Công nghệ sinh học có vai trò và ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực đời sống. Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu vai trò và ứng dụng của công nghệ sinh học trong lĩnh vực xử lý nước thải và lĩnh vực nông nghiệp.
1. Vai trò của công nghệ sinh học trong lĩnh vực XLNT
Trong quá trình xử lý nước thải, công nghệ sinh học đóng vai trò then chốt nhờ khả năng phân hủy các chất hữu cơ bằng vi sinh vật một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường. Với chi phí vận hành hợp lý và khả năng ứng dụng rộng rãi, công nghệ này ngày càng được ưu tiên trong các hệ thống xử lý hiện đại. Đặc biệt, trong bối cảnh hướng tới phát triển bền vững, công nghệ sinh học là giải pháp xử lý vừa hiệu quả vừa tiết kiệm.
- Phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ: Sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải thành CO₂, nước và sinh khối vi sinh.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Hạn chế phát sinh khí độc hại, mùi hôi và bùn thải, góp phần bảo vệ môi trường tự nhiên.
- Tiết kiệm chi phí vận hành: So với các phương pháp hóa lý, công nghệ sinh học thường tiêu tốn ít hóa chất và năng lượng hơn.
- Thân thiện với môi trường: Phương pháp sinh học sử dụng quy trình tự nhiên, không gây độc hại, ít tạo ra sản phẩm phụ nguy hiểm.
- Xử lý hiệu quả các hợp chất khó phân hủy: Có thể sử dụng các chủng vi sinh đặc hiệu hoặc biến đổi gen để xử lý nước thải chứa các chất độc, kim loại nặng hay chất hữu cơ bền vững.
Ứng dụng cụ thể của công nghệ sinh học
- Hệ thống xử lý kỵ khí (Anaerobic): Dùng cho nước thải có tải lượng hữu cơ cao (chăn nuôi, chế biến thực phẩm…), tạo khí sinh học (biogas) để tái sử dụng năng lượng.
- Hệ thống xử lý sinh học hiếu khí (Aerobic): Ứng dụng vi khuẩn hiếu khí để xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp, y tế,… thông qua bể Aerotank, MBR, SBR,…
- Công nghệ lọc sinh học (Biofilter, Biotrickling filter): Kết hợp vật liệu lọc và vi sinh để xử lý nước thải có mùi, chất ô nhiễm dễ bay hơi.
- Bùn hoạt tính: Sử dụng vi sinh vật trong bùn hoạt tính để làm sạch nước thải, phổ biến trong xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.
2. Vai trò của công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp
Trong lĩnh vực nông nghiệp, vai trò của công nghệ sinh học được thể hiện rõ nét đối với hoạt động trồng trọt và chăn nuôi
2.1. Trong hoạt động trồng trọt
- Kháng côn trùng: Tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây trồng và cho năng suất cao hơn.
- Khả năng kháng bệnh: Dịch bệnh lây lan giữa cây trồng rất khó kiểm soát và chỉ được quản lý bằng cách loại bỏ cây trồng bị ảnh hưởng. Vì thế, công nghệ sinh học phát minh ra kỹ thuật di truyền kháng bệnh, được phát triển trong việc trồng sắn, ngô và khoai lang.
- Khả năng chịu nhiệt độ: Cung cấp giải pháp để cây trồng chống chịu với điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt với các gen có khả năng chịu nóng và lạnh tốt hơn.
- Chống chịu thuốc diệt cỏ: Nhờ công nghệ sinh học mà người ta phát minh ra thuốc diệt cỏ hóa học có thể phun trực tiếp lên cây trồng. Nhờ vậy mà việc sử dụng thuốc diệt cỏ làm giảm đáng kể mức độ thuốc diệt cỏ sử dụng trong các trang trại để quản lý cỏ dại.
2.2. Trong hoạt động chăn nuôi
Ngành chăn nuôi đứng trước cơ hội phát triển mới khi áp dụng nhiều phương thức chăn nuôi theo hướng công nghệ sinh học. Điều này đem lại sự gia tăng đáng kể năng suất và chất lượng cho vật nuôi. Nước ta đã áp dụng thành công các công nghệ mới như:
Công nghệ di truyền
- Thực hiện trên gia súc mang lại kết quả khả quan hơn cây trồng.
- Nghiên cứu gen chất lượng và kiểm soát gen bất lợi làm giảm năng suất và sức đề kháng.
- Nghiên cứu gen vượt trội với vai trò thích nghi với môi trường, chống chịu bệnh tật.
- Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử để phục vụ việc xác định gen có lợi, giảm chi phí chọn giống.
Công nghệ sinh sản
- Cải thiện khả năng sinh sản của gia súc với mục đích tăng năng suất, tăng tốc độ cải thiện di truyền.
- Đẩy mạnh công tác thụ tinh nhân tạo, bổ sung thêm kỹ thuật mới để tăng tỷ lệ thụ thai.
- Cải tiến kỹ thuật sản xuất phôi chất lượng giá thành thấp.
- Công nghệ vắc xin & Kỹ thuật chẩn đoán bệnh: Sử dụng vắc xin tái tổ hợp, an toàn và kích thích hệ miễn dịch cho vật nuôi.
Công nghệ sản xuất thức ăn chăn nuôi
- Thích ứng với điều kiện khí hậu và tăng giá trị dinh dưỡng từ nguồn thức ăn. Nguồn thức ăn chăn nuôi được tăng cường thêm nhiều chất như enzym, proniotic, protein đơn bào, kháng sinh,… cùng nhiều chất dinh dưỡng khác.
- Tập trung sản xuất vi sinh vật có lợi cho tiêu hóa, làm cơ sở chế biến nhiều chế phẩm phù hợp với từng giai đoạn phát triển, thích ứng với từng hệ sinh thái khác nhau.
Ngoài nông nghiệp và chăn nuôi, công nghệ sinh học bắt đầu ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác như nuôi trồng thủy sản, y tế và xử lý môi trường để hạn chế ô nhiễm cũng như tạo ra nhiều sản phẩm mới thân thiện có giá trị cao.
Để phát huy hết tiềm năng của công nghệ sinh học, Việt Nam cần thoát khỏi cái bóng của “công nghệ lạc hậu” để tập trung năng lực, đầu tư và hợp tác để chuyển giao công nghệ. Đồng thời cần tận dụng triệt để nền tảng khoa học – công nghệ gắn kết với kỹ thuật sản xuất hình thành môi trường sống cho VSV, tế bào có lợi kích thích sự phát triển của cây trồng và chăn nuôi.
