Quá trình phân hủy sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc tái chế vật chất, duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái. Các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm sẽ phân giải chất hữu cơ thành hợp chất đơn giản cung cấp dinh dưỡng cho đất. Cùng Bao Bì Minh Sang quá trình phân hủy sinh học diễn ra như thế nào?
Danh Mục [Xem Thêm]
1. Phân hủy sinh học là gì?
Phân hủy sinh học hiểu đơn giản là sự phân hủy các chất hữu cơ có sự tác động của các vi sinh vật như nấm, vi khuẩn thành các H2O và CO2, sinh khối. Ngoài ra, mọi người cũng có thể hiểu đơn giản phân hủy sinh học chính là quá trình mà vật liệu sẽ tự phân hủy trong môi trường dưới tác động của độ ẩm, nhiệt độ, nấm mốc, vi khuẩn.
2. Các giai đoạn chính trong quá trình phân hủy sinh học
Quá trình phân hủy sinh học sẽ trải qua các giai đoạn như:
Phản xạ sinh học
Đây chính là giai đoạn đầu tiên của quá trình và sẽ xảy ra khi vật liệu tiếp xúc với môi trường bên ngoài như: Nhiệt độ, ánh sáng, hóa chất. Theo thời gian, sự phân hủy này càng xuống cấp và kết quả của quá trình này đó là vật liệu sẽ xuống cấp ở bề mặt. Đồng thời, chúng cũng làm thay đổi những đặc tính cơ học, vật lý và suy yếu các cấu trúc của vật liệu.
Phản ứng sinh học
Phản ứng sinh học hay còn gọi là phản ứng phân rã polyme. Cơ chế này là phân ly các liên kết của polyme thành đơn hoặc đa phân tử. Khối lượng của các đơn phân hoặc đa phân tử sẽ thấp hơn khi tương tác với enzyme của vi khuẩn và nấm.
Cơ chế sẽ xảy ra khi có sự tác động của vi sinh vật trong môi trường kỵ khí hoặc hiếu khí. Phản ứng sinh học khi kết thúc sẽ tạo ra nước, sinh khối và CO2.
- Đối với phản ứng sinh học hiếu khí chính là sự phân hủy vật liệu do vi khuẩn gây nên trong môi trường giàu oxy. Phản ứng xảy ra với tốc độ nhanh, không tạo ra khí metan.
- Phản ứng sinh học kỵ khí là sự phân hủy vật liệu do vi khuẩn gây nên trong môi trường ít hoặc không có oxy. Phản ứng kỵ khí thường xảy ra chậm hơn so với hiếu khí và trong quá trình phân hủy có sinh khí metan.
Đồng hóa
Đây chính là cơ chế cuối cùng của phân hủy sinh học. Một vài sản phẩm từ phản ứng phân hủy sẽ vận chuyển dễ dàng trong tế bào nhờ chất màng. Tuy nhiên, không phải chất nào cũng được vận chuyển dễ dàng trong tế bào và có những chất sẽ phải trải qua quá trình biến đổi sinh học mới có thể vận chuyển.
>. Tham Khảo : EPR Là Gì? Giải Pháp Giảm Thiểu Rác Thải Và Hướng Tới Phát Triển Bền Vững
3. Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phân hủy
Trong quá trình phân hủy sinh học bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, tiêu biểu như: Ánh sáng, nhiệt độ, nước và oxy.
Ánh sáng
Ánh sáng mặt trời chính là nguồn năng lượng và là yếu tố quan trọng để vi sinh vật sinh trưởng và phát triển rút ngắn thời gian phá hủy cấu trúc của vật liệu. Điều này dẫn đến quá trình phân hủy sinh học sẽ nhanh hơn. Khi được chiếu sáng với cường độ ánh sáng hợp lý, các vi sinh vật sẽ sinh sản mạnh, nhiều hơn dẫn đến việc tăng khả năng tiêu thụ. Hơn nữa, cũng làm giảm đi khối lượng của vật liệu cần phân hủy nên quá trình phân hủy diễn ra nhanh hơn.
Nhiệt độ
Khi nhiệt độ càng cao thì vật liệu xuống cấp càng nhanh và khiến vi sinh vật sinh sôi phát triển tốt hơn. Do vậy, để tốc độ phân hủy sinh học diễn ra theo ý muốn cần phải điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với vi sinh vật.
Nước
Theo các chuyên gia thì nước chính là dung môi để có thể thủy phân các vật liệu và tạo ra độ ẩm để các vi sinh vật có thể tồn tại và sinh trưởng được. Chính vì vậy, đây là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phản ứng sinh học của vật liệu. Để quá trình phân hủy diễn ra nhanh cần phải thêm lượng nước hợp lý để ủ các vật liệu.
Oxy
Cũng giống với nước, ánh sáng, nhiệt độ thì oxy là yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật. Có những vi sinh vật sinh sống tốt trong môi trường giàu oxy nhưng ngược lại thì không. Do vậy để tăng tốc độ cho phân hủy sinh học người dùng chỉ cần tăng giảm nồng độ oxy cho hợp lý.
4. Kết luận
Tóm lại, có nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình phân hủy sinh học từ phản xạ sinh học, phản ứng sinh học cho đến đồng hóa. Quá trình phân hủy là cơ chế quan trọng để duy trì cân bằng sinh thái, giảm thiểu rác thải và hỗ trợ tái tạo tài nguyên thiên nhiên.
