Đánh giá ô nhiễm diệt cỏ đioxin và khả năng phân hủy sinh học tại Biên Hòa, Đồng Nai

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Dioxin, đặc điểm tính chất của dioxin và các chất tương tự

1.1.1. Các đặc điểm lý, hóa học của dioxin

1.1.2. Dioxin có độ bền cao

1.1.3. Dioxin ái mỡ và kỵ nước

1.1.4. Tính bền vững hoá học

1.1.5. Tính bền nhiệt

1.1.6. Thời gian bán huỷ của dioxin

1.1.7. Nguồn gốc và khối lượng dioxin do chiến tranh hoá học để lại ở Nam Việt Nam

1.1.8. Đặc điểm ô nhiễm dioxin ở sân bay Biên Hòa, Đà Nẵng và Phù Cát

1.1.8.1. Ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Biên Hòa

1.1.8.2. Tình trạng ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Đà Nẵng

1.1.8.3. Tình trạng ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Phù Cát

1.1.9. Một số đặc tính của chất diệt cỏ 2,4-D và 2,4,5-T

1.1.10. Phân hủy sinh học chất diệt cỏ 2,4-D và 2,4,5-T

1.1.10.1. Phân hủy sinh học hiếu khí 2,4-D và 2,4,5-T

1.1.10.2. Các cụm gene tham gia phân hủy 2,4-D

1.1.10.3. Enzyme 2,4-dichlorophenoxyacetate/α-ketoglutarate dioxygenease

1.1.10.4. Các enzyme monooxygenease tham gia quá trình phân hủy chất diệt cỏ 2,4,5-T và 2,4-D

1.1.11. Các nghiên cứu về phân hủy sinh học 2,4-D và 2,4,5-T ở Việt Nam

1.1.12. Chuyển hóa, phân hủy sinh học dioxin và các chất tương tự

1.1.12.1. Phân hủy hiếu khí sinh học dioxin và các hợp chất tương tự dioxin bởi vi khuẩn

1.1.12.2. Phân hủy hiếu khí sinh học dioxin và dibenzofuran không chứa clo

1.1.12.3. Phân hủy dioxin và dibenzofuran bởi oxy hóa kép vị trí bên

1.1.12.4. Phân hủy dioxin và các hợp chất tương tự dioxin bởi oxy hóa kép vị trí góc

1.1.12.5. Phân hủy sinh học các hợp chất dioxin và dibenzofuran chứa clo

1.1.12.6. Phân hủy các hợp chất dioxin chứa clo bởi enzyme cytochrome P-450-monooxygenease

1.1.12.7. Nghiên cứu phân hủy sinh học chất diệt cỏ chứa dioxin ở Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phân tích các đồng phân độc của dioxin

2.2.2. Phân tích hàm lượng mùn, thành phần cơ giới

2.2.3. Nghiên cứu đa dạng vi sinh vật trong đất

2.2.4. Lấy mẫu đất để tiến hành phân tích vi sinh vật

2.2.5. Phân lập vi khuẩn

2.2.6. Tách DNA tổng số mẫu đất nhiễm, mẫu bùn hồ và từ VSV nuôi cấy

2.2.7. Phương pháp nghiên cứu các đặc điểm hình thái vi sinh vật

2.2.8. Phân loại vi sinh vật bằng xác định trình tự gene 16S rRNA

2.2.9. Xác định trình tự đoạn gene tfdA mã hóa cho enzyme phân hủy 2,4-D

2.2.10. Xác định trình tự đoạn gene mã hóa enzyme dioxin dioxygenase

2.2.11. Định tính khả năng sử dụng chất diệt cỏ/dioxin của vi khuẩn

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc điểm ô nhiễm khu vực Tây sân bay Biên Hòa

3.2. Sự phân bố hàm lượng đồng phân 2,3,7,8-TCDD trong đất tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa

3.3. Sự phân bố hàm lượng mùn trong đất khu vực Tây sân bay Biên Hòa

3.4. Sự phân bố hàm lượng sét tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa

3.5. Đặc điểm sinh học của một số chủng vi khuẩn phân lập từ đất ô nhiễm chất diệt cỏ/dioxin tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa

3.5.1. Phân lập và xác định khả năng phân hủy chất diệt cỏ/dioxin của một số chủng vi khuẩn

3.5.2. Phân loại chủng vi khuẩn BHNA1

3.5.3. Phân loại chủng vi khuẩn BHNB1

3.5.4. Một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn sử dụng chất diệt cỏ/dioxin và các chất tương tự

3.5.5. Sự tồn tại của các gene tfdA ở chủng BHNA1

3.5.6. Sự tồn tại của các gene tfdA ở chủng BHNB1

3.5.7. Sự tồn tại của gene dioxin dioxygenase ở chủng BHNB1

3.5.8. Định tính khả năng sử dụng các chất diệt cỏ/dioxin

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Đặc điểm ô nhiễm tại Biên Hòa

Khu vực Tây sân bay Biên Hòa là một trong những điểm nóng về ô nhiễm diệt cỏ và đioxin tại Việt Nam. Nghiên cứu cho thấy nồng độ đioxin tại đây có thể lên tới 5,8 triệu ppt, đặc biệt ở khu vực phía Nam sân bay. Các mẫu đất được phân tích cho thấy sự tồn tại của nhiều đồng phân độc hại, trong đó 2,3,7,8-TCDD là đồng phân chính. Theo các nghiên cứu trước đây, ô nhiễm môi trường tại Biên Hòa không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn gây ra những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Việc xác định mức độ ô nhiễm và các đặc điểm của chất độc là rất cần thiết để có biện pháp khắc phục hiệu quả.

1.1 Tình trạng ô nhiễm

Tình trạng ô nhiễm tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa đã được ghi nhận từ nhiều năm trước. Các nghiên cứu cho thấy nồng độ đioxin trong đất và trầm tích cao hơn nhiều so với mức an toàn. Khu vực này đã từng là nơi lưu trữ và phun rải chất diệt cỏ trong thời kỳ chiến tranh, dẫn đến sự tích tụ của các hợp chất độc hại. Việc phân tích các mẫu đất cho thấy sự phân bố không đồng đều của đioxin, với nồng độ cao nhất tập trung ở các khu vực gần nguồn phát thải. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

II. Khả năng phân hủy sinh học

Khả năng phân hủy sinh học của các vi sinh vật địa phương tại khu vực ô nhiễm Tây sân bay Biên Hòa đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Các chủng vi khuẩn phân lập từ đất ô nhiễm cho thấy khả năng phân hủy chất diệt cỏ và đioxin. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số chủng vi khuẩn có thể sử dụng đioxin như một nguồn carbon và năng lượng, từ đó giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong đất. Việc xác định các gene chức năng như tfdA và dioxin dioxygenase là rất quan trọng trong quá trình này. Những kết quả này mở ra hướng đi mới cho việc áp dụng công nghệ phân hủy sinh học trong xử lý ô nhiễm tại Biên Hòa.

2.1 Đặc điểm vi sinh vật

Các chủng vi sinh vật phân lập từ khu vực Tây sân bay Biên Hòa đã được phân tích để xác định khả năng phân hủy đioxin. Kết quả cho thấy một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy hiệu quả các hợp chất độc hại này. Việc nghiên cứu đa dạng vi sinh vật và các gene chức năng trong đất nhiễm là rất cần thiết để phát triển các phương pháp xử lý ô nhiễm hiệu quả. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc kích thích các vi sinh vật bản địa có thể giúp tăng cường khả năng phân hủy chất độc trong môi trường.

III. Biện pháp khắc phục ô nhiễm

Để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường tại khu vực Tây sân bay Biên Hòa, cần áp dụng các biện pháp công nghệ phù hợp. Phương pháp phân hủy sinh học được coi là một trong những giải pháp khả thi nhất do tính hiệu quả và thân thiện với môi trường. Việc phát triển quy trình công nghệ dựa trên các nghiên cứu về vi sinh vật và gene chức năng sẽ giúp xử lý ô nhiễm một cách bền vững. Các biện pháp khắc phục cần được thực hiện đồng bộ và có sự tham gia của cộng đồng để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

3.1 Đề xuất giải pháp

Các giải pháp khắc phục ô nhiễm tại Biên Hòa cần bao gồm việc áp dụng công nghệ xử lý sinh học, kết hợp với các biện pháp quản lý môi trường. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để thực hiện các chương trình giám sát và đánh giá tình trạng ô nhiễm. Việc nâng cao nhận thức của người dân về tác hại của đioxin và các chất độc hại cũng là một phần quan trọng trong công tác bảo vệ môi trường. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới và hiệu quả hơn trong việc xử lý ô nhiễm.

Đánh giá đặc điểm ô nhiễm dư lượng chất diệt cỏ đioxin và khả năng phân hủy sinh học tại khu vực Biên Hòa, Đồng Nai