Lựa chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học cao nhằm ứng dụng xử lý ô nhiễm dầu

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: LỰA CHỌN CHỦNG VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG TẠO CHẤT HOẠT HÓA BỀ MẶT SINH HỌC CAO NHẰM ỨNG DỤNG XỬ LÝ Ô NHIỄM DẦU Giáo viên hướng dẫn : TS KIỀU THỊ QUỲNH HOA Sinh viên thực : HOÀNG THỊ YẾN Lớp : 11-02 HÀ NỘI – 2015 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Kiều Thị Quỳnh Hoa, trưởng phòng Vi sinh vật dầu mỏ, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, người cho em định hướng nghiên cứu, tận tình bảo để em thực khóa luận Em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Thạc sĩ Nguyễn Thị Yên cán phòng Vi sinh vật Dầu mỏ, người giúp đỡ em thời gian thực tập phòng Vi sinh vật dầu mỏ Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công nghệ sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội dạy dỗ, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu trường Cuối cùng, Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu trên! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2015 Sinh viên Hoàng Thị Yến Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC BẢNG CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ô nhiễm dầu giới 1.2 Ô nhiễm dầu Việt Nam 1.3 Nguyên nhân ô nhiễm dầu Việt Nam 1.3.1 Ô nhiễm dầu từ khu công nghiệp khu dân cư đô thị 1.3.2 Ô nhiễm dầu hoạt động hàng hải 1.3.3 Ô nhiễm dầu từ cố tràn dầu Việt Nam 1.3.4 Ô nhiễm dầu khí xâm nhập xuống 1.3.5 Ô nhiễm dầu trình khai thác dầu biển 1.4 Tác động ô nhiễm dầu đến môi trường người 1.4.1 Tác động ô nhiễm dầu đến môi trường 1.4.2 Tác động ô nhiễm dầu người 1.5 Một số phương pháp xử lý ô nhiễm dầu 1.5.1 Phương pháp hóa học a Chất phân tán b Chất hấp thụ dầu 1.5.2 Phương pháp học 1.5.3 Phương pháp sinh học 1.6 Chất hoạt hóa bề mặt sinh học 11 1.6.1 Khái niệm chất hoạt hóa bề mặt sinh học 11 1.6.2 Phân loại chất hoạt hóa bề mặt sinh học 11 a Glycolipid 11 b Lipopeptid lipoprotein 12 c Phospholipid acid béo 12 c CHHBM trùng hợp CHHBM dạng hạt 13 1.6.3 Tính chất chất hoạt hóa bề mặt sinh học 14 a Tính chất hóa lý 14 b Khả phân hủy sinh học tốt độc tính thấp 14 d Khả chịu nhiệt, pH chịu lực ion 15 1.6.4 Ứng dụng chất hoạt hóa bề mặt sinh học đời sống 15 1.6.5 Ứng dụng chất hoạt hóa bề mặt sinh học xử lý ô nhiễm dầu 16 1.7 Vi khuẩn có khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học 17 1.7.1 Vi khuẩn có khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học 17 Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp 1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng hợp chất hoạt hóa bề mặt sinh học 18 a Ảnh hưởng nguồn carbon 18 b Ảnh hưởng ni tơ 19 c Ảnh hưởng pH 20 d Ảnh hưởng nhiệt độ 21 PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Vật liệu 22 2.1.1 Chủng vi khuẩn 22 2.1.2 Môi trường, hóa chất điều kiện nuôi cấy vi khuẩn 22 2.1.3 Máy móc thiết bị 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Phân lập 23 2.2.2 Xác định hình thái vi khuẩn 23 2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn carbon tới khả sinh trưởng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học chủng vi khuẩn lựa chọn 24 2.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn ni tơ tới khả sinh trưởng tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn 24 2.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng pH tới khả sinh trưởng tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn 24 2.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới khả sinh trưởng tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn 24 2.3 Phân loại theo kit chuẩn sinh hóa API BioMerieux: 25 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Lựa chọn chủng vi khuẩn có khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học 26 3.2 Đặc điểm hình thái gram chủng vi khuẩn lựa chọn 27 3.3 Ảnh hưởng nguồn carbon tới khả tạo CHHBMSH chủng G917 28 3.4 Ảnh hưởng nguồn ni tơ tới sinh trưởng khả tạo CHHBMSH chủng G917 30 3.5 Ảnh hưởng pH tới sinh trưởng khả tạo CHHBMSH chủng G917 33 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ tới khả tạo CHHBMSH chủng G917 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp BẢNG CHỮ VIẾT TẮT % v/v Nồng độ phần trăm thể tích CHHBMSH Chất hoạt hóa bề mặt sinh học Da Dalton DO Diesel oil Dyn/cm Dyne/centimet E 24 Chỉ số nhũ hóa sau 24 mN/m Milinewton/metter Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng Những vụ tràn dầu nghiêm trọng lịch sử Bảng Đặc điểm khuẩn lạc, tế bào, gram chủng vi khuẩn G917 24 Hình Khả nhũ hóa với xylen chủng vi khuẩn 23 Hình Hình thái khuẩn lạc chủng G917 môi trường HKTS 2% 24 Hình Ảnh hưởng nguồn carbon đến sinh trưởng tạo CHHBMSH chủng G917 25 Hình Ảnh hưởng nồng độ carbon đến sinh trưởng tạo CHHBMSH chủng G917 26 Hình Khả tạo CHHBMSH chủng G917 với nguồn chất DO ngày khác 26 Hình Khả nhũ hóa với xylen nguồn ni tơ khác chủng G917 27 Hình Khả nhũ hóa với xylen chủng G917 nồng độ Ni tơ khác 29 Hình 10 Khả tạo CHHBMSH chủng G917 nguồn ni tơ khác ngày khác 29 Hình 11 Khả nhũ hóa với xylen pH khác chủng G 917 sau ngày nuôi cấy 30 Hình 12 Khả tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn G917 sau ngày nuôi cấy pH khác 30 Hình 13 Khả nhũ hóa với xylen chủng G917 nhiệt độ khác 31 Hình 14 Khả tạo CHHBMSH chủng G917 nhiệt độ khác 31 Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Từ phát khai thác nay, dầu sản phẩm từ dầu trở thành nguồn nguyên liệu thiết yếu thiếu sống Theo nghiên cứu thực thời gian gần cho thấy 2/3 lượng mà giới sử dụng từ dầu Tuy nhiên, hoạt động liên quan đến dầu khai thác dầu, vận chuyển dầu biển, rò rỉ dầu từ phương tiện lưu thông biển, từ dầu thải công trình ven biển hay cố đâm va tàu biển, cố tràn dầu thải môi trường lượng dầu lớn dẫn đến ô nhiễm môi trường, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái sống người Chính vậy, vấn đề xử lý ô nhiễm dầu vô cần thiết Hiện nay, có nhiều phương pháp để xử lý ô nhiễm dầu phương pháp hóa học, phương pháp học hay phương pháp sinh học Nhiều nghiên cứu phương pháp sinh học có ưu điểm vượt trội an toàn với môi trường xử lý triệt để vùng ô nhiễm, giá thành rẻ Một phương pháp xử lý sinh học đem lại hiệu cao sử dụng chất hoạt hóa bề mặt vi sinh vật tạo Chất hoạt hóa bề mặt sinh học (CHHBMSH) hợp chất lưỡng cực có khả nhũ hóa mạnh, cho phép hòa tan chất không tan vào nước, chúng dễ bị phân hủy sinh học lại không gây độc Đặc biệt, chất hoạt hóa bề mặt sinh học vi sinh vật tạo từ nguồn chất phế thải số ngành công nghiệp khác Chính trạng ô nhiễm ưu điểm phương pháp sinh học, tiến hành thực đề tài “Lựa chọn chủng vi khuẩn có khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học cao nhằm ứng dụng xử lý ô nhiễm dầu” Mục tiêu đề tài tìm chủng vi khuẩn có khả tạo CHHBMSH cao, đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến trình tạo CHHBMSH để tìm ta điều kiện phù hợp cho trình tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn nhằm ứng dụng xử lý ô nhiễm dầu Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp PHẦN I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ô nhiễm dầu giới Dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ gây ô nhiễm nghiêm trọng biển đại dương Theo thống kê chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), ước tính năm có khoảng 2,4 triệu dầu đổ biển Ô nhiễm dầu đến từ nguồn: từ lục địa, rò rỉ tự nhiên, hoạt động tàu thuyền, tai nạn tàu bè biển, khí xâm nhập xuống hay trình khai thác dầu biển Trong đó, nguồn lớn từ lục địa (42% tổng số) chủ yếu chất thải từ ngành công nghiệp, khu đô thị, khu dân cư … Dầu vận chuyển biển bị rò rỉ chiếm 23% Các tàu chở dầu gặp nạn dẫn đến tượng tràn dầu đánh giá 13%, từ khí xâm nhập xuống 9% Dầu từ trình khai thác dầu gây ô nhiễm ước tính khoảng 2%, rò rỉ tự nhiên từ đứt gãy trái đất lại chiếm tới 11% [36] Trên giới từ trước đến xảy số vụ tràn dầu lớn gây ô nhiễm dầu nghiêm trọng nêu bảng Bảng Những vụ tràn dầu nghiêm trọng lịch sử (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu an toàn Dầu khí [38]) Năm diễn Địa điểm 1991 1979 1979 1992 1983 1991 1983 Kuwait Vịnh Campeche, Mexico Trinidad Tobago, Tây Ấn Uzbekistan Vịnh Ba Tư Bờ biển Angola Ngoài khơi vịnh Saldanha, Nam Phi 1978 1988 10 1991 Ngoài khơi vùng biển Pháp 700 hải lý khơi bờ biển Nova Scotia, Canada Genoa, Italy STT Lượng dầu tràn (triệu gallons) 240-336 140 88,3 87,7 80 80 78,5 68,7 43 42 1.2 Ô nhiễm dầu Việt Nam Chỉ tính riêng trữ lượng dầu khí khơi miền nam Việt Nam chiếm khoảng 25% trữ lượng dầu đáy biển Đông Với trữ lượng này, khai thác khoảng 20 triệu tấn/năm, nguồn lượng đảm bảo cho nhu cầu Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp sử dụng dầu nước ta Tuy nhiên, với trình khai thác dầu sử dụng dầu làm lượng chất lượng môi trường biển vùng ven bờ Việt Nam bị suy giảm ô nhiễm dầu Theo số liệu thống kê, nguồn ô nhiễm dầu lớn xuất phát từ sở công nghiệp dân cư đô thị, với khoảng 960.000 dầu chiếm 30%, đứng thứ hai phải kể đến ô nhiễm hoạt động tàu chở dầu với 22%, sau vụ tai nạn tàu chở dầu 13%, hoạt động khai thác dầu khí biển chiếm tỷ lệ khiêm tốn khoảng 2% Đáng ngạc nhiên ô nhiễm dầu tự nhiên từ đứt gãy vỏ trái đất chiếm tới 8%, gấp lần ô nhiễm từ hoạt động khai thác dầu khí biển Còn lại 25% nhiều nguyên nhân khác [34] 1.3 Nguyên nhân ô nhiễm dầu Việt Nam 1.3.1 Ô nhiễm dầu từ khu công nghiệp khu dân cư đô thị Quá trình công nghiệp hóa, đại hóa cho thấy mặt tích cực kinh tế thúc đẩy phát triển, giao lưu văn hóa kèm theo hội nhập ngày diễn mạnh mẽ Tuy nhiên, kéo theo hệ lụy gây ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng Trong trình sản xuất công nghiệp, khối lượng dầu mỏ thải lớn Chất thải từ nhà máy chưa qua xử lý xả thẳng biển đại dương lượng lớn chất bồi lắng, kim loại, nhựa, cặn dầu Số lượng dầu mỏ thấm qua đất lan truyền biển ước tính khoảng triệu năm [34] 1.3.2 Ô nhiễm dầu hoạt động hàng hải Các hoạt động hàng hải công nghiệp đóng tàu nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm dầu, 60% tổng sản lượng dầu khai thác giới vận chuyển đường biển Theo tài liệu Viện nguồn lợi giới, giai đoạn từ 1986 đến xảy 524 nạn tổng số 62341 tàu chở dầu làm tràn 3,5 triệu dầu biển [39] Theo số liệu ước tính cục Đăng kiểm Việt Nam năm 2010 hoạt động hàng hải gây ô nhiễm dầu vùng biển nước ta nhiều nguyên nhân khác Trong đó, súc rửa hầm hàng gây ô nhiễm nghiêm trọng với 46%, tràn dầu chiếm 24% xả thải nước lacanh, balat chiếm 22% Ngoài ra, nước dằn, Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp nước làm mát máy gây ô nhiễm không đáng kể với 2% cố nhận dầu 3% Còn lại 3% nguyên nhân khác [35] Theo thống kê số liệu quan trắc khu vực sông thuộc khu vực Hạ Long – Hải Phòng nồng độ dầu nước trung bình 0,26mg/l, khu vực Khánh Hòa – Đà Nẵng nồng độ dầu nước trung bình 0,29mg/l, khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu nồng độ dầu nước dao động khoảng 0,14 – 0,52mg/l vượt giới hạn Tiêu chuẩn Việt Nam Đặc biệt hàm lượng dầu nước cao 0,2mg/l không dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt Điều đáng báo động tình trạng ô nhiễm dầu khu vực sông nước ta 1.3.3 Ô nhiễm dầu từ cố tràn dầu Việt Nam Sự cố tràn dầu xảy ngày nhiều tác động chúng ngày lớn, không quốc gia có hoạt động khai thác dầu mà quốc gia khác có khả gặp cố Tràn dầu thường xảy hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, chế biến, phân phối tàng trữ dầu sản phẩm chúng Theo đánh giá Viện Khoa học Tài nguyên Môi trường biển - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam: từ năm 1989 đến nay, vùng biển Việt Nam có khoảng 100 vụ tràn dầu tai nạn tàu, vụ tai nạn đổ biển từ vài chục đến hàng trăm dầu Những vụ tràn dầu với lượng từ 7-700 thường tàu mắc cạn, với lượng tràn 700 chủ yếu trình vận chuyển va chạm tàu biển [41] Theo nghiên cứu, dầu có chứa 6% hợp chất hidrocacbon thơm Tuy có tỷ lệ hidrocacbon thơm độc, thành phần gây nên nhiều bệnh ung thư Ngoài ra, dầu tràn biển loang phủ 12km² mặt nước, tạo thành lớp váng dầu ngăn cách nước không khí, làm thay đổi tính chất môi trường biển, cản trở việc trao đổi khí oxi cacbonic với khí 1.3.4 Ô nhiễm dầu khí xâm nhập xuống Là ô nhiễm lượng tiêu thụ dầu phương tiện giao thông công nghiệp Thông thường, chúng tìm đường vào đại dương qua lớp bụi phóng xa khí 1.3.5 Ô nhiễm dầu trình khai thác dầu biển Hoàng Thị Yến Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp (NH4)2SO4; NaNO3; Tryptone; Urea Sau lựa chọn nguồn nitơ thích hợp nhất, tiếp tục tiến hành xác định khả tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn nghiên cứu nguồn nitơ lựa chọn với nồng độ khác (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 g/l) để xác định nồng độ tốt mà vi khuẩn tạo CHHBMSH cao 2.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng pH tới khả tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn Để lựa chọn pH thích hợp cho khả tạo CHHBMSH, chủng vi khuẩn lựa chọn nuôi cấy môi trường với giá trị pH khác (3; 4; 5; 6; 6,5; 7; 7,5; 8; 9; 10) 2.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới khả tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn lựa chọn Để lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho khả tạo CHHBMSH, chủng vi khuẩn lựa chọn nuôi cấy môi trường với nhiệt độ khác (25oC, 30oC, 37oC, 55oC) Hoàng Thị Yến 22 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Lựa chọn chủng vi khuẩn có khả tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học Từ chủng vi khuẩn phân lập mẫu thu thập Giàn khoan mỏ Bạch Hổ, tiến hành khảo sát khả sử dụng dầu DO chủng Thí nghiệm tiến hành môi trường khoáng Gost có bổ sung 3% dầu DO nguồn chất nhất, nuôi lắc 30oC vòng ngày Khả sử dụng dầu DO đánh giá qua khả tạo CHHBMSH thông qua khả nhũ hóa với xylen sau 24 40C (E24) Kết hình cho thấy, số 17 chủng nghiên cứu chủng G917 PPD2 có khả sử dụng dầu DO mạnh có khả tạo CHHBMSH cao chủng vi khuẩn khác Độ nhũ hóa với xylen (thông qua số E24) G917 PPD-2 50 45% (Hình 1) Do đó, chủng G917 lựa chọn cho nghiên cứu Hình Khả nhũ hóa với xylen chủng vi khuẩn 3.2 Đặc điểm hình thái gram chủng vi khuẩn lựa chọn Chủng vi khuẩn G917 ria đĩa thạch petri chứa môi trường HKTS 2% NaCl, nuôi cấy 30oC Hình thái khuẩn lạc quan sát trực tiếp đĩa thạch Hoàng Thị Yến 23 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp sau 24 nuôi cấy Hình thái tế bào đặc điểm gram quan sát kính hiển vi điện tử huỳnh quang (Bảng 2) Bảng Đặc điểm hình thái khuẩn lạc, tế bào gram chủng vi khuẩn G917 Ký hiệu chủng G917 Đặc điểm hình thái khuẩn Đặc điểm tế bào lạc Đặc điểm gram Tròn, lồi, bóng ướt, mép gọn, Hình cầu,kết đôi, ba Gram (-) trắng đục, 2mm Hình Hình thái khuẩn lạc chủng vi khuẩn G917 môi trường HKTS 2% Hoàng Thị Yến 24 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp 3.3 Ảnh hưởng nguồn carbon tới khả tạo CHHBMSH chủng G917 Nguồn carbon khác có ảnh hưởng không giống đến khả tạo CHHBMSH vi khuẩn thành phần cấu tạo CHHBMSH tạo thành [11, 12] Nguồn carbon thường sử dụng cho trình tạo CHHBMSH bao gồm carbohydrat (glycerol, loại đường… ), hydrocarbon dầu thực vật Khả tạo CHHBMSH chủng G917 môi trường khoáng bổ sung 3% nguồn carbon khác nghiên cứu (hình 4) Hình Ảnh hưởng nguồn carbon đến khả tạo CHHBMSH chủng G917 Như vậy, chủng G917 có khả tạo CHHBMSH nguồn carbon khác (saccarose, galactose, glucose, lactose, cao men, dầu DO, dầu oliu, pepton) Trong đó, dầu DO nguồn carbon thích hợp cho khả tạo CHHBMSH chủng với số nhũ hóa E24 đạt 50% sau ngày nuôi cấy Chủng tạo CHHBMSH tốt môi trường bổ sung cao men với số E24 39,6% Tuy nhiên, chủng G917 không tạo CHHBMSH nguồn carbon dầu đậu nành glycerol Với mục đích xử lý dầu ô nhiễm, so với số nguồn chất khác DO nguồn chất cho giá thành xử lý thấp Vì vậy, lựa chọn nguồn carbon dầu DO cho nghiên cứu Hoàng Thị Yến 25 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp 3.4 Lựa chọn nồng độ carbon thích hợp cho trình tạo CHHBMSH chủng G917 Nồng độ carbon có vai trò quan trọng đến trình tạo CHHBMSH, nồng độ carbon thấp, nguồn cacbon không đủ cho vi khuẩn sinh trưởng phát triển dẫn đến ành hưởng đến hàm lượng CHHBMSH tạo Ngược lại, với nồng độ carbon môi trường cao ức chế trình tạo CHHBMSH Do tìm nồng độ carbon thích hợp vấn đề quan trọng giúp nâng cao trình tạo CHHBMSH Sau chọn nguồn carbon thích hợp dầu DO, tiến hành nghiên cứu khả tạo CHHBMSH chủng G917 môi trường khoáng nồng độ DO khác (1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 7%) (Hình 6) Hình Ảnh hưởng Hình Khả tạo CHHBMSH nồng độ carbon đến chủng G917 với nguồn carbon dầu DO tạo CHHBMSH chủng theo thời gian G917 Kết cho thấy, chủng G917 có khả tạo CHHBMSH nồng độ carbon rộng từ đến7% dầu DO sau ngày nuôi cấy Ở môi trường bổ sung nồng độ 1% DO, chủng tạo CHHBMSH cao sau ngày nuôi cấy CHHBMSH giảm dần ngày tiếp theo, điều giải thích nguồn chất bị cạn kiệt Với nồng độ dầu DO từ 4% đến 7%, chủng G917 bắt đầu tạo CHHBMSH sau ngày Tuy vậy, hàm lượng CHHBSM thấp sau ngày nuôi, điều nồng độ dầu DO cao làm giảm trình tạo CHHBMSH Hoàng Thị Yến 26 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp Tuy nhiên, chủng tạo CHHBMSH tốt nồng độ 2% DO, với số nhũ hóa E24 52% sau đến ngày nuôi cấy Do vậy, chọn nồng độ 2% dầu DO cho nghiên cứu 3.4 Ảnh hưởng nguồn nitơ tới khả tạo CHHBMSH chủng G917 Nguồn nitơ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả tạo CHHBMSH vi khuẩn Khả tạo CHHBMSH chủng G917 11 nguồn nitơ khác nhau(NH4)3PO4; (NH4)2HPO4; NH4H2PO4; KNO3; NH4Cl; C4H11O3N; C6H17N3O7; (NH4)2SO4; NaNO3; Tryptone; Urea) với nồng độ ban đầu 0,3%, nguồn carbon 2% dầu DO nghiên cứu Kết thể Hình Hình Hình Khả tạo CHHBMSH nguồn nitơ khác chủng G917 Hoàng Thị Yến 27 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp Hình Khả tạo CHHBMSH chủng G917 nguồn nitơ khác theo thời gian Như vậy, chủng G917 có khả tạo CHHBMSH nguồn nitơ (NH4)3PO4; (NH4)2HPO4; NH4H2PO4; KNO3, C4H11O3N; tryptone ure Trong đó, (NH4)2HPO4 nguồn nitơ thích hợp cho trình tạo CHHBMSH chủng với số E24 đạt 58% sau ngày nuôi cấy Với nguồn nitơ KNO3 (NH4)3PO4 chủng G917 tạo CHHBMSH tốt, số nhũ hóa E24 đạt 50% 54% Chủng G917 không sinh trưởng tạo CHHBMSH nguồn nitơ NH4Cl, C6H17N3O7, (NH4)2SO4 NaNO3 Như vậy, (NH4)2HPO4 nguồn nitơ phù hợp cho trình tạo CHHBMSH chủng vi khuẩn Theo kết nghiên cứu này, môi trường khoáng cho vi khuẩn thay nguồn nitơ từ KNO3 thành (NH4)2HPO4 cho nghiên cứu 3.5 Lựa chọn nồng độ nitơ thích hợp cho trình tạo CHHBMSH chủng G917 Sau chọn nguồn ni tơ thích hợp (NH4)2HPO4 tiến hành khảo sát nồng độ khác 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 % với nguồn carbon 2% dầu DO Kết thể Hình Hình 10 Hoàng Thị Yến 28 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp Hình Khả nhũ hóa với Hình Khả tạo CHHBMSH chủng xylen chủng G917 nồng G917 nguồn ni tơ khác ngày độ Ni tơ khác khác Như vậy, chủng G917 có khả tạo CHHBMSH nồng độ (NH4)2HPO4 từ 0,1 đến 0,7% sau ngày nuôi cấy Chủng G917 tạo CHHBMSH cao sau ngày nuôi cấy Tuy nhiên, chủng G917 tạo CHHBMSH cao nồng độ (NH4)2HPO4 0,4%, đạt số E24 60% Do đó, chọn nồng độ 0,4 % (NH4)2HPO4 cho nghiên cứu 3.5 Ảnh hưởng pH tới khả tạo CHHBMSH chủng G917 Khả sinh trưởng vi khuẩn bị tác động mạnh pH môi trường nuôi cấy, ảnh hưởng trực tiếp đến trình sinh tổng hợp CHHBMSH Chúng tiến hành khảo sát tác động dải pH từ đến 10 môi trường khoáng với nguồn carbon 2% DO nguồn nitơ 0,4% (NH4)2HPO4 Kết thể Hình 11 Hình 12 Hoàng Thị Yến 29 Viện Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp Hình Khả tạo CHHBMSH pH Hình 10 Khả tạo CHHBMSH khác chủng G917 sau ngày chủng vi khuẩn G917 theo thời gian nuôi cấy pH khác Kết cho thấy, chủng G917 sinh trưởng tạo CHHBMSH tốt dải pH từ đến 10 Ở pH [...]... phẩm sinh học để hỗ trợ các kỹ thuật làm sạch hóa lý khác [10] Như vậy, xử lý ô nhiễm dầu có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp có các ưu, nhược điểm nhất định Vì vậy, để xử lý ô nhiễm dầu một cách có hiệu quả, tùy từng vị trí ô nhiễm và tình trạng ô nhiễm để chọn biện pháp xử lý phù hợp 1.6 Chất hoạt hóa bề mặt sinh học 1.6.1 Khái niệm chất hoạt hóa bề mặt sinh học Chất hoạt hóa bề mặt sinh học (CHHBMSH)... triệt để, an toàn cho môi trường và giá thành thấp Hơn nữa, CHHBMSH có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt như trong các giếng khoan khai thác dầu khí [33] 1.7 Vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học 1.7.1 Vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học Hoàng Thị Yến 15 Vi n Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt... tới khả năng tạo CHHBMSH của chủng vi khuẩn lựa chọn Để lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho khả năng tạo CHHBMSH, chủng vi khuẩn lựa chọn được nuôi cấy trên môi trường với các nhiệt độ khác nhau (25oC, 30oC, 37oC, 55oC) Hoàng Thị Yến 22 Vi n Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Lựa chọn chủng vi khuẩn có khả năng tạo chất hoạt hóa bề mặt sinh học Từ những chủng vi khuẩn. .. xử lý các hệ thống bị ô nhiễm Trong các vi sinh vật thì vi khuẩn được sử dụng nhiều nhất Tuy nhiên, nấm và các thực vật bậc cao cũng góp phần vào quá trình xử lý ô nhiễm Khi trong môi trường bị ô nhiễm dầu, sẽ xuất Hoàng Thị Yến 8 Vi n Đại Học Mở Hà Nội Luận văn tốt nghiệp hiện các vi sinh vật có khả năng sử dụng dầu làm thức ăn hoặc các vi sinh vật tạo ra các chất (CHHBMSH) giúp phân hủy dầu ô nhiễm. .. các chất dễ tiêu thụ Tuy nhiên sự thành công của vi c ứng dụng chúng để xử lý ô nhiễm dầu còn phụ thuộc vào khả năng tối ưu hóa các điều kiện khác nhau về sinh học, hóa học, địa chất … giúp cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ nhất có thể với thời gian nhanh nhất Có hai phương thức xử lý ô nhiễm dầu theo phương pháp sinh học: Bioaugmentation: là phương thức xử lý mà trong đó ngoài vi c... vùng Carter, Oklahoma Chủng này có khả năng phát triển trong môi trường có nồng độ NaCl lên tới 10%, nhiệt độ nuôi cấy là 50oC và pH dao động từ 4-9 Hơn nữa, chủng này cũng không bị ức chế bởi sự có mặt của dầu thô Vì vậy, có thể ứng dụng chủng vi khuẩn này vào vi c xử lý ô nhiễm dầu một cách hữu hiệu [19] Các loài vi khuẩn khác nhau có thể tạo ra các loại CHHBMSH có bản chất hóa học khác nhau và khối... khác như chất hoạt hóa bề mặt để tăng tốc độ phân hủy sinh học Các vi khuẩn được bổ sung ở đây phải là các chủng được phân lập từ chính môi trường bị ô nhiễm được nhân giống và bổ sung dưới dạng chế phẩm Phương pháp sinh học trong xử lý ô nhiễm dầu có những ưu điểm như giá thành rẻ, hiệu quả xử lý cao, triệt để, không gây ô nhiễm thứ cấp, có thể áp dụng xử lý ô Hoàng Thị Yến 9 Vi n Đại Học Mở Hà Nội... xác định khả năng tạo CHHBMSH của chủng vi khuẩn nghiên cứu trên nguồn nitơ lựa chọn với các nồng độ khác nhau (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; và 3,5 g/l) để xác định nồng độ tốt nhất mà ở đó vi khuẩn tạo CHHBMSH cao 2.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH tới khả năng tạo CHHBMSH của chủng vi khuẩn lựa chọn Để lựa chọn pH thích hợp cho khả năng tạo CHHBMSH, chủng vi khuẩn lựa chọn được nuôi cấy trên môi trường... chất rắn), kết quả là làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất (giữa chất lỏng - không khí, chất lỏng – chất lỏng, chất lỏng – chất rắn) [23, 26] 1.6.2 Phân loại chất hoạt hóa bề mặt sinh học Không giống như chất hoạt hóa bề mặt hóa học thường phân loại theo bản chất các nhóm phân cực, CHHBMSH được phân loại dựa vào thành phần hóa học và nguồn gốc các vi sinh vật tạo ra Nhìn chung, CHHBMSH được chia làm... ứng dụng của CHHBMSH trong y học như: hoạt động kháng khuẩn, hoạt động chống ung thư, tạo các chất chống dính, sản xuất tá dược miễn dịch, hoạt tính kháng virut và chuyển gen [29] 1.6.5 Ứng dụng của chất hoạt hóa bề mặt sinh học trong xử lý ô nhiễm dầu Bởi những ưu điểm của CHHBMSH mà những nghiên cứu sử dụng CHHBMSH trong xử lý ô nhiễm dầu ngày càng được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm