Câu hỏi mở đầu: Hiện nay, ô nhiễm môi trường đất và nước đang là vấn đề nhận được nhiều sự quan tâm của thế giới. Việc tìm ra và ứng dụng những công nghệ xanh trong xử lí chất thải vừa hiệu quả vừa thân thiện với môi trường luôn là ưu tiên của các nhà khoa học cũng như các nhà quản lí. Công nghệ vi sinh vật là một giải pháp như thế. Vậy xử lí ô nhiễm môi trường đất và nước bằng công nghệ vi sinh vật được thực hiện như thế nào?
Trả lời:
- Các bước xử lí ô nhiễm mồi trường bằng công nghệ vi sinh vật:
I. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
Vận dụng 1: Nêu những loại
sản phẩm của công nghệ vi sinh vật dùng trong xử lí ô nhiễm môi trường mà em biết.
Trả lời:
Một số loại sản phẩm của công nghệ vi sinh vật được dùng
trong xử lí ô nhiễm môi trường:
- Chế phẩm Biomix 1 giúp xử lí rác thải sinh hoạt, phế thải
nông nghiệp.
- Chế phẩm EM giúp khử mùi hôi của chuồng trại, ngăn ngừa bệnh
dịch.
- Chế phẩm BIO-TT5 giúp khử phèn, loại bỏ các kim
loại nặng gây độc và phân giải chất hữu cơ trong đất.
- Chế phẩm Enretech-1 giúp ứng cứu khẩn cấp cho các
sự cố tràn dầu trên đất.
III. Xử lí ô nhiễm môi trường đất
Luyện tập 1: Dựa vào hình 12.3 và 12.4 mô tả các bước xử lí ô nhiễm đất bằng phục hồi sinh học.
Trả lời:
- Đất bị ô nhiễm bởi các hóa chất được kích thích sinh học và tăng cường sinh học nhờ các vi sinh vật để tạo ra sinh khối vi sinh vật và các chất vô cơ hoặc hữu cơ đơn giản không gây ô nhiễm.
Luyện tập 2: Tại sao cần
bổ sung các chất vô cơ như nitrogen và phosphorus vào môi trường đất bị ô nhiễm
hydrocarbon mà không cần bổ sung glucose?
Trả lời:
- Cần bổ sung các chất vô cơ như nitrogen và phosphorus vào môi trường đất bị ô nhiễm hydrocarbon mà không cần bổ sung glucose vì: Thành phần của dầu mỏ thừa nguồn carbon nhưng lại thiếu các nguồn dinh dưỡng nitrogen và phosphorus nên quá trình phân giải các hợp chất hydrocarbon nhờ vi sinh vật bị hạn chế. Do đó, cần bổ sung các chất vô cơ như nitrogen và phosphorus vào môi trường đất bị ô nhiễm hydrocarbon để kích thích sinh học các vi sinh vật bản địa hoạt động phân giải hydrocarbon.
IV. Xử lí nước thải và làm sạch nước
Luyện tập 3: Dựa vào hình 12.5 mô tả các bước xử lí ô nhiễm nước bằng phục hồi sinh học.
Trả lời:
- Sử dụng các vi khuẩn bản địa có khả năng khử kim loại bằng cách kích thích sinh học qua việc bơm chất hữu cơ acetate vào khu vực bị ô nhiễm uranium. Quá trình xử lí này đã làm giảm hàm lượng uranium trong nước ngầm bị ô nhiễm xuống dưới ngưỡng giới hạn cho phép của tiêu chuẩn nước ăn uống.
Luyện tập 4: Hãy giải
thích vai trò của acetate trong quá trình phục hồi nước ô nhiễm uranium.
Trả lời:
- Vai trò của acetate trong quá trình phục hồi nước ô nhiễm
uranium: Acetate đóng vai trò là chất cho điện tử, dẫn tới kích thích quá trình
khử uranium của vi sinh vật xảy ra.
Luyện tập 5: Sự khác nhau giữa xử lí nước thải hiếu khí
và kị khí bậc hai là gì? Kết quả của quá trình xử lí kị khí nước thải là gì?
Trả lời:
- Xử lí nước thải kị khí: Quá trinh xử lí nước thải bào gồm một
loạt các bước phân giải nhờ vi sinh vật trong điều kiện không có oxygen phân tử.
- Xử lí nước thải hiếu khí: Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ
thấp được xử lí nhờ vi sinh vật phân giải hiếu khí.
=> Kết quả của quá trình xử lí kị khí nước thải là CH4, CO2, H2, NH3, và H2S.
Luyện tập 6: Quá trình xử
lí nước thải bậc một và bậc hai khác nhau như thế nào?
Trả lời:
Sự khác nhau giữa quá trình xử lí nước thải bậc một và bậc hai:
Luyện tập 7: Hãy sắp xếp lại mục tiêu tương ứng với mỗi giai đoạn xử lí nước thải trong bảng dưới đây. Hãy cho biết vai trò của vi sinh vật trong các giai đoạn xử lí nước thải có liên quan.
Trả lời:
1 - c; 2 - a;
3 - b.
- Xử lí nước thải bậc 1: Loại bỏ rác thải rắn không hòa tan bằng
cách lắng, sàng lọc, bổ sung phèn và các chất đông tụ khác cùng các quy trình vật
lí khác.
- Xử lí nước thải bậc 2: Loại bỏ các chất hữu cơ hoà tan bằng
biện pháp sinh học.
- Xử lí nước thải bậc 3: Loại bỏ nguồn dinh dưỡng vô cơ bằng biện pháp sinh học và hoá học.
Vận dụng 2: Vấn đề đất
ô nhiễm dioxine ở nhiều địa phương của Việt Nam đã được nghiên cứu xử lí bằng
nhiều công nghệ khác nhau. Hãy tìm hiểu và tóm tắt lại công nghệ sử dụng vi
sinh vật để xử lí đất nhiễm dioxine ở Việt Nam.
Trả lời:
* Tóm tắt công nghệ sử dụng vi sinh vật để xử lí đất nhiễm
dioxine ở Việt Nam:
- Chuẩn bị hố xử lí chôn lấp tích cực tại vị trí đất hoặc
trầm tích nhiễm dioxine cần xử lí, lắp đặt hệ thống ống cung cấp chất dinh dưỡng
để đưa chất dinh dưỡng vào trong hố xử lí sau khi đã tiến hành chôn lấp, và xử
lí chống thấm để tránh rò rỉ sau khi chôn lấp.
- Xử lí đất nhiễm dioxine trước khi đưa vào hố xử lý: Phối
trộn đất với chế phẩm dinh dưỡng và phương pháp phân hủy sinh học (hỗn hợp bao
gồm vi sinh vật, phân hữu cơ, dung dịch chiết xuất rau củ quả, chất hỗ trợ hoạt
động bề mặt sinh học).
- Xử lí chôn lấp: Sử dụng các loại chế phẩm để bổ sung qua hệ thống ống cung cấp chất dinh dưỡng theo định kì các tháng. Mục đích là cung cấp chất cho vi sinh vật phát triển. Sau thời gian xử lí, độ độc của dioxine được xử lí đạt tiêu chí về mức độ ô nhiễm dioxine theo quy định tại Việt Nam.