Báo cáo chuyên đề : Đại Cương Công Nghệ Sinh học
Hình 26: sự phân hủy của benzen bằng oxy phân tử
tải về 439.57 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- Hình 27: Sự phân hủy của Toluene với 5 con đường là P. putida (TOL), P. putida F1, P. mendocina KR1, P. pickettii PKO1, và G4 cepacia B
- H ì nh 29: Sự phân h ủ y k ỵ kh í c ủ a T o l u e n e
- Một số yếu tố khác Bao gồm cả áp lực, độ mặn, và pH, cũng có thể có tác động quan trọng đến quá trình phân hủy dầu của VSV. M ộ t s ố chế p
- Ðặc tính Hình 30. Sản phẩm Sản phẩm enretech-1.
- Hình 31. Xử lý cát nhiễm dầu do sự cố tràn dầu từ ngoài biển táp vào. Hướng dẫn sử dụng
- TÀI LIỆU THAM KHẢO Một s ố t r ang w e d
- Một số sách: Đ i n h T h ị N gọ
- Peter La n e
Hình 26: sự phân hủy của benzen bằng oxy phân tử. Có vô số con đường cho sự phân hủy của catabolic của các hợp chất thơm. Ví dụ, toluen được phân hủy bởi các vi khuẩn khác nhau với năm con đường: Trên con đường mã hóa bởi plasmid TOL, toluen là liền xuống cấp đến rượu benzyl, benzaldehyde và benzoat, đó là tiếp tục chuyển đến trung gian chu trình TCA. Bước đầu tiên của toluen suy thoái với P. putida F1 là phần chèn hai nhóm hydroxyl vào toluen, tạo thành cis-toluen dihydrodiol. Đây là trung gian sau đó chuyển sang 3-methylcatechol.
Với pickettii Pseudomonas PKO1, toluene là bị ôxi hóa bởi toluen 3- monooxygease tạo m-cresol, sau đó tiếp tục bị ôxi hóa thành 3-methylcatechol bởi monooxygenase khác. Với G4 cepacia Bukholderia, toluen được chuyển hoá thành o-cresol bởi toluen 2 -- monooxygenase, trung gian này đang được chuyển bằng monooxygenase khác tạo 3-methylcatechol. 
Hình 27: Sự phân hủy của Toluene với 5 con đường là P. putida (TOL), P. putida F1, P. mendocina KR1, P. pickettii PKO1, và G4 cepacia B 
Hình 28: Sự phân hủy của Phenanthrene. Asphaltenes và nhựa đường: Rất khó để phân hủy vì chúng rất phức tạp, các hợp chất này không hoặc chậm phân hủy Các thành phần dầu khí bị mắc kẹt trong biển trầm tích có xu hướng vẫn tồn tại trong điều kiện yếm khí. Tuy nhiên, các nghiên cứu sinh thái đã chứng minh rằng hydrocarbon nhất định có thể bị ôxi hóa trong điều kiện kỵ khí khi một trong hai điều kiện giảm nitrat, giảm sulfat, metan được tạo ra, Fe (III) giảm, cùng với quá trình oxy hóa dầu khí. Nhiều hydrocacbon, như ankan, anken và hydrocarbon thơm như benzen, toluen, xylenes, ethyl-và propylbenzenes, trimethylbenzenes, naphtalene, phenanthrene và acenaphthene, được biết đến là được anaerobically xuống cấp. Con đường cho sự phân hủy của ankan và anken là chưa rõ ràng. Vi khuẩn kỵ khí HD-1 mọc trên CO2 trong sự hiện diện của H2 hoặc tetradecane. Nhiều con đường cho sự phân hủy kỵ khí toluen. Tất cả những con đường biến đổi các cơ chất ban đầu vào chung trung gian, benzoyl-coenzym A (CoA). Với chủng VSV Thauera sp. T1, các quá trình oxy hóa của toluene là khởi xướng bởi sự hình thành benzylsuccinate từ toluen và fumarate. Sau khi sự hình thành của benzyl- CoA, tiếp tục tạo cyclohex -1,5-diene-1-carboxyl-CoA. Với R. palustris, cyclohex - 1,5-diene-1-carboxyl-CoA tạo thành cyclohex-1 - ene-1-carboxyl-CoA, trong khi với Thauera aromatica, nó lại ngậm nước đến 6-hydroxycyclohex-1-ene-1-carboxyl- CoA. Sản phẩm cuối cùng của quá trình là Acetyl – CoA.
Tóm lại sự phân hủy hydratcacbon được xếp theo thứ tự sau: n – alkan > alkan mạch nhánh > hợp chất mạch vòng có trọng lượng phân tử thấp > alkan mạch vòng. Các nhà khoa học đã tìm ra những VSV có khả năng phân hủy dầu mỏ:
• 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; Saccharomyces; Saccharomycopisis; Scopulariopsis; Sporobolomyces; Torulopsis; Trichoderma; Trichosporon. Một số yếu tố ảnh hưởng đến VSV: Vi khuẩn phát triển phụ thuộc vào chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng là các khối cơ bản để vi khuẩn sống và cho phép vi khuẩn tạo ra các enzym cần thiết để phá vỡ các hydrocarbon. Mặc dù nhu cầu dinh dưỡng khác nhau giữa các vi sinh vật. Nhưng tất cả chúng sẽ cần nitơ, phốt pho và carbon. Sự sống còn của các vi sinh vật phụ thuộc vào việc có thể đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của nó hay không. Carbon Carbon là nguyên tố cấu trúc cơ bản nhất của VSV và là cần thiết với số lượng lớn hơn các yếu tố khác, cacbon: nitơ là 10:01 và cacbon : phospho là 30:1. Trong phân hủy của dầu, có rất nhiều các-bon cho vi sinh vật do cấu trúc của các phân tử dầu. Nitơ Nitơ được tìm thấy trong các protein, enzym, các thành phần tế bào, và axit nucleic của vi sinh vật. Vi sinh vật phải được cung cấp nitơ vì không có nó, chuyển hóa vi sinh vật sẽ bị thay đổi. Hầu hết các vi sinh vật cố định đòi hỏi các hình thức nitơ, chẳng hạn như nitơ amin hữu cơ, các ion amoni, hoặc các ion nitrat. Những hình thức khác của nitơ có thể khan hiếm trong môi trường nhất định, gây ra nitơ để trở thành một yếu tố hạn chế trong sự phát triển của quần thể vi khuẩn. Phốt pho Photpho là cần thiết trong các màng tế ( bao gồm phospholipids ), ATP nguồn năng lượng (trong tế bào) và liên kết với nhau các axit nucleic. Việc bổ sung thêm nito và photpho sẽ tăng cường khả năng hoạt động phân giải dầu của VSV. Cùng với các chất dinh dưỡng, vi khuẩn cần một số điều kiện để sinh sống. Bởi vì vi khuẩn phát triển và hoạt động của enzym bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau: Oxy Quá trình phân hủy dầu chủ yếu là một quá trình oxy hóa. Vi khuẩn tạo ra enzyme sẽ xúc tác quá trình chèn oxy vào các phân tử hydrocarbon để sau đó có thể được tiêu thụ bằng cách chuyển hóa tế bào. Bởi vì điều này, ôxy là một trong những yêu cầu quan trọng nhất cho các quá trình phân hủy dầu. Các nguồn chính cung cấp oxy là ôxy trong không khí. Theo lý thuyết cho thấy mỗi gam oxy có thể bị ôxi hóa 3.5g dầu. Nước Nước là cần thiết bởi vi sinh vật vì nó chiếm một tỷ lệ lớn trong tế bào chất của tế bào. Nước cũng rất quan trọng bởi vì hầu hết các phản ứng enzym diễn ra trong dung dịch. Nước này cũng cần thiết cho vận tải của hầu hết các vật liệu vào và ra khỏi tế bào. Nồng độ chất ô nhiễm Nồng độ các chất ô nhiễm là một yếu tố quan trọng. Nếu nồng độ hydrocarbon xăng dầu quá cao thì nó sẽ làm giảm lượng oxy, nước và các chất dinh dưỡng có sẵn cho các vi khuẩn. Nói chung, sự đa dạng của những vi sinh vật phân giải hydrocarbon tương quan với mức độ ô nhiễm hiện tại. Một số yếu tố khác Bao gồm cả áp lực, độ mặn, và pH, cũng có thể có tác động quan trọng đến quá trình phân hủy dầu của VSV. Một số chế phẩm sinh học Chế phẩm enretech-1: Enretech-1 có 2 công dụng: là chất thấm dầu và đồng thời phân hủy sinh học dầu. Sản phẩm có chứa các loại vi sinh tồn tại sẵn có trong tự nhiên. Khi có nguồn thức ăn là các hydrocarbon và độ ẩm thích hợp, các vi sinh này sẽ phát triển nhanh chóng về lượng và "ăn" dầu, chuyển hóa các chất độc hại thành vô hại. Vi sinh chỉ tồn tại và phát triển trong xơ bông của Enretech-1, không thể nuôi cấy phát triển ở môi trường ngoài "chủ" của chúng. Sản phẩm được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tận dụng lại trong công nghiệp chế biến bông. 
Ðặc tính Hình 30. Sản phẩm Sản phẩm enretech-1. • Hấp thụ nhanh các hợp chất hydrocarbon ở mọi dạng nguyên, nhũ tương từng phần hay bị phân tán. Khả năng hấp thụ gấp 2-6 lần trọng lượng bản thân. • Cô lập các chất lỏng mà nó hấp thụ, không nhả lại môi trường, do đó không phát sinh nguồn ô nhiễm thứ hai. • Phân hủy hydrocarbon bằng vi sinh tự nhiên có sẵn trong các xơ bông của Enretech-1. • Không độc hại đối với sức khoẻ con người, động thực vật và môi trường. • Hỗn hợp Enretech-1 & dầu bị hấp thụ là chất thải thông thường, có thể chôn lấp như chất thải không nguy hại do đạt các tiêu chuẩn an toàn của Bộ môi trường Mỹ (USA EPA TCLP 1311, 9095A & 9096). • Ðơn giản và an toàn khi sử dụng, không cần chuyên gia hay huấn luyện đặc biệt. Phạm vi sử dụng Enretech-1 được sử dụng cho ứng cứu khẩn cấp các sự cố tràn dầu trên đất, xử lý tại chỗ đất cát bị nhiễm dầu. Khi việc thu gom dầu tràn bằng các biện pháp cơ học (phao quây, bơm hút, tấm thấm...) không thể thực hiện được ở trên/trong đất, bờ sông, bờ biển, các dải đá... bị nhiễm dầu thì Enretech-1 là giải pháp xử lý hiệu quả kinh tế nhất và triệt để nhất. 
Hình 31. Xử lý cát nhiễm dầu do sự cố tràn dầu từ ngoài biển táp vào. Hướng dẫn sử dụng Cắt miệng bao, rắc bột Enretech-1 phủ lên toàn bộ bề mặt có dầu tràn vãi. Trộn Enretech-1 với đất bị nhiễm dầu càng đều càng tốt (khoảng 2 bao/1m3 đất ô nhiễm). Các xơ bông của Enretech-1 sẽ hấp thụ hydrocarbon ngay khi tiếp xúc. Khả năng kết bao rất mạnh là đặc tính ưu việt giúp cố định dầu trong các xơ bông, loại trừ nguy cơ dầu lan rộng hay ngấm sâu xuống đất, nhũ tương trong nước hay phát tán vào không khí. Quá trình phân hủy sinh học dầu (đã bị cô lập) bởi vi sinh Enretech diễn ra ngay sau đó. 70 - 80% lượng dầu hấp thụ bị phân hủy sau 2 tháng. Trong điều kiện thích hợp, 80% hydrocarbon bị phân hủy sau 30 ngày. Vi sinh Enretech phát triển tốt nhất khi đất ô nhiễm dầu ở điều kiện nhiệt độ 25-300C, độ ẩm 40%, pH 6-8. Khi nhiệt độ dưới 150C hay trên 400C, vi sinh ngừng hoạt động và phát triển. Thời gian hydrocarbon bị phân hủy hoàn toàn nhanh hơn rất nhiều so với thời gian xơ bông Enretech tự phân hủy nên không gây nguy hại cho môi trường. Ðối với việc xử lý tầng đất nhiễm dầu có độ sâu tới 0,5 mét, có thể trộn đều Enretech-1 với đất bằng máy bừa. Nếu sâu hơn nữa thì phải sử dụng các thiết bị đào đất đến hết tầng ô nhiễm để trộn hoặc đánh luống. Các sự cố ô nhiễm dầu có thể rất khác nhau, do vậy cần tư vấn của Ðại lý bán hàng để xác định đúng lượng chất thấm sử dụng và cách xử lý. Giữ sản phẩm khô ráo trước khi sử dụng.
Công nghệ sinh học là một khái niệm hoàn toàn mới xuất hiện vào đầu thế kỉ XX. Tuy nhiên các ứng dụng của nó thì rất lớn và đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người như: nông nghiệp, thực phẩm, y tế, môi trường… Trong lĩnh vực môi trường hiện nay, việc ứng dụng công nghệ sinh học được coi là giải pháp tối ưu nhất. Xử lý rác thải, khí thải, nước thải…đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý dầu tràn biển đang được nghiên cứu và quan tâm hàng đầu. Tràn dầu hiện đang là một thảm họa của môi trường, gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái, môi trường và con người, đòi hỏi con người phải tìm ra những giải pháp để ngăn chặn và xử lý kịp thời. Ngoài những phương pháp cơ học và hóa học đang được sử dụng, xử lý dầu tràn bằng công nghệ sinh học cũng đang được ứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao. Hiện nay các chế phẩm sinh học xử lý dầu tràn được nghiên cứu và ứng dụng khá nhiều. Việc áp dụng công nghệ sinh học trong vấn đề xử lý dầu tràn biển mang lại hiệu quả rõ rệt. Một bãi biển bị hư hại do tràn dầu có thể được khôi phục hoàn toàn từ 2- 5 năm khi được làm sạch bằng công nghệ sinh học, nếu không nó sẽ mất mười năm hoặc nhiều hơn để có thể khôi phục được. Công nghệ sinh học không chỉ được sử dụng để làm sạch môi trường biển sau khi tràn dầu mà nó còn sử dụng để khôi phục lại môi trường ban đầu. Công nghệ sinh học là một công nghệ với hứa hẹn rất lớn cho tương lai. Nó đang được áp dụng trong một số lĩnh vực tương đối mới, nhưng nó có khả năng tiết kiệm tiền bạc, thời gian, khôi phục hoàn toàn hệ sinh thái, phá hủy chất ô nhiễm, tạo ra nhiều đột phá trong tương lai. Các sản phẩm mới của công nghệ sinh học được sáng tạo cụ thể phù hợp với môi trường bị ô nhiễm.
1. http://74.125.155.132/scholar?q=cache:YdYYDZQ1KNQJ:scholar.google.co m/&hl=vi 2. http://www.mms.gov/tarprojects/160.htm
5. http://www.ceoe.udel.edu/oilspill/cleanup.html&ei=Q33iSoq2H4jVkAXitOT JAQ&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=6&ved=0CCEQ7gEwBQ&pr ev=/search%3Fq%3Dcleanup%2Boil%2Bspill%2BDispersants%26hl%3Dvi %26rlz%3D1T4GGLL_viVN344VN344
7. http://books.google.com.vn/books?id=b1ycNCepIicC&printsec=frontcover& dq=chemical+oil+spill+treatment&source=gbs_similarbooks_s&cad=1#v=o nepage&q=chemical%20oil%20spill%20treatment&f=false 8. http://74.125.153.132/search?q=cache:GiHWT7DXiUYJ:documents.plant.w ur.nl/imares/dispersants/08sintef.pdf+Oil+Spill+Dispersants&cd=4&hl=vi& ct=clnk&gl=vn 9. http://www.google.com.vn/search?sourceid=navclient&hl=vi&ie=UTF- 8&rlz=1T4GGLL_viVN344VN344&q=Using+sorbents+to+soak+up+the+oi l+near+thespill+source 10. http://www.adriatech.com/eng/prodotti_divisioneambiente.php 11. http://www.sqs.com.vn/index_vn.htm Một số sách: Đinh Thị Ngọ, 2008. Giáo trình Hoá Học Dầu Mỏ Và Khí. Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1-35. Peter Lane, 1995. The use of chemicals in oil spill response. Conference publication : English, 157. Каталог: nonghocbucket -> UploadDocument server07 id50526 114188 UploadDocument server07 id50526 114188 -> Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Khoa Dầu Khí Lời mở đầu UploadDocument server07 id50526 114188 -> MỤc lục mở ĐẦU 10 Xuất xứ của dự án 10 UploadDocument server07 id50526 114188 -> Thiết kế MÔn học nhà MÁY ĐIỆn lời nóI ĐẦU UploadDocument server07 id50526 114188 -> ĐỀ TÀi ngân hàng trung ưƠng trưỜng trung cấp kt-cn đÔng nam UploadDocument server07 id50526 114188 -> Seminar staphylococcus aureus và những đIỀu cần biếT UploadDocument server07 id50526 114188 -> Bài thảo luận Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu thực vật Môn Phân Tích Thực Phẩm Nhóm 2 : Hoàng – Hùng Hiếu Hồng UploadDocument server07 id50526 114188 -> Luận văn tốt nghiệp gvhd: pgs. Ts nguyền Ngọc Huyền MỤc lục danh mục các chữ viết tắT UploadDocument server07 id50526 114188 -> Aïi Hoïc Quoác Gia Tp UploadDocument server07 id50526 114188 -> Mục lục Tổng quan về thịt UploadDocument server07 id50526 114188 -> Gvhd: Nguyễn Minh Hùng Đề tài: Tìm Hiểu & Nghiên Cứu cpu tải về 439.57 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
