không có oxy.
Các vi sinh vật xử lý BOD kỵ khí, đòi hỏi DO = 0.
- Nhóm vi sinh vật tùy nghi: là chủng dễ thích nghi nhất. Chúng có thể sống ngay cả có hoặc không có oxy
3. Nhiệt độ:
Mỗi chủng vi sinh thích hợp với một dải nhiệt. Thấp hơn hoặc cao hơn mức đó đều ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. Các nhà khoa học thường chia chúng thành ba nhóm:
– Psychrophiles: nhóm vi sinh vật ưa lạnh, thích hợp nhiệt độ từ 0-5°C
– Mesophiles: nhóm vi sinh vật ưa ấm, thích hợp nhiệt độ 20-45°C
– Thermophiles: nhóm vi sinh vật ưa nhiệt, thích hợp nhiệt độ khoảng 55 – 65°C
– Hyperthermophile : VSV ưa siêu nhiệt, chịu được nhiệt độ từ 75 – 100°C.
Vi sinh xử lý nước thải chủ yếu thuộc chủng Mesophiles ưa ấm. Dãi nhiệt độ của chúng 5-39°C, sinh trưởng tốt nhất ở 37-38°C. Đó là lý do trong hệ thống XLNT dệt nhuộm luôn lắp đặt tháp giải nhiệt để làm nguội nước trước khi xử lý.
Hình: Tháp giải nhiệt
4. Độ pH
Mỗi nhóm vi sinh vật cũng thích hợp với một pH nhất định. Độ pH ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật bởi tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hóa vật chất trong tế bào vi sinh, hoạt tính enzyme…
Chia theo độ pH, có ba nhóm vi sinh vật chính:
- Vi sinh vật ưa axit : Sinh trưởng tốt nhất ở pH = 4-6, bao gồm hầu hết các nấm mốc, nấm men và một số vi khuẩn sinh axit.
- Vi sinh vật ưa trung tính : Đa số vi khuẩn và động vật nguyên sinh, sinh trưởng tốt ở pH = 6-8 và ngừng sinh trưởng ở pH < 4 và pH > 9.
- Vi sinh vật ưa kiềm: Sinh trưởng tốt ở pH > 9, thậm chí >11. Chúng thường thấy ở đất vùng ven biển do ảnh hưởng của thuỷ triều.
Hầu hết các vi sinh xử lý nước thải là vi khuẩn ưa trung tính. Chúng thích hợp với độ pH trong khoảng 6 – 8. Với pH từ 4 – 6 chúng vẫn có thể hoạt động được, có điều không phát triển mạnh.
5. Độ ẩm ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật như thế nào?
Tất cả các vi sinh vật đều cần nước để sống. Tuy nhiên theo nguyên tắc chung, độ ẩm càng nhiều thì càng có nhiều vi sinh vật hơn. Chúng thích hợp với độ ẩm không khí 80% và độ ẩm môi trường >20%.
Nhìn chung vi khuẩn đòi hỏi độ ẩm cao, nấm men đòi hỏi ít nước hơn, còn nấm sợi có thể sống trong điều kiện độ ẩm thấp.
Xem thêm:
Vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi là gì
