Nghiên cứu ảnh hưởng của Nito đến sinh trưởng của nấm men phân hủy dầu nhằm nâng cao khả năng xử lý đấtcát ô nhiễm dầu

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NITƠ ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA NẤM MEN PHÂN HỦY DẦU
NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG XỬ LÝ ĐẤT/CÁT Ô NHIỄM DẦU

Sinh viên thực hiện:
Lớp:

Vũ Hương Giang
K63CNSHA

Mã sinh viên:
Giảng viên hướng dẫn:

637023
TS. Kiều Thị Quỳnh Hoa
PGS.TS. Nguyễn Xuân Cảnh

Hà Nội, 2022


NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I.

ĐẶT VẤN ĐỀ

II.

MỤC TIÊU, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

III. VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

IV.

V.

KẾT QUẢ

KẾT LUẬN
2


I

ĐẶT VẤN ĐỀ

Khai thác dầu

Nguyên nhân

Tai nạn tràn dầu

Vận chuyển dầu

Ảnh hưởng

Môi trường, hệ sinh thái

Sức khỏe con người

3


I

ĐẶT VẤN ĐỀ

Phương pháp hóa học

Phương pháp vật lý

Phân hủy sinh học



Chi phí thấp



Xử lý triệt để



Khơng gây độc hại với môi

Ưu điểm

(Bioremediation)

trường
4


I

ĐẶT VẤN ĐỀ
Phương pháp phân hủy dầu sinh học Bioremediation



Đây là phương pháp bổ sung các nguyên liệu (VSV phân hủy dầu, N,
P, K,..) vào môi trường ô nhiễm nhằm thúc đẩy quá trình phân hủy
sinh học hydrocarbon dầu mỏ.



Trong q trình này, các vi sinh vật sẽ đồng hóa các hydrocarbon độc
hại thành sinh khối tế bào và giải phóng các sản phẩm khơng độc hại
như H2O, CO2.

5


I

ĐẶT VẤN ĐỀ

 Ý nghĩa của việc nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến sinh trưởng và phát triển của VSV trong quá trình
phân hủy sinh học



Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý đất/cát ô nhiễm dầu bằng phương pháp phân hủy sinh học: C, N, P, K, O, nhiệt độ,
pH, độ muối,…



Ở các vùng ô nhiễm dầu ven biển, hàm lượng carbon trong dầu cao nhưng hàm lượng chất dinh dưỡng cần thiết khác cho sinh
trưởng và phát triển của VSV phân hủy dầu như nitơ và phốt pho lại thấp. Do đó, để nâng cao hiệu quả và đẩy nhanh tốc độ
phân hủy dầu tự nhiên, việc bổ sung các chất như nitơ và phốt pho là cần thiết.

6


MỤC TIÊU, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

II

2.1. Mục tiêu nghiên cứu





Nghiên cứu ảnh hưởng của các hàm lượng nitơ ban đầu

2.2. Nội dung nghiên cứu



Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả

tới sinh trưởng và phát triển của hai chủng nấm men

năng sinh trưởng và phát triển của hai chủng nấm men

phân hủy dầu.

nghiên cứu.

Đánh giá ảnh hưởng của nitơ tới hiệu quả phân hủy cát



Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả

ô nhiễm dầu của hai chủng nấm men bằng phương

năng phân hủy dầu thô của hai chủng nấm men nghiên

pháp phân hủy sinh học Bioremediation.

cứu.

7


VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

III

3.1. Vật liệu



Chủng nấm men

Hai chủng nấm men nghiên cứu thuộc bộ sưu tập chủng giống vi sinh vật phân hủy dầu của phòng Vi sinh vật dầu mỏ - Viện Công nghệ Sinh học,
ký hiệu là NM1 và NM2 được phân lập từ các giếng khoan dầu khí tại mỏ Rồng và mỏ Bạch Hổ - Vũng Tàu.

Môi trường nuôi cấy

- Môi trường Hansen
- Mơi trường khống

Dầu thơ

Cát thí nghiệm

Do xí nghiệp khai thác dầu, Liên

Cát ở vùng triều cao, bãi biển (Khu

doanh Việt Nga cung cấp. Dầu được

1) Đồ Sơn, Hải Phòng được sử dụng

lấy từ tàu chở dầu VSPO1, mỏ

cho thí nghiệm.

Rồng, Vũng Tàu.

8


III

ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2. Phương pháp nghiên cứu

1. Phân lập, xác định hình thái khuẩn lạc và tế bào của các chủng nấm men.

2. Thiết lập mơ hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến sinh trưởng và khả năng phân hủy dầu của
hai chủng nấm men.

3. Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng sinh trưởng và phát triển của hai chủng nấm men nghiên cứu bằng
phương pháp pha loãng tới hạn MPN (most probable number) (Man, 1983).

4. Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng phân hủy cát ô nhiễm dầu của hai chủng nấm men nghiên cứu thông
qua xác định hàm lượng dầu thô tổng số (Latha and Kalaivani, 2012).
9


4.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của chủng nấm men
NM1

Hình 4.1. Hình thái khuẩn lạc chủng NM1

KẾT QUẢ

IV

Hình 4.2. Tế bào chủng NM1

10


4.2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của chủng nấm men
NM2

Hình 4.3. Hình thái khuẩn lạc chủng NM2

KẾT QUẢ

IV

Hình 4.4. Tế bào chủng NM2

11


KẾT QUẢ

4.3. Thiết lập thí nghiệm

IV

Bảng 4.1. Hàm lượng chất dinh dưỡng (C, N, P, K) trong cát tự nhiên sử dụng cho thí nghiệm

STT

Chỉ tiêu phân tích

Đơn vị

Kết quả phân tích

1

TOC

%

0,058

2

3PO4

mg/kg

79,9

3

NO3

mg/kg

10,02

4

Kali

mg/kg

61,25

5

+
NH4 -N

mg/kg

16,36

Hàm lượng C, N, P trong cát tự nhiên sử dụng trong nghiên cứu này là thấp. Vì vậy cần thiết bổ sung N và P vô cơ để nâng cao khả
năng phân hủy của hai chủng nấm men nghiên cứu.

12


4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM1
bằng phương pháp pha loãng tới hạn MPN (most probable number)

KẾT QUẢ

IV

Bảng 4.2. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM1
trên mơi trường khống sau 8 tuần

NM1 (CFU/g)
Mẫu
(tuần)

BA

BA+BS (N; mg/kg)

0

500

1000

1500

0

7
1,5. 10

1,4.10

7

7
1,1.10

7
1,4.10

2

6
9,3. 10

7
4,3.10

7
3,8.10

7
1,1.10

4

6
3,8. 10

7
7,5.10

8

3,8.10

6
7,5.10

6

1,4. 10

6

7
9,3.10

8
2,1.10

6
2,1.10

8

5
5,8. 10

7

7
7,5.10

5
5,2.10

1,1.10

Hình 4.5. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM1 trong mơ hình xử lý cát ơ
nhiễm dầu với hàm lượng nitơ khác nhau theo thời gian

7
8
Chủng NM1 sinh trưởng và phát triển tốt 500-1000mg/kg. Số lượng NM1 (1000mgN/kg cát): 1,1.10 - 3,8.10 CFU/g cát (sau 4 tuần).

13


4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM2

KẾT QUẢ

bằng phương pháp pha loãng tới hạn MPN (most probable number)

IV

Bảng 4.3. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM2
trên mơi trường khống sau 8 tuần

NM2 (CFU/g)
Mẫu
(tuần)

BA

BA+BS (N; mg/kg)

0

500

1000

1500

0

7
1,4. 10

1,4.10

7

7
1,1.10

1,1.10

2

6
7,5.10

7
4,3.10

7
3,8.10

6
9,3.10

4

6
4,3.10

7
9,3.10

8
1,1.10

6
2,1.10

Hình 4.6. Khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng nấm men NM2 trong mơ hình xử lý cát ô

6

6
3,8.10

7
1,5.10

7
7,5.10

5
9,3.10

nhiễm dầu với hàm lượng nitơ khác nhau theo thời gian

8

5
7,5.10

6
7,5.10

7
3,8.10

4
7,5.10

7

7
8

Chủng NM2 sinh trưởng và phát triển tốt 500-1000mg/kg. Số lượng NM2 (1000mgN/kg cát): 1,1.10 - 1,1.10 CFU/g cát (sau 4 tuần).

14


4.6. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng phân hủy dầu thô của chủng nấm men NM1
bằng phương pháp xác định hàm lượng dầu tổng số

KẾT QUẢ

IV

Hình 4.7. Hàm lượng dầu thơ tổng số cịn lại (trong thí nghiệm bổ sung nấm men NM1 với các hàm lượng nitơ khác nhau) sau 8 tuần

15


4.7. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng phân hủy dầu thô của chủng nấm men NM2
bằng phương pháp xác định hàm lượng dầu tổng số

KẾT QUẢ

IV

Hình 4.8. Hàm lượng dầu thơ tổng số cịn lại (trong thí nghiệm bổ sung nấm men NM2 với các hàm lượng nitơ khác nhau) sau 8 tuần

16


4.8. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ đến khả năng phân hủy dầu thô của hai chủng nấm men

nghiên cứu bằng phương pháp xác định hàm lượng dầu tổng số

KẾT QUẢ

IV

Hình 4.9. Hiệu quả phân hủy dầu thơ của NM1 và NM2 trong thí nghiệm sau 8 tuần

17


V


KẾT LUẬN

Hai chủng nấm men NM1 và NM2 sinh trưởng và phát triển tốt trong cát ơ nhiễm dầu có bổ sung hàm lượng N là 500-1000 mg/kg. Số lượng hai chủng nấm
8
8
7
8
men đạt cao nhất từ tuần thứ 4 (1,1.10 -3,8.10 CFU/g) đến tuần thứ 6 (7,5.10 -2,1.10 CFU/g) trong cát ơ nhiễm dầu có bổ sung hàm lượng N là 1000 mg/kg.



Hiệu quả phân hủy dầu thô của chủng NM1 là 11; 44,52; 64,64; 70,32; 49,48%; của chủng NM2 là 11, 36, 62, 68, 33% tương ứng lần lượt với mẫu cất đối
chứng, bổ sung N với hàm lượng lần lượt là 0, 500, 1000 và 1500 mgN/kg cát.



Sau 8 tuần thí nghiệm, số lượng hai chủng nấm men ở tất cả các thí nghiệm đều giảm có thể ảnh hưởng tới hiệu quả phân hủy dầu Bioremediation. Do đó, việc
bổ sung chất dinh dưỡng N, P đặc biệt là N với hàm lượng phù hợp (từ 500-1000 mgN/kg cát) định kỳ sẽ thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm
men trong cát ô nhiễm dầu giúp nâng cao hiệu quả phân hủy dầu sinh học.

18


Em xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô
và các bạn đã lắng nghe!

19