Tải bản đầy đủ

Bước đầu thử nghiệm khả năng xử lý dầu thô ở phòng thí nghiệm của các chủng vi khuẩn phân lập từ biển cần giờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ DẦU
THÔ Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM CỦA CÁC CHỦNG
VI KHUẨN PHÂN LẬP TỪ BIỂN CẦN GIỜ

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : CN. Nguyễn Hoàng Mỹ
Sinh viên thực hiện
MSSV: 107111215

: Tống Khánh Tuyền
Lớp: 07DSH2


TP. Hồ Chí Minh, 2011


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

CHƢƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Từ khi được phát hiện cho đến nay, dầu thô đã và đang là nguồn
nguyên liệu vô cùng quý giá của mỗi quốc gia nói riêng và toàn thế giới nói
chung. Ngay nay dầu thô và các sản phẩm của dầu thô được khai thác và sử
dụng với khối lượng ngày càng tăng. Dầu thô đang có mặt trong hầu hết các
lĩnh vực đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người cũng như trong hoạt
động công – nông nghiệp.
Bên cạnh ưu điểm về kinh tế và xã hội, các sản phẩm dầu thô là mối đe
dọa ô nhiễm môi trường. Những yếu tố khách quan và chủ quan khi khai thác
và sử dụng dầu đều có thể gây nên hiểm họa cho môi trường sinh thái. Có rất
nhiều vụ tràn dầu trên sông, biển đã xảy ra trên toàn thế giới và để lại hậu quả
đáng lo ngại. Đó là chưa kể đến việc khai thác dầu ở thềm lục địa và việc rửa
tàu chuyên chở dầu vô ý thức đã và đang gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng
đến các hệ sinh thái. Ở Việt Nam trong vòng 10 năm qua đã có hơn 50 vụ tràn
dầu lớn nhỏ, thiệt hại không kiểm soát được. Chính vì thế việc nghiên cứu tìm
cách phòng ngừa ô nhiễm dầu và đưa ra các chính sách bảo vệ môi trường nói
chung, ô nhiễm dầu gây ra nói riêng đã trở nên hết sức cấp thiết.
Hiện nay có nhiều phương pháp khắc phục các sự cố tràn dầu trên biển
như: phương pháp cơ học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học.
Nhưng các biện pháp cơ học và hóa học sử dụng các thiết bị tách dầu hiện đại
nhất hiện nay cũng không loại bỏ được các thành phần độc của dầu.
Trong khi đó phương pháp sinh học là một trong các phương pháp làm
sạch ô nhiễm dầu có tính ưu việt nhất với giá thành rẻ, không gây ô nhiễm về
sau. Xử lý dầu tràn bằng các chủng vi sinh vật giúp làm sạch dầu trên biển và
giúp chúng ta hiểu hơn về quá trình chuyển hóa của các thành phần dầu và

1


Đồ án tốt nghiệp


SVTH: Tống Khánh Tuyền

qua đó có thể điều khiển quá trình phân hủy sinh học dễ dàng hơn nhằm làm
tăng hiệu quả xử lý.
Góp phần trong công tác ứng cứu tràn dầu trên biển và làm sạch dầu
trong quá trình khai thác và vận chuyển đặc biệt là tại Việt Nam, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: „„Bước đầu thử nghiệm khả năng xử lý dầu thô ở quy mô
phòng thí nghiệm của các chủng vi khuẩn phân lập từ biển Cần Giờ”.
2. Tình hình nghiên cứu
 Nghiên cứu ở Việt Nam
Năm 2003, tác giả Lại Thúy Hiền nghiên cứu về chất hoạt động bề mặt
sinh học do vi sinh vật tạo ra, ứng dụng trong công nghệ dầu khí cả xử lý môi
trường. Kết quả phân lập được 4 chủng vi sinh vật Pseudomonas
pesudomatei, Pseudomonas aeruginosa, Cryptococcus terreus và Candida
guiller có khả năng sinh ra các chất hoạt động bề mặt có hoạt tính cao, tác
dụng làm tăng quá trình phân hủy dầu tổng. Kết quả 67% lượng dầu tràn, thúc
đẩy nhanh quá trình xử lý ô nhiễm dầu. [7]
Đề tài cấp nhà nước số KHCN 02 – 12 “Nghiên cứu và làm sạch dầu
bằng phương pháp phân hủy dầu mỏ bằng phương pháp phân hủy sinh học”
do tiến sỹ Đặng Thị Cẩm Hà chủ trì cùng đồng nghiệp tiến hành từ năm 1999
– 2000, đã được hội đồng nghiệm thu nhà nước đánh giá đạt loại xuất sắc.
Thành quả đạt được của đề tài là chế phẩm cung cấp cho quá trình xử lý dầu ô
nhiễm ở các môi trường sinh thái khác nhau và xây dựng quy trình xử lý ô
nhiễm dầu ở môi trường nước. [1]
Viện Công nghệ sinh học đã sản xuất và đưa vào sử dụng hiện nay gồm
Oicleanser 1, Oicleanser 2, Oicleanser 3. Các chế phẩm sinh học, các chất vi
lượng đã được sản xuất và đáp ứng yêu cầu xử lý các loại hình ô nhiễm dầu ở
các điều kiện sinh thái khác nhau. [1]

2


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

 Nghiên cứu trên thế giới
Các nhà khoa học ở California đã có một cải tiến quan trọng trong kỹ
thuật làm sạch dầu loang ở biển, hồ và những khu vực lưu thông đường thủy,
đó là máy lọc dầu cải tiến. Đây là thiết bị chủ yếu thu hồi dầu loang trên biển,
đối với một khu vực có bề mặt dầu loang rộng lớn, thiết bị có nhiều rãnh này
sẽ thu được nhiều dầu hơn thiết bị hớt váng dầu thông thường với bề mặt
phẳng, thiết bị này thu gom gần như 100% dầu bám dính trên mặt thiết bị.
Nhóm nghiên cứu thuộc Viên Công Nghệ Massaachusetts (MIT) ở Mỹ
đã nghiên cứu ra một loại bọt biển nano có thể hút dầu loang khởi mặt nước.
Loại bọt biển này là một tấm lưới gồm những sợi nano bằng oxit mangan có
đường kính khoảng 20 nano mét đan nối với nhau, thiết bị còn được phủ lên
một lớp silicon trên lưới đã giúp nó không thấm nước. Do có nhiều lỗ thông
khí, lưới nano hoạt động như một miếng bọt biển, có thể hút được lượng dầu
gấp 20 lần trọng lượng của nó. Với bề mặt không thấm nước, bọt biển này chỉ
hút những chất không tan trong nước như dầu, bọt biển này chỉ hút những
chất không tan trong nước hầu như dầu, bọt biển nano còn có thể đẩy ra gần
như 100% nước.
Hiện nay trên thị trường thế giới có rất nhiều chế phẩm cung cấp cho
quá trình xử lý dầu tràn. Một số chế phẩm làm từ bông phế thải, chỉ có tính
chất thu hồi dầu ở trên sàn dính dầu và không có khả năng phân hủy dầu. Các
chế phẩm này sau khi thu gom phải xử lý tiếp, hoặc đốt ở nhiệt độ cao
(<12000C) hay xử lý bằng phương pháp sinh học. Gần đây xuất hiện một số
loại vật liệu thấm dầu có kết hợp phân hủy vi sinh vật của các nước tiên tiến
như: Enretech (Mỹ), Non – Oil (Anh), Spill – Sorb (Canada),…[12][14]

3


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

3. Mục đích nghiên cứu
Xác định khả năng xử lý của các chủng vi sinh vật phân lập có khả
năng phân hủy dầu trên mẫu nước biển nhiễm dầu ở quy mô phòng thí
nghiệm.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Xây dựng sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý.
Xây dựng khả năng phân hủy dầu của các chủng vi sinh vật.
Đánh giá tiềm năng ứng dụng của các chủng vi sinh vật trên thực tế.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập tài liệu.
Phương pháp xác định vi sinh vật.
Phương pháp thử nghiệm khả năng phân hủy dầu của các vi sinh vật.
6. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài
Tuyển chọn các chuẩn vi sinh khuẩn có khả năng phân hủy dầu từ
nguồn nước nhiễm dầu.
Đánh giá được một số vi khuẩn có khả năng phân hủy dầu mạnh làm cơ
sở cho việc sử dụng hợp lý, hiệu quả các nguồn mẫu vi sinh vật tại chỗ nhằm
nâng cao hiệu quả xử lý.

4


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về dầu thô
1.1.1. Định nghĩa
Dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục. Dầu thô tồn
tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất. Dầu thô là một chất
phức tạp, là một hợp chất hữu cơ cao phân tử hỗn hợp trong thiên nhiên, hầu
như chỉ chứa các hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng.
Hiện nay 88% dầu thô chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, diezen và
xăng nhiên liệu, 12% dầu thô cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất
ra các sản phẩm của các ngành hóa dầu như dung môi, phân hóa học, nhựa,
thuốc trừ sâu, nhựa đường…
Đây là nguồn năng lượng không tái tạo, được hình thành từ xa xưa
bằng những phản ứng phức tạp xảy ra dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ ở độ
sâu nhất định, cùng với các vận động địa chất. [2]
1.1.2. Thành phần – tính chất hóa học
Một cách tổng quát thì thành phần hóa học của dầu thô được chia làm
thành hai thành phần chính:
Các hợp chất hydrocarbon (HC): là hợp chất mà trong thành phần của
nó chỉ chứa hai nguyên tố là carbon và hydro.
Các hợp chất phi hydrocarbon: là các hợp chất mà trong thành phần của
nó ngoài carbon, hydro còn chứa thêm các nguyên tố khác như nitơ, lưu
huỳnh, oxy…
Ngoài HC trong dầu thô còn có các thành phần khác như: các chất
nhựa, asphanten, và các kim loại nặng.
Trong dầu thô, hàm lượng HC là thành phần chủ yếu. Đây cũng là yếu
tố quyết định loại sản phẩm và hiệu suất trong quá trình sản xuất các sản
phẩm từ dầu. Đối với các hợp chất phi HC, mặc dù chiếm hàm lượng không
5


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

lớn nhưng hầu hết là các hợp chất có hại. Vì vậy trong quá trình chế biến ra
các sản phẩm cần phải loại bỏ các thành phần trong hợp chất phi HC. [2][10]
1.1.2.1. Các hợp chất hydrocarbon của dầu
Trong dầu thô có tới hàng trăm loại hydrocarbon khác nhau ở tính bay
hơi, tính hòa tan, tính hấp thụ đại diện cho nhiều loại cấu trúc hóa học riêng
biệt. HC được chia làm 3 loại:
 Các hợp chất parafin
Parafin là loại HC rất phổ biến trong các loại HC của dầu thô. Tùy theo
cấu trúc mà parafin được chia 2 loại đó là: parafin mạch thẳng không nhánh
(n-parafin) và parafin có nhánh (iso-parafin).
N-parafin là loại hydrocarbon dễ tách và dễ xác định nhất trong số các
loại hydrocarbon của dầu thô, cho nên hiện nay với việc sử dụng phương
pháp sắc ký kết hợp với rây phân tử để tách n-parafin, đã xác định được tất cả
các n-parafin từ C1 đến C45. Hàm lượng chung các n-parafin trong dầu
thường chiếm 25 – 30% thể tích. Tùy theo dầu được tạo thành từ những thời
kỳ địa chất nào, mà sự phân bố các n-parafin trong dầu sẽ khác nhau. Sự phân
bố này tuân theo quy tắc sau: tuổi càng cao, độ sâu lún chìm càng lớn, thì hàm
lượng n-parafin trong dầu càng nhiều.
I-parafin trong dầu thô có cấu trúc đơn giản, mạch chính dài, mạch phụ
ít và ngắn. Các nhánh phụ thường là các gốc mêtyl, đối với các iso-parafin
một nhánh phụ thì thường dính vào vị trí carbon số 2 hoặc số 3. [2][10]
 Các hợp chất vòng no hay các hợp chất naphten
Naphten là các hợp chất vòng no, đây là một trong số các hydrocarbon
phổ biến và quan trọng của dầu thô. Hàm lượng của chúng trong dầu thô có
thể thay đổi từ 30 – 60% trọng lượng. Naphten của dầu thô thường gặp dưới 3
dạng chính: loại vòng 5 cạnh, loại vòng 6 cạnh hoặc loại vòng ngưng tự hoặc
qua cầu nối còn những loại vòng 7 cạnh trở lên thường rất ít không đáng kể.

6


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Bằng phương pháp phân tích quang phổ khối cho biết số vòng của naphten có
thể lên đến 10 - 12 có nhiệt độ sôi rất cao.

 Các hydrocarbon thơm hay aromatic
Các hydrocarbon thơm là hợp chất hydrocarbon mà trong phân tử của
chúng có chứa ít nhất một nhân thơm. Trong dầu thô có chứa cả loại một hoặc
nhiều vòng. Hàm lượng của chúng chiếm khoảng 10 – 20%.

Hiện nay có hơn 425 loại hydrocarbon trong dầu thô với số carbon từ
C5 đến C60, tương ứng với trọng lượng phân tử từ 855 đvC đến 880 đvC.
Bằng những phương pháp hiện đại đã xác định được một số hydrocarbon có
trong dầu thô (Bảng 2.1). [2][10]
1.1.2.2. Các hợp chất phi hydrocarbon
Là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử của nó ngoài carbon,
hydro còn chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh.
 Hợp chất lưu huỳnh trong dầu thô
Đây là loại hợp chất phổ biến nhất và cũng đáng chú ý nhất trong số
các hợp chất không thuộc loại hydrocarbon của dầu thô.
Những loại dầu thô ít lưu huỳnh thường có hàm lượng lưu huỳnh
không quá 0,3 – 0,5%. Nhưng loại dầu thô nhiều lưu huỳnh thường 1 – 2%
trở lên.
7


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Bảng 2.1: Một số hydrocarbon đã xác định trong dầu thô
Dãy đồng

Số nguyên tử

đẳng

trong phân tử

N-parafin

CnH2n+2

C1 – C45

2

I-parafin

CnH2n+2

C4 – C11

3

I-parafin (loại iso prenoid)

CnH2n+2

C14 – C25

1 vòng

CnH2n

C5 – C12

2 vòng

CnH2n-2

C8 – C12

3 vòng

CnH2n-4

C10 – C13

4 vòng

CnH2n-6

C14 – C30

5 vòng

CnH2n-8

C14 – C30

1 vòng

CnH2n-6

C6 – C11

1 vòng có nhiều nhóm thế

CnH2n-6

C9 – C12

2 vòng

CnH2n-12

C10 – C16

2 vòng loại difenyl

CnH2n-14

C12 – C15

3 vòng loại phênanten

CnH2n-18

C14 – C16

3 vòng loại fluoren

CnH2n-16

C15 – C16

4 và nhiều vòng

CnH2n-24

C16 – C18

CnH2n-8

C9 – C14

STT

Các hydrocarbon

1

Cycloparafin

4

Hydrocarbon thơm

5

Hydrocarbon hổn hợp
6

naphten – thơm ( loại
indan & tetralin)

(Nguồn: Báo cáo chuyên đề CNSH-MT, trường đại học Nông Lâm Tp.HCM)

8


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Hiện nay trong dầu thô đã xác định được 250 loại hợp chất của lưu
huỳnh. Một số hợp chất của lưu huỳnh:
Mercaptan: R-S-H
Sunfua: R-S-R‟
Đisunfua:
Lưu huỳnh tự do: S, H2S
 Hợp chất của nitơ trong dầu thô
Các hợp chất của nitơ đại bộ phận điều nằm trong phân đoạn có nhiệt
độ sôi cao của dầu thô. Ở các phân đoạn nhẹ, các hợp chất chứa nitơ chỉ thấy
dưới dạng vết.
Hợp chất chứa nitơ có trong dầu thô không thấm nhiều lắm, hàm lượng
nguyên tố nitơ chỉ từ 0,01 đến 1%. Trong cấu trúc phân tử của nó có thể có
loại chứa một nguyên tử nitơ, hay loại chứa 2, 3 thậm chí 4 nguyên tử nitơ.
Những hợp chất chứa một nguyên tử nitơ được nghiên cứu nhiều,
chúng thường mang tính bazơ như pyridin, quinolin, iso quinolin, acrylin
hoặc có tính chất trung tính như các vòng pyrol, indol, cacbazol,
benzocacbazol. Những hợp chất chứa 2 nguyên tử nitơ trở lên thường có rất
ít, chúng thường ở dạng Indolquinolin, Indolcacbazol và porfirin. [2][10]

 Hợp chất của oxy trong dầu thô
Là các hợp chất chứa oxy thường có dưới dạng các axit (-COOH),
xetôn (-C=O), phenol, và các loại ester và lacton.
9


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Trong số các chất chứa oxy thì ở dạng axit là quan trọng nhất. Các axit
trong hầu hết là các axit một chức. Trong các phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp
của dầu thô các axit hầu như không có. Axit chứa nhiều nhất ở phân đoạn có
nhiệt độ sôi trung bình của dầu thô (C20 – C23) các axit có gốc là vòng
naphten nên chúng được gọi là các axit Naphtenic. Phân đoạn có nhiệt độ sôi
cao hơn thì hàm lượng các axit lại giảm đi.
Các phenol trong dầu thô thường gặp là phenol và các đồng đẳng của
nó. Hàm lượng phenol nói chung chỉ khoảng 0,1 – 0,2%. Các xêtôn mạch
thẳng C2 – C5 tìm thấy trong dầu, nhiệt độ sôi cao thì có xêtôn vòng. [2][10]
1.1.2.3. Các thành phần khác
Kim loại có trong dầu thô chiếm từ vài phần triệu đến vài phần vạn,
thường ở các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao dưới dạng phức với các hợp chất
hữu cơ (cơ – kim), thông thường là dạng phức với các chất hữu cơ khác trong
dầu thô, dạng phức với porphirin thường có số lượng ít hơn.
Những kim loại nằm trong phức porphirin thường là các Niken (Ni) và
Vanidi (Va). Trong những loại dầu thô nhiều lưu huỳnh chứa nhiều
porphinrin dưới dạng phức với Vanidi, ngược lại trong dầu ít lưu huỳnh, đặt
biệt chứa nhiều nitơ thì thường chứa nhiều porphirin dưới dạng phức Niken.
Trong dầu chứa nhiều lưu huỳnh tỷ lệ Va/Ni > 1 (310 lần), dầu chứa ít lưu
huỳnh tỷ lệ Va/Ni < 1 (0,1). Ngoài Va và Ni còn có thể có Fe, Cu, Zn, Ti, Ca,
Mn… Số lượng các phức kim loại này thường rất ít so với các phức Va và Ni.
Ngoài pophirin còn có những vòng thơm hoặc naphten ngưng tụ. Loại phức
này tuy chiếm phần lớn, nhưng vẫn chưa nghiên cứu được đầy đủ.
Bên cạnh các kim loại trong dầu thô thì có các chất nhựa và asphalten
của dầu thô là những chất mà trong cấu trúc phân tử của nó ngoài C và H còn
có đồng thời các nguyên tố khác như: S, O, N.

10


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Asphalten có màu nâu sẫm hoặc đen dưới dạng bột rắn thù hình, đun
nóng cũng không chảy mềm, chỉ có bị phân hủy nếu nhiệt độ đun sôi cao hơn
3000C tạo thành khí và cốc, nên trọng lượng phân tử của chúng có thể thay
đổi trong phạm vi rộng từ 1000 đvC tới 10000 đvC hoặc cao hơn. Asphalten
không hòa tan trong rượu, trong xăng nhẹ, nhưng có thể hòa tan trong
benzene, clorofor và CS2. Asphalten hòa tan trong một số dung môi trên thì
thực ra chỉ là quá trình trương trong để hình thành nên dịch keo.
Các chất nhựa, nếu tách ra khỏi dầu thô chúng sẽ là những chất lỏng
đặt quánh, đôi khi ở trạng thái rắn. Chúng có màu sẫm vàng hoặc nâu, tỷ
trọng lớn hơn 1, trọng lượng phân tử từ 500 đvC đến 2000 đvC. Nhựa hòa tan
được hoàn toàn trong các loại dầu nhờn của dầu thô, xăng nhẹ, cũng như
trong benzen, chloroform, etse. Khác với asphalten, nhựa khi hòa tan trong
các dung môi trên chúng tạo thành dung dịch thực. [2][10]
1.1.3. Khái thác và vận chuyển dầu
Khai thác dầu khí ở Việt Nam đứng hàng thứ tư Đông Nam Á, sau
Malysia, Indonesia và Philippine, đứng hàng thứ 44 trong danh sách các nước
sản xuất dầu trên thế giới.
Các mỏ đã đưa vào khai thác: Tiền Hải C, Đông Quan D, D14 (bể Sông
Hồng); Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Phương Đông, Ruby, Sư Tử Đen, Sư Tử
Vàng, Cá Ngừ Vàng (bể Cửu Long); Đại Hùng, Lan Tây, Rồng Đôi, Rồng
Đôi Tây (bể Nam Côn Sơn); Cái Nước, Sông Đốc (bể Malay - Thổ chu).
Trong những năm gần đây sản lượng dầu hiện đang giảm mạnh, nhất là
các mỏ đã được khai thác từ trước như: Bạch Hổ, Sư Tử Đen,…(Bảng 1.2)

11


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Bảng 1.2: Sản lượng khai thác dầu ở Việt Nam (triệu tấn/năm)
Tên mỏ

2009

2010

2011

Bạch Hổ

5,45

4,82

4,26

Rồng

0,84

1,21

1,03

Sư Tử Đen

1,49

1,12

0,84

Sư Tử vàng

3,29

2,8

2,24

Cá Ngừ vàng

0,57

0,34

0,21

Rạng Đông

1,17

0,88

0,66

(Nguồn: Tập chí thông tin dầu khi)
Công tác tìm kiếm và thăm dò dầu khí đã được Tập đoàn Dầu khí Việt
Nam triển khai mạnh mẽ trên toàn thềm lục đại Việt Nam với mục tiêu phát
triển nhiều mỏ dầu mới, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Sau thời
gian tìm kiếm và thăm dò đã đạt được kết quả sau:
Các mỏ chuẩn bị đưa vào khai thác: Bạch Hổ 19, Trung tâm và Nam
trung tâm Rồng, Sư Tử Trắng, Hải Sư Trắng, Hải Sư Đen, Thăng Long, Đông
Đô, Topaz, Pearl, Diamond (bể Cửu Long); Hải Thạch, Mộc Tinh, Lan Đỏ,
Thiên Ưng, Mãng Cầu (bể Nam Côn Sơn); Hoa Mai, cụm mỏ Rạch Tàu - Phú
Tân - Khánh Mỹ, Kim Long (bể Malay - Thổ Chu).
Bên cạnh Tập đoàn dầu khí Việt Nam đã và đang triển khai thành công
các hoạt động tìm kiếm, thăm dò khai thác dầu thô ở nước ngoài. Hiện nay đã
tham gia đầu tư vào 13 dự án ở: Cuba, Lào, Campuchia, Indonesia…
Trong giai đoạn từ năm 2011 – 2015, Petro Việt Nam là tập đoàn dầu
khí lớn ở Việt Nam đã đầu tư vào 25 dự án thăm dò khai thác và phát triển
dầu khí với mức đầu tư 2.35 tỷ USD tại Nga, Venezuela và các nước Châu
Mỹ Latin, Bắc Phi…
Muốn khai thác dầu thô, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng
dầu. Khi khoan trúng lớp dầu mỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí
12


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

dầu. Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm
hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên. [11][13]
1.2. Tổng quan về vi sinh vật phân hủy dầu
1.2.1. Sự phân bố
Các vi sinh vật có khả năng phân hủy hydrocarbon thô và các hợp chất
liên quan xuất hiện khắp nơi, trong môi trường nước biển, nước ngọt và đất.
Cho đến nay, người ta đã xác định hơn 200 loài vi khuẩn, và nấm có khả năng
phân hủy được các hydrocarbon.
Trong môi trường biển vi khuẩn là nhóm phân hủy hydrocarbon ưu thế
và phân bố trong cả vùng cực lạnh. Còn trong nước ngọt, nấm đóng vai trò
quan trọng trong việc phân hủy dầu.
Số lượng và thành phần vi sinh vật không đồng đều ở những khu vực
khác nhau ở những độ sâu khác nhau tùy theo điều kiện môi trường cụ thể.
Những môi trường có chứa nhiều chất hữu cơ, số lượng và thành phần vi sinh
vật phát triển mạnh. Ngược lại, những khu vực nghèo chất hữu cơ, số lượng
và thành phần vi sinh vật ít hơn.
Trên mặt đất, số lượng và thành phần vi sinh vật rất ít, do độ ẩm không
thích hợp và do tác động của tia ánh sáng mặt trời làm cho phần lớn vi sinh
vật bị tiêu diệt. Trong đất, thường gặp các loài vi khuẩn như: Bac.mycoides,
Bac.subtilis, Bac.mensentriricus, Micrococcusslbus. Độ sâu từ 10cm đến
20cm, số lượng và thành phần vi sinh vật tập chung nhiều ở độ sâu này, độ
ẩm vừa thích hợp (50% - 90%), các chất dinh dưỡng lại tích lũy nhiều, không
bị tác dụng của chiếu sáng nên vi sinh vật phát triển nhanh. Các quá trình
chuyển hóa quan trọng trong đất chủ yếu xảy ra ở độ sâu này. Số lượng và
thành phần vi sinh vật giảm ở độ sâu trên 30cm, vi sinh vật có độ sâu này
thường là nhóm yếm khí, đồng thời có khả năng chịu được áp suất lớn. Ở lớp
đất này hầu như chất hữu cơ rất hiếm nên vi sinh vật rất khó phát triển. Số

13


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

lượng và thành phần vi sinh vật phân hủy dầu trong đất còn giảm mạnh ở
những nơi có nhiều đá cuội, cát, sỏi làm cho số lượng và thành phần vi sinh
vật ít hơn. [6][8][12]
1.2.2. Các nhóm vi sinh vật phân hủy dầu
1.2.2.1. Vi sinh vật phân hủy hydrocarbon
Năm 1897, Miyoshi công bố rằng Isotrytis Cinevea có khả năng phân
hủy paraffin. Năm 1906, Rahn nghiên cứu sự phân giải paraffin của nấm mốc.
Bắt đầu từ đó mà có hàng loạt các nghiên cứu cho thấy rất nhiều loài vi sinh
vật có khả năng phân hủy dầu ở bảng 1.3. [12]
1.2.2.2. Cơ chế phân hủy hydrocarbon
Vi sinh vật sử dụng hydrocarbon làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng
cho sự sinh trưởng và phát triển. Việc sử dụng các hydrocarbon của vi sinh
vật có thể xảy ra theo hai hướng.
Với một số hydrocarbon tan trong nước, vi sinh vật có thể hấp thụ trực
tiếp. Với các hydrocarbon khó tan mà có thể tan dưới dạng nhũ tương dầu –
nước thì quá trình phân hủy vi sinh vật theo trình tự các bước: đầu tiên là hòa
tan các hydrocarbon dưới dạng nhũ tương dầu nước bằng cách tiết ra các chất
hoạt hóa bề mặt sinh học, sau đó vi sinh vật tiếp xúc với dầu, cuối cùng nó tiết
ra các enzyme để chuyển hóa các hydrocarbon thành các chất mà nó có thể sử
dụng được. [6]
 Cơ chế phân hủy hydrocarbon
Khả năng phân hủy của các ankan phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của
chúng. Thông thường các hydrocarbon bậc 1 và bậc 2 dễ phân hủy hơn các
hydrocarbon bậc 3 và 4.

14


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Bảng 1.3: Những vi sinh vật phân hủy hydrocarbon trong dầu.
Hydrocarbon

Hecxandecan

Vi sinh vật
Nấm

Vi khuẩn

Candida Tropicalis
Candida sp.

Microccoccus Cerificans
Micrococcus Cerificans
Bacillus Thermophil
Mycobacterium Lacticotum

Oxadecan

Nocardia Sp

M.Rubum Vas propanicum

Candida lipolyticu

M.Flavum Vas Math Nicum
Fseudomonas Aerygimosa

C12 – C20

Nocardia Sp.

Mycobacterium Phiei

Candida Guilliermondi

C12 – C15
C13 – C19
C14 – C18

Micrococcu Cerficans
Candida Tropicalis
Torulopsis
Candida Tropicalis
Lipolytica C.Pelliculosa
C.Intermedia

C14 – C19

Candida Intermetia
C. Lipolytica
Candida albicans

C15 – C28

C.Tropicalis
Candida lipolytica

N-paraffin

Pseudomonas
(Nguồn: Lại Thúy Hiền, Giáo trình vi sinh vật dầu mỏ)

15


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

 Cơ chế phân hủy n-ankan:
Quá trình phân hủy ankan nhờ vào enzyme mono-oxygenaza và dioxygenaza, đòi hỏi có sự tham gia của một phân tử oxy và chất cho điện tử
NADPH2.
 Các giai đoạn oxy hóa ankan:
Giai đoạn 1: Tạo thành rượu, xảy ra qua 2 bước
Tạo thành hợp chất peoxyt
R - CH2 - CH3 + O2  R - CH2 - CH2 - OOH
Hợp chất peoxyt không bền dưới tác dụng của NADPH2 tạo thành rượu
và nước:
R - CH2 - CH2 - OOH + NADPH2  RCH2 - CH2 - OH + H2O + NADP (2)
Từ ankan chuyển thành rượu có hai khả năng xảy ra:
Tạo thành rượu bậc 1: xảy ra khi nhóm OH gắn vào C bậc 1 (2)
Tạo thành rược bậc 2: khi nhóm OH gắn với C bậc 2
R - CH2 - CH2 - OOH + O2 + NADPH2 R-CH- CH + H2O + NADP
OH
Giai đoạn 2:
Rượu bậc 1 tạo thành andehit:
R - CH2 - CH2 - OH + 1/2O2  R - CH2 - CHO + H2O
Rượu bậc 2 tạo thành xeton:
R - CH - CH3 + 1/2O2  R - CH - CH3 + H2O
OH

O

Giai đoạn 3: tạo thành axit béo
Các xeton bị oxy hóa thành ester, liên kết ester bị phá vỡ tạo ra một axit
và rược bậc một, rược bậc 1 lại bị oxy hóa thành andehit rồi bị oxy thành axit
béo.

16


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

R- CH2 - C- CH3  R - CH2 - O - C - CH3  R- CH2 - OH + CH3 - COOH
O

O

Các andehit bị oxy hóa bằng axit béo:
R - CH2 - CHO + 1/2O2  R - CH2 - COOH
Các trường hợp sự oxy hóa xảy ra ở cả hai đầu của ankan tạo thành các
diol, các dicacbonxylie.
Giai đoạn 4: Các axit béo bị oxy hóa tiếp nhờ quá trình oxy hóa.
Axit béo mạch dài dưới tác dụng của một loải enzyme chuyển sang
dạng acety coenzyme A và chuyển hóa tiếp dưới tác dụng của nhiều enzyme
khác. Kết quả là sau mỗi chu kì chuyển hóa, một nhóm acetyl CoA bị cắt ra
và phân tử axit béo bị cắt đi hai nguyên tử carbon. Sản phẩm cuối cùng của
chu trình oxy hóa là CO2 và nước.
 Cơ chế phân hủy các ankan mạch nhánh.
Do cản trở về mặt không gian nên khả năng phân hủy ưu tiên C bậc 1
và bậc 2, còn C bậc 3 và 4 thì khó phân hủy hơn.
Ankan là nhóm metyl ở đầu mạch khó phân hủy hơn ở giữa mạch.
Ankan có mạch dài dễ bị phân hủy hơn ankan có mạch nhánh ngắn.
Trong quá trình sự phân hủy các ankan mạch nhánh, người ta đề xuất
biến dạng của chu trình Metylcitrat, thay vào vị trí của axit citric và
metylcitrat.
 Cơ chế phân hủy các cycloankan.
Cycloankan là cấu tử chính của dầu thô sự phân hủy cycloankan cũng
là cá enzyme monooxygenaza và oxygennaza. Dưới tác dụng của các enzyme
này, các cyloankan bị phân hủy thành các cycloankanol. Khả năng phân hủy
của cyclohexan là mạnh nhất trong dãy đồng đẳng cyloankan. Cùng vòng
cycloankan chất nào có mạch nhánh dài hơn thì sẽ dễ phân hủy hơn.

17


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Khi phân hủy cyclohexan, quá trình hydroxyl hóa được xúc tác bởi
enzyme oxydaza chức năng tạo ra một rượu mạch vòng. Rượu mạch vòng sẽ
bị dehydro hóa để tạo ra xeton, xeton bị oxy hóa tiếp thành lacton. Lacton sẽ
bị thủy phân, nhóm hydroxyl bị oxy hóa thành một nhóm andehit và một
nhóm carboxyl. Kết quả là axit dicacboxylic bị biến đổi tiếp nhờ chu trình
oxy hóa.
Các vi sinh vật có khả năng phát triển trên cyclohexan phải thực hiện
tất cả các phản ứng trên. Tuy nhiên ta thường gặp các vi sinh vật có khả năng
chuyển cyclohexan thành rượu mạch vòng nhưng không có khả năng lacton
hóa và mở mạch vòng. Do vậy cơ chế cộng sinh và trao đổi chất (cometabolism) đóng một vai trò rất quan trọng trong phân hủy sinh học các hợp
hydrocarbon mạch vòng. [6]
 Cơ chế phân hủy hydrocarbon thơm
 Benzen
Xúc tác ban đầu cho quá trình oxy hóa benzene là enzyme
dioxygenaza, tức là phân tử oxy sẽ gắn trực tiếp vào carbon của vòng thơm.
 Naphtalen
Xúc tác đầu tiên là enzyme oxygenaza gắn phân tử oxy vào phân tử
naphtalen để tạo thành cis-1,2 dihydroxyl 1,2 dihydro naphtalen, sau đó tách
nước để thành 1,2-dihydroxynaphtalen. Tại đây, vòng bị cắt để tạo thành cishydroxyl benzan pyruvic axit, sau đó tiếp tục bị oxy hóa tạo thành
salicyandehyd, salicylic axit và atechol, tiếp đó cắt các vòng khác theo hướng
–octhor hay –metha phụ thuộc vào chủng vi khuẩn.
Cũng có trường hợp xúc tác để oxy hóa naphtanen là enzyme
monooxygenaza



cuối cùng cho

ra

cis-1,2

-

dihydroxyl 1,2-

dihydronaphtalen. Nấm mốc là nhóm vi sinh vật chiếm ưu thế về chủng loại
có khả năng phân hủy naphtalen.

18


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Như vậy, naphtalen dần dần sẽ chuyển hóa thành phân tử có khối lượng
bé hơn nhờ vi sinh vật làm cho độ nhớt của dầu sẽ giảm đi. [8]
1.3. Tổng quan về chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt sinh học (CHĐBMSH) được tạo ra từ con
đường lên men vi sinh vật. Đó là một hợp chất lưỡng tính gồm 2 phần: phần
kị nước (hydrophobic moiety) và phần ưa nước (hydrophilic moiety), có khả
năng làm giảm sức căng bề mặt của các phân tử. Phần ưa nước thường là các
nhóm: axit amin, peptit, sacarit đơn, đôi, polysacrarit. Phần kị nước là các axit
béo, axit no, không no. Các CHĐBMSH có cấu tạo rất khác nhau về cấu trúc
hóa học lẫn kích thước phân tử từ rất đơn giản như các axit béo đến mức phức
tạp như các hợp chất polymer.
Các CHĐBMSH thường tiết ra bên ngoài tế bào như các chất
glucolipid, axit béo, photpholipid, polysacarit lipid, lipopetic-lipoprotein, hay
chính bản thân bề mặt tế bào vi sinh vật. Ngoài đặc tính làm giảm sức căng bề
mặt nó còn có đặt tính kháng sinh như chất gramicidin S hay polymicin.
Các CHĐBMSH được tạo ra cả ở trên các cơ chất không tan trong
nước lẫn tan trong nước lẫn tan trong nước. Nó được tạo ra do phản ứng thích
nghi với môi trường không thuận lợi, độc hại và có xu hướng tạo ra nhiều trên
các cơ chất không hòa tan trong nước.
Các CHĐBMSH do các gen trên nhiễm sắc thể lẫn các gen ở plasmid
tổng hợp và điều khiển. Các gen này dễ mất đi chức năng qua một thời gian
dài do bị đột biến và chọn lọc nếu gặp môi trường không thuận lợi cho chúng
biểu hiện. Điều này giải thích vì sao chúng ta bắt gặp các loài có khả năng sử
dụng dầu ở cả những nơi không bị ô nhiễm dầu và khi đó hoạt tính tạo
CHĐBMSH rất thấp. Các CHĐBMSH tạo ra trong suốt quá trình phát triển
của vi sinh vật, sản lượng và hoạt tính về sau có thể bị giảm do môi trường

19


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

hết nguồn cơ chất dinh dưỡng, vi sinh vật sử dụng chúng làm nguồn thức ăn
hay các vi sinh vật chết đi. [7][9][12]
1.4. Tổng quan về dầu tràn
1.4.1. Định nghĩa
Dầu tràn là việc phát tán một lượng lớn xăng dầu hydrocarbon vào môi
trường do các hoạt động của con người, là một hình thức gây ô nhiễm. Thuật
ngữ này thường được dùng để chỉ dầu được phát tán vào đại dương hoặc vùng
nước ven biển. Dầu có thể là một loạt các chất khác nhau, bao gồm cả dầu
thô, các sản phẩm dầu tinh chế (như xăng hoặc nhiên liệu diesel), dầu nhờn
hoặc dầu trộn lẫn trong chất thải…
Số lượng dầu tràn ra ngoài tự nhiên khoảng vài trăm lít trở lên có thể
coi là sự cố tràn dầu hay gọi là thủy triều đen.
1.4.2. Nguyên nhân tràn dầu
Gồm có 3 nguyên nhân chính:
Thứ nhất, trên mặt biển. Rò rỉ từ các tàu thuyền hoạt động ngoài biển:
chiếm 50% nguồn ô nhiễm dầu trên biển. Do tàu chở dầu trong vùng ảnh
hưởng bị sự cố ngoài ý muốn hoặc sự cố ý súc rửa, xả dầu xuống biển…
Thứ hai, trong lòng biển. Do rò rỉ các ống dẫn dầu, các bể chứa dầu…
Thứ ba, dưới đáy biển. Do khoan thăm dò, khoan khai thác, túi dầu bị
rách do địa chấn hay do nguyên nhân khác… Trong tự nhiên có những túi dầu
nằm rất sâu dưới đáy biển nên việc khoan dò gặp nhiều khó khăn. Mặt khác
rất nhiều vi sinh vật yếm khí khả năng sản xuất axit làm bào mòn các lớp trầm
tích nằm phía trong hoặc ngoài các túi dầu, làm cho các túi dầu bị phá hủy
tràn ra ngoài.
Ngoài các nguyên nhân khách quan nói trên còn phải nói đến các
nguyên nhân chủ quan do hành động thiếu ý thức của con người đã trực tiếp
hay gián tiếp khiến dầu tràn ra biển. Các tàu thuyền không đảm bảo chất

20


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

lượng lưu hành trên biển là nguyên nhân chính dẫn tới rò rĩ dầu từ các tàu
thuyền (tàu của ngư dân và các tàu trở dầu), đắm tàu do va vào đá ngầm. Các
cơ sở hạ tầng phục vụ khai thác và lưu trữ dầu khí không đảm bảo tiêu chuẩn
nên dẫn tới tràn dầu, thậm chí các nhà sản xuất còn thải cả nước lẫn dầu và
các chất hóa học nguy hiểm ra biển. [11]

Hình 1.1: Chìm tàu trên sông Sài Gòn
(Nguồn: Báo khoa học và xã hội)
1.4.3. Các quá trình biến đổi dầu trên biển
Khi tràn dầu xảy ra, dầu nhanh chóng lan tỏa trên mặt biển. Với các
điều kiện về sóng, gió, dòng chảy…sẽ trải qua các quá trình biến đổi. [10]
1.4.3.1. Quá trình lan tỏa
Dầu thô và sản phẩm dầu thô là chất lỏng có độ hòa tan rất thấp trong
nước, đặc biệt là nước biển. Do đó, khi khối dầu rơi vào nước sẽ xảy ra hiện
tượng chảy lan trên bề mặt nước. Phân phối dầu tràn trên mặt biển diễn ra
dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn, được kiểm soát bằng độ nhớt của dầu và sức
căng bề mặt. Quá trình này được chú ý đặc biệt nhằm ứng cứu sự cố tràn dầu
hiệu quả.
Trong điều kiện tĩnh, một tấn dầu có thể lan phủ kín 12km2 mặt nước,
một giọt dầu có trọng lượng nửa gam tạo ra một màng dầu 20m2 với độ dày
0,001 mm có khả năng làm bẩn 1 tấn nước. Đầu tiên, dầu lan từ nguồn ra phía
21


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

có bề mặt lớn nhất, sau đó thì tiếp tục lan chảy vô hướng. Khi tạo thành màng
đủ mỏng, màng sẽ bị vỡ dần ra thành những màng có diện tích nhỏ hơn và
trên bề mặt dầu xuất hiện các vệt không có dầu.
Do các quá trình bốc hơi, hòa tan mà mật độ, độ nhớt tăng, sức căng bề
mặt giảm dần cho đến khi độ dày của lớp dầu đạt cực tiểu thì quá trình chảy
lan chấm dứt. Trong thực tế quá trình chảy lan trên biển chịu tác động lớn bởi
các yếu tố sóng, gió và thủy triều. [10]
1.4.3.2. Quá trình bay hơi
Song song với quá trình lan tỏa, dầu sẽ bốc hơi tùy thuộc vào nhiệt độ
sôi và áp suất riêng phần của hydro và carbon trong dầu mỏ cũng như các
điều kiện bên ngoài: nhiệt độ, sóng, tốc độ gió và diện tích tiếp xúc giữa dầu
với không khí. Các hydro và carbon có nhiệt độ sôi càng thấp thì có tốc độ
bay hơi càng cao. Ở điều kiện bình thường thì các thành phần của dầu với
nhiệt độ sôi thấp hơn 200oC sẽ bay hơi trong vòng 24 giờ. Các sản phẩm nhẹ
như dầu hỏa, gasolil có thể bay hơi hết trong vài giờ. Các loại dầu nhẹ bay hơi
khoảng 40%, còn dầu thô nặng hoặc dầu nặng thì ít bay hơi, thậm chí không
bay hơi. Tốc độ bay hơi giảm dần theo thời gian, làm giảm khối lượng dầu,
giảm khả năng bốc cháy và tính độc hại, đồng thời quá trình bay hơi cũng làm
tăng độ nhớt và tỉ trọng của phần dầu còn lại, làm cho tốc độ lan tỏa giảm.
1.4.3.3. Quá trình khuếch tán
Đây là quá trình xảy ra sự xáo trộn giữ nước và dầu. Các vệt dầu chụi
tác động của sóng, gió, dòng chảy tạo thành các hạt dầu có kích thướt khác
nhau, trong đó có các hạt đủ nhỏ và đủ bền có thể trọng tương đối bền vào
khối nước. Điều này làm diện tích bề mặt hạt dầu tăng lên, kích thước sự lắng
đọng dầu xuống đáy hoặc giúp cho khả năng tiếp xúc của hạt dầu với các tác
nhân oxi hóa, phân hủy dầu tăng, thúc đẩy quá trình phân hủy dầu.[10]

22


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

Hiện tượng trên thường xảy ra ở những nơi sóng vỗ và phụ thuộc vào
bản chất dầu, độ dày lớp dầu cũng như tình trạng biển. Tại điều kiện thường
các hạt dầu nhẹ có độ nhớt nhỏ có thể phân tán hết trong một vài ngày, trong
khi đó các loại có độ nhớt lớn hoặc loại nhũ tương dầu nước ít bị phân tán.
1.4.3.4. Quá trình hòa tan
Sự hoà tan của dầu trong nước chỉ giới hạn ở những thành phần nhẹ.
Tốc độ hoà tan phụ thuộc vào thành phần dầu, mức độ lan truyền, nhiệt độ
cũng như khả năng khuếch tán dầu. Dầu FO ít hòa tan trong nước. Dễ hòa tan
nhất trong nước là xăng và kerosen. Tuy nhiên trong mọi trường hợp, hàm
lượng dầu hòa tan trong nước luôn không vượt quá 1 phần triệu tức 1 mg/l.
Quá trình hoà tan cũng làm tăng khả năng phân huỷ sinh học của dầu.
Song đây chính là yếu tố làm tăng tính độc của dầu đối với nước, gây mùi,
đầu độc hệ sinh thái động thực vật trong nước, đặc biệt đối với động vật, dầu
thấm trực tiếp và từ từ vào cơ thể sinh vật dẫn đến sự suy giảm chất lượng
thực phẩm.[10]
1.4.3.5. Quá trình nhũ tương hóa
Đây là quá trình tạo thành các hạt keo giữa dầu và nước hoặc nước và
dầu. Có 2 loại hạt và keo dầu nước và keo nước dầu.
Keo dầu nước: là hạt keo có vỏ là dầu, nhân là nước; là các hạt dầu
ngậm nước làm tăng thể tích khối dầu 3 - 4 lần. Các hạt khá bền, khó vỡ ra để
tách lại nước. Loại keo này có độ nhớt rất lớn, khả năng bám dính cao, gây
cản trở cho công tác thu gom, khó làm sạch bờ biển.
Keo nước dầu: hạt keo có vỏ là nước, nhân là dầu, được tạo ra do các
hạt dầu có độ nhớt cao dưới tác động lâu của sóng biển, nhất là các loại sóng
vỡ. Loại keo này kém bền vững hơn và dễ tách nước hơn.
Nhũ tương hóa phụ thuộc vào thành phần dầu và chế độ hỗn loạn của
nước biển. Gió cấp 3, 4 sau 1 – 2 giờ tạo ra khá nhiều các hạt nhũ tương dầu

23


Đồ án tốt nghiệp

SVTH: Tống Khánh Tuyền

nước. Dầu có độ nhớt cao thì dễ tạo ra nhũ tương dầu nước. Các nhũ tương ổn
định nhất chứa từ 30 – 80% nước. Nhũ tương hóa làm giảm tốc độ phân hủy
và phong hóa dầu, và làm tăng khối lượng chất ô nhiễm. [10]
1.4.3.6. Quá trình lắng kết
Dầu thô và các sản phẩm của dầu thô có tỉ trọng nhỏ hơn 1 thường nổi
lên mặt nước mà không tự chìm xuống đáy. Các loại nhũ tương sau khi hấp
thụ các vật chất hoặc cơ thể sinh vật có thể trở nên nặng hơn nước rồi chìm
dần. Cũng có một số hạt lơ lửng, hấp thụ tiếp các hạt phân tán rồi chìm dần
lắng đọng xuống đáy. Trong đó cũng xảy ra quá trình đóng vón tức là quá
trình tích tụ nhiều hạt nhỏ thành màng lớn.
Quá trình lắng đọng là giảm hàm lượng dầu có trong nước. Nhưng nó
làm hại hệ sinh thái đáy. Hơn nữa, sau lắng đọng, dầu vẫn có thể lại nổi lên
mặt nước do tác động của các yếu tố đáy, gây ra ô nhiễm lâu dài cho vùng
nước. [10]
1.4.3.7. Quá trình oxy hóa
Nhìn chung, các hydrocarbon trong dầu khá bền vững với oxy. Nhưng
trong thực tế dầu tồn tại trong nước hoặc không khí vẫn bị oxi hoá một phần
rất nhỏ, khoảng 1% khối lượng. Các quá trình này xảy ra do oxy, ánh sáng
mặt trời và được xúc tác bằng một số nguyên tố như vanidi. Mặt khác lại ức
chế của các hợp chất lưu huỳnh tạo thành các rồi thành hydroperoxides và các
sản phẩm khác như: axit, andehit, xeton, peroxit, superoxit, phenol, axit
cacboxylic…thường có tính hòa tan trong nước. [10]
1.4.4. Phương pháp xử lý tràn dầu
1.4.4.1. Phương pháp cơ học
Khi xảy ra sự cố tràn dầu thì biện pháp cơ học được xem là tiên quyết
cho công tác ứng phó sự cố tràn dầu tại các sông, cảng biển nhằm ngăn chặn,
khống chế và thu gom nhanh chóng lượng dầu tràn tại hiện trường. Biện pháp

24


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×