Công nghệ sinh học là việc ứng

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.

Công

Công nghengheää sinhsinh hohoïïcc môimôi trtrưươơøøngng lalaøø ““nhnhưưõngõng ứứngng duduïïngng cucuïï thetheåå cucuûûaa côngcông nghengheää sinhsinh hohoïïcc

trong

trong vievieääcc gigiảảii quyequyeáátt cacaùùcc vavaáánn đđeeàà môimôi trtrưươơøøngng, , baobao gogoàmàm xxửử lylyùù chachaáátt thathaûûii, , kiekieååmm soasoaùùtt ôô

nhiễm

nhiễm, , sasaûûnn xuaxuaáátt sasaïïchch hơnhơn…”…”

L L ư ư ơ ơ ï ï c c s s ử ử công công nghe nghe ä ä sinh sinh ho ho ï ï c c

™™ CôngCông nghenghệä sinhsinh hohọcïc đđãã đưđươợcïc ứứngng dudụngïng thơthờiøi cocổå đđaạiïi

™™ ỨỨngng dudụngïng trongtrong lalàmøm rrưươợụu, , lalàmøm babánhùnh mymỳ, ø, lalàmøm bơbơ, , lalàmøm yogurtyogurt

™™ SaSảnûn xuaxuấtát rrưươợụu, , acetonaceton vavàø chechếá tatạọo caocao susu

™™ ỨỨngng dudụngïng trongtrong y y hohọcïc, , thơthờiøi Louis Pasteur. Louis Pasteur.

SaSảnûn xuaxuấtát penicillin, penicillin, chachấtát khakhángùng sinhsinh

™™ SaSảnûn xuaxuấtát đưđươờngøng, , bobộtät ngongọtït

Nh Nh ư ư õng õng ly ly ù ù do do khie khie á n á n công công nghe nghe ä ä sinh sinh ho ho ï c ï c pha pha ù t ù t trie trie å n å n

¾¾ GiaGiáù cacảû cucủảa dadầuàu, , khkhíí đđoốtát vavàø cacảû methanol methanol tăngtăng nhanh

nhanh hơnhơn mongmong đđơợiïi..

¾¾ CaCácùc loaloạiïi ththựựcc phaphẩmåm nhnhưư cacá, ù, đđaậuäu nanànhønh, , thịtthịt cocóù ssựự cacạnhïnh tranhtranh gay gay gagắtét..

¾¾ SSựự khan khan hiehiếmám llưươngơng ththựựcc diễndiễn rara do do vieviệcäc đđaầuàu cơcơ vavàø phânphân phophốiái đđoộcäc quyequyềnàn..

¾¾ CuoCuộcäc ““cacáchùch mamạngïng xanhxanh””, , ssựự phaphátùt trietriểnån cucủảa cacácùc giogiốngáng câycây trotrồngàng chocho năngnăng suasuấtát caocao..

Công

Công nghe nghe ä ä sinh sinh ho ho ï c ï c hie hie ä n ä n nay nay

99 ThThựựcc vavậtät chuyechuyểnån gene gene cocóù nhnhưữngõng đđaặcëc ttíínhnh mơmớiùi nhnhưư khakhángùng thuothuốcác diediệtät cocỏû ((câycây bôngbông) ) hoahoặcëc phânphân huhủỷy tinhtinh bobộtät (amylase) (amylase) cucủảa

Saccharomyces

Saccharomyces cerevisiaecerevisiae..

99 ThayThay thethếá nhnhưữngõng gengen cocóù sasẵnün đđeểå tatạọo nênnên nhnhưữngõng câycây cocóù đđaặcëc ttíínhnh mơmớiùi, , năngnăng xuaxuấtát caocao, , chochốngáng chịuchịu totốtát..

99 NhaNhậnän ththứứcc cucủảa cocộngäng đđoồngàng đđoốiái vơvớiùi côngcông nghenghệä sinhsinh hohọcïc..

Mối tương quan giữa công nghệ sinh học và các ngành khác (Houwink, 1989)

Công

Công nghe nghe ä ä sinh sinh ho ho ï ï c c môi môi tr tr ư ư ơ ơ ø ø ng ng

™™ CôngCông nghenghệä sinhsinh hohọcïc môimôi trtrưươờngøng lalàø ứứngng dudụngïng công

công nghenghệä sinhsinh hohọcïc chocho cacácùc vavấnán đđeềà môimôi trtrưươờngøng. .

™™ CNSH CNSH môimôi trtrưươờngøng cocóù thethểå kiekiểmåm soasoátùt nhnhưữngõng rurủiûi roro, tai , tai nanạnïn vavàø đưđưaa rara nhnhưữngõng phphưươngơng phaphápùp xxửử lylýù ôô nhiễmnhiễm..

™™ SSựự chuchúù yýù cucủảa ngngưươờiøi dândân vevềà khkhíí nhanhàø kkíínhnh, , ssựự nonóngùng lênlên cucủảa tratráiùi đđaấtát tatácùc đđoộngäng đđeếnán khkhíí hahậuäu toatoànøn cacầuàu vavàø mmựựcc nnưươớcùc biebiểnån tăngtăng lênlên..

Lua Lua ä ä t t va va ø ø pha pha ù ù p p che che á á

„„ HieHieánán chchưươngơng hohoäiäi nghịnghị veveàà môimôi trtrưươơøngøng tataïiïi Rio, Rio, Kyoto

Kyoto cocoùù nhnhưưõngõng đđịnhịnh hhưươơùngùng chocho nhnhưưõngõng hoahoaïtït đđooängäng ttưươngơng lailai..

„„ TieTieápáp cậäcann thôngthông tin môitin môi trưtrươờøng.ng.

„„ LuaLuaätät môimôi trtrươườøngng đưđượïơcc áùapp dụïdungng rộroängng rãi.rãi.

„„ Thu Thu phphíí môimôi trưtrươờøngng

„„ KieKieåmmå soasoaùttù ôô nhiễmnhiễm

„„ NgănNgăn cảûcann hoặëhoacc lalaømøm giagiaûmûm ssựự pháùphatt thảûthaii cacaùcùc chachatáát gâygây ôô nhiễm

nhiễm babaèngèng côngcông nghệänghe cóùco sẵüsann nhưnhưngng tietieátát kiekieämäm chi phchi phíí

„„ SSựự pháphaùtt trietrieånån côngcông nghiệnghieäpp nênnên xemxem xéxeùtt yyùù kiekieánán củcuûaa cáùcacc chuyên

chuyên giagia vàøva cộcoängng đđooàngàng đeđểå tráùtranhnh gâygây ảaûnhnh hhưươơûngûng đeđếánn môimôi trtrươườøngng

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Ô Ô nhiễm nhiễm công công nghie nghie ä ä p p

ChaChấtát gâygây ôô nhiễmnhiễm đđeếnán ttừừ nhienhiềuàu nguonguồnàn ơởû nhienhiềuàu dadạngïng khakhácùc nhaunhau

ChaChấtát gâygây ôô nhiễmnhiễm ơởû nonồngàng đđoộä caocao hiehiệnän diediệnän trong

trong cacácùc ccửửaa sôngsông, , sôngsông vavàø hohồ.à.

Kim Kim loaloạiïi khôngkhông đưđươợcïc lalàmøm giagiảmûm bơbởiûi cacácùc hehệä thothốngáng sinhsinh hohọcïc nhnhưưngng cocóù thethểå đưđươợcïc ttííchch lũylũy

trong

trong cơcơ thethểå vi vi sinhsinh vavậtät. .

OÂ NHIEÃM MOÂI TR

OÂ NHIEÃM MOÂI TR Ö Ö Ô Ô Ø NG Ø NG Ñ Ñ A A Á T Á T

OÂ NHIEÃM MOÂI TR

OÂ NHIEÃM MOÂI TR Ö Ö Ô Ô Ø NG N Ø NG N Ö Ö Ô Ô Ù C Ù C

ChaChaáttá thathaûiûi hưhưõuõu cơcơ nhnhưư chachaátát thathaûiiû checheáá biebieánná thựthựcc phaphaåmmå cocoùù thetheåå đưđươơïcïc phânphân huhuûyûy hoahoaëcëc xxửử lylyùù giogioángáng nhnhưư đđooáiái vơvơùiùi chấchaátt thathaûiiû sinhsinh hoạhoaïtt..

NhieNhieàuàu chachaátát thathaûiûi totoångång hơhơïpïp cocoùù thetheåå bịbị phânphân huhuûyûy bơbơûiûi cacaùcùc quaquaùù trtrììnhnh sinhsinh hohoïcïc nhnhưưngng phaphaûiûi mamaátát raraátát nhienhieàuàu thơthơøiøi giangian. . ChuChuùngùng cocoùù thetheåå đưđươơïcïc ttííchch lũylũy trongtrong cacaùcùc mômô mơmơûû cucuûaûa sinhsinh vavaätät..

NaNaámám vavaøø vi vi khuakhuaånån đưđươơïcïc phânphân lalaäpäp cocoùù thetheåå phânphân giagiaûiûi cacaùcùc loaloaïiïi hơhơïpïp chachaátát nhnhưưngng raraátát chachaämäm, , vavaøø chuchuùngùng cũngcũng gâygây raraátát nhienhieàuàu khokhoùù khănkhăn chocho vi vi sinhsinh vavaätät đđeeåå xxửử lylyù.ù.

Ca Ca ù ù c c ye ye á á u u to to á á co co ù ù the the å å phân phân hu hu û û y y cha cha á á t t tha tha û û i i

Mo Mo ä t ä t so so á á công công tr tr ì ì nh nh x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

ứ ứ ng ng du du ï ï ng ng CNSH CNSH

Ma Ma ë ë t t ca ca é é t t coâng coâng nghe nghe ä ä

He He ä ä tho tho á á ng ng x x ử ử ly ly ù ù n n ư ư ơ ơ ù ù c c tha tha û û i i

OÂ nhieãm khoâng 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

„„ ChaChaátát gâygây ôô nhiễmnhiễm khôngkhông khkhíí cocoùù thetheåå ơơûû dadaïngïng hahaïtït raraénén, , dadaïngïng giogioïtït loloûngûng, , hoahoaëcëc dadaïngïng khkhíí. . ChuChuùngùng cocoùù thetheåå lalaøø cacaùcùc hơhơïpïp chachaátát ttựự nhiênnhiên hoahoaëcëc do con do con ngngưươơøiøi tataïoïo rara..

Phân loại

Chất gây ô nhiễm không khí có thể phân thành 2 loại:

„„ ChaChaátát gâygây ôô nhiễmnhiễm khôngkhông khkhíí sơsơ cacaápáp: : lalaøø chachaátát trtrựựcc tietieápáp đưđươơïcïc thathaûiûi rara ttừừ momoätät quaquaùù trtrììnhnh. . VVíí duduï: ï: TroTro bubuïiïi ttừừ nunuùiùi llửửaa, , COCO₂₂ ttừừ khokhoùiùi xexe, , hoahoaëcëc SOSO₂₂ ttừừ cacaùcùc nhanhaøø mamaùyùy..

„„ ChaChaátát gâygây ôô nhiễmnhiễm khôngkhông khkhíí ththứứ cacaápáp: : lalaøø cacaùcùc chachaátát không

không đưđươơïcïc thathaûiûi trtrựựcc tietieápáp mamaøø đưđươơïcïc tataïoïo thathaønhønh do do phaphaûnûn ứứngng gigiưưõaõa cacaùcùc chachaátát sơsơ cacaápáp vơvơùiùi nhaunhau..

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 (SO_x), 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 SO_x trong không khí

…và mưa acid

„ Nitrogen oxides (NO_x), 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 (NO_x), 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

Bie Bie ä ä n n pha pha ù ù p p kha kha é é c c phu phu ï ï c c ô ô nhiễm nhiễm không không kh kh í í

„„ GiaGiảmûm vieviệcäc đđoốtát nhiênnhiên lieliệuäu hohóáa thathạchïch, , chuyechuyểnån sang

sang dudùngøng gas gas hoahoặcëc cacácùc nguonguồnàn năngnăng llưươợngïng khakhácùc..

„„ GiaGiảmûm khkhíí HH₂₂S qua S qua quaquáù trtrììnhnh desulphurisation

desulphurisation..

„„ TaTậnän dudụngïng chachấtát đđoốtát..

„„ DesulphurisationDesulphurisation babằngèng cacáchùch ssửử dudụngïng alkali alkali nhnhưư vôivôi..

X X ử ử ly ly ù ù ô ô nhiễm nhiễm ba ba è è ng ng công công nghe nghe ä ä sinh sinh ho ho ï ï c c

„„ KieKiểmåm soasoátùt môimôi trtrưươờngøng

„„ XXửử lylýù cacácùc vuvùngøng đđãã bịbị ôô nhiễmnhiễm babằngèng kỹkỹ thuathuậtät sinhsinh hohọcïc..

„„ LoaLoạiïi thathảiûi hoahoặcëc lalàmøm giagiảmûm ôô nhiễmnhiễm hiehiệnän tatạiïi..

„„ NgănNgăn chachặnën ôô nhiễmnhiễm babằngèng cacácùc CôngCông nghenghệä sasạchïch..