MỞ ĐẦU Dầu mò là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu cùa tất câ các phương tiện giao thông cũng như nhiên liệu trong đời sống hàng ngày của con người. Dầu mỏ đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong nền kinh tế toàn cầu. Nó tác động tới sự phát triền nền kinh tế của mọi quốc gia trên Thế giới và hầu như mọi ngành công nghiệp đều phụ thuộc rất lớn vào nguồn tài nguyên quý giá này. Từ nguồn tính toán, trữ lượng dầu mỏ thế giới nàm trong khoảng từ 1.148 tỉ thùng đến 1.
Dự kiến nguồn năng lượng trên thế giới từ dầu mỏ có thê lên tới 80% vào giai đoạn 2016-2017. Nhưng sự “cung không đú cầu” do các quốc gia có nguồn dầu mỏ là quá ít so với nhu cầu sừ dụng của hàng trăm quốc gia trên thế giới. Do đó việc khai thác và vận chuyến dầu ngày càng được đấy mạnh. Cùng với sự phát triển cùa việc khai thác, chế biến và vận chuyến dầu, một trong những vấn đề đang được quan tâm hiện nay là tinh trạng ô nhiễm môi trường của các chất thài (các hydrocarbon) có trong dầu.
Các hiện tượng tràn dầu, rò rỉ dầu gây tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường như: hủy hoại hệ sinh thái động thực vật, gây ánh hưởng trục tiếp đến cuộc sống con người, v. Phương pháp phân hủy sinh học sử dụng các tác nhân sinh học như vi sinh vật và các chat có hoạt tính sinh học do vi sinh vật sàn sinh ra đã được sừ dụng kết hợp cùng với các phương pháp vật lý, hóa học để xứ lý nước nhiễm dầu và đã cho kết quá khả quan. Gan đây, các nhà khoa học đã đưa ra phương pháp sừ dụng màng sinh học (Biofilm) đế xứ lý các hợp chất hữu cơ khó phân húy trong nước bị ô nhiễm dầu. Màng sinh học là tập hợp các nhóm vi sinh vật trong đó các tế bào vi sinh vật được gắn chung vào trong chat nền polymer có thành phần chủ yếu là polysaccharide và protein do chúng tạo ra.
Chính đặc điếm này giúp các tế bào vi sinh vật chống chịu được với các điều kiện khắc nghiệt của môi trường như: sự suy giảm nguồn dinh dưỡng và các yếu tố vật lý môi trường thay đối (sự thay đối về pH, nhiệt độ, sự thấm thấu hay sự mất nước của tế bào, v.) từ đó làm tăng hiệu suất phân hủy các hợp chất ô nhiễm khi xừ lý ngoài hiện trường. Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng phân hủy dầu diesel của màng sinh học do chủng vi khuẩn tạo thành được phân lập từ mẫu đất và mẫu nưóc ô nhiễm dầu tại tỉnh Quãng Ngãi”. Mục tiêu đề tài: Phân lập và tuyển chọn được chủng vi khuẩn có khá năng phân hủy dầu diesel và có khâ năng tạo màng tốt nhất từ các chùng vi khuấn phân lập được tại các mầu đất và mầu nước ô nhiễm dầu thu thập được tại tinh Quàng Ngãi. Nội dung nghiên cứu: - Làm giàu và phân lập các chủng vi khuấn có khả năng sử dụng dầu diesel.
- Khảo sát khá năng sứ dụng dau diesel của các chùng vi khuẩn phân lập được. - Đánh giá khá năng tạo màng sinh học (biofilm) của các chúng vi khuân phân lập được. - Nghiên cứu một số đặc diêm sinh học của chùng vi khuẩn sử dụng dầu diesel và tạo màng tốt nhất từ các chủng vi khuân đã phân lập được. - Định tên chùng vi khuấn sử dụng dầu diesel và tạo màng tốt nhất từ các chùng vi khuấn đã phân lập được dựa vào xác định trình tự đoạn gen mã hóa 16S rRNA và xây dựng cây phát sinh chúng loại.
- Nghiên cứu ánh hường cúa một số điều kiện hóa lý (pH, nhiệt độ, nguồn carbon, nguồn nitrogen) đến sự hình thành màng sinh học của chúng vi khuẩn sử dụng dầu diesel và tạo màng tốt nhất. - Đánh giá khả năng phân hủy dầu diesel cùa màng sinh học do chủng vi khuấn sử dụng dau diesel và tạo màng tốt nhất tạo thành tại điều kiện tối ưu. TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình trạng ô nhiễm dầu và hậu quả tác động của nó 1.
Tình trạng ô nhiễm dầu trên thế giói và ỏ’ Việt Nam ❖ Trên thế giới Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc te (IEA), nhu cầu dầu mò toàn cầu sẽ tăng nhanh trong năm 2015 [58], Do đó việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu mỏ tại các vùng biến trên thế giới hiện nay đang được tiến hành mạnh mẽ đế cung cấp đú nhu cầu sừ dụng của chúng ta. Việc sử dụng dầu mò làm nhiên liệu cho quá trinh vận hành máy móc trong sàn suất, việc xuất khấu dầu mỏ đem lại năng suất hiệu quà kinh tế và lợi nhuận rất lớn. Tuy nhiên, việc khai thác, báo quản, vận chuyến chúng vẫn còn chưa tốt dần tới các sự cố tràn dầu gây thiệt hại lớn không chì về mặt kinh tế mà còn tác động xấu đen môi trường. Trên thế giới đã và đang xảy ra những vụ tràn dầu, rò ri dầu gây hậu quả nghiêm trọng như: Tai nạn dầu lớn nhất the giới xảy ra vào năm 1979.
Trong chiến tranh Iran - Irac (1981-1987) có 314 cuộc tấn công vào tàu chờ dầu. Đây là sự kiện tràn dầu lớn bất đầu vào tháng 3/1983, khi Irac tấn công vào 5 tàu trở dầu tại bờ biển Nowmz, làm thiệt hại 3 quy trinh sàn xuất dầu tại bờ biến Nowmz, đó là điều kiện tạo nên tràn dầu ở vùng Persian Gruff, ước tính khoảng 260. Ngày 20/4/2010, giàn khoan Deepwater Horizon nằm cách bờ biến Louisiana của Mỹ 50 dặm đã đột ngột phát nố và chìm xuống biển, giết chết 11 công nhân và khiến cho hàng trăm triệu lít dầu thô tràn ra biến, trớ thành sự cố tràn dầu lớn nhất từ trước tới nay. Khoáng nửa triệu tấn khí, 80% trong đó là khí methane, đã rò ri ra biến sau vụ nồ gây ra một thảm họa sinh thái nghiêm trọng cho khu vực rộng hơn 1.500 km2, ảnh hưởng tới việc kinh doanh của hàng loạt ngành kinh tế biền.
Vụ tràn dầu ở vịnh Bột Hải bắt đầu từ ngày 4/6/2011 tuy nhiên tới đau tháng 7, sự việc này mới được thông báo rộng rãi. Trung Quốc đã phải sống trong thám họa tràn dầu lớn nhất lịch sừ. Hàng trăm nghìn tấn dầu tràn trên biến Hoàng Hải. Một diện tích khoáng 840 đến hơn 4.000 km2 đã bị ô nhiễm nặng do dầu tràn.
3 Những tác động của ô nhiễm dầu tới môi trường, kinh tế xã hội, sức khõe con người, hệ sinh thái, v. cho thay việc can phải nồ lực hơn đe tim cách giãi quyết là vẩn đề của toàn cầu. ❖ Ở Việt Nam Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường biến và ngày càng trờ nên nghiêm trọng do hậu quà cùa sức ép dân so, sức ép tăng trưởng kinh tế, khả năng quản lý và sử dụng kém hiệu quá các nguồn tài nguyên biển. Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC) năm 2009 đưa ra con số uớc đoán rằng Việt Nam, hàng năm có khoảng 3,2 triệu tấn dầu làm ô nhiễm biên từ các nguồn khác nhau.
Các nguôn ô nhiễm chính được ghi nhận là từ dầu, phụ gia và sự cố tràn dầu gây tốn thất không nhỏ về mặt kinh tế và hệ sinh thái Việt Nam. Theo đánh giá của Viện Khoa học và Tài nguyên Môi trường biên-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam: Từ năm 1989 đến nay, vùng biển Việt Nam có khoảng 100 vụ tràn dầu do tai nạn tàu, các vụ tai nạn này đều đố ra biển từ vài chục đến hàng trăm tấn dầu [56], Trong 2 năm 2006 và 2007 tại ven biến các tinh miền Trung và miền Nam đã xáy ra một số sự cố tràn dầu không rõ nguồn gốc, nhất là từ tháng 1 năm 2007 đen tháng 6 năm 2007, có rất nhiều vệt dầu trôi dạt dọc bờ biến của 20 tỉnh từ đảo Bạch Long Vĩ xuống tới mũi Cà Mau. Trong sự cố này, các cơ quan chức năng đã thu gom được 1720,9 tan dầu. Tháng 6/2009, tàu Nhật Thuần đã chìm sâu xuống biến Vũng Tàu sau khi bùng cháy trong khoáng 2 giờ liền.
Theo Sở Tài nguyên Môi trường tinh Bà Rịa - Vũng Tàu, tại thời điếm xảy ra tai nạn, trong tàu Nhật Thuần có chứa khoáng 1,795m3 dầu cặn và chất thài lẫn dầu [4], 1. Hậu quả của ô nhiễm dầu Sự cố tràn dầu gày ô nhiễm môi trường biền, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hệ sinh thái. Đặc biệt là hệ sinh thái rừng ngập mặn, cỏ biến, vùng triều bãi cát, đầm phá và các rạn san hô. 0 nhiễm dầu làm giám khả năng chống đỡ, tính linh hoạt và khả năng khôi phục của các hệ sinh thái.
Hàm lượng dầu trong nước tăng cao, các màng dầu làm giảm khá năng trao đồi oxy giữa không khí và nước, làm giảm oxy trong nước, làm cán cân điều hòa oxy trong hệ sinh thái bị đáo lộn. Ngoài ra, dầu chứa nhiều thành phần khác nhau, làm biến đổi, phá húy cấu trúc tế bào sinh vật, có khi gây chết cà quần thế. Dầu thấm vào cát, bùn ờ ven biến có thế ănh 4 hưởng trong một thời gian rất dài. Đã có nhiều trường hợp các loài sinh vật chết hàng loạt do tác động của sự cố tràn dầu.
Điều đáng báo động nữa là dầu lan trên biển và dạt vào bờ trong thời gian dài không được thu gom sẽ làm suy giảm lượng cá thề sinh vật, gây thiệt hại cho ngành khai thác và nuôi trồng thủy, hái sản. Dầu gây ô nhiễm môi trường nước làm cá chết hàng loạt do thiếu oxy hòa tan. Dầu bám vào đất, kè đá, các bờ đào làm mất mỹ quan, gây mùi khó chịu đẫn đến doanh thu cúa ngành du lịch cũng bị thiệt hại nặng nề. Nạn tràn dầu còn làm ảnh hưởng đến hoạt động của các càng cá, cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu biển.
Do dầu trôi nổi làm hóng máy móc, thiết bị khai thác tài nguyên và vận chuyển đường thúy [57], 1. Các phưoTig pháp xử lý ô nhiễm dầu 1. Phuong pháp CO’học Khi sự cố tràn dầu xây ra, phương pháp cơ học được xem là biện pháp xừ lý đầu tiên giúp ngăn chặn, khống chế và thu gom nhanh chóng lượng dầu tràn. Một số biện pháp được sư dụng phồ biến như: dùng phao ngăn dầu chuyên dụng, dùng tre nứa kết thành phao ngăn nhằm quây gom, dồn dầu vào vị trí nhất định; thu gom bang cách bơm, hút, vớt thủ công, chứa vào các phương tiện đơn giản, v.