Trong lĩnh vực này, vi sinh vật môi trường đang là phương pháp tiếp cận nghiên cứu tốt nhất của thế giới, tập trung vào việc phân lập vi sinh vật từ tự nhiên hay tạo ra các chủng giống vi sinh vật mới, có khả năng nuôi dưỡng, tạo thành các chế phẩm sinh học nhằm giải quyết triệt để vấn đề chất ô nhiễm trong nước thải, rác thải mà công nghệ sinh học trước đây chưa làm được như kỹ thuật sinh học kỵ khí, hiếu khí.

Xử lý rác thải sinh hoạt

    TS Tăng Thị Chính, Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho biết, trong quá trình ủ compost, khi nhiệt độ đống ủ tăng lên cao hơn 50^oC , các vi sinh vật ưa ấm ngừng hoạt động hoặc chết đi, chỉ còn vi sinh vật ưa nhiệt tồn tại và phát triển. Các loài nấm (nấm mốc, nấm men, nấm sợi...) thường kém chịu nhiệt hơn, nên bị chết trong quá trình ủ ở nhiệt độ cao. Trong số các loại vi sinh vật thì vi khuẩn và xạ khuẩn có khả năng chịu nhiệt cao hơn, chúng tồn tại và phát triển suốt quá trình ủ. Vì vậy, Viện Công nghệ Môi trường đã tập trung nghiên cứu, phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật ưa nhiệt thuộc nhóm xạ khuẩn Streptomyces và vi khuẩn thuộc giống Bacillus để sản xuất chế phẩm vi sinh Biomix1. Ðây là tập hợp gồm mười chủng xạ khuẩn ưa nhiệt có tác dụng phân hủy mạnh các chất hữu cơ trong chất thải và bảo đảm là những chủng vi sinh vật không gây bệnh cho người và động vật, thực vật.

    Chế phẩm Biomix1 đã đưa vào thử nghiệm đầu tiên ở nhà máy chế biến phế thải đô thị Hà Nội (Cầu Diễn), sau đó là ở Việt Trì và Thái Bình. Bể đối chứng là bể ủ theo quy trình của nhà máy. Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy nếu sử dụng công nghệ thông thường của nhà máy thì thời gian xử lý hiếu khí (sử dụng máy thổi khí để cấp khí) kéo dài khoảng

    45 ngày (nhiệt độ trong giai đoạn này thường hơn 50^oC , nếu không được cấp khí) và có mùi hôi thối bốc ra từ bể ủ. Nhưng khi bổ sung thêm 30 kg chế phẩm Biomix1 cho một bể xử lý dung tích 150 m3 thì thời gian xử lý hiếu khí là 30 ngày và không có mùi hôi bốc lên. Kết quả phân tích thành phần mùn của các bể xử lý cho thấy, bể có bổ sung chế phẩm Biomix1 lượng mùn thu được nhiều hơn và chất lượng mùn cũng tốt hơn. Chế phẩm này hiện đang được cung cấp cho nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt tại Việt Trì, Phú Thọ và Nhà máy xử lý rác thải Ðồng Xoài của Công ty CP đầu tư và phát triển công nghệ môi trường Bình Phước.

Xử lý phế thải nông Nghiệp ngoài đồng ruộng

    Trước những yêu cầu bức thiết về bảo vệ môi trường và có thể tận dụng nguồn phế thải nông nghiệp để sản xuất phân bón hữu cơ, Viện Công nghệ và Môi trường đã tiến hành sử dụng chế phẩm Biomix1 để xử lý rơm, rạ và thân, lá các loại rau, dưa, dây bí, lạc, phân gia súc, gia cầm và các chất thải hữu cơ khác để sản xuất phân bón hữu cơ. Kết quả thực nghiệm cho thấy sau 30 ngày thì ở đống ủ có bổ sung vi sinh vật đã hoai mục, còn đống ủ không bổ sung vi sinh vật thì sau 60-80 ngày mới hoai mục và gãy vụn.

    Cách ủ xử lý rơm, rạ, phế thải nông nghiệp tại ruộng sử dụng men vi sinh đã được tái sử dụng như một nguồn hữu cơ để cải tạo đất, giảm thiểu lượng phân bón hóa học, thay thế được toàn bộ lượng phân chuồng cần sử dụng, ngoài ra còn tiết kiệm được từ 1,2 đến 1,5 kg phân u-rê/sào và 1,5 kg phân ka-li/sào. Biện pháp ủ này còn giúp cho nông dân có ý thức bảo vệ môi trường và tiết kiệm chi phí cho sản xuất nông nghiệp. Ðây là mô hình đơn giản, dễ thực hiện, đầu tư ít, mang lại hiệu quả kinh tế cao và bảo  vệ môi trường.

Hiện tại, Viện Công nghệ và Môi trường đã nghiên cứu, tuyển chọn và thu thập được một bộ sưu tập các chủng giống vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp các enzym ngoại bào cao, thích hợp cho sản xuất các loại chế phẩm vi sinh vật phục vụ cho nhiều loại ô nhiễm môi trường khác nhau.

    Xử lí ô nhiễm không khí trong thời đại chúng ta ngày càng ô nhiễm nặng nề bởi các công ty công nghiệp. Cháy rừng, núi lửa, bụi sản xuất công nghiệp như sản xuất xi măng, chế biến gỗ, sản xuất hóa chất, sản xuất thức ăn gia súc, sản xuất hóa chất, các lò hơi, lò đốt, động cơ máy bay, xe ô tô..đốt rất nhiều nhiên liệu hóa thạch, xăng dầu, gas…tất cả đã và đang gây ảnh hưởng nặng nề đến môi trường sống con người như hiện tượng nóng lên toàn cầu khiến băng tan làm mực nước biến nhấn chìm nhiều thành phố, làm đất đai nhiễm mặn không canh tác được, gây nên thiên tai, bệnh tật cho con người.

    Để con cháu đời sau chúng ta không phải gánh những thảm họa từ thiên nhiên, chúng ta phải có những hành động xử lý ô nhiễm không khí để bảo vệ môi trường.

Xử lý ô nhiễm không khí bằng tháp hấp phụ

    Trong giới hạn bài viết này chúng tôi chỉ giới thiệu đặc điểm ô nhiễm và sơ lược cách xử lý khí thải của một vài các nhà máy sản xuất thường gặp.

    Nhiều nghiên cứu khẳng định rằng với nguyên nhân chủ yếu là do biến đổi khí hậu (BĐKH), mực nước biển sẽ dâng cao dần trong thế kỉ 21. Mực nước biển dâng cao đã và đang là một thách thức rất lớn đối với nhiều hệ sinh thái, đa dạng sinh học và tài nguyên thiên nhiên, ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều mặt trong đời sống xã hội của con người trên qui mô toàn cầu.

1. Sự cần thiết phải thích ứng với nước biển dâng

    Nhiều nghiên cứu khẳng định rằng với nguyên nhân chủ yếu là do biến đổi khí hậu (BĐKH), mực nước biển sẽ dâng cao dần trong thế kỉ 21. Mực nước biển dâng cao đã và đang là một thách thức rất lớn đối với nhiều hệ sinh thái, đa dạng sinh học và tài nguyên thiên nhiên, ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều mặt trong đời sống xã hội của con người trên qui mô toàn cầu. Bất kể những nỗ lực hiện tại và trong thời gian tới của toàn thế giới nhằm cắt giảm khí thải nhà kính, cũng không thể ngăn chặn ngay được những tác động tiêu cực do mực nước biển dâng cao. Bởi vậy, thích ứng với nước biển dâng do BĐKH gây ra trong bối cảnh hiện tại là một việc quan trọng để giảm thiểu tính dễ tổn thương, giúp tăng cường khả năng sống chung với lũ, hạn chế các rủi ro mà nước biển dâng mang lại.

2. Ba nhóm giải pháp thích ứng với nước biển dâng

    Để ứng phó, thích ứng với việc nước biển dâng cao, tại nhiều quốc gia, nhiều giải pháp thích ứng đã được nghiên cứu, triển khai ví dụ như tăng cường, gia cố các hệ thống đê kè, trồng rừng ngập mặn, xây dựng hệ thống bơm giảm ngập, chuẩn bị các bản đồ xác định những điểm dễ bị tổn thương, di chuyển các cơ sở nuôi trồng thủy sản và cơ sở hạ tầng ven biển…Nhìn chung, tuỳ theo mức độ phát triển kinh tế và tình hình thực tế khác nhau mà các nước có những cách lựa chọn giải pháp cụ thể hoặc kết hợp các giải pháp sao cho tối ưu để thích ứng với nước biển dâng do tác động của BĐKH. Tuy nhiên, tựu trung lại, các lựa chọn thích ứng được chia thành 3 nhóm chính là:

• Các biện pháp bảo vệ: bao gồm giải pháp bảo vệ “cứng” và bảo vệ “mềm”, trong đó các giải pháp bảo vệ cứng chú trọng đến các can thiệp vật lý, giải pháp kĩ thuật công trình xây dựng cơ sở hạ tầng như xây dựng tường biển, tôn cao các tuyến đê, kè sông, kè biển, xây dựng đập ngăn nước mặn hoặc kênh mương để kiểm soát lũ lụt…trong khi đó các biện pháp bảo vệ mềm lại chú trọng các giải pháp thích ứng dựa vào hệ sinh thái như tăng cường trồng rừng phòng hộ ven biển, đầu tư vào đất ngập nước, bổ sung đất cho các bãi biển, cải tạo các cồn cát ven biển, trồng rừng ngập mặn…
• Các biện pháp thích nghi: các biện pháp này nhấn mạnh đến việc đầu tư cải tạo cơ sở hạ tầng, chuyển đổi tập quán canh tác, chú trọng đến việc điều chỉnh các chính sách quản lý bao gồm những phương pháp quy hoạch đón đầu, thay đổi các tiêu chuẩn xây dựng, sử dụng đất, các tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường... nhằm giảm thiểu tính dễ tổn thương, tăng cường khả năng thích nghi, sống chung với lũ của cộng đồng trước tác động của BĐKH và nước biển dâng.
• Các biện pháp di dời: phương án cuối cùng khi mực nước biển dâng lên mà không có điều kiện cơ sở vật chất để ứng phó là biện pháp di dời, rút lui vào sâu trong lục địa. Đây là phương án né tránh tác động của việc nước biển dâng bằng tái định cư, di dời nhà cửa, cơ sở hạ tầng ra khỏi vùng có nguy cơ bị đe doạ bị ngập nước. Phương án này bao gồm cả việc di dân từ vùng đất ngập nước vào sâu trong nội địa.

Ba lựa chọn thích ứng với nước biển dâng

3. Vấn đề đặt ra trong công tác thích ứng với nước biển dâng tại Việt Nam

    Với khoảng 3.260km đường bờ biển chạy dài suốt từ Bắc xuống Nam, cùng với khoảng 50% dân số cả nước đều là các vùng đất thấp, Việt Nam được đánh giá là một trong các quốc gia dễ bị tổn thương và chịu nhiều tác động tiêu cực do nước biển dâng gây ra do BĐKH. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (2007), nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 10% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10%. Nếu nước biển dâng 3m sẽ có khoảng 25% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thất đối với GDP lên tới 25%. Có thể thấy, hậu quả của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng đối với Việt Nam là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xoá đói giảm nghèo, ảnh hưởng tiêu cực đến việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ cùng sự phát triển bền vững của đất nước.Việt Nam không thể né tránh được mà phải thích ứng với việc mực nước biển dâng.

    Kinh nghiệm các nước đã chỉ ra rằng có 3 nhóm biện pháp thích ứng với nước biển dâng, đó là Bảo vệ, Thích nghi và Rút lui. Với 3 nhóm giải pháp này, nhìn chung những lựa chọn thích ứng có thể rất đa dạng, rõ ràng tùy thuộc vào các chính sách ưu tiên, mức độ tác động, tình hình thực tế về kinh tế, xã hội và các nguồn lực khác nhau mà tại nước ta, ở mỗi địa phương có thể có những cách lựa chọn giải pháp cụ thể một hoặc hai hoặc kết hợp cả ba để giải quyết tối ưu vấn đề thích ứng với nước biển dâng. Tuy nhiên, điểm quan trọng cần nhấn mạnh để thực hiện có hiệu quả trong công tác thích ứng với nước biển dâng đó là: việc áp dụng các giải pháp thích ứng với nước biển dâng cần được triển khai với sự chú trọng dài hơi hơn đến những dự báo trong tương lai, thay vì chỉ chủ yếu tập trung vào những điều kiện khí hậu trước mắt, bên cạnh đó, cần có một sự thay đổi trong tư duy, cách nhìn nhận về việc thích ứng từ bị động thành chủ động đối phó, phòng ngừa, tránh việc thích ứng thường có theo kiểu “trông và chờ”; đồng thời, cần đưa những tác động nước biển dâng như chỉ dẫn quan trọng cho việc hoạch định chính sách; xem xét tận dụng cơ hội mà tác động của nước biển dâng mang lại thay vì chỉ theo chiều tư duy ứng phó và cũng cần vận dụng các quan niệm mới này để lồng ghép, triển khai một hệ thống chính sách đồng bộ, nhất quán và toàn diện, củng cố khả năng thích ứng của từng địa phương và quốc gia trong công cuộc đổi mới và phát triển đất nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng ngày càng diễn biến phức tạp.

Những chất dẻo dùng trước đây làm bao gói thường khó xử lý sau khi sử dụng. Ở Anh đã nghiên cứu ra một loại chất dẻo mới làm bao gói. Những chất dẻo thường dùng như PVC, pôliêtilen, pôlipropilen, pôlistirol được đem pha trộn với tinh bột theo tỉ lệ từ 10 - 40%. Loại chất dẻo này dễ bị phân huỷ trong đất và trong nước biển, do đó đã tránh được ô nhiễm môi trường. Hệ thống công nghiệp đầu tiên sản xuất loại chất dẻo mới này đã được xây dựng ở Anh với công suất 185 triệu bao gói/năm.

Công nghệ thu và giữ khí cacbon đioxit (CO₂) nhằm phát thải khí này vào môi trường tự nhiên đã khiến nhiều nhà sinh thái học của Mỹ lên tiếng do tính lợi nhuận không cao.

Công nghệ này thu hồi CO₂ từ các tuabin hay nồi hơi, sau đó đưa xuống lòng đất. Tuy nhiên, phương pháp này chủ yếu mới chỉ được sử dụng trong khai thác dầu khí, nhằm thu hồi khí methane và CO₂ thoát ra từ các mỏ dầu.

Theo ông Robin Knight, chuyên gia nghiên cứu của Cơ quan Năng lượng PFC, công nghệ này có thể gia tăng sản lượng khai thác dầu vì khi thu hồi khí CO₂ và nén lại sẽ tạo ra áp lực mạnh đẩy dầu dâng cao lên. Tuy nhiên, nếu áp dụng cách này thì chỉ có thể thu hồi chứ không lưu giữ được lượng CO₂.

Ông Robin Knight cho biết trong ngành công nghiệp, đặc biệt trong sản xuất điện, việc giảm phát thải và thu hồi khí CO₂ có giá thành rất cao, thậm chí chiếm đến 70% chi phí vận hành của một nhà máy điện. Hơn nữa, để lắp đặt công nghệ này còn phải cần đến một hạ tầng cơ sở khổng lồ, trong đó bao gồm một hệ thống cung cấp điện riêng.

Ông Philippe Pealinck, một lãnh đạo của Tập đoàn Alstom cho biết chính sự phức tạp đã khiến công nghệ thu hồi và lưu giữ CO₂ không được quan tâm nhiều ở Mỹ. Một vài dự án nhà máy nhiệt điện đốt than có trang bị hệ thống thu hồi và lưu giữ khí CO₂ vẫn không được triển khai, đặc biệt là dự án Future Gen 2.0 tại vùng Illinois miền Bắc nước Mỹ. Được Chính phủ Mỹ tài trợ với mục đích "không phát thải một lượng CO₂ nào" và có vốn đầu tư lên đến một tỷ USD, nhưng dự án gặp hết vấn đề này đến vấn đề khác.

Việc lưu giữ CO₂ cũng là một vấn đề vì bể chứa phải nằm sâu hàng trăm mét dưới lòng đất và có khả năng lưu giữ khí trong hàng trăm năm.

Đối với các nhà sinh thái thì việc thu hồi và lưu giữ CO₂ không sinh lợi vì "đầu tư cho công nghệ này kém hiệu quả so với việc sử dụng năng lượng tái tạo" - ông Kyle Ash, đại diện Tổ chức Hòa Bình Xanh (Greenpeace) nhấn mạnh.