210
Tạp chí Hóa học, T. 43 (2), Tr. 210 - 214, 2005
Khả năng phân hủy dầu mỏ và các sản phẩm dầu
của một số chủng vi khuẩn khử sunfat
Đến Tòa soạn 23-8-2004
Don Thái Hòa
1
, Phạm Thị Nhẹ
1
, Trần Đình Mấn
2
1
Khoa Công nghệ Hóa học, Tr$ờng Đại học Bách Khoa H) Nội
2
Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học v) Công nghệ Việt Nam
Summary
The sulphate-reducing bacteria (SRB) isolated from Bach Ho oil well (H strain), Thi Nai pond
sediments in Quy Nhon (6C) was used to evaluate the degradability of crude oil and oil products.
The oil samples were treated by specific strains and their combination. It was shown that after 3
to 7 weeks of treatment these strains degraded up to 36 - 57% of residual oil, 7 - 12% of crude oil
and 19 - 21% of fuel oil (FO) in the medium. The oil degradability of all samples increased 3 -
12% in the present of biosurfactants compared to the case without adding biosurfactants.
The results of GC-MS analyses of samples before and after treatment by the combination of
H+6C strains showed that almost n-alkanes were degraded.
I - Mở đầu
Trong những năm gần đây, ngnh công
nghiệp dầu khí Việt Nam đang trên đ phát triển
v đem lại những nguồn lợi to lớn cho nền kinh
tế đất n.ớc. Trong quá trình khai thác, chế biến
dầu cặn, dầu thô v dầu nhiên liệu (FO) của các
chủng vi khuẩn khử sunfat phân lập từ n.ớc vỉa
mỏ Bạch Hổ v bùn đáy đầm Thị Nại, Quy
Nhơn, Bình Định.
211
II - Vật liệu v) ph+ơng pháp
nghiên cứu
1. Vật liệu
- Chủng SRB: Chủng H phân lập từ n.ớc vỉa
mỏ Bạch Hổ [1]; Chủng 6C phân lập từ bùn đáy
đầm Thị Nại, Quy Nhơn, Bình Định [2].
- Chất hoạt động bề mặt sinh học
(CHĐBMSH) do Viện Công nghệ Sinh học,
Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam cung
cấp [3].
- Dầu cặn lấy ở đáy tầu Chí Linh (Bạch Hổ);
Dầu thô khai thác tại mỏ Bạch Hổ; Dầu FO
th.ơng phẩm trên thị tr.ờng.
2. Phơng pháp nghiên cứu
Xác định khả năng phân hủy dầu của các chủng
vi khuẩn khử sunfat
Các thí nghiệm đ.ợc tiến hnh với ba loại
dầu khác nhau: Dầu thô, dầu cặn v dầu FO bao
gồm các mẫu:
Mẫu Res
1
: N.ớc nhiễm dầu cặn không bổ
sung vi sinh vật (mẫu đối chứng);
Mẫu Res
3% giống SRB v 0,5% CHĐBMSH.
Đánh giá khả năng phân hủy dầu của các chủng
SRB
- Xác định hm l.ợng dầu tổng số theo
ph.ơng pháp chiết bằng dung môi diclometan:
Dùng CH
2
Cl
2
hòa tan dầu trong hỗn hợp với
n.ớc. Lấy phần nhũ t.ơng giữa dầu v CH
2
Cl
2
phía d.ới; ch.ng cất loại dung môi. Dầu thu hồi
đ.ợc xác định bằng ph.ơng pháp trọng l.ợng.
- Xác định thnh phần nhóm của dầu bằng
ph.ơng pháp sắc ký cột với chất mang l Al
2
O
3
-
SiO
2
.
- Xác định thnh phần hiđrocacbon no bằng
ph.ơng pháp sắc ký khí/khối phổ trên máy HP
6890; chiều di cột 30 m, ở nhiệt độ 350C,
detector ion hóa ngọn lửa (FID).
III - Kết quả v) thảo luận
c.ờng hiệu quả phân hủy dầu của chủng H, đ6
tiến hnh thí nghiệm trên các mẫu dầu có bổ
sung CHĐBMSH. Kết quả cho thấy hm l.ợng
dầu tổng số bị giảm đi cao hơn so với các mẫu
dầu không bổ sung CHĐBMSH. Đặc biệt đối
với mẫu dầu cặn có bổ sung CHĐBMSH thì
l.ợng dầu tổng số bị giảm nhiều nhất v đạt
đ.ợc 957 mg/l.
Khả năng phân hủy dầu của chủng 6C (bảng
2) t.ơng tự nh. chủng H, rất cao đối với dầu
cặn. Sau 7 tuần xử lý dầu cặn, l.ợng dầu bị phân
hủy lên tới 1020 mg/l v đạt đ.ợc 47%. ở cùng
điều kiện xử lý, chủng 6C có khả năng phân hủy
dầu cặn tốt hơn nhiều so với dầu thô v dầu FO.
212
Bảng 1: Khả năng phân hủy một số loại dầu của chủng H theo thời gian
3 tuần 5 tuần 7 tuần
Mẫu
dầu
A B C A B C A B C
Res
1
2496 68 2,7 2496 83 3,3 2496 100 4,0
Res
2
1743 488 28,0 2045 634 31,0 2308 860 36,0
Res
3
1603 497 31,0 1814 762 42,0 1993 957 48,0
CO
3
2309 739 32,0 2143 750 35,0 2170 1020 47,0
CO
1
2016 9 0,4 2166 13 0,6 2000 16 0,8
CO
2
2285 80 3,5 2280 114 5,0 1800 126 7,0
CO
3
1977 89 4,5 1630 106 6,5 1722 155 9,0
FO
1
1833 11 0,6 1636 18 1,1 1600 24 1,5
FO
2
2425 291 12,0 2662 426 16,0 2605 495 19,0
FO
3
2200 330 15,0 2554 562 22,0 2412 580 24,0
Ghi chú: Nh$ bảng 1.
Trong thực tế xử lý bằng ph.ơng pháp sinh
học cần phối hợp sử dụng nhiều chủng để tăng
khả năng phân hủy. ở đây, hỗn hợp hai chủng
6C+H đ.ợc sử dụng để đánh giá khả năng phân
hủy dầu cặn của chúng so với tr.ờng hợp sử
dụng từng chủng riêng biệt. Kết quả đ.ợc trình
by ở bảng 3 cho thấy khi sử dụng hỗn hợp
chủng 6C+H có bổ sung CHĐBMSH thì l.ợng
Res
1
590 20 3,5 590 20 3,5 590 20 3,5
Res
2
561 286 51 534 203 38,0 531 233 44
Res
3
753 429 57 681 313 46,0 534 272 51
CO
1
472 7,1 1,5 472 7,1 1,5 472 7,1 1,5
CO
2
483 69 14,3 450 56 12,5 543 70,6 13
CO
3
804 130 16,2 549 88 16,0 456 73 16
Ghi chú: Nh$ bảng 1.
Kết quả phân tích ở bảng 4 cho thấy, khi
nồng độ dầu lo6ng hơn thì l.ợng dầu bị các
chủng SRB phân hủy sau 7 tuần cao hơn, đặc
biệt đối với mẫu dầu cặn có bổ sung CHĐBMSH
thì l.ợng dầu bị phân hủy đạt 46 ữ 57%. Nh.
vậy ở nồng độ dầu thấp thì tốc độ phân hủy dầu
của các chủng SRB tốt hơn so với ở nồng độ dầu
cao, trong đó đơn chủng H có khả năng phân
hủy dầu tốt nhất.
Mẫu dầu cặn (nồng độ ~ 2000 mg/l) đ.ợc
xử lý bằng hỗn hợp chủng 6C+H có bổ sung
Pr/Phy 1,94 2,05
Pr/nC17 0,48 0,50
Phy/nC18 0,25 0,25
Tổng n-parafin từ
C7ữC45 (TNP), % KL
39,68 41,63
Tổng UCM, % KL 36,85 32,79
UCM/Tổng n-parafin 0,93 0,79
UCM: Hỗn hợp các hợp chất không phân giải đ$ợc;
Pr: Pristan (iso-C17); Phy: Phytan (iso-C18).
Kết Luận
- Từ các mẫu n.ớc vỉa v bùn chúng tôi đ6
phân lập v lựa chọn đ.ợc hai chủng SRB (H v
6C) có khả năng phân hủy dầu cặn, dầu thô v
dầu FO.
- Sau 7 tuần thí nghiệm, chủng H có khả
năng phân hủy dầu cặn tốt hơn (đạt 51%) so với
chủng 6C (38%) v hỗn hợp chủng 6C+H
(44%).
- Bổ sung chất hoạt động bề mặt sinh học
lm tăng khả năng phân hủy dầu (từ 6 ữ 8% so
với không có CHĐBMSH) v thúc đẩy quá trình
lm sạch môi tr.ờng.
Công trình n)y đ$ợc thực hiện nhờ sự trợ
giúp kinh phí của Ch$ơng trình Nh) n$ớc về
nghiên cứu cơ bản trong khoa học tự nhiên.
t)i liệu tham khảo
1. Lại Thúy Hiền, Đặng Ph.ơng Nga. Tạp chí
Sinh học, 20, 37 - 42 (1998).
2. Trần Đình Mấn, Nguyễn Ph.ơng Nhuệ,