Ứng dụng Công nghệ Nano vào nông nghiệp nhằm tăng năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG NÔNG NGHIỆP NHẰM TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

MỞ ĐẦU

Trong tình hình báo động về ô nghiễm môi trường và khô kiệt nhiên vật liệu. Công nghệ Nano ra đời được coi như một bước ngoặt của khoa học kỹ thuật thế giới. Là một trong những công nghệ tiên tiến bậc nhất hiện nay và có rất nhiều ứng dụng trong y học, công nghiệp, nông nghiệp và thực phẩm. Khoa học Nano được coi là một trong những biên giới của khoa học chưa được thám hiểm tường tận và hứa hẹn nhiều phát minh kỹ thuật lý thú nhất mà toàn thế giới đang hướng tới.

Nhận thấy công nghệ này vô cùng có ích với những nước đang phát triển Các nhà khoa học Việt Nam những năm nay đã tập chung nghiên cứu những ứng dụng và hoạch định phát triển từ công nghệ Nano theo những hướng thiết thực nhất phù hợp với hiện trạng của nước ta để cải thiện độ phì nhiêu của đất và sản lượng cây trồng, các bộ cảm biến Nano có thể giám sát tình hình cây trồng vật nuôi và các chất từ Nano có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm cho đất.

Do đó, đề tài mục đích nghiên cứu của tôi hôm nay là đi sâu phân tích về công nghệ Nano này nhằm hỗ trợ tăng năng suất trồng trọt, chăn nuôi và phổ biến sâu rộng hơn phương pháp hữu hiệu này cho nông dân ta, tạo đà khiến ngành nông nghiệp ta ngày một phát triển, ngày một giàu mạnh và phồn vinh, vươn lên đứng nhất trong ngành nông nghiệp và lột xác trở thành một con rồng châu Á

TÌNH HÌNH VỀ Ô NGHIỄM MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY

Nếu trước đây, ô nhiễm không khí chỉ xảy ra ở các quốc gia đang phát triển và có dân số đông như Trung Quốc hay Ấn Độ, thì bây giờ tình hình này còn xảy ra ở những quốc gia phát triển, nhất là tại các khu đô thị lớn. Theo dữ liệu mới nhất của WHO, 97% thành phố ở các nước có thu nhập thấp và thu nhập trung bình với hơn 100.000 dân không đáp ứng các tiêu chuẩn về không khí của WHO. Với các nước có thu nhập cao, tỷ lệ giảm xuống 49%.

Một thống kê đầu năm nay của Liên hợp quốc còn chỉ ra rằng, bảy trong số mười thành phố ô nhiễm nhất thế giới thuộc Ấn Độ.





New Delhi

Vệ tinh Sentinel-2 của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã ghi lại được hình ảnh đám cháy rừng đang lan rộng tại Australia vào đêm giao thừa. Theo AP, hỏa hoạn gây ra nhiều thiệt hại cho các cộng đồng ở bang New South Wales và bang Victoria trên bờ biển phía đông nam Australia.

Theo Tổ chức Giám sát chất lượng không khí AirVisual và Tổ chức Hòa bình xanh (Greenpeace), thì vào năm 2018, Gurugram là thành phố có mức độ ô nhiễm nặng nhất thế giới. Tổng cộng 18 trong số 20 thành phố ô nhiễm nhất châu Á. Theo Hệ thống Dự báo và nghiên cứu chất lượng không khí (SAFAR), mật độ bụi mịn PM2.5 đo được trong sáng 3/11 tại New Delhi là gần 900 microgram/m3, cao hơn nhiều so với mức "nguy hiểm" - 500 microgram/m3. Trong khi đó, chỉ số an toàn với sức khỏe theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) là 25 microgram/m3.

Thủ đô Tehran thuộc Iran phải tạm thời đóng cửa tất cả trường học do mức độ ô nhiễm quá cao. Và tại Australia, khói từ hơn 150 đám cháy hoành hành ở cả bờ Đông và bờ Tây đã vây lấy thành phố Sydney, khiến chất lượng không khí nơi đây xuống thấp trầm trọng.

Châu Âu cũng không phải ngoại lệ. Năm 2017, Bulgaria là nước thành viên đầu tiên của Liên minh châu Âu (EU) bị tòa án châu Âu kết tội không tuân thủ các quy định về đảm bảo chất lượng không khí. Ô nhiễm không khí là vấn đề được nhắc đến từ cả gần 100 năm nay qua tại Anh. London luôn là một trong những thành phố ô nhiễm nhất châu Âu dù đã có nhiều giải pháp tiếp cận khắc phục vấn đề này từ lâu, danh hiệu "Thành phố sương mù" chính là minh chứng cho hậu quả nghiêm trọng mà đất nước này đang phải gánh chịu.



"Ô nghiễm trắng" xảy ra do rác thải nhựa tồn trữ quá nhiều





Khói độc thải ra từ ngành công nghiệp

Trong số tổng lượng phát thải gây ô nhiễm môi trường không khí đô thị thì khí thải từ các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ chiếm vị trí hàng đầu. Đứng thứ hai chính là các chất thải ra từ hoạt động nông nghiệp và công nghiệp.

A) Nguyên nhân

Nguyên nhân dẫn tới việc này không chỉ vì thiên tai bệnh dịch mà phần lớn còn do chính bàn tay chúng ta gây ra. Cuộc sống con người ngày càng tiến bộ, mức sống ngày càng nâng cao, chính vì thế mà chúng ta tận dụng tất cả những tài nguyên thiên nhiên một cách vô ý thức, thậm chí còn tạo ra thêm nhiều vật chất khác mang tính tàn phá môi trường cấp độ cao.

Theo Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2016, chủ đề "Môi trường đô thị" do Bộ Tài nguyên và Môi trường vừa tổ chức tại Hà Nội, trong các nguồn gây ô nhiễm không khí tại các đô thị được chỉ ra trong báo cáo này chủ yếu gồm hoạt động giao thông vận tải, hoạt động nông nghiệp, hoạt động công nghiệp, sinh hoạt của dân cư, xử lý rác thải và các nguồn ô nhiễm từ ngoại thành chuyển vào được xem là những nguyên nhân chính khiến môi trường không khí tại các khu đô thị ngày càng trở nên nhức nhối.

B) Biện pháp khắc phục và sự áp dụng công nghệ Nano vào bảo vệ môi trường

Để giải quyết vấn đề ô nghiễm môi trường, các nước đã đưa ra rất nhiều giải pháp như phủ xanh đồi trọc. Người dân chuyển sang sử dụng các chất liệu từ thiên nhiên, tiết kiệm điện, giảm sử dụng túi nilon, Ưu tiên sản phẩm tái chế, tìm kiếm và nghiên cứu phát triển các năng lượng sạch như năng lượng gió, ánh nắng mặt trời, thủy triều, các đập nước phát điện.

Trong đó, biện pháp hiệu quả nhất chính là áp dụng khoa học hiện đại vào đời sống . Trước đây, khi khoa học còn chưa được mở rộng phát triển thì áp dụng khoa học kĩ thuật vào còn nhiều hạn chế nhưng giờ đây khoa học phát triển, nhiều thiết bị thân thiện môi trường và làm giảm ô nhiễm. Mới đây, các nhà nghiên cứu đã cho ra công nghệ Nano chuyên dành cho mục đích lọc sạch không khí và các nguồn ô nghiễm, trả lại cho môi trường hình dạng vốn có ban đầu của nó. Công nghệ này đã được ứng dụng tại nhiều nơi, kết quả thử nghiệm đạt được nhiều thành quả vô cùng thiết thực và mang tính khai phá vô cùng lớn trong tương lai gần. Do đó, trong bài luận hôm nay tôi xin tập trung phân tích sâu hơn về những ứng dụng công nghệ Nano nhằm giúp cho đất nước và các đơn vị có thể hoàn thiện và áp dụng vào ngành nông nghiệp giúp bảo vệ môi trường, gia tăng sản xuất và đạt lợi nhuận cao hơn.

NỘI DUNG

I. Tổng quan về lý thuyết công nghệ Nano

Một nanomet (nm) là một đơn vị chiều dài bằng một phần tỷ mét. Công nghệ Nano (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan tới việc nghiên cứu các tính chất và ứng dụng của vật liệu với kích thước cấu trúc trong phạm vi từ 1nm đến 100 nm vào sự phát triển của nông nghiệp, công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. Trạng thái của vật liệu được phân chia dưới dạng rắn, lỏng và khí.

II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG NÔNG NGHIỆP TẠI VIỆT NAM

1. Sơ lược về lịch sử công nghiệp Nano nông nghiệp tại Việt Nam

Tại Việt Nam, ứng dụng công nghệ Nano bắt đầu trở nên phổ biến từ "Hội thảo khoa học toàn quốc về ứng dụng công nghệ Nano" vào tháng 8 năm 2006 tại Cần Thơ, với sự đăng đàn của nhiều khoa học thế giới.

Năm 2015, dự án Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong nông nghiệp về nghiên cứu chế tạo công nghệ vật liệu Nano trong trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản do Viện Công nghệ môi trường (Viện Hàn lâm KH và CN) chủ trì, cùng sự tham gia của tám viện nghiên cứu chuyên ngành của Viện Hàn lâm KH và CN và một số viện, trung tâm thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn nhằm tạo ra một số sản phẩm Nano giúp phát triển năng suất, giảm chi phí, thân thiện với môi trường và tăng tính chống chịu trong trồng trọt, chăn nuôi. Dự án triển khai đến nay đã thử nghiệm tại 18 tỉnh và thành phố trong cả nước và thu được những kết quả bước đầu vô cùng khả quan.

Năm 2017, dự án "Phát triển vật liệu Nano tích hợp cho cây trồng nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu" được tiến hành tại Trung tâm đổi mới sáng tạo ứng phó với biến đổi khí hậu Việt Nam, Bộ Khoa học và Công nghệ, do TS. Hà Phương Thư làm chủ nhiệm, cơ quan chủ trì là Hợp tác xã Nông nghiệp Trường Xuân (Evergreen Agricoop) tại Giao Thủy – Nam Định do Kỹ sư Trần Hữu Chung làm chủ tịch HĐQT nhằm đưa ra ứng dụng phát triển phân bón Nano cho cây trồng. Sản phẩm phân bón Nano tích hợp của dự án đã được thử nghiệm trên các loại cây nghệ, đinh lăng, đỗ tương đen và măng tây với tổng diện tích 1 ha mỗi loại tại Hợp tác xã Nông nghiệp Trường Xuân - Nam Định và đạt được một số thành tựu nhất định. Sản phẩm hiện đang được phổ biến rộng rãi tới người tiêu dùng, làm thay đổi nhận thức nông dân, cũng như tuyên truyền cho bà con về hiệu quả của mô hình được thí điểm, giúp người dân sẽ hiểu rõ giá trị của việc sử dụng các sản phẩm công nghệ Nano trong sản xuất và đời sống nhằm tăng năng suất và bảo vệ môi trường.

2. Những ứng dụng công nghệ Nano trong nông nghiệp nhằm bảo vệ môi trường

2.1. Ứng dụng Nano trong trồng trọt

2.1. 1. Phân bón Nano từ Cỏ linh lăng (Alfalfa)

Cỏ linh lăng có khả năng thu hút các nguyên tử vàng trong đất để tạo ra các hạt Nano vàng tinh chất trong thân cỏ. Trồng loại cỏ này ở đất, đặc biệt trên đất có nhiều vàng, khi nghiền, ngâm, lọc thân cỏ theo cách cơ học có thể có được các hạt Nano vàng dùng cho nhiều mục đích.

A) Cách thức hoạt động

Các zeolit xốp Nano với kích thước siêu nhỏ có khả năng giải phóng dưỡng chất một cách từ từ và đảm bảo cho cây trồng luôn đầy đủ chất dinh dưỡng trong suốt quá trình sinh trưởng. Các thành phần trong phân bón Nano nhả chậm khi có nước sẽ tương tác với nhau và tan vào nước với một lượng nhỏ được kiểm soát. Sau khi lượng nhỏ này được cây hấp thu, một phần phân bón Nano khác mới tiếp tục được giải phóng ra nhằm duy trì mật độ các hạt Nano với nồng độ tương đương, tránh được hiện tượng rửa trôi.

Đồng thời, ở kích thước Nano, tương đương với kích thước các mao quản trong rễ, thân, lá cây, các dưỡng chất sẽ dễ dàng đi vào các mao quản và đến các vị trí cần thiết cho cây sử dụng.

Thêm vào đó, các polime tự nhiên được sử dụng đa số có khả năng trương nở và giữ nước tốt, do đó, sản phẩm phân bón Nano tích hợp vừa cung cấp dưỡng chất vừa có thể duy trì độ ẩm thích hợp cho cây trồng sinh trưởng.

B) Ưu điểm

Hiện nay việc nông dân Việt Nam lạm dụng phân bón hóa học khiến chất lượng đất trồng ngày càng bị tổn hại nghiêm trọng. Đất trồng trở nên cằn cỗi, kết cấu của đất bị phá hủy, mất khả năng giữ nước và phân bón, cây hấp thụ dinh dưỡng kém.

Điều này khiến nông dân tốn nhiều phân bón, dẫn đến chi phí bỏ ra tăng lên. Phân bón Nano tích hợp bộc lộ nhiều ưu điểm như cải thiện nâng cao kết cấu đất, giúp đất tơi xốp giữ nước tốt, cung cấp các vi sinh vật có lợi, tiêu diệt vi sinh vật có hại, cung cấp các chất hữu cơ vào đất, bổ sung đáng kể các nguyên tố dinh dưỡng trung lượng và vi lượng, hạn chế cỏ dại. Thêm vào đó, quá trình chế tạo không phát thải khí CO2, điều này làm giảm lượng khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính, góp phần giảm thiểu ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.

Lượng phân bón Nano tích hợp sử dụng cho cây trồng chỉ bằng 10%-20% lượng phân bón thông thường nhưng cho sản lượng thu hoạch cao hơn (đã thử nghiệm trên HTX Trường Xuân), không gây ô nhiễm môi trường, tránh tác động tiêu cực đến biến đổi khí hậu.

2.1. 2. Thuốc trừ sâu Nano từ vỏ hạt điều

Thuốc trừ sâu sinh học NANO là 1 trong những đề tài nghiên cứu mới nhất của Viện Sinh Học Nhiệt Đới Việt Nam

Các chuyên gia nghiên cứu của Viện Sinh Học Nhiệt Đới Việt Nam đã nghiên cứu và sáng chế thành công Chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học NANO được chiết xuất từ vỏ của hạt điều

A) Cách thức hoạt động

Các chủng vi sinh vật và đặc biệt là các bào tử vi nấm có lợi trong chế phẩm khi tiếp xúc với da của các loài côn trùng gây hại, ở điều kiện nhiệt độ (25 -33 độ C) độ ẩm thích hợp, bào tử nảy mầm, hình thành sợi nấm xuyên qua da, sinh trưởng trong cơ thể côn trùng, bằng chính nguồn thức ăn là mô côn trùng. Khoảng 4-7 ngày côn trùng sẽ chết, tùy thuộc vào loại, kích thước và tuổi của côn trùng. Xác côn trùng sẽ phát tán bào tử để lây lan và tiêu diệt các côn trùng gây hại khác.

B) Ưu điểm

Ngày nay người dân ngày càng lạm dụng quá mức thuốc trừ sâu dẫn tới môi trường bị hủy diệt nghiêm trọng.



Thuốc trừ sâu hóa học ảnh hưởng nặng nề tới môi trường



Trong khi ô nhiễm biển có thể nhìn thấy rõ, với những mảnh rác như trên hình, thì những chất ô nhiễm không nhìn thấy được phát ra từ thuốc trừ sâu mới là thứ gây hại nhất.

Trong khi đó, chế phẩm sinh học Nano này đã được ứng dụng và thử nghiệm trên nhiều đối tượng ấu trùng, sâu bệnh khác nhau, 100% sạch và an toàn. Không bị nhờn thuốc và gây hại như khi sử dụng thuốc hóa học.

Hiệu suất trừ sâu bệnh gây hại đạt tới 90%; không gây bất kỳ các độ tính tàn dư nào. Ngoài ra còn có khả năng ức rất tốt các vi khuẩn gây bệnh thối nhũn trên cây trồng, phòng trừ và đặc trị các loại rầy, bọ cánh cứng, bọ chích hút, bọ rùa ăn lá, nhện đỏ, cào cào, châu chấu, ấu trùng sâu, ve sầu, mối, rệp sáp, rầy nâu, sùng đất, tuyến trùng. Gây chán ăn đối với sâu hại. Ức chế sự phát triển của trứng, ấu trùng và nhộng đuổi ấu trùng và sâu trưởng thành. Ngăn chặn sự lột xác của ấu trùng và nhộng. Hạn chế sự đẻ trứng của côn trùng cái. Gián đoạn quá trình giao phối và sinh sản. Ngăn chặn việc con cái đẻ trứng. Gây bệnh trên các đối tượng sâu hại.

Chế phẩm còn có hiệu lực bền lâu, thuốc có tác dụng lây lan mầm bệnh từ côn trùng đã chết sang ấu trùng non mới nở, nên đôi khi chỉ phun một lần có thể duy trì hiệu quả trừ sâu bệnh trong thời gian dài. Chúng còn giúp cây trồng dễ hấp thu hơn so với các loại phân bón lá truyền thống vì kích thước nhỏ, dễ phân tán, bám dính trên lá và linh hoạt. Chỉ vài ml vật liệu Nano có thể bón cho nhiều héc-ta cây trồng. Nhờ vậy, có thể giảm lượng phân bón sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, không gây hại môi trường sinh thái, trong khi giá thành sản phẩm rẻ hơn so với phân bón thông thường.

2.1. 3. Chất diệt nấm Nano Bạc

Bạc kim loại và các hợp chất của bạc có tính kháng khuẩn tốt (diệt nấm khuẩn, khử mùi hôi). Đặc biệt ở kích thước Nano (5-10nm) thì các hạt Nano bạc thể hiện mạnh mẽ khả năng diệt nấm, vi khuẩn vượt trội so với kim loại bạc nguyên khối (kích thước lớn, không phải kích thước Nano). Ngoài ra còn có chất diệt nấm và vi khuẩn Nano đồng, Nano hợp kim bạc đồng, Nano đồng Oxycolorua và Nano kẽm cũng có tác dụng tương tự.

A) Cơ chế hoạt động

Bạc tác dụng trực tiếp lên màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn. Màng này là một cấu trúc gồm các glycoprotein được liên kết với nhau bằng cầu nối axit amin để tạo độ cứng cho màng. Các Nano Bạc vừa mới được giải phóng ra từ bề mặt các hạt Nano Bạc tương tác với các nhóm Peptidoglican và ức chế khả năng vận chuyển oxy của chúng vào bên trong tế bào, dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Các tế bào động vật thuộc nhóm sinh vật bậc cao (Sinh vật đa bào: Động vật nói chung bao gồm cả con người là động vật bậc cao) có lớp màng bảo vệ hoàn toàn khác so với tế bào vi sinh vật đơn bào (Nấm, Vi khuẩn và Virus). Chúng có hai lớp Lipoprotein giàu liên kết đôi bền vững có khả năng cho điện tử do đó không cho phép các ion Bạc xâm nhập, vì vậy chúng không bị tổn thương khi tiếp xúc với các ion Bạc.

Điều này có nghĩa Nano Bạc hoàn toàn không gây hại đến con người và động vật nói chung, do cấu trúc màng tế bào bền vững và dày hơn các vi sinh vật đơn bào gây bệnh như nấm, vi khuẩn và virus. Ngoài ra, các hạt nano bạc còn giúp bộ lá tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng. Do bộ lá thường hấp thụ ánh sáng trong dải sóng 390 – 420nm (nanomet) vì vậy khi có mặt các hạt nano bạc trên bề mặt lá, tại bước sóng này (bước sóng 390 – 420nm) cường độ ánh sáng được hấp thụ tăng cường. Khi ánh sáng được bộ lá hấp thụ tối đa thì hoạt động quang hợp của cây trồng được thúc đẩy mạnh mẽ hơn vì thế mà hiệu suất của quá trình quang hợp được nâng cao đáng kể.

B) Ưu điểm

Nano Bạc là một sản phẩm sạch, không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường, an toàn khi sử dụng, hiệu quả kinh tế cao. Khi sử dụng có thể trực tiếp dùng tay pha sản phẩm mà không cần đồ bảo hộ. Ở nồng độ 500ppm (500mg/lít), cứ 1ml có chứa tới 70x1012 hạt Nano Bạc (bảy mươi nghìn tỷ hạt nano bạc) với kích thước 6-12nm. Do Nano bạc nằm trong môi trường phân tán (môi trường khử mạnh, có chất hoạt động bề mặt) nên các hạt Nano Bạc mặc dù rất nhỏ nhưng hầu như không bị "keo tụ" do đó thời hạn sử dụng của Nano Bạc 500-1000ppm nên tới 3 năm.

Kích thước hạt vô cùng nhỏ, có bề mặt riêng rất lớn cho nên khả năng diệt khuẩn của Nano Bạc rất cao, hiệu quả nhanh. Ngoài ra còn có tác dụng khử mùi và diệt vi khuẩn, nấm theo cơ chế đặc thù, ức chế và kìm hãm quá trình phát sinh và phát triển của virus gây bệnh. Khác với các dòng thuốc kháng sinh, Nano Bạc không có tính kháng thuốc, không độc hại, an toàn khi sử dụng. Thêm vào đó, khi sử dụng Nano Bạc phun qua lá sẽ làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của bộ lá qua đó giúp tăng cường hiệu suất quang hợp của cây, tăng khả năng vận chuyển dinh dưỡng đồng hóa về các cơ quan dự trữ (quả, củ) làm tăng năng suất cây trồng.

2.3. Ứng dụng Nano Bạc trong chăn nuôi

Gần đây, người ta phát hiện việc dùng Nano bạc với tư cách một chất kháng sinh thiên nhiên (CKSTN) có nhiều ưu điểm so với chất kháng sinh tổng hợp (CKSTN). Thứ nhất, các CKSTN thường có hiệu ứng phụ là diệt cả những enzym và vi sinh vật có ích trong cơ thể nên sau khi dùng chúng thường làm cơ thể thiếu vitamin và có thể gây tiêu chảy. Nhưng Nano bạc (Nanobiotic-Ag) tránh được hiện tượng này vì bạc diệt vi trùng có hại nhưng không đụng đến các tế bào và vi khuẩn có ích. Bạc còn diệt được nhiều virus mà CKSTN không làm được.

Ưu điểm của Nano Bạc thể hiện rõ ở nhiều mặt như hiệu quả diệt khuẩn rất cao, phổ diệt khuẩn rộng, không gây kích ứng cho người dùng và vật nuôi, ngăn ngừa bệnh hiệu quả, không để lại mùi và thân thiện với môi trường. Không những thế Nanobiotic-Ag còn có thể tăng hoạt động chuyển hóa tế bào, từ đó dẫn đến tăng tốc độ sinh trưởng của động vật.

Do đó, sản phẩm Nano Bạc KBO tại Việt Nam đã ra đời và được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi nhằm sát trùng định kỳ hoặc cuối kỳ chuồng trại, tiêu độc xác động vật bệnh, sát trùng xe chở gia súc, khử trùng trứng trước khi ấp.

2.4. Ứng dụng Nano trong thủy sản

2.4. 1. Thức ăn cho thủy sản Nano Curcumin

"Curcumin", một hợp chất sắc tố màu vàng tự nhiên có nguồn gốc từ thân, rễ của củ nghệ. Hiệu quả của curcumin này đã được các nhà khoa học chứng minh có hiệu quả tuyệt vời trong chống vi khuẩn, chống viêm, chống ký sinh trùng.



Áp dụng công nghệ Nano Bạc vào quá trình phát triển thủy sản

A) Cơ chế hoạt động

Nano Curcumin được bào chế dưới dạng hạt siêu nhỏ với kích thước tính bằng nano mét có khả năng đi qua được những khe hở của tế bào khi vào trong cơ thể và phân bố đều vào máu, giúp hấp thu tốt hơn gấp hàng nghìn lần so với bột nghệ thông thường.

B) Ưu điểm

Ngày nay ô nghiễm môi trường nước do chất thải thức ăn ngành thủy sản gây ra ngày càng nghiêm trọng. Nhưng từ khi sản phẩm Nano ra đời đã giải quyết được phần lớn vấn đề này.

Các hạt Nano selenium (Se), sắt (Fe) được bổ sung trong thức ăn để cải thiện sự phát triển của cá. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc bổ sung 1mg Nano Selenium (Se) cho mỗi kg thức ăn cho thấy sự cải thiện đáng kể trong hệ thống miễn dịch và chống oxy hóa của cá chép.

Ngoài ra, các hạt Nano sẽ thúc đẩy sự hấp thụ thức ăn thủy sản bằng cách tăng tỷ lệ chất dinh dưỡng cần thiết cho cá khi đi qua mô ruột. Các khoáng chất dạng kích thước Nano có thể đi vào các tế bào dễ dàng hơn giúp tăng tốc độ chuyển hóa của chúng trong cơ thể cá. Nếu công nghệ này được sử dụng đúng cách, nó có thể làm giảm sự ô nhiêm môi trường nước do thức ăn gây ra.

2.4. 2. Nano TiO2 lọc sạch nước thải thủy sản

A) Cơ chế hoạt động

Titanium dioxide (TiO2) là một chất quang xúc tác (photocatalyst), dưới tác động của tia cực tím, TiO2 kích thích các điện tử (electrons) trên bề mặt vật liệu, từ đó làm cho các electrons trốn thoát ra khỏi bề mặt vật liệu và hình thành các lỗ trống điện tử (lỗ dương) với năng lực oxy hóa mạnh còn các electrons thì có năng lực khử mạnh. Chúng không chỉ oxy hóa và phá hủy màng tế bào của vi khuẩn và nấm, làm biến tính các protein của virus, tiêu diệt vi khuẩn mà còn phân giải các phức chất có hại do vi sinh vật thải ra khi bị giết chết. Ngoài ra, các hoạt chất còn có thể oxy hóa hoàn toàn và phá hủy các chất gây ô nhiễm có nguồn gốc hóa hữu cơ, nhờ vậy làm sạch được môi trường và khử được mùi hôi.

B) Ưu điểm

Trong những năm gần đây, ô nhiễm môi trường nước được coi là mối nguy hiểm hàng đầu do ngành nông nghiệp lạm dụng kháng sinh và các hợp chất tổng hợp để phòng và trị bệnh. Chính vì thế, các hạt Nano bạc (Ag), cacbon hoạt tính, Nano sắt từ (FeO).. được sử dụng để xử lý môi trường nước nuôi trồng thủy sản rất hiệu quả. Hiệu quả diệt khuẩn của Nano bạc rất cao và ổn định, không gây hiện tượng kháng thuốc nên có thể sử dụng thường xuyên lâu dài mà liều lượng sử dụng ít. Ngoài ra, khi sử dụng các hạt Nano này để xử lý môi trường nước bị nhiễm bệnh cũng có tác dụng rất hiệu quả khi ngăn ngừa được sự lây lan dịch bệnh trong khu vực nuôi.



Áp dụng ứng dụng Nano vào quá trình xử lý nước thải thủy sản

Thực tiễn cho thấy, Nano TiO2 chính là tác nhân xử lý nước hiệu quả và kinh tế nhất so với các phương pháp xử lý truyền thống. Ngành công nghệ này ngày càng phổ biến và được ứng dụng rộng rãi.

3. Những thành quả đã đạt được sau khi áp dụng công nghệ Nano vào bảo vệ môi trường

Nhờ những ứng dụng từ công nghệ Nano, chất lượng nước tại khu vực thượng nguồn của các lưu vực sông đều duy trì khá tốt, một số điểm ô nhiễm được cải thiện đáng kể so với năm 2018, đặc biệt là tình trạng ô nhiễm nước trên sông Nhuệ và các sông nội thành Hà Nội đã giảm nhiều. Nhiều khu vực ô nhiễm tồn lưu được xử lý, cải tạo kiểm soát, đặc biệt là các điểm ô nhiễm tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật và hậu quả do chất độc hóa học từ các nguồn nông nghiệp gây ra. Các nguồn ô nhiễm, các dự án lớn tiềm ẩn nguy cơ cao gây ô nhiễm, sự cố môi trường được kiểm soát chặt chẽ, hoạt động an toàn, vận hành ổn định đóng góp cho tăng trưởng kinh tế, việc làm của nhiều địa phương và cả nước.

Trong năm, hoạt động đầu tư lắp đặt thiết bị Nano đã giúp tỷ lệ KCN đang hoạt động có hệ thống xử lý nước thải tập trung đạt quy chuẩn kỹ thuật về môi trường, tỷ lệ cơ sở ô nhiễm môi trường nghiêm trọng theo Quyết định số 1788/QĐ-TTg được xử lý triệt để, tỷ lệ xã đạt tiêu chí về môi trường và an toàn thực phẩm đều tăng so với năm 2018.

Tỷ lệ CTNH xử lý đúng quy định được xử lý theo phương pháp Nano đạt 80-85%, tăng 9% so với năm 2018. Nhiều dự án, chương trình về đầu tư xử lý nước thải sinh hoạt đô thị, xử lý CTR sinh hoạt tập trung quy mô lớn, ứng dụng công nghệ Nano, thân thiện với môi trường đã được các địa phương, doanh nghiệp được đẩy mạnh. Hiện trạng tồn lưu chất độc hóa học tại các vùng đất bị ảnh hưởng nặng nề cơ bản đều đã về ngưỡng an toàn, góp phần quan trọng trong ngăn chặn sự phát tán dioxin, nâng cao năng lực nghiên cứu, phòng chống dioxin và các chất độc hại khác cho Việt Nam. Các vùng đất bị ô nhiễm tồn lưu do hóa chất bảo vệ thực vật và các điểm nóng, bức xúc về môi trường cũng được phục hồi một phần nhờ công nghệ Nano.