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 được sử dụng cho giáo viên lên lớp
Đối tượng là các học viên cao học chuyên ngành Công
nghệ môi trường, Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐHQG
Tp HCM
Mục tiêu: Học viên cần nắm vững các khái niệm, nguyên
lý của các công nghệ sinh học đã được ứng dụng, các
điều kiện ảnh hưởng và yếu tố thành công
Là môn học tự chọn, yêu cầu học viên đã có những kiến
thức cơ bản về:
- Sinh vật học
- Vi sinh vật môi trường
- Sinh thái môi trường
- Công nghệ môi 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 thòt
(sinh vật tiêu thụ)

Đất + Nước
(Dinh dưỡng)

Tham gia bảo vệ v ải tạo mơi

trường, giữ c n bằng sinh thái


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Không khí
Nước

Đất


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

VAI TRÒ CỦA CNSH MT

Ch&t th*i

asia.cnet.com/.../chil
dren_bronze2_sc.jpg

CNSH Môi tr ng tham gia vào cá uá tr nh ử l
nước cấp, nước thải, b n thải, nước mặt bị nhiễm,
đất nhiễm, kh nhiễm v c
c
d
như
c
cụ để đi u tra đ

gi
nhiễm


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

KHÁI NIỆM
n
n

n

“Công nghệ” có thể ứng dụng rộng r
“ inh học”: sử dụng cơ thể sinh học, một
quá tr nh sinh học hay một phản ứng sinh
học
“ i trường”: giải quyết những vấn đề của
môi trường như điều tra ô nhiễm, cải tạo
nhiễm xử lý chấ
ả


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

CÔNG CỤ SINH HỌC ĐƯỢC SỬ DỤNG
n
n
n

n

Vi sinh vật: trong nước, đ t
Th c v.t: c/n bán ng.p ng.p nước
Động vật không xương sống trong
bùn và 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 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”
L/LE (

i n

n

i

hn

CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

Ô nhiễm không khí
Cá ch t ô nhi m th&'ng
g p
x S x
c
n
h
h i
(V
im
in n (
i xin /
n


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

Ô nhiễm

t và nước
Cá ch0t ô nhi5m:
oc bon (
ợ chấ cơ l (
ợ chấ

n

ơ

chứ ni ơ

(

•

ợ chấ h
ơ(
Vô cơ
3
4)
im loại n ng d Cr, l, n,
Cu)


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG 30
➉
v
v
v

➉

➉

tiết: Xử lý ô nhiễm bằng phương pháp vi sinh

Khái niệm và Nguyên lý
K thuật xử lý ô nhiễm môi trường nước
Kỹ thuật xử lý ô nhiễm môi trường
t

Ế
o

iation

0 tiết: ử lý ô nhiễm bằng thực vật
v
t và nước ô nhiễm kim lo i nặng: nguyên lý, kỹ thuật xử lý
v
t và nước ô nhiễm ch t hữu cơ: nguyên lý, kỹ thuật xử lý
6 tiết: Xử lý ch t thải đi kèm t o sản ph m
v Nguyên lý xử lý hiếu khí và k khí
v Công nghệ sinh metan từ nước thải và ch t thải rắn Công nghệ
sinh hydro
v Công nghệ t o etanol từ ch t thải chứa carbonhydrat,
cenllulose


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG

0

Ế )- ti p the

tiết: Xử lý ch t thải đi kèm t o sản
ph m ioco e ion
v Nguyên lý xử lý hiếu khí và k khí
v Công ngh9 sinh metan t
nước thải và
ch t thải rắn Công nghệ sinh hydro
v Công nghệ t o etanol từ ch t thải
chứa carbonhydrat, cenllulose


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

Xử lý ô nhiễm bằng
phương pháp vi sinh
BIOREMEDIATIO


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH BIOREMEDIATION

Nguyên lý


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Sinh lý của vi khu n

tế bào vi khuẩn

n ng lượng

e
ch&t cho
3i6n t
(ngu n n ng
l'(ng)

e
sinh tổng hợp
ch&t nh.n
carbon

N

3i6n t4

(o
nitrate
Fe
Vi l'(ng sulfate arbonic)

Sinh tr ng c a vi sinh v t y
cầu dinh dưỡng C,N, P, S vi lượng
hô hấp trong đó bao g m nguồn cho và chất nhận điện tử


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Cơ chế “ ng hóa” ch t ô nhiễm
tế bào vi khuẩn

năng lượng

e
Ch&t ô nhi?m
là ch&t cho
3i6n tử
(ngu n n ng
l'(ng)

e
sinh tổng hợp
carbon

N
Fe
Vi l'(ng

chất nhận điện
tử (o
nitrate
sulfate arbonic)

Ch0t ô nhi5m là ch0t cho điện tử

CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Cơ chế “ ng hóa” ch t ô nhiễm
tế bào vi khuẩn

n8ng lượng

e

e
sinh tổng hợp

chất cho
điện tử
Chất ô nhiễm
(ngu n n ng = nguồn
l'(ng)
carbon

Ch0t ô nhi5m là n

chất nhận điện
tử (o
nitrate
sulfate arbonic)

N P
S e
Vi l'(ng

ồn carbon


CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Biến đổi ch t ô nhiễm theo cơ chế sinh lý
tế bào vi khuẩn

n8ng lượng

e

e
sinh tổng hợp

chất cho
điện tử
(ngu n n ng
l'(ng)

Chất ô nhiễm =
carbon

ch t nhận điện
N P
tử ni ate
S e
l

c
nic
Vi l'(ng

Ch0t ô nhi5m là ch0t nh n điện tử