生物工程技術(shù)在環(huán)保工作中的應(yīng)用

石桂炎

【摘 要】隨著人們對環(huán)保工作重視度的增加，生物工程技術(shù)開始在環(huán)保工作中得到了應(yīng)用與推廣，在污水處理、固體廢棄物處理等領(lǐng)域上，均表現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。本文對生物工程技術(shù)的概念進(jìn)行闡述，并針對該種技術(shù)在環(huán)保工作中的應(yīng)用做出總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】生物工程技術(shù)；環(huán)保工作；應(yīng)用

我國早期工業(yè)的發(fā)展是以資源的浪費和環(huán)境的破化為代價的。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們清醒地意識到環(huán)境對人類可持續(xù)發(fā)展的重要性，黨和國家也越來越重視環(huán)境的保護(hù)，強調(diào)人和自然要和諧相處才能夠獲得更好的發(fā)展，同時也出臺了大量的法律法規(guī)來限制工業(yè)廢水和工業(yè)廢氣的排放，采取措施節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。但是就目前很多措施而言，只能治標(biāo)，不能治本。生物學(xué)和生物工程技術(shù)的發(fā)展為徹底消除環(huán)境污染提供了可能。應(yīng)用生物工程技術(shù)不僅可以檢測并高效地治理環(huán)境，而且可以避免造成二次污染，實現(xiàn)人類和自然環(huán)境的友好相處，和平發(fā)展，在環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理方面應(yīng)用前景非常廣闊。

1 生物工程技術(shù)的概念

生物工程技術(shù)誕生于十九世紀(jì)七十年代，是一門新興的應(yīng)用學(xué)科，綜合了生物學(xué)和電子、化工等現(xiàn)代工程技術(shù)，創(chuàng)造出具有特別機能的生物體，通過生物體正常新陳代謝的方式降低污染物的毒副作用或者消除污染源來達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果。

2 生物工程技術(shù)在環(huán)保工作中的應(yīng)用

2.1 減少污染物的排放量

在工業(yè)生產(chǎn)流程中應(yīng)用生物工程技術(shù)，可以借助“工程菌”的高催化效果，提高生產(chǎn)流程中各參與物的化學(xué)反應(yīng)速度，降低能源消耗；也可以借助“工程細(xì)胞株”的特殊生物功能減少污染物的排放量，甚至可以實現(xiàn)污水和廢氣的零排放。

2.2 環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境保護(hù)的重點不在治理，而在預(yù)防。監(jiān)測環(huán)境的污染程度對環(huán)境保護(hù)來說非常重要，也非常關(guān)鍵，能在環(huán)境污染形成之前把它扼殺在搖籃里是最理想的環(huán)境保護(hù)的狀態(tài)。我們常用借助化學(xué)分析的方法或者高精密的儀器來檢測環(huán)境各因素的變化。隨著科技的發(fā)展，生物監(jiān)測引起人們越來越多的關(guān)注和重視。人們可以通過生物學(xué)技術(shù)和基因工程技術(shù)制造具有特殊功能的生物芯片，通過生物傳感器監(jiān)測環(huán)境污染指數(shù)的變化。

例如，我們可以通過水域中克霉伯氏菌數(shù)量的變化情況來判斷糞便污染情況，檢測該水域水質(zhì)的清潔狀況；也可以借助生物傳感技術(shù)測定水體中的酚和NO3等有機物的含量或者檢測大氣中的CO2和SO2的濃度。生物工程技術(shù)具有快速、靈敏、和準(zhǔn)確的特征，可以為環(huán)境保護(hù)提供精準(zhǔn)的信息，對環(huán)境保護(hù)有著非常大的助益作用。

2.3 污水處理

工業(yè)廢水和生活污水對地下水的水質(zhì)以及土壤結(jié)構(gòu)的變化有著極其不利的影響。傳統(tǒng)的物理和化學(xué)處理方法無法一次性處理廢水和污水中所蘊含的多種污染物，而且也容易產(chǎn)生二次污染，污水治理效果都不是特別理想。借助生物工程技術(shù)，我們可以利用具有特殊功能的生物體通過自身生長發(fā)育的新陳代謝功能，吸收并轉(zhuǎn)化污水中的污染物質(zhì)，高效降解有機物質(zhì)，降低或解除污水的毒性，實現(xiàn)污水的凈化和再次利用。常見的污水治理的生物工程技術(shù)有：生物膜法、固定化微生物技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)和生物強化處理技術(shù)等。

以生物膜法為例，通常生物膜可以視為微型的生態(tài)系統(tǒng)，污染水體中的有機物被生物膜吸附、降解，而微生物將有機物作為營養(yǎng)元素進(jìn)行新陳代謝，從而達(dá)到污水凈化的目的。生物膜法對于水質(zhì)、水量以及水溫沖擊適應(yīng)性相對較強，并且產(chǎn)生污泥量以及運行成本相對較少。

2.4 固體廢棄物的處理

固體垃圾不僅會占用大量的土地資源，而且會對土壤和周圍的環(huán)境造成一定的污染。通常我們會采用堆肥、填埋或者焚燒的方法來處理這些固體廢棄物。堆肥法和填埋法都屬于基本的生物工程技術(shù)，通過這些方法，可以實現(xiàn)有機物的生物降解，實現(xiàn)固體垃圾的無公害處理。如果能夠添加復(fù)合微生物菌劑，堆肥效果和降解效果會更佳。固體廢棄物中的白色垃圾處理起來非常困難，我們可以利用生物工程技術(shù)中的基因生物工程技術(shù)，培育具有高效降解功能的優(yōu)勢微生物菌體，實現(xiàn)白色垃圾的高效降解。

目前，常用的固體廢棄物處理法就是好氧堆肥法，該種方式是基于人工干預(yù)法，培養(yǎng)能夠高效處理固體廢物的微生物，利用微生物來進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。為了達(dá)到理想的處理效果，需要根據(jù)特定的比例對填料與有機廢物進(jìn)行混合，為微生物的生長提供有力的環(huán)境。此外，還可以與紫外線殺菌法、高溫處理法聯(lián)合使用，提高廢物處理的穩(wěn)定性，實現(xiàn)無害化與減量化處理。

2.5 大氣污染治理

近年來，大氣污染變得越來越嚴(yán)重，對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了極其不利的影響。利用生物工程技術(shù)治理大氣污染主要是通過微生物的生物特性來吸附和降解廢氣中的有機物，具有造價低、效益好、安全可靠的特點，可以從源頭上減輕污染物的排放，而且不會造成二次污染，具有傳統(tǒng)大氣治理無法匹敵的優(yōu)勢。

2.6 土壤污染治理

土壤生物修復(fù)技術(shù)可以通過微生物和生物的自我修復(fù)功能治理重金屬污染和農(nóng)藥污染，減少重金屬的毒副作用，改變土壤的酸堿度和板結(jié)變硬的狀況，實現(xiàn)土壤的凈化，保證農(nóng)作物的健康生長。

3 結(jié)語

就目前來看，生態(tài)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為了整個社會關(guān)注的核心問題，是保證人們幸福生活的一個保障，環(huán)保工程的發(fā)展已經(jīng)成為了時代進(jìn)步的標(biāo)志。生物技術(shù)有著突出的優(yōu)勢，在環(huán)保工作中的應(yīng)用十分有效，作為環(huán)保工程人員，要掌握好各類生物技術(shù)的操作原理與使用方法，進(jìn)一步提高自己的技術(shù)水平，提升生物工程技術(shù)在環(huán)保工作中的應(yīng)用成效。

綜上所述，生物工程技術(shù)融合了現(xiàn)代生物工程技術(shù)和環(huán)境生物工程技術(shù)，可以對污水、固體廢棄物、廢氣和土壤進(jìn)行生物治理，實現(xiàn)人類和自然環(huán)境的和諧，保證人類發(fā)展的可持續(xù)性，效果明顯，前景廣闊。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]