生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究

儲(chǔ)成運(yùn) 張群

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，帶來(lái)GDP提升的同時(shí)，也導(dǎo)致很多自然環(huán)境受到了較大的損傷。而生物技術(shù)通過(guò)對(duì)生物體的間接或者直接利用實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的較好治理，相對(duì)于其他方法有著成本低廉、治理效果好等方面的優(yōu)勢(shì)。因此，對(duì)生物技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用進(jìn)行分析有著較為重要的意義。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；可再生資源

中圖分類(lèi)號(hào)：X321文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代背景下，財(cái)富的積累促使企業(yè)在換型升級(jí)的過(guò)程中更加注重對(duì)環(huán)境資源的保護(hù)和開(kāi)發(fā)。傳統(tǒng)的思維方式和單一的解決途徑，使人類(lèi)逐漸嘗到了追求效益、忽視資源的發(fā)展苦果，我們正面臨著有史以來(lái)最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境危機(jī)。生態(tài)環(huán)境作為人類(lèi)生存和發(fā)展的基本條件，必須要進(jìn)行可持續(xù)的開(kāi)發(fā)和利用。如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)的促進(jìn)作用，以潔凈的生物能源加速環(huán)境保護(hù)工作的發(fā)展成效，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)中顯得尤為重要。

1生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)

將新興生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，一方面可以加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和治理的程度，另一方面也能減少治理的資金成本。通過(guò)運(yùn)用酶技術(shù)和細(xì)胞技術(shù)，改變了以往的傳統(tǒng)治理方案，而且從總體上節(jié)約了治理成本，效果顯著，加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)。新興生物技術(shù)具體應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域擁有以下3種優(yōu)勢(shì)：

1.1不受氣候等條件的限制

通過(guò)將生物技術(shù)運(yùn)用在環(huán)境保護(hù)中，利用特殊的化學(xué)反應(yīng)將廢棄污染物進(jìn)行降解，并且化學(xué)反應(yīng)可以隨時(shí)隨地發(fā)生反應(yīng)，不局限于特定的條件和場(chǎng)地。根據(jù)生物技術(shù)化學(xué)反應(yīng)這種不局限條件的優(yōu)勢(shì)，才有機(jī)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大使用范圍，從整體上完善環(huán)境保護(hù)的治理工作和水平。

1.2能創(chuàng)造出可再生資源

生物技術(shù)的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是將廢棄污染物利用生物技術(shù)的處理轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫脑偕Y源，將廢棄物“變廢為寶”，節(jié)約了資源成本，加快了循環(huán)利用。以城鎮(zhèn)農(nóng)村沼氣池循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)為例，通過(guò)對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)的糞便進(jìn)行處理，不僅從源頭上解決了廢棄污染物，還可再生出了新能源沼氣，完成了環(huán)保再生的工作，節(jié)省了資源的成本和利用。

1.3徹底去除有害污染物

生物技術(shù)的分子技術(shù)中將污染廢棄物的分子結(jié)構(gòu)重新排列，轉(zhuǎn)變成無(wú)污染的新物質(zhì)，主要由水和二氧化碳組成。從分子結(jié)構(gòu)對(duì)廢棄污染物進(jìn)行了清理和處理，不僅對(duì)廢棄物進(jìn)行了清除，還解決了環(huán)境污染的問(wèn)題，效果顯著，轉(zhuǎn)變得很徹底。

2生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用要點(diǎn)

2.1廢氣資源在現(xiàn)代生物技術(shù)中的發(fā)展

從上世紀(jì)開(kāi)始，生物技術(shù)對(duì)于水資源的凈化已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是在廢氣管理上，生物技術(shù)對(duì)于工業(yè)廢氣的處理還較為局限。從發(fā)展前景上看，現(xiàn)代生物技術(shù)中包含了很多處理優(yōu)勢(shì)，包括生物洗刷、生物吸附、生物過(guò)濾等形式。這些突出的優(yōu)勢(shì)有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)廢氣處理中的技術(shù)劣勢(shì)，通過(guò)吸附法、過(guò)濾法兩大方面，確保工業(yè)廢氣中的一些含有酚、胺、乙醇的有害物質(zhì)能夠被有效的過(guò)濾和凈化。借助于現(xiàn)代高新技術(shù)手段，生物過(guò)濾的方式逐漸依附于網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)于有毒有害廢氣的降解，已經(jīng)達(dá)到了一定的水平。例如，德國(guó)在這一技術(shù)研發(fā)渠道上，創(chuàng)新性的提出了生物膜過(guò)濾處理技術(shù)，將空氣中的氯化銨清除到了百分之八十五之上。

2.2生物凈化污水

固定化微生物固定化技術(shù)是1970左右時(shí)固定化酶技術(shù)，通過(guò)物理或化學(xué)手段將游離微生物固定在有限的領(lǐng)域內(nèi)，使它們保持活躍和重復(fù)使用的一門(mén)生物技術(shù)。它可用來(lái)實(shí)現(xiàn)降解高濃度有機(jī)廢水、有機(jī)廢水和其它廢水處理印染廢水。廢水中含有氮，對(duì)一些特定的優(yōu)勢(shì)物種已被修改或創(chuàng)建的，這些特定的細(xì)菌如脫色菌，假單胞菌菌脫氮除磷的固定化。細(xì)胞密度增大，大大提高了處理效率，尤其具有難降解有毒物質(zhì)的明顯優(yōu)勢(shì)。強(qiáng)化生物處理技術(shù)是強(qiáng)化生物處理技術(shù)，提高廢水處理效果，對(duì)廢水進(jìn)行高應(yīng)變加上從自然界中篩選出的優(yōu)勢(shì)菌株或由基因組合技術(shù)產(chǎn)生的一種去除一種或一種有害物質(zhì)的廢水。主要的原理為：直接在廢水外產(chǎn)生生物膜的形成，也可附著在載體或自由狀態(tài)；加強(qiáng)引進(jìn)的生物制劑，主要用于城市污水處理，有機(jī)物去除率可顯著得到提升。固體材料將減少，硝化作用增強(qiáng)以提高氮污水除磷去除效果；這種方法在中國(guó)的成就，近幾年更是成功的，一百升的污水，生物酶降解活性足夠的生存率達(dá)到百分之九十。固定化生物技術(shù)將特定的微生物封閉在高分子網(wǎng)絡(luò)載體中，使細(xì)胞脫落少，活性高，從而提高優(yōu)勢(shì)微生物的濃度。

2.3化學(xué)農(nóng)藥污染的消除

通常來(lái)講，在田地里至少遺留有會(huì)有8成以上的化學(xué)殺蟲(chóng)劑成分，這一點(diǎn)代烴類(lèi)農(nóng)藥的危害尤為嚴(yán)重，使生態(tài)環(huán)境中存有有毒物質(zhì)。因此人們一直以來(lái)一直希望開(kāi)發(fā)一種對(duì)環(huán)境和人類(lèi)的安全更為有效的途徑，利用微生物分解殺蟲(chóng)劑，殺蟲(chóng)劑來(lái)減少對(duì)環(huán)境的土壤污染。一些微生物是利用礦化來(lái)將農(nóng)藥作為水和二氧化碳緩慢稀釋?zhuān)徊糠挚偞x效應(yīng)，農(nóng)藥可以改變?yōu)槟軌蛑虚g體的化學(xué)反應(yīng)，然后留在空氣中殺蟲(chóng)劑去除，這種消除農(nóng)藥的方法操作過(guò)程不簡(jiǎn)單，在消除殘留農(nóng)藥同時(shí)有負(fù)面影響。為了防止負(fù)面影響，有必要使用DNA重組技術(shù)對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行分解，可影響微生物的變化，改變生化反應(yīng)的方式，達(dá)到最佳的農(nóng)藥殺蟲(chóng)效果。要徹底消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，可以普遍獲得生物農(nóng)藥。

2.4酶工程在環(huán)境治理中的具體應(yīng)用

首先是固定化細(xì)胞技術(shù)，其包含有固定化細(xì)胞、固定化酶兩類(lèi)，可將微生物濃度較好提升，化學(xué)反應(yīng)的速度也大幅度加快，特別是在環(huán)境污染治理中使用的微生物數(shù)量會(huì)大幅度降低。同時(shí)，在環(huán)境治理過(guò)程中，微生物處于高分子材料的包裹中，對(duì)于外界環(huán)境的承受能力較好，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物也相對(duì)容易提取，整個(gè)操作也相對(duì)較穩(wěn)定，應(yīng)用前景非常好。

其次，在對(duì)廢氣、廢水進(jìn)行處理時(shí)，可使用固定化細(xì)胞技術(shù)，其在具體使用時(shí)，適應(yīng)性較強(qiáng)，不需要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行提取酶操作，成本總體相對(duì)較低，操作的穩(wěn)定性也較好，當(dāng)前國(guó)內(nèi)在進(jìn)行廢水處理過(guò)程中，已經(jīng)開(kāi)始廣泛使用這種技術(shù)，取得了較好的廢水治理效果。

2.5生物技術(shù)在土壤污染治理中的作用

用生物技術(shù)處理土壤的污染主要是靠生物的作用將重金屬?gòu)耐寥乐屑右晕栈蛘吖潭ㄔ谏矬w內(nèi)部，通過(guò)生物的各種生命活動(dòng)進(jìn)一步將重金屬變?yōu)橹亟饘俚幕衔锘蛘唠x子鹽從而使之無(wú)害化。這樣處理之后的土壤毒害性大大減弱，再適當(dāng)?shù)挠弥参镞M(jìn)行綠化處理就能增加土壤中的有機(jī)物數(shù)量，使得原本不適宜生長(zhǎng)植物的土壤能夠正常生長(zhǎng)植物，實(shí)現(xiàn)被污染土壤的治理目的。

2.6生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

生物技術(shù)在處理固體廢棄物的時(shí)候主要還是處理其中的有機(jī)污染物，比如說(shuō)排泄物、有機(jī)污泥和各種農(nóng)作物的秸稈等。對(duì)于這些廢棄物，利用好氧細(xì)菌進(jìn)行堆肥處理和厭氧細(xì)菌進(jìn)行發(fā)酵處理是行之有效的解決方法，在細(xì)菌的作用下有機(jī)物被快速分解為無(wú)公害的物質(zhì)，期間產(chǎn)生的能量還可以通過(guò)一定的裝置進(jìn)行回收利用，更好的節(jié)約能源。

結(jié)束語(yǔ)

時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)展離不開(kāi)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用，如果人類(lèi)還是只重視眼前的利益，而不關(guān)注環(huán)境污染帶來(lái)的危害，那么最后只能自食惡果，如果想要生活得更加舒適，就必須保護(hù)好我們賴(lài)以生存的環(huán)境。目前我們環(huán)境治理依托現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)有了不小的進(jìn)展，因此我們更應(yīng)該重視這門(mén)科學(xué)技術(shù)，不停深入發(fā)展，使現(xiàn)代生物技術(shù)更好的為我們的生產(chǎn)和生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]康燕.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及前景[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（6）.

[2]蔣國(guó)平.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及前景[J].工程技術(shù)：全文版，2016（7）：00260～00260.

[3]劉彪.探究生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及前景[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（9）.

[4]劉旭，王康康.淺談生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及前景[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：00268～00268.

（作者單位：安徽信科檢測(cè)有限公司）