Giải bài tập Chuyên đề Sinh học 10 Bài 11: Khái quát về vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
A/ Câu hỏi mở đầu
Mở đầu trang 68 Chuyên đề Sinh học 10: Vào ngày 20 tháng 4 năm 2010, một vụ nổ xảy ra trên giàn khoan dầu Deepwater Horizon ở vịnh Mexico (hình 11.1). Khoảng 5 triệu barrel (1 barrel = 158,97 lít) dầu tràn trên biển. Dầu thô phun từ giếng khoan bị vỡ phát tán vào nước, tạo thành dầu lơ lửng. Khoảng 22 % dầu thô bị tràn không thu hồi được. Cùng trong năm 2010, một nhóm các nhà khoa học nghiên cứu và cho biết có sự xuất hiện của một “tập đoàn” các vi sinh vật có khả năng sử dụng dầu thô (thành phần chính là hydrocarbon), cách nơi xảy ra sự cố 10 km. Mật độ các vi sinh vật này ở các khu vực nước bị nhiễm dầu cao gấp hai lần so với khu vực nước không bị ô nhiễm.
Tại sao mật độ vi sinh vật lại tăng lên ở khu vực dầu bị tràn ở vịnh Mexico? Hiện tượng này gợi ý cho con người có thể sử dụng vi sinh vật vào mục đích gì?
Trả lời:
– Mật độ vi sinh vật tăng lên ở khu vực dầu bị tràn ở vịnh Mexico vì: Vi sinh vật này có khả năng sử dụng dầu thô để làm nguồn carbon và năng lượng dùng cho sinh trưởng và sinh sản tạo sinh khối vi sinh vật.
– Hiện tượng này gợi ý cho con người có thể sử dụng vi sinh vật vào mục đích ứng dụng vi sinh vật để phân giải các hợp chất khó xử lí như nhựa, dầu,… để bảo vệ môi trường.
B / Câu hỏi giữa bài
I. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 68 Chuyên đề Sinh học 10: Dựa vào hình 11.2, hãy cho biết vi sinh vật có vai trò gì trong xử lí ô nhiễm môi trường.
Trả lời:
Vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường: Vi sinh vật phân giải các chất gây ô nhiễm như hydrocarbon trong dầu thô tạo ra CO2, nước và các chất khoáng được tuần hoàn trở lại sinh quyển.
Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 68 Chuyên đề Sinh học 10: Nếu không có vi sinh vật thì điều gì sẽ xảy ra trên Trái Đất? Vì sao vi sinh vật thực hiện được vai trò đó?
Trả lời:
– Nếu không có vi sinh vật thì xác động vật, thực vật sẽ chất đống trên bề mặt Trái Đất, thực vật sẽ chết do không thể thu nhận được muối khoáng, các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên bị ngừng lại, kéo theo sự sống của tất cả sinh vật đều bị ngưng trệ.
– Vi sinh vật thực hiện được vai trò đó vì: Vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ từ xác chết của động, thực vật, rác thải, các chất hữu cơ lơ lửng trong nước,… vừa giúp làm sạch môi trường vừa giúp trả lại các chất khoáng để có thể tiếp tục vòng tuần hoàn vật chất trên Trái Đất.
II. QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT TRONG XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG
Hình thành kiến thức, kĩ năng 3 trang 69 Chuyên đề Sinh học 10: Quan sát hình 11.3 và cho biết phân giải sinh học là gì?
Trả lời:
Phân giải sinh học nhờ vi sinh vật là quá trình vi sinh vật bẻ gãy các liên kết hóa học trong các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn và xảy ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí.
Luyện tập 1 trang 69 Chuyên đề Sinh học 10: Vì sao quá trình phân giải các chất khác nhau trong tự nhiên là cơ sở của công nghệ vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường?
Trả lời:
Quá trình phân giải các chất khác nhau trong tự nhiên là cơ sở của công nghệ vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường vì: Quá trình phân giải của vi sinh vật giúp phân giải các chất hữu cơ tạo thành các chất vô cơ (khoáng, CO2 và H2O). Nhờ đó, các chất hữu cơ không bị tích tụ mà gây ô nhiễm môi trường.
Hình thành kiến thức, kĩ năng 4 trang 70 Chuyên đề Sinh học 10: Hãy kể tên một số loại chất thải (có nguồn gốc từ nông nghiệp hoặc từ công nghiệp) ở địa phương em đang sinh sống.
Trả lời:
– Một số loại chất thải có nguồn gốc từ nông nghiệp: Rơm rạ còn lại sau khi thu hoạch lúa, bao bì phân bón và thuốc trừ sâu, tồn dư thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ, phân và nước thải của vật nuôi, các loại rau củ quả bị hư thối,…
– Một số loại chất thải có nguồn gốc từ công nghiệp: vụn gỗ, vụn sắt thép, vải vụn, nước thải, dầu nhớt thải, pin thải, khí thải,…
Hình thành kiến thức, kĩ năng 5 trang 70 Chuyên đề Sinh học 10: Công nghệ vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường dựa trên cơ sở khoa học nào?
Trả lời:
Cơ sở khoa học của công nghệ vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường là:
– Nhờ khả năng phân giải, vi sinh vật chuyển hóa các hợp chất gây ô nhiễm thành các chất ít hoặc không gây ô nhiễm môi trường.
– Quá trình phân giải các chất là một chuỗi các phản ứng cho phép nhiều vi sinh vật cùng tham gia nên tốc độ phân giải nhanh hơn.
– Vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí.
Vận dụng 1 trang 70 Chuyên đề Sinh học 10: Trong các hộ gia đình, rác hữu cơ từ nhà bếp được thu gom và ủ thành phân trong thùng chứa rác thải dùng để chăm sóc cho cây trồng (hình 11.4). Em hãy cho biết quá trình sinh học nào diễn ra trong thùng chứa rác thải đó.
Trả lời:
Quá trình sinh học diễn ra trong thùng chứa rác thải là quá trình phân giải nhờ vi sinh vật. Trong quá trình này, vi sinh vật phân giải rác hữu cơ tạo thành mùn giàu khoáng chất được sử dụng làm phân bón cho cây trồng.
Vận dụng 2 trang 70 Chuyên đề Sinh học 10: Hiện nay, ở ngoại ô các thành phố lớn và các vùng nông thôn, rơm rạ là nguồn phế phẩm nông nghiệp chủ yếu, thường được đốt bỏ, do đó gây ô nhiễm không khí. Bằng những hiểu biết của mình, em hãy đưa ra biện pháp xử lí rơm rạ nhờ vi sinh vật, vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường, vừa thu được những sản phẩm có ích cho con người.
Trả lời:
Biện pháp xử lí rơm rạ nhờ vi sinh vật: Dùng chế phẩm chứa một hoặc một số chủng vi sinh vật phân giải cellulose để ủ rơm rạ. Sau thời gian ủ 28 -30 ngày, sản phẩm có màu nâu, tơi xốp, không mùi, sờ không nóng; có thể sử dụng như một nguồn phân hữu cơ bón cho cây trồng, giúp tiết kiệm 20 – 30 % lượng phân khoáng theo khuyến cáo.
Luyện tập 2 trang 70 Chuyên đề Sinh học 10: Cho biết ý nghĩa của quá trình phân giải rác hữu cơ đối với đất. Nêu ứng dụng của quá trình này.
Trả lời:
– Ý nghĩa của quá trình phân giải rác hữu cơ đối với đất: Vi sinh vật phân giải rác hữu cơ tạo ra các khoáng chất giúp tăng độ phì nhiêu cho đất, đồng thời, cũng giúp cho đất tơi xốp và thoáng khí hơn.
– Ứng dụng của quá trình phân giải rác hữu cơ đối với đất: Sử dụng rác thải hữu cơ để ủ phân bón hữu cơ nhằm cung cấp các chất dinh dưỡng cho đất trồng mà không làm biến đổi xấu tính chất lí hóa của đất.