Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của xã hội, nhu cầu về nguyên liệu, nhiên liệu của con người ngày càng gia tăng, đi đôi với nó thì con người cũng đang đối diện với một vấn đề hết sức nghiêm trọng đó chính là sự ô nhiễm môi trường. Ô nhiễm môi trường đã kéo theo sự mất cân bằng sinh thái cũng như phá hủy môi trường tự nhiên, đe dọa sức khỏe con người cũng như các loài động thực vật khác. Sinh hoạt hằng ngày của con người được phục vụ bởi vô số những hàng hóa, sản phẩm được chế biến, gia công từ nhựa, và có thể gọi thời đại con người đang sống hiện nay là thời đại của nhựa nhân tạo. Việc sản xuất vật liệu nhựa hàng năm đã tăng gấp đôi trong 15 năm qua. Một ước tính chung trên toàn thế giới là có khoảng 57 triệu tấn chất thải nhựa phát sinh hàng năm (Uttiya và cộng sự, 2012). Theo các báo cáo khoa học, có khoảng 45000 tấn nhựa được thải ra ở các đại dương hàng năm (Takayoshi và cộng sự, 2010). Nguyên nhân ô nhiễm từ nhựa do đặc tính bền, khó phân hủy, cần tới một khoảng thời gian từ 20 1000 năm để nhựa có thể phân hủy trong môi trường. Chính vì điều đó dẫn đến sự tích tụ với quy mô lớn của nhựa phế thải trong sinh quyển làm cho ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng hơn. Những vấn đề này đã làm cho chất thải rắn được chế tạo từ nhựa tổng hợp trở thành trọng tâm chính trong việc quản lý môi trường.
MỤC LỤC 1.2.1 Tổng quan phương pháp xử lý chất thải nhựa 10 1.1 1.2 Phương pháp nghiên cứu 27 1.3 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1.4 CTR Chất thải rắn 1.5 PBS Polybutylene succinate PCL 1.6 Polycaprolactone 1.7 PE Polyethylene 1.8 PHA Polyhydroxyalkanoate PHB 1.9 Polyhydroxybutyrate PLA 1.10 1.11 Polylactic Acid PVC Poly Viny 1.12 DANH MỤC BẢNG 1.13 1.14 DANH SÁCH CÁC HÌNH 1.15 Hình 1.1 Cơ chế chung trình phân hủy sinh học nhựa 1.16 1.17 TÓM TẮT 1.18 Đề tài “Phân lập vi khuẩn diện rác thải nylon bước đầu ứng dụng xử lý nylon” thực nhằm bước đầu phân lập số vi khuẩn có khả phân hủy nhựa để ứng dụng việc xử lý môi trường Tất chủng vi khuẩn diện mẫu nylon phân lập định danh sơ số thử nghiệm sinh hóa 1.19 Vật liệu nghiên cứu đề tài mẫu nylon thu thập từ bãi chôn lấp Khu liên hiệp xử lý chất thải Bình Dương trình phân lập sử dụng môi trường thạch dinh dưỡng Nutrient Broth Agar 1.20 Kết nghiên cứu đề tài phân lập 32 chủng vi khuẩn từ mẫu nylon thải thu từ bãi chôn lấp, có 14 chủng phân lập từ mẫu nylon thu thập bên hông bãi chôn lấp, 18 chủng phân lập từ mẫu nylon thu thập phía chân bãi chôn lấp Đề tài xác định chủng diện mẫu nylon chủ yếu thuộc chi Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, streptococcus Kết cho thấy chủng vi khuẩn mẫu nylon chủng phổ biến nghiên cứu trước giới 1.21 Các vi khuẩn phân lập nuôi cấy môi trường Nutrient Broth Agar có bổ sung mẫu nylon thử nghiệm Quan sát qua kính hiển vi hình ảnh thu thể rõ biến dạng bề mặt mảnh nylon Sau thử nghiệm nuôi cấy lỏng có số lỗ hỏng vết xướt xuất bề mặt nylon dẫn đến khả giữ màu từ thuốc nhuộm Methylene Blue Kết cho thấy có ăn mòn mẫu nylon thử nghiệm gây chủng vi khuẩn phân lập 11 1.22 SUMMARY 1.23 Topic of “Isolate bacteria present in nylon waste and initially applied nylon treatment” had been made for the initial isolation of bacteria that were capable of decomposing plastics for applying in environmental remediation All species of microorganisms appeared in nylons samples had isolated and qualified by preliminary biochemical tests based on identified bacteria manuals of Bergey (1994) 1.24 Materials research topics is nylon samples collected from landfill in complex of waste treatment Binh Duong and isolation process using Nutrient Broth medium 1.25 The results of the research was isolated and puriíled on nutrient agar Nutrient Agar 32 bacterial strains nylon samples collected in the landfill, including 14 strains from nylon samples collected from the side landílll, and 18 strains from nylon samples collected at the foot of the landílll This subject had identiíled the species presented in the form of nylon is mainly of the genera Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Serratia, streptococcus The results showed that the bacteria in the forms of nylon are popular species that had been studied previously in the world 1.26 The isolated bacteria were cultured in Nutrient Broth medium and had supplements of the nylon test samples Observing through the microscope, colected images were depicted clearer than the surface deformations after the liquid culture testing, there were some holes and scratches on the nylon surface led to the ability to keep the color Methylene Blue dye This result showed that the corrosion in the nylon test samples caused by microbial strains isolated 1.27 Keywords: Biodegradation, degradation, plastics, polymers, nylons 1.28 PHẦN MỞ ĐẦU 1.29 Lý chọn đề tài 1.30 Trong thời đại ngày nay, với phát triển nhanh chóng xã hội, nhu cầu nguyên liệu, nhiên liệu người ngày gia tăng, đôi với người đối diện với vấn đề nghiêm trọng ô nhiễm môi trường Ô nhiễm môi trường kéo theo cân sinh thái phá hủy môi trường tự nhiên, đe dọa sức khỏe người loài động thực vật khác 1.31 Sinh hoạt ngày người phục vụ vô số hàng hóa, sản phẩm chế biến, gia công từ nhựa, gọi thời đại người sống thời đại nhựa nhân tạo Việc sản xuất vật liệu nhựa hàng năm tăng gấp đôi 15 năm qua Một ước tính chung toàn giới có khoảng 57 triệu chất thải nhựa phát sinh hàng năm (Uttiya cộng sự, 2012) Theo báo cáo khoa học, có khoảng 45000 nhựa thải đại dương hàng năm (Takayoshi cộng sự, 2010) Nguyên nhân ô nhiễm từ nhựa đặc tính bền, khó phân hủy, cần tới khoảng thời gian từ 20 - 1000 năm để nhựa phân hủy môi trường Chính điều dẫn đến tích tụ với quy mô lớn nhựa phế thải sinh làm cho ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng Những vấn đề làm cho chất thải rắn chế tạo từ nhựa tổng hợp trở thành trọng tâm việc quản lý môi trường 1.32 Túi nylon, sảm phẩm làm từ sợi nhựa tổng hợp sử dụng phổ biến Việc sử dụng túi nylon tràn lan gây ảnh hưởng lớn đến môi trường thành phần nylon làm từ nhựa chất khó phân huỷ, thải môi trường phải hàng trăm năm đến hàng nghìn năm bị phân huỷ hoàn toàn Làm để giảm tuổi thọ phân hủy hoàn toàn rác thải nhựa tự nhiên nói chung sản phẩm nhựa nylon nói riêng? Có nhiều cách xử lý xử lý biện pháp hóa học kết hợp học, lý hóa học tiến hành, chí có biện pháp thu hồi để tái sử dụng, xong hiệu giới hạn, chi phí cao thường gây ô nhiễm môi trường sản phẩm phụ Chính mà đường xử lý biện pháp sinh học thúc đẩy xu hướng tìm kiếm chung vi khuẩn có khả phân hủy sảm phẩm từ nhựa Tuy nhiên, xuất nhóm vi khuẩn hoạt tính chúng nylon tương đối hạn chế Việc tìm chủng vi khuẩn có khả phân hủy nylon mức độ cao vô cần thiết 1.33 Xuất phát từ lý trên, đề tài “Phân lập vi khuẩn diện rác thải nylon bước đầu ứng dụng xử lý nylorì" đề xuất thực hiện, làm sở để xây dựng phương pháp xử lý rác thải nylon biện pháp sinh học, góp phần giảm chi phí xử lý rác thải giảm thiểu ô nhiễm môi trường 1.1 Mục tiêu tổng quát 1.34 Phân lập số chủng vi khuẩn diện rác thải nylon, nhằm mục đích phát triển chủng vi khuẩn có khả phân hủy nylon rút ngắn thời gian tồn nylon môi trường, góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường 1.2 Mục tiêu cụ thể 1.35 1.36 - Phân lập chủng vi khuẩn diện mẫu rác thải nylon 1.37 thu nhận từ Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương - Định danh sơ chủng vi khuẩn diện mẫu rác thải nylon Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương - Đánh giá sơ ăn mòn nylon chủng vi khuẩn phân lập 1.38 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài mẫu rác thải nylon thu thập từ Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương - Các chủng vi khuẩn phân lập từ mẫu rác thải nylon thu nhận Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương 2.2 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi không gian: mẫu rác thải nylon thu thập Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương - Việc phân lập định danh sơ chủng vi khuẩn thực trung tâm nghiên cứu thực nghiệm trường đại học thủ dầu - Đề tài tập trung nghiên cứu chủng vi khuẩn diện rác thải nylon - Phạm vi thời gian: Từ 10/2016 đến 04/2017 1.39 Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chất thải rắn 1.1.1 Khái niệm chất thải rắn 1.40 Theo quan niệm chung: Chất thải toàn loại vật chất người loại bỏ hoạt động kinh tế - xã hội (bao gồm hoạt động sản xuất, hoạt động sống trì tồn cộng đồng ) Trong quan trọng loại chất thải sinh từ hoạt động sản xuất hoạt động sống (Trần Hiếu Nhuệ cộng sự, 2001) 1.41 Theo quan niệm chất thải rắn (CTR) bao gồm tất chất thải dạng rắn, phát sinh hoạt động người sinh vật, thải bỏ chúng không hữu ích hay người không muốn sử dụng (Nguyễn Văn Phước, 2008) 1.2.2 Phân loại chất thải rắn 1.2.2.1 Phân loại theo nguồn gốc phát sinh 1.42 Chất thải rắn sinh hoạt: chất thải liên quan đến hoạt động người, nguồn tạo thành chủ yếu từ khu dân cư, quan, trường học, trung tâm dịch vụ, thương mại Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hạn sử dụng, xác động vật, vỏ rau 1.43 Chất thải rắn công nghiệp: chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp 1.44 Chất thải rắn nông nghiệp: chất thải mẩu thừa thải từ hoạt động nông nghiệp, thí dụ trồng trọt, thu hoạch loại trồng, sản phẩm thải từ chế biến sữa, lò giết mổ 1.45 Chất thải rắn xây dựng: phế thải đất đá, gạch ngói, bê tông vỡ, vôi vữa, đồ gỗ, nhựa, kim loại hoạt động phá vỡ, xây dựng công trình 1.46 Chất thải rắn y tế: theo Quy chế quản lý chất thải y tế, loại chất thải y tế nguy hại phát sinh từ hoạt động chuyên môn bệnh viện, trạm xá trạm y tế Là chất thải có chứa chất hợp chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp tương tác với chất khác gây nguy hại tới môi trường sức khỏe cộng đồng (Trần Hiếu Nhuệ cộng sự, 2001) 1.2.2.2 Phân loại theo vị trí phát sinh 1.47 Chất thải rắn đô thị: bao gồm CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp, CTR xây dựng, CTR y tế.do đặc điểm nguồn thải nguồn phân tán nên khó quản lý, đặc biệt nơi có đất trống 1.48 Chất thải rắn nông thôn: bao gồm CTR nông nghiệp, CTR xây dựng, CTR y tế I.2.2.2 Phân loại theo tính chất nguy hại 1.49.CTR nguy hại: chất thải dễ gây phản ứng, dễ cháy nổ, ăn mòn, nhiễm khuẩn độc hại, chứa chất phóng xạ, kim loại nặng Các chất thải tiềm ẩn nhiều khả gây cố rủi ro, nhiễm độc, đe doạ sức khoẻ người phát triển động thực vật, đồng thời nguồn lan truyền gây ô nhiễm môi trường đất, nước không khí 1.50.CTR không nguy hại: chất thải không chứa chất hợp chất có tính chất nguy hại Thường chất thải phát sinh sinh hoạt gia đình, đô thị 1.2.2.3 Phân loại theo đặc tính tự nhiên 1.51.CTR vô cơ: gồm loại phế thải thủy tinh, sành sứ, kim loại, cao su, nhựa, vải, đồ điện, đồ chơi, cát sỏi, vật liệu xây dựng nói chung 1.52.CTR hữu cơ: gồm cỏ, rụng, rau hư hỏng, đồ ăn thừa, rác nhà bếp, giấy, xác súc vật, phân gia súc, gia cầm 1.53.CTR độc hại: phế thải gây độc hại cho người môi trường pin, bình ắc qui, hóa chất, chai lọ đựng thuốc trừ sâu, kim tiêm 1.54 Hiện trạng quản lý chất thải rắn giới Việt Nam 1.1.3.1 Hiện trạng quản lý chất thải rắn giới 1.55.Theo Nguyễn Thị Anh Hoa (2006), mức độ đô thị hóa cao lượng chất thải tăng lên theo đầu người Ví dụ cụ thể số nước sau: Canada 1,7kg/người/ngày; Australia 1,6 kg/người/ngày; Thụy Sỹ 1,3 kg/người/ngày; Trung Quốc 1,3 người/ngày Đô thị hóa phát triển kinh tế thường đôi với mức tiêu thụ tài nguyên tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tăng lên tính theo đầu ng ười Dân thành thị nước phát triển phát sinh chất thải nhiều nước phát triển gấp lần, cụ thể nước phát triển 2,8 kg/người/ngày; nước phát triển 0,5 kg/người/ngày Chi phí quản lý cho chất thải rắn nước phát triển lên đến 50% ngân sách hàng năm Cơ sở hạ tầng tiêu hủy an toàn rác thải thường thiếu thốn Khoảng 30 - 60% chất thải rắn đô thị không cung cấp dịch vụ thu gom 1.56.Lượng chất thải rắn trung bình theo đầu người loại chất thải mang tính đặc thù địa phương phụ thuộc vào mức sống, văn minh, dân cư khu vực Tuy nhiên, dù khu vực có xu hướng chung giới mức sống cao lượng chất thải phát sinh nhiều Theo báo cáo Ngân hàng Thế giới, thành phố lớn New York tỷ lệ phát sinh chất thải rắn 1,8 kg/người/ngày, Singapore, Hồng Kông 0,8 - 10 kg/người/ngày (Nguyễn Thị Cẩm Vân, 2011) 1.57.Tại số nước giới như: 1.58.Nhật Bản: Các gia đình Nhật Bản phân loại chất thải thành loại riêng biệt cho vào túi với màu sắc khác theo quy định: rác hữu cơ, rác vô cơ, giấy, 1.59 vải, thủy tinh, rác kim loại Rác hữu đưa đến nhà máy xử lý rác thải để sản xuất phân vi sinh Các loại rác lại: giấy, vải, thủy tinh, kim loại đưa đến sở tái chế hàng hóa (Nguyễn Thị Cẩm Vân, 2011) 1.60 Mỹ: Quy định hộ dân hay dãy nhà tập thể có thùng đựng rác nhựa hòm đựng rác nhựa hình vuông Rác sinh hoạt ngày đựng vào túi đựng rác bỏ vào thùng nhựa đựng rác, loại rác thủy tinh, kim loại bỏ vào thùng đựng rác hình vuông Xe vận chuyển phân loại chuyên chở đến chổ khác (Trần Hiếu Nhuệ cộng sự, 2001) 1.61 Pháp: Việc phân loại rác thực theo cách sau: Mỗi hộ dân phát hai thùng rác khác nhau, thùng màu sẫm chứa rác tái chế, thùng màu đen chứa rác tái sử dụng Ở Phàp người ta cho rác thải sinh hoạt thu hồi 25% thủy tinh, 30% dấy bìa, 8% chất sợi, 25-35% sắt (Trần Hiếu Nhuệ cộng sự, 2001) 1.62 Singapore: Đây nước đô thị hóa 100% đô thị giới Để có kết vậy, Singapore đầu tư cho công tác thu gom, vận chuyển xử lý, đồng thời xây dựng hệ thống luật pháp nghiêm khắc làm tiền đề cho trình xử lý rác thải tốt Rác thải Singapore thu gom phân loại túi nilon Các chất thải tái chế được, đưa nhà máy tái chế loại chất thải khác đưa nhà máy khác để thiêu hủy Ở Singapore có thành phần tham gia vào thu gom xử lý rác thải sinh hoạt từ khu dân cư công ty, 300 công ty tư nhân chuyên thu gom rác thải công nghiệp thương mại Tất công ty cấp giấy phép hoạt động chịu giám sát kiểm tra trực tiếp Sở Khoa học công nghệ môi trường (Nguyễn Thị Cẩm Vân, 2011) 1.63 Hiện có nhiều phương pháp khác để xử lý chất thải rắn Tỷ lệ chất thải rắn xử lý theo phương pháp khác số nước giới giới thiệu bảng sau: 1.64 Bảng 1.1 Tỷ lệ hình thức xử lý CTR số quốc gia (Đỗ Thị Lan cộng sự, 2007) 1.580 1.293 1.294 Hình 3.9 Kết thử nghiệm khả di động chủng vi khuẩn B8, A7 a) Chủng B8 - Dương tính; b) Chủng A7- Dương tính; ĐC; Đối chứng- Âm tính 1.295 Bảng 3.4 Kết thử nghiệm số tiêu sinh hóa chủng vi khuẩn phân lập mẫu nylon khu vực A 1.581 C 1.582 1.583 1.584 1.585 1.586 Định hủng Gram Catalase Oxidase Di động danh sơ 1.587 A 1.588 1.589 1.590 1.591 1.592 Bacilus + + + + 1.593 A 1.594 1.595 1.596 1.597 1.598 Clostrid + + ium 1.599 A 1.600 1.601 1.602 1.603 1.604 Bacilus + + + 1.605 A 1.606 1.607 1.608 1.609 1.610 Pseudo + + + monas 1.611 A 1.612 1.613 1.614 1.615 1.616 Không + xác định 1.617 A 1.618 1.619 1.620 1.621 1.622 Bacilus + + + + 1.623 A 1.624 1.625 1.626 1.627 1.628 Bacilus + + + + 1.629 A 1.630 1.631 1.632 1.633 1.634 Không + + xác định 1.635 A 1.636 1.637 1.638 1.639 1.640 Không + + xác định 1.641 A 1.642 1.643 1.644 1.645 1.646 Bacilus 10 + + + + 1.647 A 1.648 1.649 1.650 1.651 1.652 Bacilus 11 + + + + 1.653 A 1.654 1.655 1.656 1.657 1.658 Không 12 + + + xác định 1.659 A 1.660 1.661 1.662 1.663 1.664 Clostrid 13 + + ium 1.665 A 1.666 1.667 1.668 1.669 1.670 Clostrid 14 + + ium 1.671 1.296 1.297 Qua quan sát hình thái kết thử nghiệm sinh hóa chủng vi khuẩn có khả phân hủy nhựa từ mẫu nylon khu vực A thể bảng 3.4, với việc tham khảo kết Pooja Thakur (2012), Sonil cộng (2010), Nguyễn Lân Dũng cộng sự, (2009) qua định danh sơ xác định chủng vi khuẩn A2, A13, A14 thuộc chi Clostridium, chủng A1, A3, A6, A7, A10, A11 thuộc chi Bacilus, chủng A4 chi Pseudomonas, chủng A5, A8, A9,A12 từ kết thử nghiệm sinh hóa chưa xác định chủng thuộc chi 1.298 Bảng 3.5 Kết thử nghiệm số tiêu sinh hóa chủng vi khuẩn phân lập mẫu nylon khu vực B 1.672 1.673 1.674 C 1.675 1.676 1.677 Định Chủ Gram atalase Oxidase Di động danh sơ 1.678 1.679 1.682 1.683 Clostridiu 1.680 - 1.681 B1 + + m 1.684 1.685 1.688 1.689 Không 1.686 + 1.687 B2 + xác định 1.690 1.691 1.694 1.695 Streptoco 1.692 - 1.693 B3 + ccus 1.696 1.697 1.700 1.701 Không 1.698 - 1.699 B4 + xác định 1.702 1.703 1.706 1.707 Không 1.704 - 1.705 B5 + + + xác định 1.708 1.709 1.712 1.713 Không 1.710 - 1.711 B6 + xác định 1.714 1.715 1.717 1.718 1.719 Không 1.716 B7 + + + xác định 1.720 1.721 1.724 1.725 Pseudomo 1.722 - 1.723 B8 + nas Clostridiu 1.726 1.727 1.730 1.731 1.728 - 1.729 B9 + + m 1.732 1.733 1.736 1.737 Pseudomo 1.734 - 1.735 B10 + nas 1.738 1.739 1.742 1.743 Streptocc 1.740 - 1.741 B11 + us 1.744 1.745 1.748 1.749 Không 1.746 + 1.747 B12 + + xác định 1.750 1.751 1.754 1.755 Clostridiu 1.752 - 1.753 B13 + + m 1.756 1.757 1.759 1.760 1.761 Clostridiu 1.758 B14 + + m 1.762 1.763 1.766 1.767 Không 1.764 + 1.765 B15 + + xác định 1.768 1.769 1.772 1.773 Streptoco 1.770 - 1.771 B16 + ccus Clostridiu 1.774 1.775 1.778 1.779 1.776 - 1.777 B17 + + m 1.780 1.781 1.784 1.785 Clostridiu 1.782 - 1.783 B18 + + m 1.786 1.299 1.300 Kết quan sát hình thái, thử nghiệm sinh mảnh nylon khu vực B thể bảng 3.5 với việc tham khảo kết Pooja Thakur (2012), Sonil cộng (2010), Nguyễn Lân Dũng cộng sự, (2009), qua định danh sơ chủng B1, B9, B13, B14, B17, B18 thuộc chi Clostridium, chủng B3, B11, B16 thuộc chi Streptococcus, chủng B8, B10 thuộc chi Pseudomonas Chủng B2, B3 quan sát hình thái có màu sắc, hình dạng gần giống không chi Streptococcus chủng B2 có kết dương tính (+) hoạt tính Catalase chủng B2, B4, B5, B 6, B7, B12, 15 không xác định thuộc chi 1.301 Dựa theo kết bảng 3.4 3.5 hai khu vực A B Trong phạm vi nghiên cứu phân lập xác định vi khuẩn thuộc chi diện Bacillus, Clostridium , Pseudomonas, Steptococus Có số chủng vi khuẩn phân lập thuộc chi trình phân lập, quan sát khuẩn lạc đĩa thạch mắt thường thấy có đặc điểm khác nên chia thành nhiều chủng để xác định Các chủng xác định trùng với chủng có nghiên cứu giới Ngoài từ bảng 3.4 3.5 có khác biệt chi khu vực A B, khu vực A có nhiều chủng thuộc chi Bacillus khu vực A thuộc bên hông bãi chôn lấp rác nên thường che kín lớp bạt thuận lợi cho chi bacillus Bacillus phát triển tốt nhiệt độ 34 0C - 370C Thực tế, vi khuẩn thuộc hai chi Bacillus, Pseudomonas nghiên cứu có khả phân hủy nhựa (Sonil cộng sự, 2010; Pooja Thukur, 2012) Ở khu vực B có khác biệt với khu vực A, có nhiều chủng thuộc chi Streptococus phát triển khu vực B thuộc chân bãi chôn lấp không bị che lớp bạc nên tạo thuận lợi cho chủng vi khuẩn thuộc chi Streptococus phát triển điều khiện hiếu khí 1.302 Việc định danh sinh hóa xếp chủng vi khuẩn phân lập thuộc chi nào, chưa thể đưa xác tên loài Do đó, định danh kỹ thuật sinh học phân tử cần thiết việc xác định tới loài nhằm có kết xác để thực nghiên cứu ứng dụng để xử lý môi trường 3.3 Kết thử nghiệm trình phân hủy nylon tác dụng chủng vi khuẩn phân lập 1.303 Kết chủng vi khuẩn phân lập sau 45 ngày nuôi cấy xử lý, hình ảnh miếng nylon sau xử lý qua quan sát mắt th ường cho thấy biến dạng đáng kể bề mặt, trừ biến dạng nhẹ làm cho bề mặt mảnh nylon bi nhăn, sần so với mảnh nylon đối chứng dẫn đến khả giữ màu từ thuốc nhuộm Methylene Blue khác chủng vi khuẩn thể qua hình 3.10 phụ lục 1.304 Quan sát mảnh nylon nuôi cấy với chủng vi khuẩn phân lập được, cho thấy hầu hết mảnh nylon hai khu vực A B bị biến dạng nên tất bề mặt mảnh nylon giữu màu thuôc nhượm nhiều so với đối chứng Điều cho thấy chủng vi khuẩn phân lập có khả phân hủy nylon Kết chủng có khả giữ màu thuốc nhuộm tốt A1, A3, A4, A5, A8, A11, A12, A13 50% bề mặt mảnh nylon giữ màu thuốc nhuợm, nên nói chủng vi khuẩn có khả phân hủy bề mặt nylon mạnh nhất; chủng A2, A7, A9, A10, A14, B1, B2, B7, B9, B16 giữ màu thuốc nhượm thấp nên khả phân hủy bề mặt nylon chủng trung bình, chủng A6, B4, B5, B6, B8, B10, B11, B12, B13, B15, B17, B18, khả giữ màu thuốc nhượm phân hủy đựoc bề mặt nylon la thấp A1 A2 A3 A4 A5 ĐC 1.305 A6 A7 A8 A9 A10 ĐC 1.306 Hình 3.10 Kết mảnh nylon xử lý với chủng vi khuẩn phân lập a) Mảnh nylon từ A1 đến A5; b) Mảnh nylon A6 đến A10; ĐC: Đối chứng ( Mảnh vylon không vi khuẩn xử lý ) 1.307 Qua kết qan sát kính hiển vi hình ảnh thu thể số biến dạng nhẹ xuất bề mặt mảnh nylon sau thử nghiệm nuôi cấy lỏng Tùy vào mức độ biến dạng mà khả giữ màu khác Từ hình 3.11 cho thấy khả giữ màu mảnh nylon thí nghiệm nuôi cấy lỏng có khác biệt, cụ thể với mảnh nylon nuôi cấy với chủng vi khuẩn A1, A11, A13 có vệt màu giữ lại bề mặt rõ ràng, với mẫu đối chứng Sự xuất vệt màu bề mặt mảnh nylon nuôi cấy với chủng vi khuẩn tác động phân hủy vi khuẩn lên bề mặt mảnh nylon làm cho bề mặt mảnh nylon bị biến dạng 44 1.787 1.308 1.309 Hình 3.11 Kết thử nghiệm nuôi cấy lỏng mảnh nylon với chủng vi khuẩn quan sát qua kính hiển vi với độ phóng đại 10X a) chủng vi khuẩn A1; 1.310 b) chủng vi khuẩn A11; c) chủng vi khuẩn A13; d) Đối chứng 1.311 Phần lớn chủng vi khuẩn phân lập có khả phân hủy nylon phân nhóm sau: chủng A1, A3, A6, A7, A10, A11, nhận định thuộc chi Bacillus; A2, A13, A14, B1, B9, B13, B14, B17, B18 thuộc chi Clostridium; A4, B8, B10 thuộc chi Pseudomonas, chủng B3, B11, B16 thuộc chi Streptococus, chủng A5, A8, A9, A12, B2, B4, B5, B6, B7, B11, B12, B15 chưa xác định thuộc chi Dựa vào kết thu từ hình 3.10, hình 3.11, phụ lục bảng 3.4, 3.5 chủng A1, A11 thuộc chi Bacillus, A13 thuộc chi Clostridium phân lập từ khu vực A ( bên hông bãi chôn lấp ) ba chủng vi khuẩn cho kết khả phân hủy nylon mạnh xét khả giữ màu thuốc nhuộm cấu trúc bề mặt mảnh nylon quan sát qua kính hiển vi 1.312 Một nghiêng cứu phương pháp nuôi cấy lỏng, vi khuẩn Bacillus amylolyticus phân hủy nhựa thời gian tháng (30% trọng lượng/tháng) so với vi khuẩn khác tỷ lệ suy giảm thấp quan sát thấy trường hợp vi khuẩn Bacillus subtilis (20% trọng lượng/tháng) Từ cho thấy Bacillus amylolyticus có tiềm lớn để làm suy giảm nhựa so sánh với vi khuẩn khác (Pooja Thakur 2012) 1.313 Từ kết nghiêng cứu cho thấy số chủng vi khuẩn 55 thuộc chi Bacillus, Clostridium hoàn toàn có khả phân hủy nhựa Chủng A1, A11 thuộc chi Bacillus, chủng A13 chi Clostridium hai nhóm vi khuẩn cho hiệu phân hủy nhựa cao 32 chủng vi khuẩn phân lập 1.314 Dựa vào kết thí nghiệm nuôi cấy lỏng, đưa giả thuyết chủng vi khuẩn phân lập có khả phân hủy nylon nói riêng vật liệu nhựa nói chung có đủ thời gian Do đó, nghiên cứu thêm điều cần thiết để xác nhận giả thuyết 56 1.315 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận 1.316 Kết đề tài phân lập làm 32 chủng vi khuẩn 14 chủng phân lập từ mẫu nylon thu bên hông bãi chôn lấp, 18 chủng phân lập từ mẫu nylon thu phía chân bãi chôn lấp 1.317 Định danh sơ chủng phân lập thuộc chi Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, streptococus Tuy nhiên, điều kiện chưa đủ sở để xác định tên cụ thể chủng vi khuẩn phân lập 1.318 Từ kết thử nghiệm khả phân hủy nhựa chủng vi khuẩn phân lập cho thấy vi khuẩn hoàn toàn có khả phân hủy nhựa, chủng A1, A3, A6, A7, A10, A11 thuộc chi Bacillus, A4, B8 thuộc chi Pseudomonas, A2, A13, A14, B1, B9, B13, B14, B17, B18 thuộc chi Clostridium; chủng B3, B11, B16 thuộc chi Streptococus, chủng A5, A8, A9, A12, B2, B4, B5, B6, B7, B11, B12, B15 chưa xác định thuộc chi Trong chủng A1, A11,A13 cho hiệu phân hủy nylon cao tất dòng vi khuẩn nghiên cứu 3.2 Kiến nghị 1.319 Trải qua trình làm đề tài, việc lấy mẫu gặp nhiều khó khăn lượng thời gian thực đề tài có hạn, nên đề tài chưa thể tiến hành thí nghiệm mẫu nylon mẫu nhựa chôn lấp Khu liên hợp xử lý chất thải Bình Dương khoảng thời gian khác 1.320 Cần tiến hành nghiên cứu mẫu rác thải nhựa chôn lấp khoảng thời gian lâu để nâng cao hiệu việc phân hủy nhựa 1.321 Tiếp tục có nghiên cứu sâu nhằm mục đích xác định khả phân hủy nhựa chủng vi khuẩn nhiều loại nhựa khác 1.322 Việc định danh sinh học phân tử để định danh xác tên chủng vi khuẩn phân lập cần thiết TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.323 _ r 1.324. _rri* !•£. i * Ạ 1.325 Tài liệu tiêng Việt 1.326 l.Hoàng Anh (2006).Nghiên cứu đề xuất công nghệ tái chế khả thi chất thải plastic số quận nội thành Thành phố Hồ Chí Minh, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP HCM Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến Phạm Văn Ty (2009) Vi sinh vật học, Nhà xuất Giáo dục Hoàng Hải (2008) Giáo trình Vi sinh vật đại cương, NXB Nông nghiệp Nguyễn Thị Anh Hoa (2006) Môi trường việc quản lý chất thải rắn, Sở khoa học Công nghệ Môi trường Lâm Đồng Nguyễn thị Thanh Lịch (2011) Nghiên Cứu Đánh Giá Khả Năng Phân Hủy Poly Lactic Axit (Pla) Của Một Số Chủng Vi Sinh Vật Phân Lập Ở Việt Nam, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học quốc gia Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001) Quản lý chất thải rắn - Tập Chất thải rắn đô thị, NXB Xây Dựng Hà Nội Nguyễn Văn Phước (2008) Giáo trình Quản lí Xử lí chất thải rắn, NXB Xây dựng Hà Nội Trần Linh Thước (2008) Phương pháp phân tích vi sinh vật nước, thực phẩm mĩ phẩm, NXB Giáo dục Phan Thị Anh Thư (2008) Đề xuất giải pháp giảm thiểu việc sử dụng túi nylon thành phố Hồ Chí Minh, Luận văn thạc sĩ khoa học môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM Nguyễn Thị Cẩm Vân (2011) Hiện trạng giải pháp quản lý rác thải sinh hoạt thành phố Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, Đại học Nông lâm Thái Nguyên 1.327 Tài liệu nước 10 Barlaz M.A., Ham R.K., and Schaefer D.M (1989) Mass-balance analysis of anaerobically decomposed refuse, J Environ Eng, 115: 1088-1102 11 Gu J.D., Ford T.E., Mitton D.B and Mitchel R (2000) Microbial corrosion of metals W Revie (Ed.), The Uhlig Corrosion Handbook (2nd Edition), Wiley, New York, 915-927 12 Hourston D.J (2010) Degradation of Plastics and Polymers This article is a revision of the Third Edition article 18.6 by J A Brysdon 2369 - 2384 13 Hayden K.W., Jaimys Arnott, Russell J.C and Elena P.I (2013) Plastic Degradation and Its Environmental Implications with Special Reference to Poly(ethylene terephthalate) 5: - 18 14 Himani Bhardwaj, Richa Gupta and Archana Tiwari (2012) Microbial Population Associated With Plastic Degradation Open Access Scientific Reports 1: 1.328 - 15 Joel F.R (1995) Polymer Science & Technology: Introduction to polymer science, Eds 3, Pub: Prentice Hall PTR Inc., Upper Saddle River, New Jersey 07458: 4-9 16 Kathiresan K (2003) Polythene and Plastics-degrading microbes from the mangrove soil Rev Biol Trop 51(3): 629-634 17 Mayer A.M., Staples R.C (2002) Laccase, new functions for an old enzyme, TÀI LIỆU THAM KHẢO Phytochemistry 60: 561-565 18 Phua S.K., Castillo E., Anderson J.M., Hiltner A (1987) Biodegradation of a 1.329 47 1.330 polyurethane in vitro J Biomed Mater Res 21: 231-246 19 Pooja Thakur (2012) Screening of plastics degrading bacteria from dumped soil area In: Project submitted in partial fulfillment of the requirement of master of science in life science, Department of life science national institute of technology, ROURKELA -769008, ODISHA 20 Scott G (1990) Photo-biodegradable plastics: their role in the protection of the environment Polym Degrad Stab, 29: 135-154 21 Seymour R.B (1989) Polymer science before & after 1899: notable developments during the lifetime of Maurtis Dekker J Macromol Sci Chem, 26: 1023-1032 22 Sinha V., Patel M.R., Patel J.V (2010) PET waste management by chemical recycling: A review J Polym Environ., 18, 8-25 23 Takayoshi Sekiguchi., Takako Sato., Makiko Enoki., Haruyuki Kanehiro., Katsuyuki Uematsu and Chiaki Kato (2010) Isolation and characterization of biodegradable plastic degrading bacteria from deep-sea environments JAMSTEC Rep Res Dev., 11: 33 - 41 24 Uttiya Dey., Naba Kumar Mondal., Kousik Das and Shampa Dutta (2012) An approach to polymer degradation through microbes, IOSR Journal of Pharmacy 2: 385-388 25 Andrady A.L (2011) Microplastics in the marine environment 2011, 62, 15961605 26 Awaja F., Pavel D (2005) Recycling of PET Eur Polyme J 2005, 41, 1453- 1477 27 Glass J.E and Swift G (1989) Agricultural and Synthetic Polymers, Biodegradation and Utilization, ACS Symposium Series, 433 American Chemical Society, Washington DC 9-64 28 Huang S.J., Roby M.S., Macri C.A and Cameron J.A (1992) The effects of structure and morphology on the degradation of polymers with multiple groups, 1.331 Vert, M (Ed.) et al 1992 Biodegradable Polymers and Plastic, Royal Society of Chemistry, London, 149 1.332 Tài liệu Internet 19 http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-tong-quan-ve-lich-su-chat-thai-ran-10986/ 20 https://yeumoitruong.vn/attachments/ch-ng-1-doc.5671/ 1.333 https://www.visinhyhoc.net/qui-trinh-thu-nghiem-catalase/ 60 Phụ lục 1.334 PHỤ LỤC Dung dịch Tween 80 tiền xử lý mảnh nylon 1.335 Thuốc thử thử nghiệm Kovacs Oxidase 1.336 SO LƯƠNG KHUẨN LAC CÁC NỒNG Đô lESSn -5G lllml*TỊ*Sĩ) GBM445 UHIVI**** , M N' M’-TetraniBthy1P'Phenylenediamine dỊW v;, , GCNo ju ■■■>■» - lo Emí 1.788 Ị***'* *' 1.789 \ì Q stPỉ° ° 1.790 lu 000027 6°13 ÍÈ 1.791.1.792 1.793.1.794 PHA M LOÃNG VÀ SO 1.800 1.796 1.797 1.798 1.799 A 10 10A-5 1.801.1.802 1.803 1.804 1.805 1.806 L1 L2 L3 L1 L2 1.807.1.808 1.809 1.810 1.811 1.812 112 221.818 A 97 1.816 114 1.817 36 1.813.1.814 1.815 A 92 1.821 64 1.822 58 1.823 471.824 33 1.819 1.820 A 59 1.827 83 1.828 41 1.829 351.830 40 1.825 1.826 21 A 65 48 46 13 1.831.1.832 1.833 1.834 1.835 1.836 86 A 105 1.839 94 1.840 281.842 48 1.837.1.838 1.841 A 224 1.845 224 1.846 187 1.847 401.848 34 1.843 1.844 A 245 1.851 253 1.852 231 1.853 711.854 71 1.849 1.850 122 A 137 165 65 73 1.855.1.856 1.857 1.858 1.859 1.860 A 277 1.863 188 1.864 241 1.865 611.866 63 1.861.1.862 A 158 1.869 175 1.870 138 1.871 981.872 67 1.867 1.868 122 A 355 1.875 339 1.876 284 1.877 89 1.873 1.874 1.878 A 415 422 389 162 307 1.879.1.880 1.881 1.882 1.883 1.884 120 A 106 133 65 73 1.887 1.885.1.886 1.888 1.889 1.890 120 A 83 1.893 1.894 123 1.895 581.896 56 1.891 1.892 B 205 1.899 175 1.900 196 1.901 391.902 47 1.897 1.898 B 124 134 171 25 16 1.903.1.904 1.905 1.906 1.907 1.908 B 291 1.911 261 1.912 166 1.913 351.914 32 1.909.1.910 B 229 1.917 154 1.918 159 1.919 651.920 67 1.915 1.916 68 B 84 1.923 1.924 97 1.925 231.926 25 1.922 1.921 120 112 B 107 23 28 1.927.1.928 1.929 1.930 1.931 1.932 B 391 1.935 361 1.936 307 1.937 311.938 19 1.933.1.934 12 B 15 1.942 27 1.943 51.944.2 1.941 1.939 1.940 01.950.0 B 1.947 1.948 1.949 1.945 1.946 B 78 1.953 64 1.954 80 1.955 291.956 25 1.951.1.952 B 81 1.959 97 1.960 85 1.961 391.962 30 1.957.1.958 B 224 1.965 261 1.966 224 1.967 981.968 109 1.963 1.964 201 B 182 1.971 1.972 138 1.973 461.974 25 1.969 1.970 101 B 97 123 28 32 1.975.1.976 1.977 1.978 1.979 1.980 B 143 1.983 97 1.984 124 1.985 651.986 76 1.981.1.982 B 87 1.989 95 1.990 109 1.991 431.992 32 1.987 1.988 221 112 B 281 1.995 278 1.996 1.997 73 1.993 1.994 1.998 86 B1.999.127 95 51 32 1.337 1.1000 1.1001 L3 1.1004 17 1.1006 24 1.1008 47 1.1010 19 1.1012 12 1.1014 31 1.1016 85 1.1018 58 1.1020 48 1.1022 88 1.1024 66 1.1026 132 1.1028 92 1.1030 71 1.1032 52 1.1034 27 1.1036 21 1.1038 43 1.1040 1.1042 19 1.1044 21 1.1046 1.1048 1.1050 10 1.1052 36 1.1054 79 1.1056 32 1.1058 68 1.1060 43 1.1062 36 1.1064 64 1.1066 15 1.1068 1.338 LẦN LẶP LẠI 1.1002 Tổng số khuẩn lạc 1.1003 11.1005 /mldịch khuẩn 9787878.78 1.1007 9636363.63 1.1009 9242 424.242 1.1011 6424242.42 1.1013 11303 1.1015.030.3 22424242.4 1.1017 2896 9696.97 1.1019 1878 7878.79 1.1021 2660 1.1023 6060.61 2193 1.1025 9393.94 3803 0303.03 1.1027 5536 3636.36 1.1029 1784 1.1031 8484.85 1548 4848.48 1.1033 2163 6363.64 1.1035 1506 0606.06 1.1037 2442 1.1039 4242.42 2172 1.1041 7272.73 9151 515.152 1.1043 1239 3939.39 1.1045 3424 1.1047 2424.24 1848 1.1049 484.848 1818 18.1818 1.1051 8666 666.667 1.1053 11151 515.15 1.1055 3015 1.1057 1515.15 1890 9090.91 1.1059 1360 6060.61 1.1061 1660 1.1063 6060.61 1218 1818.18 31181818.1 1.1065 1.1067 1230 3030.3 Phụ lục 3: Mảnh nylon sau nuôi cấy với chủng vi khuẩn phân lập 1.339 1.340 1.341 1.342 1.343 1.344 A6 A7 A8 A9 A10 ĐC 1.345 1.346 1.347 1.348 1.349 1.350 1.351 A13 A13 A13 A14 1.352 1.353 1.354 1.355 1.356 1.357 1.358 B1 B2 B3 B4 B5 ĐC 1.359 1.360 1.361 1.362 1.363 1.364 1.365 B6 B7 B8 B9 B10 1.366 1.367 1.368 1.369 1.370 1.371 1.372 B14 B15 B11 B12 B13 1.373 1.374 1.375 1.376 1.377 B16 B17 1.378 B16 B17