Table of Contents
Công nghệ vi sinh được coi là “vũ khí” hiện đại, có vai trò quan trọng trong hoạt động công nghiệp. Đặc biệt, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng nên việc ứng dụng công nghệ vi sinh trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, y tế, xử lý nước ngày càng được đẩy mạnh. Trong bài viết này, Đông Á sẽ cùng các bạn tìm hiểu thêm về các khái niệm, ứng dụng và lợi ích mà công nghệ vi sinh mang lại.
Vai trò quan trọng của công nghệ vi sinh vật trong đời sống
1.Công nghệ vi sinh là gì?
Công nghệ vi sinh là công nghệ khai thác, sử dụng các hoạt động sống của vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm có giá trị phục vụ nhiều lĩnh vực của đời sống như chăn nuôi, y tế, nông nghiệp. , xử lý chất thải, nước thải, v.v.
2. Ưu nhược điểm của công nghệ vi sinh
Mặc dù công nghệ vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng nó cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
2.1. Lợi thế:
Bởi công nghệ vi sinh thường bền vững hơn các phương pháp truyền thống. Vì vậy, nó giúp tiết kiệm năng lượng, tài nguyên và giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
Công nghệ vi sinh có khả năng cung cấp các giải pháp sáng tạo, hiệu quả cho nhiều vấn đề toàn cầu. Vì vậy, chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp, công nghiệp, môi trường, y tế và năng lượng.
Khi sử dụng công nghệ vi sinh có thể nâng cao hiệu quả sản xuất trong nhiều ngành công nghiệp, từ nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm đến dược phẩm. Bởi vì vi sinh vật có tác dụng cải tiến quy trình sản xuất, giảm thiểu sai sót và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Với việc sử dụng các vi sinh vật tự nhiên trong các quá trình sinh học, các sản phẩm tạo ra thường an toàn, vô hại với con người và môi trường so với các sản phẩm hóa học khác.
Ngoài ra, nấm và vi khuẩn có thể sản sinh ra kháng sinh tự nhiên, giúp kiểm soát sâu bệnh một cách tự nhiên. Vì vậy, công nghệ vi sinh còn có tiềm năng làm giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu trong nhiều quy trình sản xuất và phụ gia hóa học.
2.2. Nhược điểm
Tất cả các quá trình sinh học và thao tác vi sinh vật đều đòi hỏi những kỹ năng và kiến thức chuyên môn cao, do đó đòi hỏi sự tham gia hợp tác giữa các kỹ sư, chuyên gia và nhà khoa học.
Để xây dựng cơ sở hạ tầng, mua nguyên liệu và thiết bị cần thiết thường đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao. Và những chi phí này có thể được giảm dần theo thời gian thông qua việc giảm sử dụng tài nguyên và tăng hiệu quả.
Công nghệ vi sinh đòi hỏi quản lý kỹ thuật phức tạp để đảm bảo vi sinh vật hoạt động an toàn và hiệu quả. Bởi vì việc kiểm soát sự thay đổi của điều kiện môi trường và cung cấp điều kiện lý tưởng cho vi sinh vật đòi hỏi sự chú ý và chuyên môn.
Việc đảm bảo các quy định chặt chẽ và đảm bảo an toàn sinh học là vô cùng cần thiết trong việc ứng dụng công nghệ vi sinh. Nếu không được quản lý cẩn thận, một số vi sinh vật có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường.
3. Những ứng dụng nổi bật của công nghệ vi sinh trong đời sống
Sau khi nắm được những kiến thức cần thiết về ưu nhược điểm của công nghệ vi sinh, chúng ta cùng tìm hiểu về ứng dụng của chúng trong đời sống nhé.
3.1. Ngành nuôi tôm
Công nghệ vi sinh đóng vai trò quan trọng trong việc giảm ô nhiễm nước. Đồng thời giúp ngăn chặn các vi khuẩn gây hại cho cá, tôm,…
Bên cạnh đó, việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp tăng năng suất cây trồng và đảm bảo tôm không bị dịch bệnh, chết hàng loạt.
Thông thường, các chủng vi sinh vật sử dụng trong nuôi tôm được chia thành 3 nhóm sau:
Các vi sinh vật giúp ổn định hệ tiêu hóa của tôm như Bacillus, Lactobacillus, Saccharomyces,…
Để cải tạo đáy ao nuôi tôm, người ta thường sử dụng các chủng vi sinh vật có khả năng cạnh tranh và kháng các vi khuẩn gây bệnh như Bacillus licheniformis, Bacillus sp,…
Với mục đích cải thiện chất lượng môi trường, tăng nồng độ oxy, ổn định pH và các chỉ tiêu khác trong ao nuôi, các nhóm vi sinh vật thường được sử dụng như Actinomyces, Bacillus, Rhodopseudomonas viridis, Nitrobacter, Nitrosomonas,… Rhodobacter sp, Rhodospirillum,…
3.2.Xử lý nước thải
Được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải
Trong quá trình xử lý nước thải, việc ứng dụng công nghệ vi sinh đã đưa nhiều loại vi khuẩn, nấm, vi tảo,… Có khả năng làm sạch nguồn nước thải thành nước.
Ngoài ra, chúng còn có công dụng rất lớn trong việc xử lý ô nhiễm từ các loại chất thải.
Khi vào hệ thống xử lý nước thải, vi sinh vật sẽ sử dụng các khoáng chất và chất hữu cơ có trong nước thải làm thức ăn và các chất này sẽ bị vi sinh vật phân hủy thành các chất đơn giản hoặc khí. Giúp giảm hàm lượng chất ô nhiễm và đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra theo đúng quy định.
Để xử lý nước thải bằng công nghệ vi sinh, quy trình được chia làm 3 giai đoạn: xử lý vi sinh vật kỵ khí, xử lý vi sinh vật hiếu khí và xử lý vi sinh vật thiếu khí:
Xử lý vi sinh vật kỵ khí:
Với giai đoạn xử lý vi sinh vật kỵ khí, quy trình sẽ bao gồm các bước như thủy phân, phân tách hợp chất phân tử, axetat, axit hóa và metan hóa. Công đoạn này được thực hiện để xử lý các vi sinh vật bám vào thành ống và các vi sinh vật lơ lửng.
Xử lý vi sinh vật hiếu khí:
Quá trình này bao gồm các bước như oxy hóa chất hữu cơ, tổng hợp tế bào mới và vi phân nội bào. Với mục đích vi sinh vật hiếu khí sẽ xử lý các vi sinh vật lơ lửng và bám dính.
Điều trị vi sinh vật thiếu oxy:
Giai đoạn xử lý vi sinh anoxic là quá trình sử dụng bể Anoxic để lên men các chất có trong nước thải, khử nitrat thành nitơ trong điều kiện thiếu oxy và cắt chuỗi Polyphosphate thành Phosphate.
3.3. Ngành trồng trọt
Đối với sản xuất công nghiệp, vi sinh vật được sử dụng để sản xuất giống cây trồng mới bằng công nghệ chọn tạo giống và phân bón vi sinh thân thiện với môi trường.
Ngoài ra, công nghệ vi sinh còn tạo ra sản phẩm giúp lên men rơm rạ, sản phẩm có khả năng bảo quản giống cây trồng an toàn, chuyển hóa chất thải nông nghiệp thành chất dinh dưỡng có lợi cho đất và môi trường. Nước.
Phân vi sinh là sản phẩm ứng dụng công nghệ vi sinh và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Chúng được sản xuất từ sinh vật có ích và được sử dụng thay thế các loại phân bón hóa học như lân, kali, nitơ…
Đồng thời, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển của cây trồng, phân vi sinh giúp cây trồng đối phó tốt với thiên nhiên từ bên trong rễ và hạn chế sâu bệnh hại. Điều này giúp tăng năng suất cây trồng, đạt năng suất cao hơn và chất lượng tốt hơn.
Đảm bảo an toàn và thân thiện với môi trường.
Phân vi sinh thường có giá thành thấp hơn phân hóa học.
Ngoài ra, phân bón còn có tác dụng cải tạo và cân bằng các chất dinh dưỡng hữu cơ trong đất, tránh tình trạng thoái hóa đất, giúp đất tơi xốp, màu mỡ hơn.
Phân vi sinh thúc đẩy sinh trưởng và phát triển của cây trồng
3.4. Ngành chăn nuôi
Công nghệ vi sinh được ứng dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm như men, nấm hương,… nhằm mục đích khử trùng chuồng trại, khử mùi, giúp giảm mùi hôi thối chuồng trại chăn nuôi.
Dùng trong ngành chăn nuôi để khử trùng chuồng trại
Không chỉ vậy, để tăng khả năng chống lại bệnh tật cho gia cầm, các loại nấm, men này còn được sử dụng làm chất độn chuồng cho gia cầm, từ đó giúp tăng hiệu quả chăn nuôi.
3.5.Trong y học
Công nghệ vi sinh đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các loại vắc xin, thuốc, chất dinh dưỡng mới, một số loại kháng sinh, trong thử nghiệm và nhiều chất khác.
Kết hợp với công nghệ sinh học, đá giúp con người tạo ra hàng loạt sản phẩm, kháng thể có tác dụng phòng ngừa, điều trị và chẩn đoán những căn bệnh nguy hiểm.
Tuy nhiên, cho đến nay, con người vẫn chưa thể nghiên cứu được kháng thể có thể ngăn chặn các vi sinh vật gây ra các bệnh nguy hiểm như bệnh bạch cầu, ung thư…
3.6. Lĩnh vực nghiên cứu khoa học
Đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học
Công nghệ vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu, phát hiện và xây dựng bộ chủng vi sinh vật đáp ứng và phục vụ nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống.
Không những vậy, chúng còn được sử dụng để điều tra di truyền của vi sinh vật, đưa ra những đánh giá khách quan góp phần vào quá trình ứng dụng vi sinh vật trong y tế hoặc môi trường.
Tóm lại, công nghệ vi sinh đã chứng minh được vị trí và tầm quan trọng của mình trong nhiều lĩnh vực và đa dạng sản phẩm. Trên đây là những thông tin về công nghệ vi sinh mà Đông Á đã tổng hợp. Hy vọng những chia sẻ này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về công nghệ vi sinh.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
