I. Phân hủy dầu mỏ và vai trò của vi khuẩn tía quang hợp
Nghiên cứu tập trung vào khả năng phân hủy dầu mỏ của vi khuẩn tía quang hợp (VKTQH) tại Việt Nam. Dầu mỏ chứa nhiều hợp chất độc hại, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật, đặc biệt là VKTQH, được coi là giải pháp hiệu quả để xử lý ô nhiễm hydrocarbon. VKTQH có khả năng tạo màng sinh học, giúp tăng hiệu suất phân hủy dầu mỏ. Nghiên cứu này nhằm tuyển chọn các chủng VKTQH có khả năng phân hủy hydrocarbon hiệu quả và đánh giá hiệu suất của chúng trong điều kiện mô hình.
1.1. Đặc điểm sinh học của vi khuẩn tía quang hợp
VKTQH là vi khuẩn quang hợp kỵ khí, có khả năng sử dụng nhiều loại cơ chất, bao gồm hydrocarbon. Chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên, đặc biệt ở các vùng ô nhiễm dầu. VKTQH có thể tạo màng sinh học, giúp chúng bám dính và phân hủy hydrocarbon hiệu quả hơn. Nghiên cứu đã phân lập và tuyển chọn các chủng VKTQH từ các mẫu nước và bùn ô nhiễm dầu tại Việt Nam.
1.2. Ứng dụng của vi khuẩn tía quang hợp trong xử lý ô nhiễm dầu
VKTQH được ứng dụng trong xử lý ô nhiễm dầu mỏ nhờ khả năng phân hủy hydrocarbon và tạo màng sinh học. Màng sinh học giúp vi khuẩn bám dính vào các bề mặt, tăng hiệu suất phân hủy. Nghiên cứu đã đánh giá hiệu suất phân hủy dầu thô và dầu diesel của các chủng VKTQH trên các loại giá thể như xơ dừa, mút xốp và sỏi nhẹ.
II. Khả năng tạo màng sinh học của vi khuẩn tía quang hợp
Màng sinh học là yếu tố quan trọng giúp VKTQH phân hủy hydrocarbon hiệu quả. Nghiên cứu đã đánh giá khả năng tạo màng sinh học của các chủng VKTQH phân lập tại Việt Nam. Kết quả cho thấy, các chủng DQ41, DD4 và FO2 có khả năng tạo màng sinh học tốt. Các yếu tố như nhiệt độ, pH và nồng độ muối ảnh hưởng đáng kể đến quá trình hình thành màng sinh học.
2.1. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến màng sinh học
Nhiệt độ tối ưu cho sự hình thành màng sinh học của VKTQH là 30-35°C. pH từ 6.5 đến 7.5 và nồng độ muối NaCl dưới 2% là điều kiện lý tưởng. Các chủng VKTQH thể hiện khả năng thích nghi cao với điều kiện môi trường khác nhau, giúp chúng ứng dụng hiệu quả trong xử lý ô nhiễm dầu.
2.2. Hiệu suất phân hủy hydrocarbon của màng sinh học
Màng sinh học của các chủng VKTQH đã thể hiện hiệu suất phân hủy hydrocarbon cao. Các chủng DQ41, DD4 và FO2 có khả năng phân hủy dầu diesel và dầu thô với hiệu suất lên đến 80%. Màng sinh học đa chủng trên giá thể xơ dừa cho hiệu suất phân hủy cao nhất, đạt 85% sau 14 ngày nuôi cấy.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu đã tuyển chọn được 03 chủng VKTQH có khả năng phân hủy dầu mỏ và tạo màng sinh học hiệu quả. Các chủng này được định danh và đánh giá đặc điểm sinh học. Kết quả cho thấy, màng sinh học của VKTQH có tiềm năng ứng dụng cao trong xử lý ô nhiễm dầu tại Việt Nam, đặc biệt trong các khu vực ven biển và khu công nghiệp.
3.1. Định danh và đặc điểm sinh học của các chủng VKTQH
Các chủng DQ41, DD4 và FO2 được định danh dựa trên trình tự gene 16S rRNA. Chúng thuộc chi Rhodopseudomonas và Rhodobacter, có khả năng phân hủy hydrocarbon thơm và no. Các chủng này thể hiện khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện kỵ khí và có sắc tố quang hợp đặc trưng.
3.2. Ứng dụng thực tiễn trong xử lý ô nhiễm dầu
Nghiên cứu đề xuất sử dụng màng sinh học của VKTQH trong các hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu. Các giá thể như xơ dừa, mút xốp và sỏi nhẹ được khuyến nghị để tăng hiệu suất phân hủy. Giải pháp này có chi phí thấp, thân thiện với môi trường và dễ dàng triển khai tại các khu vực ô nhiễm dầu.
