nghiên cứu một số ứng dụng trong công nghệ sinh học trong cuộc sống

10 563 0
nghiên cứu một số ứng dụng trong công nghệ sinh học trong cuộc sống

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Phần I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Tính cấp thiết vấn đề Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, điều kiện sinh thái đa dạng, đất đai màu mỡ, nguồn lao động phong phú. Đây điều kiện thuận lợi để phát triển nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa với quy mô lớn. Tuy nhiên nguồn phế thải sau thu hoạch lớn, đa dạng. Chương trình triệu đường để lại hàng chục vạn bã mía, mùn mía tàn dư phế thải từ sản xuất, chế biến mía đường. Ngành chế biến xuất cà phê thải môi trường 20 vạn vỏ năm. Hàng năm đồng ruộng, nương rẫy để lại hàng chục triệu phế thải rơm, rạ, lõi ngô, rau quả, thân thực vật… Tất nguồn phế thải phần đốt, phần xử lý, phần lại gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Tập quán đốt rơm rạ, lõi, thân ngô, rau quả… đồng ruộng làm lượng chất dinh dưỡng đất mà gây ô nhiễm môi trường khí độc hại, tro bụi phát tán vào không khí. Mặt khác nước ta hướng sản xuất theo hướng nông nghiệp bền vững – nông nghiệp hữu nhu cầu phân bón hữu ngày tăng cao. Trong phân hữu từ gia súc như: phân lợn, phân trâu, phân gia cầm… không đủ cung cấp cho trồng. Chính Lý xã thuộc huyện Lý Nhân tỉnh Hà Nam, có truyền thống lâu đời với nghề trồng lúa nước. Việc trồng lúa quy mô lớn mang lại hiệu cao nhiên song song với lượng phế thải đồng ruộng tạo lớn. Vì việc điều tra số lượng, thành phần phế thải sau thu hoạch xử lý chúng cần thiết. Nó không làm đồng ruộng mà tạo phân bón hữu trả lại cho đất, giải thiếu hụt phân bón hữu nay, đồng thời giảm bớt chi phí phân bón cho người dân. Xuất phát từ thực tế tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Điều tra số lượng phế thải đồng ruộng đánh giá hiệu việc xử lý phế thải chế phẩm vi sinh vật xã Chính Lý, huyện Lý Nhân, tỉnh Hà Nam” 1.2. Mục đích, yêu cầu 1.2.1.Mục đích - Điều tra số lượng phế thải đồng ruộng xã Chính Lý, huyện Lý Nhân, tỉnh Hà Nam - Đánh giá hiệu chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật địa phương - Đề xuất số biện pháp xử lý có hiệu phù hợp với đặc điểm địa phương 1.2.2.Yêu cầu - Sử dụng phiếu điều tra để điều tra lượng phế thải đồng ruộng xã (90 phiếu) - Các số liệu điều tra phải xác, trung thực, khoa học phải xử lý xác - Các giải pháp đưa phải đáp ứng yêu cầu thực tế - Tiến hành đống ủ có sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân tích tiêu đống ủ Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan phế thải đồng ruộng 2.1.1. Khái niệm phế thải 2.1.1.1. Định nghĩa Phế thải sản phẩm loại bỏ thải trình hoạt động, sản xuất chế biến người Phế thải có nhiều nguồn khác nhau: - Rác thải sinh hoạt, rác thải đô thị - Tàn dư thực vật - Phế thải trình sản xuất, chế biến nông – công nghiệp - Phế thải từ nhà máy công nghiệp như: Nhà máy giấy, khai thác chế biến than, nhà máy đường, nhà máy thuốc lá, nhà máy bia, nước giải khát, lò giết mổ, nhà máy chế biến rau đồ hộp… Phế thải đa dạng, xếp thành nhóm chủ yếu sau: Phế thải hữu cơ; Phế thải rắn; Phế thải lỏng [11] 2.1.1.2. Phế thải đồng ruộng Phế thải đồng ruộng: phế phẩm bỏ trình sản xuất nông nghiệp tàn dư thực vật thân, rễ, nông sản, hoa màu hay rau . Thông thường tàn dư ngũ cốc chứa: 0,5% N, 0,6% P2O5, 1,5% K2O. Như loại phế phẩm nông nghiệp chứa nguyên tố N, P, K, để tự nhiên loại phế thải tự phân hủy để tạo thành phân hữu trình lâu phân bị nhiều chất dinh dưỡng. Hoạt động sản xuất nông nghiệp nước giới nói chung Việt Nam nói riêng hàng năm thải lượng phế thải vô lớn mà để lãng phí chưa giải vấn đề triệt để, phế thải nông nghiệp gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. 2.1.2 Thành phần số lượng phế thải hữu đồng ruộng Phế thải hữu tự nhiên có thành phần phong phú đa dạng. Tuy nhiên, nhìn chung chúng thuộc nhóm hợp chất là: -Nhóm 1: Nhóm hợp chất hữu chứa cacbon gồm: Xenluloza, Hemixenluloza, Pectin, Lignin, Tinh bột. - Nhóm 2: Nhóm hợp chất hữu chứa nitơ gồm: Protein, Kitin Tùy vào vị trí địa lý, điều kiện khí hậu hệ thống canh tác mà thành phần số lượng loại phế thải hữu đồng ruộng khác Bảng 2.1. Lượng chất thải hữu giới năm 2001 Loại chất thải Số lượng( triệu tấn/ năm) Tàn dư thực vật đồng ruộng 1200 Bùn thải 650 Rác thải sinh hoạt 400 Rác vườn 690 Chất thải công nghiệp thực phẩm 420 (Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thùy Dương,2001)[5] Nhìn vào bảng lượng chất thải hữu giới năm 2001 ta nhận thấy tàn dư thực vật đồng ruộng loại chất thải chiếm tỷ lệ cao tổng loại chất thải (1200 triệu / tổng 3360 triệu tấn), 35,7% tổng chất thải hữu giới. Tuy qua thập niên, đến năm 2012 lượng lượng tàn dư thực vật đồng ruộng dẫn đầu tổng lượng chất thải hữu cơ. Vì vấn đề nhiều nhà khoa học nghiên cứu để đưa cách xử lý tối ưu nhất. Bảng 2.2. Hàm lượng xenluloza số tàn dư thực vật đồng ruộng Loại tàn dư thực vật Xenluloza(%) Bông Vỏ hạt 60 Sợi 91 Gỗ thông 41 Rơm Lúa mì 30,5 Lúa mạch 48,34 Kiều mạch 42,8 Lúa nước 43 Vỏ đậu tương 51 Mía Cây 42 Bã 56,6 Thân ngô 36 Cỏ 28 (Nguồn : Dẫn theo Nguyễn Thị Hạnh Dung,1996)[2] Như xenluloza thành phần loại tàn dư thực vật, lại hợp chất hữu khó phân hủy, để chúng tự phân giải điều kiện tự nhiên nhiều thời gian, gây ô nhiễm môi trường, nhiều vấn đề khác. Nhưng vật chất không tự nhiên sinh mà không tự nhiên mà chuyển từ dạng sang dạng khác (định luật bảo toàn lượng). Các hợp chất hữu tuân theo định luật trên, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác tác dụng nhiều yếu tố (vật lý, hóa học, sinh học) tạo thành vòng tuần hoàn khép kín tự nhiên. Do đó, vấn đề xử lý tàn dư thực vật đồng ruộng người ta thường tập trung nghiên cứu phương pháp để trình phân giải, chuyển hóa hợp chất cacbon khó phân giải (chủ yếu xenluloza) diễn thuận lợi nhất. 2.2 Tác động phế thải nông nghiệp đến môi trường sống người Sau người dân thu hoạch nông sản, lượng phế thải bị bỏ lại ruộng không xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nếu phế thải đem đốt tạo khói bụi, phế thải nông nghiệp có chứa hợp chất hữu nên đốt tạo khí CO2, góp phần tăng lượng định khí gây hiệu ứng nhà kính. Khói bụi việc đốt phế thải ảnh hưởng lớn đến người, gây bệnh đường hô hấp, bệnh mắt. Ngoài gây cản trở tầm nhìn người tham gia giao thông phế thải đốt gần đường, dễ gây tai nạn cho người đường, gây cho người cảm giác khó chịu khói, đốt phế thải gây hư hỏng công trình công cộng cầu cống, đường xá. Nếu phế thải không đốt mà để tràn lan ruộng gây mĩ quan, mặt khác gần nguồn nước, phế thải trình phân giải gây ô nhiễm nguồn nước, đống phế thải nơi trú ngụ nhiều sinh vật gây bệnh cho trồng giảm suất, ảnh hưởng tới kinh tế người dân. Dù xử lý theo cách đốt hay để tự phân giải phế thải đồng ruộng có ảnh hưởng không tốt đến môi trường sức khỏe người. Ngoài phế thải xử lý cách làm thất thoát lượng lớn chất hữu đồng ruộng, đất bị thiếu chất dinh dưỡng dễ bị tính chất tốt làm cho suất trồng không cao, người nông dân lãi nhiều làm nông nghiệp. Vì xử lý tàn dư thực vật cách hợp lý mang lại nhiều nguồn lợi cho người. 2.3. Các hình thức xử lý phế thải đồng ruộng Theo Nguyễn Xuân Thành (2003) có phương pháp sau [11]: 2.3.1. Biện pháp chôn lấp Chôn lấp biện pháp lưu giữ chất thải hố đào, phía có phủ lớp đất. Sau thời gian phế thải hữu chuyển hóa thành mùn, đất đưa vào sử dụng. Thực chất phương pháp tạo môi trường yếm khí để hệ VSV yếm khí bán hảo khí hoạt động phân giải chuyển hóa hợp chất hữu cơ. Đây biện pháp xử lý lâu đời, cổ điển đơn giản nhất. Tuy nhiên, phương pháp theo Willison ctv (1980) [dẫn theo Nguyễn Xuân Thành, 2003] phương pháp có nhược điểm: • Đòi hỏi nhiều diện tích đất • Làm giảm thể tích phế thải thời gian xử lý lâu • Có mùi hôi thối, sinh khí độc CH4, H2S, NH3 nước rác rò rỉ làm ô nhiễm môi trường xung quanh mạch nước ngầm gây ảnh hưởng đến sức khỏe người, động vật trồng. • Chịu ảnh hưởng thời tiết Một số nước giới, người ta xây dựng bể lớn lót đáy vật liệu dẻo không thấm nước, kết hợp xử lý với chế phẩm VSV EM để tránh rò rỉ nước từ bãi chôn lấp vùng lân cận xuống nước ngầm đồng thời làm giảm mùi hôi đẩy nhanh trình phân giải phế thải. Mặc dù vậy, biện pháp không thân thiện với môi trường sức khỏe cộng đồng. 2.3.2. Biện pháp đốt Ở nước phát triển phát triển biện pháp dùng phổ biến đốt lộ thiên, mang tính tự phát cao. Khi lượng phế thải tồn dư với lượng lớn mà người nông dân không sử dụng để đun nấu, làm thức ăn gia súc hay vào mục đích khác biện pháp đốt họ lựa chọn. Biện pháp gây ô nhiễm môi trường không khí, nhân tố tăng lượng khí nhà kính (CO2), gây bệnh đường hô hấp mắt mà làm lượng hữu lớn bù trả lại cho đất. 2.3.3. Biện pháp đổ ao hồ, sông ngòi biển Hiện tượng hay xảy vùng có biển, ao hồ hay sông ngòi. Những người nông dân sau thu hoạch nông sản xong phần phế thải họ không dùng đến mang đổ biển, sông ngòi, kênh rạch để đỡ tốn nhiều công phải xử lý. Trước biện pháp thường sử dụng môi trường nước khả đồng hóa chất thải người mật độ dân số tăng cao, diện tích đất canh tác lớn nên lượng phế thải người đổ vào môi trường vượt qua khả làm nó. Vì dẫn đến ô nhiễm môi trường, môi trường nước bị ô nhiễm phế thải đổ vào làm cho hệ sinh thái nước bị cân bằng, môi trường không khí bị ô nhiễm khí trình phân hủy phế thải bốc lên. Những điều gây ảnh hưởng đến sức khỏe người động vật đồng thời tăng nguy lan truyền ô nhiễm diện rộng. Bởi biện pháp không khuyến khích sử dụng. 2.3.4 Biện pháp sinh học 2.3.4.1. Biện pháp làm phân ủ Từ xa xưa loài người biết ủ cây, phân gia súc thành phân hữu để bón cho trồng mang lại hiệu kinh tế cao. Tuy nhiên việc làm sử dụng phân ủ theo kinh nghiệm dân gian, chưa có nghiên cứu đầy đủ phương pháp này. Vào năm đầu kỷ 20 nhiều nhà sinh học bắt đầu nghiên cứu yếu tố tác động vào trình ủ, rút ngắn thời gian nâng cao chất lượng phân ủ Hutchinson Richards (1921) người nghiên cứu trình ủ phân. Sau Horward đưa phương pháp Indoroe – phương pháp hữu với nguyên lý trộn xác hữu với phân gia súc theo tỷ lệ 3: có đảo trộn thường xuyên. Ông phát triển phương pháp ủ loại nguyên liệu khác theo lớp có đảo trộn nhằm tạo điều kiện hiếu khí (dẫn theo Nguyễn Xuân Thành) [10] Từ trở có nhiều công trình nghiên cứu phương pháp ủ phân nhà khoa học giới Việt Nam. Nhờ kỹ thuật ủ ngày hoàn thiện, đáp ứng nhu cầu chế biến chất thải công- nông nghiệp sinh hoạt nhằm kiểm soát ô nhiễm môi trường tăng thêm nguồn phân bón nhờ kỹ thuật ủ ngày hoàn thiện, đáp ứng nhu cầu chế biến chất thải công- nông nghiệp sinh hoạt nhằm kiểm soát ô nhiễm môi trường tăng thêm nguồn phân bón hữu phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp. -Phương pháp ủ phế thải thành đống ủ có đảo trộn: Phế thải chất thành đống có chiều cao từ 1,5 – 2m đảo trộn hàng tuần. Nhiệt độ trung bình trình ủ 55 – 60o C, độ ẩm trì từ 50 – 60%, thời gian kết thúc quy trình ủ – tuần. Trong trình ủ, loại nấm mốc xạ khuẩn chuyển hóa chất hữu thành mùn. Phương pháp đơn giản, dễ thực vệ sinh gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp thường áp dụng nước châu Á Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam … -Phương pháp ủ phế thải thành đống không đảo trộn có thổi khí: Phế thải chất thành đống có chiều cao -2,5m, phía đống phế thải có lắp đặt hệ thống phân phối khí. Do có trình thổi khí cưỡng mà nhiệt độ bể ủ ổn định, giúp cho hệ vi sinh vật sinh trưởng phát triển thuận lợi, trình chuyển hóa diễn nhanh hơn, ô nhiễm. Phương pháp Viện nghiên cứu Nông nghiệp thực nghiệm Belsville Mỹ thực sở phương pháp xử lý nước thải, yêu cầu trình độ công nghệ vừa phải, thích hợp điều kiện nước ta. Ban dang xem mot so trang mau. Vui long download file day du ve de xem!

Ngày đăng: 12/09/2015, 21:46

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan