Công nghệ sinh học môi trường

Câu 1. Công nghệ sinh học môi trường là gì? Chức năng, nhiệm vụ? Anh/chị hãy liệt kê và phân tích các ứng dụng của công nghệ sinh học trong bảo vệ
môi trường? Cho ví dụ cụ thể?
- Công nghệ sinh học môi trường là sự kết hợp về mặt nguyên lý của nhiều ngành khoa học và kỹ thuật để sử dụng những khả năng sinh hóa to
lớn của các vi sinh vật, thực vật hay một phần cơ thể của những sinh vật này để phục hồi, bảo vệ môi trường và sử dụng bền vững nguồn tài
nguyên
- CNSHMT: Quy trình + máy móc thiết bị sử dụng sinh vật (VSV,TV,ĐV, côn trùng) để xử lý, đánh giá, phân tích, chỉ thị, quan trắc môi trường
- Chức năng, nhiệm vụ:
+ Xử lý các hệ sinh thái bị ô nhiễm
+ Xử lý và thải độc chất thải rắn
+ Xử lý chất thải, nguồn thải, sông hồ bị ô nhiễm
+ Bảo vệ môi trường sống bằng công nghệ mới
- Liệt kê và phân tích:
+ Xử lý ô nhiễm môi trường:
Xử lý nước thải bằng công nghệ hiếu khí (xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp. ưu điểm không sinh mùi khó chịu và tgian xử lý
ngắn, hiệu quả cao nhưng tốn chi phí cho xây lắp vận hành cao, tạo nhiều bùn), kỵ khí ( tạo ít bùn, chi phí thấp, thu được khí sinh học, xử lý nước
thải có nồng độ chất hữu cơ cao).
Xử lý chất thải rắn bằng: ủ hiếu khí hay kỵ khí nhằm tạo ra sản phẩm phân bón phục vụ nông nghiệp
+ Sản xuất các sản phẩm thân thiện môi trường
Thay thế các hóa chất độc hại như sd vsv sx phân bón SH
SX enzyme sử dụng trong công nghiệp da giày, công nghiệp dệt, sản xuất bột giặt, giấy.
Chuyển hóa sinh khối thực vật thành các nguyên liệu sản xuất polyme sinh học, vật liệu composit sinh học sử dụng trong công nghiệp và y tế
+ Sản xuất năng lượng mới kết hợp bảo vệ môi trường
Biogas sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp nhờ quá trình ủ kết hợp với VSV. Chất hữu cơ được phân hủy và tạo ra khí methane dùng làm chất
đốt và năng lượng để sản xuất điện
+ Cải tạo và phục hồi môi trường
Xử lý ô nhiễm bằng thực vật có tính khả thi cao để xử lý các vùng đất bị ô nhiễm KLN
Công nghệ xử lý tràn dầu và thực vật tích lũy KLN
Câu 2. Môi trường là gì? Chức năng, nhiệm vụ? Hãy phân tích mối tác động qua lại, tương hỗ lẫn nhau của các nhân tố môi trường? Là một cử nhân công
nghệ sinh học tương lai, anh/chị có thể rút ra được những điều gì từ sự am hiểu về mối tác động đó?
: MT là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con
người như: không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài người...

+ Môi trường tự nhiên: Địa hình, địa chất, đất trồng, khí hậu, nước, Svat


+ Môi trường xã hội: Trong xã hội, trong phân phối, trong giao tiếp
+ Môi trường nhân tạo: Nhà ở, nhà máy, thành phố,…
- Chức năng, nhiệm vụ:
+ Là không gian sống của con người và SV
+ Là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất con người.
+ Nơi chứa đựng phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất
+ Nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên
MT thiên nhiên cung cấp tài nguyên cho hệ kinh tế, đồng thời tiếp nhận chất thải từ hệ kinh tế. Chất thải này có thể ở lại hẳn trong MT thiên nhiên,
hoặc qua chế biến rồi trở về hệ kinh tế. Mọi hoạt động sản xuất mà chất phế thải không thể sử dụng trở lại được vào hệ kinh tế được xem như là hoạt
động gây tổn hại đến MT. Lãng phí tài nguyên không tái tạo được, sử dụng tài nguyên tái tạo được một cách quá mức khiến cho nó không thể hồi
phục được, hoặc phục hồi sau một thời gian quá dài, tạo ra những chất độc hại đối với con người và MT sống là những hoạt động tổn hại tới MT.
Những hành động gây nên những tác động như vậy là hành động tiêu cực về MT. Các hoạt động phát triển luôn luôn có hai mặt lợi và hại. Bản thân
thiên nhiên cũng có hai mặt. Thiên nhiên là nguồn tài nguyên và phúc lợi đối với con người, nhưng đồng thời cũng là nguồn thiên tai, thảm họa đối
với đời sống và sản xuất của con người.
Câu 3. Chỉ thị sinh học là gì? Ưu điểm và những hạn chế của chỉ thị sinh học? Anh/chị hãy liệt kê và phân tích các tiêu chí lựa chọn sinh vật chỉ thị? Cho ví
dụ về ứng dụng sinh vật chỉ thị ô nhiễm môi trường không khí?
- Chỉ thị sinh học là khoa học nghiên cứu các loài SV để theo dõi sức khỏe của một MT, hệ sinh thái;
- Bao gồm: các loài sinh vật hoặc nhóm loài có chức năng sinh thái, các quần thể sinh vật, các đặc điểm hình thái, tập tính, sinh trưởng, phát triển, đặc
điểm sinh lý - sinh hóa… để xác định tính toàn vẹn của môi trường.
- SV chỉ thị là các loài SV mà sự hiện diện và thay đổi số lượng các loài chỉ thị cho sự ô nhiễm hay xáo trộn của MT.
- Các loài này thường có tính mẫn cảm cao với các ĐK sinh lý, sinh hoá
- Ưu điểm:
+ Có thể phát hiện các chất ô nhiễm ở nồng độ thấp
+ Không đòi hỏi nhiều thiết bị đắt tiền
+ Đánh giá và cho kết quả nhanh
+ Đánh giá được các rủi ro sinh thái và các tác động tổng hợp của các chất ô nhiễm
- Hạn chế:

+ Không xác định được nguyên nhân gây ô nhiễm, nguồn ô nhiễm hoặc nhiệt độ chính xác của các chất ô nhiễm trong môi trường.
+ Sự biến đổi đặc điểm sinh học của quần thể trong các môi trường có thể làm sai lệch các kết quả nghiên cứu
+ Di chuyển SV làm sai lệch kết quả.
- Các tiêu chí lựa chọn SVCT


+ Dễ phân loại
+ Dễ thu mẫu: không cần nhiều thao tác hoặc thiết bị tốn kém mà vẫn có thể định lượng được
+ Thích nghi cao, phân bố rộng
+ Dễ nuôi cấy trong PTN
+ Ít vận động để đại diện cho khu vực giám sát
+ Phong phú tại khu vực nghiên cứu
+ Tồn tại mối tương quan đơn giản giữa chất Ô-N trong SVCT và trong MT
- Ví dụ: chỉ thị cho sự tăng lên của nhiệt độ không khí
+ Chim di cư : Các loài chim di cư đến vùng phía bắc thường chọn thời điểm chính xác để bắt kịp nguồn cung cấp thức ăn cần thiết cho việc sinh
sản. Vì thế, chim di cư đặc biệt nhạy cảm với khí hậu ấm lên. Nhưng khí hậu trái đất ngày càng ấm lên làm cho loài chim có những nhận biết sai về
thời điểm di cư dẫn đến chim thường di cư sớm
Câu 4. Các biểu hiện về sự tác động bởi các chất gây ô nhiễm lên sinh vật chỉ thị? Anh/chị hãy cho ví dụ một số loài sinh vật chỉ thị đã được ứng dụng trong
đời sống? Giải thích tại sao chúng ta không nên ăn quá nhiều những loài động vật hai mảnh vỏ?
- Biểu hiện về sự tác động:
+ Những thay đổi về thành phần loài hoặc các nhóm ưu tế trong quần xã SV
+ Những thay đổi về đa dạng loại trong quần xã.
+ Làm kiệt quệ một số loài
+ Làm chết cả quần thể
+ Gia tăng tỉ lệ chết trong quần thể
+ Thay đổi sinh lý và tập tính trong các cá thể
+ Những khiếm khuyết về hình thái trong các cá thể
+ Tăng khả năng phát sinh biến dị
- Ví dụ:
+ Tảo sphaeloritus chỉ thị cho mt giàu protein, glucid, chất béo.

+ ĐV nguyên sinh
+ Giun ít tơ
+ Giun tròn
+ Phù du
+ Bướm đá
Câu 5. Liệt kê sinh vật chỉ thị ô nhiễm phân và các phương pháp xác định chúng? Giải thích tại sao chúng ta phải xác định sinh vật chỉ thị ô nhiễm phân?
Anh/chị hãy sơ đồ hoá quy trình công nghệ định lượng coliform trong thực phẩm?
- Liệt kê:


+ Coliform
+ Faecal Streptococci
+ Clostridium
+ E. Coli
Câu 6. Ô nhiễm môi trường là gì? Anh/chị hãy nêu và phân tích các tác nhân gây ô nhiễm môi trường? Cho ví dụ cụ thể về ô nhiễm môi trường và phân tích
tác hại đối với sinh vật của ô nhiễm đó?
- Ô nhiễm môi trường : là sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng vào môi trường ảnh hưởng đến mức nguy hại sức khỏe sinh
vật hoặc làm suy thoái chất lượng môi trường.
- Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường :
Vật lí
Hóa học
Sinh học
- Ánh sáng
- Ô nhiễm chất phóng
- Sâu bệnh
- Nhiệt độ ( tăng => đất
xạ => gây đột biến
- Sv xâm lấn : ốc bưu
chai cứng , giảm dinh
gen , làm nhiệt độ TĐ

vàng
dưỡng)
nóng lên ( dioxin,
- Vsv gây bệnh
- Tia => giảm phân hủy
thuốc diệt cỏ)
- Sv có độc tố : cá nóc,
chất
- Tràn dầu : + tích lũy
rắn , sv khác ăn độc tố
- Do thiên tai( núi lửa ,
chất độc trong sv
như tảo
cháy rừng,
+ do đắm tàu, do khai
truyền điện)
thác
Câu 7. Ô nhiễm môi trường. Nguyên nhân. Anh/chị hãy sơ đồ hoá mối tương quan giữa ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí? Cho ví dụ cụ thể về
ứng dụng sinh học trong chỉ thị ô nhiễm các loại môi trường nêu trên?
- Ô nhiễm môi trường : là sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng vào môi trường ảnh hưởng đến mức nguy hại sức khỏe sinh
vật hoặc làm suy thoái chất lượng môi trường.
- Nguyên nhân gây ô nhiễm
Con người
Tự nhiên
Sinh hoạt
Phát triển tv,đv
Nông nghiệp, công nghiệp
Thiên tai : động đất,sóng thần, núi
Bệnh viện, chiến tranh
lửa, lũ lụt

Vũ khí hủy diệt
- Sơ đồ hóa mối tương quan : đất, nước không khí tạo nên hệ sinh thái, chúng có mối quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại :


Không khí ( hiệu ứng nhà kính)
Mưa
Bốc hơi
Đất ( KLN, HCHC)

-

mạch nước ngầm
Tưới tiêu

Nước ( mưa axit)

Cho ví dụ cụ thể về ứng dụng sinh học trong chỉ thị ô nhiễm các loại môi trường :
+ Môi trường đất:
+ Môi trường nước :
+ Môi trường không khí:
Câu 8. Đất là gì? Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất? Cho ví dụ minh hoạ cụ thể? Anh/chị hãy giải thích câu nói “Thuốc diệt cỏ Paraquat - thuốc
diệt luôn con người”? Liệt kê một số sinh vật chỉ thị ô nhiễm đất?
- Đất là 1 vật thể tự nhiên, được hình thành qua thời gian dài do kết hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, SV (ĐTV), khí hậu, địa hình, thời gian.
- Nguyên nhân:
+ Do hoạt động nông nghiệp: Sử dụng quá nhiều phần hữu cơ, thuốc diệt cỏ
+ Do chất thải công nghiệp không qua xử lý: Thải trực tiếp vào môi trường đất. Thải vào môi trường nước, môi trường không khí nhưng do quá trình
vận chuyển, lắng đọng chúng di chuyển đến đất và gây ô nhiễm đất
+ Do thải trực tiếp lên mặt đất hoặc chôn lấp rác thải sinh hoạt
+ Do việc đẩy mạnh đô thị hóa, công nghiệp hóa và mạng lưới giao thông
- Ví dụ: Bãi rác Khánh Sơn, thuốc diệt cỏ

- Paraquat: Paraquat thẩm qua tiểu tràng rất nhanh. Nồng độ huyết tương lên đến đỉnh cao sau 2 giờ, 5-10% được hấp thụ qua ruột, còn lại được thải
trừ qua phân. Paraquat được phân phối khắp cơ thể nhưng tập trung nhiều vào thận và phổi. Ngoài ra paraquat còn đọng lại trong tổ chức cơ và phân
phối lại vào máu trong vòng 24 giờ đầu (độ thanh lọc 200ml/phút). Vì vậy. việc tìm cách duy trì cho bệnh nhân đái nhiều là rất quan trọng.
- Liệt kê: Giun đất chỉ thị cho đất nhiễm KLN. Dừa nước trong vùng ngập mặn
Câu 9. Chất thải là gì? Phân loại chất thải? Theo anh/chị chất thải nào có tính nguy hại nhất đối với môi trường? Vì sao? Hãy đưa ra một số phương pháp
giải quyết ô nhiễm môi trường do chất thải đó gây ra?
- Chất thải là các chất do hoạt động sống của con người hoặc tự nhiên tạo ra và không còn giá trị sử dụng vào mục đích hoạt động sống của con người.
- Phân loại


+ Theo mức độ nguy hại: Chất thải không nguy hại và chất thải nguy hại
+ Theo nguồn gốc phát sinh:
Chất thải rắn sinh hoạt, dịch vụ: Chất thải từ hộ gia đình, chất thải tù các cơ sở công cộng, dịch vụ
Chất thải xây dựng
Chất thải công nghiệp
Chất thải y tế
- Chất thải y tế chứa yếu tố nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường như dễ lây nhiễm bệnh, gây ngộ độc, phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn
hoặc có đặc tính nguy hại khác nếu những chất thải này không được tiêu hủy an toàn.
Câu 10. Kim loại nặng là gì? Hãy liệt kê và phân tích nguồn gây ra ô nhiễm kim loại nặng? Phân tích vai trò và tác hại của chúng? Anh/chị hãy giải thích
tại sao vùng đất sau khi khai thác vàng rất khó trồng rau màu?
- KLN: Những nguyên tố có đặc tính kim loại, có số nguyên tử >20 và có độc
- Nguồn ô nhiễm KLN:
+ Do hoạt động khai khoáng: Môi trường đát tại các mỏ vàng mới khai thác có độ kiềm cao, mỏ vàng cũ có độ axit mạnh, dinh dưỡng thấp và hàm
lượng KLN cao.
+ Do hoạt động công nghiệp và nước thải đô thị: chất thải công nghiệp tẩy rửa , công nghệ phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc nhuộm, màu vẽ,
công nghiệp sản xuất pin, thuộc da, sản xuất khoáng chất
+ Từ lắng đọng khí quyển: mưa axit, Pb trong khí thải oto - khói dầu - luyện kim, tro nhiên liệu – bụi luyện kim.
+ Do hoạt động nông nghiệp: Thuốc BVTV (Hg, Cu, As), phân bón hóa học (Cd, Pb, As), thuốc diệt nấm
- Vai trò:
Các nguyên tố vi lượng thiết yếu được sử dụng cho quá trình oxy hóa khử, ổn định các phân tử thông qua quá trình tương tác tĩnh điện.

Là thành phần của các enzyme khác nhau, điều chỉnh áp lực thẩm thấu
- Tác hại:
Làm tổn hại hoặc giảm chức năng của hệ thần kinh trung ương
Giảm năng lượng sinh học
Tổn hại đến cấu trúc của máu, phổi thận, gan
Ảnh hưởng kinh niên đến thể chất, cơ và Parkinson, bệnh teo cơ,
Tăng tương tác dị úng và gây đột biến gen.
Câu 11. Chất thải rắn là gì? Phân loại? Cho ví dụ cụ thể về ô nhiễm chất thải rắn? Anh/chị hãy sơ đồ hoá các phương pháp xử lý chất thải rắn?
- Khái niệm chất thải rắn trong khoa học được hiểu là các chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt
động khác.
- Phân loại chất thải rắn:
+ Dựa vào nguồn gốc phát sinh:


• Chất thải rắn sinh hoạt, dịch vụ
• Chất thải công nghiệp
• Chất thải xây dựng
• Chất thải y tế
+ Dựa vào thành phần hóa học.
• Rác thải vô cơ
• Rác thải hữu cơ
• Rác thải tái chế
+ Dựa vào công nghệ xử lí và kĩ năng tái chế.
- VD: Bãi rác Khánh Sơn
- Phương pháp xử lí chất thải rắn:

Chất thải rắn
Phân loại
Chất hữu cơ

Có thể tái chế
Thu phế liệu

Hiếu khí
Thổi
khí

Đầy đủ

Cung
cấp
VSV

K đầy đủ

Tự
nhiên

Ko thể tái chế
Kị khí

Chôn
lấp

Chôn lấp
Biogas

Đốt

Câu 12. Cơ sở khoa học của việc xử lý chất thải rắn bằng phương pháp sinh học? Anh/chị hãy kể một số vi sinh vật đặc trưng thường xuất hiện trong đống
ủ, từ đó nêu ý nghĩa của việc xác định đó?
- Cơ sở khoa học:
+ VSV phân giải cellulose:
• Nấm mục xốp (Humoncola, Phialophora,.. ), nấm mục nâu (Piptopous betulinus...), nấm mục trắng ( Fomes annosus...)
• VSV hiếu khí (Azotobacter, Flavobacterium, Pseudomonas)
• VSV kị khí (Clostridium cellobioparum, Ruminococcus flavofeciens)
• Xạ khuẩn (Thermonospora, Thermoactinomyces, Streptomyces )
+ VSV phân giải protein:
• Nitrit hóa (chi Nitrozomonaz, Nitrozocystis...)
• Nitrat hóa (chi Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus...)
+ VSV phân giải tinh bột:
• Nấm (Chi Aspergillus, Fusarium, Rhizopus)
• VK (Chi Bacillus, Cytophase, Pseudomonas)
• Xạ khuẩn
+ VSV phân giải phosphate:
• Nấm (Aspergillus niger)
• VK (Chi Bacillus (B. megatherium, B. mycoides…)Pseudomonas)
• Xạ khuẩn
=> Ý nghĩa của xác định VSV đặc trưng có trong đống ủ:


Trong mỗi môi trường sẽ có VSV đặc trưng => VSV đó sẽ có cơ chế thích nghi tốt và đáp ứng được các tiêu chí
Câu 13. Sơ đồ hoá công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật bổ sung vào bể ủ rác? Cơ sở khoa học của công nghệ trên là gì? Tiêu chí lựa chọn vi sinh vật?
Chúng ta có nên sản xuất chế phẩm vi sinh vật trong khi trên thị trường đã có sẵn các sản phẩm hay không?
- Sơ đồ hóa công nghệ:

Phân lập
chủng VSV
Giống

Chuẩn bị
mt

Cấp 1
Nuôi cấy
(Lên men, ủ)

Cấp 2
Sử dụng

Bảo quản

Bao gói

Chế phẩm

* Lấy ví dụ sản xuất EM, BIMA
- Cơ sở khoa học:
+ Sử dụng chất hữu cơ làm chất dinh dưỡng, thức ăn cho VSV (Bản chất là quá trình phân giải các HCHC, P, S và HCN2)
+ Phân bố VSV rộng rãi, sinh trưởng, phát triển nhanh.
+ Một số VSV xuất hiện đặc trưng trong đống ủ ( thêm VSV hoặc thêm cơ chất)
- Tiêu chí chọn VSV làm chế phẩm:
+ Thích nghi tốt (nhiệt độ cao), cạnh tranh được với VSV có sẵn trong đống ủ.
+ Hoạt tính mạnh, khả năng phức hệ enzyme cao, ổn định.
+ Sinh trưởng nhanh, tốt trong môi trường tự nhiên.
+ Dễ phân lập, dễ nuôi cấy.
+ Không gây độc cho môi trường, ĐV, TV, VSV, con người.
+ Thuận tiện SX chế phẩm, bảo quản.

+ Có lợi cho cải tạo đất, có lợi cho TV khi bón.
- Dù trên môi trường đã có các sản phẩm chế phẩm chứa VSV đó nhưng chúng ta vẫn nên sản xuất lại vì mỗi loại VSV sẽ có cơ chế thích nghi khác nhau
trong các môi trường khác nhau.
Câu 14. Sơ đồ hoá công nghệ ủ phân hữu cơ của nhà máy Cầu Diễn-Hà Nội? Anh/chị hãy phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ? Trình bày các
tiêu chí đánh giá chất lượng mùn?
Sơ đồ hoá công nghệ ủ phân hữu cơ của nhà máy Cầu Diễn-Hà Nội:



Các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, pH, hàm lượng dinh dưỡng, sục khí và đảo trộn, hàm lượng VSV.
Tiêu chí đánh giá chất lượng mùn:
-

Hàm lượng chất hữu cơ: acid humic, acid umic, đa lượng, vi lượng, N, P…
Hàm lượng VSV có lợi cho cây: Rhizobium, Trichoderma…
Độ ẩm : <20%
Cảm quan : màu sắc, độ tơi xốp, mùi

Câu 15. Sơ đồ hoá quy trình công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt bằng phân huỷ yếm khí (công nghệ của Đức)? Anh/chị hãy so sánh quá trình xử lý chất
thải hữu cơ bằng phương pháp yếm khí và hiếu khí?



Hiếu khí

Kị khí


Cần cung cấp 02

Xử lí chậm
Sản phẩm cuối: CO2, H2O
VSV hiếu khí

K cần 02
Xử lí nhanh
Sản phẩm cuối: CO2, H2O, CH4
VSV kị khí

Câu 16. Sơ đồ hoá quy trình công nghệ xử lý rác thải ở Đa Phước? Anh/chị hãy giải thích cơ sở khoa học của quá trình lên men kỵ khí và hiếu khí?
Cơ sở khoa học của lên men hiếu khí:

Cơ sở khoa học của lên men kị khí:


Câu 17. Ứng dụng phương pháp kỵ khí để xử lý chất thải rắn như thế nào? Anh/chị hãy trình bày ưu, nhược điểm của các phương pháp đó?
Phương pháp kỵ khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường không có oxi ở điều kiện nhiệt độ từ 30-65C. Sản phẩm của quá trình phân hủy kị
khí là khí sinh học (CO2 và CH4). Khí CH4 có thể thu gom và sử dụng như một nguồn nhiên liệu sinh học và bùn đã được ổn định về mặt sinh học, có thể
sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng.
• Chôn lấp
- Ưu điểm:
+ Công nghệ đơn giản
+ Rẻ, chi phí thấp
+ Phù hợp với nhiều loại rác
- Nhược điểm:
+ Tốn diện tích đất
+ Không được sự đồng ý của dân xung quanh
+ Nguy cơ ô nhiễm nguồn đất, nước, không khí cao
• Biogas
- Ưu điểm:

+ Sx ra metan và chất thải để sử dụng
+ Chất thải ko có mùi hôi
+ Chất thải có giá trị cao, được dùng làm phân bón và cải tạo đất
- Nhược điểm:
+ Có khả năng cháy nổ
+ Vốn đầu tư cao
+ Đòi hỏi vận hành và bảo quản tốt
+ Nước thải của hầm ủ vẫn còn khả năng gây ô nhiễm môi trường nếu ko được xử lý và quản lý tốt
Câu 18. Phân tích tỷ lệ khí methan sinh ra trong quá trình chôn lấp chất thải ổn định? Anh/chị hãy đưa ra phương pháp kiểm soát khí methan sinh ra khi
chôn lấp chất thải?
-

CH4 không được sinh ra ngay lập tức sau khi chất thải được chôn vào bãi chôn lấp. Trong một số trường hợp, có thể mất nhiều tháng hoặc thậm chí
nhiều năm các quần thể vi khuẩn phân hủy cần thiết mới được thiết lập và các điều kiện môi trường thích hợp cho sự sản sinh metan trong bãi chôn lấp
mới hình thành.Tốc độ sinh khí thay đổi tương đương với đường cong nhiệt độ trong hoạt động của vi khuẩn ưa ấm, nghĩa là tối thiểu ở khoảng 5-10 oC


-

-

và tối ưu ở khoảng 35-40oC. Giữa hai phạm vi này, tốc độ sản sinh khí tăng khi nhiệt độ tăng. Như vậy, ở nhiệt độ 3-5 oC tốc độ sinh khí chậm lại, bởi vì
ở khoảng nhiệt độ này vi khuẩn gần như ngừng hoạt động.
Tốc độ và thể tích khí sinh ra nói chung tăng khi độ ẩm tăng, kể cả ở trạng thái bão hòa. Ngược lại, khi độ ẩm không quá 60-70%, độ ẩm càng giảm, tốc
độ và thể tích khí càng gia tăng.
Vì tính chất của chất thải và các diều kiện môi trường thay đổi từ khu vực này đến khu vực khác, nên sản lượng và tốc độ sinh khí trong bãi chôn lấp
được ghi nhận có rất nhiều giá trị. Do đó, theo các báo cáo, sản lượng khí bãi chôn lấp ở các nước công nghiệp vào khoảng 0,06-0,4 m 3/kg chất thải rắn
được chôn lấp.
Quá trình sinh metan trong đống ủ chia làm 2 giai đoạn
Giai đoạn đầu : metan sinh ra chiếm 70%

Giai đoạn 2 : metan chiếm 30%

-

Đề xuất các giải pháp giảm thiểu lượng phát thải methane
Công nghệ lên men Methane kết hợp phát điện



Phương pháp thu khí Metan


Câu 19. Sơ đồ hoá quy trình xử lý phế thải công nghiệp chế biến sữa? Anh/chị hãy phân tích ưu, nhược điểm của quy trình trên?


Thuyết minh quy trình công nghệ Xử lý nước thải chế biến Sữa ( đọc để hiểu hơn quy trình )
-

Nước thải sau khi được thu gom từ nhà máy sẽ đi qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô có kích thước lớn, và sau đó nước thải được đưa qua bể
điều hòa. Tại bể điều hòa có sử dụng hệ thống làm thoáng bằng khí nén để cấp khí nhằm ổn định chất lượng nước thải , đồng thời hệ thống sục khí giúp
tách một phần dầu mỡ và đưa lên bề mặt, số dầu mỡ này sẽ được vớt bằng hệ thống thu gom trên bề mặt để tránh ảnh hưởng tới công trình sau.
- Tiêp theo đó nước thải chảy vào bể tuyển nổi DAF (Dissolved Air Flotaion) với hệ thống cấp khí hòa tan giúp bông cặn nổi lên trên và được thu gom về
ống trung tâm nhờ hệ thống thanh gạt trên bề mặt bùn nổi được đem qua bể chứa bùn để xử lí tiếp theo.
- Sau khi đi qua bể tuyển nổi thì nước thải được đưa qua bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), nước thải đi từ đáy bể và dâng lên từ từ qua hỗn
hợp bùn lỏng. Khí metan tạo ra ở giữa lớp bùn. Hỗn hợp khí lỏng và bùn làm cho nùn tạo thành dạng hạt lơ lửng. Với quy trình này bùn hoạt tiếp xúc
được với nhiều chất hữu cơ có trong nước thải và quá trình phân huỷ xảy ra tích cực. Một số bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt hỗn
hợp phía trên bể. Khí va phải lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí bị vỡ và các hạt bùn được tách ra, lắng xuống dưới. Khí (chủ yếu là CH 4 và CO2) thoát
ra ngoài.
- Nước thải từ bể UASB chảy sang bể aerotank , ở đây diễn ra quá trình oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia

của vi sinh vật hiếu khí. Trong bể có hệ thống sục khí nhằm cung cấp oxi, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải
các chất ô nhiễm, vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng gọi là bùn hoạt tính.Tiếp theo nước thải sẽ chảy qua bể lắng, bể lắng có
nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải, đồng thời 1 lượng bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bể aerotank.
- Sau đó nước thải được đưa qua bể trung gian, vì để cho đạt được yêu cầu chất lượng nước đầu ra theo tiêu chuẩn nên cho nước thải tiếp tục qua bồn lọc
áp lực. Nhiệm vụ của bồn lực áp lực để loại bỏ triệt để các cặn còn sót lại trong nước trước khi ra nguồn tiếp nhận. Bồn lực áp lực sử dụng vật liệu lọc
chủ yếu là soi,cát. Bể lọc phải được rửa định kì nhằm tăng khả năng lọc của vật liệu , nước thải rửa lọc được đưa vào bể điều hòa để tiếp tục xử lý.
- Cuối cùng nước thải sẽ tự chảy qua bể khử trùng ,ở đây sẽ dùng dung dịch NaOCl để khử trùng nhằm tiêu diệt những vi khuẩn còn lại sau đó nước sẽ
được thải ra cống .
- Phần bùn của bể lắng, bể UASB, bồn lọc áp lực sẽ được bơm tới bể nén bùn để xử lý. Sau đó bùn được đưa tới máy ép bùn và được trộn với Polymer
để tăng độ kết dính để tạo thành bánh bùn và đưa tới túi bùn, nước thải còn sót lại trong bùn và nước rửa sàn máy nén bùn sẽ được đưa lại hố thu và tiếp
tục xử lý.
Ưu điểm:
- Quy trình được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị môi trường.
- Quy trình xử lý đơn giản vận hành dễ dàng.
- Tiết kiệm chi phí xây dựng và vận hành
Nhược điểm:
- Do hàm lượng BOD đầu vào của nước thải khá cao cho nên trước khi vào bể xử lý hiếu khí, ta cho qua bể xử lý kỵ khí UASB nhằm làm giảm BOD5
xuống khoảng 300 – 600 mg/l trước khi xử lý triệt để hơn bằng các công trình hiếu khí.( tốn thêm 1 công đoạn).
- Nước thải sau vẫn còn chứa các lipid tự do.


Câu 20. Ô nhiễm môi trường biển do dầu tràn? Nguyên nhân? Ảnh hưởng của dầu tràn đối với hệ sinh vật và môi trường biển như thế nào? Hãy liệt kê một
số phương pháp xử lý ô nhiễm dầu? Sơ đồ hoá công nghệ sinh học xử lý dầu tràn trên biển?
- Tràn dầu là sự giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào môi trường do các hoạt động của con người.
- Nguyên nhân:
- - Tràn dầu trên đất liền
- + Rạn nứt các ống dẫn dầu
- + Do vỡ bể chứa
- + Rò rỉ từ quá trình tinh chế, lọc dầu, vận chuyển.
- + Rò rỉ từ quá trình khai thác, thăm dò trên đất liền.

- Tràn dầu trên sông, biển
- + Rò rỉ từ các tàu thuyền hoạt động ngoài biển và trong các vịnh
- + Rò rỉ từ các giếng khoan dầu trên vùng biển thềm lục địa
- + Các SCTD do tàu và sà lan trở dầu bị đắm hoặc va đâm
- Ảnh hưởng:
- Tăng độ nhớt, giảm nồng độ oxy hấp thụ vào nước.
- Làm thay đổi tính chất của môi trường biển, cản trở việc trao đổi khí oxi và cacbonic với bầu khí quyển.
- Làm thay đổi tính chất, hệ sinh thái vùng bờ biển.
- Cặn dầu lắng xuống đáy làm ô nhiễm trầm tích đáy biển.
- Làm ảnh hưởng đến khí hậu khu vực, giảm sự bốc hơi nước dẫn đến giảm lượng mưa, làm nghèo tài nguyên biển.
- Ngấm sâu xuống dưới, không thể tự phân hủy, làm nhiễm độc lâu dài môi trường đất và nước ngầm.
- Giảm khả năng sức chống đỡ, tính linh hoạt và khả năng khôi phục của các hệ sinh thái.
- Các thành phần hidrocacbon nhẹ trong dầu, lưu huỳnh, ni-tơ gặp ánh sáng, nhiệt độ, bốc hơi lên sẽ gây ô nhiễm nguồn không khí.
- Gây một số bệnh cho người dân sống gần khu vực bị tràn dầu: bỏng rát, chân tay tróc vảy, phù nề…
- Ảnh hưởng đến các loài sinh vật sống dưới nước như: cá, tôm, rong biển và các loài chim…
Phương pháp xử lý:
Phương pháp vật lý.
- Tạo lớp ngăn cách để hạn chế phạm vi lan tỏa váng dầu.Thu hồi dầu trên mặt nước bằng các phao quay nổi (boom) và thiết bị hút dầu (skimmers).
Thu hồi dầu trên bờ bằng các thiết bị xúc bốc vật liệu bị nhiễm dầu hoặc dùng các vật liệu nổi có tính thẩm thấu cao thả vào các vệt dầu (như xơ dừa,
bao tải khô) và dùng đá hút dầu > Tái chế !
- Đốt dầu loang: đốt các lớp váng dầu ngay sau khi dầu lan trên mặt biển và màng dầu không quá mỏng. Nhược điểm của phương pháp này là gây ô
nhiễm không khí và làm cá chết.


-

Phương pháp hóa học .
Phân tán dầu trên biển bằng các chất học (chất phân tán, chất hoạt động bề mặt, các chất keo tụ…
+ Keo hóa lớp váng dầu: keo hóa bằng isoyanst/amin ngay tại chỗ khi dầu vừa loang để chống lớp váng lan rộng.
+ Sử dụng các chất phân tán và phun thành bụi vào dầu nổi thường thực hiện băng các phương tiện như trực thăng và trên phạm vi rộng lớn.

Phương pháp sinh học.
Cơ sở: nguồn hydrocacbon của dầu sẽ được sử dụng làm nguồn cacbon duy nhất, hoặc những sản phẩm phân hủy hydrocarbon của vi sinh là nguồn
cơ chất để sinh trưởng cho những vi sinh vật khác.
Có 2 phương pháp chính:
+ Kích hoạt Vi sinh Vật : Bổ sung chất dinh dưỡng: N, P, khoáng chất…
+ Bổ sung vi sinh vật: Alcanivorax Borkumensis, Vi sinh vật SG-7 thuộc họ Peseudomonas.

Câu 21. Ô nhiễm môi trường do dioxin. Nguyên nhân? Tác hại? Anh/chị hãy sơ đồ hoá quy trình công nghệ ứng dụng trùng roi để xác định dioxin tồn dư
trong đất, nước, trong máu và thực phẩm?


Câu 22. Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Liệt kê các chủng vi sinh vật đã và đang được ứng dụng trong lĩnh vực này?
Các yếu tố làm ảnh hưởng đến sự hấp thụ kim loại nặng? Anh/chị hãy kể một số ứng dụng vi sinh vật xử lý ô nhiễm kim loại nặng ở trong nước và trên thế
giới?
- Liệt kê:
 VK Bacillus subtilis : Hấp phụ Cu2+, Ni2+
 Nấm mốc: kháng Cu2+ và Ni2+ - A.niger, A.oryzae,Penicillium chrysogenum, Trichoderma harziamnum và Mucor racemosus.
 Nấm men Saccharomyces cerevisiae trong xử lý ô nhiễm Cu2+; Pb2+; Zn2+
 Một số loại khác như : thiobacillus ferrooxidans; actinomyces.
- Các yếu tố ảnh hưởng:
 Nhiệt độ
 pH
 Nồng độ vsv
 Nồng độ ion kl
 Diện tích tiếp xúc của vsv
Câu 23. Sơ đồ hoá quy trình công nghệ ứng dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae trong xử lý ô nhiễm Cu2+; Pb2+; Zn2+? Anh/chị hãy giải thích cơ sở
khoa học khi ứng dụng vi sinh vật để xử lý kim loại nặng?


-

Cơ sở khoa học:
Nhờ khả năng hấp thụ KLN lên bề mặt tế bào vsv trong các hệ thống xử lý gây tác động lên trạng thái oxy hóa khử của các ion kim loại, nhờ đó có
thể tách bỏ các ion KLN trong nước hoặc đất. nhiều loại vi khuẩn, nấm men, tảo có thể hấp thụ chủ động và tích cực các ion kim loại trong tế bào nhờ
hệ thống vận chuyển chủ động có thể hoạt động ngược với gradient nồng độ và tiêu tốn năng lượng. ngược lại sự hấp thụ bề mặt là quá trình bị động,
theo gradient nồng độ mà không cần năng lượng và có thể trung gian qua các tế bào không hoạt động.
Câu 24. Ưu và nhược điểm khi ứng dụng tảo để xử lý ô nhiễm môi trường? Liệt kê một số nghiên cứu về ứng dụng trên ở trong nước và trên thế giới?
Anh/chị hãy giải thích cơ sở khoa học của việc ứng dụng tảo trong xử lý ô nhiễm môi trường?
Câu 25. Sơ đồ hoá quy trình công nghệ ứng dụng tảo xử lý nước thải kênh Tàu Hũ-Bến Nghé? Anh/chị hãy sang tạo các hướng nghiên cứu để việc ứng
dụng tảo xử lý môi trường có hiệu quả hơn?