Mục tiêu của đề tài nhằm tìm hiểu mức độ ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại khu vực đầu phía Tây sân bay Biên Hòa tỉnh Đồng Nai, đánh giá khả năng phân hủy sinh học của vi sinh bản địa tại khu vực trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Hà Nội 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phùng Khắc Huy Chú ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM Ơ NHIỄM DƯ LƯỢNG CHẤT DIỆT CỎ/ĐIO VÀ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC TẠI KHU VỰC Ơ NHIỄM TÂY SÂN BAY BIÊN HỊA TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phùng Khắc Huy Chú ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM Ơ NHIỄM DƯ LƯỢNG CHẤT DIỆT CỎ/DIOXIN VÀ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC TẠI KHU VỰC Ơ NHIỄM TÂY SÂN BAY BIÊN HỊA TỈNH ĐỒNG NAI Chun ngành: Khoa học mơi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS.NCVCC. Đặng Thị Cẩm Hà Hà Nội – 2012 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các bảng biểu, hình vẽ Bảng ký hiệu các chữ viết tắt Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Dioxin, đặc điểm tính chất của dioxin và các chất tương tự 1.1.1. Các đặc điểm lý, hóa học của dioxin 1.1.1.1. Dioxin có độ bền cao 1.1.1.2. Dioxin ái mỡ và kỵ nước 1.1.1.3. Tính bền vững hố học 1.1.1.4. Tính bền nhiệt 1.1.1.5. Thời gian bán huỷ của dioxin 1.1.2 Nguồn gốc và khối lượng dioxin do chiến tranh hố học để lại ở Nam Việt Nam 1.1.3. Đặc điểm ơ nhiễm dioxin ở sân bay Biên Hòa, Đà Nẵng và Phù Cát 1.1.3.1. Ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Biên Hòa 1.1.3.2. Tình trạng ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Đà Nẵng 1.1.3.3. Tình trạng ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Phù Cát 11 1.2. Một số đặc tính của chất diệt cỏ 2,4D và 2,4,5T 16 1.3. Phân hủy sinh học chất diệt cỏ 2,4D và 2,4,5T 17 1.3.1. Phân hủy sinh học hiếu khí 2,4D và 2,4,5T 17 1.3.2. Các cụm gene tham gia phân hủy 2,4D 18 1.3.3. Enzyme 2,4dichlorophenoxyacetate/αketoglutarate dioxygenease 19 1.3.4. Các enzyme monooxygenease tham gia q trình phân hủy chất diệt cỏ 2,4,5T và 2,4D 1.3.5. Các nghiên cứu về phân hủy sinh học 2,4D và 2,4,5T ở Việt Nam 20 1.4. Chuyển hóa, phân hủy sinh học dioxin và các chất tương tự 24 1.4.1. Phân hủy hiếu khí sinh học dioxin và các hợp chất tương tự dioxin bởi vi khuẩn 1.4.1.1. Phân hủy hiếu khí sinh học dioxin và dibenzofuran khơng chứa clo 24 1.4.1.2. Phân hủy dioxin và dibenzofuran bởi oxy hóa kép vị trí bên 25 1.4.1.3. Phân hủy dioxin và các hợp chất tương tự dioxin bởi oxy hóa kép vị trí góc 1.4.1.4. Phân hủy sinh học các hợp chất dioxin và dibenzofuran chứa clo 26 22 25 28 1.4.1.5. Phân hủy các hợp chất dioxin chứa clo bởi enzyme cytochrome P 450 monooxygenease 1.4.2. Nghiên cứu phân hủy sinh học chất diệt cỏ chứa dioxin ở Việt Nam 29 29 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 34 2.2. Phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1. Phân tích các đồng phân độc của dioxin 35 2.2.2. Phân tích hàm lượng mùn, thành phần cơ giới 35 2.2.3. Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật trong đất 35 2.2.3.1. Lấy mẫu đất để tiến hành phân tích vi sinh vật 36 2.2.3.2. Phân lập vi khuẩn 36 2.2.3.3. Tách DNA tổng số mẫu đất nhiễm, mẫu bùn hồ và từ VSV ni cấy 2.2.3.4. Phương pháp nghiên cứu các đặc điểm hình thái vi sinh vật 36 2.2.3.5. Phân loại vi sinh vật bằng xác định trình tự gene 16S rRNA 37 2.2.3.6. Xác định trình tự đoạn gene tfdA mã hóa cho enzyme phân hủy 2,4D 37 2.2.3.7. Xác định trình tự đoạn gene mã hóa enzyme dioxin dioxygenase 37 2.2.3.8. Định tính khả năng sử dụng chất diệt cỏ/dioxin của vi khuẩn 38 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm ơ nhiễm khu vực Tây sân bay Biên Hòa 39 3.1.1. Sự phân bố hàm lượng đồng phân 2,3,7,8TCDD trong đất tại khu vực Tây sân bay Biên Hồ 3.1.2. Sự phân bố hàm lượng mùn trong đất khu vực Tây sân bay Biên Hòa 39 3.1.3. Sự phân bố hàm lượng sét tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa 44 3.2. Đặc điểm sinh học của một số chủng vi khuẩn phân lập từ đất ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa 3.2.1. Phân lập và xác định khả năng phân hủy chất diệt cỏ/dioxin của một số chủng vi khuẩn 3.2.1.1. Phân loại chủng vi khuẩn BHNA1 46 3.2.1.2. Phân loại chủng vi khuẩn BHNB1 49 43 46 47 3.2.2. Một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn sử dụng chất diệt cỏ/dioxin và các chất tương tự 3.2.2.1. Sự tồn tại của các gene tfdA ở chủng BHNA1 55 3.2.2.2. Sự tồn tại của các gene tfdA ở chủng BHNB1 58 3.2.3. Sự tồn tại của gene dioxin dioxygenase ở chủng BHNB1 62 3.2.4. Định tính khả năng sử dụng các chất diệt cỏ/dioxin 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 55 PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Một số tính chất của dioxin và furan Bảng 1.2. Đặc điểm thổ nhưỡng của sân bay Đà Nẵng Bảng 3.1. Hàm lượng đồng phân 2,3,7,8TCDD, mùn, thành phần cơ giới tại các điểm nghiên cứu tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa Bảng 3.2. Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc của các vi khuẩn phân lập từ mẫu đất khu vực Tây sân bay Biên Hòa Bảng 3.3. Diện tích pick của đồng phân 2,3,7,8TCDD DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1. Các vị trí lấy mẫu nghiên cứu tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa Hình 2.2. Quy trình tiến hành phân tích mẫu đất chứa dioxin Hình 3.1. Biểu đồ sự phân bố của đồng phân dioxin 2,3,7,8TCDD theo độ sâu Hình 3.2. Biểu đồ sự phân bố hàm lượng đồng phân 2,3,7,8TCDD ở cùng một độ sâu lấy mẫu Hình 3.3. Biểu diễn hàm lượng đồng phân 2,3,7,8TCDD tại các điểm lấy mẫu Hình 3.4. Sơ đồ biến động hàm lượng mùn theo độ sâu tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa Hình 3.5. Sơ đồ biến động hàm lượng sét theo độ sâu tại khu vực nghiên cứu Hình 3.6. Hình thái khuẩn lạc chủng BHNA1 Hình 3.7. Hình thái tế bào vi khuẩn BHNA1 dưới kính hiển vi điện tử qt JEOL Hình 3.8. Cây phát sinh chủng loại chủng BHNA1 Hình 3.9. Hình thái khuẩn lạc chủng BHNB1 Hình 3.10. Hình thái tế bào vi khuẩn BHNB1 dưới kính hiển vi điện tử qt JEOL Hình 3.11. Cây phát sinh chủng loại chủng BHNB1 Hình 3.12. Sản phẩm PCR nhân đoạn gene tfdA với cặp mồi tfdAF và tfdAR của chủng BHNA1 Hình 3.13 Trình tự nucleotide đoạn gene mã hóa enzyme TfdA trình tự aminoacide suy diễn nhân lên từ DNA chủng Pseudomonas sp.BHNA1 Hình 3.14. Cây phát sinh chủng loại gene tfdA của chủng BHNA1 Hình 3.15. Sản phẩm PCR nhân đoạn gene tfdA với cặp mồi tfdAF và tfdAR của chủng BHNB1 Hình 3.16. Cây phát sinh chủng loại gene tfdA của chủng BHNB1 Hình 3.17 Sản phẩm PCR nhân đoạn gene dioxin dioxygenase với cặp mồi DIOXYF và DIOXYR Hình 3.18. Cây phát sinh chủng loại gene dioxin dioxygenase của chủng BHNB1 Hình 3.19. Phổ sắc ký khí khối phổ thể hiện khả năng loại bỏ đồng phân 2,3,7,8 TCDD bởi hai chủng vi khuẩn BHNA1 và BHNB1 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT BH Sân bay Biên Hòa CDD Chất diệt cỏ chứa dioxin CDHH Chất độc hóa học DD Dibenzopdioxin DBF Dibenzofuran ĐN Sân bay Đà Nẵng PC Sân bay Phù Cát PCB Polychlorinatedbiphenyl PCDD Polychlorinated dibenzopdioxin PCDF Polychlorinated dibenzofuran ppm Parts per million (µg/kg) ppt Parts per trillion (ng/kg) 2,3,7,8TCDD 2,3,7,8tetrachlorodibenzopdioxin 2,4D 2,4dichlorophenoxyacetic acid 2,4DCP 2,4dichlorophenol 2,4,5T 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid 2,4,5TCP 2,4,5trichlorophenol đtg Đồng tác giả kb Kilo bazơ PAH Polycyclic Aromatic Hydrocacbon = hydrocacbon đa nhân PCR Polymerase Chain Reaction =phản ứng chuỗi trùng hợp TPCG Thành phần cơ giới VK Vi khuẩn VSV Vi sinh vật Lời cảm ơn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đặng Thị Cẩm Hà Viện Cơng nghệ sinh học, Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam là người thầy đã tận tâm hướng dẫn, dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp tơi thực hiện và hồn thành luận văn này Tơi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng chí lãnh đạo, chỉ huy Viện Hóa học Mơi trường qn sự/Bộ tư lệnh Hóa học đã hết sức giúp đỡ, tạo điều kiện tối đa cho tơi khi tham gia học tập. Bên cạnh đó, tơi cũng chân thành cảm ơn sự quan tâm sâu sắc của tập thể phòng Cơng nghệ xử lý mơi trường Viện Hóa học Mơi trường qn sự đã chia sẻ, gánh vác những khó khăn, chia sẻ khi thực hiện nhiệm vụ trong thời gian tơi đi học và hồn thành luận văn của mình Bên cạnh đó, để có thể hồn thành được luận văn này còn có sự giúp đỡ, hướng dẫn của chị, TS Đinh Thị Thu Hằng, các em: ThS Đào Thị Ngọc Ánh, CN Lê Việt Hưng, ThS Nguyễn Ngun Quang cùng tồn thể các chị, các em trong phòng Cơng nghệ sinh học tái tạo mơi trường/Viện Cơng nghệ sinh học trong suốt nhiều tháng trời tơi tham gia thực hiện nội dung luận án này Trong thời gian học tập em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể các thầy, các cơ trong Khoa Mơi trường/Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình truyền đạt, trao đổi những kiến thức căn bản, cần thiết cho em trong suốt q trình học tập tại trường Để có thể hồn thành luận văn của mình tơi đã có được sự động viên to lớn của gia đình và đặc biệt là của đồng chí vợ đã ln ở bên tơi, chủ động khắc phục mọi khó khăn của gia đình để động viên và tạo điểu kiện thuận lợi nhất khi tơi thực hiện luận văn này. Tơi rất cảm ơn sự động viên khích lệ của các đồng nghiệp, bạn bè trong đơn vị và ngồi đơn vị đã dành cho tơi Hà Nội, ngày tháng năm 2012 MỞ ĐẦU Trong chiến tranh Việt Nam, các chất diệt cỏ chứa dioxin (chất diệt cỏ/dioxin) được gọi với các tên khác nhau là chất độc hóa học, chất diệt cỏ, dioxin, chất da cam mà qn đội Mỹ sử dụng ở miền Nam Việt Nam bắt đầu từ ngày 10/8/1961 và kết thúc vào ngày 31/10/1971 đã gây ra thảm họa lớn cho mơi trường người. Theo Young (2009) quân đội Mỹ rải tổng cộng 74.175.920 lít chất diệt cỏ, trong đó: chất da cam là 43.332.640 lít; chất xanh lá mạ, chất hồng, chất tím là 2.944.240 lít; chất trắng là 21.798.400 lít; chất xanh da trời là 6.100.640 lít [2]. Các chất diệt cỏ trên chứa dioxin (tetraclordibenzodioxin TCDD) là tạp chất sinh ra trong q trình sản xuất các chất diệt cỏ. Sân bay Biên Hòa là một trong số các căn cứ qn sự mà qn đội Mỹ sử dụng làm nơi lưu trữ, đóng nạp các chất trên để phục vụ các cuộc phun rải kéo dài và để lại sự ơ nhiễm nặng nề cho đến ngày nay. Hiện tại có 4 khu vực ở sân bay này vẫn bị ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin. Khu 1 là khu chứa phía Nam sân bay nồng độ ơ nhiễm cao nhất tới 5,8 triệu ppt, diện tích khu vực này khoảng 4,7 ha; Khu 2 là nam sân bay diện tích ơ nhiễm khoảng 1,0 ha, chiều sâu nhiễm 1 m, độ tồn lưu dioxin (2,3,7,8 TCDD) phân tích được tới 65.000 ppt Khu 3 là khu vực ao hồ thuộc cổng II sân bay, diện tích ơ nhiễm hơn 2 ha và chủ yếu là trầm tích (bùn), nồng độ dioxin phân tích cao nhất ở khu vực này chỉ khoảng 2.200 ppt. Khu 4 là Tây sân bay, đây là khu vực mới được phát hiện (khu Pacer Ivy) [2] Ảnh hưởng của chất diệt cỏ chứa dioxin đối với mơi trường sinh thái và con người Việt Nam đã được nghiên cứu từ những năm 80 của thể kỷ trước với nhiều đề tài, dự án điều tra, đánh giá tác hại của chất diệt cỏ/dioxin. Đồng thời các nghiên cứu quy mơ khác nhau đã nhằm vào việc tìm kiếm các cơng nghệ xử lý khử độc ơ nhiễm mơi trường mang tính khả thi. Từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tới quy mơ pilot hiện trường và thử nghiệm quy mơ lớn tới hàng nghìn mét khối để xử lý khử độc đất hay trầm tích bị ơ nhiễm đã được tiến hành. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ ở đối tượng là các “điểm nóng” với các khu vực bị ơ nhiễm đã biết như đầu Bắc sân bay Đà Nẵng, khu vực Z1 sân bay Biên Hòa, còn những khu vực mới phát hiện trong thời gian gần đây thì chưa có nghiên cứu chi tiết kể cả điều tra cơ bản. Vì vậy cho đến nay chưa có giải pháp cơng nghệ để xử lý làm sạch khu vực Tây sân bay Biên Hòa. Chính vì vậy các nghiên cứu đã được tiến hành nhằm vào việc xác định khu vực ơ nhiễm trong đó có đánh giá độ tồn lưu và khả năng xử lý bằng con đường sinh học. Các nhiệm vụ đầu tiên được đặt ra là đó là đánh giá một số tính chất của đất ơ nhiễm và mức độ độc của dioxin theo độ sâu; nghiên cứu đa dạng vi sinh vật cũng như sự biểu hiện của các gene chức năng trong đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin; nghiên cứu khả năng khử clo sinh học các hợp chất ơ nhiễm theo cơ chế oxy hóa cắt vòng, xúc tác hay loại khử clo, các q trình biến đổi chất sử dụng chất diệt cỏ/dioxin như là nguồn carbon và năng lượng duy nhất hay theo cơ chế trao đổi chất Một số nghiên cứu của các tác giả trong và ngồi nước về phân lập, đánh giá khả năng sử dụng các hợp chất độc cũng như gene tham giá q trình phân hủy các chất độc đã được tiến hành [9,11,1,22,21,27,5,126,6,84,91]. Bên cạnh các nghiên cứu về đa dạng chủng loại, gene chức năng cùng một số nghiên cứu về lý, hóa và sinh học nhằm khử độc đất nhiễm đã được tiến hành trong đất tại các “điểm nóng” trong đó có sân bay Đà Nẵng, khu vực Z1 sân bay Biên Hòa. Trong các cơng nghệ có thể áp dụng cho xử lý mơi trường nói chung và xử lý các hợp chất khó phân hủy nói riêng, đặc biệt là các chất diệt cỏ có chứa dioxin thì việc 25. Nguyễn Thị Sánh, Nghiêm Ngọc Minh, Nguyễn Quốc Việt, Đặng Thị Cẩm Hà (2007), “Nghiên cứu khả năng phân hủy dioxin và phân loại gene mã hóa dioxin dioxygenase của hỗn hợp chủng vi khuẩn kỵ khí khơng bắt buộc SETDN 20 từ đất nhiễm độc hóa học tại Đà Nẵng”, Tạp chí Sinh học 29(4): 6469 26. Nguyễn Thanh Thủy, Hồng Thị Mỹ Hạnh, Nghiêm Ngọc Minh, Đặng Thị Cẩm Hà (2006), “Nghiên cứu phân loại và khả năng phân hủy chất độc của chủng nấm sợi FDN22 phân lập từ đất xử lý ơ nhiễm chất độc hóa học”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học 4(1): 125132 27. Nguyễn Quốc Tuấn, Phạm Bình Quyền (1993), “Ảnh hưởng của vi sinh vật đất đến sự phân hủy 2,4D trong đất”. TB khoa học của các trường đại học:8487 28 TTNĐ Việt – Nga, “Các báo cáo tổng kết nghiệm thu đề tài, dự án: E21(19952005), Z1(1997), Z2(1999), Z3(2003), KHCN0715(2001) Các báo cáo nghiệm thu nhiệm vụ: Phân tích xác định nồng độ tồn lưu của dioxin trong mơi trường thuộc chương trình 33, các kế hoạch 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005” 29. Phạm Văn Ty (1986), “Nghiên cứu phân giải 2,4D và 2,4,5T nhờ vi sinh vật đất”. Kỷ yếu cơng trình khoa học, khoa sinh học, Đại học tổng hợp Hà Nội 30. UNEP (2001), “Cơng ước Stockholm về các chất ơ nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP)”, tồn văn và phụ lục TÀI LIỆU TIẾNG ANH 31. Adrienne Zaprasis, YaJun Liu, ShuangJiang Liu, Harold L. Drake, and Marcus A. Horn, Abundance of Novel and Diverse tfdA Like Genes, Encoding Putative Phenoxyalkanoic Acid HerbicideDegrading Dioxygenases in Soil Applied and environmental Microbiology, 2010, p. 119–128 32. Aly HA, Nguyen Ba Huu, Victor W, Howard J, Dietmar DH (2008) Two angular dioxygenases contribute to the metabolic versaltility of the dibenzofuran degrading Rhodococcus sp.strain HA01. Appl Environ Microbiol 74(12): 381222 33. Adrienne Zaprasis, YaJun Liu, ShuangJiang Liu, Harold L. Drake, and Marcus A. Horn, Abundance of Novel and Diverse tfdA Like Genes, Encoding Putative Phenoxyalkanoic Acid HerbicideDegrading Dioxygenases in Soil Applied and environmental Microbiology, 2010, p. 119–128 34. ASTDR (1997) Toxicological profile for chlorinated dibenzopdioxin US Department of health and human services 35. Aly HA, Nguyen Ba Huu, Victor W, Howard J, Dietmar DH (2008) Two angular dioxygenases contribute to the metabolic versality of the dibenzofuran degrading Rhodococcus sp. Strain HA01. Appl Environ Microbiol 74(12): 38123822 36 Armengaud J, Happe B, Timmis KN (1998) Genetic anlysis of dioxin dioxygenase of Sphingomonas sp. Strain RW1: catabolic genes dispersed on the genome. J Bacteriol 180: 39543966 37 Beadle CA, Smith ARW (1982) The purification and properties of 2,4 dichlorophenol hydroxylate from a strain of Acinetobacter species. Eur J Biochem 123: 323332 38. Byast TH, Hance RJ (1975) Degradation of 2,4,5T in south Vietnamese soil incubated in the laboratory Bulletin of Environmental Contaminated and Toxicology 14 (1): 7176 39 CACDT (1993) Alternative Technologies for the Destruction of Chemical Agents and Munition. Washington D.C 40. Cerniglia CE, Morgan IC, Gibson DT (1979) Bacterial and fungal oxidation of dibenzofuran. Biochem J 180:175185 41 Chang YS (2008) Recent developments in microbial biotransformation and biodegradation of dioxins. J Mol Microbiol Biotechnol 15: 152171 42. Daubaras DL, Danganan CE, Hubner A, Ye RW, Hendrickson W, Chakrabarty AM (1996) Biodegradation of 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid by Burkholderia cepacia strain AC1100: Evolutionary insight. Gene 179: 18 43 Danganan CE, Ye RW, Daubaras DL, Xun L, Chakrabarty AM (1994) Nucleotide sequence and functional analysis of the genes encoding 2,4,5 trichlorophenoxyacetic acid oxygenase in Pseudomonas cepacia AC1100 Appl Environ Microbiol 60: 41004106 44. Don RH, Pemberton JM (1981) Properties of six pesticide degradation plasmids isolated from Alcaligenes paradoxus and Alcaligenes eutrophus. I Bacteriol 145: 681686 45 De Lipthay JR, Barkay T, Sorensen SJ (2001) Enhenced degradation of phenoxyacetic acid in soil by horizonal transfer of the tfdA gene acoding a 2,4 dichlorophenoxyacetic dioxygenase. FEMS Microbiol Ecol 35: 7584 46. Digiovanni GD, Neilson JW, Pepper II, Sinclair NA (1996) Gene transfer of Alcaligenes eutrophus JMP134 plasmid pJP4 to indigenous soil recipients Appl Environ Microbiol 62(7): 252212526 47 Du X, Zhu N, Xia X, Bao Z, Xu X (2001) Microbial degradation of polychlorinated dibenzopdioxins. Huan Jing Ke Xue 22(3):979 48. E. MarrónMontiel, N. RuizOrdaz, C. RubioGranados, C. JrezRamírez, C.J. GalíndezMayer (2006) 2,4Ddegrading bacterial consortium: Isolation, kinetic characterization in batch and continuous culture and application for bioaugmenting an activated sludge microbial community. Process Biochemistry 41: 1521–1528 49 EPA (1994/V.II) Estimating exposure to dioxinlike compounds: Properties, sources, occurrence and background exposure. Washington:USEPA 50. EPA (1994/V.III) Estimating exposure to dioxinlike compounds: Sitespecific assessment procedures. Washington:USEPA 51 Fedorov L.A (1993) Dioxins as a ecological danger: retrospective and perspective. Moscow,”Nauka”, 266p 52. Field JA, SierraAlvarez R (2008) Microbial degradation of chlorinated dioxins. Chemosphere 71: 10051018 53 Fortnagel P, Harms H, Wittich RM, Francke W, Krohn S, Meyer H (1989) Cleavage of dibenzofuran and dibenzodioxin ring systems by a Pseudomonas bacterium. Naturwissenschaften 76: 222223 54 Fukumori F, Hausinger RP (1993) Alcaligenes eutrophus JMP 134 “2,4 dichlorophenolxyacetate monooxygenase” is an αketoglutaratedependent dioxygenase. J Bacteriol 175: 20832086 55 Gazitúa MC, Slater AW, Melo F, González B (2010), Novel αketoglutarate dioxygenase tfdArelated genes are found in soil DNA after exposure to phenoxyalkanoic herbicides. Environ Microbiol 12(9):241125 56 Hatfield Consultants (3/2007), Assessment of Dioxin Contaminated in the Environment and Human Population in the Vicinity of Da Nang Airbase Viet Nam. Office of the National Committee 33, MONRE, Hanoi, Vietnam 57 Hatfield Consultants (10/2009), Comprehensive Assessment of Dioxin Contamination in Da Nang Airport, Viet Nam: Environmental levels, Human exposure and Options for Mitigating Impact (final report) Office of the National Committee 33, MONRE, Hanoi, Vietnam 58 Hiraishi A (2003) Biodiversity of dioxindegrading microorganisms and potential utilization in bioremediation. Microbes Environ 18: 105125 59 Hoffmann D, Kleinsteuber S, Muller RH, Babel W (2003) A transposon encoding the complete 2,4dichlorophenoxyacetatic acid degradation pathway in the alkalitolerant strain Delftia acidovorans P4a. Microbiol 149: 25452556 60. Hong HB, Chang YS, Choi SD, Park YH (2000) Degradation of bibenzofuran by Pseudomonas putida PH01. Water Res 34: 24042407 61. Hong HB, Nam IH, Murugesan K, Kim YM, Chang YS (2004) Biodegradation of dibenzopdioxin, dibenzofuran, and chlorodibenzopdioxin by Pseudomonas veronii PH03. Biodegradation 15: 303313 62. Hubner A, Danganan CE, Xun LY, Chakrabarty AM, Hendrickson W (1998) genes for 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid metabolism in Burkholderia cepacia AC1100: Chracterization of the tftC and tftD genes and locations of the tft operons on multiple replicons. Appl Environ Microbiol 64: 20862093 63 Hogan DA, Buckley DH, Nakatsu CH, Schmidt TM, Hausinger RP (1997) Distribution of the tfdA gene in soil bacteria that degrade 2,4 dichlorophenoxyacetic acid (2,4D). Microbial Ecol 97: 90:96 64 Hideaki Nojiri, Kana Malda, Hiroyo Sekiguchi, Masaaki Urata, Masaki Shintani, Takato Yoshida, Hiroshi Habe and Toshio Momori (2002) Organization and transcriptional characterization of catechol degradation genes involved in carbazole Degradation by Pseudomonas resinovorans strain CA10. Biosci Biotechnol Biochem, 66(4): 897901 65. Hsieh, D.P.H (1994), McKone T.E, Chiao F, Currie R.C and Kleinschmidt L (1994). Final Draft Report: Intermidia transfer factors for contaminants found at hazardous waste sites. Prepared for the Office of Scientific Affairs, Department of Toxic Substances Control, California, USEPA 66. Itoh K, Kanda R, Sumita Y, Kim H, Kamagata Y, Suyama K, Yamamoto H, Hausinger RP, Tiedje JM (2002) tfdAlike genes in 2,4dichlorophenoxyacetic acid degrading bacteria belonging to the BradyrhizobiumAgromonasNitrobacterAfipia cluster in alphaproteobacteria. Appl Environ Microbiol 68: 34493454 67. Iida T, Nakamura K, Izumi A, Mukouzaka Y, Kudo T (2006) Isolation and characterization of a gene cluster for dibenzofuran degradation in a new dibenzofuran utilizing bacterium, Paenibacillus sp. strain YK5. Ach Microbiol 184: 305315 68. Itoh K, Tashiro Y, Uobe K, Kamagata Y, Suyama K, Yamamoto H (2004) Root nodule Bradyrhizobium spp Harbor tfdAα and cadA, homologous with genes encoding 2,4dichlorophenoxylacetic aciddegrading proteins Appl Environ Microbiol 70: 21102118 69 Iwai S, Yamazoe A, Takahashi R, Kurisu F, Yagi O (2005) Degradation of monochlorinated dibenzopdioxins by Janibacter sp. strain YA isolated from river sediment. Curr Microbiol 51(5):3538 70. Itoh K, Tashiro Y, Uobe K, Kamagata Y, Suyama K, Yamamoto H (2004) Root module Bradyrhizobium spp habour tfdAα and cadA, homologous with genes encoding 2,4dichlorophenolxyacetic aciddegrading protein Appl Environ Microbiol 70: 21102118 71 Johnsen AR, Wickb LY, Harms H (2005) Principles of microbial PAH degradation in soil. Environmental Pollution 133:7184 72 Jin SW, Zhu T, Xu XD, Xu Y (2006) Biodegradation of dibenzofuran by Janibacter terrae strain XJ1. Curr Microbiol 53: 3036 73. Karolien V, Annemie R, Pierre W, Rene DM, Dirk S (2004) Acinetobacter diversity in environmental samples assessed by 16S rRNA gene PCR–DGGE fingerprinting. FEMS Microbiology Ecology 50: 37–50 74. Kitagawa W, Takami S, Miyauchi K, Masai E, Kamagata Y, Tiedje JM, Fukuda M (2002) Novel 2,4dichlorophenoxyacetic acid degradation genes from oligotrophic Bradyrhizobium sp strain HW13 isolated from a pristine environment. J.Bacteriol 184:509518 75. Komeda H, Hori Y, Kobayashi M, Shimizu S (1996) Transcriptional regulation of the Rhodococcus rhodochrous J1 nitA gene encoding a nitrilase. Proc Natl Acad Sci USA 93: 1057210577 76. Klironomos JN, Rillig MC, Allen MF (1999) Designing below ground field experiments with the help of semivariance and power analyses Appl Soil Ecol 12:227238 77. Kubota M, Kawahara K, Sekiya K, Uchida T, Hattori Y, Futamata H, Haraishi A (2005) Nocardioides aromacticivorans sp. Nov., a dibenzofurandegrading bacterium isolated from dioxinpolluted environments. Syst Appl Microbiol 28: 165174 78. Kitagawa W, Takami S, Miyauchi K, Masai E, Kamagata Y, Tiedie JM, Fukuda M (2002) Novel 2,4dichlorophenolxyacetic acid degradation genes from oligotrophic Bradyrhizobium sp strain HW 13 isolated from a pristine environment. J Bacteriol 184: 509518 79 K.K Pandey, S.Mayilraj and T Chakrabarti (2002) Pseudomonas India sp. nov., a novel butane utilizing species. IJSE.Microbioly 52: 15591567 80. Leveau JHJ, van der Meer JR (1996) The tfdR gene product can successfully take over the role of the insertion elementinactivated TfdT protein as a transcriptional activator of the tfdCDEF gene cluster, which encodes chlorocatechol degradation in Ralstonia eutrophia JMP134 (pJP4). J. Bacteriol 178: 68246832 81 Martin V.B, Tinda B, Albertus T.C.B (1998) Toxic equivalency factors for PCBs, PCDDs, PCDFs for humans and Wildlife Environmental Health Perpectives.V.106 82. Masatoshi Morita (2001) Human dioxin contamination in the past and present. Dioxin 2001, plenary 83 Mohammadi M, Sytvestre M (2005) Resolving the profile of metabolites generated during oxidation of dibenzofuran and chlorodibenzofurans by the biphenyl catabolic pathway enzymes. Chem Biol 12:835846 84. Mitsevich EV, Mitsevich IP, Perelygin VV, Do Ngok Lan, Nguyen Thu Hoai (2000) Microorganisms as Possible Indicators of General Soil Pollution by Dioxin Containing Defoliants. Applied Biochemistry and Microbiology 36(6):582588 85 Mai P, Jacobsen OS, Aamand J (2001) Mineralization and cometabolic phenoxylalkanoic acid herbicide by a pure bacterial culture isolated from an aquifer. Appl Microbiol Biotechnol 56: 486490 86 Masaki S, Hideaki N, Takako Y, Hiroshi H and Toshio O (2003),carbazole/dioxin degrading car gene cluster is located on the choromosome of Pseudomonas stutzeri strain OM1 in a form different from the simple transposition of Tn4676. Biotechnology letter 25: 12351261 87 Nam JW, Nojiri H, Yoshida T, Habe H, Yamane H, Omori T (2001) New classification system for oxygenase components involved in ringhydroxylating oxygenations. Biosci Biotechnol Biochem 65:254263 88. Nam IH, Kim YM, Schimidt S, Chang YS (2006) Biotransformation of 1,2,3tri and 1,2,3,4,7,8hexachlorodibenzopdioxin by Sphingomonas wittichii strain RW1. Appl Environ Microbiol 72:112116 89 NATO/CCMS (1998) International toxicity equivalency factors method of risk assessment for complex mixtures of dioxins and related compounds. Report No 176 90 Nogales B, Moore ERB, LlobetBrossa E, RosselloMora R, Amann R, Timmnis KN (2001) Combined use of 16S ribosomal DNA and 16S rRNA to study the bacterial community of polychlorinated biphenylpolluted soil Appl Environ Microbiol 67: 18741884 91. Nguyen LH, Itoh K, Suyama K (2007) Diversity of 2,4dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5T)degrading bacteria in Vietnamese soils. Microbes Environ 22(3): 243256 92.Nguyen LH, Itoh K, Suyama K (2007) Diversity of 2,4dichlorophenolxyacetic acid (2,4D) and 2,4,5trichlorophenolxyacetic acid (2,4,5T)degrading bacteria in Vietnamese soils. Microb Environ 22(3): 243:256 93. Nojiri H, Omori T (2002) Molecular bases of aerobic bacterial degradation of dioxins: involvement of angular dioxygenation Biosci Biotechnol Biochem 66: 20012016 94. Om Prakash, Kirti Kumari and Ruplal (2007) Pseudomonas delhiensis sp. nov., from a fly ash dumping site of a thermal power plant. IJSE.Microbioly 57: 527531 95 OECD Environment Directorate, Environment, Health and Safety Division (2008) Consensus document on information used in the assessment of environmental applications involving Acinetobacter. ENV/JM/MONO 37 96 Parnuch Hongsawat, Alisa S Vangnai (2011) Biodegradation pathways of chloroanilines byAcinetobacter baylyistrain GFJ2 Journal of Hazardous Materials186 (2011) 1300–1307 97. Patterson Donald J (2005) Analytical Measurement Advances Over 25 years: POPs and PAHs. Dioxin plenary lectures: 1014 98 Pieper HD, Seeger M (2008) Bacterial metabolism of polycholorinated biphenyls. J Mol Microbiol Biotechnol 15: 121138 99. Poh RPC, Smith ARW, Bruce IJ (2002) Complete characterisation of Tn5530 from Burkholderia cepacia strain 2a (pIJB1) and studies of 2,4 dichlorophenoxyacetate uptake by the organism. Plasmid 48: 112 100 Rice JF, Menn FM, Hay AG, Sanseverino J, Sayler GS (2005) Natural selection for 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid mineralizing bacteria in agent orange contaminated soil. Biodegradation 16: 501512 101. Ryan TP, Bumpus JA (1989) Biodegradation of 2.4.5trichlorophenoxyacetic acid in liquid culture and in soil by the white rot fungus Phanerochaete chrysosporium Appl Microbiol Biotech 31(3): 3023072.1.1 102 Rubashko GE, Kolomytseva M, Golovleva LA (2006) Improvement of the process of fluorene degradation by Rhodococcus rhodochrous strain 172 Prikl Biokhim Mikrobiol 42(4): 44851 103. Schreiner G, Wiedmann T, Schimmel H, Ballschmiter K (1997) Influence of the substitution pattern on the microbial degradation of monoto tetrachlorinated dibenzopdioxins and dibenzofurans. Chemosphere 34:13151331 104 Sulistyaningdyah WT, Ogawa J, Li QS, Shinkyo R, Sakaki T, Inouye K, Schmid RD, Shimiru S (2004) Metabolism of polychlorinated dibenzopdioxins by cytochrome P450BM3 and its mutants. Biotechnol Lett 26: 18571860 105 Shinkyo R, Kamakura M, Ikushiro S, Inouye K, Sakaki T (2006) Biodegradation of dioxins by recombinant Escherichia coli expressing rat CYP1A1 or its mutant. Appl Microbiol Biotechnol 72: 584590 106 Shinkyo R, Sakaki T, Takita T, Ohta M, Inouye K (2003) Generation of 2,3,7,8TCDDmetabolizing enzyme by modifying rat CYP1A1 through site directed mutagenesis. Biochem Biophys Res Commun 308: 511517 107. Sakai Y, Ogawa N, Fujii T, Sugahara K, Miyashita K, Hasebe A (2007) 2,4 dichlorophenoxyacetate aciddegrading genes from bacteria isolated from soil n Japan: spread of Burkholderia cepacia RASCtype degrading genes harbored on large plasmid. Microbes Envỉon 22(2): 145156 108 Sinkkonen S, J Paasivirta (2000) Degradation halflife times of PCDDs, PCDFs and PCBs for environmental fate modeling. Chemosphere 40:943949 109. Stellman J.M, Stellman S.D, Christian R, Weber T, Tomasallo C (2003) The extent and patterns of usage of agent orange and other herbicides in Vietnam. Nature 422 110. Suwa Y, Wright AD, Fukumori F, Nummy KA, Hausinger RP, Holben WE, Forney LJ (1996) Characterization of a chromosomally encoded 2,4 dichlorophenoxyacetate/αketoglutarate dioxygenase from Burkholderia sp. Strain RASC. Appl Environ Microbiol 62:24642469 111. Takada S, Nakamura M, Matsueda T, Kondo R, Sakai K (1996) Degradation of polychlorinated dibenzopdioxins and polychlorinated dibenzofurans by the white rot fungus Phanerochaete sordida YK624. Appl Environ Microbiol 62(12):43238 112 Tianming Cai, Liwei Chen, Jing Xu and Shu Cai (2011) Degradation of Bromoxynil Octanoate by Strain Acinetobacter sp XB2 Isolated from Contaminated Soil. Current Microbiology 63(2): 218225 113. V.A (1981) Review of literature on herbicides, including phenoxy herbicides and associated dioxin. Veterans Administration 1: 29 114. Vanzwieten L, Feng L, Kenedy LR (1995) Colonisation of Seedling Roots by 2,4 D Degrading Bacteria: A PlantMicrobial Model. Acta Biotechnol 15I: 2739 115. Vroumsia T, Steiman R, SeigleMurandi F, BenoitGuyod JL, Groupe pour I’E’tude du Devenir des Xe’nobiotiques dans I’Environment (GEDEXE) (2005) Fungal bioconversion of 2,4dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and 2,4 dichlorophenol (2,4DCP). Chemosphere 60: 14711480 116. Vedler E, Koiv V, Heinaru A (2000) Analysis of the 2,4dichlorophenoxyacetic aciddegradative plasmid pEST4011 of Achromobacter xylosooxidans subsp denitrificans strain EST4002. Gene 255: 281288 117. Vallaey T, PerselloCartieaux F, Rouard N, Lors C, Laguerre G, Soulas G (1997) PCRRFLP analysis of 16S rRNA, tfdA and tfdB genes reveals a diversity of 2,4D degraders in soil aggregates. FEMS Microbiol Ecol 24: 269278 118 YaJun Liu, ShuangJiang Liu, Harold L Drake, Marcus A Horn (2011) Alphaproteobacteria dominate active 2methyl4chlorophenoxyacetic acid herbicide degraders in agricultural soil and drilosphere Environmental Microbiology 13(4):991–1009 119. Yanjiao C, Jun Y, Ke C, Fei W, Yong Z, Huilun C, Nan G, Brunello C, Polonca T, Gyula Z, Martin M.F. C, Ming HW (2010) Microcalorimetric investigation of the toxic action of pyrene on the growth of PAHdegrading bacteria Acinetobacter junii. Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering .45(6): 668673 120 Yuzoh S, Masaya N, Yuichiro O, Nao S, Keisuke O, Takeshi K, Kanna S, Shinya K, Shojiro H, Takeo F, Atsushi T, Yoshihiro K (2011) Novel enzymatic activity of cell free extract from thermophilic Geobacillus sp UZO 3 catalyzes reductive cleavage of diaryl ether bonds of 2,7dichlorodibenzopdioxin. Chemosphere 83(6):868–872 121 Wintzingerode FV, Gobel UB, Stackebrandt E (1997) Determination of microbial diversity in environmental samples: pitfall of PCRbased rRNA analysis. FEMS Microbiol Rev 21: 213229 122. Westing A.H (1976) Ecological consequences of the second IndoChina war. Principles of Biochemistry, Moscow 123 Zharikova NV, Markusheva TV, Galkin EG, Korobov VV, Zhurenko EY, Sitdikova LR, Kolganova TV, Kuznetsov BB, Turova TP (2006) Raoultella planticola, a new strain degrading 2,4,5trichlorophenoxyacetic acid. Appl Biochem Microbiol 42 (3): 258262 PHỤ LỤC CÁC HÌNH ẢNH VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8183 : 2009 Ngưỡng dioxin trong đất và trầm tích Bảng 1 – Ngưỡng dioxin trong đất và trầm tích tại các điểm bị ơ nhiễm nặng dioxin Đơn vị tính: ng/kg – TEQ Mơi trường Ngưỡng Phương pháp xác định Đấ t 1.000 EPA Method 8280B hoặc EPA Method 8290A Trầm tích 150 ... bay qn sự cũ, góp phần thực hiện Chương trình khắc phục hậu quả của chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh, đề tài Đánh giá đặc điểm ơ nhiễm dư lượng chất diệt cỏ/đioxin và khả năng phân hủy sinh học tại khu vực ơ nhiễm Tây sân bay Biên Hòa tỉnh Đồng Nai ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Phùng Khắc Huy Chú ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM Ơ NHIỄM DƯ LƯỢNG CHẤT DIỆT CỎ/DIOXIN VÀ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC TẠI KHU VỰC Ơ NHIỄM TÂY SÂN BAY BIÊN HỊA TỈNH ĐỒNG NAI. .. 3.1.2. Sự phân bố hàm lượng mùn trong đất khu vực Tây sân bay Biên Hòa 39 3.1.3. Sự phân bố hàm lượng sét tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa 44 3.2. Đặc điểm sinh học của một số chủng vi khu n phân lập từ đất ơ nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa