Giải chuyên đề Sinh học 10 CTST Bài 12: Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường có đáp án

Một số biện pháp xử lí chất thải chăn nuôi nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường:

- Xây dựng hầm biogas giúp xử lí phân chuồng và nước thải hạn chế ô nhiễm môi trường đồng thời thu khí sinh học để làm khí đốt và phân bón cho cây trồng.

- Sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lí nước thải chăn nuôi.

Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất:

- Do tự nhiên:

+ Đất bị phèn hóa do các quá trình tự nhiên tích tụ các gốc sulfate, tạo thành acid, làm cho đất chua. Đất nhiễm phèn là cho cây và các sinh vật trong đất sinh trưởng, phát triển yếu.

+ Đất nhiễm mặn do hiện tượng triều cường, mực nước biển dâng cao. Đất tích lũy quá nhiều muối, làm thay đổi tính chất đất, cây trồng sinh trưởng kém hoặc bị chết hàng loạt, sinh vật trong đất cũng bị ảnh hưởng.

- Do chất thải sinh hoạt:

+ Nước thải sinh hoạt chứa các chất độc hại như chất tẩy rửa, chất hữu cơ,… làm thay đổi tính chất hóa học, sinh học của đất và gây ô nhiễm.

+ Rác thải sinh hoạt đặc biệt là rác thải nhựa thải vào trong đất làm thay đổi tính chất vật lí, hóa học và hệ sinh vật đất.

- Do hoạt động công nghiệp:

+ Các chất thải rắn công nghiệp chứa các chất độc hại, nếu không được xử lí kịp thời sẽ đi vào trong đất.

+ Nước thải công nghiệp chứa các chất độc hại sẽ tích tụ trong đất, nước, ảnh hưởng rất lớn đến các sinh vật trong đất.

- Do hoạt động nông nghiệp:

+ Việc sử dụng phân bón hóa học quá nhiều làm cho đất bị bạc màu, nghèo dinh dưỡng và thay đổi một số tính chất đất.

+ Thuốc trừ sâu hóa học tồn đọng trong đất, lâu dần ngấm vào mạch nước ngầm và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh vật trong đất.

Hậu quả của ô nhiễm môi trường đất đối với sinh vật và đời sống con người: Ô nhiễm môi trường đất làm thay đổi các tính chất của đất, dẫn đến tài nguyên trong đất bị nhiễm bẩn, suy thoái và làm ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật và con người: Thực vật sinh trưởng kém hoặc chết hàng loạt; hệ sinh vật trong đất bị ảnh hưởng nghiêm trọng, thậm chí chết; ảnh hưởng đến sức khỏe con người, gia tăng các loại bệnh tật; thiếu hụt lương thực, thực phẩm, gây đói nghèo;…

Nguyên lí chung của ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong việc xử lí ô nhiễm môi trường đất: Vi sinh vật sản xuất enzyme phân giải các chất độc hại hoặc tạo các ion, làm tăng, giảm độ pH đất. Hoạt động của hệ vi sinh vật trong đất giúp cho đất tơi xốp, thoáng khí, tăng độ phì nhiêu, ngoài ra nó còn góp phần làm cho thực vật sinh trưởng tốt hơn.

• Tùy vào thực trạng của địa phương, học sinh liệt kê các chất gây ô nhiễm đất do sinh hoạt, do hoạt động nông nghiệp, công nghiệp,…

- Câu trả lời tham khảo: Các chất gây ô nhiễm môi trường đất tại địa phương em:

+ Thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, hóa chất từ hoạt động nông nghiệp.

+ Chất thải sinh hoạt của người dân như rác, nước thải, phân,…

+ Nước thải, chất thải rắn của các nhà máy chưa qua xử lí.

• Tùy vào thực tiễn người dân địa phương sử dụng, học sinh liệt kê các chế phẩm vi sinh vật. Nếu ở địa phương chưa sử dụng, học sinh có thể giới thiệu tuyên truyền đến người dân về vai trò, lợi ích của các chế phẩm vi sinh vật trong cải tạo đất và xử lí ô nhiễm môi trường đất.

- Câu trả lời tham khảo: Một số chế phẩm vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường đất được sử dụng tại địa phương em:

+ Chế phẩm sinh học Compo – QTMIC: Xử lí rác thải hữu cơ, phế thải nông nghiệp, làm phân bón cung cấp chất dinh dưỡng cho đất.

+ Chế phẩm sinh học Trichoderma: Rút ngắn và khử mùi hôi của phân chuồng và phế phẩm nông nghiệp, tạo nên chất hữu cơ có lợi cho đất, cân bằng pH, giải độc đất hiệu quả.

+ Chế phẩm BIO – TT5: Khử phèn, loại bỏ các kim loại nặng gây độc và phân giải chất hữu cơ.

+ Chế phẩm phân vi sinh phân giải lân từ vi khuẩn (Bacillus, Pseudomonas,…), vi nấm (Penicillium sp., Aspergillus sp,…): Giảm độ pH của đất, do đó, làm tăng độ hòa tan của lân trong đất.

Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong việc xử lí nước thải và làm sạch nước:

- Nguyên lí: Công nghệ xử lí nước thải dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là các vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Nhờ hoạt động của các vi sinh vật này mà các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn chuyển thành các chất vô cơ (như khoáng, CO2, H2O,…).

- Phân loại:

+ Dựa vào sự có mặt của oxygen: xử lí hiếu khí và xử lí kị khí.

+ Dựa vào quá trình sinh trưởng của vi sinh vật: quá trình sinh trưởng lơ lửng và quá trình sinh trưởng gắn kết.

- Một số công nghệ xử lí nước thải tiên tiến: công nghệ MBBR, công nghệ AAO,…

- Nguyên lí xử lí nước ô nhiễm theo công nghệ MBBR: Hoạt động theo nguyên lí của quá trình sinh trưởng gắn kết, quá trình xử lí nhân tạo, trong đó sử dụng các vật liệu (đá, cát, sỏi, gỗ, cao su, nhựa,…) làm giá thể cho vi sinh vật bám dính để sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra, công nghệ MBBR còn được sử dụng phối hợp với bùn hoạt tính để việc xử lí nước thải đạt hiệu quả cao hơn.

- Nguyên lí xử lí ô nhiễm nước theo công nghệ AAO: Hoạt động theo nguyên lí kết hợp giữa kị khí, hiếu khí với ba hệ vi sinh vật: kị khí (thủy phân, acid hóa), thiếu khí và hiếu khí (oxi hóa, hô hấp nội bào,…).