Bỏ qua tới nội dung chính

Chuyên đề 10.3: Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường

Chuyên đề: Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường

Phân giải hiếu khí, kị khí, lên men và các công nghệ xử lí đất, nước thải, khí sinh học, chất thải rắn.

Khoảng 40 phútChờ thẩm định chuyên môn
Mục lục bài học
  1. Yêu cầu cần đạt
  2. Vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
  3. Các kiểu phân giải trong xử lí môi trường
  4. Một số công nghệ ứng dụng
  5. Thực hành và luyện tập

Yêu cầu cần đạt

  1. Nêu được vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
  2. Mô tả được quá trình phân giải các hợp chất trong xử lí môi trường bằng công nghệ vi sinh: phân giải hiếu khí, kị khí, lên men.
  3. Trình bày được một số công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí môi trường: xử lí ô nhiễm môi trường đất; xử lí nước thải và làm sạch nước; thu nhận khí sinh học; xử lí chất thải rắn.
  4. Cần thực hiện trực tiếpThực hiện được dự án: Điều tra công nghệ ứng dụng vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường tại địa phương (xử lí rác thải, nước thải,...).
    BioLab hỗ trợ
    Bài học giới thiệu công nghệ vi sinh vật xử lí rác thải, nước thải và gợi ý câu hỏi điều tra.
    Phải làm trực tiếp
    Điều tra thực tế tại địa phương theo nhóm, theo hướng dẫn của giáo viên và theo quy định an toàn.

Trích nguyên văn yêu cầu cần đạt của Chương trình GDPT 2018 môn Sinh học. Yêu cầu có nhãn "Cần thực hiện trực tiếp" chỉ được BioLab hỗ trợ một phần; hoạt động ảo không thay thế thực hành, dự án hay tranh luận thật trên lớp.

Vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm

Xử lí sinh học là dùng vi sinh vật (hoặc quá trình chuyển hoá của chúng) để loại bỏ chất ô nhiễm. Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong rác, nước thải thành chất đơn giản ít độc (CO₂, H₂O, muối khoáng, khí methane...), một số loài còn biến đổi chất độc thành dạng ít độc hơn.

  • Ví dụ: sau sự cố tràn dầu Exxon Valdez ở Alaska, vi khuẩn phân huỷ dầu là một trong các biện pháp làm sạch.
  • Một số vi khuẩn (như Pseudomonas aeruginosa) chuyển ion thuỷ ngân độc thành dạng nguyên tố ít độc hơn.

Các kiểu phân giải trong xử lí môi trường

So sánh ba kiểu phân giải
KiểuĐiều kiệnSản phẩm chínhỨng dụng
Phân giải hiếu khíCó O₂ (sục khí, đảo trộn)CO₂, H₂O, muối khoángBể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học xử lí nước thải; ủ phân compost
Phân giải kị khíKhông có O₂Khí methane, CO₂ và các chất khácBể phân huỷ bùn, hầm biogas
Lên menKhông có O₂; chất nhận electron là chất hữu cơAcid hữu cơ, ethanol, CO₂Giai đoạn đầu của phân huỷ kị khí; ủ chua phụ phẩm làm thức ăn chăn nuôi

Một số công nghệ ứng dụng

Sơ đồ xử lí nước thải bằng vi sinh vậtNước thải qua lắng sơ cấp tách chất rắn; vào bể bùn hoạt tính được sục khí, vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu cơ; qua lắng thứ cấp rồi xả ra. Bùn từ các bể lắng vào bể phân huỷ kị khí, tạo khí sinh học (methane).Lắng sơ cấptách chất rắnBùn hoạt tínhsục khí, hiếu khíLắng thứ cấpNước đã xử líBể phân huỷ kị khíbùn → khí sinh học (CH₄)Methane dùng làm nhiên liệu;bùn còn lại làm phân bón, chôn lấp
Hình 1. Sơ đồ đơn giản một hệ thống xử lí nước thải: lắng sơ cấp, xử lí hiếu khí bằng vi sinh vật (bùn hoạt tính), lắng thứ cấp; bùn được phân huỷ kị khí tạo khí sinh học.
  • Xử lí ô nhiễm đất: bổ sung vi sinh vật hoặc tạo điều kiện (dinh dưỡng, oxygen) cho vi sinh vật có sẵn phân huỷ dầu mỏ, một số thuốc bảo vệ thực vật trong đất.
  • Xử lí nước thải và làm sạch nước: (1) xử lí sơ cấp – tách chất rắn bằng lắng, ít hoạt động vi sinh vật; (2) xử lí thứ cấp – chủ yếu hiếu khí: trong bể bùn hoạt tính, không khí được sục vào, vi sinh vật kết thành bông và phân giải chất hữu cơ; bể lọc sinh học cho nước chảy qua lớp vật liệu phủ màng vi sinh vật; (3) có nơi xử lí bậc ba – vi khuẩn chuyển hợp chất nitrogen thành N₂ để tránh phú dưỡng nguồn nước.
  • Thu nhận khí sinh học: chất thải hữu cơ (phân chuồng, bùn thải) được phân huỷ kị khí; vi sinh vật lên men và vi khuẩn cổ sinh methane tạo khí sinh học dùng để đun nấu, phát điện.
  • Xử lí chất thải rắn: ủ phân compost (vi sinh vật hiếu khí phân giải rác hữu cơ thành phân bón); chôn lấp hợp vệ sinh (phân huỷ kị khí, cần thu gom khí và nước rỉ rác).

Thực hành và luyện tập

Đọc xong chưa phải là thành thạo: đạt từ 80 % số câu đúng trong phần luyện tập để được đánh dấu thành thạo.

Nguồn tham chiếu và trạng thái thẩm định
  • Chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học

    Bộ Giáo dục và Đào tạo · Ban hành kèm Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018

    Mức B: Đối chiếu qua bản đăng lại của cơ sở giáo dục · Yêu cầu cần đạt

    Chi tiết đối chiếu

    Phần: Mục tiêu và năng lực sinh học (tr. 5–7); toàn bộ nội dung giáo dục lớp 10 (tr. 13–21) và Chuyên đề học tập 10.1–10.3 (tr. 21–24 của tệp PDF)

    Bản đăng lại tệp PDF của Bộ trên cổng thông tin Trường THCS An Đồng (Hải Phòng). Đã đối chiếu nguyên văn toàn bộ yêu cầu cần đạt lớp 10 (cốt lõi và 3 chuyên đề), thứ tự và tiêu đề các phần, chủ đề. Chưa truy cập được bản gốc trên moet.gov.vn (404).

    Truy cập 2026-10-23 · Tệp đã đọc

  • Thông tư sửa đổi, bổ sung một số nội dung trong Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT

    Bộ Giáo dục và Đào tạo · 13/2022/TT-BGDĐT ngày 03/8/2022

    Mức A: Đã đối chiếu văn bản chính thức · Văn bản sửa đổi — không sửa môn Sinh học

    Chi tiết đối chiếu

    Phần: Điều 1–3 (tr. 1–3 của bản ký số)

    Điều 1 sửa Chương trình tổng thể (Sinh học là môn lựa chọn, 70 tiết/năm ở THPT); Điều 2 chỉ sửa chương trình môn Lịch sử. Không sửa yêu cầu cần đạt môn Sinh học. Không đọc 65 trang phụ lục (chương trình môn Lịch sử).

    Truy cập 2026-10-23 · Tệp đã đọc

  • Thông tư sửa đổi, bổ sung một số nội dung trong Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT

    Bộ Giáo dục và Đào tạo · 17/2025/TT-BGDĐT ngày 12/9/2025

    Mức A: Đã đối chiếu văn bản chính thức · Văn bản sửa đổi — không sửa môn Sinh học

    Chi tiết đối chiếu

    Phần: Điều 1 (5 khoản, Phụ lục I–V)

    Điều 1 chỉ sửa các chương trình: Lịch sử và Địa lí (tiểu học, THCS), Lịch sử lớp 10, Địa lí, Giáo dục công dân. Không có môn Sinh học. Đọc qua lớp chữ OCR của tệp PDF chính thức (mất dấu nhưng đọc được cấu trúc điều khoản).

    Truy cập 2026-10-23 · Tệp đã đọc

  • Biology 2e

    Clark M. A., Douglas M., Choi J. — OpenStax, Rice University (CC BY 4.0)

    Mức D: Chỉ qua nguồn tổng hợp thứ cấp · Kiến thức nền

    Chi tiết đối chiếu

    Phần: Mục 1.2, 2.1–2.3, 3.1–3.5, 4.1–4.4 (4.2 tế bào nhân sơ, 4.4 hệ thống nội màng: đọc thêm 2026-10-26 cho mô hình 3D); 5.2, 5.3 (vận chuyển thụ động, chủ động: đọc 2026-10-26 cho mô phỏng vận chuyển qua màng); 6.1, 6.4 (chuyển hoá, ATP); 7.1, 7.4, 7.5 (hô hấp, lên men); 8.1 (quang hợp); 9.1–9.3 (thông tin tế bào); 10.2–10.4 (chu kì tế bào, ung thư); 11.1 (giảm phân); 17.1 (nhân bản vô tính); 21.1–21.2 (virus); 22.5 (vi khuẩn có lợi); 32.3 (nuôi cấy mô thực vật)

    Giáo trình đại học mở, có bình duyệt; đã đọc trực tiếp các mục nêu trên. Là tài liệu tổng hợp (thứ cấp) nên xếp mức D. Dùng để kiểm tra kiến thức khoa học, không thay thế sách giáo khoa Việt Nam.

    Truy cập 2026-10-23

  • EPOB 3400 Microbiology – Lecture 17 (xử lí nước thải)

    University of Colorado Boulder (bài giảng)

    Mức D: Chỉ qua nguồn tổng hợp thứ cấp · Kiến thức nền

    Chi tiết đối chiếu

    Phần: Xử lí sơ cấp, thứ cấp hiếu khí (lọc sinh học, bùn hoạt tính), bể phân huỷ kị khí sinh khí methane, xử lí bậc ba (nitrate hoá, khử nitrate)

    Bài giảng đại học, đã đọc trực tiếp; không ghi tác giả, nội dung cũ (2000).

    Truy cập 2026-10-24

Phần giải thích do BioLab biên soạn theo yêu cầu cần đạt, không sao chép sách giáo khoa và chưa được giáo viên hoặc chuyên gia thẩm định.

BioLab

Phòng thí nghiệm Sinh học tương tác cho học sinh THPT.

Nội dung bám theo Chương trình GDPT 2018 môn Sinh học, do BioLab biên soạn và đang chờ thẩm định chuyên môn.