1.2.1 .Tính chất vật lý
1.4. Tổng quan các phƣơng pháp xử lý thuốc BVTV trong đất
1.4.5. Phương pháp phân hủy sinh học
Việc loại bỏ có hiệu quả tồn dư hoá chất BVTV là một trong các khó khăn chính mà nền nơng nghiệp phải đối mặt. Vi sinh vật đất được biết đến như những cơ thể có khả năng phân huỷ rất nhiều hố chất BVTV dùng trong nơng nghiệp. Trong những năm gần đây, xu hướng sử dụng vi sinh vật để phân huỷ lượng tồn dư hoá chất BVTV một cách an toàn được chú trọng nghiên cứu. Phân huỷ sinh học tồn dư hoá chất BVTV trong đất, nước, rau quả là một trong những phương pháp loại bỏ nguồn gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng.
Biện pháp phân huỷ hoá chất BVTV bằng tác nhân sinh học dựa trên cơ sở sử dụng nhóm vi sinh vật có sẵn trong mơi trường đất, các sinh vật có khả năng phá huỷ sự phức tạp trong cấu trúc hố học và hoạt tính sinh học của hố chất BVTV. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, quần thể vi sinh vật trong môi trường đất ln ln có khả năng thích nghi đối với sự thay đổi điều kiện sống. Ở trong đất, hoá chất BVTV bị phân huỷ thành các hợp chất vô cơ nhờ các phản ứng ơ-xi hố, thuỷ phân, khử ơ-xi xảy ra ở mọi tầng đất và tác động quang hố xảy ra ở tầng đất mặt. Tập đồn vi sinh vật đất rất phong phú và phức tạp. Chúng có thể phân huỷ hố chất BVTV và dùng nó như là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cung cấp cacbon, nitơ và năng lượng để chúng xây dựng cơ thể. Q trình phân huỷ của vi sinh vật có thể gồm một hay nhiều giai đoạn, để lại các sản phẩm trung gian và cuối cùng dẫn tới sự khống hóa hồn tồn sản phẩm thành CO2, H2O và một số chất khác.
Các nghiên cứu cho thấy trong đất tồn tại rất nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân huỷ các hợp chất photpho hữu cơ, ví dụ như nhóm Bacillus mycoides, B.subtilis, Proteus vulgaris,…, đó là những vi sinh vật thuộc nhóm hoại sinh trong đất. Rất nhiều vi sinh vật có khả năng phân huỷ DDT, trong đó có và cộng sự đã phát hiện
nấm Phanerochaete Chrysosporium có khả năng phân huỷ DDT và rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng có cấu trúc khác như Clorinated phenol, PCBs, Dioxin, Monoaromatic và Polyaromatic hydrocacbon, Nitromatic. Năm 1974, Type and Finn đã thông báo khả năng thích nghi và sử dụng thuốc BVTV như nguồn dinh dưỡng cacbon của một số chủng Pseudomonas sp. khi chúng phát triển trên mơi trường có chứa 2,4-Dichlorophenoxy acetic axit và 2,4-dichphenol. Năm 1976, Franci và cộng sự đã nghiên cứu về khả năng chuyển hoá DDT Analogues của chủng Pseudomonas sp. Năm 1977, Doughton và Hsieh khi nghiên cứu sự phân huỷ parathion như một nguồn dinh dưỡng thì quá trình phân huỷ diễn ra nhanh hơn.
Q trình phân hủy hố chất BVTV của sinh vật đất đã xảy ra trong mơi trường có hiệu suất chuyển hố thấp. Để tăng tốc độ phân huỷ hoá chất BVTV và phù hợp với yêu cầu xử lý, người ta đã tối ưu hoá các điều kiện sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật như: pH, môi trường, độ ẩm, nhiệt độ, dinh dưỡng, độ thống khí, bổ sung vào môi trường đất chế phẩm vi sinh có khả năng phân huỷ hố chất BVTV.
Một số trở ngại khi sử dụng vi sinh vật trong xử lý sinh học là những điều kiện mơi trường tại nơi cần xử lý, như sự có mặt của các kim loại nặng độc, hàm lượng các chất ô nhiễm hữu cơ cao có thể làm cho vi sinh vật tự nhiên không phát triển được và làm chết vi sinh vật đưa vào, giảm đáng kể ý nghĩa thực tế của xử lý sinh học.
Có những phát minh mới mở rộng khả sử dụng vi sinh vật để xử lý ơ nhiễm mơi trường. Một ví dụ sử dụng các chủng vi sinh vật kháng các dung môi hữu cơ ở nồng độ rất cao. Ngoài ra, với những kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại có thể tạo ra những chủng vi khuẩn có khả năng phân huỷ đồng thời nhiều hố chất độc hại mà không yêu cầu điều kiện nuôi cấy phức tạp và không gây hại cho động thực vật cũng như con người. Phương pháp này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong tương lai vì ý nghĩa thực tế của nó khi xử lý các chất thải độc hại ngày càng được mọi người chấp nhận.