- Vi sinh vật có thể là giải pháp hữu hiệu trong việc giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường.

- Đặc điểm của vi sinh vật giúp chúng thực hiện được vai trò trong việc giải quyết các vấn đề ô nhiễm: Vi sinh vật có khả năng hấp thu, biến đổi các chất gây ô nhiễm môi trường như kim loại nặng, các chất thải hữu cơ,… một cách nhanh chóng, tiết kiệm, hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Nguyên nhân dẫn đến môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng:

- Nước thải, chất thải chứa các kim loại nặng chưa qua quy trình xử lí nghiêm ngặt đã thải ra môi trường dẫn đến hiện tượng tích tụ các kim loại nặng trong đất, nước ở hàm lượng cao.

- Hoạt động y tế, nông nghiệp hay sinh hoạt hằng ngày cũng thải ra môi trường nhiều loại chất thải như dư lượng các loại hóa chất xét nghiệm và điều trị, thuốc bảo vệ thực vật,…

Để xử lí ô nhiễm kim loại nặng bằng phương pháp sử dụng vi sinh vật, cần lựa chọn nhóm vi sinh vật có đặc điểm: có khả năng hấp thụ, lưu giữ, thay đổi trạng thái điện tích kim loại nặng bằng cách liên kết các kim loại trong tế bào, kết tủa, tích tụ hoặc đóng gói các ion kim loại trong màng nhầy ở ngoài tế bào,… giúp chuyển hóa ion kim loại nặng thành dạng không độc và giảm hàm lượng của chúng trong môi trường.

Một số vi sinh vật điển hình có khả năng làm giảm ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường: Bacillus cereus, Enterobacter cloacae, Thiobacillus ferrooxydans, Sporosarcina soli, Viridibacillus arenosi, Penicillium chrysogenum, Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer, Klebsiella oxytoca,…

Một số nguồn chất thải hữu cơ phổ biến: Rác thải sinh hoạt; chất thải trong các quá trình chế biến sản phẩm từ trồng trọt, chăn nuôi; nước thải hữu cơ từ các quá trình sản xuất;…

Vi sinh vật phân giải chất thải hữu cơ bằng cách: Vi sinh vật có khả năng tiết các enzyme ra ngoài môi trường để phân giải các chất thải hữu cơ phức tạp như cellulose, tinh bột, protein, lipid,.... thành những chất hữu cơ đơn giản, sau đó mới hấp thụ các chất này vào cơ thể để cung cấp cho các hoạt động sống.

Chất thải hữu cơ chủ yếu là sinh khối thực vật với thành phần cellulose và pectin chiếm tỉ lệ lớn, ngoài ra còn có thể chứa các protein phức tạp, các chất béo,… → Khi phân giải các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm, các vi sinh vật đã tạo thành các sản phẩm chính là các đường đơn, các amino acid, các acid béo,… cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho vi sinh vật sinh trưởng ngoài ra còn một số sản phẩm trung gian có lợi cho con người.

Một số ứng dụng của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, cải tạo môi trường và ứng dụng tạo sản phẩm hữu ích trong cuộc sống:

- Xử lí chất thải trồng trọt như rơm rạ, bã mía, thân cây ngô, vỏ trấu,… thành phân bón hữu cơ, cồn công nghiệp hay cơ chất trồng nấm,…

- Xử lí chất thải chăn nuôi, rác thải sinh hoạt hữu cơ, sinh khối thực vật thành khí sinh học dùng làm nhiên liệu trong đun nấu trực tiếp hoặc nén hóa lỏng thành nhiên liệu dự trữ hay dùng để sản xuất điện năng,…

Tiêu chí để xác định được môi trường bị ô nhiễm: các tính chất vật lí, hóa học, sinh học của môi trường bị thay đổi, gây tác hại tức thời hoặc lâu dài tới sức khỏe con người, các loài sinh vật và các điều kiện sống khác.

Tiêu chí xác định môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng: Muốn xác định đất có bị ô nhiễm kim loại nặng hay không phải tiến hành theo dõi, phân tích hàm lượng các kim loại nặng có trong đất để xác định hàm lượng cụ thể, sau đó so sánh với bảng tiêu chuẩn. Nếu hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép thì đất bị ô nhiễm kim loại nặng, gây ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng, phát triển của nhiều loài sinh vật, trong đó có con người.

Một số sản phẩm trong đời sống hằng ngày là kết quả của xử lí chất thải hữu cơ bởi vi sinh vật:

- Phân bón hữu cơ thu được khi xử lí rơm rạ nhờ vi sinh vật.

- Cơ chất trồng các loại nấm từ rơm rạ, mùn cưa, thân ngô,…

- Khí sinh học (biogas) dùng làm khí đốt hay sản xuất điện.

Ưu điểm của việc xử lí các chất thải trong trồng trọt bằng ứng dụng công nghệ vi sinh so với việc xử lí bằng cách đốt:

- Không gây ô nhiễm môi trường không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, sinh vật do khói, bụi mịn, khí thải,…

- Tạo ra các sản phẩm hữu ích, tăng tính ứng dụng của sản phẩm nông nghiệp như phân hữu cơ, cơ chất trồng các loại nấm, khí sinh học,…