Sinh học - Chương 1: Chương mở đầu

CHƯƠNG 1 CHƯƠNG MỞ ĐẦU TS. Lê Quốc Tuấn Khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh Giới thiệu Công nghệ sinh học là việc ứng dụng các cá thể, hệ thống hoặc quá trình sinh học vào việc sản xuất và phục vụ đời sống. Côngâ nghệä sinh họïc môiâ trườøng làø “nhữngõ ứùng dụïng cụï thểå củûa côngâ nghệä sinh họïc trong việäc giải quyếát cáùc vấán đềà môiâ trườøng, bao gồàm xửû lýù chấát thảûi, kiểåm soáùt ôâ nhiễmã , sảûn xuấát sạïch hơn” Lượïc sửû côngâ nghệä sinh họïc ™ Côngâ nghệä sinh họïc đãõ đượïc ứùng dụïng thờøi cổå đạïi ™ ỨÙng dụïng trong làøm rượïu, làøm báùnh mỳø, làøm bơ, làøm yogurt ™ Sảûn xuấát rượïu, aceton vàø chếá tạïo cao su ™ ỨÙng dụïng trong y họïc, thờøi Louis Pasteur. Sảûn xuấát penicillin, chấát kháùng sinh ™ Sảûn xuấát đườøng, bộät ngọït Nhữngõ lýù do khiếán côngâ nghệä sinh họïc pháùt triểån ¾ Giáù cảû củûa dầàu, khí đốát vàø cảû methanol tăngê nhanh hơn mong đợïi. ¾ Cáùc loạïi thựïc phẩåm như cáù, đậäu nàønh, thịt cóù sựï cạïnh tranh gay gắét. ¾ Sựï khan hiếám lương thựïc diễnã ra do việäc đầàu cơ vàø phânâ phốái độäc quyềàn. ¾ Cuộäc “cáùch mạïng xanh”, sựï pháùt triểån củûa cáùc giốáng câyâ trồàng cho năngê suấát cao. Côngâ nghệä sinh họïc hiệän nay 9 Thựïc vậät chuyểån gene cóù nhữngõ đặëc tính mớùi như kháùng thuốác diệät cỏû (câyâ bôngâ ) hoặëc phânâ hủûy tinh bộät (amylase) củûa Saccharomyces cerevisiae. 9 Thay thếá nhữngõ gen cóù sẵün đểå tạïo nênâ nhữngõ câyâ cóù đặëc tính mớùi, năngê xuấát cao, chốáng chịu tốát. 9 Nhậän thứùc củûa cộäng đồàng đốái vớùi côngâ nghệä sinh họïc. Mo á i t ư ơ n g q u a n g i ư õ a c o â n g n g h e ä s i n h h o ï c v a ø c a ù c n g a ø n h k h a ù c ( H o u w i n k , 1 9 8 9 ) Côngâ nghệä sinh họïc môiâ trườøng ™ Côngâ nghệä sinh họïc môiâ trườøng làø ứùng dụïng côngâ nghệä sinh họïc cho cáùc vấán đềà môiâ trườøng. ™ CNSH môiâ trườøng cóù thểå kiểåm soáùt nhữngõ rủûi ro, tai nạïn vàø đưa ra nhữngõ phương pháùp xửû lýù ôâ nhiễmã . ™ Sựï chúù ýù củûa ngườøi dânâ vềà khí nhàø kính, sựï nóùng lênâ củûa tráùi đấát táùc độäng đếán khí hậäu toàøn cầàu vàø mựïc nướùc biểån tăngê lênâ . Luậät vàø pháùp chếá „ Hiếán chương hộäi nghị vềà môiâ trườøng tạïi Rio, Kyoto cóù nhữngõ định hướùng cho nhữngõ hoạït độäng tương lai. „ Tiếáp cậän thôngâ tin môiâ trườøng. „ Luậät môiâ trườøng đượïc áùp dụïng rộäng rãiõ . „ Thu phí môiâ trườøng „ Kiểåm soáùt ôâ nhiễm㠄 Ngănê cảûn hoặëc làøm giảûm sựï pháùt thảûi cáùc chấát gâyâ ôâ nhiễmã bằèng côngâ nghệä cóù sẵün nhưng tiếát kiệäm chi phí „ Sựï pháùt triểån côngâ nghiệäp nênâ xem xéùt ýù kiếán củûa cáùc chuyênâ gia vàø cộäng đồàng đểå tráùnh gâyâ ảûnh hưởûng đếán môiâ trườøng Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Ô Â nhiễmã côngâ nghiệäp Chấát gâyâ ôâ nhiễmã đếán từø nhiềàu nguồàn ởû nhiềàu dạïng kháùc nhau Chấát gâyâ ôâ nhiễmã ởû nồàng độä cao hiệän diệän trong cáùc cửûa sôngâ , sôngâ vàø hồà. Kim loạïi khôngâ đượïc làøm giảûm bởûi cáùc hệä thốáng sinh họïc nhưng cóù thểå đượïc tích lũỹ trong cơ thểå vi sinh vậät. Ô NHIỄM MÔI TR à  ƯỜØNG ĐẤÁT Ô NHIỄM MÔI TR à  ƯỜØNG NƯỚÙC Chấát thảûi hữũ cơ như chấát thảûi chếá biếán thựïc phẩåm cóù thểå đượïc phânâ hủûy hoặëc xửû lýù giốáng như đốái vớùi chấát thảûi sinh hoạït. Nhiềàu chấát thảûi tổång hợïp cóù thểå bị phânâ hủûy bởûi cáùc quáù trình sinh họïc nhưng phảûi mấát rấát nhiềàu thờøi gian. Chúùng cóù thểå đượïc tích lũỹ trong cáùc môâ mởû củûa sinh vậät. Nấám vàø vi khuẩån đượïc phânâ lậäp cóù thểå phânâ giảûi cáùc loạïi hợïp chấát nhưng rấát chậäm, vàø chúùng cũngõ gâyâ rấát nhiềàu khóù khănê cho vi sinh vậät đểå xửû lýù. Cáùc yếáu tốá cóù thểå phânâ hủûy chấát thảûi Mộät sốá côngâ trình xửû lýù nướùc thảûi ứùng dụïng CNSH Mặët cắét côngâ nghệä Hệä thốáng xửû lýù nướùc thảûi Ô nhiễm không khí Định nghĩa Chất gây ô nhiễm không khí là chất có trong không khí có thể gây độc lên con người và môi trường „ Chấát gâyâ ôâ nhiễmã khôngâ khí cóù thểå ởû dạïng hạït rắén, dạïng giọït lỏûng, hoặëc dạïng khí. Chúùng cóù thểå làø cáùc hợïp chấát tựï nhiênâ hoặëc do con ngườøi tạïo ra. Phân loại Chất gây ô nhiễm không khí có thể phân thành 2 loại: „ Chấát gâyâ ôâ nhiễmã khôngâ khí sơ cấáp: làø chấát trựïc tiếáp đượïc thảûi ra từø mộät quáù trình. Ví dụï: Tro bụïi từø núùi lửûa, CO2 từø khóùi xe, hoặëc SO2 từø cáùc nhàø máùy. „ Chấát gâyâ ôâ nhiễmã khôngâ khí thứù cấáp: làø cáùc chấát khôngâ đượïc thảûi trựïc tiếáp màø đượïc tạïo thàønh do phảûn ứùng giữã cáùc chấát sơ cấáp vớùi nhau. Khoảng 4% người chết ở Mỹ là do ô nhiễm không khí (Theo thống kê của ĐH Harvard) ™ Nhiều chất gây ô nhiễm sơ cấp do con người tạo ra ™ Đường đi và ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm không khí phức tạp ™ Kiểm soát ô nhiễm không khí cần phải có sự đồng thuận của nhiều cộng đồng trên thế giới Phân loại Nguồn EPA Các con đường gây ô nhiễm không khí Các nguồn gây ô nhiễm không khí trong nhà Hút thuốc lá gây ung thư phổi Sulfur oxide (SOx), đặc biệt là SO2 „ Có nguồn gốc từ núi lửa hoặc khói bụi các nhà máy „ Oxi hóa thành SO3, tạo ra H2SO4 bởi xúc tác NO2, gây nên mưa acid. „ Gây ô nhiễm môi trường do việc sử dụng dầu làm nguồn cung cấp năng lượng đã sinh ra một lượng lớn SO2 Một số chấy gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng của chúng Sự hình thành và chuyển hóa SOx trong không khí và mưa acid „ Nitrogen oxides (NOx), đặc biệt là NO2 „ Có nguồn gốc từ quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao „ Là một khí độc có màu vàng đỏ. „ Một trong những chất gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng nhất Một ví dụ về sự tạo thành Nitrogen oxides (NOx), đặc biệt là NO2 Sự hình thành mưa acid và tác hại của nó „ Carbon monoxide (CO) „ Không màu, không mùi, không gây kích thích nhưng rất độc. „ Là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu như khí đốt, than, gỗ. „ Một lượng lớn CO thải ra từ xe hơi, xe máy „ Carbon dioxide (CO2) „ Là khí gây hiệu ứng nhà kính. „ Là sản phẩm của quá trình đốt cháy Hiệu ứng nhà kính Biệän pháùp khắéc phụïc ôâ nhiễmã khôngâ khí „ Giảûm việäc đốát nhiênâ liệäu hóùa thạïch, chuyểån sang dùøng gas hoặëc cáùc nguồàn năngê lượïng kháùc. „ Giảûm khí H2S qua quáù trình desulphurisation. „ Tậän dụïng chấát đốát. „ Desulphurisation bằèng cáùch sửû dụïng alkali như vôiâ . Xửû lýù ôâ nhiễmã bằèng côngâ nghệä sinh họïc „ Kiểåm soáùt môiâ trườøng „ Xửû lýù cáùc vùøng đãõ bị ôâ nhiễmã bằèng kỹõ thuậät sinh họïc. „ Loạïi thảûi hoặëc làøm giảûm ôâ nhiễmã hiệän tạïi. „ Ngănê chặën ôâ nhiễmã bằèng cáùc Côngâ nghệä sạïch.