ứng dụng vi sinh vật và xữ lý tràn dầu

Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN

CHUYÊN ĐỀ
ỨNG DỤNG VI SINH VẬT VÀO
XỬ LÝ DẦU TRÀN
Thực hiện: Nhóm 11_DH09DL
1. Trần Thị Thu Thảo
2. Trần Thị Thụy
3. Lê Thị Thu Đông
4. Nguyễn Thị Hoàng Khuê
5. Lâm Thị Thanh Trúc
1
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
MỤC LỤC
PHẦN I: GIỚI THIỆU 3
PHẦN II: NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ 5
A. HIỆN TRẠNG CỦA SỰ CỐ TRÀN DẦU 5
1. Khái niệm về tràn dầu 5
2. Các loại dầu thường được vận chuyển trên biển 5
3. Tình hình dầu tràn trên thế giới và Việt Nam 5
3.1. Trên thế giới 5
3.2. Ở Việt Nam 8
B. SƠ LƯỢC VỀ DẦU MỎ 10
1. Dầu mỏ là gì? 10
2. Thành phần và tính chất của dầu mỏ 10
2.1 Thành phần 10
2.2 Tính chất 12
3. Quá trình hình thành dầu mỏ 13
3.1 Theo thuyết sinh vật học 13

3.2 Theo thuyết vô cơ 13
3.3 Theo thuyết hạt nhân 13
4. Lợi ích và tiềm năng của dầu mỏ 13
C. NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ CỦA SỰ CỐ TRÀN DẦU 14
1. Quan sát và phân tích theo các vị trí thường xảy ra tràn dầu 14
2. Nguyên nhân gây nên sự cố tràn dầu 17
3. Hậu quả của tràn dầu 18
3.1 Hậu quả về môi trường 18
3.2 Hậu quả về kinh tế 19
3.3 Hậu quả đối với sinh vật 20
3.4 Hậu quả đối với con người 23
D. XỬ LÝ DẦU TRÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH 23
1. Sử dụng vi sinh vật có sẵn trong môi trường bị ô nhiễm 23
2. Sử dụng vi sinh vật được nuôi cấy và tuyển chọn trong phòng thí nghiệm 23
3. Sử dụng hóa chất, chế phẩm sinh học phân hủy dầu tràn 24
E. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34
F. TÀI LIỆU THAM KHẢO 34
2
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
PHẦN I: GIỚI THIỆU
“Tràn dầu – mối thảm họa cho sinh vật biển”
Hơn năm tháng trước đây, vào ngày 23/4, vụ nổ dàn khoan dầu Deepwater Horion
nằm trên vịnh Mexico thuộc bang Lousiana, nước Mỹ. Lửa bùng lên dữ dội ở vịnh
Mexico khi giàn khoan Deepwater Horizon nổ gây ra sự cố dầu tràn lớn nhất trong lịch
sử Mỹ kể từ sau vụ Exxon Valder năm 1989 đến nay.

Deep Horizon có độ cao 120 m bùng cháy. Việc nó bị nổ khiến khoảng 1.000 thùng dầu
bị tràn ra biển mỗi ngày. Tập đoàn dầu khí BP của Anh đã áp dụng nhiều biện pháp để
ngăn hiện tượng này, bao gồm cả chiến dịch mới đây nhất là bơm bùn lấp giếng dầu có
tên là Top Kill, tuy nhiên tất cả đều không thành công.

3
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Hình 1: Deepwater Horizon nghiêng ngả và cháy liên tục trong hàng chục giờ liền.
Theo những thông tin mới nhất, mỗi ngày vẫn có 800 ngàn lít dầu rò rỉ ra vịnh
Mexico với tốc độ lan rất nhanh. Mạng sống của chim, cá, rùa và nhiều động vật biển
khác trở nên mong manh hơn bao giờ hết bởi thảm họa này.

Hình 2: Một con bồ nông cố gắng kiếm mồi và những con cua Hermit
cố gắng vượt qua vệt dầu trên đảo
Dầu tràn trên bãi biển đã xâm chiếm dần khu vực sống của các sinh vật biển, số lượng
các loài bắt đầu giảm dần, giảm dần. Các loài chim biển có thể rất khó bay do bị dính
dầu, khi chúng cố gắng lau dẩu khỏi bộ lông của mình, dẩu có thể làm cho chúng bị
nhiễm độc. Khi vào cơ thể chúng, dầu có thể gây ra bệnh thiếu máu. Các loài rái cá và hải
cẩu bị nhiễm độc có thể bị mù hoặc mắc bệnh về phổi, thận, hô hấp. Không chỉ có vậy,
ngay những động vật sống trên đảo như chồn, gấu, cáo mà ăn các động vật nhiễm độc
thỉ bản thân chúng cũng bị nhiễm dầu. Dầu cũng lẫn vào trong không khí do sức gió biển,
dầu tràn vào bờ làm ô nhiễm ngàn mẩu ruộng là nguồn sống của bao người dân
“ Có thể nói tràn dầu là một bức tranh thảm họa vể sự chết chóc cho sinh vật biển trong
những nỗ lực tuyệt vọng trên bờ biển.”
4
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
PHẦN II: NỘI DUNG
A. Hiện trạng của sự cố tràn dầu
1. Khái niệm về dầu tràn
Dầu tràn là sự giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào môi trường do các hoạt động
của con người và gây ra ô nhiễm môi trường. Thuật ngữ này thường đề cập đến các vụ
dầu tràn xảy ra trong môi trường biển hoặc sông.
Dầu có thể bao gồm nhiều loại khác nhau từ dầu thô, các sản phẩm lọc dầu (như xăng
hoặc dầu diesel), bồn chứa dầu của các tàu, dầu thải hoặc chất thải dính dầu. Việc phát
tán hoặc thậm chí hàng năm để có thể dọn sạch.

2. Các loại dầu thường được vận chuyển trên biển
 Dầu Diesel là một loại nhiên liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần
chưng cất nằm giữa dầu hỏa và dầu bôi trơn. Chúng thường có nhiệt độ bốc hơi từ
175 - 370
o
C. Dầu diesel được đặt tên theo nhà sáng chế Rudolf Diesel và được sử
dụng trong động cơ đốt trong mang cùng tên- động cơ Diesel.
 Dầu Fuel ol (FO hay dẩu Mazut) có hai loại chính:
1. Dầu FO nhẹ: có nhiệt độ sôi 200 – 300oC, tỷ trọng 0,88 – 0,92
2. Dầu FO nặng có độ sôi lớn hơn 320oC và tỷ trọng 0.92 – 1,0 hay còn có tỷ
trọng cao hơn
Tỷ trọng dầu ngoài phụ thuộc nhiệt độ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
thành phần vi chất, độ nhớt, nguồn gốc địa lý…trung bình nó ở khoảng 0,9 tức
là nhẹ hơn nước nguyên chất một chút.
3. Tình hình dầu tràn trên thế giới và Việt Nam
3.1 Trên thế giới
Bảng1: Thống kê danh sách một số vụ tràn dầu
Tràn/ Bể chứa Vị trí Ngày *Tấn dầu thô
Tràn dầu vịnh War Vịnh Ba Tư 21/01/1991 136.000–1.500.000
Giếng dầu Ixtoc I Vịnh Mexico 3/6/1979–23/ 3/1980454.000–480.000
5
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Atlantic Empress /
Aegean Captain
Trinidad and
Tobago
19/7/1979 287.000
Fergana Valley Uzbekistan 2/3/1992 285.000
Mỏ dầu Nowruz Vịnh Ba Tư 2/1983 260.000
ABT Summer

1.300 km ngoài
khơi Angola
1991 260.000
Castillo de Bellver
Vịnh Saldanha,
Nam Phi
6/ 8/ 1983 252.000
Amoco Cadiz Brittany, Pháp 16/3/1978 223.000
Thảm hoạn bồn chứa
Amoco Haven
Địa Trung Hải gần
Genoa, Ý
1991 144.000
Odyssey
1.300 km ngoài
khơi Nova Scotia,
Canada
1988 132.000
Biển Star Vịnh Oman 19/12/1972 115.000
Torrey Canyon Scilly Isles, UK 18/3/1967 80.000–119.000
Irenes Serenade
Vịnh Navarino,
Greece
1980 100.000
Urquiola
A Coruña, Tây
Ban Nha
12/5/1976 100.000
6
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL

Exxon Valdez
[b]
Vịnh Alaska 24/3/1989 35.000
Cụ thể một số vụ tràn dầu rất nghiêm trọng:
Kênh Santa Barbara (một vùng khac thác dầu hỏa có trong lòng đất) ở phía tây
California xuất hiện những vết dầu trên bề mặt đại dương tạo ra dầu hỏa và hắc ín
trên các bãi biễn và hắc ín ở đất liền. Lượng dầu này chảy ra từ các mỏ dầu cạn và
các mỏ ngầm lên bề mặt qua các khe hở hay các nền đá xốp.
• Hậu quả: Ước tính tốc độ rò rỉ từ nguồn này ra đại dương khoảng 3.000 – 4.000
tấn/năm (Allan 1970). Năm 1969, những thông tin sinh thái học về dầu được đưa ra
(Straughan và Abbott 1971), tổng số lên tới 10.000 tấn dầu thô bị tràn ra làm ô nhiễm
hoàn toàn con kênh và hơn 230 km đường bờ biển, ô nhiễm trung bình ở bờ biển bởi
phế phẩm dầu là 15 tấn/km với 10,5 tấn/km ở vùng lân cận bởi dầu hỏa tự nhiên và
0,03 tấn/km cho tất cả các
Bãi biển California. Năm 1979, một vụ tràn dẩu xảy ra ở vị trí cách bờ tây Mehico 80
km – tai nạn IXTOC-I đã gây tràn dầu rất lớn. Tốc độ lan lên tới 6.400 m3/ ngày và
kéo dài hơn 9 tháng.
• Hậu quả: dầu loang đến 180 km dài và rộng tới 80 km, ước tính 50 % lượng dầu tràn
bị hóa hơi vào khí quyển, 25 % lượng dầu tràn xuống đáy, 12% bị phân hủy nhờ vi
sinh vật và quá trình quang hóa, 6% bị chuyển hóa, 6% trôi nổi và làm ô nhiễm 600
km bờ biển Mehico và 1% dạt vào đất liền trên các bãi biển Taxas (Ganhing, 1984).
23/03/1989, chiếc tàu chở dầu Exxon Valder rời cảng dầu Valder, Alaska( Mỹ), mang
theo 200 triệu lít dầu thô tới Long Beach, California (Mỹ). con tàu nảy vướng vào dải
san hô Blig và gây ra thảm họa môi trường lớn.
• Hậu quả: khoảng 40 triệu lít dầu thô tràn ra eo biển nguyên sơ Prince William làm
2.250 km bờ biển tràn ngập dầu. Khoảng 10.000 công nhân, 1.000 tàu thuyền và hơn
100 máy bay các loại đã được huy động để khắc phục sự cố .
Tuy vậy, dù dấu tích thảm họa Vallder đã gần như phai mờ, du lịch ở đây đã phát triển
trở lại nhưng tại những vùng nằm trong khu vực vẫn đang cỏn tổn tại dư âm của nó, vệt
dầu nằm sâu vài gang tay dưới lòng đất vẫn tiếp tục rỉ ra biển, một số loài như chim lặn

gavial, hải cẩu, vịt hề hay cá trích Thái Bình Dương vẫn chưa có dấu hiệu phục hồi.
7
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL

Hình 3 : Tàu Exxon Valdez trước và sau thảm họa
Ngày 14/4/2001, tàu Zainab ( Iraq ), vận chuyển khoảng 1.300 tấn dầu thô, bị chìm
trên đường tới Pakistan . Xấp xỉ 300 tấn dầu (vẫn chưa có con số chính xác) đã tràn
xuống biển, trước khi người ta kịp hàn lỗ thủng ở thân tàu. Sự cố tràn dầu này là thảm
họa môi trường lớn nhất ở Các Tiểu Vương quốc Ảrập thống nhất suốt 6 năm qua.
Vào lúc 7 giờ 30 phút ngày 07 tháng 12 năm 2007 theo giờ địa phương (22 giờ 30
phút ngày 06 tháng 12 năm 2007 theo giờ UTC), một chiếc salan của Hãng công
nghiệp nặng Samsung được kéo bởi một chiếc tàu lai đã đâm vào tàu chở dầu thô của
Hongkong đang neo đậu với 260,000 tấn dầu thô bên trong. Vụ việc này xảy ra gần
khu vực cảng Hàn Quốc tại bờ biển Hoàng Hải, cách thủ đô Seoul 120 km về phía
Tây nam. Chiếc Salan đâm vào tàu Hebei Spirit đã trôi tự do sau khi dây nối với chiếc
tàu lai bị đứt vì thời tiết xấu.
• Hậu quả: Mặc dù không có thương vong về người nhưng vụ đâm va này đã tạo ra 3 lỗ
thủng trên vỏ tàu Hebei Spirit làm cho khoảng 10,800 tấn dầu thô tràn ra biển Hoàng
Hải. Số dầu còn lại trong 3 két bị thủng đã được bơm vào các két khác. Vụ tràn dầu
xảy ra gần khu vực bãi biển Mallip, nơi được coi là bãi biển đẹp và ưa chuộng nhất
Hàn Quốc.
3.2 Ở Việt Nam
Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, từ năm 1987 đến nay đã xảy ra hơn
90 vụ tràn dầu tại các vùng sông và biển ven bờ.
Riêng thành phố Hồ Chí Minh, tính từ năm 1993 đến nay đã xảy ra trên 8 vụ tràn dầu với
lượng dầu ước tính là 2.520 tấn, gây thiệt hại hơn 7 triệu USD. Đặc biệt, trong hai năm
2006, 2007 tại khu vực bờ biển Việt Nam thường xuyên xuất hiện nhiều sự cố tràn dầu
“bí ẩn”.
8
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL

Nhất là từ tháng 1 đến tháng 6-2007 đã liên tục xuất hiện rất nhiều vết dầu ở 20 tỉnh ven
biển từ đảo Bạch Long Vĩ xuống mũi Cà Mau. Các tỉnh này đã thu gom được 1,720.9 tấn
dầu.
Bảng 2; T hống kê một số sự cố tràn dầu ở Việt Nam
STT Thời gian Địa điểm Sự cố Lượng dầu
( Tấn)
1 26/12/1992 mỏ Bạch Hổ vỡ ống dẫn mềm tàu dầu đến
phao nạp
300-700
(FO)
2 1994 Cảng Cát Lái
Tp.HCM
tàu Neptune Aries đâm vào
cầu cảng Cát Lái
1.864 (DO)
3 7/9/2001 Biển Vũng
Tàu
Vụ va quẹt giữa tảu Formosa
One -liberia
Và tàu Petrolimex 01-vitacp
Tp.HCM
900
4 20/3/2003 Biển Cần
Giờ
Tàu Hồng Anh công ty THHH
Trọng Nghĩa từ Cát Lái tới
Vũng Tàu bị sóng lớn đánh
chìm
600 (FO)
5 2005 Cảng Cát Lái

Tp.HCM
Tàu Kasco Monrovia gặp sự
cố
518( DO)
6 10/2007 Tuy An-Phú
Yên
Tàu vận tải New Oriental bị
lâm nạn và chìm
7 02/03/2008 Vùng biển
Bình Thuận
Tàu Đức Trí BWEG chạy theo
hướng đông nam gặp sóng to,
gió lớn dẫn đến tàu chìm
1.700
8 16/10/2008 Đèo Hải Vân Kho dầu hàng không bị vỡ
toác, dầu tràn xuống biển
9
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Bảng 3: Sơ lược về lượng dầu trôi dạt vảo bờ biển nước ta
Đợt Thời gian Khu vực hay tỉnh thành Diện tích dầu loang kèm hiện tượng
1 28/01 đến
10/02/2007
7 tỉnh ven biển miền Trung (
từ Hà Tĩnh đến Quãng
Ngãi)
Dầu trôi dạt
2 09/03 đến
15/03/2007
Tỉnh Bà Rịa- Vũng Tảu,
Côn Đảo, Tiền Giang

Dầu trôi dạt
3 30/01/2007 Khu vực Đà Nẵng đến
Quảng Nam
Kéo dài gân 20km
4 02/2007 Lệ Thủy- Quảng Bình Trên 60 km bờ biển
5 28/02/2007 Phường Quan Triều đến
phường Cam Giá ( Tp. Thái
Nguyên)
Cá, tôm nổi trên mặt nước, cặn dầu
nổi trên bề mặt
6 19/04/2007 Vùng biển Nha Trang và
Ninh Thuận
Dầu loang kéo dài hàng chục km bờ
biển
7 10/2007 xã An Ninh Đông, huyện
Tuy An, tỉnh Phú Yên
Vệt dầu đã loang khỏang 500m với
diện rộng
B. Sơ lược về dầu mỏ
1. Dầu mỏ là gì?
Dầu mỏ là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, sánh đặc màu nâu hoặc ngả
lục. Phần lớn dầu mỏ là những hợp chất của hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần
rất đa dạng.
2. Thành phần và tính chất của dầu mỏ
2.1 Thành phần
Dựa vào tính chất hóa học ta chia dầu mỏ thành 2 thành phần sau:
- Các hợp chất hydrocacbon (HC), là hợp chất mà trong thành phần của nó chỉ chứa
hai nguyên tố là cacbon và hydro. Đây là thành phần chính và quan trong nhất.
- Các hợp chất phi HC, là các hợp chất mà trong thành phần của nó ngoài
cacbon, hydro thì chúng còn chứa thêm các nguyên tố khác như nitơ, lưu huỳnh,

oxy …
10
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
2.1.1 Các hợp chất hydrocacbon
Paraffin
Công thức tổng quát là C
n
H
2n+2
.
Paraffin là thành phần chính của khí và là thành phần quan trọng trong xăng nhẹ và dầu
lửa. Phản ứng hóa học chủ yếu là phản ứng thế. Tuỳ theo cấu trúc mà parafin được chia
thành hai loại đó là parafin mạch thẳng không nhánh (gọi là n-parafin) và parafin có
nhánh (gọi là iso-parafin).
Naften
Công thức tổng quát lả C
n
H
2n
.
Naphten là các hợp chất vòng no, chủ yếu ở dạng rắn. Đây là một trong số các
hydrocacbon phổ biến và quan trọng của dầu mỏ. Hàm lượng của chúng trong dầu mỏ có
thể thay đổi từ 30-60% trọng lượng. Phản ứng hóa học thường gặp là phản ứng thế.
Naphten của dầu mỏ thường gặp dưới 3 dạng chính : loại vòng 5 cạnh, loại vòng
6 cạnh hoặc loại nhiều vòng ngưng tụ hoặc qua cầu nối còn những loại vòng 7 cạnh
trở lên thường rất ít không đáng kể.
Các hydrocacbon thơm hay Aromatic
Công thức tổng quát là C
n
H

2n-6.
Đây là hydrocacbon bão chưa bão hòa (trong công thức có nối đôi hoặc nối ba), dạng phổ
biến và đơn giản nhất là ben zen. Phản ứng hóa học thường gặp là phản ứng trùng hợp.
Nhóm Aromatic dễ bị oxy hóa và dễ tác dụng với H2SO4.
11
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Trong dầu nhẹ, trừ dầu thô Borneo hàm lượng nhóm Aromatic rất thấp dưới 10%; trong
dầu nặng chúng chiếm tỷ trọng cao hơn, thường từ 30% trở lên. Đặc biệt, nhóm này là
nguyên liệu chưng cất ra xăng chống nổ nên chúng có chỉ số octan cao.
Acetylen:
Công thức tổng quát la C
n
H
2n-2.
Nhóm này thường tạo thành hỗn hợp phức tạp với dãy Paraffin và Naften. Dầu thô
Naftenparefin chiếm 75% lượng dầu thế giới.
2.1.2 Các hợp chất phi cacbon
Đây là những hợp chất, mà trong phân tử của nó ngoài cacbon, hydro còn có
chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh tức là những hợp chất hữu cơ của oxy, nitơ, lưu huỳnh.
Điển hình như Resin và Asphan. Resin và Asphan là hydro vòng cao phân tử có chứa các
tổ phần ngoại lai, chủ yếu là N, S và O. Do N, S, O là các nguyên tố có phân tử khối lớn
nên Resin và Asphan là những thành phần nặng nhất của dầu thô. Chúng thường xuất
hiện cùng Aromatic nặng với hàm lượng lên tới 25 – 60%.
Cần chú ý, đứng về thành phần nguyên tố thì hàm lượng O, N, S trong dầu mỏ
rất ít, tuy nhiên, vì những nguyên tố này thường kết hợp với các gốc hydrocacbon,
nên trọng lượng phân tử của chúng cũng tương đương với trọng lượng phân tử của
hydrocacbon mà nó đi theo do đó hàm lượng của chúng khá lớn.
2.2 Tính chất vật lý và phân loại theo mục đích sử dụng dầu mỏ
2.2.1 Tính chất vật lý
Tính chất vật lý của dầu thường được quan tâm khi xem xét các vấn đề ảnh hưởng tới

môi trường trong hoạt động dầu khí là: màu, tính bay hơi, độ nhớt và điểm cháy.
Về màu, thay đổi từ đen sang đỏ nâu hoặc từ không màu sang màu vàng lục rồi sang hổ
phách. Hầu hết các dầu thô đều có tính phát quang.
2.2.2 Phân loại theo mục đích sử dụng
Khoảng nhiệt độ sôi của các sản phẩm dầu mỏ trong chưng cất phân đoạn trong điều kiện
áp suất khí quyển tính theo độ C là:
- Xăng ête: 40-70 °C (được sử dụng như là dung môi)
- Xăng nhẹ: 60-100 °C (nhiên liệu cho ô tô)
- Xăng nặng: 100-150 °C (nhiên liệu cho ô tô)
- Dầu hỏa nhẹ: 120-150 °C (nhiên liệu và dung môi trong gia đình)
- Dầu hỏa: 150-300 °C (nhiên liệu )
- Dầu điêzen: 250-350 °C (nhiên liệu cho động cơ điêzen/dầu sưởi)
- Dầu bôi trơn: > 300 °C (dầu bôi trơn động cơ)
12
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
- Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, các nhiên liệu khác
3. Quá trình hình thành dầu mỏ
3.1 Theo thuyết sinh vật học
Đa số các nhà địa chất coi dầu lửa giống như than và khí tự nhiên là sản phẩm của sự nén
và nóng lên của các vật liệu hữu cơ trong các thời kỳ địa chất. Theo lý thuyết này, nó
được tạo thành từ các vật liệu còn sót lại sau quá trình phân rã xác các động vật và tảo
biển nhỏ thời tiền sử (các cây cối trên mặt đất thường có khuynh hướng hình thành than).
Qua hàng thiên niên kỷ vật chất hữu cơ này trộn với bùn, và bị chôn sâu dưới các lớp
trầm tích dày. Kết quả làm tăng nhiệt và áp suất khiến cho những thành phần này bị biến
hoá, đầu tiên thành một loại vật liệu kiểu sáp được gọi là kerogen, và sau đó thành một
hydrocarbons khí và lỏng trong một quá trình được gọi là catagenesis. Sự tập trung
hydrocarbons bên trong một bẫy hình thành nên một giếng dầu, từ đó dầu lỏng có thể
được khai thác bằng cách khoan và bơm.
3.2 Theo thuyết vô cơ
Cuối thế kỷ 19 nhà hóa học người Nga Dmitri Ivanovich Mendeleev đã đưa ra lý thuyết

vô cơ giải thích sự hình thành của dầu mỏ. Theo lý thuyết này dầu mỏ phát sinh từ phản
ứng hóa học giữa cacbua kim loại với nước tại nhiệt độ cao ở sâu trong lòng trái đất tạo
thành các hiđrocacbon và sau đó bị đẩy lên trên. Các vi sinh vật sống trong lòng đất qua
hàng tỷ năm đã chuyển chúng thành các hỗn hợp hiđrôcacbon khác nhau. Lý thuyết này
là một đề tài gây nhiều tranh cãi trong giới khoa học, tạo thành trường phái Nga -
Ukraina trong việc giải thích nguồn gốc dầu mỏ.
3.3 Theo thuyết hạt nhân
Lý thuyết thứ ba, được giải thích trong nguyệt san khoa học Scientific American vào năm
2003, cho rằng các hợp chất hyđrocacbon được tạo ra bởi những phản ứng hạt nhân trong
lòng Trái Đất.
4. Tầm quan trọng về kinh tế của dầu mỏ
Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện đại dùng để sản
xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông vận tải. Hơn nữa,
dầu cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo (plastic) và
nhiều sản phẩm khác. Vì thế dầu thường được ví như là "vàng đen".
Tùy theo nguồn tính toán, trữ lượng dầu mỏ thế giới nằm trong khoảng từ 1.148 tỉ thùng
(barrel). Trữ lượng dầu mỏ tìm thấy và có khả năng khai thác mang lại hiệu quả kinh tế
với kỹ thuật hiện tại đã tăng lên trong những năm gần đây và đạt mức cao nhất vào năm
2003. Người ta dự đoán rằng trữ lượng dầu mỏ sẽ đủ dùng cho 50 năm nữa.
13
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Năm 2003 trữ lượng dầu mỏ nhiều nhất là ở Ả Rập Saudi (262,7 tỉ thùng), Iran (130,7 tỉ
thùng) và ở Iraq (115,0 tỉ thùng) kế đến là ở Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất,
Kuwait và Venezuela. Nước khai thác dầu nhiều nhất thế giới trong năm 2003 là Ả Rập
Saudi (496,8 triệu tấn), Nga (420 triệu tấn), Mỹ (349,4 triệu tấn), Mexico (187,8 triệu
tấn) và Iran (181,7 triệu tấn). Việt Nam được xếp vào các nước xuất khẩu dầu mỏ từ năm
1991 khi sản lượng xuất được vài ba triệu tấn. Đến nay, sản lượng dầu khí khai thác và
xuất khẩu hàng năm đạt vào khoảng 20 triệu tấn/năm.
Vì tầm quan trọng kinh tế, dầu mỏ cũng là lý do cho những mâu thuẫn chính trị. Tổ chức
các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) đã sử dụng dầu mỏ như vũ khí trong cuộc xung đột

Trung Đông và tạo ra cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm 1973 và 1979.
C. NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ CỦA SỰ CỐ TRÀN DẦU
1. Quan sát và phân tích theo các vị trí thường xảy ra tràn dầu
1.1 Trên thế giới
Hình 5: Bản đồ các vị trí tràn dầu lớn trên thế giới
14
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
1.2Ở Việt Nam
Hình 6: Bản đồ các vị trí tràn dầu lớn ở Việt Nam
Dựa vào vị trí các khu vực thường xảy ra các sự cố tràn dầu ta có thể xác định được
nguyên nhân khách quan gây ra các sự cố chủ yếu là do:
1). Nơi đây có các rạn san hô và các mảng đá ngầm sắc nhọn có khả năng làm rách
bộ phận đáy và bên hông của các tàu thuyền.
2). Sóng lớn, thường xảy ra các trận bão biển gây khó khăn cho việc điều chỉnh
hướng tàu.
3). Sự xuất hiện bất thường của các tảng băng ngầm có kích thước lớn va đập vào
tàu gây hư hỏng một số bộ phận của tàu.
4). Khi gặp sự cố, khó liên lạc và truyền báo thong tin về tình trạng đang xảy ra trên
tàu, gây hạn chế sự cứu trợ khẩn cấp từ bộ phận liên quan có trách nhiệm theo
dõi và xử lý.
15
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
2. Nguyên nhân gây nên sự cố tràn dầu
Nguyên nhân dầu tràn chỉ có thể xuất
phát từ ba khả năng:
• Thứ nhất, trên mặt nước biển. Rò rỉ từ
các tàu thuyền hoạt động ngoài biển:
chiếm khoảng 50% nguồn ô nhiễm dầu
trên biển. Do tàu chở dầu trong vùng
ảnh hưởng bị sự cố ngoài ý muốn hoặc

cố ý súc rửa, xả dầu xuống biển

Hình 7: Tàu gặp sự cố

• Thứ hai, trong lòng nước biển. Do rò rỉ các ống dẫn dầu, các bể chứa dầu trong lòng
nước biển
Hình 8: Rò rỉ các đường ống dẫn dầu
• Thứ ba, dưới đáy biển. Do khoan thăm dò, khoan khai thác, túi dầu bị rách do địa chấn
hoặc do nguyên nhân khác Trong tự nhiên có những túi dầu nằm rất sâu dưới đáy biển
nên việc khoan thăm dò cực khó. Tuy nhiên nếu động đất xảy ra ở ngay khu vực có túi
16
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
dầu thì khả năng túi dầu bị vỡ, bị xì là hoàn toàn có thể. Mặt khác, trong lòng đất có rất
nhiều vi sinh vật yếm khí, một số loài có khả năng “nhả” ra axit làm bào mòn các lớp
trầm tích nằm phía trong hoặc ngoài các túi dầu, khí.
Giới khai thác dầu khí đã biết lợi dụng khả năng này của đội quân vi sinh vật yếm khí
trên nhằm góp phần làm thông thương tốt hơn các mạch dầu, khí. Tuy nhiên, bằng suy
luận tương tự thì đội quân vi sinh vật này cũng có thể tàn phá lớp trầm tích bên ngoài mỏ
dầu, đến một lúc nào đó làm dầu “xì” ra
Hình 9: Các hệ thống khoan gặp trục trặc
• Các tàu thuyền không đảm bảo chất lượng lưu hành trên biển là nguyên nhân chính
dẫn tới rò rỉ dầu từ các tàu thuyền (tàu của ngư dân và các tàu chở dầu), đắm tàu do
va vào đá ngầm.
• Các cơ sở hạ tầng phục vụ khai thác và lưu trữ dầu khí không đảm bảo tiêu chuẩn
nên dẫn đến tràn dầu, thậm chí ở các cực của trái đất các nhà sản suất còn thải cả
nước lẩn dầu và các chất hóa học nguy hiểm ra biển.
• Ngoài ra các nguyên nhân khách quan nói trên còn phải nói đến các nguyên nhân
chủ quan do hành động thiều ý thức của con người đã trực tiếp hoặc gián tiếp khiến
dầu tràn ra biển.
3. Hậu quả của tràn dầu

Trên thế giới, hàng năm có rất nhiều vụ tràn dầu từ nhiều nguyên nhân khác nhau làm
ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái như: nước, đất, không khí, sinh vật và
cả con người. Gây thiệt hại nhiều đến công sức và tiền bạc.
3.1 Hậu quả về kinh tế
• Tốn kém tiền bạc để làm sạch môi trường bị ô nhiễm.
Ví dụ: Vụ tràn dầu ở Alaska, (1989) mất 2.5 tỉ USD cho quá trình làm sạch, vàước
tính toàn bộ chi phí lên đến 9.5 tỉ USD. Tàu KASCO MONROVA tại Cát Lái – Tp Hồ
17
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Chí Minh năm 2005 (tràn 518 tấn dầu DO) đền bù khoảng 14.4 tỉ VND. Khi sự cố tràn
dầu xảy ra thì gây ra nhiều thiệt hại và tổn thất đối với cả nhà nước và tư nhân.
• Ngoài những thiệt hại trực tiếp về tài sản ra còn có các ảnh hưởng mang tính chất
lâu dài như các cảnh quan bờ biển du lịch, các vùng nuôi trồng, đánh bắt thủy hải
sản….Gây trở ngại cho vận tải đường biển.
Hình 10: Ngư dân đánh cá trên vùng nước nhiễm dầu.
• Thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế cho người dân. Sự suy giảm sản lượng cá đánh
bắt, hơn nữa cá đánh bắt lên mang bán ở chợ, người tiêu dùng không dám ăn vì tôm
cá có mùi xăng dầu nên người dân đành gác ngư cụ. Suy giảm năng suất của thủy.
3.2 Hậu quả về môi trường
• Làm thay đổi tính chất lí hóa của môi trường nước. Tăng độ nhớt, giảm nồng độ oxy
hấp thụ vào nước, dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng về sinh vật biển, đặc biệt là các
rạn san hô và các loại sinh vật nhạy cảm với sự thiếu oxy.
• Một tấn dầu mỏ tràn ra biển có thể loang phủ 12 km
2
mặt nước, tạo thành lớp váng
dầu ngăn cách nước và không khí, làm thay đổi tính chất của môi trường biển, cản
trở việc trao đổi khí oxi và cacbonic với bầu khí quyển.
18
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Hình 11: Dầu lan rộng làm ô nhiễm môi trường biển

• Làm thay đổi tính chất, hệ sinh thái vùng bờ biển. Sóng đánh khoảng 10% lượng
dầu vào đất liền, số dầu đó mang nhiều hoá chất độc, đã làm hư hại đất ven biển.
• Cặn dầu lắng xuống đáy làm ô nhiễm trầm tích đáy biển.
• Làm ảnh hưởng đến khí hậu khu vực, giảm sự bốc hơi nước dẫn đến giảm lượng
mưa, làm nghèo tài nguyên biển.
3.3 Hậu quả đối với sinh vật
Nhiều người không nhận ra rằng tất cả các loài động vật trong đại dương đều bị
ảnh hưởng bởi tràn dầu. Sinh vật phù du, ấu trùng cá, và các sinh vật ở dưới đáy đều bị
ảnh hưởng một cách mạnh mẽ. Ngay cả cỏ biển, trai, hàu cũng đều bị ảnh hưởng do tràn
dầu.
• Dầu thấm qua bộ lông của chim biển, làm giảm khả năng bảo vệ của long làm giảm
độ nổi trên mặt nước của chúng, làm giảm khả năng bay của chim, càng làm chúng
khó thoát các động vật săn mồi.
• Khi cố gắng rỉa lông, chim thường nuốt dầu vào bụng, dẫn tới làm hại thận, thay
đổi chức năng của phổi, gây ra mất nước và mất cân bằng trao đổi chất.
19
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Hình 12: Chim bị nhiễm độc khi ăn phải con mồi bị nhiễm độc
• Sự thay đổi cân bằng hormon bao gồm luteinizing protein cũng có thể xảy ra ở một
số loài chim khi tiếp xúc với dầu.
Hình 12: Hơn 2000 chim cánh cụt bị lấm dầu
20
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Hình 13: Một con rùa biển kiếm ăn trong làn nước phủ dầu
• Các động vật có vú biển bị dính dầu cũng bị ảnh hưởng tương tự như với chim. Dầu
phủ lên bộ lông của rái cá và hải cẩu làm giảm khả năng trao đổi chất và làm giảm
thân nhiệt. Khi ăn phải dầu, động vật sẽ bị chứng mất nước và giảm khả năng tiêu
hóa.
Hình 14: Dầu
loang trên mặt

nước.
• Do dầu
nổi trên
mặt nước
làm ánh
sáng
giảm khi
xuyên
vào trong nước, nó hạn chế sự quang hợp của các thực vật biển và các sinh vật phù
du.
• Tràn dầu có thể làm hỏng toàn bộ dây chuyền thực phẩm trong khu vực.
3.4 Hậu quả đối với con người
21
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
• Sức khỏe của dân cư đông đúc sống trong vùng, nguồn hải sản là thực phẩm của họ
cũng bị ảnh hưởng lâu dài.
• Một số người tham gia trực tiếp công việc giải quyết hậu quả thảm họa đã phải nhập
viện với triệu chứng bị nhiễm các độc tố trong thành phần dầu thô (74 người trong
số 109 trường hợp liên quan).
• Các quan chức y tế cũng thông báo các trường hợp nhiễm bệnh có liên quan của dân
cư sống trong vùng và cảnh báo về tác động lâu dài của ô nhiễm dầu đối với sức
khỏe con người
• Dầu có ảnh hưởng trực tiếp đến người thông qua tiếp xúc trực tiếp hoặc hít thở hơi
dầu gây buồn nôn, nhức đầu, các vấn đề về da Ngoài ra chúng còn gây ra 1 số
bệnh như ung thư, bệnh phổi, gián đoạn hormon…
D. XỬ LÝ DẦU TRÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH
Hiện nay, các trung tâm nghiên cứu, các tập đoàn kinh tế và hang hóa dầu lớn thuộc
các công ty đa quốc gia trên thế giới dang tích cực nghiên cứu và bước đầu đã đạt
được những thành công trong việc tạo ra những vi sinh vật chuyên ăn dầu hay chế
phẩm sinh học phân hủy dầu.

1. Vi sinh vật
Các nhà khoa học đã tìm ra những VSV có khả năng phân hủy dầu mỏ:
Vi khuẩn : Achromobbacter;Aeromonas; Alcaligenes; Arthrobacter; Bacillus;
Beneckea; Brevebacterium; Coryneforms; Erwinia; Flavobacterium; Klebsiella;
Lactobacillus; Leucothrix; Moraxella; Nocardia; Peptococcus; Pseudomonas;
Sarcina; Spherotilus; Spirillum; Streptomyces; Vibrio; Xanthomyces.
Xạ khuẩn: Streptomyces Sp; Actinomyces Sp.
Nấm: Allescheria; Aspergillus; Aureobasidium; Botrytis; Candida;
Cephaiosporium; Cladosporium; Cunninghamella; Debaromyces; Fusarium;
Gonytrichum; Hansenula; Helminthosporium; Mucor; Oidiodendrum;
Paecylomyces; Phialophora; Penicillium; Rhodosporidium; Rhodotorula;
Phương pháp xử lý
Sử dụng vi sinh vật có sẵn trong môi trường ô nhiễm
Để làm được điều này, người ta bơm ôxy vào vùng bị ô nhiễm do gặp sự cố và cung
cấp một hỗn hợp dinh dưỡng để làm gia tăng nhanh chóng số lượng vi sinh vật. Hổn hợp
được biết nhiều đến: Inipol gồm phosphates và nitrates do hang Elf-Aquitaine phối hợp
với viện hải dương học Paul-Ricard chế tạo.
22
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
1. Vi sinh vật điển hình : Vi khuẩn chuyên ăn dầu Alcanivorax
Borkumensis

Hình 15: Vi khuẩn ăn dầu Alcanivorax Borkumensis
Alcanivorax Borkumensis là tên một loài vi khuẩn
chuyên sống trong những vùng nước bị nhiễm dầu.
Sinh vật biển nhỏ bé này hầu như không tìm thấy trong
các vùng nước sạch, nhưng có mặt ở dòng thủy triều
đen nhỏ nhất. Việc trao đổi của nó dựa vào các
hydrocarbon là nguồn cung cấp duy nhất carbon và
năng lượng.

Alcanivorax Borkumensis có thể tăng sinh một cách
hiệu quả và hầu như chỉ sinh sống nhờ hydrocarbon
trong dầu thô. Nó có thể phân hủy một lượng lớn
hydrocarbon. Loài vi khuẩn này sản sinh những chất
hoạt hóa bề mặt (surfactant) sinh học góp phần chuyển
chất dầu sang trạng thái nhũ tương và tăng tốc quá trình
phân hủy.
Mỗi năm có hàng triệu tấn dầu tràn ở các đại dương. Một phần nhỏ do bị ngấm bởi các
mỏ dầu thiên nhiên nhưng phần lớn do con người. Một trong các sự kiện ô nhiễm nguy
kịch nhất trong mấy năm gần đây là thủy triều đen do một tàu chở dầu lớn bị đắm ngoài
khơi bờ biển Galicie thuộc Tây Ban Nha, làm tràn khoảng 17.000 tấn nhiên liệu nặng.
23
Hình 16: Mô hình một nhiễm
sắc thể của vi khuẩn
Alcanivorax Borkumensis
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
Chủng vi khuẩn thứ hai:
CHDBMSH -SG7
Thuộc họ Pseudomonas, Gram âm và
CHDBMSH- SG7 thuộc nhóm Glycolipids
có khả năng phân hủy dầu DO khá mạnh.
Trong 80% dầu DO của dịch nhiễm ban
đầu có đến 17-18 % đã bị chuyển hóa trong
vòng 3 ngày. Chủng vi khuẩn này sử dụng
cacbon từ Cn-Cm vi khuần SG-7 bắt đầu
sinh ra chất phân hủy dầu CHDBMSH sau 2
ngày.
Điều kiện thích hợp, CHDBMSH- SG7 ở
dạng dịch nuôi có khà năng làm giảm sức
căng bề mặt của môi trường nuôi cấy từ 50,8

N/m xuống 31,2 N/m và thể hiện tính tạo
nhũ mạnh với xilen n-hexan và dầu DO. Hình 17: Vi khuẩn CHDBMSH -SG7
So với SDS một hợp chất hoạt động bề mặt hóa học thì CHDBMSH- SG7 có hoạt tính
cao hơn ngàn lần.

Sừ dụng vi sinh vật được nuôi cấy và tuyển chọn trong phòng thí nghiệm
Phương pháp này khó thực thi hơn nhưng đạt hiệu quà cao. Để xử lý dầu ô nhiễm ta
bơm vào khu vực ô nhiễm các siêu vi khuẩn đã được tuyển lựa ở phòng thí nghiệm.
Hiện nay các nhà khoa học cũng đang tích cực nghiên cứu để chuyển tổ hợp 4 gen từ
4 chủng có khả năng cắt mạch hữu cơ của dầu mỏ vào cùng một chủng vi khuẩn và dùng
chủng vi khuẩn đó để phân hủy lớp dẩu loang trên biển. Chủng vi khuẩn được chọn là
Pseudomonas Putida sống trong đất, ăn carbon, nito, hydro và oxy có vật chất hữu cơ như
xác thực vật chết.
Quá trình nuôi cấy trải qua các giai đoạn sau:
- Pseudomonas Putida được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm với môi trường thuận
lợi nhất cho vi khuẩn phát triển.
- Vi khuẩn này được nuôi bằng những thức ăn ưa thích, trong đó có nit ova oxy.
Một dòng đầu styrene ổn định được cấp cho vi khuẩn, giúp chúng tăng trưởng.
- Sau khi quẩn thể lớn tới kích cỡ nhất định, người ta dừng cấp nito cho chúng, kích
thích vi khuẩn bắt đẩu dự trữ cacbon để dùng về sau.
24
Ứng dụng vi sinh vật vào xừ lý dầu tràn Nhóm 11_DH09DL
2. Chế phẩm sinh học phân hủy dầu tràn
Sản phẩm LOT 11: Xử lý dầu thô tràn trên đất
Được phun lên dầu tràn trên đất làm tan rã và rửa trôi dầu để chúng thấm qua đất
xốp. Trong quá trình đó các hạt bụi khoáng bao bọc các hạt dầu kết tụ ngăn không
cho chúng kết hợp thành các hạt lớn hơn.
Sự hợp nhất các mặt vật lý trong mùn đất là quá trình phân hủy tự nhiên. Thời gian
để dầu phân hủy hoàn toàn là khoảng từ 4-6 tháng ở nhiệt độ 20-25
o

C. LOT 11 có
thành phần không độc hại và cho phép có trong thực phẩm của người cũng như các
loại mỹ phẩm.
Sản phẩm SOT: Xử lý dầu dạng rắn
Sản phẩm SOT là một loại bột hỗn hợp không độc. Hạt bột có kích cỡ khoảng 20 -
500 micron. Khi rắc bột lên dầu tràn trên biển, nó sẽ thâm nhập và bám chặt vào dầu
bằng các hạt khoáng của nó. Để xử lý một lít dầu cần phải rắc 5kg bột này, khi dầu
đã vào trong bột, trở thành khối lỏng kết tủa như là cặn dưới biển (trầm tích biển). Ở
đó cặn mới này không gắn kết với trầm tích tự nhiên đang có mà thu hút các vi sinh
vật tồn tại trong tự nhiên chúng sẽ phân hủy dầu trong thời gian khoảng 3 tháng.
Sàn phẩm này có thể áp dụng đối với tất cả các loại dầu tự nhiên cũng như nguyên
chất và hầu hết các sản phẩm hóa dầu.
Sản phẩm LOT: Xử lý dầu dạng lỏng
Xử lý dầu dạng lỏng là một hỗn hợp các loại rượu khác nhau không độc, là chất cô
đặc hòa tan với nước. Người ta dùng giải pháp phun thành tia chất lỏng này lên dầu
đã bị thấm sâu trong đất. Dầu sẽ tự hòa tan và tự phân hủy trong đất bằng phương
pháp sinh học với khoảng thời gian từ 4-6 tháng. Với sản phẩm LOT, người ta có
thể tắm choc him và các loại động vật khác bị nhiễm dầu tràn, ngoài ra xử lý được
cả dầu thô, dầu DO, dầu FO và các loại xăng.
3. Các hóa chất khác
Hóa chất chống dầu tràn Degroil
Đây là sản phẩm do các nhà khoa học Nga nghiên
cứu và sản xuất. Hoạt chất này giúp tăng cường khả
năng phân hủy các tác nhân gây hại từ dầu mỏ. Đó
là một cấu trúc hóa khá phức tạp với các thành
phần: aminoacid, protein, enzyme, đường phức.
Degroil hoàn toàn vô hại đối với người và động vật, các vết bẩn từ dầu mỏ nhanh chóng
biến mất khi sản phẩm này tiếp xúc với nó.
25