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

ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÔI TRƯỜNG
Câu 1: Tác hại của ô nhiễm đất và nguyên nhân gây ô nhiễm đất?
TL
 Ơ nhiễm mơi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn
môi trường đất bởi chất ô nhiễm
 Tác hại
- Làm giảm khả năng sản xuất của đất => gây ảnh hưởng đến thực vật, động
vật và 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- con người),con người và động vật hít khơng khí bị ơ nhiễm
bụi chất độc hại bay lên từ đất
- Ơ nhiễm đất trở thành nguồn ơ nhiễm đối với nước và khơng khí
Trong đất bị ơ nhiễm chứa một số chất gây ô nhiễm
+ chất ô nhiễm có tính hịa tantrong nước => thấm xuống gây ơ
nhiễm nước ngầm
+ chất ơ nhiễm bị dịng nước di chuyển đi nơi khác tạo sự ô nhiễm
trên mặt nước
+ chất ô nhiễm bị gió thổi đi xa => mở rộng diện tích ơ nhiễm
Ngun nhân gây ơ nhiễm:
+, Ơ nhiễm đất do nước thải: việc lợi dụng nước thải để tưới ruộng gây ô
nhiễm đât (nước thải chứa một lượng chất ơ nhiễm chưa qua xử lí đã dùng
tưới bừa bãi=> đưa chất có hại từ nguồn nước vào đất gây ơ nhiễm)
+,Ơ nhiễm đất do phế thải:
- chất phế thải có nhiều dạng nhưng ảnh hưởng nhiều nhất đến ô nhiễm đất
là chất thải rắn
- Nguồn chất thải rắn: chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn của nghành
khai thác mỏ, chất thải nơng nghiệp, chất thải rắn phóng xạ
- Chất thải rắn được vứt bừa bãi, ngấm nước mưa và rỉ ra nước gây ơ

nhiễm đất, sơng ngịi, ao hồ và nguồn nước ngầm => nước ô 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 tại trong đất: K40, Ra87, C14


+ Ơ nhiễm đất do khí thải: các chất khí độc hại trong khơng khí như oxi lưu
huỳnh, hợp chất nito,…kết tụ hoặc hình thành mưa acid rơi xuống làm ô
nhiễm đất
+ Ô nhiễm đất do nông dược và phân hóa học:
- Đây là ngun nhân chủ yếu gây ơ nhiễm đất, tích lũy dần trong đất qua
mùa vụ
- Bón quá nhiều phân hóa học là hợp chất nito, lượng rễ hấp thu khơng hết,
cịn lại sẽ lưu lại trong đất
- Sử dụng thuốc trừ sâu nhiều gây hại cho đất
+, Ơ nhiễm đất do vi sinh vật:
- Nguồn ơ nhiễm này chủ yếu là chất thải chưa qua xử lí của người và
động vật, nước thải bệnh viện, nước thải sinh hoạt
- Nguy hại lớn nhất là nước thải chưa qua xử lí khử trùng của các bệnh
truyền nhiễm, nhiều vi khuẩn và kí sinh trùng tiếp tục sinh sooinayr nở
trong 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
Trong đất có hệ vi sinh vật đa dạng có khả năng chuyển hóa các hợp chất hữu cơ
thành các chtaast vô cơ và hữu cơ đơn giản hơn kết hợp với quá trình tự tiêu, tự
giải của 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 là những vSv phân hủy, chuyển hóa các chất bền vững
như: lignin, chitin, sáp, .. (ruminococcus, basidomicetes, actinomyses, …)
2. Các phương pháp xử lý đất bằng pp vi sinh ( cau nay t rut gon bot trong
sach Cnsh xu ly moi truong, ban nao muon day du hon co the lay trong
sách ra nhe .trong sách dai tan may trang nen t rut bot lai )
2.1.Lò phản ứng sinh học
Nguyên tắc: các chất ô nhiễm được phá hủy theo kiểu sinh học trong một hộp,
thùng hay cột kín nhờ những thành phần cần thiết được trộn vào vật liệu để xử lý
đất
VSV được đưa vào theo 2 cách:


-Dạng huyền phù và dần hình thành bột nhão
-Đưa qua giá thể
Ưu điểm:
- Cho phép kiểm soát và điều hành chính xác q trình phân hủy sinh học:
các hệ thống kiểm tra pH, nhiệt độ, độ ẩm….lắp đặt vào thiết bị 1 cách dễ
dàng
- Rất dễ trộn VSV với chất ô nhiễm và thức ăn cũng như làm cho quá trình
phân hủy diễn ra hảo khí
- Có thể đạt đến phân hủy sinh học tối thích trong thời gian ngắn
- Có thể đưa chủng VSV thích ứng nhất cho việc xử lý
2.2. Phương pháp ủ thành đống
Nguyên tắc: phân hủy chất ô nhiễm bằng cách ủ đống nhằm tạo điều kiện thuận lợi
cho việc phân giải hảo khí tự nhiên.
Tiến hành: đào đất lên và đánh đống đều đặn với chu vi mỗi đống ủ vài mét, cao
khoảng 1m. Đất được để ở dạng tự nhiên k nén chặt nhằm đảm bảo tính thong khí
cho q trình xử lý.
Ưu điểm:
-Gỡ bỏ các hợp chất khó di chuyển nhanh hơn

-Sản phẩm cuối cùng có thể làm cho đất giàu mùn dùng để bán như phân
bón hoặc tái SD
-Cải thiện kết cấu đất thong qua bón 1 lượng compost
Hạn chế:
- Cần khơng gian
- Q trình vận hành có thể hải điều khiển q trình bay hơi
- Thể tích vật liệu ơ nhiễm có thể tăng với số lượng lớn
- Có thể bị ảnh hưởng bởi kim loại nặng, các chất độc
- Đất ô nhiễm trong hỗn hợp compost bị giới hạn ở mức 30%về trọng lượng
2.3.Làm đất có canh tác


Đất ô nhiễm được giải đều trên 1 mặt phẳng lớn thành lớp dày khoảng vài chục cm
Rãi chat dinh dưỡng đều khắp bề mặt và trộn đều 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 ra chủ yếu
-giá thành thấp hơn so với cac pp khác
-tùy theo cách sửa chữa, vị trí tiến hành có thể được chuyển đổi theo lợi ích
của người sử dụng
2.4. Phương pháp gị sinh học
Đất ơ 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 hịa tan đạm, lân và O2 vào lớp đất dưới
Có 2 cách:
-ơ nhiễm nằm trong vùng khơng bão hịa: 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
-ô nhiễm nằm tiếp xúc trực tiếp với nước ngầm hay trong nước ngầm. Bơm
dung dịch vào nước ngầm ở thượng lưu vùng cần xử lý. Dung dịch xử lý sẽ
kéo xuống hạ lưu theo nước ngầm và đi qua vùng ô nhiễm


Dung dịch được bơm từ thượng nguồn tương tự kiểu trên nhưng ở hạ lưu
người ta bơm và cho nước hồn lưu trở lại chu trình.
Kỹ thuật quat sinh học là thực hiện hiếu khí cưỡng bức trong đất khơng bão
hịa phía trên mực nước ngầm. Các hợp chất trong dất di chuyển theo dịng
khí, đồng thời xảy ra q 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 các chất ơ nhiễm bằng cách bọt khí đi lên
và bị phân hủy theo kiểu sinh học trong lớp đất bão hòa
Câu 3: Hãy trình bày và phân tích phương phap xử lý đất ô nhiễm Insitu
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 sốt 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 ơ 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 hịa, khơng hiệu quả đối với vùng có mực
nước ngập sát mặt đất hay vùng ngập lụt. Sử dụng hệ thống chiết khơng khí từ đất.

Thường sử dụng các thiết bị như:
- Máy nén khí hoặc quạt gió nhỏ
- Thiết bị giám sát Oxy (O2) khơng khí, với độ chính xác 0,5% ± hoặc ít
hơn.
- Thiết bị giám sát carbon dioxide (CO2) khơng khí với độ chính xác 0,5% ±
hoặc ít hơn.
- In-line sampling và các thiết bị giám sát khác.
Kỹ thuật này là phổ biến nhất trong xử lý Insitu. Cần cung cấp khơng 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 ơ
nhiễm, trong khí đó áp suất cao sẽ loại bỏ khí ra ngồi.Bioventing sử dụng mức lưu
lượng khơng khí thấp và chỉ cung cấp lượng ơxy 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
dưới bề mặt.


Dịng nước ngầm nằm phía dưới vùng ơ nhiễm.

(2) Kỹ thuật Biosparging (tạo bọt sinh học)
Tương tự với Bioventing, chỉ khác là dịng nước ngầm nằm phía trên vùng bị ô
nhiễm. Trong kỹ thuật tại chỗ này, không khí (oxy) được bơm vào dưới mực nước
ngầm để tăng nồng độ oxy nước ngầm và nâng cao tỷ lệ phân hủy sinh học của các
chất gây ô nhiễm do vi khuẩn.Hệ thống này làm tăng trộn trong vùng bão hịa, do
đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự tiếp xúc giữa oxy và đất và nước ngầm.
Ưu điểm:
- Dễ dàng và chi phí cài đặt thấp.
- Các điểm bơm khơng khí có đường kính nhỏ cho phép linh hoạt trong thiết
kế và xây dựng hệ thống.
(3) Kỹ thuật injection recovery:

Bổ sung thêm các vsv bản địa hoặc vsv nhập vào các vị trí đất bị ơ nhiễm. Hai yếu
tố hạn chế việc sử dụng thêm các vi sinh vật trong một đơn vị đất xử lý là:
- Môi trường sống của vi sinh vật nhập khó cạnh tranh với vsv bản địa để
phát triển và duy trì mức số lượng vsv hữu ích và
- Hầu hết các loại đất tiếp xúc dài ngày với chất thải phân hủy sinh học
thường có vi sinh vật bản địa là kẻ xử lý hiệu quả, nếu đơn vị đất đai xử lý
được quản lý tốt.
2. Sử dụng thực vật (phtoremediation):
Dùng thực vật loại bỏ chất gây ô nhiễm trong đất.


Phương pháp này được sử dụng khi các phương pháp khác khơng có hiệu quả.
Ưu điểm:
- Đơn giản
- Khơng tồn kém
- Thân thiện môi trường
- Tạo quang cảnh trong lành
Câu 4: Hãy trình bày và phân tích phương phap xử lý đất ô nhiễm Insitu
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 ơ nhiễm được đào lên và trải rộng
trên một mặt phẳng cho đến khi các chất ơ nhiễm bị suy thối.
Mục đích là để kích thích vi sinh vật bản địa và tạo điều kiện thuận lợi cho sự
suy thối hiếu khí các chất gây ô nhiễm. kỹ thuật này giới hạn trong xử lý lớp đất
bề mặt (khoảng: 10-35 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 nơng 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 vịng thơm.Biopiles cung cấp một
mơi trường thuận lợi cho các hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí bản
địa.
(4) Kỹ thuật rửa đất (land treatment): trải đất ô nhiễm lên lớp đất sét or lớp khơng
thấm nước, sau đó tưới dung dịch chứa nước + vi sinh vật + dinh dưỡng vào


(5) Kỹ thuật bùn nhão (bio - slurry):
Bio - slurry có thể được định nghĩa như là một bể được sử dụng để tạo ra ba
pha (rắn, lỏng, khí), có khuấy trộn để tăng tốc độ xử lý sinh học của các chất gây ô
nhiễm đất.
Do việc tạo ra các điều kiện tối ưu dành cho môi trường và tỷ lệ khối lượng di
chuyển cao trong bể, tốc độ xuống cấp của chất gây ô nhiễm là đáng kể. điều kiện

lị phản ứng (pH, mức Nito, khí đi ra, vv ...) phải được theo dõi chặt chẽ.
(2 biện pháp sau k chú trọng lắm)
(6) nhiệt
Làm nóng đất để chuyển chất dễ bay hơi thành khí
(7) Q trình lý hóa
Nghiền đất để tách các chất gây ô nhiễm

Câu 5: Cơ sở khoa học và các phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng thực vật?
Thuật ngữ Phytotechnology được dùng để giải thích các ứng dụng khoa học
và kỹ thuật trong nghiên cứu các vấn đề và cung cấp giải pháp bao gồm việc sử
dụng thực vật. Đây là việc làm rất quan trọng vì cho phép ứng dụng vai trò của
thực vật trong cả 2 hệ thống: xã hội và tự nhiên. Ý nghĩa của việc này là sử dụng
thực vật như là một công nghệ sống để giải quyết các vấn đề mơi trường.
Vì Phytotechnology dựa trên nền khoa học môi trường và được xem xét hệ
sinh thái như là thành phần trung gian giữa các hoạt động của con người và xã hội
bao gồm môi trường tự nhiên.
Có nhiều ứng dụng khác nhau của Phytotechnology. Một vài ứng dụng trong các
lĩnh vực như y tế, nông nghiệp và lâm nghiệp và các ứng dụng trong giải quyết các
vấn đề môi trường. Các ứng dụng của Phytotechnology trong mơi trường thường
được chia thành năm nhóm:
- Tăng cường khả năg thích nghi của các hệ thống tự nhiên đối với các hoạt
động của con người.
- Ngăn chặn sự giải phóng các chất gây ơ nhiễm và làm thối hố mơi trường.
- Kiểm tra theo dõi sự giải phóng các chất gây ơ nhiễm và các q trình mơi
trường dể giảm thiêu tối đa sự suy thối mơi trường.
- Phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái.
- Các chỉ thị của hệ sinh thái để kiểm tra và đánh giá các loại công nghệ.
Sử dụng Phytotechnology để tăng cường khả năng của hệ thống tự nhiên thu
hút được nhiều sự quan tâm nhất. Sự ngăn chặn các thành phần gây ô nhiễm bao
gồm việc sử dụng Phytotechnology để tránh việc sản xuất và thải vào môi trường
các chất độc hại hoặc thay đổi các hoạt động của con người để giảm thiểu tới mức
tối đa mức độ tác động độc hại tới mơi trường. Việc này có thể gồm việc sản xuất
các chất thay thế hay thiêt kế lại quá trình sản xuất. Kiểm tra các thành phần gây ơ
nhiễm thường xun được giải phóng và áp dụng Phytotechnology để kiểm tra các
chất này trước khi chúng được thải vào môi trường.
Phục hồi sinh học bao gồm các biện pháp dùng Phytotechnology để khôi phục
và cải thiện hệ sinh thái đã bị suy thoái do các hoạt động tự nhiên hay của con

người. Dùng Phytotechnology để kiểm tra và đánh giá các điều kiện của môi
trường bao gồm cả việc đưa các chất gây ô nhiễm và các chất tự nhiên hay là các
chất do con người tạo ra có thể gây hại.
Các phương pháp xử lý đất ô nhiễm bằng thực vật
 Chuyển dạng (Phyto-transformation):


 Xử lý bằng vùng rễ (Rhizosphere Bioremadiation):
 Cố định trong vùng rễ (Phyto-stabilization):
 Chiết (Phyto-extraction):
 Lọc bằng rễ (Rhizo-filtration)
 Bay hơi qua lá (Phyto-volatilization)
 Xử lý bằng thực vật đối với đất ô nhiễm kim loại nặng
Kim loại nặng là các kim loại mà khối lượng của chúng trong đất lớn hơn 5g/cm3.
KLN làm thay đổi cấu trúc quần thể thực vật tại khu vực ô nhiễm. Vd về KLN:
Zn, Pd, As, Hg....
Có ít nhất 400 lồi phân bố trong 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ
kim loại. Các loài này là các loài thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng tích
luỹ và khơng có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn
hàng trăm lần so với các lồi bình thường khác. Các lồi thực vật này thích nghi
một cách đặc biệt với các điều kiện mơi trường và khả năng tích luỹ hàm lượng
kim loại cao có thể góp phần ngăn cản các loài sâu bọ và sự nhiễm nấm
3.1. Giả thuyết sự hình thành phức hợp: cơ chế loại bỏ các kim loại độc của các
lồi thực vật bằng cách hình thành một phức hợp. Phức hợp này có thể là chất hồ
tan, chất khơng 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, khơng 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 khơ, rữa trơi 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.

Cơ chế kháng kim loại của thực vật?
Thực vật có nhiều cách phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim
loại trong mơi trường. Hầu hết, các loài thực vật rất nhạy cảm với sự có mặt của
các ion kim loại, thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số lồi thực
vật khơng chỉ có khả năng sống được trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim
loại độc hại mà cịn có khả năng hấp thụ và tích các kim loại này trong các bộ










phận khác nhau của chúng.
Trong thực tế, công nghệ xử lý ơ nhiễm bằng thực vật địi hỏi phải đáp ứng một
số điều kiện cơ bản như dễ trồng, có khả năng vận chuyển các chất ô nhiễm từ
đất lên thân nhanh, chống chịu được với nồng độ các chất ô nhiễm cao và cho
sinh khối nhanh . Tuy nhiên, hầu hết các lồi thực vật có khả năng tích luỹ KLN
cao là những lồi phát triển chậm và có sinh khối thấp, trong khi các thực vật

cho sinh khối nhanh thường rất nhạy cảm với mơi trường có nồng độ kim loại
cao.
Xử lý KLN trong đất bằng thực vật có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp
khác nhau phụ thuộc vào từng cơ chế loại bỏ các KLN như:
- Phương pháp làm giảm nồng độ kim loại trong đất bằng cách trồng các lồi
thực vật có khả năng tích luỹ kim loại cao trong thân. Các loài thực vật này phải
kết hợp được 2 yếu tố là có thể tích luỹ kim loại trong thân và cho sinh khối cao.
Có rất nhiều lồi đáp ứng được điều kiện thứ nhất , nhưng không đáp ứng được
điều kiện thứ hai. Vì vậy, các lồi có khả năng tích luỹ thấp nhưng cho sinh khối
cao cũng rất cần thiết. Khi thu hoạch các lồi thực vật này thì các chất ơ nhiễm
cũng được loại bỏ ra khỏi đất và các kim loại quý hiếm như Ni, Tl, Au,... có thể
được chiết tách ra khỏi cây.
- Phương pháp sử dụng thực vật để cố định kim loại trong đất hoặc bùn bởi sự
hấp thụ của rễ hoặc kết tủa trong vùng rễ. Quá trình này làm giảm khả năng linh
động của kim loại, ngăn chặn ô nhiễm nước ngầm và làm giảm hàm lượng kim
loại khuếch tán vào trong các chuỗi thức ăn.
6 cơ chế kháng của tế bào.
Loại bỏ kim loại bằng barrier thấm: cơ chế này bảo vệ các thành phần quan
trọng và nhạy cảm với kim loại của tế bào. Với hình thành phức hợp vỏ
polysaccharide ngoại bào vì thế khả năng hấp thụ sinh học các ion kim loại và
ngăn cản chúng ko tương tác với thành phần quan trọng của tế bào. Vỏ
polysaccharide ngoại bào có thể cung cấp các vị trí liên kết với cation kim loại.
Active transport of the metal away from the micro organisms: vận chuyển tích
cực chủ động, đại diện cho thể loại kháng kim loại. các vi sinh vật dùng cơ chế
để loại bỏ kim loại ra khỏi tế bào chất
Intracellular sequestration metals by of proteinbinding:
Cô lập kim loại trong tế bào bằng cách tích tụ kim loại trong tế bào chất để ngăn
cản sự tiếp xúc của kim loại với các thành phần quan trọng của tế bào

 Extracellular sequestration: tính kháng trên cs lắng đọng ngoại bào được giả
thiết chỉ vi sinh vật cũng được tìm thấy trong nấm men và nấm mốc
 Khử độc bằng enzyme để chuyển kim loại thành dạng ít độc hơn
 Khử Hg trong vi sinh vật, cả hai loại vi khuẩn gram+ và gram- đều biểu hiện
tính kháng
 Hg độc vì nó gắn và làm bất hoạt các thiols là thành phần quan trọng của
enzyme và protein
 Nhiều vi khuẩn có mạng lưới gen hình thành nên opezon kháng Hg. Opezon này
khơng chỉ kháng độc Hg mà cịn vận chuyển và tự khẳng định tính kháng.
 Hệ thống khử độc bằng enzyme gồm tính kháng quyết định bởi platmis trong
các chủng: E.coli, B.subtilis, S.aureus
 Giảm tính nhạy cảm trong các tế bào mục đích
Câu 6: Cơ chế kháng kim loại của thực vật?
Trả lời:
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 kg/m3. Kim loại nặng thường không tham gia hoặc ít tham gia vào q 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 q trình rửa trơi, theo dịng nước cuốn từ các nơi khai khống, nơi
đổ bỏ kim loại.
- Từ ơ nhiễm khơng khí: mưa axit có chứa kim loại nặng, cũng như chất rắn ngồi
mơi trường.
(2), Nguồn nhân tạo:


- Các sản phẩm từ sản phẩm nông nghiệp và làm vườn. Ví dụ: pesticides ( Cu, As,
Hg,…)
- Nguồn cơng nghiệp : các q trình cơng nhiệp, đặc biệt là các q trình liên quan
đến khai khống và chế biến quặng kim loại ( sơn, thuốc nhuộm, thuộc da, dệt
giấy,…)
- Nguồn rác thải chứa kim loại nặng : có thể là ở dạng rắn hay là dang lỏng ( bột
giặt, mỹ phẩm,…)
- Ngồi ra, cịn một số kim loại nặng bị thụ động và đọng lại trong lòng đất.
1.4 Các dạng kim loại nặng trong đất :
Trong đất, hấp phụ yếu trong đất, hợp chất với cacbonat, hợp chất với oxit sắt
và oxit Mn, hợp chất với chất hữu cơ, hợp chất với sunfit, trong cấu trúc khoáng
vật,…
Chúng tồn tại ở các dạng như : dạng ion, dạng phức với ion vô cơ, dạng phức
chất với hợp chất cơ.

2. Cơ chế thực vật kháng lại kim loại nặng ( Phytoremediation) :
2.1 Khái niệm :
Phytoremediation là việc sử dụng cây xanh trong việc giảm nguy cơ tại chỗ
hoặc loại bỏ các chất gây ô nhiễm từ đất bị ô nhiễm, nước, trầm tích, và khơng khí.
Phytoremediation là một thuật ngữ genneric cho một số cách mà thực vật có
thể được sử dụng để làm sạch đất bị ô nhiễm và nước. Cây có thể phá vỡ hoặc làm
suy giảm các chất ô nhiễm hữu cơ, hoặc loại bỏ và ổn định các chất gây ơ nhiễm
kim loại. Điều này có thể được thực hiện thông qua một hoặc kết hợp các phương

pháp khác nhau.
Nguyên tắc: - Có hiệu quả đối với mức ơ nhiễm thấp hoặc trung bình
- Thực vật hấp thu, phân hủy và loại bỏ các độc tố ngay trong quá trình hấp
thu nước và dinh dưỡng
- Độc tố chỉ được loại bỏ trong phạm vi của vùng rễ (Rhizosphere)


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 địi hỏi các chất ơ 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 đi trâu, lúa mạch đen), cây sản
xuất các hợp chất phenol dâu tằm, táo, dâu cam vàng), tv ưa nước ngầm.
(3) Cố định (Phyto stabilization):


Các chất ô nhiễm được rễ tv hấp thụ, chuyển hóa và tích lũy bên trong rễ hoặc
hấp phụ trên bề mặt rễ hoặc kết tủa trong vùng quyển rễ.
Phương pháp này áp dụng để xử lý các chất ô nhiễm ngay trong đất ở những
vùng ô nhiễm thấp( dưới ngưỡng cho phép) hoặc những vùng ơ nhiễm có hoạt
động thải loại ở qui mô lớn

Thực vật dc sử dụng là những cây ưa nước ngầm để kiểm soát nguồn nước,
dùng các loại cỏ có rễ sợi để kiểm sốt sói mịn hoặc những tv có tính chống chịu
kim loại cao để xử lí đất, trầm tích và bùn thải bị ô nhiễm kim loại nặng.
(4) Chiết (Phyto extraction):
Thừơng sd tv tích lũy kim loại để di chuyển và tập trung những kim loại từ
môi trượng đất vào trong rễ, vào lá và những cơ quan khí sinh, sau đó đc lấy đi
khỏi môi trường khi thu hoạch
Tv tốt nhất là cải bẹ xanh, hướng dương
(5) Lọc bằng rễ (Rhizo filtration):
Người ta dùng rễ cây để tập trung kim loại nặng
Bản chất là quá trình hấp phụ hoặc lắng đọng, kết tủa các chất ô nhiễm trên rễ
TV hoặc do tv hấp thụ chúng vào bên trong rễ từ dung dịch xung quanh vùng rễ do
các quá trình sinh học và phi sinh học.
Thực vật sử dụng là cây dâu tằm quả đỏ, cây táo tây, cây bạc hà lục, cây lúa,
cây đậu.
(6) Bay hơi (Phyto volatilization):
Bản chất là sự lấy đi và vận chuyển các chất ô nhiễm nhờ tv cùng với sự giải
phóng các chất ơ nhiễm hoặc dạng biến thể của chúng vào khí quyển
TV sử dụng: Cây dương, cỏ linh lăng, cải dầu, cải bẹ xanh, hướng dương.
Câu 7: Phytochelatin và vai trò của chúng trong khử đợc kim loại?
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 cơng thức chung như sau:
(g-glutamyl-cysteiny)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)
Định nghĩa nước thải:
- Nước thải là chất lỏng được tạo ra sau quá trình sử dụng của con người
( sinh hoạt và sản xuất) hoặc chảy qua vùng đất ô nhiễm và đã làm thay đổi
tinhd chất ban đầu của chúng
- Nước thải có nhiều nguồn gốc khác nhau: nước thải sinh hoạt, nước thải từ
các nhà máy công nghiệp (nhà máy giấy, dệt, hóa chất…), nhà máy chế biến
thực phẩm (các lò giết mổ, đồ hộp, xuất khẩu…)
Câu 9: Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước? các chất gây ô nhiễm
môi trường nước?
Ô nhiễm nước là: bất cứ sự thay đổi về mặt vật lý, hóa học hay sinh học mà
sự thay đổi này có tác hại đến SV hay sự thay đổi này làm cho nước khơng
thích hợp cho bất kỳ mục đích sử dụng nào
 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước
1. Nước thải của khu CN và chế biến
- Nước thải từ các cơ sở sản xuất CN, tiểu thủ CN đến nước thải CN khơng
có đặc điểm chung và mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào từng ngành sản xuất
Ví dụ: Nước thải từ các khu vực chế biến thực phẩm chứa nhiều chất hữu cơ
nhưng nước thải của nhà máy chế biến da ngoài CHC cịn có các kim loại
nặng và chất tẩy rửa.

2. Các chất độc hại từ các hoạt động nông nghiệp
- Nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ thâm canh cao với việc sử
dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học và
hàng loạt các biện pháp khác nhằm mục đích khai thác chạy theo năng suất
và sản lượng. Lối canh tác trên đã làm cho đất đai ngày càng thối hóa, tồn


-

-

-

dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất
ngày càng nhiều dẫn đến phát sinh 1 số dich hại không thể dự báo trước
3. Nước thải từ khu dân cư
Nước thải từ các hộ gđ, bệnh viện, khách sạn, trường học,….. và các điểm
vui chơi giải trí có hàm lượng các CHC cao, dễ bị phân hủy sinh học như
cacbonhydrate, protein, chất dinh dưỡng( P, N ), nước thường có màu đen.
Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào chất lượng cuộc sống, lượng nước sử dụng
và hệ thống tiếp nhận nước thải ở từng nơi
Loại nước thải này chưa qua xử lý mà thải thẳng vào song ngòi sẽ làm tăng
hàm lượng chất rắn lơ lửng gây hiện tượng phú dưỡng, gia tăng mùi hôi và
nhiều vi trùng.
4. Nước chảy tràn mặt đất
Do nước mưa hoặc do thoát nước từ đồng ruộng là nguồn gây ra ô nhiễm
nước sông, ao, hồ
Khối lượng và đặc điểm của nước mưa chảy tràn phụ thuộc vào diện tích của
vùng , thành phần, khối lượng chất ơ nhiễm trên bề mặt vùng nước chảy qua.
5. Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên

Nhiễm phèn: các q trình phèn hóa trong đất, khi gặp nước phèn sẽ hịa tan
gây ra ơ nhiễm nguồn nước
Nhiễm do mặn: Nước mặn theo thủy triều hoặc từ các mỏ muối trong lịng
đất khi hịa lẫn trong 1 mơi trường nước làm cho nước bị ô nhiễm clo, Na
khá cao

 Các chất gây ô nhiễm nguồn nước
-

Các chất thải hữu cơ là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong nguồn nước mặt,
chúng chứa rất nhiều kim loại nặng, sunfua, axit, chì, chất rắn lơ lửng … với
hàm lượng lớn gây nên ô nhiễm nghiêm trọng.

-

Các chất thải chứa vi sinh vật: gồm vi khuẩn, virus gây bệnh cho người,
động vật, thực vật cũng như hệ vi sinh vật trong nước.

- Chất phóng xạ ảnh hưởng tới q trình tự làm sạch của nguồn nước, tích lũy
lâu có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người.


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 1-2h), giải thích hiện tượng?
Bất cứ sự thay đổi nào về mặt vật lý, hóa học hay sinh học mà sự thay đổi này có
tác hại đến sinh vật hay sự thay đổi này làm cho nước khơng thích hợp cho bất kì
mục đích sử dụng nào thì được xem là ô nhiễm môi trường nước
 Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước:
 Nhu cầu oxy sinh hóa hay nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxigen

Demand, BOD) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có
trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí.
BOD thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hóa bằng VSV có ở trong
nước
 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxigen Demand, COD) là lượng oxy cần
thiết cho q trình oxy hóa tồn bộ các chất hữu cơ có trong mẫu nước
thành CO2 và nước. COD cho thấy tồn bộ chất hữu cơ (và cả các nhóm
vơ cơ có tính khử) có trong nước bị oxy hóa bằng tác nhân hóa học.
 Chất lơ lửng: Là các chất không tan trong nước và được xác định
bằng cách lọc 1 mẫu nước qua giấy lọc tiêu chuẩn
 NHU CẦU OXY SINH HĨA (BOD) CỦA NƯỚC THẢI
 Q trình này được tóm tắt như sau:
Chất hữu cơ + O2 -------à CO2 + H2O

vi sinh vật
 Đơn vị tính: mg/l.

tế bào mới (tăng sinh khối)


 Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải: BOD càng
lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.
 Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hồn tồn các chất hữu cơ có
thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào bản chất của chất hữu cơ có
trong nước thải, các chủng loại vsv, nhiệt độ nguồn nước cũng như vào
một số chất có độc tính trong nước.
 Xác định BOD để:
o Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các chất hữu cơ dễ phân
hủy có trong nước thải.
o Làm cơ sở tính tốn kích thước các cơng trình xử lý.

o Xác định hiệu suất xử lý của một số cơng trình.
o Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn
nước.
 Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân
hủy hoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ xác đinh
lượng oxy cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20°C trong bóng tối
(tránh hiện tượng quang hợp trong nước), chỉ số này được gọi là BOD5.
 Hạn chế của phương pháp phân tích BOD:
o Yêu cầu VSV trong mẫu phân tích cần phải có nồng độ các tế bào sống đủ
lớn và các VSV bổ sung cần phải được thích nghi với mơi trường.
o Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ loại bỏ bớt các chất đó,
sau đó mới có thể tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng
của các vi khuẩn nitrat hóa.
o Thời gian phân tích q dài (5 hoặc 3 ngày).
 Trong thực tế xử lý nước thải chỉ số BOD đang giảm lại tăng lên trong 1
thời gian (khoảng 1-2h), giải thích hiện tượng:


Trong xử lí nước thải, khi ta cung cấp oxi để sự oxi hóa các chất hữu cơ ở
trong nước thải, khi lượng chất hữu cơ đã giảm xuống, lượng oxi cần cung
cấp sẽ giảm nên chỉ số BOD sẽ giảm xuống. Nhưng do sau đó xảy ra q
trình phản nitrat hóa cùng với sự chết đi của tế bào vi sinh vật, chúng sẽ bị
oxi hóa, nhu cầu oxi lại tăng lên trong khoảng thời gian 1-2h, rồi sau đó sẽ
giảm.

Câu 11: Hoạt đợng sống của vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải diễn ra
như thế nào?
Nước thải mới có lượng ít vsv, đặc biệt là nước thải cơng nghiệp qua cơng
đoạn xử lý nhiệt có khi lúc đầu hầu như khơng có vsv. Nước thải trong hệ thống
thoát nước qua một thời gian, dù rất ngắn, cũng đủ cho vsv thích nghi, sinh sản và

phát triển tăng sinh khối (trừ những loại nước thải có chất độc, ức chế hoặc diệt
vsv…).
Quần thể vsv ở các loại nước thải là không giống nhau. Mỗi loại nước thải
có hệ vsv thích ứng. Song nói chung vsv trong nước thải đầu là vsv hoại sinh và dị
dưỡng. chúng không thể tổng hợp được các chất hữu cơ làm vật liệu xây dựng tế
bào mới cho chúng, trong môi trường sống của chúng cần phải có mặt các chất hữu
cơ để chúng phân hủy, chuyển hóa thành vật liệu xây dựng tế bào, đồng thời chúng
phân hủy các chất nhiễm bẩn nước đến sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước hoặc
tạo thành các loại khí khác (CH4, H2S…)
Quá trình làm sạch nước thải gồm 3 giai đoạn sau
 Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt vsv
 Khuếch tán và hấp thụ các chất ô nhiễm nước qua màng bán thấm vào
trong tế bào vsv
 Chuyển hóa các chất này trong nội bào để sinh ra năng lượng và tổng
hợp các vật liệu mới cho tế bào vsv.


Các giai đoạn có mối liện hệ chặt chẽ. Kết quả là nồng độ các chất nhiễm
bẩn nước giảm dần, đặc biệt là vùng gần tế bào vsv nồng độ chất hữu cơ ô nhiễm
thấp hơn vùng ở xa. Đối với sản phẩm vsv tiết ra thì ngược lại. Phân hủy các chất
hữu cơ chủ yếu xảy ra trong tế bào vsv.
Cơ chế quá trình phân hủy các chất trong tế bào vsv tóm tắt như sau:
 Hợp chất bị oxi hóa trước tiên là các hidratcacbon và một số chất hữu
cơ khác
 Đường, rượu và một số chất hữu cơ khác là các sản phẩm đặc trưng
của quá trình oxi hóa nhờ vsv hiếu khí. Các chất này phân hủy thành
CO2 và H2O. trung tâm của quá trình oxi hóa khử hày là q trình hơ
hấp trong tế bào vsv hiếu khí.
 Q trình phân hủy hợp chất hữu cơ trong nước thải
1. Q trình phân hủy hiếu khí: các phản ứng xảy ra trong quá trình này là

do các vsv hoại sinh hiếu khí hoạt động cần có oxi để phân hủy các chất
hủy cơ nhiễm bẩn vào trong nước.
Q trình gồm 3 gđ:


Oxi hóa các chất hữu cơ:

CxHyOz + O2 enzyme____› 5CO2 + 2H2O +NH3 ±∆H
Các hợp chất hidratcacbon bị phân hủy hiếu khí chủ yếu theo phương trình.


Tổng hợp xây dựng tế bào

CxHyOz + O2 enzyme___› tế bào vsv +CO2+ H2O+ C5H7NO2 - ∆H
Đây là phương trình sơ giản tóm tắt q trình sinh tổng hợp tạo thành tb vsv.


Tự oxi hóa chất liệu tế bào

C5H7NO2 + O2 enzyme___› CO2 + H2O + ∆H


2. Qúa trình phân hủy kị khí: là những q trình phân hủy các hợp chất hữu
cơ và vơ cơ trong điệu kiện khơng có oxi bởi các vsv kị khí.
Q trình gồm 2 giai đoạn
 Giai đoạn thủy phân : dưới tác dụng của các enzyme thủy phân do vsv
tiết ra các chất hữu cơ sẽ bị thủy phân
 Giai đoạn tạo khí: sản phẩm thủy phân sẽ được tiếp tục bị phân giải và
tạo thành sản phẩm cuối cùng là hỗn hợp các khí chủ yếu là CO2 và
CH4.

Câu 12: Hệ vi sinh vật trong nước thải và rác thải giống và khác nhau như thế
nào? Các nhóm nào đóng vai trị chủ yếu trong q trình xử lí nước thải và
rác thải
TL
Giống nhau: đều chứa các nhóm vi sinh vật gây hại : vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn,
nấm men, nấm mốc, virus,...
Khác nhau:
vi sinh vật trong nước thải :
- chứa nhiều chất hữu cơ giàu dinh dưỡng dễ phân giải nên chứa nhiều
vi khuẩn
- vi sinh vật gây bệnh tường sống khơng lâu trong nước thải vì đây khơng
phải mơi trường thích hợp, chúng tồn tại tỏng một thời gain nhất định tùy
loài
vi sinh vật trong rác thải :
- nhóm vi sinh vật lướn nhất là vi khuẩn
- trong rác thải chứa hàm lượng xenllulose nhiều , chứa nhiều loại vi sinh
vật phân giải: nấm sợi, xạ khuẩn,..
Các nhóm nào đóng vai trị chủ yếu trong q trình xử lí nước thải


- chủ yếu là vi khuẩn và nấm men quyết định q trình làm sạch ngồi ra
cịn có nấm mốc và tảo đóng vai trị quan trọng trong việc chuyển hóa các
chất gây ơ nhiễm mơi trường khác
- vi khuẩn và nấm menphaan hủy chuyển hóa các chất hữu cơ thành các
chất đơn giản hơn và cuối cùng là các muối vơ cơ và CO2
nhóm nào đóng vai trị chủ yếu trong q trình xử lí rác thải:
- vi khuẩn: vi khuẩn hiếu khí phân giải xenllulose
- nấm sợi: phân giải xenllulose mạnh hơn vi khuẩn vì chúng tiết vào môi
trường enzym ngoại bào nhiều hơn vi khuẩn

- nấm ưa nhiệt chúng có thể tổng hợp enzym bền nhiệt hơn, chúng sinh
trưởng và phân giải nhanh xenllulose
- xạ khuẩn: phân giải phế thải khá mạnh
Câu 13: Quan hệ tương tác giữa VSV và các thực vật thủy sinh trong quá
trình tự làm sạch nước
Quá trình tự làm sạch của nước liên quan tới hoạt động sống của sinh vật thủy sinh.
Quá trình hoạt động sống của chúng dựa trên quan hệ cộng sinh (hoặc hội sinh) của
toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước
Mối quan hệ giữa các loại sv, thủy sv trong nước và quá trình tự làm sạch
nước thải trong ao, hồ:
- Ở tầng nước mặt O2 được cung cấp từ q trình hịa tan từ khơng khí do q trình
chuyển động của làn sóng, gió. Lượng oxy này cũng có thể được cung cấp bởi q
trình quang hợp của tảo. Nhờ có oxy, q trình chuyển hóa của các vsv hiếu khí
diễn ra mạnh => các chc nhanh chóng bị phân hủy tạo ra CO2, nitrit, nitrat, muối
phootphat. Các chất này lại được rong, tảo sử dụng trong quá trình quang hợp của
chúng. Như vây, VK hiếu khí và tảo tạo ra một vong khép kín của sự chuyển hóa
vật chất. Ngồi ra cịn có mốc và tảo đóng vai trị quan trọng trong việc chuyển
hóa các chất bẩn gây ô nhiễm môi trường khác
Trong nước thải, thong qua hoạt động sống, tảo cung cấp O2 cho môi trường, tiết
vào môi trường các chất kháng sinh tiêu diệt mầm bệnh có trong nước thải nhất là
khu hệ VSV gây bệnh đường ruột, Tảo còn gây cản trở sự phát triển của 1 số VSV
gây bệnh khác, cạnh tranh nguồn dinh dưỡng của chúng, ...Trong nước thải tảo còn
hấ thu 1 số kim loại nặng và các tia bức xạ
- Ở tầng nước đáy khơng có oxy, các vc có tỉ trọng cao sẽ lắng xuống. Phần lớn
là những chất khó phân hủy. Các vsv yếm khí phát triển, nó sẽ tham gia chuyển
hóa các chc thành các axit hữu cơ, các loại rượu => các vsv khác sẽ tiếp tục chuyển
hóa thành khí methan, sulfua hydro, và các chất khác, các loại khí khác. Trong đó
CO2 và NH3 rất có ý nghĩa cho sự phát triển của rong và tảo. Ngược lại thì sự pt
của rong và tảo tạo ra oxy lại không thuận lợi cho sự pt của vsv yếm khí. Tuy nhiên
oxy được tạo ra trên tầng mặt một phần bay vào khơng khí, một được vsv hiếu khí

sd nên hầu như không ảnh hưởng đến sự pt của vsv yếm khí. Các sinh khối chết
của rong, tảo, vsv lại là nguồn chất dd lắng xuống đáy cho vsv yếm khí.
Vai trị của VK+ nấm: chúng phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành các
chất đơn giản hơn, cuối cùng là muối vô cơ, CO2. Trong điều kiện có lợi cho VSV
chúng có khả năng khống hóa 1 cách hồn tồn chất vẩn hữu cơ để làm sạch nước
- Thực vật bậc cao
Thực vật đóng vai trị quan trọng trong q trình ổn định nước.
+ Thực vật nổi nhận chất dd qua bộ dễ. Bao gồm các loại bèo chúng pt rất mạnh
trong MT nước thải. Bộ rễ của bèo là nơi cư trú của nhiều lồi vsv ngồi ra, cịn có
rau muống, họ sen, súng.
+ Thực vật ngập trong nước như rong, các loại TV bấc có vai trị quan trọng trong
chuyển hóa vật chất. Thực vật ngập nước còn cung cấp oxy cho vsv.
 Mối quan hệ giữa vsv, các loại tảo, thực vật có mqh thơng qua oxy và
các chất dd cơ bản.
Thơng thường Protein, tinh bột được phân giải nhanh nhất; xenlulozo, lignin, mỡ,
sáp bị phân giải chậm hơn nhiều và sự phân giải xảy ra khơng hồn tồn. Vì vậy
mà hệ VSV cũng thay đổi theo quá trình phân giải và thành phần các hợp chất
chứa trỏng nước thải để làm sạch môi trường nước
- Nhược điểm:
+ Thời gian sử lý khá dài, cần mặt bằng rộng.
+ Trong quá trình xử lý phải phụ thuộc vào đk thời tiết tự nhiên, nhiệt độ thấp của
mùa đông, gặp mưa sẽ gây tràn ảnh hưởng đến nơi khác.
Câu 14: Thế nào là sinh trưởng lơ lửng và ứng dụng của dạng sinh trưởng này
trong xử lý nước thải?
Trả lời:
Sinh trưởng lơ lửng: VSV sinh sản và phát triển thành các bông cặn bùn hoạt
tính ở trạng thái lơ lửng trong các bể xử lý sinh học. Các VSV này tạo thành
lớp bùn hoạt tính có vai trị phân hủy các chất hữu cơ để xây dựng tế bào mới

và tạo thành sản phẩm cuối cùng là dạng khí. Chúng sinh trưởng ở trạng thái
lơ lửng và xáo trộn cùng với nước, cuối cùng các chất dinh dưỡng cạn kiệt,
các bông cặn lắng thành bùn
Ứng dụng của sinh trưởng lơ lửng trong xử lý nước thải
Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng được dùng
phổ biển. Có 3 dạng chính: q trình phân hủy kỵ khí với xáo trộn hồn tồn, q
trình tiếp xúc kỵ khí và bể phản ứng kỵ khí mẻ liên tục. Nhưng chủ yếu vẫn là quá


trình phân hủy kị khí xáo trộn hồn tồn và được thực hiện trong cơng trình thường
được gọi là bể metan. Phân hủy kị khí với sinh trưởng lơ lửng khơng cần có mặt
của O2. Sinh khí metan hay phân hủy các chất hữu cơ trong bể metan ở 35-37 oC
hoặc 50-55oC
(hình các bạn tự vẽ nhé, mình tìm trên mạng nhưng ko có hình như thầy vẽ)
a. Xử lý bằng phương pháp tiếp xúc kị khí (bể lên men có thiết bị trợn và có
bể lắng riêng)
Phương pháp này gồm 1 bể phản ứng và một bể lắng riêng biệt với một thiết
bị điều chỉnh bùn hoạt tính.
 Bể phản ứng có thể làm bằng bê tơng, bằng thép hay chất dẻo có chống ăn
mịn ở phía trong, cách nhiệt. Khuyấy trộn bằng cách bơm khơng khí vào
qua chứa lằm bằng vật liệu không rỉ
 Bể lắng coi như một thiết bị cơ đặc, vì bùn hoạt tính có nồng độ cao và từ
đây cho bùn hồi lưu trở về bể phản ứng.
Phương pháp này ít chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng, thích hợp xử lý phân
chuồng, xử lí các nước thải đặc như trong cn đồ hộp, cất cồn, cn hóa chất…
Với 2 bể (metan và lắng) tách riêng cho phép phản ứng ở mỗi bể độc lập với
nhau và tạo ra một số thuận lợi:
 Chuyển bùn từ bể này sang bể khác dễ dàng, quá trình bảo dưỡng và khởi
động lại đơn giản
 Lọc bỏ H2S sinh ra do khử sulfat và khí này sẽ ức chế q trình và xử lý khí

gaz ở ngồi
 Tách được một phần các chất khoáng của bùn nhờ máy li tâm
Hiệu quả của phương pháp loại bỏ BOD5 tới 80 – 95% và COD 65 – 90%
Đối với nước thải cơng nghiệp có BOD cao, xử lý bằng phương pháp tiếp
xúc kị khí rất hiệu quả. Nước thải chưa xử lý được khuấy trộn với bùn tuần hoàn
và sau đố được phân hủy trong bể phản ứng kín khơng cho khơng khí vào. Sau khi
phân hủy, hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng hoặc tuyển nổi: nước trong đi ra, nếu
chưa đạt yêu cầu xả vào các nguồn nước thì phải xử lý trực tiếp bằng phương phấp
hiếu khí với aeroten hoặc lọc sinh học, bùn kị khí sau khi lắng được hồi lưu để
nuôi cấy trong nước thải mới. Lượng sinh khối VSV kị khí thấp nên bùn dư thừa là
rất ít.
b. Xử lý nước thải ở lớp bùn kị khí với dịng hướng lên ( lên men ở lớp bùn)
Bể phản ứng có thể làm bằng bê tong, thép khơng rỉ được cách nhiệt với bên
ngồi. Trong bể phản ứng với dòng nước dâng lên qua nền bùn rồi tiếp tục vào bể
lắng đặt cùng với bể phản ứng