Giáo án chuyên đề Sinh học 10 kết nối CĐ 3 Bài 11: Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường

Nước bị ô nhiễm do nước thải sinh hoạt

Nước biển bị ô nhiễm do sự cố tràn dầu

Đất bị ô nhiễm do rác thải

Đất bị ô nhiễm do nhiễm kim loại nặng

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dẫn dắt vào nội dung : Có nhiều nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường đất như do kim loại nặng, hợp chất hữu cơ khó phân huỷ, đất bị nhiễm dầu,... và vi sinh vật cũng có các đặc điểm khác nhau được con người sử dụng để làm giảm mức độ độc hại của chất gây ô nhiễm.

- GV tổ chức cho HS đọc hiểu để nếu các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đất và các đặc điểm của vi sinh vật được ứng dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường.

- GV nhấn mạnh thông tin trong sách “Nhiều vi sinh vật có khả năng kết hợp chặt chẽ với thực vật tạo thành tổ hợp xử lý ô nhiễm môi trường đất hiệu quả hơn” và giới thiệu một số loài thực vật góp phần xử lí đất bị ô nhiễm.

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm để thực hiện các yêu cầu:

+ Đối với vùng đất bị nhiễm dầu hoặc ô nhiễm kim loại nặng, để làm sạch môi trường đất bị ô nhiễm thì xử lí tại chỗ hay mang đất đến nơi xử lí? Tại sao?

+ Trình bày quy trình xử lý ô nhiễm môi trường đất bằng vi sinh vật và giải thích cơ sở, mục đích của mỗi bước.

à GV mời đại diện HS các nhóm trình bày, gv tổng hợp kiến thức và chốt đáp án

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi trả lời câu hỏi phần dừng lại và suy ngẫm

+ Việc chuyển đổi mục đích sử dụng vùng đất ô nhiễm thành bãi xe hay sân bóng có phải là biện pháp xử lý ô nhiễm đất hiệu quả không? Tại sao?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin mục I, thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

I. Xử lí ô nhiễm môi trường đất  

- Các hoạt động của con người như sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt hằng ngày và hoạt động của tự nhiên như cháy rừng, núi lửa là những nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm đất.

- Các chất gây ô nhiễm đất chủ yếu là các kim loại nặng hoặc các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ như benzene, methylbenzene, ethylbenzene, xylene hoặc các hợp chất hydrocarbon thơm đa vòng polyaromatic hydrocarbon (PAH). Các hợp chất này có nhiều trong dầu mỏ, thuốc nhuộm.

- Để làm sạch môi trường đất bị ô nhiễm, có thể xử lí tại chỗ hoặc mang đất đến nơi xử lí. Tuy nhiên, trong điều kiện môi trường đất bị ô nhiễm trên diện rộng, việc xử lí tại chỗ là cần thiết và phù hợp. Quá trình xử lí ô nhiễm môi trường đất theo phương pháp sinh học

* Dừng lại và suy ngẫm

Việc chuyển đổi vùng đất ô nhiễm thành bãi đỗ xe đem lại hiệu quả sử dụng đất nhưng không phải là biện pháp xử lý triệt để. Việc chuyển đổi này chỉ có hiệu quả trong phạm vi nhỏ hẹp.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đẫn dắt : Ô nhiễm nguồn nước cũng có nhiều nguyên nhân như nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và y tế không qua xử lí đã thải ra môi trường.

- GV yêu cầu HS  thảo luận nhóm đôi, nêu các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, bản chất nước bị ô nhiễm do đâu (kim loại nặng, hợp chất hữu cơ) để có hướng xử lí phù hợp.

- GV đặt câu hỏi bổ sung: “Để xử lí nước bị ô nhiễm do nồng độ chất hữu cơ quá cao hay nước bị nhiễm kim loại nặng thì cần chọn vi sinh vật có đặc điểm gì? Cho ví dụ?

à HS dựa vào thông tin trong SGK mục II kết hợp với những kiến thức đã học để trả lời.

- GV yêu cầu HS đọc nội dung thông tin mục II,  trả lời câu hỏi phần dừng lại và suy ngẫm

·        Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm nguồn nước?

·        Trong quá trình xử lý ô nhiễm nước bằng vi sinh vật, cần kết hợp những phương pháp nào?

·         Trình bày ưu điểm của phương pháp cố định vi sinh vật trong xử lý nước ô nhiễm.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin, quan sát hình ảnh, video GV trình chiếu.

- HS thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

II. Cách xứ lí  nước thải và làm sách nước

- Ô nhiễm nguồn nước do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế,... không được xử lí đúng cách đã thải ra ao, hồ, sông gây ô nhiễm.

- Để xử lý nước thải hiệu quả, cần kết hợp phương pháp xử lý vi sinh vật với phương pháp vật lí (lọc nước qua lưới chắn rác, phương pháp lắng,...), hoá học (nhiều nước thải có chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà,...).

- Xử lý nước thải bằng phương pháp cố định vi sinh vật có các ưu điểm:

·        Vi sinh vật được bổ sung vào nước bị ô nhiễm sẽ làm giảm độc của chất gây ô nhiễm bằng các cơ chế: phân giải hiếu khí hoặc kị khí hợp chất hữu cơ thành CO, và nước làm giảm nồng độ chất hữu cơ trong nước; vi sinh vật hấp thụ, liên kết hoặc chuyển hoá kim loại nhằm khử độc, tích tụ và tập trung kim loại, thuận lợi cho quá trình kết tủa kim loại, lắng và tách kim loại khỏi môi trường nước.

·        Các vi sinh vật được cố định trong các lớp màng hoặc các hạt. Việc cố định này cho phép kiểm soát được các yếu tố kết hợp trong quá trình xử lý nước thải như tốc độ sục khí, tốc độ dòng chảy.