32 câu đề cương công nghệ sinh học môi trường chi tiết, đầy đủ

Câu 1: Tác hại của ô nhiễm đất và nguyên nhân gây ô nhiễm đất? Câu 2: Cơ sơ khoa hoc và các phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng pp vi sinh 1. Cơ sở khoa học Câu 3: Hãy trình bày và phân tích phương phap xử lý đất ô nhiễm Insitu Câu 4: Hãy trình bày và phân tích phương phap xử lý đất ô nhiễm Insitu Câu 5: Cơ sở khoa học và các phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng thực vật?Câu 6: Cơ chế kháng kim loại của thực vật? Câu 7: Phytochelatin và vai trò của chúng trong khử độc kim loại? Câu 8: Các thông số đánh giá chất lượng nước? Thế nào là nước thải? Câu 9: Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước? các chất gây ô nhiễm môi trường nước?Câu 10: Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước? ý nghĩa của chỉ tiêu BOD? Trong thực tế xử lý nước thải chỉ số BOD đang giảm lại tăng lên trong 1 thời gian (khoảng 12h), giải thích hiện tượng? Câu 11: Hoạt động sống của vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải diễn ra như thế nào? Câu 12: Hệ vi sinh vật trong nước thải và rác thải giống và khác nhau như thế nào? Các nhóm nào đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lí nước thải và rác thảiCâu 13: Quan hệ tương tác giữa VSV và các thực vật thủy sinh trong quá trình tự làm sạch nước Câu 14: Thế nào là sinh trưởng lơ lửng và ứng dụng của dạng sinh trưởng này trong xử lý nước thải? Trả lời: Câu 15: Thế nào là sinh trưởng bám dính và ứng dụng dạng sinh trưởng này trong xử lý nước thải như thế nào?Câu 16: Bùn hoạt tính là gì? Các loại hình công nghệ xử lí nước thải bằng bùn hoạt tính Câu 17: phân tích quá trình sinh học diễn ra trong bể xử lý nước thải hiếu khí Các quá trình sinh học xảy ra trong bể Aerotank Câu 18. Màng lọc sinh học là gì? Các loại hình xử lý nước thải bằng màng lọc sinh học Câu 19: Các vấn đề thường gặp trong bể aerotank, lọc nhỏ giọt và biện pháp khắc phục? Câu 20: So sánh 2 quá trình xử lý chất thải: hiếu khí và kị khí? Trong trường hợp nào thì kết hợp 2 quá trình: kị khí (trước), hiếu khí (sau). Tại sao? Câu 21: Phân tích các quá trình sinh học diễn ra trong bể xử lý nước thải kỵ khí? Trong xử lý nước thải người ta có áp dụng loại hình công nghệ UASB (kị khí với dòng nước chảy ngược qua nền bùn)? Cho biết ưu, nhược điểm của công nghệ này? Câu 22: Phân tích diễn biến cuả quá trình xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc? − Định nghĩa Phụ thuộc vào cấu trúc đất và điều kiện khí hậu Câu 23: Thế nào là ao hồ sinh học tự nhiên? Ứng dụng trong xử lý nước thải?  Khái niệm: Ao hồ sinh học là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo còn gọi là hồ oxy hóa, hồ ổn định nước thải, …. Câu 24: Các biện pháp xử lý rác thải? ưu , nhược điểm của các phương pháp này?  Xử lý rác thải là dùng các kỹ thuật để xử lý các chất thải và không làm ảnh Câu 25: Các phương pháp làm phân bón hữu cơ từ rác thải? Câu 26: Thu nhận khí sinh học (biogas) từ nước thải và rác thải? Xử lý bằng hệ thống Biogas Việc xử lý chất thải chăn nuôi, chất thải lò mổ… là một yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước và nguồn dịch bệnh gây ra cho con người và động vật.... Xây dựng hệ thống biogas để xử lý chất thải chăn nuôi, chất thải sinh hoạt vừa giữ sạch môi trường vừa tận dụng khí đốt sinh học phục vụ đun nấu và góp phần chống chặt phá rừng lấy củi. Câu 27: Diễn biến, ý nghĩa của quá trình amon hóa protein? Vai trò của các nhóm VSV tham gia quá trình này? Quá trình amon hóa : Là quá trình phân hủy và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có chuứa N dươí tác dụng của các vi sinh vật thành NH4 + ( NH3) cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Qúa trình amon hóa protein Khái niệm: quá trình phân hủy và chuyển hoá các hợp chất hữu cơ ( pr) để tạo ra NH3 cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng dưới tác dụng của các loài vi sinh vật được goi là quá trình amon hóa protein Câu 28: Quá trình metan hóa, các nhân tố ảnh hưởng và các nhóm VSV tham gia quá trình này tương tác với nhau như thế nào? + Quá trình metan hóa (Methangenesis): Đó là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân huỷ các sản phẩm hữu cơ đơn giản của các giai đoạn trước để tạo CH4, CO2 nhờ các vi khuẩn lên men metan. Các VK lên men metan gồm có 2 nhóm sau: Câu 29, 33: Phân tích các quá trình diễn ra khi ủ compost? Phân hủy các hợp chất Hidrocarbon đa vòng thơm bằng VSV? 1. Ủ compost Ủ compost được hiểu là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost. Quá trình diễn ra chủ yếu giống như phân hủy trong tự nhiên, nhưng được tăng cường và tăng tốc bởi tối ưu hóa các điều kiện môi trường cho hoạt động của vi sinh vật 2.Phân hủy các hợp chất Hidrocarbon đa vòng thơm bằng VSV? Hyđrocacbon thơm đa vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH) là một họ chất hữu cơ được cấu tạo từ một số nhân benzen đính trực tiếp với nhau. Họ chất PAH được tạo thành từ các nguyên tử C, H và hiện tại đã tìm ra hơn 200 chất. Tuy nhiên phần lớn các nghiên cứu trên thế giới thường tập trung vào các PAH chủ yếu, có khả năng gây ung thư và đột biến gen vượt trội, đồng thời tồn tại với hàm lượng đáng kể trong không khí. Có thể kể đến một số PAH đáng chú ý gồm Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Anthracene, Fluoranthene, Pyrene, Benzo(a)anthracene, Chrysene, Benzo(e) pyrene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Dibenzo(a,h) anthracene, Benzo(g,h,i)perylene, Indeno(1,2,3cd)pyrene và Coronene. Câu 30: Các nguyên nhân gây ô nhiễm NH3 và H2S trong môi trường? Khí H2S là khí độc hại, không màu sắc nhưng có mùi khó chịu ( mùi trứng thối ) được đưa vào khí quyển với những lượng rất lớn từ có nguồn tự nhiên và nhân tạo. Khí H2S xuất hiện trong khí thải của các quá trình sản xuất có sư dụng nhiên liệu hữu cơ chứa lưu huỳnh; các quá trình tinh chế dầu mỏ, tái sinh sợi hoặc khu vực chế biến thực phẩm, xử lý rác thải. Một phần H2S phát sinh trong tự nhiên bởi quá trình thối rữa của các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi khuẩn từ rác thải, cống rãnh, bờ biển, ao tù, hồ nước cạn, kể cả từ các hầm lò khai thác than, các vệt núi lửa. Câu 31: Chế phẩm probiotic có tác dụng làm lành mạnh môi trường và tăng khả năng tiêu hóa của vật nuôi như thế nào? Khái niệm: Probiotics là những vi sinh vật như vi khuẩn hay nấm men nếu được đưa vào cơ thể với số lượng được kiểm soát hợp lí sẽ đem lại sức khỏe cho người sử dụng. Ngoài ra, chúng có thể được thêm vào sản phẩm lên men sữa, góp một phần trong việc hình thành sản phẩm lên men, hoặc được bổ sung dưới dạng bột đông khô. Câu 32: Cơ sở khoa học của biện pháp sinh học xử lý ô nhiễm dầu (tràn dầu) Ô nhiễm biển do tràn dầu trong thời gian dài sẽ làm suy giảm lượng cá thể sinh vật, gây thiệt hại cho ngành khai thác và nuôi trồng thủy sản. Dầu gây ô nhiễm môi trường nước làm cá chết hàng loạt do thiếu oxy hòa tan. Dầu bám vào đất, kè đá, các bờ đảo làm mất mỹ quan, gây mùi khó chịu dẫn đến doanh thu của ngành du lịch cũng bị thiệt hại nặng nề. Tràn dầu còn làm ảnh hưởng đến hoạt động của các cảng cá, cơ sở đóng mới và sửa chữa tàu biển. Dầu trôi nổi làm hỏng máy móc, thiết bị khai thác tài nguyên và vận chuyển đường thủy… Đất ô nhiễm được đào lên và trải lên một bề mặt không thấm, hơi dốc. Đất được ủ cao vài mét và đắp kiểu sườn dốc trên 1 khu vực rộng từ vài mét đến vài chục mét, chiều dài từ vài chục m đến hang trăm m. chân đống được bố trí hệ thống tưới ẩm đưa vsv và dinh dưỡng vào. Quanh đống có hệ thống thu hồi chất lỏng chảy ra. Toàn bộ khu ủ được phủ lớp đất dẻo để cách ly với bên ngoài 2.5. Xử lý trên quy mô hẹp “in situ” Người ta đưa vào khu vực ô nhiễm chất dinh dưỡng cần thiết và chất nhận e. Phương pháp cổ điển nhất là rót nước hòa tan đạm, lân và O2 vào lớp đất dưới Có 2 cách: ô nhiễm nằm trong vùng không bão hòa: dung dịch chưa dinh dưỡng và oxy cho thấm từ lớp đất mặt xuống sâu làm cho sinh khối tăng từ từ phá hủy ô nhiễm Biện pháp xử lý đất In situ: Các kỹ thuật này không cần đào, xúc đất và vận chuyển tới nơi xử lý, nhưng kỹ thuật này khó kiểm soát được và ít hiệu quả hơn ex situ Trước khi tiến hành kỹ thuật này cần điều tra hệ vi sinh vật bản địa, điểu tra cấu trúc đất, nhiệt độ, độ pH. Xác định diện tích vùng ô nhiễm và hướng chảy của mạch nước ngầm. 1. Sử dụng vsv: (1) Kỹ thuật Bioventing ( thổi khí): Là biện pháp xử lý khu vực chưa bão hòa, không hiệu quả đối với vùng có mực nước ngập sát mặt đất hay vùng ngập lụt. Sử dụng hệ thống chiết không khí từ đất. Thường sử dụng các thiết bị như: Máy nén khí hoặc quạt gió nhỏ Thiết bị giám sát Oxy (O2) không khí, với độ chính xác 0,5% ± hoặc ít hơn. Thiết bị giám sát carbon dioxide (CO2) không khí với độ chính xác 0,5% ± hoặc ít hơn. Inline sampling và các thiết bị giám sát khác. Kỹ thuật này là phổ biến nhất trong xử lý Insitu. Cần cung cấp không khí và các chất dinh dưỡng qua các giếng đất bị nhiễm bẩn để kích thích sự tăng sinh của các vi khuẩn bản địa. Những sinh vật này sẽ làm việc để phân hủy các chất gây ô nhiễm, trong khí đó áp suất cao sẽ loại bỏ khí ra ngoài.Bioventing sử dụng mức lưu lượng không khí thấp và chỉ cung cấp lượng ôxy cần thiết để phân hủy sinh học trong khi giảm thiểu sự bay hơi của các chất nhiễm vào khí quyển. kỹ thuật này xử lý được các hydrocacbon đơn giản và có thể được sử dụng nơi ô nhiễm sâu bên Biện pháp xử lý đất Ex situ: Trước khi tiến hành các kỹ thuật xử lý, cần phải kiểm tra khu vực bị ô nhiễm, xem là do nguyên nhân gì để đưa chất gì, sử dụng vi sinh vật nào và dùng phương pháp nào để xửa lý. (1) Kỹ thuật phơi đất (Land farming): Là một kỹ thuật đơn giản, trong đó đất bị ô nhiễm được đào lên và trải rộng trên một mặt phẳng cho đến khi các chất ô nhiễm bị suy thoái. Mục đích là để kích thích vi sinh vật bản địa và tạo điều kiện thuận lợi cho sự suy thoái hiếu khí các chất gây ô nhiễm. kỹ thuật này giới hạn trong xử lý lớp đất bề mặt (khoảng: 1035 cm). (2) Ủ phân (Composting): Trộn đất bị ô nhiễm với một lượng chất hữu cơ không có tính độc chất thải phân hữu cơ hay nông nghiệp. Sự hiện diện của các hữu cơ này sẽ hỗ trợ sự phát triển của một tập đoàn vi sinh vật phong phú và làm nhiệt độ tăng lên. Bởi kỹ thuật này, các chất gây ô nhiễm hydrocarbon sẽ bị phân hủy bằng cả con đường sinh học hóa học. (3) Kỹ thuật đống ủ (Biopiles): Là một sự kết hợp của kỹ thuật phơi đất (Land farming) và Ủ phân (composting). Kỹ thuật này được xây dựng như đống ủ có ga và được sử dụng trong xử lý các chất nhiễm bẩn bề mặt như hydrocarbon vòng thơm.Biopiles cung cấp một môi trường thuận lợi cho các hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí bản địa. 3.1. Giả thuyết sự hình thành phức hợp: cơ chế loại bỏ các kim loại độc của các loài thực vật bằng cách hình thành một phức hợp. Phức hợp này có thể là chất hoà tan, chất không độc hoặc là phức hợp hữu cơ kim loại được chuyển đến các bộ phận của tế bào có các hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, không bào), ở đây chúng được tích luỹ ở dạng các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ bền vững 1,4. 3.2. Giả thuyết về sự lắng đọng: các loài thực vật tách kim loại ra khỏi đất, tích luỹ trong các bộ phận của cây, sau đó được loại bỏ qua lá khô, rữa trôi qua biểu bì hoặc bị đốt cháy. 3.3. Giả thuyết hấp thụ thụ động: sự tích luỹ kim loại là một sản phẩm phụ của cơ chế thích nghi đối với điều kiện bất lợi của đất (ví dụ như cơ chế hấp thụ Ni trong loại đất serpentin). 3.4. Sự tích luỹ kim loại là cơ chế chống lại các điều kiện stress vô sinh hoặc hữu sinh: hiệu lực của kim loại chống lại các loài vi khuẩn, nấm ký sinh và các loài sinh vật ăn lá đã được nghiên cứu 1,3,4. 1, Khái quát về ô nhiễm kim loại nặng: 1.1, Kim loại nặng: Kim loại nặng là kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5, khối lượng riêng lớn hơn 5000 kgm3. Kim loại nặng thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các cơ thể sinh vật mà thường tích lũy trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với sinh vật. Một số kim loại nặng chứa một lượng nhỏ trong vsv nhưng rất cần thiết, như: Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Mo,… Nhưng một số lại gây độc cho cơ thể, như Cd, Pb, Tl, Cr, Ag, Hg,… Nhìn chung, trừ Fe, các kim loại nặng khác nếu chứa > 0,1% đều gây độc cho thực vật tại vùng ô nhiễm. 1.2, Giả kim loại: Như As, se,… 1.3, Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng trong đất: (1), Nguồn tự nhiên: Kim loại nặng được phát hiện ở mọi nơi trong đất đá Bị nhiễm từ quá trình rửa trôi, theo dòng nước cuốn từ các nơi khai khoáng, nơi đổ bỏ kim loại. Từ ô nhiễm không khí: mưa axit có chứa kim loại nặng, cũng như chất rắn ngoài môi trường. (2), Nguồn nhân tạo: 2.2 Các cơ chế cơ bản : (1) Cơ chế chuyển dạng (Phyto transformation): Dùng tv phân hủy các chất hữu cơ thành các chất đơn giản hơn rồi hút vào cơ thể tv Tv được sử dụng như: tv nc ngầm( cây thuộc họ liễu gồm cây dương, cây liễu châu mỹ), các loại cỏ( lúa mạch đen, cỏ đuôi trâu, lúa miến, cây thóc), cây họ đậu ( cỏ ba lá, cỏ linh lăng, đậu đũa) (2) Xử lý bằng vùng rễ (Rhizosphere Bioremediation): Xử lý sinh học vùng rễ đòi hỏi các chất ô nhiễm phải liên kết trên rễ hoặc gần rễ. Công nghệ này sử dụng rễ tv để hấp phụ, tập trung và lắng đọng các chất ô nhiễm từ đất ngập nước, bùn lắng và nước ngầm bị ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (BTEX, TPH, PAHs,PCBs, thuốc bả vệ tv) Những tv thường sd: cỏ có rễ sợi( lúa mì, cỏ đuôi trâu, lúa mạch đen), cây sản xuất các hợp chất phenol dâu tằm, táo, dâu cam vàng), tv ưa Phytochelatin( được kí hiệu là PC) có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giải độc các kim loại nặng, đây là những polypeptide đơn giản có nguồn gốc từ glutation và có công thức chung như sau: (gglutamylcysteiny)n – glycine Do có nhiều nhóm SH nên chúng có khả năng kết hợp chặt với các kim loại nặng làm cho những kim loại nặng này không thể gây rối loạn trao đổi chất. Sự tổng hợp Phytochelatin được kích thích bởi những kim loại nặng như Cd,Cu, Ag, Bi, Au… Câu 8: Các thông số đánh giá chất lượng nước? Thế nào là nước thải? Các thông số đánh giá chất lượng nước: Độ pH Hàm lượng các chất rắn Độ cứng Mầu Độ đục Oxi hòa tan (DO) Chỉ số BOD Chỉ số COD Chỉ số N, P Chỉ số vệ sinh (E.coli)

ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Câu 1: Tác hại ô nhiễm đất nguyên nhân gây ô nhiễm đất? TL  Ô nhiễm môi trường đất xem tất tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất chất ô nhiễm  Tác hại - Làm giảm khả sản xuất đất => gây ảnh hưởng đến thực vật, động vật người + Độc tố từ đất thâm nhập vào thực vật thông qua hoạt động sinh trưởng + Độc tố từ đất thâm nhập vào người thông qua chuỗi thức ăn (thực vật- động vật- người),con người động vật hít khơng khí bị nhiễm bụi chất độc hại bay lên từ đất - Ô nhiễm đất trở thành nguồn nhiễm nước khơng khí Trong đất bị ô nhiễm chứa số chất gây nhiễm + chất nhiễm có tính hịa tantrong nước => thấm xuống gây ô nhiễm nước ngầm + chất nhiễm bị dịng nước di chuyển nơi khác tạo ô nhiễm mặt nước + chất ô nhiễm bị gió thổi xa => mở rộng diện tích nhiễm Ngun nhân gây nhiễm: +, Ô nhiễm đất nước thải: việc lợi dụng nước thải để tưới ruộng gây ô nhiễm đât (nước thải chứa lượng chất nhiễm chưa qua xử lí dùng tưới bừa bãi=> đưa chất có hại từ nguồn nước vào đất gây nhiễm) +,Ơ nhiễm đất phế thải: - chất phế thải có nhiều dạng ảnh hưởng nhiều đến ô nhiễm đất chất thải rắn - Nguồn chất thải rắn: chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn nghành khai thác mỏ, chất thải nơng nghiệp, chất thải rắn phóng xạ - Chất thải rắn vứt bừa bãi, ngấm nước mưa rỉ nước gây ô nhiễm đất, sông ngịi, ao hồ nguồn nước ngầm => nước nhiễm lại dùng để tưới ruộng => thay đổi chất đất, kết cấu đất - Chất phóng xạ chứa nguyên tố phóng xạ: Uradium, Caesium,… Chất phóng xạ tồn đất: K40, Ra87, C14 + Ô nhiễm đất khí thải: chất khí độc hại khơng khí oxi lưu huỳnh, hợp chất nito,…kết tụ hình thành mưa acid rơi xuống làm ô nhiễm đất + Ơ nhiễm đất nơng dược phân hóa học: - Đây nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm đất, tích lũy dần đất qua mùa vụ - Bón nhiều phân hóa học hợp chất nito, lượng rễ hấp thu khơng hết, cịn lại lưu lại đất - Sử dụng thuốc trừ sâu nhiều gây hại cho đất +, Ô nhiễm đất vi sinh vật: - Nguồn ô nhiễm chủ yếu chất thải chưa qua xử lí người động vật, nước thải bệnh viện, nước thải sinh hoạt - Nguy hại lớn nước thải chưa qua xử lí khử trùng bệnh truyền nhiễm, nhiều vi khuẩn kí sinh trùng tiếp tục sinh sooinayr nở đất Câu 2: Cơ sơ khoa hoc phương pháp xử lý đất ô nhiễm pp vi sinh Cơ sở khoa học Trong đất có hệ vi sinh vật đa dạng có khả chuyển hóa hợp chất hữu thành chtaast vô hữu đơn giản kết hợp với trình tự tiêu, tự giải vi sinh vật Vsv phân giải tinh bột: chi Aspergillus Vsv phân giải chuyển hóa xenlulozơ: Tricoderma, vi nấm, Aspergillus, Fusarium, Mucor VSV phân giải đường: nấm men Nhóm VSV sinh tính đất vSv phân hủy, chuyển hóa chất bền vững như: lignin, chitin, sáp, (ruminococcus, basidomicetes, actinomyses, …) Các phương pháp xử lý đất pp vi sinh ( cau t rut gon bot sach Cnsh xu ly moi truong, ban nao muon day du hon co the lay sách nhe sách dai tan may trang nen t rut bot lai ) 2.1.Lò phản ứng sinh học Nguyên tắc: chất ô nhiễm phá hủy theo kiểu sinh học hộp, thùng hay cột kín nhờ thành phần cần thiết trộn vào vật liệu để xử lý đất VSV đưa vào theo cách: -Dạng huyền phù dần hình thành bột nhão -Đưa qua giá thể Ưu điểm: - Cho phép kiểm sốt điều hành xác trình phân hủy sinh học: hệ thống kiểm tra pH, nhiệt độ, độ ẩm….lắp đặt vào thiết bị cách dễ dàng - Rất dễ trộn VSV với chất ô nhiễm thức ăn làm cho q trình phân hủy diễn hảo khí - Có thể đạt đến phân hủy sinh học tối thích thời gian ngắn - Có thể đưa chủng VSV thích ứng cho việc xử lý 2.2 Phương pháp ủ thành đống Nguyên tắc: phân hủy chất ô nhiễm cách ủ đống nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân giải hảo khí tự nhiên Tiến hành: đào đất lên đánh đống đặn với chu vi đống ủ vài mét, cao khoảng 1m Đất để dạng tự nhiên k nén chặt nhằm đảm bảo tính thong khí cho q trình xử lý Ưu điểm: -Gỡ bỏ hợp chất khó di chuyển nhanh -Sản phẩm cuối làm cho đất giàu mùn dùng để bán phân bón tái SD -Cải thiện kết cấu đất thong qua bón lượng compost Hạn chế: - Cần không gian - Quá trình vận hành hải điều khiển q trình bay - Thể tích vật liệu nhiễm tăng với số lượng lớn - Có thể bị ảnh hưởng kim loại nặng, chất độc - Đất ô nhiễm hỗn hợp compost bị giới hạn mức 30%về trọng lượng 2.3.Làm đất có canh tác Đất ô nhiễm giải mặt phẳng lớn thành lớp dày khoảng vài chục cm Rãi chat dinh dưỡng khắp bề mặt trộn vào đất để cug cấp dinh dưỡng cho vsv Đảo khối đất định kỳ nhằm đảm bảo thống khí, thường xun lấy mẫu đất kiểm tra để điều chỉnh kịp thời Ưu điểm: -phân hủy chất ô nhiễm thành dạng không độc -hoạt động sinh học xảy chủ yếu -giá thành thấp so với cac pp khác -tùy theo cách sửa chữa, vị trí tiến hành chuyển đổi theo lợi ích người sử dụng 2.4 Phương pháp gị sinh học Đất nhiễm đào lên trải lên bề mặt không thấm, dốc Đất ủ cao vài mét đắp kiểu sườn dốc khu vực rộng từ vài mét đến vài chục mét, chiều dài từ vài chục m đến hang trăm m chân đống bố trí hệ thống tưới ẩm đưa vsv dinh dưỡng vào Quanh đống có hệ thống thu hồi chất lỏng chảy Toàn khu ủ phủ lớp đất dẻo để cách ly với bên 2.5 Xử lý quy mô hẹp “in situ” Người ta đưa vào khu vực ô nhiễm chất dinh dưỡng cần thiết chất nhận e Phương pháp cổ điển rót nước hịa tan đạm, lân O2 vào lớp đất Có cách: -ơ nhiễm nằm vùng khơng bão hịa: dung dịch chưa dinh dưỡng oxy cho thấm từ lớp đất mặt xuống sâu làm cho sinh khối tăng từ từ phá hủy ô nhiễm -ô nhiễm nằm tiếp xúc trực tiếp với nước ngầm hay nước ngầm Bơm dung dịch vào nước ngầm thượng lưu vùng cần xử lý Dung dịch xử lý kéo xuống hạ lưu theo nước ngầm qua vùng ô nhiễm Dung dịch bơm từ thượng nguồn tương tự kiểu hạ lưu người ta bơm cho nước hồn lưu trở lại chu trình Kỹ thuật quat sinh học thực hiếu khí cưỡng đất khơng bão hịa phía mực nước ngầm Các hợp chất dất di chuyển theo dịng khí, đồng thời xảy trình phân hủy sinh học Trong kỹ thuạt tạo bọt sinh học người ta bơm trực tiếp khơng khí vào lớp nước ngầm Khí bơm vào keo theo chất ô nhiễm cách bọt khí lên bị phân hủy theo kiểu sinh học lớp đất bão hịa Câu 3: Hãy trình bày phân tích phương phap xử lý đất nhiễm Insitu Biện pháp xử lý đất In situ: Các kỹ thuật không cần đào, xúc đất vận chuyển tới nơi xử lý, kỹ thuật khó kiểm sốt hiệu ex situ Trước tiến hành kỹ thuật cần điều tra hệ vi sinh vật địa, điểu tra cấu trúc đất, nhiệt độ, độ pH Xác định diện tích vùng ô nhiễm hướng chảy mạch nước ngầm Sử dụng vsv: (1) Kỹ thuật Bioventing ( thổi khí): Là biện pháp xử lý khu vực chưa bão hòa, khơng hiệu vùng có mực nước ngập sát mặt đất hay vùng ngập lụt Sử dụng hệ thống chiết khơng khí từ đất Thường sử dụng thiết bị như: - Máy nén khí quạt gió nhỏ - Thiết bị giám sát Oxy (O2) khơng khí, với độ xác 0,5% ± - Thiết bị giám sát carbon dioxide (CO2) khơng khí với độ xác 0,5% ± - In-line sampling thiết bị giám sát khác Kỹ thuật phổ biến xử lý Insitu Cần cung cấp khơng khí chất dinh dưỡng qua giếng đất bị nhiễm bẩn để kích thích tăng sinh vi khuẩn địa Những sinh vật làm việc để phân hủy chất gây nhiễm, khí áp suất cao loại bỏ khí ngồi.Bioventing sử dụng mức lưu lượng khơng khí thấp cung cấp lượng ơxy cần thiết để phân hủy sinh học giảm thiểu bay chất nhiễm vào khí kỹ thuật xử lý hydrocacbon đơn giản sử dụng nơi nhiễm sâu bên bề mặt Dịng nước ngầm nằm phía vùng ô nhiễm (2) Kỹ thuật Biosparging (tạo bọt sinh học) Tương tự với Bioventing, khác dòng nước ngầm nằm phía vùng bị nhiễm Trong kỹ thuật chỗ này, khơng khí (oxy) bơm vào mực nước ngầm để tăng nồng độ oxy nước ngầm nâng cao tỷ lệ phân hủy sinh học chất gây ô nhiễm vi khuẩn.Hệ thống làm tăng trộn vùng bão hòa, tạo điều kiện thuận lợi cho tiếp xúc oxy đất nước ngầm Ưu điểm: - Dễ dàng chi phí cài đặt thấp - Các điểm bơm khơng khí có đường kính nhỏ cho phép linh hoạt thiết kế xây dựng hệ thống (3) Kỹ thuật injection recovery: Bổ sung thêm vsv địa vsv nhập vào vị trí đất bị ô nhiễm Hai yếu tố hạn chế việc sử dụng thêm vi sinh vật đơn vị đất xử lý là: - Môi trường sống vi sinh vật nhập khó cạnh tranh với vsv địa để phát triển trì mức số lượng vsv hữu ích - Hầu hết loại đất tiếp xúc dài ngày với chất thải phân hủy sinh học thường có vi sinh vật địa kẻ xử lý hiệu quả, đơn vị đất đai xử lý quản lý tốt Sử dụng thực vật (phtoremediation): Dùng thực vật loại bỏ chất gây ô nhiễm đất Phương pháp sử dụng phương pháp khác khơng có hiệu Ưu điểm: - Đơn giản - Không tồn - Thân thiện môi trường - Tạo quang cảnh lành Câu 4: Hãy trình bày phân tích phương phap xử lý đất ô nhiễm Insitu Biện pháp xử lý đất Ex situ: Trước tiến hành kỹ thuật xử lý, cần phải kiểm tra khu vực bị ô nhiễm, xem nguyên nhân để đưa chất gì, sử dụng vi sinh vật dùng phương pháp để xửa lý (1) Kỹ thuật phơi đất (Land farming): Là kỹ thuật đơn giản, đất bị nhiễm đào lên trải rộng mặt phẳng chất ô nhiễm bị suy thối Mục đích để kích thích vi sinh vật địa tạo điều kiện thuận lợi cho suy thối hiếu khí chất gây nhiễm kỹ thuật giới hạn xử lý lớp đất bề mặt (khoảng: 10-35 cm) (2) Ủ phân (Composting): Trộn đất bị ô nhiễm với lượng chất hữu tính độc chất thải phân hữu hay nơng nghiệp Sự diện hữu hỗ trợ phát triển tập đoàn vi sinh vật phong phú làm nhiệt độ tăng lên Bởi kỹ thuật này, chất gây ô nhiễm hydrocarbon bị phân hủy đường sinh học hóa học (3) Kỹ thuật đống ủ (Biopiles): Là kết hợp kỹ thuật phơi đất (Land farming) Ủ phân (composting) Kỹ thuật xây dựng đống ủ có ga sử dụng xử lý chất nhiễm bẩn bề mặt hydrocarbon vịng thơm.Biopiles cung cấp mơi trường thuận lợi cho hoạt động vi sinh vật hiếu khí kỵ khí địa (4) Kỹ thuật rửa đất (land treatment): trải đất ô nhiễm lên lớp đất sét or lớp khơng thấm nước, sau tưới dung dịch chứa nước + vi sinh vật + dinh dưỡng vào (5) Kỹ thuật bùn nhão (bio - slurry): Bio - slurry định nghĩa bể sử dụng để tạo ba pha (rắn, lỏng, khí), có khuấy trộn để tăng tốc độ xử lý sinh học chất gây ô nhiễm đất Do việc tạo điều kiện tối ưu dành cho môi trường tỷ lệ khối lượng di chuyển cao bể, tốc độ xuống cấp chất gây ô nhiễm đáng kể điều kiện lò phản ứng (pH, mức Nito, khí ra, vv ) phải theo dõi chặt chẽ (2 biện pháp sau k trọng lắm) (6) nhiệt Làm nóng đất để chuyển chất dễ bay thành khí (7) Q trình lý hóa Nghiền đất để tách chất gây ô nhiễm Câu 5: Cơ sở khoa học phương pháp xử lý đất ô nhiễm thực vật? Thuật ngữ Phytotechnology dùng để giải thích ứng dụng khoa học kỹ thuật nghiên cứu vấn đề cung cấp giải pháp bao gồm việc sử dụng thực vật Đây việc làm quan trọng cho phép ứng dụng vai trò thực vật hệ thống: xã hội tự nhiên Ý nghĩa việc sử dụng thực vật công nghệ sống để giải vấn đề môi trường Vì Phytotechnology dựa khoa học mơi trường xem xét hệ sinh thái thành phần trung gian hoạt động người xã hội bao gồm mơi trường tự nhiên Có nhiều ứng dụng khác Phytotechnology Một vài ứng dụng lĩnh vực y tế, nông nghiệp lâm nghiệp ứng dụng giải vấn đề môi trường Các ứng dụng Phytotechnology mơi trường thường chia thành năm nhóm: - Tăng cường khả năg thích nghi hệ thống tự nhiên hoạt động người - Ngăn chặn giải phóng chất gây nhiễm làm thối hố mơi trường - Kiểm tra theo dõi giải phóng chất gây nhiễm q trình mơi trường dể giảm thiêu tối đa suy thối mơi trường - Phục hồi hệ sinh thái bị suy thoái - Các thị hệ sinh thái để kiểm tra đánh giá loại công nghệ Sử dụng Phytotechnology để tăng cường khả hệ thống tự nhiên thu hút nhiều quan tâm Sự ngăn chặn thành phần gây ô nhiễm bao gồm việc sử dụng Phytotechnology để tránh việc sản xuất thải vào môi trường chất độc hại thay đổi hoạt động người để giảm thiểu tới mức tối đa mức độ tác động độc hại tới môi trường Việc gồm việc sản xuất chất thay hay thiêt kế lại trình sản xuất Kiểm tra thành phần gây ô nhiễm thường xuyên giải phóng áp dụng Phytotechnology để kiểm tra chất trước chúng thải vào môi trường Phục hồi sinh học bao gồm biện pháp dùng Phytotechnology để khôi phục cải thiện hệ sinh thái bị suy thoái hoạt động tự nhiên hay người Dùng Phytotechnology để kiểm tra đánh giá điều kiện môi trường bao gồm việc đưa chất gây ô nhiễm chất tự nhiên chất người tạo gây hại Các phương pháp xử lý đất ô nhiễm thực vật  Chuyển dạng (Phyto-transformation):  Xử lý vùng rễ (Rhizosphere Bioremadiation):  Cố định vùng rễ (Phyto-stabilization):  Chiết (Phyto-extraction):  Lọc rễ (Rhizo-filtration)  Bay qua (Phyto-volatilization)  Xử lý thực vật đất ô nhiễm kim loại nặng Kim loại nặng kim loại mà khối lượng chúng đất lớn 5g/cm3 KLN làm thay đổi cấu trúc quần thể thực vật khu vực ô nhiễm Vd KLN: Zn, Pd, As, Hg Có 400 lồi phân bố 45 họ thực vật biết có khả hấp thụ kim loại Các loài lồi thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích luỹ khơng có biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng trăm lần so với lồi bình thường khác Các lồi thực vật thích nghi cách đặc biệt với điều kiện môi trường khả tích luỹ hàm lượng kim loại cao góp phần ngăn cản lồi sâu bọ nhiễm nấm 3.1 Giả thuyết hình thành phức hợp: chế loại bỏ kim loại độc lồi thực vật cách hình thành phức hợp Phức hợp chất hồ tan, chất không độc phức hợp hữu - kim loại chuyển đến phận tế bào có hoạt động trao đổi chất thấp (thành tế bào, khơng bào), chúng tích luỹ dạng hợp chất hữu vô bền vững [1,4] 3.2 Giả thuyết lắng đọng: lồi thực vật tách kim loại khỏi đất, tích luỹ phận cây, sau loại bỏ qua khơ, rữa trơi qua biểu bì bị đốt cháy 3.3 Giả thuyết hấp thụ thụ động: tích luỹ kim loại sản phẩm phụ chế thích nghi điều kiện bất lợi đất (ví dụ chế hấp thụ Ni loại đất serpentin) 3.4 Sự tích luỹ kim loại chế chống lại điều kiện stress vô sinh hữu sinh: hiệu lực kim loại chống lại loài vi khuẩn, nấm ký sinh loài sinh vật ăn nghiên cứu [1,3,4] Cơ chế kháng kim loại thực vật? Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại mơi trường Hầu hết, lồi thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, chí nồng độ thấp Tuy nhiên, có số lồi thực vật khơng có khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại độc hại mà cịn có khả hấp thụ tích kim loại Xử lý hệ thống Biogas -Việc xử lý chất thải chăn ni, chất thải lị mổ… yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước nguồn dịch bệnh gây cho người động vật Xây dựng hệ thống biogas để xử lý chất thải chăn nuôi, chất thải sinh hoạt vừa giữ môi trường vừa tận dụng khí đốt sinh học phục vụ đun nấu góp phần chống chặt phá rừng lấy củi Xây dựng hệ thống biogas nhằm xử lý tốt nguồn nước thải chăn nuôi, cung cấp nước tưới phân bón tốt cho trồng trọt, góp phần nâng cao hiệu kinh tế cho nhà nông + Cơ sở phương pháp nhờ hoạt động vi sinh vật mà chất khó tan (Xenluloza, lignin, hemixeluloza chất cao phân tử khác) chuyển thành chất dễ tan Sau lại chuyển hóa tiếp thành chất khí chủ yếu Mêtan +Ưu điểm phương pháp: Thu loạt chất khí, cháy cho nhiệt lượng cao, sử dụng làm chất đốt, không ô nhiễm môi trường Phế thải sau lên men chuyển hố thành phân hữu có chất dinh dưỡng cao để bón cho trồng +Nhược điểm: Khó lấy chất thải sau lên men Việc thiết kế bể ủ phức tạp, vốn đầu tư lớn; Năng suất thấp sinh trưởng vi khuẩn sinh mêtan có mặt phế thải chậm Q trình phân hủy chuyển hóa chất hữu sinh khí mê tan gồm giai đoạn: Giai đoạn phân hủy: VSV tiết enzym Hydrolaza phân hủy chất hữu phức tạp, khó tan thành hợp chất hữu dễ tan Ví dụ : xenluloza tinh bột…thành đường đơn, peptit, glyxerin, axit béo, axít amin Những chất lại tiếp tục lên men sản phẩm trung gian, như: a xetat, propionat sau vi khuẩn đồng hóa chuyển hóa chúng sang dạng để phục vụ cho giai đoạn Giai đoạn sinh axít: Nhờ loại vi khuẩn sinh axít, a xít béo bậc cao axit amin bị chuyển hóa thành chất hữu có phân tử lượng nhỏ hơn: axít axetic, axít propionic, a xít butyric số loại khí, nh: nitơ, cácboníc, amoniác… Giai đoạn pH môi trường giảm mạnh q trình chuyển hóa sinh nhiều axít c) Giai đoạn sinh mê tan: - Đây giai đoạn quan trọng tồn q trình ủ Biogaz - Các hợp chất hữu cơ, chất sinh từ sản phẩm giai đoạn trước tác dụng vi khuẩn mê tan chuyển hóa thành chất khí mê tan, cácboníc, oxy, nitơ, hydro, hydro sunfua… Câu 27: Diễn biến, ý nghĩa trình amon hóa protein? Vai trị nhóm VSV tham gia q trình này? Q trình amon hóa : Là q trình phân hủy chuyển hóa hợp chất hữu có chuứa N dươí tác dụng vi sinh vật thành NH4 + ( NH3) cung cấp dinh dưỡng cho trồng Qúa trình amon hóa protein Khái niệm: q trình phân hủy chuyển hố hợp chất hữu ( pr) để tạo NH3 cung cấp dinh dưỡng cho trồng tác dụng lồi vi sinh vật goi q trình amon hóa protein Q trình amơn hóa Amơn hóa q trình phân hủy chuyển hố hợp chất hữu phức tạp thành NH3 tác dụng cuả vi sinh vật Dưới tác dụng enzyme phân hủy protein (enzyme proteolytic, thường gọi enzym proteaza) làm chất xúc tác phân hủy protein thành chất đơn giản hơn, chất tiếp tục phân giải thành acid amin nhờ tác dụng enzyme peptidaza ngoại bào Một phần nhỏ acid amin vi sinh vật sử dụng để tổng hợp thành protein chúng (protein xây dựng cấu trúc thể vi sinh vật), phần lại tiếp tục phân giải tạo NH3, CO2, SO42- (nếu acid amin có chứa S) sản phẩm trung gian khác Trong nước, NH3 chuyển hóa thành NH4+ theo phản ứng sau: NH3 + H2O > NH4+ + OH- (1) Bacilluscó vai trị quan trọng q trình amon hóa protein nhằm chuyển nitơ từ dạng khó hấp thu (hữu cơ) sang dạng muối amôn dễ hấp thu giúp làm đáy ao Ngoài Bacillus (B Subtilis, B cereus, B Licheniformis, B mesentericus, B mycoidess ) nhiều vi sinh vật khác tham gia vào trình này, chủ yếu loài vi khuẩn thuộc Pseudomonas, Clostridium vi nấm Aspergillus oryzae, A niger Qúa trình amon hóa q trinh phân giải pr hợp chất hữa có chứa nito khác tạo thành ammoniac Các vi sinh vật có khả amon hóa bao gồm nhiều lồi có khả sinh bào tử khơng sinh bào tử có khả sử dụng nhiều nguồn vật chất khác Ngoài cịn nhiều lồi xạ khuẩn nấm khuẩn ty Các vi sinh vật có khả tiết men phân giải pr vào môi trường thủy phân amino acid chúng sử dụng amino acid trình đồng hóa dị hóa Q trình phân giải pr xảy điều kiện yếu khí kị khí Trong điều kiện hiếu khí hợp chất hữu có nito phân giải loài bacillus,pseudomonas xạ khuẩn,nấm khuẩn ty vai trị quan trọng bacillus Trong điều kiện kị khí lồi Clostridium tham gia q trình chuyển hóa Cịn điều kiện thồng khí hạn chế q trình amon hóa thực lồi vi khuẩn trực khuẩn kị khí tùy nghi Câu 28: Q trình metan hóa, nhân tố ảnh hưởng nhóm VSV tham gia q trình tương tác với nào? + Quá trình metan hóa (Methangenesis): Đó giai đoạn cuối trình phân huỷ sản phẩm hữu đơn giản giai đoạn trước để tạo CH4, CO2 nhờ vi khuẩn lên men metan Các VK lên men metan gồm có nhóm sau: - Nhóm biến đổi axetat: Nhóm có tốc độ phát triển chậm, địi hỏi cơng trình phải lưu chất thải thời gian dài - Nhóm biến đổi hydrogen: Nhóm có tốc độ phát triển nhanh nhiều, có khả giữ áp suất riêng phần H2 thấp, tạo điều kiện tốt cho trình biến đổi axetat từ axit béo * Yếu tố ảnh hưởng đến q trình phân huỷ kị khí: - Oxy: Trong xử lý nước thải kị khí oxy coi độc tố vi sinh vật Do lý tưởng tạo điều kiện kị khí tuyệt đối bể xử lý - Chất dinh dưỡng: Cũng VSV khác, VSV kị khí địi hỏi chất dinh dưỡng C, N, P….để hình thành enzyme thực trình phân huỷ hợp chất nước thải Việc cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết tạo cho bùn có tính lắng tốt hoạt tính cao, hoạt động tốt q trình xử lý Nhiệt độ: Nhóm vi sinh vật kị khí có vùng nhiệt độ thích hợp cho phân huỷ hợp chất hữu Vùng nhiệt độ cao: 45- 65 0C, Vùng nhiệt độ trung bình: 20- 450C Vùng nhiệt độ thấp: < 200C Hai vùng nhiệt độ đầu thích hợp cho nhóm vi sinh vật lên men metan Để trì nhiệt độ cần thiết phải cung cấp thêm lượng, điều gây tốn cho trình sản xuất, tính hiệu kinh tế cơng trình bị hạn chế Ở nước ta, nhiệt độ trung bình từ 20- 320C, thích hợp cho nhóm VSV vùng nhiệt độ trung bình phát triển pH: ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa phân huỷ kị khí Trong q trình xử lý q trình chuyển hóa có ảnh hưởng trực tiếp lẫn nhau, trình bị cản trở thúc đẩy ảnh hưởng đến trình xảy tiếp theo, làm tốc độ phân huỷ chất xảy chậm lại nhanh Ví dụ: Khi nhiệt độ thay đổi thành phần nước thải thay đổi nhóm vi sinh vật acid hóa thích nghi so với nhóm vi sinh vật sinh metan Khi pH giảm mạnh (pH 5.0 o Ít muối: nguyên liệu từ thực vật chứa muối từ phân động vật o Tỉ lệ C/N thấp (N cao tạo điều kiện cho nhiều loại bệnh xâm nhập) o Có diện chất khó phân hủy (lignins, cellulose) giúp ích cho hoạt động vi sinh vật 2.Phân hủy hợp chất Hidrocarbon đa vòng thơm VSV? Hyđrocacbon thơm đa vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH) họ chất hữu cấu tạo từ số nhân benzen đính trực tiếp với Họ chất PAH tạo thành từ nguyên tử C, H tìm 200 chất Tuy nhiên phần lớn nghiên cứu giới thường tập trung vào PAH chủ yếu, có khả gây ung thư đột biến gen vượt trội, đồng thời tồn với hàm lượng đáng kể khơng khí Có thể kể đến số PAH đáng ý gồm Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Anthracene, Fluoranthene, Pyrene, Benzo(a)anthracene, Chrysene, Benzo(e)pyrene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Dibenzo(a,h) anthracene, Benzo(g,h,i)perylene, Indeno(1,2,3-cd)pyrene Coronene Q trình chuyển hóa PAH VSV chuyển sang dạng khơng độc chuyển hóa hồn tồn thành CO2 Q trình chuyển hóa PAH đến salicylat nhờ cụm gen chuyển hóa đến catechol, pyruvat acetaldehyt nhờ cụm gen sal Asphaltenes nhựa đường khó phân hủy chúng phức tạ Các thành phần dầu khí bị mắc kẹt trầm tích biển có xu hướng tồn điều kiện yếm khí Tuy nhiên, nghiên cứu sinh thái chứng minh hydrocacbon bị oxy hóa điều kiện kỵ khí giảm nitrat, giảm sulfat, metan tạo , Fe(III) tạo giả với q trình oxy hóa dầu khí Nhiều hydrocacbon ankan, anken hydrocacbon thơm benzene, toluene, xylenes, ethyl propylbenzenes,…có thể bị phân hủy Phân hủy PAH vsv diễn theo đường sau: Chuyển hóa PAH đến phenol vk nhóm methylotrophic chuyển hóa naphthalene đến 1- 2- naphtalen loài Methylococcus capsulatus diễn nhờ hoạt động hệ ezyme methan monooxygenaza với tham ja NADP PAH thành trans- dihydrodiol vi nấm, vk, vk lam Hiện biết đến ezyme cytochrome monooxygenaza đk sinh số loài vi nấm, vk vk lam Các ezyme chuyển hóa PAH đến dạng arenoid, hợp chất trung jan đk hydrat hóa ezyme epoxyt hydrolaza đến dạng transdihydrodiols đk tái xếp (k có tham ja ezzyme) thành dạng phenol Trong t/h vsv t/h theo cách chuyển hóa chúng khơng sử dụng PAH nguồn cacbon mà loại bỏ tính độc PAH Chuyển hóa PAh đến quinon nấm trắng số nấm trắng phân hủy lignin cellolo chuyển hóa PAH đến quinon chất khác mà khơng wa cis hay tran- dihydrodiol, số t/h có tham ja lignin peroxydaza Chuyển hóa PAH vk kỵ khí Hiện có cơng bố tiềm chuyển hóa PAH vk kỵ khí Mặc dù naphtlen acenaphtalen đk loại bỏ( ít) hỗn hợp vk khử nitrat, nhiên chế trao đổi chất qtr chưa đk sáng tỏ gần Coates cộng cơng bố khả oxy hóa PAH đến CO đkk khử sunphat cuar mẫu trầm tích vịnh San Diego, nhiên qtr đòi hỏi nhiều thời gian, tốc độ chậm Các điều kiện ảnh hưởng đến qtr phân giải PAH: Nhiệt độ: 400C, pH, nồng độ P cao ức chế qtr phân jai,… (t k tìm câu trả lời hồn chỉnh, thầy Giang có bảo sách thầy Nguyễn Xuân Thành nên t lấy phần thuộc trang 176, bạn đọc lại trang172177) Câu 30: Các nguyên nhân gây nhiễm NH3 H2S mơi trường? Khí H2S khí độc hại, khơng màu sắc có mùi khó chịu ( mùi trứng thối ) đưa vào khí với lượng lớn từ có nguồn tự nhiên nhân tạo Khí H2S xuất khí thải q trình sản xuất có sư dụng nhiên liệu hữu chứa lưu huỳnh; trình tinh chế dầu mỏ, tái sinh sợi khu vực chế biến thực phẩm, xử lý rác thải Một phần H2S phát sinh tự nhiên trình thối rữa chất hữu tác dụng vi khuẩn từ rác thải, cống rãnh, bờ biển, ao tù, hồ nước cạn, kể từ hầm lò khai thác than, vệt núi lửa Trong khơng khí, 80% H2S bị oxi hóa thành SO2 oxi ozon H2S + O3 = H2O + SO2 Tốc độ phản ứng diễn điều kiện thời gian tồn H2S với nồng độ phần tỉ tiếp xúc với O3, nồng độ 0,05ppm điều kiện khơng khí có 15.000 hạt bụi / cm3 vào khoảng Vì H2S, O2, O3 hịa tan nước nên tốc độ oxi hóa H2S sương mù, giọt lỏng mây diễn nhanh Như tồn H2S khí tính hàng Khí SO2 gây độc hại sau: nồng độ thấp gây nhức đầu, khó chịu; nồng độ cao (> 150ppm) gây tổn thương màng nhày quan hô hấp, viêm phổi; nồng độ khoảng 700ppm đến 900ppm xuyên màng phổi,xâm nhập mạch máu, dẫn đến tử vong Đối với thực vật, H2S làm tổn thương cây, rụng lá, giảm khả sinh trưởng Nguyên nhân ô nhiễm NH3 Là hợp chất độc, xuất phát từ nguồn khí nước thải nông nghiệp công nghiệp - Từ lâu NOx SOx đk xem tác nhân acid hóa môi trường kk chúng dễ dàng chuyển thành HNO H2SO4 Tuy nhiên nguồn thải NH3 tác nhân làm acid hóa mơi trường theo cách gián tiếp p/u NH3 với acid kk HNO3 H2SO4 hình thành lớp khí chứa ((NH4)2SO4) (NH4NO3) Sau muối bị oxy hóa vk đất tạo lại HNO3 Câu 31: Chế phẩm probiotic có tác dụng làm lành mạnh môi trường tăng khả tiêu hóa vật ni nào? Khái niệm: Probiotics vi sinh vật vi khuẩn hay nấm men đưa vào thể với số lượng kiểm sốt hợp lí đem lại sức khỏe cho người sử dụng Ngồi ra, chúng thêm vào sản phẩm lên men sữa, góp phần việc hình thành sản phẩm lên men, bổ sung dạng bột đông khô Tác động mơi trường: - Tham gia tích cực vào vấn đề xử lý môi trường , xử lý phế thải công-nông nghiệp, rác thải sinh hoạt Làm mơi trường cơng nghệ vi sinh vật hiếu khí kị khí Mọi q trình xử lý chất thải khơng khép kín xử lý sinh học khó thành cơng trọn vẹn Cơng nghệ phân hủy sinh học: dùng thể sống phân hủy chất thải độc nước, khí CO2, vật liệu khác - Sản xuất cồn làm nguồn lượng thay xăng dầu chạy xe loại - Tạo khí sinh học: thường Biogas chứa khoảng 60-80% khí methane sinh trình lên men phế thải hữu Trong trình phân hủy này, người ta thu biogas, phần cặn bã lại làm phân bón cho trồng - Hiện nay, chế phẩm quan tâm nhiều chế phẩm EM- effective microbiology hay chế phẩm với hữu hiệu Chế phẩm có hiệu cao cải tạo đất, tang suất trồng giải vấn đề ô nhiễm môi trường chế phẩm tổ hợp 80 chủng vsv có vtr tạo acid lactic có khả ức chế sinh sản số vk có hại, tạo đk phân hủy nhanh đại phân tử hữu Lactobacillus cịn có khả phân giải các hợp chất khó phân giải lignin, cenllulose,…vk lactic có kả lên men nhưngx nguyên liệu không tạo sp độc hại cho vsv sống trồng Lactobacillus cịn có khả hạn chế phát triển Fusariumnấm gây bệnh wan trọng nơng nghiệp Đối với vật ni: Duy trì hệ vi sinh vật có lợi đường ṛt Động vật khỏe mạnh có hệ thống tiêu hóa hoạt động tốt Đó sở cho chuyển hóa có hiệu thức ăn cho trì sản xuất Đặc tính quan trọng đường tiêu hóa hoạt động tốt cân hệ vi sinh vật Vi khuẩn lactic có mặt khắp đường ruột số điều kiện vi khuẩn chiếm ưu (Fuller, 1977; Jin et al,1997) Sự cân đường ruột bị phá vỡ động vật bị stress nhiệt độ cao, độ ẩm cao, thay đổi thức ăn, vận chuyển…Việc cho vật ăn thường xuyên probiotic giúp trì hệ vi sinh vật hai đường: Chống lại vi sinh vật gây bệnh hoạt động đối kháng Hoạt động đối kháng Các nghiên cứu in vitro vi khuẩn sinh acid lactic có khả ức chế phát triển vi sinh vật truyền nhiễm gia cầm Chateau et al (1993) phân lập 103 chủng Lactobacillus ssp từ hai sản phẩm DFM (cho ăn trực tiếp) thương mại kiểm tra khả ức chế hai chủng Salmonella Khoảng 47% Lactobacillus sản phẩm A 70% sản phẩm B ức chế tất serotypeE coli Các sản phẩm vi sinh từ Lactobacilluscó Bacteriocin, acid hữu hydroperoxyd Bacteriocin hỗn hợp sản phẩm vi sinh vật có thành phần protein sinh học chủ động hoạt động vi sinh (Tag et al, 1976) Các chủng Lactobacilluscó đường ruột người số động vật thí nghiệm khác sản xuất chất giống Bacteriocin gọi Lactocidin (Vincent et al., 1995) Chất họat động pH - 7,8 không mẫn cảm với hoạt động xúc tác Lactocidin thơ có hoạt động ức chế nhiều loại vi khuẩn bao gồm Proteus spp,Salmonelle spp, E.coli Staphylococcus spp Vì Lactocidin có phổ kháng khuẩn rộng Vincent et al (1959) kết luận L acidophilus đóng vai trị quan trọng việckiểm sốt vi sinh vật có hại đường ruột gia súc người Hoạt động đối kháng vi khuẩn lactic có liên quan chặt chẽ với sản phẩm cuối trình trao đổi chất Hàng loạt sản phẩm phụ trình trao đổi Lactobacillus có khả có hoạt động đối kháng (trong phịng thí nghiệm) Các sản phẩm phụ biết tới nhiều acid hữu acid lactic, acetic (Trammer, 1966; Sorrel speck, 1970) hydro peroxid (Wheater et al, 1952) Dahiafa Speck, 1968); Price Lee, 1970) Các acid acetic, lactic ức chế phát triển nhiều vi sinh vật gây bệnh Gram âm (Sorrel Speck, 1970; Herrick, 1972): Adams Hall (1988) phát hoạt động acid phụ thuộc vào độ pH Nếu độ pH thấp tăng mức độ acid dạng không hòa tan Sự loại trừ cạnh tranh vi khuẩn gây bệnh tạo chất ức chế vi khuẩn gây bệnh Fuller (1977) báo cáo chủng Lactobacillus59 74/1 có khả giảm E coli diều ruột non không làm giảm ruột già gà Muralidhara (1977) tìm tính đồng mô bào ruột non cung cấp Lactobacillus lactic có nhiều Lactobacilli E coli động vật bình thường tiêu chảy Francis (1978) kết luận việc thêm chế phẩm Lactobacillus mức 75 mg/kgthức ăn giảm đáng kể (p < 0,05) số lượng Coliform ruột non ruột thừa gà tây Watkin (1982) Miller (1983) thấy giảm đáng kể E coli đường dạdày ruột gà cho ăn, uống Lactobacillus acidophilus Tuy nhiên có nhiều yếu tố cần phải lưu ý muốn nhận kết tốt sử dụng probiotic Trong đa số trường hợp cần phải biết chắn vi sinh vật cần phải sống sót phát triển đường ruột phải có khả sống mơi trường pH thấp có khả chống lại tác dụng mật Để sống đường ruột, chủng vi sinh vật cần có khả đính vào sinh sơi nảy nở bề mặt ruột non Mặc dù vài tác giả đưa số chế giải thích vi sinh vật có lợi đường ruột ức chế thâm nhập vi sinh vật có hại (Rolfe, 1991) chế xác loại trừ cạnh tranh vi sinh vật gây bệnh probiotic chưa khẳng định Trong số chế có cạnh tranh vị trí, cạnh tranh chất dinh dưỡng, cạnh tranh khối lượng chất sinh vi sinh vật Tăng thức ăn ăn vào khả tiêu hóa Hệ vi khuẩn đường ruột động vật ni có vai trị quan trọng tiêu hóa hấp thụ thức ăn ăn vào vật chủ Chúng tham gia vào trao đổi chất chất dinh dưỡng carbon hydrat, protein, lipid khoáng Các chất có vai trị tổng hợp vitamin Nahashon et al (1992, 1993, 1994, 1996) phát bổ sung lứa cấy Lactobacillus vào phần bắp/ lúa mạch/ đậu nành kích thích tính thèm ăn làm tăng tích lũy mỡ, nitơ, phospho, đồng mangan cho gà đẻ Sự trao đổi chất vi kh̉n  Hoạt tính enzyme tiêu hóa Lactobacillus spp Bacillus spp có khả sản xuất enzyme tiêu hóa điều kiện thí nghiệm ruột Chúng làm tăng khả tiêu hóa chất dinh dưỡng đặc biệt ruột (March, 1979; Sison, 1989) Những enzyme chúng tiết gồm: amylase, protease, lipase…(Jin et al,1996) Những enzyme có hoạt tính phân giải tinh bột, lipid protein (Moon Kim, 1989; Lee, 1990)  Ngăn chặn sản sinh amoniac Ngăn chặn sản sinh amoniac hoạt động urease có lợi để cải thiện sức khỏe gia súc làm tăng cường sinh trưởng gia súc amoniac sản sinh phân giải urê màng nhày ruột non gây nên thiệt hại đáng kể đến bề mặt tế bào Chiang Hsieh (1995) báo cáo probiotic (chứa L acidophilus, S faecium B subtilis) làm giảm nồng độ amoniac phân chất độn chuồng gà Broiler Cải thiện chuyển động ruột: vk Lactobacillus làm giảm chứng táo bón chuyển động ruột Lactose không đk thủy phân disaccharide không hấp thu đk ruột đk chuyển đổi chủ yếu ruột kết thành acid lactic acid acetic nhiều loại vsv, có lồi Lb acidophilus Giảm độ acid pH làm giảm chứng táo bón Probiotic tác dụng có lợi thể người động vật như: Trung hòa độc tố ruột Kích thích hệ thống miễn dịch, đặc biệt quan trọng phát triển khả miễn dịch gia súc non chống lại kháng nguyên gây phản ứng viêm (Perdigon et al,1990) Khả gắn vào tế bào ruột nhằm loại bỏ hay hạn chế gắn tác nhân gây hại Tồn lâu dài sinh sản nhanh Tạo acid, H2O2 Bacterion chống lại phát triển tác nhân gây bệnh An toàn, không lan truyền rộng, không gây ung thư không gây bệnh (Lê Thị Hồng Tuyết, 2004) Giúp ích cho tiêu hóa thức ăn đặc biệt số loại vi khuẩn có khả tổng hợp vitamin nhóm B, vitamin K… Có thể làm giảm cholestrol máu dụng liều cao thường xuyên Giúp cải thiện tình trạng không sử sử dụng đượcđường lactose Gần có nghiên cứu cho thấy người mẹ mang thai dùng thuốc có chứa Lactobacillus, sau sinh tiếp tục dùng thời gian cho bú giúp trẻ ngừa số bệnh dị ứng eczema (Nguyễn Hữu Đức, Thuốc sức khỏe số 202, 2001) Câu 32: Cơ sở khoa học biện pháp sinh học xử lý nhiễm dầu (tràn dầu) Ơ nhiễm biển tràn dầu thời gian dài làm suy giảm lượng cá thể sinh vật, gây thiệt hại cho ngành khai thác nuôi trồng thủy sản Dầu gây ô nhiễm môi trường nước làm cá chết hàng loạt thiếu oxy hòa tan Dầu bám vào đất, kè đá, bờ đảo làm mỹ quan, gây mùi khó chịu dẫn đến doanh thu ngành du lịch bị thiệt hại nặng nề Tràn dầu làm ảnh hưởng đến hoạt động cảng cá, sở đóng sửa chữa tàu biển Dầu trơi làm hỏng máy móc, thiết bị khai thác tài nguyên vận chuyển đường thủy… Tùy theo mức độ ô nhiễm điều kiện thời tiết liên quan đến chuyển động dầu mặt nước mà đưa biện pháp xử lý cho phù hợp Đốt dầu loang: đốt lớp váng dầu sau dầu lan mặt biển màng dầu không mỏng Nhược điểm phương pháp gây ô nhiễm khơng khí làm cá chết Ngồi ra, q trình đốt dễ bị tắt váng dầu lan rộng mỏng Vì muốn đốt dầu loang, thường cho thêm chất hấp thụ, chất coi “mồi châm” cịn có tác dụng tập trung dầu lại để đốt triệt để Keo hóa lớp váng dầu: keo hóa chỗ dầu vừa loang để chống lớp váng lan rộng Có thể keo hóa dầu két chứa tàu bị nạn nơi xảy cố dầu chảy tràn ngồi Theo tài liệu hãng ESSO, keo hóa isoyanst/amin xảy thời gian vài giây muốn keo hóa khối dầu loang phải giảm tốc độ tác dụng Phương pháp có giá thành cao nên sử dụng Tạo lớp ngăn cách để hạn chế phạm vi lan tỏa váng dầu Lớp ngăn cách tạo phương pháp hóa học học Lớp ngăn cách hóa học tạo việc polymer hóa vịng ngồi lớp váng, đặt thêm sợi dây vào lớp gen polymer tạo thành để tăng độ vững lớp ngăn cách Cũng phun lớp dung dịch nhớt bonat rượu polynilyque vào vành lớp váng để tạo thành màng ngăn cách không cho dầu tiếp xúc với nước mặn Lớp ngăn cách học tạo phao hay đập chắn Để chịu sóng, gió dịng chảy, hàng rào chắn phải có độ cao mặt nước 20% chìm nước 80% chiều dày phao để lớp váng hồn tồn trạng thái n tĩnh, khơng vượt phao lan tỏa ngồi Các hàng rào phải có phận gồm phao bơm căng vật liệu nhẹ plastic Dưới hàng rào phao phải có lưới chắn dạng mành chứa đá nhỏ có lớp dây neo Thu hồi lớp váng dầu: để thu gom váng dầu có hiệu quả, người ta dùng hàng rào chuyển động dồn dầu hình chữ V dạng lịng thúng để dồn váng dầu lại làm tăng độ dày dầu Sau dùng máy bơm dầu xốp thả xuống hút dầu vắt ép lấy dầu Phương pháp có hiệu vùng dầu loang khơng có sóng lớn Ngồi ra, số phương pháp đơn giản có hiệu dùng vật liệu có tính thẩm thấu cao thả vào vệt dầu (như xơ dừa, bao tải khô) dùng đá hút dầu Tuy nhiên, phương pháp để lại hậu nhiễm đáy biển chất hút dầu bão hịa chìm xuống Loại đá hút dầu tốt diatomit có độ xốp lớn, có hạt nhỏ hút dầu tốt thường dùng để dập tắt đám cháy nước có dầu Phân hủy dầu chất hóa học: biện pháp có hiệu cách sử dụng chất phân tán phun thành bụi vào dầu Hóa chất thơng dụng thị trường chất phân tán ký hiệu BP110 - OX Công ty dầu lửa BP Loại hóa chất có độc tố nhỏ làm giảm tác hại kèm theo sau phân hủy dầu ... màng sinh học Màng sinh học tạo thành từ hàng triệu đến hàng tỉ tế bào vi khuẩn, vi sinh vật khác động vật nguyên sinh Khi nước thải chảy qua màng lọc sinh học, hoạt động sống quần thể vi sinh. .. trình tự làm nước liên quan tới hoạt động sống sinh vật thủy sinh Quá trình hoạt động sống chúng dựa quan hệ cộng sinh (hoặc hội sinh) tồn quần thể sinh vật có nước Mối quan hệ loại sv, thủy sv... Câu 14: Thế sinh trưởng lơ lửng ứng dụng dạng sinh trưởng xử lý nước thải? Trả lời: Sinh trưởng lơ lửng: VSV sinh sản phát triển thành cặn bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng bể xử lý sinh học Các