Các nhà khoa học hiện nay đã và đang nghiên cứu, ứng dụng vào thực tiễn những phương pháp vi sinh và enzyme có tác dụng nhanh, đặc thù để xử lý và đã có những thành công và hiệu quả nhất định. Những chế phẩm vi sinh, enzyme này có khả năng phân giải hoặc chuyển hóa các chất thải ô nhiễm thành các sản phẩm dễ phân giải và chuyển thành các sản phẩm sử dụng tốt cho nông nghiệp hoặc cho các mục đích công nghiệp khác.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Trần Minh Tâm XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG BẰNG CHẾ PHẨM VI SINH EM VÀ ENZYME TREATMENT OF ENVIRONMENTAL POLLUTION BY MICROBIAL PRODUCTS EM AND ENZYME TRẦN MINH TÂM TÓM TẮT: Các nhà khoa học nghiên cứu, ứng dụng vào thực tiễn phương pháp vi sinh enzyme có tác dụng nhanh, đặc thù để xử lý có thành cơng hiệu định Những chế phẩm vi sinh, enzyme có khả phân giải chuyển hóa chất thải ô nhiễm thành sản phẩm dễ phân giải chuyển thành sản phẩm sử dụng tốt cho nơng nghiệp cho mục đích cơng nghiệp khác Từ khóa: chất thải nhiễm; chế phẩm vi sinh; chế phẩm enzyme ABSTRACT: Currently, scientists have been researching and applying microbiological and enzymatic methods that are fast and specific for treatment and have achieved certain success and effectiveness These microbial products, enzymes are capable of breaking down or converting contaminated wastes into easily digestible products and converted into products of good use for agriculture or other industrial purposes Key words: contaminated waste; microbiological preparations; enzyme preparations Để xử lý chống ô nhiễm môi trường, nhà khoa học công nghệ môi trường xử dụng biện pháp truyền thống như: xử lý học; xử lý hóa học; xử lý lý học; xử lý sinh học với biện pháp: 1) Chôn lấp: biện pháp cổ điển, lâu đời, đơn giản tốn diện tích, thời gian xử lý lâu, có mùi thối nước rò rỉ, sinh nhiều chất độc hại (CH4, H2S, NH3…) gây ô nhiễm đất nguồn nước; 2) Đốt: biện pháp tạm thời lượng phế thải nhiều, biện pháp gây nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà kính, gây hại sức khỏe, ảnh hưởng đến hô hấp, tốn nguyên, nhiên liệu để đốt; 3) Biện pháp sinh học: biện pháp hữu hiệu nhất, dùng công nghệ sinh học phân giải chất thải Tuy nhiên, trước xử lý cần phân loại chất thải rắn nhiều chất thải khó phân giải biện pháp sinh học nhựa, thủy tinh, gỗ… ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện môi trường bị ô nhiễm biểu nhiều dạng khác như: nhiễm khơng khí, nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất từ chất thải (chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải y tế), ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm nguồn nhiệt, nhiễm phóng xạ… [12] Có nhiều phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường [5] Những phương pháp hạn chế định chi phí cao, thời gian xử lý lâu, trang thiết bị phức tạp… Nhiều phương pháp vi sinh enzyme nghiên cứu, ứng dụng triển khai, đem lại kết khả quan định hướng cho ứng dụng Nội dung viết cho thấy định hướng xử lý ô nhiễm môi trường NỘI DUNG 2.1 Những quan điểm xử lý ô nhiễm [4] 2.1.1 Theo quan điểm công nghệ môi trường PGS.TS Phó Tổng biên tập Tạp chí Khoa học, tam.tm@vlu.edu.vn, Mã số: TCKH28-10-2021 63 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 28, Tháng – 2021 2.1.2 Theo quan điểm công nghệ sinh học bã rượu, phân gia súc, chất thải nông nghiệp ) Phương pháp ủ chất thải hữu trình phân giải sinh học ổn định chất điều kiện nhiệt độ cao, vi sinh vật ưa nhiệt gây để tạo sản phẩm bền vững cuối Bản chất trình thực hai nhóm vi sinh vật: ưa ẩm ưa nhiệt để biến đổi chất chất thải hữu làm ổn định chất hữu Từ khái niệm trên, nhà khoa học cho chất trình giống nhau, vi sinh vật gây ra, sản phẩm cuối phân giải ổn định Mục đích q trình ủ giải phóng phần lớn chất vô khỏi chất hữu ổn định tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, làm cho chất hữu chuyển thành phân bón có giá trị cao, hàm lượng mùn N, P, K chất khoáng để sử dụng cung cấp dinh dưỡng cho Sau ủ, dễ hấp thu chuyển thành chất vô NO3-, PO4-, Ca2+, Mg2+, số chất không bị rửa trôi khác 2.3.2 Các phản ứng sinh hóa xảy ủ [7] Q trình ủ trình sinh học, tạo mùn ổn định, thực hỗn hợp vi sinh vật (vi khuẩn, nấm sợi, xạ khuẩn (Actinomyces)) Các vi khuẩn ưa ẩm xuất trước, nhiệt độ tăng, vi khuẩn ưa nóng phát triển mạnh với nấm mốc ưa nóng (chậm sau 4-5 ngày) Khi nhiệt độ đạt 65-700C nấm mốc, vi khuẩn, xạ khuẩn chết, số dạng bào tử tồn số xạ khuẩn tạo thành màng trắng bề mặt Vi khuẩn ưa nhiệt phần lớn Bacillus spp đóng vai trị quan trọng chuyển hóa protein hợp chất Cacbon Sự phát triển vi sinh vật ủ trải qua giai đoạn: giai đoạn đầu vi sinh vật bắt đầu làm quen với môi trường; giai đoạn vi sinh vật ưa ẩm phát triển mạnh (chủ yếu vi khuẩn); cuối vi sinh vật ưa nhiệt độ cao phát triển; vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt Các phản ứng trình diễn theo sơ đồ sau: Để xử lý chống ô nhiễm môi trường, nhà khoa học công nghệ sinh học sử dụng biện pháp vừa chống ô nhiễm, vừa dùng kỹ thuật sinh học, công nghệ vi sinh, công nghệ enzyme tác động để tạo sản phẩm từ phụ phẩm chất thải Những quan điểm giải pháp thời gian qua đem lại nhiều kết khả quan thực tế đời sống xã hội xử lý phụ phẩm nhà máy thực phẩm [8], [11] 2.2 Cơ sở khoa học công nghệ vi sinh xử lý ô nhiễm môi trường [1], [10] Vi sinh vật phân bố rộng rãi tự nhiên, sinh vật nhỏ bé, có mặt khắp nơi, có hoạt động sinh lý phong phú đa dạng loại sinh vật khác Vi sinh vật có tính chất, cấu tạo giản đơn, đồng hình thái, phong phú loại hình chúng sử dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác Trong số vi sinh vật, có nhiều loại có giá trị lớn nhờ việc sản sinh chất có hoạt tính sinh lý men, chất kháng sinh, acid amin vitamin Vấn đề trao đổi chất vi sinh vật đặc biệt quan trọng thiên nhiên thực tiễn, người, vi sinh vật giống thuốc thử hóa học sống Vi sinh vật tiếp nhận thức ăn qua màng tế bào Dựa vào nguồn gốc Cacbon (C), vi sinh vật chia thành loại: 1) Vi sinh vật tự dưỡng: nguồn C lấy từ CO2; 2) Vi sinh vật dị dưỡng: nguồn C lấy từ hợp chất hữu Tất hợp chất hữu từ chất thải bị phân hủy sinh học, mức độ khác tùy vào đặc điểm thành phần vi sinh vật Các chất hữu bao gồm: 1) Chất hữu dễ phân hủy; 2) Chất hữu khó chậm phân hủy; 3) Chất hữu không chậm phân hủy 2.3 Phương pháp ủ xử lý chất thải rắn (phương pháp ủ chất thải hữu cơ) [12] 2.3.1 Bản chất mục đích trình ủ Các chất thải hữu cơ: bùn thối (nhà máy đường), rác sinh hoạt, chất thải thực phẩm (bã mía, NH + + 64 O2 Nitrozomonas NO2 + 2H + + H 2O (1) TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG NO - + Trần Minh Tâm 2.4 Sử dụng chế phẩm EM (Efective Microoranisms) [10] Chế phẩm (EM gọi EM1, AMO) cộng đồng vi sinh vật có ích, giáo sư Teruo Higa (Nhật Bản) tạo năm 1978 Trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Nhật Bản Chế phẩm EM có từ 80-125 vi sinh vật khác nhau, bao gồm loại vi khuẩn (quang hợp, cố định đạm, lactic, acid acetic), loại xạ khuẩn, nấm men nấm sợi… Chúng lựa chọn từ mơi trường tự nhiên phát triển mạnh, có khả cạnh tranh với vi khuẩn gây bệnh hệ sinh thái vi sinh Các loại vi sinh vật EM sống chung với hệ sinh thái động vật hòa đồng với tính chất sinh lý Tác dụng EM: Về chất oxy hóa mạnh, tạo khả cộng hưởng, vi sinh vật hoạt động, chúng có khả chịu đựng cao, dễ thích nghi với điều kiện sống chống sâu bệnh Nếu dùng liên tục EM, tỷ lệ sâu bệnh hại trồng giảm xuống Nguyên lý dựa việc hoạt động vi sinh vật Từ tạo chất chống oxy hóa inositol, ubiquinone, saponin, polysaccharide phân tử thấp, polyphenol muối chelate tạo enzyme phân giải khác Ngày nay, chế phẩm sử dụng rộng rãi công nghệ thực phẩm, lên men lĩnh vực sinh học thực tiễn khác Trên thương trường, chế phẩm vi sinh EM gốc có loại: EM gốc dạng dịch (chế phẩm EMGRO) EM gốc dạng bột (Men vi sinh EMZEO) chế phẩm EM2; Chế phẩm EM5; EM Bokashi; Chế phẩm EM thảo dược; Chế phẩm EM thảo mộc Dung dịch EM gốc chất lỏng có màu nâu vàng với mùi dễ chịu, nếm có vị chua Độ pH