• Vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người:

- Trong trồng trọt: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh, thuốc trừ sâu sinh học,… thay thế phân bón và thuốc trừ sâu hóa học, mang lại năng suất cho cây trồng, bảo vệ môi trường.

- Trong chăn nuôi: ứng dụng vi sinh vật để ủ thức ăn cho vật nuôi, sản xuất các chế phẩm sinh học giúp vật nuôi tăng cường sức đề kháng, cho năng suất cao.

- Trong bảo quản và chế biến thực phẩm: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất rượu, bia, muối chua rau củ,…

- Trong sản xuất dược phẩm: ứng dụng vi sinh vật để sản xuất thuốc kháng sinh, vaccine, men tiêu hóa,…

• Vai trò của vi sinh vật trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ từ xác chết của động, thực vật, rác thải, các chất hữu cơ lơ lửng trong nước làm cho môi trường sạch hơn, hạn chế ô nhiễm.

Đặc điểm của một số chủng vi sinh vật tham gia trong xử lí ô nhiễm môi trường:

- Kích thước nhỏ.

- Trao đổi chất và chuyển hóa với tốc độ nhanh.

- Sinh trưởng và sinh sản nhanh.

- Phân bố rộng, nhiều chủng loại.

- Dễ bị tác động của môi trường.

- Thích nghi tốt và dễ phát sinh các biến dị.

Những nhóm vi sinh vật chính tham gia vào xử lí ô nhiễm môi trường:

- Vi sinh vật phân giải tinh bột.

- Vi sinh vật phân giải cellulose.

- Vi sinh vật phân giải protein.

- Vi sinh vật phân giải lipid.

• Có nhiều nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Do đó, việc xử lí ô nhiễm môi trường không chỉ là xử lí nước thải, rác thải và khí thải mà còn cần xử lí tồn dư các loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, dầu tràn trên biển, chất phóng xạ, tiếng ồn,…

• Ngoài rác thải, khí thải và nước thải, ô nhiễm môi trường còn liên quan tới các vấn đề khác như ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm ánh sáng, ô nhiễm nhiệt và ô nhiễm tầm nhìn (mất mĩ quan đô thị),…

- Không có vi sinh vật thì rác thải sẽ bị tồn đọng gây ra ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước; gây ra mùi hôi thối; chiếm chỗ ở của con người và động thực vật; không xảy ra chu trình chuyển hóa vật chất, dẫn đến giảm lượng mùn, khoáng chất cung cấp cho thực vật;… Bởi vậy, nếu không có vi sinh vật thì sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của các sinh vật trên Trái Đất trong đó có con người.

- Khó có loài sinh vật nào có thể thay thế hoàn toàn vi sinh vật, vì một số chất chỉ có vi sinh vật mới có khả năng tổng hợp được (ví dụ: enzyme nitrogenase chỉ được tổng hợp bởi các vi khuẩn cố định nitrogen,…) hoặc chỉ có vi sinh vật mới có thể thực hiện các quá trình sinh hóa nhất định (oxi hóa sắt,…).

Các dạng ô nhiễm môi trường đất:

- Ô nhiễm môi trường đất theo nguồn gốc phát sinh như: chất thải công nghiệp (khai thác mỏ; sản xuất nhựa dẻo, nilon; hóa chất; đốt cháy than để chạy nhà máy nhiệt điện;…); chất thải nông nghiệp (phân bón hữu cơ, vô cơ; thuốc trừ sâu; thuốc bảo vệ thực vật;…); chất thải sinh hoạt (tro than; rác thải thức ăn; nước thải, phân, nước tiểu;…); đất bị nhiễm phèn hay nhiễm mặn tự nhiên (lượng muối trong nước biển hoặc các mỏ muối và gley hóa trong đất) sinh ra các độc tố.

- Ô nhiễm môi trường đất do các tác nhân gây ô nhiễm: chất thải khí CO, chất thải kim loại, chất phóng xạ, các chất thải hóa học và hữu cơ (phân bón, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa), dầu.

Hậu quả của ô nhiễm môi trường đất:

- Đất bị ô nhiễm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người thông qua tiếp xúc hay do sự bốc hơi các chất gây ô nhiễm từ đất vào môi trường, đất bị ô nhiễm ngấm vào tầng nước ngầm cũng trở thành mối đe dọa đến sức khỏe con người.

- Ngoài ra, các chất độc hại trong đất bị ô nhiễm có thể đi vào và tích lũy trong cơ thể các loài động vật, thực vật, khi con người sử dụng các loài này làm thức ăn sẽ bị ngộ độc, thậm chí tử vong.

Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước là: những chất độc hại có trong tự nhiên, các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt.

Hậu quả của ô nhiễm môi trường nước: Nước bị ô nhiễm làm mất nguồn nước sạch cung cấp cho đời sống hằng ngày; hàm lượng chất độc trong nước cao gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người, làm chết nhiều loài động vật, thực vật gây suy giảm đa dạng sinh học và nguồn thực phẩm tự nhiên; làm ảnh hưởng đến hoạt động trồng trọt, chăn nuôi;…

Tùy theo nguồn gốc mà chất thải rắn được chia thành các dạng khác nhau:

- Các chất thải rắn sinh hoạt: các đồ dùng bằng nhựa, thủy tinh,…; chất thải (phân); tro than; các loại thực phẩm;…

- Các chất thải rắn công nghiệp: vải vụn, sắt, thép,…

- Các chất thải rắn y tế: các dụng cụ y tế,…

- Các chất thải rắn đô thị: các chất thải từ cơ quan, trường học, hộ gia đình,…

- Các chất thải rắn xây dựng: gạch, đá, xi măng,…

- Chất thải rắn nông nghiệp: các loại rau, củ đã bị hư hỏng,…

- Học sinh tiến hành khảo sát tình trạng ô nhiễm rác thải của địa phương theo mẫu gợi ý sau:

- Chú ý:

+ Địa điểm khảo sát: khu chợ, bệnh viện, công viên,…

+ Đánh giá tình trạng ô nhiễm ở địa điểm khảo sát theo các mức độ: ít, vừa phải, nghiêm trọng và rất nghiêm trọng.

+ Có thể phỏng vấn người dân địa phương để thu thập thêm thông tin.

Vi sinh vật có kích thước nhỏ nhưng lại có vai trò rất quan trọng trong cân bằng hệ sinh thái vì: Hầu hết vi sinh vật đều tham gia và đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa vật chất ở hệ sinh thái. Vi sinh vật không trực tiếp phân hủy các hợp chất hữu cơ mà chỉ tham gia chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành những chất đơn giản như đường, amino acid, lipid,… nhờ enzyme ngoại bào. Do có sự tham gia của vi sinh vật vào quá trình phân giải các chất mà chuỗi thức ăn và lưới năng lượng của hệ sinh thái luôn được duy trì ở trạng thái cân bằng.

Vai trò của vi sinh vật trong xử lí môi trường: Vi sinh vật có khả năng phân giải và chuyển hóa lâu dài nên có hiệu quả cao trong xử lí môi trường. Các vi sinh vật này phân bố rộng trong đất, nước, không khí và tồn tại cả trong rác thải cần xử lí,… Quá trình phân hủy, chuyển hóa nhanh các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp,… của vi sinh vật thành các chất an toàn, góp phần làm sạch môi trường và cải thiện môi trường lí, hóa, sinh trong tự nhiên giúp cân bằng chất dinh dưỡng có trong môi trường, nhờ đó, đảm bảo cân bằng hệ sinh thái trong môi trường.

Vai trò của vi sinh vật trong xử lí chất thải rắn được ứng dụng nhiều trên thế giới là:

- Giúp cân bằng hệ sinh thái và chất dinh dưỡng trong môi trường.

- Cải thiện môi trường lí, hóa, sinh trong tự nhiên.

- Mang lại hiệu quả cao do vi sinh vật có khả năng phân giải và chuyển hóa lâu dài.

- Phân hủy, chuyển hóa nhanh các phế thải sinh học, nông nghiệp, công nghiệp,… thành các chất an toàn, góp phần làm sạch môi trường.

Một số vai trò khác trong việc xử lí môi trường bằng công nghệ vi sinh vật chưa được đề cập trong bài:

- Giúp cải thiện chất lượng môi trường: cung cấp chất dinh dưỡng, tạo độ thoáng khí cho các sinh vật hoạt động).

- Đảm bảo quá trình phân hủy và phục hồi sinh học diễn ra hiệu quả.

- Thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất độc nhờ chủ động tạo và chọn các giống vi sinh vật có hoạt tính mạnh.