CÔNG NGHỆ SINH học môi TRƯỜNG

CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG TS Lê Phi Nga TS Jean-Paul Schwitzguebéls CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG ĐỐI TƯỢNG GIẢNG, MỤC TIÊU, YÊU CẦU n n n n Bài giảng sử dụng cho giáo viên lên lớp Đối tượng học viên cao học chuyên ngành Công nghệ môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên, ĐHQG Tp HCM Mục tiêu: Học viên cần nắm vững khái niệm, nguyên lý công nghệ sinh học ứng dụng, điều kiện ảnh hưởng yếu tố thành công Là môn học tự chọn, yêu cầu học viên có kiến thức về: - Sinh vật học - Vi sinh vật môi trường - Sinh thái môi trường - Công nghệ mơi trường CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG V TRÍ CỦA CNSH-MT TRONG SINH THÁI Mặt trời (Năng lượng) Thực vật Không Khí O2, N2, CO2 H2O CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Các loài vi sinh, động vật không xương sống (sinh vật phân hủy) Động vật ăn cỏ Động vật ăn thịt (sinh vật tiêu thụ) Đất + Nước (Dinh dưỡng) Tham gia bảo vệ v ải tạo mơi trường, giữ c n sinh thái CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG PHẠM VI NGHIÊN CỨU Khơng khí Nước Đất CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG VAI TRỊ CỦA CNSH MT Chất thải asia.cnet.com/ /chil dren_bronze2_sc.jpg CNSH Môi tr ng tham gia vào cá uá tr nh lý nước cấp, nước thải, bùn thải, nước mặt bị nhiễm, đất nhiễm, khí nhiễm cịn dùng cơng cụ để điầu tra đánh giá nhiễm CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG KHÁI NIỆM n n n “Cơng nghệ” ứng dụng rộng r “ inh học”: sử dụng thể sinh học, tr nh sinh học hay phản ứng sinh học “ i trường”: giải vấn đề môi trường điều tra ô nhiễm, cải tạo nhiễm, xử lý chất thải CƠNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG CÔNG CỤ SINH HỌC ĐƯỢC SỬ DỤNG n n n n Vi sinh vật: nước, đất Th c vật: cạn bán ngập ngập nước Động vật không xương sống bùn đất Cao phân tử sinh học -Nucleic acid DNA, RN - Protein / enzyme - Lipids - Polysaccharides CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NH NGH A “ Công nghệ sinh học môi trường kết hợp mặt nguyên lý nhiều ngành khoa học kỹ thuật để sử dụng khả sinh hóa to lớn vi sinh vật, thực vật hay phần thể sinh vật để phục hồi, bảo vệ môi trường sử dụng bền vững nguồn tài nguyên” EP / EB ( ab for Environmental Biotechnology) CÔNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG Ơ nhiễm khơng khí Cá ch t nhi m thường g p • x, C x, x, • ydrocarbons • Chất hữu dễ bay , axit… ( Cs) • im loại nặng (Pb ) • P Ps (dioxins/furans, PCBs) CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Ơ nhiễm đất nước Cá chất nhiễm: • ydrocarbons ( , P s) • p chất Clo (PCE, CE, PCBs) • ợp chất v ng thơm chứa nitơ ( • ợp chất hữu cơ( BE) • ( 3, 4) • im loại nặng (Cd, Cr, Pl, Zn, Cu) CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NGH S HÍ H2: lên men CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG ản xuất H2 CH4 acetate t chất thải ch a actose b ng nuôi cấy h n h p Clostridium + Methanothermobacter H2 Sản ph m Metan CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Sản xuất H2 CH4 acetate t r n sinh hoạt A B chất thải Các trình qua giai đoạn Giai đoạn 1: vi khuẩn Thermotoga elfii phân hủy chất thải tạo H2 axit axetic Giai đoạn 2: lên men axit axetic tạo khí metan CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG XỬ LÝ CHẤT THẢI-TẠO SẢN PHẪM CÔNG NGHỆ SINH E ANOL n CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG n CÔNG NGHỆ SINH E ANOL CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NGH S n - n n E Hydrate h Ethylene (C2H ) ên men ường Glucose (C6H12O6) ên men CTR sinh hoạt ng Ford tập trung chế tạo xe sử d ng etanol Châu Âu đặt m c tiêu thay lượng xăng dầu b ng lượng sinh h c vào năm CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NGH S Phụ ph m nông nghiệp CTR sinh ho t E : ngu n sinh kh i Gỗ ngắn ngày Cây chứa nhiều đường CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NGH S E : phản ng lên men CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NGH S CHUYỂN H E Ấ NHẤT : Hi u chuy n hóa C NHẤT TRUNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ S : E TỪ GỖ Cellulose Hemocellulose Các polysaccharides Thủy phân Glucose đường Xylose ường Nấm men Vi khuẩn Etanol CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Etanol t chất thải cơng nghi p mía ường Hawaii Sản ph m phụ v ETANOL+ CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG CƠNG NGHỆ S E : dạng cơng nghệ men ường có s n ủ phân axít đặc - trung hịa-lên men hủy HC có Nitơ - Thủy phân-lên men hủy - thủy phân-lên men hủy axít - lên men gen (M sinh vật chuyển CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Th y phân b ng axít c trung hịa lên men CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG Phân h y có Nit -Th y phân-lên men CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG n Phân h y b ng axí ên men b ng vi sinh v t chuy n gen G ... dùng công cụ để điầu tra đánh giá ô nhiễm CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG KHÁI NIỆM n n n “Cơng nghệ? ?? ứng dụng rộng r “ inh học? ??: sử dụng thể sinh học, tr nh sinh học hay phản ứng sinh học “ i trường? ??:... tử sinh học -Nucleic acid DNA, RN - Protein / enzyme - Lipids - Polysaccharides CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NH NGH A “ Công nghệ sinh học môi trường kết hợp mặt nguyên lý nhiều ngành khoa học. ..CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG ĐỐI TƯỢNG GIẢNG, MỤC TIÊU, YÊU CẦU n n n n Bài giảng sử dụng cho giáo viên lên lớp Đối tượng học viên cao học chuyên ngành Công nghệ môi trường, Viện Môi trường