KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LOẠI BỎ LINDANE BẰNG HÓA HỌC VÀ VI SINH VẬT TỰ NHIÊN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ************************* ĐỒN BÌNH MINH KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LOẠI BỎ LINDANE BẰNG HÓA HỌC VÀ VI SINH VẬT TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12/2011 i    BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ************************* ĐỒN BÌNH MINH KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LOẠI BỎ LINDANE BẰNG HÓA HỌC VÀ VI SINH VẬT TỰ NHIÊN Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Mã số: 60.42.80 LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hướng dẫn khoa học: TS LÊ ĐÌNH ĐƠN ThS PHÙNG VÕ CẨM HỒNG       Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12/2011 i    KHẢO SÁT KHẢ NĂNG LOẠI BỎ LINDANE BẰNG HÓA HỌC VÀ VI SINH VẬT TỰ NHIÊN ĐỒN BÌNH MINH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: PGS TS NGUYỄN NGỌC TUÂN Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Thư ký: TS TRẦN THỊ LỆ MINH Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Phản biện 1: TS LÊ QUỐC TUẤN Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Phản biện 2: TS LÊ QUANG LUÂN TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM Ủy viên: PGS.TS LÊ ĐÌNH ĐƠN Trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG    ii    LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tơi tên Đồn Bình Minh sinh ngày 09 tháng 06 năm 1983 Nơi sinh: Quốc Thái, An Phú, An Giang Con ơng Đồn Cẩm Thoa bà Nguyễn Xuân Ba Tốt nghiệp Tú tài trường Trung học phổ thông Quốc Thái, tỉnh An Giang, năm 2001 Tốt nghiệp Đại học ngành Công Nghệ Sinh Học hệ quy Đại Học Nơng Lâm - Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2006 Từ 2007 - 2008 làm việc Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II Từ 2009 đến học cao học trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Độc thân Địa liên lạc: 998 Quốc Lộ 1A, P Linh Trung, Q Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh Điện thoại: 0919.848.148 iii    LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Đồn Bình Minh                         iv    LỜI CẢM TẠ Con cảm ơn ba mẹ sinh nuôi ăn học đến ngày hôm Tôi chân thành cảm ơn đến Quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh tận tâm hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho suốt thời gian học tập Đặc biệt, gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Đình Đơn dạy dỗ, truyền đạt kiến thức tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Cảm ơn Cơ Phùng Võ Cẩm Hồng, Cô Hoa bạn Viện CNSH MT trường ĐH Nông Lâm Tp HCM giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Cảm ơn Thầy Cô Bộ môn Công Nghệ Sinh Học Phòng Sau đại học tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành chương trình học Cảm ơn em người giúp đỡ anh, bạn Quân, Minh Anh anh chị em lớp Cao học CNSH 2008 chia sẻ giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu Chào trân trọng Tác giả Đồn Bình Minh   v    TĨM TẮT Đề tài "Khảo sát khả loại bỏ lindane phương pháp hóa học vi sinh vật tự nhiên" thực Viện Nghiên cứu Công Nghệ Sinh Học Môi Trường, trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Đề tài thực với mục tiêu xác định phương pháp tối ưu để phân hủy lindane có đất bùn Nội dung đề tài bao gồm xác định hàm lượng lindane mẫu bùn, đất phương pháp sắc ký khí, đánh giá tổng số vi sinh vật diện mẫu bùn, đất phương pháp nuôi cấy truyền thống khảo sát khả phân hủy lindane phương pháp hóa học, vi sinh vật, hóa học kết hợp với vi sinh vật điều kiện kỵ khí hiếu khí phòng thí nghiệm Kết cho thấy vi sinh vật đất (hiệu suất phân hủy lindane nhóm vi sinh vật hiếu khí khoảng 5,33% nhóm kỵ khí khoảng 1,33%) bùn (hiệu suất phân hủy lindane nhóm vi sinh vật hiếu khí khoảng 5,33% nhóm kỵ khí khoảng 25,67%) có khả phân hủy lindane, ngoại trừ vi sinh vật kỵ khí đất khơng có khả phân hủy lindane Trong đất, hiệu phân hủy lindane nhóm vi sinh vật hiếu khí tốt nhóm kỵ khí, bùn nhóm kỵ khí phân hủy lindane tốt nhóm hiếu khí Hiệu phân hủy lindane phương pháp hóa học (FeS2 Fe0) đạt 12,67 – 63,67%, Fe0 (hiệu phân hủy lindane đất khoảng 52,67% bùn khoảng 63,67%) phân hủy lindane tốt FeS2 (hiệu phân hủy lindane đất khoảng 12,67% bùn khoảng 14,33%) đất bùn Hiệu phân hủy lindane phương pháp hóa học kết hợp với vi sinh vật (FeS2 kết hợp với nhóm vi sinh vật hiếu khí Fe0 kết hợp với nhóm kỵ khí) đạt 15,67 – 67,33%, FeS2 kết hợp với nhóm vi sinh vật hiếu khí (hiệu phân hủy lindane đất khoảng 15,67% bùn khoảng 38,33%) phân hủy lindane thấp Fe0 kết hợp với nhóm vi sinh kỵ khí (hiệu phân hủy lindane đất khoảng 57,00% bùn khoảng 67,33%) Trong ba phương pháp phân hủy lindane hóa học, vi sinh vật, hóa học kết hợp với vi sinh vật sử dụng phương pháp hóa học kết hợp với vi sinh vật cho kết phân hủy lindane hiệu Trong đó, Fe0 kết hợp với nhóm vi sinh vật kỵ khí cách tối ưu để phân hủy lindane đất, bùn vi    ABSTRACT Studying “Survey capable of removing lindane by chemical and natural microorganism” was performed in Research Institute for Biotechnology and Environment, Nong Lam University This is a study to find optimal methods to decompose lindane in soil and sediment Content studying include determine the amount of lindane in the sediment, soil samples by gas chromatographic methods, estimating the total number of microorganisms present in the sediment, soil samples using traditional culture methods and survey capable degradation of lindane by three methods: method of chemical, microorganisms, microorganisms combined with chemical in anaerobic conditions and aerobic laboratory Results showed that microorganisms in soil (lindane degradation efficiency of aerobic microorganisms groups about 5,33% and anaerobic groups about 1,33%) and sediment (lindane degradation efficiency of aerobic microorganisms groups about 5.33% and anaerobic groups about 25,67%) are degradable lindane, except anaerobic microorganisms in soil are not degradation lindane In soil, lindane degradation efficiency of aerobic microorganisms groups better group of anaerobic and in sediment, the group of anaerobic decompose lindane better group of aerobic Lindane degradation efficiency in the method of chemical (FeS2 and Fe0) about 12,67 – 63,67%, which Fe0 (lindane degradation efficiency in soil about 52,67%, in sediment about 63,67%) decompose lindane better than FeS2 (lindane degradation efficiency in soil about 12,67%, in sediment about 14,33%) both in soil and sediment Lindane degradation efficiency in method of chemical combined with microorganisms (FeS2 combined with group of aerobic and Fe0 combined with group of anaerobic) about 15,67 – 67,33%, FeS2 combined with group of aerobic (lindane degradation efficiency in soil about 15,67%, in sediment about 38,33%) decompose lindane weaker than Fe0 combined with group of anaerobic (lindane degradation efficiency in soil about 57,00%, in sediment about 67,33%) In three methods decompose lindane by chemical, microorganism, chemical combination with microorganisms have been used, method of chemical combined with microorganism decompose lindane is most effective In particular, Fe0 combined with anaerobic microorganisms is the best way to remove lindane in soil, sediment vii    MỤC LỤC MỤC LỤC TRANG Trang tựa i Trang chuẩn y ii Lý lịch cá nhân iii Lời cam đoan iv Cảm tạ v Tóm tắt vi Abstract vii Mục lục viii Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách hình x Danh sách bảng xi Chương Mở Đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu mục đích đề tài 1.3 Nội dung đối tượng nghiên cứu Chương Tổng quan 2.1 Thông tin lindane 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Tính chất hóa học vật lý lindane đồng phân HCH khác 2.1.3 Tình hình sử dụng lindane 2.1.4 Lindane đồng phân khác môi trường 2.1.5 Tác hại lindane 2.2 Phương pháp phân hủy 2.2.1 Phân hủy sinh học 2.2.1.1 Phân hủy sinh học kỵ khí 10 2.2.1.2 Phân hủy sinh học hiếu khí 11 2.2.2 Phân hủy hóa học 13 2.3 Thông tin lindane Việt Nam 14 viii    Chương Nội dung phương pháp nghiên cứu 15 3.1 Nội dung nghiên cứu 15 3.2 Thời gian địa điểm thực 15 3.3 Phương pháp nghiên cứu 15 3.3.1 Các bước để xác định hàm lượng lindane 16 3.3.2 Đánh giá mật số vi sinh vật diện bùn, đất 17 3.3.3 Khảo sát khả loại bỏ lindane phương pháp hóa học, vi sinh vật 18 3.3.4 Phương pháp đánh giá kết 21 Chương Kết thảo luận 22 4.1 Đặc điểm mẫu đất, bùn trước tiến hành thí nghiệm 22 4.1.1 Kết kiểm tra hàm lượng lindane trước thí nghiệm 22 4.1.2 Kết kiểm tra vi sinh trước thí nghiệm 24 4.2 Kết kiểm tra hàm lượng lindane ngày bắt đầu kết thúc thí nghiệm 26 4.2.1 Hàm lượng lindane đất ngày bắt đầu kết thúc thí nghiệm 26 4.2.2 Hàm lượng lindane bùn ngày bắt đầu kết thúc thí nghiệm 27 4.3 Kết kiểm tra vi sinh sau thí nghiệm 28 4.4 Kết phân hủy lindane sau thí nghiệm 31 4.5 Hiệu phân hủy lindane 33 4.5.1 Đánh giá kết thí nghiệm loại bỏ lindane phương pháp hóa học 35 4.5.2 Đánh giá kết thí nghiệm loại bỏ lindane phương pháp vi sinh vật 36 4.5.3 Đánh giá kết thí nghiệm loại bỏ lidane hóa học kết hợp vi sinh vật 38 4.5.4 Đánh giá kết thí nghiệm so sánh hiệu phân hủy lidane phương pháp vi sinh vật, hóa học hóa học kết hợp với vi sinh vật 40 4.6 Thảo luận chung 42 Chương Kết luận đề nghị 44 5.1 Kết luận 44 5.2 Đề nghị 44 Tài liệu tham khảo 45 Phụ lục 51 ix    df  2 F  65535   P(F