5 PHÂN HỦY SINH HỌC DDT
5.2Các điều kiện môi trƣờng ảnh hƣởng đến phân hủy sinh học DDT và các dẫn xuất của DDT
và các dẫn xuất của DDT
Các yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng lớn đến sự phát triển của vi sinh vật. Đặc biệt các yếu tố môi trƣờng tại vùng phân lập có tác động lớn đến sự phát triển của vi sinh vật tại đó. Ở những vùng nhiệt đới, DDT bay hơi dễ hơn và vi sinh vật cũng phân hủy các chất ô nhiễm này nhanh hơn, DDT ở đất ẩm bị phân hủy nhanh hơn ở đất khô. Trong quá trình xử lý môi trƣờng thì vấn đề này càng đóng vai trò quan trọng và quyết định hiệu suất xử lý. Các yếu tố nhƣ nhiệt độ, độ pH môi trƣờng, nồng độ muối, nồng độ chất độc, các chất hoạt động bề mặt v.v. đóng vai trò quyết định trong quá trình phân hủy, chuyển hóa và khoáng hóa DDT.
Trong tự nhiên không chỉ tồn tại một loại chất ô nhiễm thuộc hydrocacbon thơm đa nhân mà thƣờng chúng tồn tại dƣới dạng hỗn hợp. Do đó việc nghiên cứu khả năng phân hủy hỗn hợp DDT là điều cần thiết để xem ảnh hƣởng qua lại của chúng trong hỗn hợp cũng nhƣ nồng độ hỗn hợp của các chất ô nhiễm. Sự tồn tại của DDT có thể thúc đẩy hoặc ức chế quá trình phân hủy sinh học hoặc gây độc cho vi sinh vật.
Các yếu tố quan trọng khác là nguồn dinh dƣỡng bao gồm C, N, P có sẵn trong môi trƣờng hay bổ sung thêm. Việc bổ sung các chất thêm nhƣ nguồn cacbon cũng tạo điều kiện tăng khả năng phân hủy sinh học của các chủng vi sinh vật phân hủy chất độc theo cơ chế đồng trao đổi chất, một số
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
27
chất thƣờng đƣợc bổ sung nhằm kích thích thêm quá trình phân hủy chất độc có thể kể đến glucose, acetate, pyruvate. Các muối N đóng một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình xử lý bằng phƣơng pháp phân hủy sinh học, việc bổ sung nguồn muối này đã làm tăng tốc độ phân hủy DDT. Nguồn N có thể thêm vào cả dạng vô cơ và hữu cơ [23]. Phốtpho cũng là một nguồn dinh dƣỡng cần thiết để tăng cƣờng quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm. Nó đƣợc sử dụng để tăng sinh khối tế bào, thƣờng bổ sung muối gốc PO43-. Nitơ và Phốtpho thƣờng bổ sung dƣới dạng muối (NH4)2HPO4. Hơn nữa, phốtpho nhƣ là một chất đệm pH để tạo pH thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật nhằm tăng hoạt tính sinh học của chúng, do vậy làm tăng khả năng sống sót của vi sinh vật trong các môi trƣờng có điều kiện khác nhau.
Ngoài ra tốc độ phân hủy các hợp chất hydrocacbon thơm đa nhân còn bị ảnh hƣởng mạnh bởi các chất hoạt động bề mặt. Chất hoạt động là một sản phẩm rất có giá trị đối với công nghệ sinh học và nó đã đƣợc ứng dụng rất rộng rãi đối với nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Đối với đất bị nhiễm độc, các chất hoạt động bề mặt có thể làm tăng khả năng phân hủy, nó phụ thuộc vào thời gian phân hủy và số lần các chất hoạt động bề mặt bám vào bề mặt chất độc [36].
Bên cạnh đó quá trình phân hủy sinh học của vi sinh vật còn phụ thuộc vào bản thân các vi sinh vật, phƣơng thức mà các vi sinh vật chuyển cơ chất qua màng tế bào. Ngoài cơ chế phân hủy DDT và dẫn xuất của DDT bởi các enzyme nội bào tức là phải chuyển các chất độc qua màng tế bào thì cơ chế xúc tác phân hủy DDT bằng các enzyme ngoại bào cũng đã đƣợc quan tâm. Trong đó ba enzyme ngoại bào LiP, MnP thuộc nhóm peroxidase và Lac thuộc nhóm oxidoreductase hiện nay đƣợc quan tấm nhiều nhất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
28