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

CHÀO MỪNG CẢ LỚP

ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Nước sông bị ô nhiễm do chất thải sinh hoạt

Nước biển bị ô nhiễm do sự cố tràn dầu

KHỞI ĐỘNG

Đất bị ô nhiễm do rác thải

Đất bị ô nhiễm do kim loại nặng

Hãy đưa ra biện pháp xử lí các tình trạng ô nhiễm dựa trên những kiến thức đã có của bản thân?

Vi sinh vật được sử dụng trong xử lí ô nhiễm môi trường như thế nào?

CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

BÀI 11:

NỘI DUNG BÀI HỌC

I.

XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT

II.

XỬ LÍ NƯỚC THẢI VÀ LÀM SẠCH NƯỚC THẢI

NỘI DUNG BÀI HỌC

III.

CÔNG NGHỆ THU NHẬN KHÍ SINH HỌC

IV.

CÔNG NGHỆ XỬ LÍ CHẤT THẢI RẮN

XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT

I.

Hoạt động của con người: sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt hằng ngày,…

Nguyên nhân gây ô nhiễm đất

Hoạt động của tự nhiên: cháy rừng, núi lửa,...

• Các chất gây ô nhiễm đất chủ yếu là kim loại nặng, hợp chất hữu cơ khó phân huỷ: 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.

HOẠT ĐỘNG NHÓM

• 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.

Trong điều kiện môi trường đất bị ô nhiễm diện rộng, việc xử lí tại chỗ là cần thiết, phù hợp.

xử lí tại chỗ

mang đất đến nơi xử lí

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?

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, chỉ có hiệu quả trong phạm vi nhỏ hẹp.

CÁCH XỬ LÍ NƯỚC THẢI VÀ LÀM SẠCH NƯỚC

II.

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI

• Nêu nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, bản chất nước bị ô nhiễm do đâu (kim loại nặng, hợp chất hữu cơ)?
• 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?

Câu 1

Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm nguồn nước?

Câu 2

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

Câu 3

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

Dừng lại và suy ngẫm

• Ô nhiễm nguồn nước do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế,... không được xử lí đúng cách 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,...)..

Ưu điểm

Vi sinh vật được bổ sung vào sẽ làm giảm độc của chất gây ô nhiễm bằng các cơ chế:

Các vi sinh vật được cố định trong các lớp màng hoặc hạt

• Phân giải hiếu khí hoặc kị khí → Giảm nồng độ chất hữu cơ trong nước.
• Vi sinh vật hấp thụ, liên kết hoặc chuyển hoá kim loại → Khử độc, tích tụ và tập trung kim loại, thuận lợi cho quá trình kết tủa, lắng và tách kim loại khỏi môi trường nước

Cho phép kiểm soát các yếu tố kết hợp trong quá trình xử lý nước thải: tốc độ sục khí, tốc độ dòng chảy.

CÔNG NGHỆ THU NHẬN KHÍ SINH HỌC

III.

Em đã từng thấy bể biogas chưa và bể biogas mang lại những lợi ích gì?

• Bể biogas xử lý chất thải tạo thành khí sinh học được dùng làm chất đốt.
• Chất thải sau khi xử lí được dùng làm phân bón.

Bể biogas hoạt động ra sao để mang lại những lợi ích đó?

Trả lời câu hỏi

THẢO LUẬN NHÓM

• Khí sinh học là gì?
• Khí sinh học có thể được hình thành trong điều kiện nào?
• Nêu ví dụ về vi sinh vật có khả năng tạo khí sinh học.
• Phân tích ưu điểm của công nghệ tạo khí sinh học bởi vi sinh vật.

Khí sinh học được tạo ra từ các chất thải hữu cơ, là hỗn hợp khí gồm CH4, CO2, H2, và hơi nước.

Khí sinh học được hình thành trong điều kiện kị khí.

Vi sinh vật có khả năng tạo khí sinh học, có đặc điểm sinh trưởng và sinh sản được trong điều kiện kị khí như các chi Methanobacterium, Methanococcus,...

Ưu điểm

Tạo ra khí sinh học, phục vụ nhu cầu sử dụng của con người (dùng làm chất đốt hoặc chuyển hoá thành điện năng).

Rác thải sau khi được xử lí có thể sử dụng làm phân bón hữu cơ, có lợi ích về kinh tế, tăng giá trị sản xuất nông nghiệp, hạn chế ô nhiễm môi trường do chất thải hữu cơ.

CÔNG NGHỆ XỬ LÍ CHẤT THẢI RẮN

IV.

Nêu một số loại rác thải thuộc loại chất thải hữu cơ rắn và các phương pháp xử lí chất thải hữu cơ rắn bằng vi sinh vật.

Phương pháp xử lí chất thải hữu cơ rắn bằng vi sinh vật:

• Thu khí sinh học bằng hầm biogas.
• Ủ phân hữu cơ.

Mục đích của việc bổ sung gỗ vụn và bùn hoạt tính là gì?

Cung cấp nguồn carbon cho vi sinh vật sử dụng.

Giúp tăng số lượng vi sinh vật phân giải chất hữu cơ.

► DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM

Câu 1. Theo em, để ứng dụng vi sinh vật trong phân huỷ rác thải sinh hoạt, trước hết cần phải làm gì?

Câu 2. Kể tên một số sản phẩm từ quá trình xử lý rác thải hữu cơ rắn bằng công nghệ vi sinh vật.

Câu 3. Tại sao trong quá trình ủ phân hữu cơ, nhiệt độ có thể lên tới trên 60 °C nhưng vẫn còn nhiều vi sinh vật sinh trưởng và sinh sản?

Để ứng dụng vi sinh vật trong phân huỷ rác thải sinh hoạt, bước đầu tiên cần phân loại rác thải hữu cơ và rác thải vô cơ.

Một số sản phẩm từ quá trình xử lý rác thải hữu cơ rắn bằng công nghệ vi sinh vật: khí sinh học (biogas), phân hữu cơ,...

Trong quá trình ủ phân hữu cơ, nhiệt độ sẽ thay đổi theo thời gian, ở mỗi khoảng nhiệt sẽ có các nhóm vi sinh vật khác nhau phát triển.

Khi nhiệt độ đống ủ từ 40 °C đến 60 °C, nhóm vi sinh vật ưa ấm phát triển, còn khi nhiệt độ từ 60 °C đến 80 °C thì nhóm vi sinh vật ưa nhiệt phát triển.

--------------- Còn tiếp ---------------