Đánh giá dư lượng kháng sinh và sự đề kháng quinolone của escherichia coli trong môi trường nước

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LẠI MINH TRANG

ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG KHÁNG SINH VÀ SỰ ĐỀ KHÁNG

QUINOLONE CỦA Escherichia coli TRONG MÔI TRƯỜNG

NƯỚC MẶT TỪ KHU VỰC CHĂN NUÔI TỈNH LONG AN

VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

Ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Mã ngành: 8.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp Tp. HCM.

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phan Thị Phượng Trang

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường

Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. ....................................................................... - Chủ tịch Hội đồng

2. .....................................................................- Phản biện 1

3. .....................................................................- Phản biện 2

4. ....................................................................... - Ủy viên

5. ....................................................................... - Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG

PGS.TS. Lê Hùng Anh

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lại Minh Trang MSHV:18000071

Ngày, tháng, năm sinh: 24/10/1991 Nơi sinh: Long An

Ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã ngành: 60.85.01.01

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Đánh giá dư lượng kháng sinh và sự đề kháng Quinolone của Escherichia coli trong

môi trường nước mặt từ khu vực chăn nuôi tỉnh Long An và đề xuất giải pháp quản

lý.

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Đánh giá chất lượng nước mặt và dư lượng kháng sinh tồn tại ở các kênh

rạch.

 Đánh giá sự kháng kháng sinh họ Quinolone dối với Escherichia coli trong

môi trường nước mặt của kênh rạch và đề xuất giải pháp quản lý đối với môi trường

nước mặt kênh rạch thuộc tinh Long An.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định giao số 987/QĐ-ĐHCN ngày 07

tháng 07 năm 2021 của Hiệu trưởng trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí

Minh.

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

V. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Phan Thị Phượng Trang

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 …

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS. Phan Thị Phượng Trang TS. Trần Thị Thu Thủy

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

VIỆN TRƯỞNG

PGS.TS. Lê Hùng Anh

i

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phan Thị Phượng

Trang đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin

trân trọng cảm ơn các thầy cô Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - trường

Đại học Công nghiệp TP.HCM đã tạo điều kiện thuận lợi, đóng góp nhiều ý kiến

trong quá trình thực hiện luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý

Môi trường, phòng đào tạo sau đại học trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM đã tạo

điều kiện thuận lợi, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình thực hiện luận án.

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn

động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Long An là một tỉnh có nền nông nghiệp phát triển mạnh. Tuy nhiên, việc nước thải

chăn nuôi và đời sống đổ ra các kênh rạch mà không qua xử lý hiệu quả đang gây ô

nhiễm nguồn nước mặt ở khu vực này. Một trong những chất gây ô nhiễm nguồn

nước đáng chú ý là kháng sinh nhóm Quinolone vốn đang được sử dụng rộng rãi

trong chăn nuôi. Tồn dư kháng sinh nói chung và kháng sinh nhóm Quinolone nói

riêng làm tăng khả năng kháng kháng sinh của các vi khuẩn trong nước đặc biệt là

E. coli với khả năng truyền gen kháng kháng sinh mạnh mẽ. Vì vậy, nghiên cứu này

cung cấp thông tin tình hình nước mặt ở 5 kênh rạch (kênh Lò Lu, cống Ông Sen,

kênh Ấp 2, cống Cầu Voi, rạch Bà Láng) trên địa bàn tỉnh Long An và đưa ra các đề

xuất quản lý tình trạng ô nhiễm nước do chất thải chăn nuôi ở khu vực này. Kết quả

cho thấy nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu là nồng độ oxy hòa tan thấp, ô nhiễm

hữu cơ (BOD5, COD) và kim loại nặng (Fe, Mn). Nhìn chung, vị trí kênh Ấp 2

(KR-04) bị ô nhiễm nặng nhất với nhiều thông số phân tích vượt ngưỡng cho phép

nhất. Tiếp theo, tìm thấy E. coli ở cả 5 vị trí khảo sát với lượng từ 2,4 x 102 tới 9,3 x

104 MPN/100 mL, trong đó, 3/5 vị trí có lượng E. coli vượt ngưỡng cho phép. Ở vị

trí KR-04, với các giá trị Enrofloxacin = 3,3 µL/L, Ciproflocaxin = 15,8 µL/L,

Norflocaxin = 1,5 µL/L và Levofloxacin = 1,1 µL/L có thể kết luận kênh Ấp 2 đã bị

ô nhiễm kháng sinh. Không phát hiện 4 loại kháng sinh nhóm Quinolone mục tiêu

trong mẫu nước mặt thu được từ các vị trí còn lại. Kết quả kháng sinh đồ đối với

các mẫu nước thu nhận tại 5 địa điểm cũng cho thấy không phát hiện E. coli kháng

4 loại kháng sinh mục tiêu ở 4/5 (80%) vị trí khảo sát trừ vị trí KR-04. Cuối cùng,

dựa vào tình trạng ô nhiễm tại địa phương, đề tài đưa ra một số giải pháp ngắn hạn

nhằm xử lý môi trường nước tại kênh rạch có nguồn thải liên quan đến hoạt động

chăn nuôi ở tỉnh Long An như quy hoạch chặt chẽ các khu vực được phép chăn

nuôi; lập kế hoạch kiểm soát và phục hồi các vị trí ô nhiễm như nạo vét; ứng dụng

công nghệ tiếp nhận ý kiến của người dân; kiên quyết xử lý nghiêm các hành vi vi

phạm; rà soát các điểm ô nhiễm cục bộ các tuyến kênh, rạch; phối hợp giữa các

tỉnh; nâng cao ý thức người dân về việc sử dụng kháng sinh đúng cách. Bên cạnh

iii

đó, biện pháp dài hạn liên quan đến việc thành lập một ủy ban liên ngành về kháng

kháng sinh, bao gồm ngành Khoa học và Công nghệ, ngành Luật, ngành Giáo dục,

ngành Y tế cũng đã được đề xuất.

iv

ABSTRACT

Long An is a developing-agricultural province focusing mainly to livestock.

Improper treatment of livestock wastewater, dumping into untreated canals can

contaminate surface water. One of the notable contaminants is antibiotics in genral

and quinolone antibiotics, which are widely used in livestock production. Residues

of antibiotics in the environment can increase the antibiotic resistance of bacteria in

the water, especially E. coli with the strong ability to transmit antibiotic resistance

gens to other species. Therefore, this study focuses on providing information on

surface water situation in 5 canals (Lo Lu canal, Ong Sen sluice, Ap 2 canal, Cau

Voi sluice, Ba Lang canal) in Long An province and making proposals to solve and

manage water pollution caused by livestock waste in this area. The results show that

the main pollution problem is very low dissolved oxygen concentration, organic

pollution (BOD5, COD) and heavy metals polution (Fe, Mn). Some locations are

contaminated with Phenol. In genral, the location of Ap 2 canal (KR-04) is the most

heavily polluted, with the most pollution analysis parameters. E. coli was found at

all 5 survey sites with amounts ranging from 2.4 x 102

to 9.3 x 104 MPN/100 mL. In

which, 3/5 locations have the amount of E. coli exceeding the allowable threshold.

At position KR-04, with values Enrofloxacin = 3.3 µL/L, Ciprofloxacin = 15.8

µL/L, Norfloxacin = 1.5 µL/L and Levofloxacin = 1.1 µL/L can be concluded that

Ap 2 canal was contaminated with antibiotics. No 4 target quinolone antibiotics

were detected in surface water samples obtained from the remaining sites.

Antibiogram results showed that no E. coli resistant to 4 target antibiotics was

detected in 4/5 (80%) of the survey sites except for the KR-04 site. Finally, the

thesis has proposed some short-term solutions to treat surface water environment of

canals with waste sources related to livestock activities as well as proposed some

long-term and interdisciplinary measures to manage Surface water environment in

Long An province.