- Nghiên cứu khả năng hấp thu một số kim loại nặng (Cu 2+. - Các phương pháp tách kim loại nặng trong nước đang được áp dụng thường phải sử dụng hoá chất và có chi phí khá cao. - Do vậy việc nghiên cứu các biện pháp hiệu quả hơn như phương pháp hấp thu sinh học để tách kim loại nặng là rất cần thiết. - Trong nghiên cứu này đã khảo sát khả năng hấp thu sinh học một số kim loại nặng (Cu 2. - Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thu như pH, nồng độ ban đầu của kim loại nặng cũng được khảo sát. - cerevisiae sinh trưởng tốt trong môi trường pH = 5, kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây. - Khả năng hấp thu ion Cu 2. - chủ yếu xảy ra ở 6 giờ đầu khi bắt đầu quá trình hấp thu. - Khả năng hấp thu tăng khi nồng độ ban đầu của kim loại tăng. - Khả năng hấp thu cực đại của Cu 2+ đạt 63% sau 48 giờ. - Nồng độ Cu 2+ còn lại trong dung dịch giảm từ 250 đến 92,7mg/l. - Khả năng hấp thu kim loại nặng của S. - Hiệu suất hấp thu đạt tương ứng 95. - cerevisiae có khả năng hấp thu kim loại nặng khá tốt, tuy nhiên cần phải tiến hành các nghiên cứu tiếp theo về cơ chế quá trình hấp thu. - khả năng hấp thu các kim loại khác như Cr, Mn, Ni, Cd, Hg. - và khả năng hấp thu kim loại nặng trong nước thải thực tế.. - Ô nhiễm môi trường nước bởi kim loại nặng (KLN) do hoạt động khai thác mỏ, công nghiệp mạ, luyện kim, giao thông vận tải, hoạt động sản xuất và tái chế kim loại nặng tại các làng nghề ở nước ta đang là vấn đề rất bức xúc. - cerevisiae) là một chủng nấm men có khả năng sinh trưởng và phát triển rất tốt, không có hại khi phát tán vào môi trường. - Chủng nấm men này có thể được phân lập từ bã thải của các nhà máy bia, rượu nên có khả năng ứng dụng vào thực tế [1]. - Trong công trình này đã nghiên cứu khả năng hấp thu một số kim loại nặng trong nước của nấm men S. - sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thu kim loại làm cơ sở áp dụng trong xử lý nước ô nhiễm kim loại nặng.. - cerevisiae trong hấp thu KLN. - Sự hấp thu kim loại của S. - Nấm men S. - Nấm men chịu được độ cồn, chịu mặn tốt và chịu được pH thấp nên khi nuôi cấy trong môi trường axit mạnh có thể giảm khả năng nhiễm vi khuẩn lạ của chúng. - cerevisiae là tác nhân mang và tích lũy kim loại (Pb, Hg, Cr, Mn, Cu, Zn, Cd. - vào tế bào cơ thể với mức độ khác nhau khi sinh trưởng trong môi trường có mặt các KLN này. - Các kim loại Cu, Zn, Mn có ảnh hưởng dương tính lên hoạt động hô hấp và tốc độ phát triển của S. - Sự hấp thu kim loại ở S. - cerevisiae diễn ra ở cả tế bào sống và tế bào chết, quá trình hấp thu Cu, Zn, Pb ở tế bào nấm men S. - cerevisiae được giải thích như sau: trước tiên, Cu sẽ tham gia vào quá trình tổng hợp metallo thionein, sau đó metallo thionein bao quanh kim loại và bảo vệ S.cerevisiae khỏi độc tính của KLN. - cerevisiae với ion Cu 2+ liên quan đến sự tạo thành liên kết kim loại-protein (metallo thionein), sự khoáng hóa và sự tích tụ tạm thời tại không bào.. - trúc của ion kim loại. - Chì được tích luỹ ở cả tế bào sống và tế bào chết và đều liên quan đến hiện tượng bề mặt mà không có hoặc rất ít liên quan đến hiện tượng hấp thu nội bào (trao đổi chất) trừ khi khuếch tán.. - Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu KLN của S. - Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hấp thu sinh học nói chung và sự hấp thu KLN của S. - Trong khoảng nhiệt độ 20 – 35 o C hầu như không ảnh hưởng tới hiệu quả hấp thu. - pH được coi là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình hấp thu. - Giá trị pH ảnh hưởng tới tính chất hoá học của kim loại trong dung dịch, hoạt động của các nhóm chức trong sinh khối và sự cạnh tranh của các ion kim loại. - Hàm lượng sinh khối trong dung dịch: sự hấp thu sinh học tăng tỉ lệ thuận với lượng sinh khối vi sinh trong môi trường. - Sự có mặt của các ion kim loại khác: Sự loại bỏ một ion kim loại có thể chịu tác động bởi sự có mặt của các ion kim loại khác, ví dụ, sự hấp thu Ur bởi sinh khối vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của Mg, Co, Cu, Cd, Hg và Pb trong dung dịch;. - Sự tiếp xúc của tế bào nấm men và ion kim loại:. - khả năng hấp thu tăng lên khi tăng tần số tiếp xúc giữa sinh khối tế bào vi sinh vật và ion KLN.. - Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa Môi trường- Đại học khoa học. - Hàm lượng kim loại nặng được xác định bằng phương pháp trắc quang và phổ hấp thụ nguyên tử (máy AAS-6800- Shimadzu, Nhật). - Môi trường Hansen dịch thể (g/l):. - Phương pháp nuôi cấy vi sinh trong môi trường dịch thể. - Khi đó, thể tích môi trường là 150ml, nồng độ Cu 2+ 50mg/l, lắc ở nhiệt độ phòng trong 6 giờ (150 vòng/phút).. - Nghiên cứu khả năng hấp thu KLN của nấm men. - Phương pháp thu hồi KLN trong sinh khối sau hấp thu. - Kết quả khảo sát khả năng sinh trưởng của S.cerevisiae phụ thuộc vào pH môi trường. - Ảnh hưởng của pH môi trường (dung dịch không có và có mặt ion Cu 2+ 50mg/l) đến quá trình sinh trưởng S. - sinh trưởng của tế bào nấm men trong môi trường không có ion Cu 2+ lớn hơn trong môi trường có mặt ion Cu 2+ (nồng độ 50 mg/l).. - Trong cả hai trường hợp, sinh khối tế bào sau 6 giờ đạt giá trị lớn nhất ở môi trường pH = 5;. - khối lượng sinh khối đạt 2,71g/l trong môi trường có Cu 2+ 50mg/l. - liên quan đến sự hấp thu cation của tế bào thông qua thiết lập liên kết plasma màng tế bào. - Từ kết quả này, các thí nghiệm tiếp theo được tiến hành trong môi trường pH =5, giá trị pH tối ưu cho sinh trưởng của S. - Khả năng sinh trưởng của S. - cerevisiae phụ thuộc vào pH môi trường.. - Kết quả khảo sát khả năng hấp thu Cu 2+ của S. - Khả năng hấp thu Cu 2+ khi bổ sung 50ml sinh khối cấp 2 vào mỗi bình chứa 100ml dung dịch Cu 2+ nồng độ tương ứng 50. - thời gian hấp thu 48 giờ. - Kết quả ở Đồ thị 2 cho thấy khi thời gian hấp thu tăng. - Hiệu suất hấp thu Cu 2+ của S. - và 60% với nồng độ ban đầu là 50. - Sinh khối tế bào (g/l). - vật còn lớn, số lượng nấm men tiếp xúc với ion KLN còn cao nên hiệu suất hấp thu tốt hơn.. - Kết quả cũng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ ion Cu 2+ trong môi trường đến quá trình sinh trưởng của S. - sinh khối tế bào tỉ lệ nghịch với nồng độ Cu 2+. - trong môi trường (Đồ thị 3). - Có thể thấy rõ sự ức chế sinh trưởng đáng kể hơn ở môi trường có nồng độ Cu 2+ 300mg/l so với nồng độ 50mg/l.. - Kết quả so sánh khả năng hấp thu ion Cu 2. - Khả năng hấp thu sinh học với ion Cu 2. - Pb 2+ và Zn 2+ (nồng độ 50mg/l) cho thấy khả năng hấp thu của nấm men S. - cerevisiae là khác nhau đối với mỗi kim loại.. - Khả năng hấp thu ion Pb 2+ của S. - cerevisiae là lớn nhất, nồng độ trong dung dịch sau hấp thu còn 2,8 mg/l (hiệu suất ~ 95. - hấp thu Cu 2+ và Zn 2+ tương ứng là 25 và 21%.. - Kết quả này là do trong môi trường có. - mặt Pb 2+ khả năng sinh trưởng của S. - trong môi trường sau khi hấp thu ion Zn 2. - Nồng độ ion Cu2+ còn lại trong dung dịch (mg/l). - Ảnh hưởng của nồng độ ion Cu 2+ trong môi trường đến quá trình sinh trưởng của S. - Như vậy khả năng hấp thu của nấm men S. - Saccharomyces cerevisiae có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường pH = 5, điều này. - Saccharomyces cerevisiae trong môi trường có mặt Cu 2. - Pb 2+ và Zn 2+ không những vẫn sinh trưởng tốt mà còn có khả năng hấp thu hiệu quả các kim loại này.. - Quá trình hấp thu chủ yếu trong 6 giờ đầu tiên. - Khi thay đổi nồng độ Cu 2+ ban đầu từ 50 đến 250mg/l, hiệu suất hấp thu tỉ lệ thuận với nồng độ. - Với nồng độ Cu 2+ ban đầu 250mg/l khả năng hấp thu cao nhất, sau 48 giờ nồng độ Cu 2+ còn lại trong dung dịch là 0. - Nồng độ (mg/l). - So sánh khả năng hấp thu ion Cu 2. - 92,7mg/l, trong sinh khối khô là 89mg/g sinh khối tế bào khô, hiệu suất hấp thu đạt 63%.. - Khả năng hấp thu của S. - Zn 2+ với cùng nồng độ ban đầu là 50mg/l, sau 48 giờ hấp thu nồng độ Pb 2. - hiệu suất hấp thu đạt khoảng 95. - Để làm cơ sở để cho ứng dụng xử lý kim loại nặng trong nước thải, các nghiên cứu tiếp theo cần xem xét đầy đủ hơn các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình, cơ chế hấp thu KLN của S. - khả năng hấp thu của S. - cerevisiae đối với những kim loại khác như Cr, Mn, Ni, Cd, Hg. - và sự hấp thu kim loại nặng trong mẫu nước thải thực tế.. - [1] Đặng Đình Kim, Xử lý ô nhiễm một số kim loại nặng trong nước thải công nghiệp bằng phương pháp sinh học, Trung tâm thông tin - tư liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2003.