zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

15
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, các chủng vi khuẩn tạo màng sinh học có khả năng phân hủy/chuyển hóa các thành phần có trong dầu mỏ đã được lựa chọn để bước đầu tạo chế phẩm với chất mang là than sinh học nhằm ứng dụng trong xử lý ô nhiễm dầu. Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật truyền thống như sàng lọc, đánh giá khả năng tạo màng sinh học, đánh giá mật độ vi sinh và xác định hàm lượng dầu tổng số còn lại theo TCVN 4582-88 đã được sử dụng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu

Vietnam J. Agri. Sci. 2023, Vol. 21, No. 2: 207-214 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2023, 21(2): 207-214 www.vnua.edu.vn BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM XỬ LÝ Ô NHIỄM DẦU BẰNG VI KHUẨN TẠO MÀNG SINH HỌC TRÊN THAN SINH HỌC CÓ NGUỒN GỐC TỪ TRẤU Trần Thị Lương1, Đỗ Thị Liên2, Cung Thị Ngọc Mai2, Trần Thị Đào3, Trần Phương Minh4, Lê Thị Nhi Công1,2* 1 Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2 Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam 3 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 4 Trường PTTH Chuyên Khoa học Tự nhiên, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội * Tác giả liên hệ: lenhicong@ibt.ac.vn Ngày nhận bài: 01.02.2023 Ngày chấp nhận đăng: 07.03.2023 TÓM TẮT Vấn đề ô nhiễm môi trường do dầu và các sản phẩm của nó gây ra đã và đang ở mức báo động vì dầu thường có độc tính cao và tương đối bền vững trong môi trường. Để giải quyết vấn đề trên, các biện pháp sinh học được xem là một những cách thức xử lý triệt để, thân thiện với môi trường và có chi phí thấp. Trong nghiên cứu này, các chủng vi khuẩn tạo màng sinh học có khả năng phân hủy/chuyển hóa các thành phần có trong dầu mỏ đã được lựa chọn để bước đầu tạo chế phẩm với chất mang là than sinh học nhằm ứng dụng trong xử lý ô nhiễm dầu. Các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật truyền thống như sàng lọc, đánh giá khả năng tạo màng sinh học, đánh giá mật độ vi sinh và xác định hàm lượng dầu tổng số còn lại theo TCVN 4582-88 đã được sử dụng. Kết quả, đã sàng lọc được bốn chủng vi khuẩn gồm Acinetobacter baumannii QN01, Rhizobium sp. DG2, Rhodococcus sp. BN5 và Stenotophomonas maltophilia QNG02. Đã xác định được nhiệt độ lên men phù hợp là 40C và độ ẩm của chế phẩm là 40%. Chế phẩm tạo thành đã cho thấy hiệu quả loại bỏ dầu diesel lên tới 99% sau 7 ngày nuôi cấy với nồng độ dầu ban đầu là 10 g/kg đất. Từ khóa: Lên men, màng sinh học, nước thải nhiễm dầu, phân hủy sinh học, than sinh học. An Initial Study on oil Pollution Removal Product using Biofilm Forming Bacteria Attached on Husk Biochar ABSTRACT Oil contaminants create remarkably environmental pollution problems because they have high toxicity and are recalcitrant to the environment. Bioremediation is an attractive alternative of utilizing bacteria to remove oil contaminants. In the present study, bacterial strains producing biofilm capable of degrading oil contaminants/ components were screened and some fermentation conditions with rice husk biochar as carrier to produce biodegradation product to remove oil contaminants were tested. Several microbial traditional methods such as screening, biofilm formation, fermentation, microbe denstity and total oil removal by TCVN 4582-88 were conducted. As the results, four biofilm forming bacterial strains highly capable of degrading and metabolizing hydrocarbon compounds were selected, i.e. Acinetobacter baumannii QN01, Rhizobium sp. DG2, Rhodococcus sp. BN5 and Stenotophomonas maltophilia QNG02. Fermentation on husk biochar to produce oil degrader product showed that suitable fermentation temperature was 40C and the product moisture was 40%. The product exhibited high removal efficiency (99%) for diesel oil contaminants after 7 day-incubation at the initial concentration of 10g/kg oil polluted soil. Keywords: Biochar, biofilm, biodegradation, fermentation, oil polluted waste water. khai thác và chế biến dæu đang là ngành mang 1. ĐẶT VẤN ĐỀ läi lĉi ích kinh tế - xã hội rçt lĆn. Cùng vĆi să Hiện nay trên thế giĆi, ngành công nghiệp phát triển không ngÿng cûa ngành này, vçn đề 207
Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu ô nhiễm môi trþąng do dæu và các sân phèm cûa biochar. Chîng hän nhþ biochar đã đþĉc chĀng nò gåy ra đang ć mĀc báo động. Cý thể là, đçt minh có khâ nëng Āng dýng trong xā lý một số và nþĆc nhiễm dæu do hai nguyên nhân: tÿ khu hĉp chçt khó phân hûy nhþ naphthalene (Chen văc kho chĀa bao gồm các hoät động nhþ súc & Chen, 2009), phenanthrene (Kong & cs., rāa, làm mát bồn chĀa, vệ sinh máy móc và 2011), PAH (Beesley & cs., 2010), pyrene (Hale thiết bð làm rĄi vãi xëng dæu xuống nguồn đçt & cs., 2011). Đối vĆi đçt nhiễm dæu, việc sā và nþĆc, nþĆc mþa chây tràn qua khu văc kho…, dýng biochar đã đþĉc chĀng minh có nhiều lĉi hoặc tÿ khu văc câng tiếp nhên bao gồm các thế nhþ rút ngín thąi gian và dễ dàng thích hoät động nhþ nþĆc dìn tàu, nþĆc vệ sinh tàu, nghi vĆi nhiều loäi hình không gian cüng nhþ nþĆc ống dén dæu (khi kéo tÿ biển lên boong), rò tính chçt phĀc täp cûa đçt và chçt ô nhiễm có rî trên đþąng ống dén dæu tÿ tàu về kho chĀa... trong môi trþąng. Hiện chþa cò nhiều công bố về Dæu thþąng chĀa hàng ngàn phân tā khác sā dýng biochar làm chçt mang cho vi khuèn nhau, nhþng phæn lĆn là hydrocarbon no có số täo màng sinh học để tëng hiệu quâ xā lý đçt carbon tÿ 2 đến 26 và hydrocarbon thĄm nhþ nhiễm dæu. Do đò, trong nghiên cĀu này, chúng hydrocarbon (HC) đa vñng, phenol, benzen... tôi têp trung vào việc sàng lọc các chûng vi Hàm lþĉng thành phæn HC thĄm cò trong đçt khuèn täo màng sinh học có khâ nëng phån nhiễm dæu thþąng dao động tÿ 100-150ppm hûy/chuyển hóa các thành phæn có trong dæu mó (Inyang & Dickenson, 2015; Kong & cs., 2011). và bþĆc đæu nghiên cĀu một số điều kiện lên Dæu thþąng cò độc tính cao và tþĄng đối bền men cùng chçt mang là than sinh học để täo chế vĂng trong môi trþąng. Độc tính và tác động cûa phèm xā lý ô nhiễm dæu. dæu đến hệ sinh thái không giống nhau mà phý thuộc vào loäi dæu (Meliani & Bensoltane, 2014). Để giâi quyết vçn đề trên, các quy trình 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xā lý đã đþĉc áp dýng nhþ vêt lý, hóa học, sinh 2.1. Vật liệu học... Trong đò, quy trình sinh học là một trong nhĂng quy trình xā lý triệt để, thân thiện vĆi Các chûng vi khuèn täo màng sinh học có khâ môi trþąng và có chi phí thçp. Trong số các quy nëng phån hûy thành phæn hydrocarbon (HC) dæu trình phân hûy sinh học, màng sinh học là một mó lçy tÿ Bộ sþu têp cûa Phòng Công nghệ sinh trong nhĂng quy trình xā lý ô nhiễm dæu hiệu học môi trþąng, Viện Công nghệ sinh học. quâ, chi phí thçp, nên tÿ låu đã đþĉc nhiều nþĆc Biochar tÿ trçu cò màu đen, kích thþĆc: trên thế giĆi quan tâm nghiên cĀu và Āng dýng. 1 × 3 × 0,5 (mm), độ èm dþĆi 10%, đþĉc nhiệt Bên cänh đò, để tëng cþąng hiệu quâ xā lý ô hóa ć nhiệt độ 480-530C, có diện tích bề mặt nhiễm dæu và có thể dễ dàng áp dýng trong các đặc hiệu là 1,5 m2/g, hàm lþĉng tro 42% và một điều kiện đða hình khác nhau, việc sā dýng chçt lþĉng lĆn các nhóm C-O, ví dý phenolic, mang làm giá thể cho vi sinh vêt täo màng sinh hydroxyl và các gốc ether. học gín lên đã và đang đþĉc Āng dýng rộng rãi. Hóa chçt: Các môi trþąng nuôi cçy sā dýng Trong số các chçt mang này, than sinh học trong nghiên cĀu đþĉc bán trên thð trþąng nhþ (biochar) đþĉc xem là chçt mang tiềm nëng LB (10g Tryptone+ 5g cao nçm men + 10g trong xā lý môi trþąng cüng nhþ xā lý ô nhiễm NaCl), NB (5g NaCl + 5g pepton + 1,5g cao nçm đçt và nþĆc nhiễm dæu do có chi phí thçp, đa men. Các hóa chçt sā dýng đều là hóa chçt cûa däng và khâ nëng hçp thý tþĄng đối tốt hĄn các hãng Sigma, Merk (ĐĀc). than hoät tính (Kearns & cs., 2014). Biochar là chçt xốp có các gốc carbon và có nguồn gốc tÿ 2.2. Phương pháp nghiên cứu quá trình nhiệt phân sinh khối các loäi chçt thâi, xác động, thăc vêt,… dþĆi điều kiện hän 2.2.1. Đánh giá khả năng tạo biofilm của chế oxy hoặc không có oxy (Ahmad & cs., 2014). chủng vi khuẩn Cho tĆi nay, đã cò nhiều công bố trên thế Các chûng vi sinh vêt đþĉc đánh giá khâ giĆi về khâ nëng hçp thý hĉp chçt hydrocarbon nëng täo biofilm theo mô tâ cûa Morikawa & cs. dæu mó cò trong đçt và nþĆc nhiễm dæu bći (2006) và O’Toole & Kolter (1998). 208
Trần Thị Lương, Đỗ Thị Liên, Cung Thị Ngọc Mai, Trần Thị Đào, Trần Phương Minh, Lê Thị Nhi Công 2.2.2. Kiểm tra tính đối kháng của các Trong đò, V1 là lþĉng nþĆc có trong chế chủng vi khuẩn lựa chọn phèm sau khi sçy; C2 là lþĉng chế phèm trþĆc Chuèn bð đïa petri và môi trþąng MPA khi sçy và đïa dùng để đăng chế phèm; C1 là thäch, tiến hành cçy các chûng giống lên đïa lþĉng chế phèm sau khi sçy và đïa dùng để petri sao cho chúng cít nhau tÿng cặp một. Sau đăng chế phèm. khi cçy xong, tiến hành nuôi ć 37C đối vĆi vi V2 = C1 – trọng lþĉng đïa khuèn trong vòng 24 gią. Sau 24 gią nuôi cçy, Trong đò, V2 là Chế phèm khô sau khi sçy. nếu các chûng có să đối kháng nhau thì väch cçy sẽ bð gián đoän täi các vð trí giao nhau cûa V1 Độ èm = × 100% chúng (Nguyễn Lån Düng, 1981). V2 2.2.3. Nghiên cứu một số điều kiện lên men Kiểm tra mêt độ và hiệu quâ phân huỷ dæu của các vi khuẩn tạo biofilm trên biochar DO cûa chế phèm ć các độ èm đò. có nguồn gốc từ trấu 2.2.4. Đánh giá mật độ tế bào trong chế phẩm BþĆc 1: Xā lý sĄ bộ biochar: biochar trþĆc và khả năng phân hủy dầu của chế phẩm khi sā dýng đþĉc khā trùng þĆt ć 121C trong 30 phút để loäi bó các vi sinh vêt ngoäi lai, täo a. Đánh giá mật độ tế bào vi khuẩn trong biofilm trên vêt liệu mang biochar. chế phẩm BþĆc 2: Xác đðnh nhiệt độ lên men phù hĉp Mêt độ tế bào vi khuèn trong chế phèm ć các bìng cách nhân nuôi các chûng vi khuèn lăa độ èm, nhiệt độ và thąi gian lên men khác nhau chọn qua đêm trong môi trþąng LB, nhìm làm đþĉc xác đðnh bìng phþĄng pháp đếm số lþĉng tþĄi mĆi sinh khối; sau đò đþĉc nuôi líc trong khuèn läc (CFU/g) (colony forming unit/g). bình tam giác có thể tích 500ml chĀa môi trþąng Cý thể nhþ sau: LB. Ly tâm thu sinh khối ć tốc độ 150rpm trong Một gram chế phèm đþĉc hòa trong 9ml 10 phút và pha loãng trć läi để đät tĆi sinh khối nþĆc muối sinh lý, líc méu tÿ 1-2 gią ć nhiệt độ 108 CFU/ml. Sau 24h nuôi, bổ sung 100g biochar lên men tốt nhçt. Hút 0,5ml méu hòa trong vào 100ml môi trþąng LB và 10ml hỗn hĉp 4,5ml nþĆc muối sinh lý. Méu đþĉc pha loãng tĆi giống (tî lệ 1:1:1:1). Cho hỗn hĉp vào các tû nuôi hän và lặp läi mỗi độ pha loãng 3 læn. Sau khi cçy có nhiệt độ khác nhau nhþ 30, 35, 40 và pha loãng tĆi hän, hút 0,1ml tÿ các nồng độ pha 45C. Sau 24, 48 và 72 gią lên men, méu đþĉc loãng vào đïa môi trþąng MPA thäch đã đþĉc lçy ra, đánh giá mêt độ tế bào bìng phþĄng chuèn bð trþĆc và tiến hành cçy gät. Các đïa sau pháp đếm số lþĉng khuèn läc (CFU/ml) và đánh khi đþĉc cçy chûng vi khuèn đþĉc bao gói cèn giá hiệu quâ phân huỷ dæu DO, tÿ đò tìm ra các thên và nuôi ć tû çm đến khi khuèn läc phát điều kiện lên men thích hĉp nhçt cho việc täo triển. Tiến hành đếm số lþĉng khuèn läc ć nồng chế phèm. độ pha loãng cao nhçt cao nhçt sau đò dăa vào BþĆc 3 : Xác đðnh độ èm cûa chế phèm phù công thĀc tính chî số khuèn läc (CFU/g) nhþ sau: hĉp bìng cách nhân nuôi các chûng vi khuèn CFU/g = X × 10 × 10n × 10 = X × 10(n + 2) lăa chọn qua đêm trong môi trþąng LB, nhìm Trong đò, X là số khuèn läc đếm đþĉc; 10 là làm mĆi chûng, sau đò nuôi líc trên bình tam độ pha loãng 10 læn; n là số læn pha loãng; 10 là giác có thể tích 500ml chĀa môi trþąng LB. Ly 100 µl/1ml. tâm thu sinh khối ć tốc độ 150rpm trong 10 phút và pha loãng trć läi để đät tĆi sinh khối Mỗi thí nghiệm đều đþĉc lặp läi 3 læn. 108 CFU/ml. Sau 24h, bổ sung 100g biochar vào b. Phân tích hiệu suất phân hủy dầu diesel của 0, 100, 150 và 200ml môi trþąng LB và 10ml chế phẩm tạo thành hỗn hĉp giống (tî lệ 1:1:1:1). Chế phèm täo thành đþĉc đánh giá khâ Độ èm cûa chế phèm đþĉc xác đðnh nhþ sau: nëng phån hûy dæu diesel (DO) bìng phþĄng V1 = C2 – C1 pháp phân tích khối lþĉng theo tiêu chuèn 209
Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu TCVN 4582-88. Thêm 100g chế phèm (trþĆc và Kết quâ trên hình 1 cho thçy, so vĆi chûng sau khi xā lý dæu diesel) vào dung môi đối chĀng dþĄng Acinetobacter calcoaceticus chloroform, sau khi hòa tan trong chloroform thì P23, câ 9 chûng lăa chọn đều có khâ nëng täo líc nhẹ (khoâng 10 phút) cho dæu tan hoàn toàn màng tốt hĄn. Đặc biệt, sau 72h, khâ nëng täo (quá trình chiết đþĉc tiến hành 3 læn). Khi đò màng sinh học cûa chûng Rhodococcus BN5 dæu và dung môi sẽ tách làm hai lĆp, dùng không bð giâm, trong khi màng sinh học cûa các phiễu chiết bó phæn dung môi ć dþĆi đi. Phæn chûng còn läi và chûng P23 đều giâm đi sau 72h nuôi cçy, tuy nhiên, lþĉng giâm đi là không dðch hòa tan còn läi đþĉc cô bay hĄi bìng bếp đáng kể. Trong số 9 chûng này, 2 chûng DG25 cách cát cho tĆi cän và cân khối lþĉng, ta sẽ thu và B6 có khâ nëng täo màng sinh học không tốt đþĉc khối lþĉng cûa lþĉng dæu cò trong lþĉng bìng 7 chûng còn läi. Do đò, 7 chûng này sẽ chế phèm đò. Tùy vào điều kiện cý thể, các đþĉc sā dýng trong nhĂng nghiên cĀu tiếp theo. chþĄng trình chäy để phân tích méu sẽ có Nghiên cĀu cûa Shimada & cs. (2012) cüng chî nhĂng thay đổi cho phù hĉp. ra rìng các chi Pseudomonas, Rhodococcus là các chi có khâ nëng täo màng sinh học tốt. Đặc 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN biệt, chûng P. stutzeri T102 cñn đþĉc chĀng minh là có khâ nëng täo màng sinh học tốt sau 3.1. Khâ năng tạo màng sinh học của các 120h nuôi cçy (Shimada & cs., 2012). Vì vêy, có chủng vi khuẩn lựa chọn thể nói rìng các chûng đþĉc lăa chọn là phù hĉp cho các nghiên cĀu tiếp theo. Chín chûng vi khuèn täo màng sinh học có khâ nëng phån hûy thành phæn hydrocarbon 3.2. Khâ năng đối kháng lẫn nhau của các (HC) dæu mó lçy tÿ Bộ sþu têp cûa Phòng Công nghệ sinh học môi trþąng, Viện Công nghệ sinh vi khuẩn lựa chọn học đã đþĉc sàng lọc để lăa chọn nhĂng chûng Hình 2 và bâng 1 cho thçy, chûng VTD8, täo màng cao nhçt (Hình 1). Chûng BQN21 và DGP2 đối kháng vĆi câ hai chûng Acinetobacter calcoaceticus P23 đþĉc cung cçp QN01 và QNG02; các chûng còn läi không có să bći GS. Morikawa (Trþąng Đäi học Hokkaido, đối kháng lén nhau. Do đò, 4 chûng QN01, Nhêt Bân) là một chûng có khâ nëng täo màng QNG02, BN5 và DG2 đþĉc sā dýng cho nhĂng sinh học tốt, đã đþĉc sā dýng làm đối chĀng nghiên cĀu tiếp theo. Theo các kết quâ kế thÿa tÿ dþĄng. Đối chĀng âm là ống thí nghiệm không các nghiên cĀu trþĆc đò cûa nhóm tác giâ, 4 chûng có vi sinh vêt. Kết quâ theo dõi khâ nëng täo này đã đþĉc đðnh tên là: Acinetobacter baumannii màng sinh học täi các thąi điểm 24, 48 và 72h QN01, Rhizobium sp. DG2, Rhodococcus sp. BN5 đã đþĉc thể hiện trên hình 1. và Stenotophomonas maltophilia QNG02. Hình 1. Khâ năng tạo biofilm của các chủng vi khuẩn 210
Trần Thị Lương, Đỗ Thị Liên, Cung Thị Ngọc Mai, Trần Thị Đào, Trần Phương Minh, Lê Thị Nhi Công Hình 2. Sự đối kháng nhau của các chủng vi sinh vật lựa chọn Bâng 1. Tính đối kháng của 7 chủng vi khuẩn BN5 BQN21 QNG02 VTD8 QN01 DGP2 DG2 BN5 + + + + + + BQN21 + - + - + + QNG02 + - - + - + VTD8 + + - - + + QN01 + - + - - + DGP2 + + - + - + DG2 + + + + + + Ghi chú: +: Các chủng không đối kháng nhau; -: Các chủng đối kháng nhau. 30oC 35C 40C 45C Hình 3. Các mẫu chế phẩm được lên men ở các nhiệt độ khác nhau 3.3. Xác định nhiệt độ lên men tạo chế phèm đã đþĉc xác đðnh. Mêt độ tế bào trung phẩm xử lý ô nhiễm dầu bình đät læn lþĉt là 25 × 109; 41 × 109; 55 × 1010 và 35 × 109 (CFU/g), tþĄng Āng vĆi các nhiệt độ 3.3.1. Lên men ở các nhiệt độ khác nhau lên men là 30, 35, 40 và 45C. Nhþ vêy, có thể Sau quá trình lên men ć các nhiệt độ khác thçy, mêt độ tế bào cûa các méu đều đät trên nhau, mêt độ tế bào cûa các chûng trong chế 109 (CFU/g) tuy nhiên, ć nhiệt độ lên men 40C 211
Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu mêt độ đät đþĉc là cao nhçt. Để xác đðnh nhiệt lên men là 28,09; 35,13; 40 và 52,95%. Nhþ vêy, độ lên men nào phù hĉp nhçt, cæn đánh giá hiệu có thể thçy, mêt độ tế bào cûa các méu đều đät quâ phân huỷ dæu cûa các méu chế phèm này. trên 109 (CFU/g) tuy nhiên, độ èm lên men 40% mêt độ đät đþĉc là cao nhçt. Để xác đðnh độ èm 3.3.2. Đánh giá khả năng loại bỏ DO của nào phù hĉp nhçt, cæn đánh giá hiệu quâ phân các chế phẩm biochar tạo thành huỷ dæu cûa các méu chế phèm này. Các chế Kết quâ trên hình 4 cho thçy, méu đþĉc sçy ć phèm täo thành đþĉc sā dýng để đánh giá khâ 40C cho hiệu suçt phân huỷ dæu DO là cao nhçt nëng phån hûy, chuyển hóa dæu DO. Chế phèm (99%). Các méu chế phèm sçy ć các nhiệt độ khác cò độ èm phù hĉp nhçt sẽ đþĉc sā dýng cho các chî đät hĄn 75%. Do đò, nhiệt độ lên men ć 40C nghiên cĀu tiếp theo. đã đþĉc lăa chọn cho các nghiên cĀu tiếp theo. 3.4.2. Đánh giá khả năng loại bỏ DO của 3.4. Xác định độ ẩm lên men tạo chế phẩm các chế phẩm biochar tạo thành xử lý ô nhiễm dầu Kết quâ trên hình 5 cho thçy, chế phèm méu số 3, cò độ èm 40% cho hiệu quâ phân hûy dæu 3.4.1. Lên men ở các độ ẩm khác nhau cao nhçt (99%). Các méu 1, 2 và 4 đều đät hiệu Sau quá trình lên men vĆi các độ èm khác suçt hĄn 94%. Méu đối chĀng chçt mang thể hiện nhau này, mêt độ tế bào cûa các chûng trong khâ nëng hçp phý dæu cûa chçt mang biochar lăa chế phèm đã đþĉc xác đðnh. Mêt độ tế bào trung chọn. Kết quâ này có thể giâi thích là do mêt độ vi bình đät læn lþĉt là 85 × 109; 46 × 1010; 81 × 1010 sinh vêt ć méu cò độ èm 40% là cao nhçt, nên và 59 × 1010 (CFU/g), tþĄng Āng vĆi các độ èm hiệu quâ xā lý cüng sẽ cao hĄn các méu khác. Mẫu 30C Mẫu 35C Mẫu 40C Mẫu 45C Ghi chú: Kí hiệu mẫu 30C, 35C, 40C và 45oC là các mẫu đã được lên men ở các nhiệt độ tương ứng với kí hiệu đó. Hình 4. Khâ năng phân hủy dầu DO của các chế phẩm sau 7 ngày nuôi cấy với hàm lượng dầu DO ban đầu là 10 g/kg Bâng 2. Các độ ẩm khác nhau của chế phẩm thu được sau sấy tại 40C Trước sấy Sau sấy Trọng lượng Khối lượng nước Khối lượng CP Độ ẩm (cả đĩa) (g) - C2 (cả đĩa) (g) - C1 đĩa (g) - trong CP (g) - V1 khô (g) - V2 (%) Mẫu 1 (10% giống) 42 41 37,44 1 3.56 28,09 Mẫu 2 (bổ sung 100ml môi 47 44 35,46 3 8.54 35,13 trường và 10% giống) Mẫu 3 (bổ sung 150ml môi 46 43,66 37,81 2.34 5,85 40,00 trường và 10% giống) Mẫu 4 (bổ sung 200ml môi 60 53 39,78 7 13,22 52,95 trường và 10% giống) 212
Trần Thị Lương, Đỗ Thị Liên, Cung Thị Ngọc Mai, Trần Thị Đào, Trần Phương Minh, Lê Thị Nhi Công Ghi chú: Mẫu 1, 2, 3 và 4 tương ứng với các độ ẩm là 28,09; 35,13; 40 và 52,95%. Hình 5. Khâ năng phân hủy dầu DO của các chế phẩm sau 7 ngày nuôi cấy với hàm lượng dầu DO ban đầu là 10 g/kg Liang & cs. (2009) đã chĀng minh khi sā là giâi pháp có hiệu quâ kinh tế và thân thiện dýng carbon hoät tính và zeolite làm chçt mang vĆi môi trþąng. cho các vi sinh vêt täo màng sinh học thì hiệu Tuy nhiên, hiện chþa cò nhiều công bố ć quâ phân hûy dæu thô ć đçt nhiễm dæu tëng lên Việt Nam về việc sā dýng biochar tÿ trçu, một đáng kể. Cý thể, ć däng có chçt mang, hiệu suçt loäi phế phý phèm nông nghiệp rçt phổ biến ć phân hûy đät 48,89%, trong khi để tă phân hûy nþĆc ta, làm chçt mang cho các vi sinh vêt täo trong tă nhiên là 13% (natural attention), còn màng sinh học nhìm tëng cþąng khâ nëng loäi thí nghiệm có bổ sung dinh dþĈng bó dæu DO nói riêng và các thành phæn (biostimulation) và để tă phân hûy đät 26,3%; hydrocarbon dæu mó nói chung. Do vêy, nghiên và bổ sung vi sinh vêt ć däng tế bào tă do vào cĀu này sẽ góp phæn đþa ra giâi pháp giâi quyết vùng bð ô nhiễm (bioaugmentation) thì hiệu bài toán môi trþąng do phế phý phèm nông suçt phân hûy là 37,4% sau 3 ngày nuôi cçy vĆi 800g đçt nhiễm dæu (hàm lþĉng dæu trong đçt nghiệp gåy ra, đồng thąi có thể xā lý ô nhiễm do là 49,81 mg/g). dæu mó và các thành phæn dæu mó. Alessandrello & cs. (2017) đã chĀng minh hai chûng Pseudomonas monteilii P26 và 4. KẾT LUẬN Gordonia sp. H19 täo màng sinh học trên vêt Đã sàng lọc đþĉc 4 chûng vi khuèn là liệu mang mút xốp có khâ nëng loäi bó 75% hàm Acinetobacter baumannii QN01, Rhizobium sp. lþĉng dæu thô (0,1 g/g) sau 7 ngày nuôi cçy ć DG2, Rhodococcus sp. BN5 và Stenotophomonas 30C. Tuy nhiên, cho tĆi nay chþa cò nhiều công maltophilia QNG02 täo biofilm tốt, có khâ nëng bố về việc sā dýng biochar để xā lý đçt nhiễm phân huỷ các thành phæn dæu mó vĆi hiệu suçt dæu. Do vêy, méu chế phèm số 3, cò độ èm 40% cao (lên đến 99%) và không đối kháng lén nhau. sẽ đþĉc sā dýng cho các nghiên cĀu tiếp theo. Tÿ các chûng này đã bþĆc đæu xác đðnh đþĉc Nhþ vêy, có thể thçy rìng, việc sā dýng các phế nhiệt độ lên men täo chế phèm là 40C và độ èm phý phèm nông nghiệp để täo biochar làm chçt phù hĉp nhçt là 40%. mang cho các vi sinh vêt täo màng sinh học vÿa giâi quyết đþĉc vçn đề gây ô nhiễm môi trþąng bći các phế phý phèm này, vÿa tëng cþąng khâ LỜI CẢM ƠN nëng hçp thý và loäi bó các chçt gây ô nhiễm Công trình đþĉc thăc hiện vĆi să hỗ trĉ kinh khác trong môi trþąng. Đồng thąi, đåy đþĉc xem phí tÿ Nhiệm vý Phát triển công nghệ mã số 213
Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm xử lý ô nhiễm dầu bằng vi khuẩn tạo màng sinh học trên than sinh học có nguồn gốc từ trấu UDPTCN 01/21-23 do Viện Hàn lâm Khoa học và Kearns J., Wellborn L., Summers R. & Knappe D. Công nghệ Việt Nam (VAST) tài trĉ và sā dýng (2014). 2,4-D adsorption to biochars: effect of preparation conditions on equilibrium adsorption các trang thiết bð täi Phòng Công nghệ sinh học capacity and comparison with commercial Môi trþąng, Viện Công nghệ sinh học, VAST. activated carbon literature data. Water Research. 62: 20-28. TÀI LIỆU THAM KHẢO Khan Z.A., Siddiqui M.F. & Park S. (2019). Current and emerging methods of antibiotic susceptibility Ahmad M., Rajapaksha A.U., Lim J.E., Zhang M., testing. Diagnostics. 9: 49. Bolan N., Mohan D., Vithanage M., Le S.S. & Ok https://doi.org/10.3390/diagnostics90200. Y.K. (2014). Biochar as a sorbent for contaminant Kong H., He J., Gao Y., Wu H. & Zhu X. (2011). management in soil and water: A review. Cosorption of phenanthrene and mercury (II) from Chemosphere. 99: 19-33. aqueous solution by soybean stalk-based biochar. Alessandrello M.J., Parellada E.A., Juárez Tomás M.S., Journal of Argicultural and Food Chemistry. 59: Neske A., Vullo D.L. & Ferrero M.A. (2017). 12116-12123. Polycyclic aromatic hydrocarbons removal by immobilized bacterial cells using annonaceous Liang Y., Zhang X., Dai D. & Li G. (2009). Porous acetogenins for biofilm formation stimulation on biocarrier-enhanced biodegradation of crude oil polyurethane foam. Journal of Environmental contaminated soil. International. Biodeterioration Chemical Engineering. 5: 189-195. and Biodegradation. 63: 80-87. https://doi.org/10.1016/j.jece.2016.11.037 https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2008.07.005 Beesley L., Jiménez E.M. & Eyles J.L.G. (2010). Meliani A. & Bensoltane A. (2014). Enhancement of Effects of biochar and greenwaste compost hydrocarbons degradation by use of Pseudomonas amendments on mobility, bioavailability and biosurfactants and biofilms. Journal of Petroleum toxicity of inorganic and organic contaminants in a & Environmental Biotechnology. 5(1): 1-7. multi-element polluted soil. Environmental Morikawa M., Kagihiro S., Haruki M., Takano K., Pollution. 158: 2282-2287. Branda S., Kolter R. & Kanaya S. (2006). Biofilm Chen B. & Chen Z. (2009). Sorption of naphthalene formation by a Bacillus subtilis strain that and 1-naphthol by biochars of orange peels with produces gamma-polyglutamate. Microbiology. different pyrolytic temperatures. Chemosphere. 152: 2801-7. 76: 127-133. Nguyễn Lân Dũng (1981). Giáo trình Vi sinh vật học. Hale S. E., Hanley K., Lehmann J., Zimmerman A.R. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. & Cornelissen G. (2011). Effects of chemical, biological, and physical aging as well as soil O’Toole G.A., Kaplan H.B. & Kolter R. (2000). addition on the sorption of pyrene to activated Biofilm formation as microbial development. carbon and biochar. Environmental of Science and Annual Review Microbiology. 54: 49-79. Technology. 45: 10445-10453. Shimada K., Itoh Y., Washio K. & Morikawa M. (2012). Inyang M. & Dickenson E. (2015). The potential role Efficacy of forming biofilms by naphthalene of biochar in the removal of organic and microbial degrading Pseudomonas stutzeri T102 toward contaminants from potable and reuse water: A bioremediation technology and its molecular review. Chemosphere. 134: 232-240. mechanisms. Chemosphere. 87: 226-233. 214

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.