Phân hủy sinh học là gì? Những điều cần biết về quá trình phân hủy sinh học

27-09-2022, 10:18 am

Trong cuộc sống hàng ngày chúng ta đều đã nghe thấy cụm từ "phân hủy sinh học". Nhưng phân hủy sinh học là gì? Chắc hẳn nhiều bạn còn cảm thấy mới mẻ về khái niệm này. Cùng tìm điện máy Sakura tìm hiểu chi tiết về phân hủy sinh học qua bài viết dưới đây nhé.

Tìm hiểu về phân hủy sinh học

Tìm hiểu về phân hủy sinh học

Tìm hiểu về phân hủy sinh học

Phân hủy sinh học là gì?

Phân hủy sinh học là khái niệm chỉ sự phân hủy của các chất hữu cơ có sự tác động của các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm thành các CO2, H2O và sinh khối. Hay hiểu một cách đơn giản nhất phân hủy sinh học là quá trình vật liệu sẽ tự phân hủy trong môi trường, ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm, vi khuẩn, nấm mốc...

Thời gian phân hủy sinh học 

Trong thực tế, cách chất thải đều trải qua quá trình phân hủy. Tùy thuộc vào từng loại vật liệu, mức độ ảnh hưởng của môi trường mà thời gian phân hủy sẽ khác nhau. Những sản phẩm sau khi đã sử dụng xong mà chỉ mất 2 – 4 tuần là phân hủy hết mà không làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái đất và nước. Thì đó là những sản phẩm được làm từ vật liệu có khả năng tự hủy sinh học cao, là sản phẩm thân thiện môi trường. 

Và ngược lại, những loại sản phẩm mất hàng chục hay hàng triệu năm mới phân hủy hoàn toàn thì sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, làm ô nhiễm môi trường đất và nước. Như là sản phẩm nhựa bao bì chỉ sử dụng dùng 1 lần: túi nilon, các loại đồ nhựa ống hút nhựa, hộp nhựa…

Các cơ chế của quá trình phân hủy sinh học

Các cơ chế của quá trình phân hủy sinh học

Các cơ chế của quá trình phân hủy sinh học

Quá trình phân hủy sinh học diễn ra theo 3 cơ chế phản xạ sinh học, phản ứng sinh học và đồng hóa. 

Phản xạ sinh học

Phản xạ sinh học là giai đoạn đầu của quá trình phân hủy sinh học, sẽ xảy ra khi vật liệu tiếp xúc với môi trường bên ngoài như ánh sáng, nhiệt độ hay hóa chất. Theo thời gian, sự phân hủy này càng xuống cấp, kết quả của quá trình này là vật liệu xuống cấp ở bề mặt làm thay đổi các đặc tính cơ học, vật lý và làm suy yếu cấu trúc của vật liệu.

Phản ứng sinh học

Phản ứng sinh học hay còn được gọi là phản ứng phân rã của polyme. Cơ chế này là quá trình phân ly các liên kết của polyme, phân thành các đơn phân tử hoặc đa phân tử. Khối lượng của các đơn phân tử, đa phân tử này thấp hơn khi tương tác với enzyme của vi khuẩn và nấm. Cơ chế này xảy ra khi có sự tác động của vi sinh vật trong môi trường hiếu khí hoặc kỵ khí. Điểm giống nhau của các phản ứng sinh học này đó là kết thúc đều tạo ra nước, sinh khối và CO2. Nhưng khác nhau ở chỗ:

  • Phản ứng sinh học hiếu khí là sự phân hủy vật liệu do vi khuẩn gây nên ở trong môi môi trường giàu oxy. Phản ứng sinh học này có tốc độ nhanh hơn, không tạo ra khí metan, nhưng việc làm giảm khối lượng vật liệu không cao.
  • Phản ứng sinh học kỵ khí cũng là sự phân hủy vật liệu do vi khuẩn gây nên ở trong môi trường ít hoặc không có oxy. Phản ứng sinh học kỵ khí này xảy ra chậm hơn so với hiếu khí, trong quá trình có phát sinh thêm khí metan. Hiện nay, các công nghệ phân huỷ kỵ khí thường được ứng dụng trong xử lý chất thải và tái tạo năng lượng. 

Đồng hóa

Đồng hóa là cơ chế cuối cùng của phân hủy sinh học, quá trình này xảy ra sau khi phản ứng sinh học kết thúc. Một số sản phẩm từ phản ứng phân hủy sẽ vận chuyển dễ dàng trong tế bào. nhờ các chất mang màng. Nhưng không phải chất nào cũng sẽ được vận chuyển dễ dàng trong tế bào, có những chất phải trải qua quá trình biến đổi sinh học thì mới có thể vận chuyển được trong tế bào. 

Khi vào trong tế bào, các sản phẩm đi vào con đường dị hoá, nên dẫn đến việc sản xuất ra năng lượng ATP (adenosine triphosphate) hoặc sản xuất ra các yếu tố của cấu trúc tế bào.

Yếu tố nào gây ảnh hưởng tới quá trình phân hủy sinh học?

Các sản phẩm sau khi đã qua sử dụng, bạn có thể tự thúc đẩy quá trình phân hủy sinh học của chúng diễn ra nhanh hơn. Bởi vì tốc độ quá trình phân hủy còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố phi sinh học ngoài môi trường như:

Ánh sáng

Ánh sáng mặt trời mang một nguồn năng lượng lớn, là yếu tố quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, làm rút ngắn thời gian phá huỷ cấu trúc của các vật liệu. Điều đó, khiến quá trình phân huỷ sinh học của vật liệu sẽ được diễn ra nhanh hơn. Nếu được chiếu sáng với cường độ ánh sáng hợp lý, các vi sinh vật sẽ sinh sản mạnh và nhiều hơn dẫn đến việc tăng khả năng “tiêu thụ”. Và đồng thời cũng làm giảm khối lượng của vật liệu cần phân huỷ, quá trình phân hủy sinh học sẽ được diễn ra một cách nhanh chóng.

Nhiệt độ

Yếu tô nhiệt độ ảnh hưởng lớn tới quá trình phân hủy sinh học

Yếu tô nhiệt độ ảnh hưởng lớn tới quá trình phân hủy sinh học

Nhiệt độ là một yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tốc độ xuống cấp của vật liệu (phản xạ sinh học) và tốc độ của phản ứng sinh học (phản ứng phân rã polyme).

Đối với phản xạ sinh học thì khi nhiệt độ càng cao thì sự xuống cấp vật liệu càng diễn ra nhanh hơn. Còn với cơ chế phản ứng sinh học, nhiệt độ càng cao (trên 40 độ C) sẽ khiến vi sinh vật sinh sôi tốt hơn, nhiệt độ quá thấp (dưới 0 độ C) sẽ kìm hãm sự sinh trưởng của các vi sinh vật, làm cho tốc độ phản ứng chậm lại. Để tốc độ của quá trình phân hủy sinh học được diễn ra theo ý muốn, bạn cần phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với vi sinh vật.

Nước

Theo chuyên gia, nước là dung môi để thuỷ phân một số vật liệu, cũng là yếu tố tạo ra độ ẩm cần thiết để các vi sinh vật có thể tồn tại và sinh trưởng được. Chính bởi vậy, đây cũng là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phản ứng sinh học của vật liệu. 

Vào mùa mưa, nhiệt độ ẩm, môi trường ẩm ướt có nhiều nước các vi sinh vật như nấm và vi khuẩn thường sinh sôi và phát triển mạnh, nhưng vào mùa khô chúng thường bị chết hoặc không sinh sản được. Để tăng tốc độ của phản ứng phân hủy sinh học diễn ra nhanh hơn thì bạn cần phải thêm lượng nước hợp lý khi ủ các vật liệu.

Oxy

Cũng giống như ánh sáng, nước và nhiệt độ thì oxy cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật. Có những vi sinh vật chỉ có thể sinh trưởng trong môi trường giàu oxy như nấm và ngược lại cũng có những vi sinh vật phát triển trong môi trường không có oxy hoặc có rất ít oxy. Thế nên, nếu muốn tăng hay giảm tốc độ phân hủy sinh học bạn cũng chỉ cần tăng giảm nồng độ oxy thích hợp.

Ý nghĩa của quá trình phân hủy sinh học

Ý nghĩa của quá trình phân hủy sinh học

Ý nghĩa của quá trình phân hủy sinh học

Ngày nay, phân hủy sinh học được ứng dụng rộng rãi với mục đích xử lý môi trường. Và cũng là nền tảng để sản xuất các sản phẩm phân hủy sinh học trong thời gian ngắn. Từ đó, giúp giảm thiểu rác thải hơn và bảo vệ môi trường tốt hơn. Hiện nay, bạn có thể dễ dàng tìm được những sản phẩm làm từ vật liệu dễ phân hủy vừa ứng dụng tốt vừa bảo vệ môi trường. 

Ví dụ giấy được sản xuất từ ​​nguyên liệu tự nhiên, không làm từ gỗ có thể tự hủy nhanh trong khoảng thời gian 2-6 tháng. Các sản phẩm từ nhựa nguyên sinh như hộp nhựa, bát nhựa hay khay nhựa vừa bảo vệ sức khỏe con người vừa hẹn chế rác thải ra môi trường. 

Hay vật liệu nhựa phân hủy sinh học, các loại nhựa được làm từ nguyên liệu hữu cơ, có các thành phần tự nhiên nên khả năng phân hủy diễn ra nhanh chóng. Sản phẩm từ nhựa phân hủy sinh học chỉ mất từ 2-12 tháng nên không gây ô nhiễm môi trường.

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu về phân hủy sinh học là gì, cơ chế, các yếu tố ảnh hưởng và ý nghĩa của phân hủy sinh học. Mong rằng, mỗi chúng ta sẽ sử dụng sản phẩm từ vật liệu dễ tự phân hủy sinh học nhiều hơn để góp phần bảo vệ môi trường “xanh” hơn.

Bài viết khác

Sản phẩm đã xem

Yêu cầu gọi lại
Chat ngay qua Messenger Chat ngay qua Zalo