Nghiên cứu một số đặc tính của chế phẩm Enzym ngoại bào từ mùn trồng nấm và đánh giá khả năng ứng dụng của chế phẩm trong xử lý nước ô nhiễm thuốc phóng, thuốc nổ

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu một số đặc điểm của chế phẩm enzym ngoại bào được sản xuất từ mùn trồng nấm ăn phổ biến tại Việt Nam và đánh giá khả năng ứng dụng của chế phẩm trong xử lý nước ô nhiễm thuốc phóng, thuốc nổ của một số nhà máy quốc phòng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu một số đặc tính của chế phẩm Enzym ngoại bào từ mùn trồng nấm và đánh giá khả năng ứng dụng của chế phẩm trong xử lý nước ô nhiễm thuốc phóng, thuốc nổNghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHẾ PHẨM ENZYM NGOẠI BÀO TỪ MÙN TRỒNG NẤM VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHẾ PHẨM TRONG XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM THUỐC PHÓNG, THUỐC NỔ Trần Thị Thu Hường1*, Bùi Thị Thu Hà1, Đào Thị Hương Giang1 Tóm tắt: Chế phẩm enzym được sử dụng trong nhiều lĩnh vực phục vụ cuộc sống và đặc biệt đã được áp dụng trong các công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường đất, nước. Các enzym ngoại bào từ mùn trồng nấm, thuộc nhóm các enzym ligninolytic, là những enzym có khả năng phân hủy nhiều loại chất ô nhiễm, trong đó có các thành phần của thuốc phóng, thuốc nổ. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu một số đặc điểm của chế phẩm enzym ngoại bào được sản xuất từ mùn trồng nấm ăn phổ biến tại Việt Nam và đánh giá khả năng ứng dụng của chế phẩm trong xử lý nước ô nhiễm thuốc phóng, thuốc nổ của một số nhà máy quốc phòng.Từ khóa: Chế phẩm enzym, Xử lý nước, Ô nhiễm thuốc phóng - thuốc nổ. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ thời cổ đại, enzym đã được sử dụng trong chế biến thực phẩm, để phục vụ cho cuộcsống của con người. Ngày nay, enzym được chế tạo thành dạng chế phẩm, sử dụng trongrất nhiều ngành công nghiệp như chế biến thực phẩm, dầu ăn, chế biến thức ăn chăn nuôi,giấy và bột giấy, dệt may, da giày... Và một trong những ứng dụng mới nhất của enzym đóchính là sử dụng trong công nghệ xử lý các chất gây ô nhiễm môi trường, đã giúp khắcphục được các hạn chế của việc sử dụng các sinh vật sống trong quá trình xử lý. Các enzym ngoại bào phân huỷ lignin (còn gọi là hệ enzym ligninolytic-EPL) được cácloài nấm mục trắng tiết ra trong quá trình sinh trưởng, bao gồm 3 enzym chính là ligninperoxidaza (LiP), mangan peroxidaza (MnP) và laccaza (Lac) lần đầu tiên được Tien vàKirk phát hiện vào năm 1983 [1]. Đến năm 1985, Bumpus và các cộng sự [2], trongnghiên cứu của mình đã cho rằng với đặc tính đặc hiệu cơ chất tương đối của các enzymligninolytic, có thể sử dụng các enzym này cho mục đích sinh phân huỷ các hợp chất gây ônhiễm môi trường có cấu tạo tương tự phân tử lignin như các loại thuốc nhuộm, các loạihydrocacbon vòng thơm... [3-6]. Trong một báo cáo trước đây [7], chúng tôi đã đề cấp tới việc nghiên cứu để chế tạocác chế phẩm enzym có chứa các enzym phân hủy lignin từ mùn trồng của một số loạinấm ăn phổ biến ở Việt Nam, phụ phẩm của quá trình sản xuất nấm thương phẩm. Trongbáo cáo này, chúng tôi tiếp tục trình bày kết quả nghiên cứu một số đặc điểm của chếphẩm enzym đã được chế tạo và đánh giá khả năng ứng dụng của chế phẩm trong xử lýnước ô nhiễm thuốc phóng, thuốc nổ được thu thập từ hệ thống nước thải của nhà máyZ121/TCCNQP. 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Chế phẩm enzym Các chế phẩm enzym ngoại bào từ mùn trồng của 03 loại nấm ăn phổ biến ở Việt Nam[7], cụ thể: - E1 - chế phẩm enzym được sản xuất từ mùn trồng nấm sò trắng (Pleurotus pulmonarius). - E2 - chế phẩm enzym được sản xuất từ mùn trồng nấm sò tím (Pleurotus ostreatus). - E3 - chế phẩm enzym được sản xuất từ mùn trồng nấm sò vua (Pleurotus eryngii).Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 211 Hóa học & Kỹ thuật môi trường2.2. Nước thải: Nước ô nhiễm trinitrotoluen (TNT), axit styphnic (AS) được thu thập từhệ thống nước thải thuộc nhà máy ZZ121/TCCNQP. Nước ô nhiễm TNT có nồng độchất ô nhiễm là 118,2mg/l, pH 7,6; nước ô nhiễm AS có nồng độ chất ô nhiễm là268,5mg/l, pH 5,2.2.3. Phương pháp xác định hoạt tính enzym [9]: 1) phản ứng xác định hoạt tính MnPgồm: đệm axit tartaric, cơ chất phenolsulfonphthalein, MnSO4, H2O2, dịch enzym. Phản ứngđược bắt đầu bằng việc bổ sung H2O2, sau đó xác định lượng cơ chất còn lại trong phản ứngbằng máy quang phổ ở bước sóng 564nm. Đối chứng là hỗn hợp phản ứng không cóMnSO4. Hoạt tính MnP được tính thông qua lượng cơ chất mất đi khi có MnSO4 so với khikhông có MnSO4. 2) phản ứng xác định hoạt tính LiP gồm: đệm axit tartaric, azureB, H2O2,dịch enzym. Phản ứng được bắt đầu bằng việc bổ sung H2O2, sau đó xác định lượng cơ chấtcòn lại trong phản ứng bằng máy quang phổ ở bước sóng 651nm. 3) phản ứng xác định hoạttính Lac tương tự phản ứng của MnP nhưng không bổ sung MnSO4 và H2O2. Các phản ứngđược thực hiện ở nhiệt độ phòng (25±20C). Đối chứng của phản ứng LiP và Lac là hỗn hợpphản ứng trong đó dịch nuôi cấy được khử trùng ở 121oC trong 30 phút.1 đơn vị hoạt tínhenzym là lượng enzym xúc tác để biến đổi 1M cơ chất trong 1 phút. Các mẫu được quyhoạt tính theo 1g bã nấm tươi ban đầu hoặc theo g chế phẩm khô.2.4. Phương pháp phân tích TNT, AS trong nước: Nồng độ TNT, AS trong mẫu đượcxác định bằng phươ ...