SINH HỌC PIN KIỀM BẰNG NẤM Pleurotus ostreatus
5.1. Tóm tắt về nội dung nghiên cứu:
Phương pháp này được tác giả Sarat Calamur nghiên cứu tại thành phố San Jose thuộc bang California.
Hiện nay, không có phương pháp nào được cho là có thể xử lý 100% các chất thải nguy hại trong sinh hoạt.Do đó, việc nghiên cứu bước đầu đối với phương pháp này nhằm mục đích kiểm tra khả năng của việc sử dụng loại nấmhình con sò( Pleurotus ostreatus ) như một phương pháp phân hủy sinh học chất thải nguy hại, đặc biệt, pin kiềm. Pin đã hết hạn và bị rò rỉ được đặt trong mùn cưa cùng với trứng nấm.
Khi trứng sinh trưởng, độ pH được theo dõi để xác định xem thành phần nguy hại kali hydroxit (KOH) - đã thực sự giảm xuống . Một mẫu đối chứng gồm pin và mùn cưa mà không có nấm , được sử dụng như một công cụ để so sánh. Nấm được phát triển trong năm tuần.Kết quả cho thấy độ pH của hỗn hợp mùn cưa giảm một số lượng đáng kể sau 5 tuần thử nghiệm ở tất cả ba mẫu hỗn hợp có tiem loại nấm này.Trong khi đó, ở 3 mẫu đối chứng quan sát thấy rằngđộ pH chỉ giảm tương đối ít. Độ kiềm của pin đã bị suy giảm đáng kể sau năm tuần tiếp xúc với trứng nấm ( với giá trị p value = 0,0004< mức ý nghĩa α là 0,01 khi sử dụng kết quả thống kê để đánh giá) . Nghiên cứu này sẽ được xem là một
phương pháp có hiệu quả trong việc phần hủy chất thải nguy hại là pin kiềm ở hộ gia đình. Nghiên cứu sâu hơn cần thiết để xác định những tiềm năng dài hạn của một phương pháp như vậy. Nghiên cứu này kiểm tra tính hiệu quả của sợi nấm trong phân hủy sinh học của pin kiềm.
5.2. Giới thiệu chung:
Việc gia tăng thiết bị điện tử gia dụng đó là nhu cầu từ việc sản xuất ra các nguồn năng lượng giá rẻ và tiện lợi. Các nguồn điện được cung cấp cho thiết bị điện tử được mọi người biết đến đó là các loại pin khác nhau có trên thị trường trong đó phổ biến nhất là loại pin kiềm (AA). Vì đây là loại pin không thể sạc lại, nên khi sử dụng xong, chúng bị vứt bỏ và trở thành một trong các chất thải nguy hại phát sinh từ các hộ gia đình
Với các điều kiện không tốt ở bãi rác có thể tạo ra một sự rò rỉ ở pin kiềm . Có một số thành phần độc hại của nước thải rò rỉ ra ngoài của pin sẽ thấm vào đất và nước ngầm. Trong pin kiềm thành phần độc hại là kali hydroxit – một chất ăn mòn, và được mô tả là chất độc cấp tính đối với con người và động vật. Khi hít hoặc nuốt phải, nó có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho đường hô hấp và tiêu hóa.Ngoài ra, pin được sản xuất trước năm 1996 có dấu vết lượng thủy ngân.Bỏ qua các cảnh báo nguy hiểm đó , nhiều tiểu bang đã cho phép xử lý các loại pin này như với chất thải sinh hoạt thông thường , thải bỏ chúng vào bãi chôn lấp. Tiểu bang California, cùng với một số tiểu bang khác, đã yêu cầu tất cả pin phải được xử lý thông qua các chương trình cụ thể, cuối cùng mới thải bỏ đến bãi chôn lấp. Nhưng hiện nay, vẫn còn tồn tại một số lượng đáng kể của pin AA trong các bãi chôn lấp, tuy nhiên nếu thời gian dài mà các loại pin tại các bãi chôn lấp không được xử lý sẽ có khả năng bị rò rỉ các chất độc nguy hại cho phép họ thấm vào mặt đất, và có thể xâm nhập vào nước ngầm.
Vì vậy, nghiên cứu này sẽ xem xét tính khả thi của việc sử dụng nấm Pleurotus ostreatus, như một công cụ để phân hủy các nước thải từ rò rỉ pin kiềm.Sự phát triển của nấm để phân hủy chất độc là tương đối mới. Trước đó, loại nấm này mặc dù, đã được chứng minh để phân hủy thuốc nhuộm tổng hợp độc hại được sử dụng rộng rãi bởi các ngành công nghiệp dệt may (Bhatt, 2003). Pleurotus ostreatus có thể phân hủy các chất độc do men từ các sợi nấm, chẳng hạn như ligninases (Koshy, 2012).
Mục tiêu chính là để nghiên cứu khả năng của những enzyme để phân hủy các chất độc rò rỉ pin kiềm. Mục tiêu thứ bao gồm kiểm tra tốc độ phân hủy sinh học.
5.3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu:
Để kiểm tra khả năng xử lý sinh học của nấm, người ta chuẩn bị 6 thùng chứa bằng nhựa đã được khử trùng bằng hydrogen peroxide – nước oxy già, và sau đó cho với mùn cưa vào. Ba trong số các thùng chứa này được tiêm trứng nấm. Ba thùng chứa khác thì không có tiêm trứng nấm và được xem như là mẫu đối chứng .Pin kiềm (AA) đã bị rò rỉ
được đặt trong tất cả sáu container, và hỗn hợp được khuấy kỹ .Đối với thí nghiệm này, pin được mở ra để lấy phần lớn chất KOH đang bị rò rỉ trong pin.
Trong khi xử lý pin , một số quy định an toàn được tuân thủ : găng tay cao su, cũng như mặt nạ khí và kính bảo hộ để tránh tiếp xúc với các hydroxit kali - một chất ăn da. Tất cả 6 thùng chứa được tưới nước hai tuần một lần . Để đo sự thay đổi trong độc tính , độ pH của hỗn hợp mùn cưa nước được theo dõi . Các chất gây ô nhiễm chính từ một pin bị rò rỉ kiềm là kali hydroxit (KOH). Một sự thay đổi độ pH , cụ thể hơn đó là sự giảm đáng kể độ pH trong các thùng chứa, có thể đó chỉ là sự pha loãng, hoặc nó đã chuyển đổi thành hợp chất khác ít độc hại hơn.
Mối tuần, người ta lấy 5 điểm trong các thùng chứa. Sau khi thu thập dữ liệu , các mẫu này được đem đến công ty xử lý chất thải nguy hại Santa Clara County để phân tích nhằm kiểm tra, đánh giá xem các kết quả này có ý nghĩa thống kê hay không?. Nghiên cứu đã kiểm tra ba thử nghiệm dựa trên phân tích kiểm định T- 2 mẫu trong phương pháp thống kê để xác minh rằng các dữ liệu thu thập được là ý nghĩa thống kê.
5.4. Kết quả:
Trong suốt năm tuần, quan sát thấy trong tất cả ba thùng chứa có tiêm trứng nấm thì độ pH của hỗn hợp liên tục giảm , từ khoảng 10 đến dưới 9 . Kết quả đã được chứng minh là rất có ý nghĩa thống kê. Độ pH của mẫu đối chứng cũng có giảm nhưng không đáng kể .Pleurotus ostreatus đã có thể phân hủy sinh học chất KOH bằng kết quả đưa ra là việc giảm độ pH - chỉ ra có sự hiện diện của một hợp chất khác.Qua kiểm định thống kê t- 2 mẫu mang lại một giá trị p value = 0,004< α= 0,01. So với mức alpha của 0,01, giá trị p là ít hơn nhiều, khẳng định ý nghĩa thống kê của các kết quả là được chấp nhận. Việc giảm độ pH của hỗn hợp báo hiệu sự biến đổi sinh học của kali hydroxit thành một chất ít độc hại hơn , chứng minh rằng Pleurotus ostreatus thực sự có khả năng phân hủy các chất thải nguy hại hiện nay trong các loại pin mà hộ gia đình sử dụng
Do đó, khả năng cho việc nghiên cứu lâu dài về đề tài này là cần thiết. Như chúng ta đã biết, có nhiều đề tài nghiên cứu về xử lý sinh học bằng nấm nhưng chỉ kiểm tra khả năng của nấm phân huỷ một chất gây ô nhiễm cụ thể. Tuy nhiên, ở các khu vực bị ô nhiễm, có vô số các loại hóa chất độc hại khác, Vì thế, hướng đi của nghiên cứu này có thể được tiếp tục nhằm kiểm tra, xem xét khả năng phân hủy nhiều chất độc hoặc chất gây ô nhiễm khác nhau. Việc này sẽ chứng minh rằng có hay không các loại nấm có thể thích ứng enzyme của nó tới các chất xung quanh. Ngoài ra, nghiên cứu còn mở ra việc xem xét khả năng của các loại nấm để phân hủy các chất ô nhiễm trong môi trường khắc nghiệt, và
không lý tưởng, để áp dụng cho các khu vực ngoài trời nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm .