Câu hỏi Mở đầu: Vi sinh vật là
những thực thể siêu nhỏ với khả năng chuyển hóa mạnh mẽ và sinh sản nhanh
chóng. Các nhóm vi sinh vật có vai trò quan trọng ở thiên nhiên và trong các hoạt
động hằng ngày của con người. Vi sinh vật có những lợi ích nào đối với đời sống
con người và trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường?
Trả lời:
• Vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người:
- Trong trồng trọt: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất
phân bón vi sinh, thuốc trừ sâu sinh học,… thay thế phân bón và thuốc
trừ sâu hóa học, mang lại năng suất cho cây trồng, bảo vệ môi trường.
- Trong chăn nuôi: ứng dụng vi sinh vật để ủ thức ăn
cho vật nuôi, sản xuất các chế phẩm sinh học giúp vật nuôi tăng cường
sức đề kháng, cho năng suất cao.
- Trong bảo quản và chế biến thực phẩm: ứng dụng vi
sinh vật để sản xuất rượu, bia, muối chua rau củ,…
- Trong sản xuất dược phẩm: ứng dụng vi sinh vật để
sản xuất thuốc kháng sinh, vaccine, men tiêu hóa,…
• Vai trò của vi sinh vật trong việc giảm thiểu ô nhiễm
môi trường: Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ từ xác chết của
động, thực vật, rác thải, các chất hữu cơ lơ lửng trong nước làm cho
môi trường sạch hơn, hạn chế ô nhiễm.
I.Vi sinh vật trong xử lí môi trường
Câu hỏi 1: Hãy cho biết các đặc điểm của một số chủng
vi sinh vật tham gia trong xử lí ô nhiễm môi trường.
Trả lời:
- Một số đặc điểm của các chủng vi sinh vật tham gia xử lí ô
nhiễm môi trường là:
+ Vi sinh vật sinh trưởng và phát triển mạnh.
+ Thích nghi tốt và dễ phát sinh biến dị.
+ Phân bố rộng, chủng loại nhiều.
Câu hỏi 2: Những nhóm vi sinh vật nào tham gia chính vào xử lí ô nhiễm môi trường?
Trả lời:
Những nhóm vi sinh vật chính tham gia vào xử lí ô nhiễm môi
trường:
- Vi sinh vật phân giải tinh bột.
- Vi sinh vật phân giải cellulose.
- Vi sinh vật phân giải protein.
- Vi sinh vật phân giải lipid.
Luyện tập:
• Xử lí ô nhiễm môi trường có phải chỉ là xử lí nước
thải, rác thải và khí thải môi trường không?
• Ngoài rác thải, khí thải và nước thải, ô nhiễm môi
trường còn liên quan đến các vấn đề nào trong cuộc sống hiện nay?
Trả lời:
• Có nhiều nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường.
Do đó, việc xử lí ô nhiễm môi trường không chỉ là xử lí nước thải,
rác thải và khí thải mà còn cần xử lí tồn dư các loại thuốc trừ
sâu, thuốc diệt cỏ, dầu tràn trên biển, chất phóng xạ, tiếng ồn,…
• Ngoài rác thải, khí thải và nước thải, ô nhiễm môi
trường còn liên quan tới các vấn đề khác như ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm ánh
sáng, ô nhiễm nhiệt và ô nhiễm tầm nhìn (mất mĩ quan đô thị),…
Vận dụng: Hãy tưởng tượng nếu không có vi sinh
vật trên Trái Đất thì cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào. Có loại sinh vật
nào thay thế được vi sinh vật không?
Trả lời:
- Nếu không có vi sinh vật trên Trái Đất, vấn đề ô nhiễm môi trường sẽ không bao giờ được giải quyết triệt để, điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn tới khả năng sống sót của mọi loài sinh vật có mặt trên Trái Đất. Không có nhóm sinh vật nào có thể thay thế được vi sinh vật trên Trái Đất này. Vi sinh vật có những ưu điểm vượt trội trong cân bằng hệ sinh thái, cải thiện điều kiện môi trường, độ phì nhiêu của đất, tiêu diệt các tác nhân gây bệnh, sâu hại, góp phần làm sạch môi trường.
II.Vai trò của vi sinh vật trong công nghệ vi sinh xử lí môi trường
Câu hỏi 3: Hãy cho biết các dạng ô nhiễm môi trường đất.
Trả lời:
Các dạng ô nhiễm môi trường đất:
- Ô nhiễm môi trường đất theo nguồn gốc phát sinh như: chất
thải công nghiệp (khai thác mỏ; sản xuất nhựa dẻo, nilon; hóa chất;
đốt cháy than để chạy nhà máy nhiệt điện;…); chất thải nông nghiệp
(phân bón hữu cơ, vô cơ; thuốc trừ sâu; thuốc bảo vệ thực vật;…);
chất thải sinh hoạt (tro than; rác thải thức ăn; nước thải, phân, nước
tiểu;…); đất bị nhiễm phèn hay nhiễm mặn tự nhiên (lượng muối trong
nước biển hoặc các mỏ muối và gley hóa trong đất) sinh ra các độc
tố.
- Ô nhiễm môi trường đất do các tác nhân gây ô nhiễm: chất
thải khí CO, chất thải kim loại, chất phóng xạ, các chất thải hóa học
và hữu cơ (phân bón, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa), dầu.
Vận dụng: Ô nhiễm môi trường đất dẫn đến những
hậu quả nghiêm trọng nào đối với cuộc sống của chúng ta?
Trả lời:
- Đất bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con
người thông qua tiếp xúc hay do sự bốc hơi của các chất gây ô nhiễm từ đất vào
môi trường.
- Đất bị ô nhiễm ngấm vào tầng nước ngầm sẽ trở thành mối đe dọa
lớn tới sức khỏe con người.
Câu hỏi 4: Hãy cho biết các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước.
Trả lời:
- Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước là: những chất độc hại có trong tự nhiên, các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt.
Vận dụng: Ô nhiễm môi trường nước dẫn đến những
hậu quả nghiêm trọng nào đối với cuộc sống chúng ta?
Trả lời:
- Nước tại các ao, hồ, sông, suối, kênh, rạch, mạch nước ngầm .. chứa các chất độc hại với hàm lượng cao gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người, tác động tới hoạt động trồng trọt và chăn nuôi của con người, giảm hiệu quả kinh tế …
Câu hỏi 5: Hãy liệt kê
các dạng chất thải rắn mà em biết.
Trả lời:
Tùy theo nguồn gốc mà chất thải rắn được chia thành các dạng
khác nhau:
- Các chất thải rắn sinh hoạt: các đồ dùng bằng nhựa, thủy
tinh,…; chất thải (phân); tro than; các loại thực phẩm;…
- Các chất thải rắn công nghiệp: vải vụn, sắt, thép,…
- Các chất thải rắn y tế: các dụng cụ y tế,…
- Các chất thải rắn đô thị: các chất thải từ cơ quan, trường
học, hộ gia đình,…
- Các chất thải rắn xây dựng: gạch, đá, xi măng,…
- Chất thải rắn nông nghiệp: các loại rau, củ đã bị hư hỏng,…
Vận dụng: Nêu các tình trạng ô nhiễm rác thải của
địa phương mà em biết.
Trả lời:
- Tại địa phương của em, tình trạng ô nhiễm rác thải được biểu hiện ở việc: không phân loại rác thải rắn, rác thải hữu cơ hay rác thải khó phân hủy; các sông, kênh bốc mùi do bị ô nhiễm vì nguồn nước thải sinh hoạt
Bài tập
Bài tập 1: Vì sao vi sinh vật
có kích thước nhỏ nhưng lại có vai trò rất quan trọng trong cân bằng hệ sinh
thái?
Trả lời:
- Vi sinh vật có kích thước nhỏ nhưng lại có vai trò rất quan
trọng trong cân bằng hệ sinh thái vì: Hầu hết vi sinh vật đều tham gia và đóng
vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa vật chất ở hệ sinh thái. Vi sinh
vật không trực tiếp phân hủy các hợp chất hữu cơ mà chỉ tham gia chuyển hóa các
hợp chất hữu cơ thành những chất đơn giản như đường, amino acid, lipid,… nhờ
enzyme ngoại bào. Do có sự tham gia của vi sinh vật vào quá trình phân giải các
chất mà chuỗi thức ăn và lưới năng lượng của hệ sinh thái luôn được duy trì ở
trạng thái cân bằng.
Bài tập 2: Phân tích vai trò của vi sinh vật trong xử
lí môi trường.
Trả lời:
- Vi sinh vật đóng góp rất nhiều vai trò trong xử lí môi trường:
+ Cải thiện môi trường lí, hóa, sinh bị ô nhiễm: vì vi sinh vật
có khả năng chuyển hóa các chất độc (vô cơ hoặc hữu cơ) trong môi trường bị ô
nhiễm thành chất không độc qua các quá trình phân giải.
+ Cân bằng hệ sinh thái của môi trường bị ô nhiễm: sau khi các
chất độc được vi sinh vật xử lí, các loài sinh vật sống trong môi trường đó sẽ
tiếp tục sinh trưởng và phát triển mà không gặp bất cứ cản trở nào.
+ Cân bằng các chất có trong môi trường bị ô nhiễm: vi sinh vật tạo ra các chất trung gian hay chính sản phẩm từ quá trình xử lí chất thải có ý nghĩa với môi trường đó như bùn hữu cơ tăng độ phì nhiêu của đất, tạo khí sinh học …
Bài tập 3: Liệt kê các vai
trò của vi sinh vật trong xử lí chất thải rắn được ứng dụng nhiều trên thế giới.
Trả lời:
Vai trò của vi sinh vật trong xử lí chất thải rắn được ứng dụng
nhiều trên thế giới là:
- Giúp cân bằng hệ sinh thái và chất dinh dưỡng trong môi
trường.
- Cải thiện môi trường lí, hóa, sinh trong tự nhiên.
- Mang lại hiệu quả cao do vi sinh vật có khả năng phân giải
và chuyển hóa lâu dài.
- Phân hủy, chuyển hóa nhanh các phế thải sinh học, nông
nghiệp, công nghiệp,… thành các chất an toàn, góp phần làm sạch môi trường.
Bài tập 4: Sưu tầm thêm các vai trò trong việc xử lí
môi trường bằng công nghệ vi sinh vật chưa được đề cập trong bài.
Trả lời:
- Vi sinh vật được áp dụng trong xử lí sự cố tràn dầu, xử lí
chất thải nông nghiệp thành phân bón hữu cơ trong trồng trọt, xử lí chất thải
sinh hoạt thành khí sinh học (biogas) sử dụng trực tiếp trong sinh hoạt hoặc dự
trữ …