VSV có khả năng phân giải các chất gây ô
nhiễm môi trường. Vậy dựa vào những nguyên
lí hô hấp tế bào cơ bản nào người ta có thể ứng
dụng các vi sinh vật trong việc giảm thiểu sự ô
nhiễm môi trường?

CHUYÊN ĐỀ 3: CÔNG NGHỆ VI
SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG
BÀI 10: VI SINH VẬT
TRONG PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT
LÀM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Nội dung bài học:
• I. VSV phân giải hiếu khí trong xử lý ô nhiễm
môi trường
• II.VSV phân giải kị khí trong xử lý ô nhiễm môi
trường.
• III. VSV lên men trong xử lý ô nhiễm môi
trường.
• IV. Chọn lọc và tạo giống các VSV có khă năng
phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường.

I. Vi sinh vật phân giải hiếu khí trong xử lí ô
nhiễm môi trường
• HS nghiên cứu nội dung SCĐ, thảo luận nhóm
đôi trả lời câu hỏi trong mục Dừng lại và suy
ngẫm:
« Quá trình phân giải hiếu khí của vi sinh vật được
ứng dụng như thế nào trong xử lí ô nhiễm môi
trường? »

I. Vi sinh vật phân giải hiếu khí trong xử lí ô nhiễm môi trường

• - Quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người
thải vào môi trường một số loại hydrocarbon,
gây chết nhiều loài sinh vật, đặc biệt là các sinh
vật biển.
• - Một số loại VSV có khả năng phân huỷ các
chất thải hydrocarbon, tốc độ phân giải phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tố: độ pH, độ mặn của
môi trường, lượng oxygen có sẵn,...

• Một số ứng dụng quá trình phân giải hiếu khí của vi
sinh vật trong xử lý ô nhiễm môi trường:
• - Phân giải một số hydrocarbon có nguồn gốc từ
nhiên liệu hoá thạch và nhiên liệu sinh học gây ô
nhiễm môi trường đất và nước.
• - Phân giải các chất hữu cơ độc hại trong nước thải
từ ngành công nghiệp sản xuất giấy, nhuộm, dệt vải,
thuộc da,...;
• - Phân giải các hợp chất hữu cơ thải ra từ các hoạt
động chế biến thực phẩm như chế biến sữa, miến,
bún,... phân giải thức ăn thừa và chất thải của thuỷ
sản làm giảm ô nhiễm môi trường nước trong các ao,
đầm nuôi thuỷ sản,...

II.Vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô
nhiễm môi trường
• + Vi sinh vật hô hấp kị khí có thể phân giải
được những chất gây ô nhiễm môi trường như
thế nào?
• + Hãy chỉ ra những ưu và nhược điểm của việc
xử lí rơm rạ bằng vi sinh vật và bằng cách đốt.

II. Vi sinh vật phân giải kị khí trong xử lí ô nhiễm môi
trường

• Sử dụng VSV để xử lý nước thải trong môi trường
kị khí:
• + Phân giải lipid, protein và polysaccharide thành
acid béo, amino acid, đường đơn, sau đó chuyển
hóa thành acetate, khí hydrogen và carbon
dioxide. Trong môi trường kị khí các VSV Archaea
có thể chuyển hóa những phân tử này thành khí
methane, CO2, và nước.

• Một số loài Archaea sống ở đáy biển sâu đã
góp phần ngăn chặn nguy cơ khí methane tích
tụ dưới đáy biển thoát vào bầu khí quyển làm
tăng nhiệt độ trái đất bằng cách chuyển hóa
khí methane.
• Vi khuẩn kị khí cũng được sử dụng trong quy
trình sản xuất khí sinh học từ các phế thải do
con người thải ra hoặc phân gia súc, gia cầm từ
trang trại→ cung cấp khí đốt.

 

Xử lí chất thải bằng vi sinh Xử lí chất thải bằng
vật
cách đốt

Ưu điểm

- Không gây ô nhiễm môi trường - Thời gian xử lí

- Có thể tạo ra các sản
phẩm có giá trị kinh tế
phục vụ đời sống con
người
Nhược điểm

Thời gian xử lí lâu,
chi phí tốn kém

nhanh, chi phí thấp

- Gây ô nhiễm môi
trường
- Không tạo ra các
sản phẩm có giá trị
kinh tế phục vụ đời
sống con người

III. Vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm
môi trường
• Giảm thiểu sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tăng
cường sử dụng nhiên liệu sinh học →giảm ô
nhiễm môi trường sống.
• VSV có khả năng lên men tạo ethanol dùng
trong sản xuất xăng sinh học

III. Vi sinh vật lên men trong xử lí ô nhiễm
môi trường

Để phân giải rơm rạ hoặc các rác thải chứa
cellulose thành đường đơn rồi sau đó cho
lên men tạo ra cồn dùng để sản xuất xăng
sinh học thì cần vi sinh vật tham gia vào
những công đoạn chính nào? Giải thích.

• Để phân giải rơm rạ hoặc các rác thải là
cellulose thành đường đơn rồi sau đó cho lên
men tạo ra cồn dùng để sản xuất xăng sinh
học thì cần vi sinh vật tham gia vào hai giai
đoạn, đầu tiên là giai đoạn thuỷ phân các chất
thải hữu cơ phức tạp thành các đường đơn
DC, 6C và giai đoạn lên men bởi các vi sinh vật
để tạo ra các sản phẩm lên men (ethanol).

IV Chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng
phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường
• + Một số chất được gọi là lạ với sinh vật
(xenobiotic), đó là những chất gì và chúng ảnh
hưởng tới môi trường như thế nào?
• + Nêu các bước tiến hành trong nghiên cứu sử
dụng một số vi sinh vật có tiềm năng phân giải
các chất là với sinh vật.

IV Chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng
phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường

• Phục hồi sinh học là biện pháp xử lý ô nhiễm
môi trường bằng cách sử dụng các VSV đã
được tuyển chọn để phân hủy hoặc vô hiệu
hóa các chất gây ô nhiễm môi trường.

IV Chọn lọc và tạo giống các vi sinh vật có khả năng
phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường
• 1. Các chất xenobiotic là những chất tổng hợp
nhân tạo, sinh vật khó hoặc không phân giải
được, bao gồm:
• + Một số loại thuốc trừ sâu
• + Các hydrocarbon thơm đa vòng (PAH)
• + Nhựa phenolic
• + Một số hoạt chất trong chế phẩm thuốc chữa
bệnh và chế phẩm vệ sinh, chăm sóc sắc đẹp,...

• 2. Các bước tiến hành trong nghiên cứu sử dụng một số vi sinh
vật có tiềm năng phân giải các chất là với sinh vật:
• - Phân lập các chủng vi sinh vật sống được trong môi trường có
chất lạ và giải trình tự hệ gene của chúng.
• - Xác định những gene nào trong hệ gene của chúng được biểu
hiện và những loại protein nào được tổng hợp.
• - Xác định các protein được tổng hợp là sản phẩm của những
quá trình chuyển hoá nào trong các vi sinh vật.
• - Xử lí các dữ liệu thu được bằng các phần mềm tin học và thuật
toán để tìm ra loại gene quy định sản phẩm trao đổi chất có tiềm
năng phân giải hoặc khoáng hoá chất gây ô nhiễm môi trường.
• - Chọn lọc hoặc dùng công nghệ di truyền tạo ra các sinh vật
chuyển gene hoặc biến đổi gene có khả năng phân giải các chất
lạ gây ô nhiễm môi trường

LUYỆN TẬP
Câu 1. Tại sao cần phân loại rác thải vô cơ với rác
thải hữu cơ?
Trả lời:
• Phân loại rác thải vô cơ với rác thải hữu cơ là
việc làm cần thiết và xử lý rác thải vô cơ và hữu
cơ đòi hỏi các biện pháp khác nhau. Việc phân
loại rác thải giúp nâng cao hiệu quả xử lí, giảm
ô nhiễm môi trường và mang lại hiệu quả kinh
tế.

Câu 2. Các rác thải nhựa như túi nylon, chai nhựa,
ống hút nhựa và các đồ nhựa dùng một lần gây ô
nhiễm môi trường như thế nào?
• Các rác thải nhựa gây ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng vì thời gian phân huỷ rác thải
nhựa rất lâu (hàng chục năm, thậm chí hàng
trăm năm). Rác thải nhựa ảnh hưởng nghiêm
trọng đến các sinh vật thuỷ sinh và sinh vật
đất. Rất nhiều loài chim, cá, rùa bị chết vì ăn
hoặc mắc phải rác thải nhựa.

Câu 3. Hãy nêu các biện pháp mà em có thể áp dụng
hằng ngày để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường
•
•
•
•

Sử dụng các chất liệu từ thiên nhiên. ...
Sử dụng năng lượng sạch. ...
Tiết kiệm giấy. ...
Ưu tiên sản phẩm tái chế ...

Câu 4: Nước khi được lưu thông sẽ ít bị ô nhiễm.
Dựa trên những kiến thức đã học về quá trình phân
giải các chất, em hãy giải thích khẳng định trên.
• Nước được lưu thông sẽ làm tăng hàm lượng
oxygen hòa tan trong nước, tạo điều kiện cho
các vi sinh vật hiếu khí trong nước phân giải
triệt để các chất thải hữu cơ thành carbon
dioxide và nước làm giảm ô nhiễm môi
trường.