生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用

付博

摘 要：改革開(kāi)放后，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染，人們逐漸認(rèn)識(shí)到人與自然和諧相處的重要性，注重節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在這樣的背景下，生物技術(shù)因其特有優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)保工程中，其具有較低的成本投入和較高的安全性，不僅能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行高效治理，而且能夠避免造成二次污染，具有廣闊的發(fā)展前景。本文簡(jiǎn)要介紹了生物技術(shù)概念及應(yīng)用意義，重點(diǎn)分析了生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用，以期能為有關(guān)方面需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；環(huán)境工程；應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)：X70 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）11-0014-01

1 生物技術(shù)概念

生物工程技術(shù)作為一門(mén)新興的應(yīng)用學(xué)科，起始于上世紀(jì)七十年代，其將網(wǎng)絡(luò)、化工、電子等現(xiàn)代技術(shù)與生物學(xué)進(jìn)行有效融合創(chuàng)造出一種新的生物體，其構(gòu)成包括細(xì)胞、基因以及微生物等，該生物體所具有的特別機(jī)能能夠?qū)⑽廴疚锏亩靖弊饔猛ㄟ^(guò)生物體正常新陳代謝的方式降低或消除，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐能夠看出，生物技術(shù)不僅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，而且主要應(yīng)用于環(huán)保工程中，具有良好的環(huán)境修復(fù)和治理效果，進(jìn)一步優(yōu)化配置自然資源，提高環(huán)保工程經(jīng)濟(jì)效益。

2 生物技術(shù)在環(huán)保工程中應(yīng)用意義

（1）能夠減少環(huán)境污染。生物技術(shù)可以通過(guò)對(duì)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變來(lái)對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行處理，在分解和發(fā)酵廢棄物以后，循環(huán)利用降解的各種產(chǎn)物，從而使環(huán)境的污染程度大幅降低。與此同時(shí)，將污染物通過(guò)生物技術(shù)進(jìn)行處理能夠有效減少污染物的轉(zhuǎn)移次數(shù)，避免了污染物可能造成的二次污染。比如針對(duì)污染物采取發(fā)酵工程進(jìn)行處理，不僅可以將污染物轉(zhuǎn)化為水、甲烷等有益物質(zhì)，而且操作便捷，施工成本低，減少中間環(huán)節(jié)，降低了重復(fù)污染的可能性。

（2）能夠節(jié)約大量資源。將生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保工程中，能夠?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化為二氧化碳、水等對(duì)人有益的無(wú)毒無(wú)害穩(wěn)定物質(zhì)。另外，部分廢棄物通過(guò)生物技術(shù)處理，能夠轉(zhuǎn)化為沼氣、酒精等可循環(huán)利用資源，降低資源的消耗；與此同時(shí)，在處理污染物過(guò)程中，通過(guò)酶工程等特殊的生物技術(shù)能夠使反應(yīng)速度加快，使生產(chǎn)過(guò)程中資源消耗大幅降低。酶是一種活性蛋白質(zhì)，具有低廉的成本、較高的效率和便捷的操作，適合在常溫常壓下進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用，能夠加快廢棄物的分解。

（3）能夠提高污染物處理安全性。無(wú)論是污染物還是垃圾廢棄物，在處理過(guò)程中都存在一定的不安全因素，但是堆積不處理不僅對(duì)城市整體形象造成影響，而且給生態(tài)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。通過(guò)對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑦@些垃圾廢棄物轉(zhuǎn)化為對(duì)人類(lèi)、植物或生物有益的物質(zhì)，使污染物處理的安全性進(jìn)一步提高，降低環(huán)保工程成本，提高工作效率。

3 生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用研究

3.1 固體垃圾治理中的應(yīng)用

在環(huán)保工程中，有機(jī)固體廢物作為常見(jiàn)的處理內(nèi)容，經(jīng)常采用厭氧發(fā)酵和好氧堆肥兩種生物技術(shù)，但在不同環(huán)境的固體垃圾處理環(huán)境中不得隨意切換兩種生物技術(shù)。所謂的厭氧發(fā)酵生物技術(shù)，主要是利用生物或者自然微生物在缺氧的環(huán)境中對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，使其成為甲烷或者CO2。該技術(shù)能夠?qū)腆w污染物進(jìn)行降解處理，使其成為沼氣等具有附加價(jià)值的產(chǎn)品。氧發(fā)酵法具有較高的能源回收率、較低的能耗以及較少的污泥剩余量等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于固體垃圾治理中。盡管在有機(jī)固體廢物處理中厭氧發(fā)酵法凸顯出眾多優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)對(duì)生物技術(shù)的研究相對(duì)較晚，缺乏完善的工藝和自動(dòng)化水平，對(duì)其發(fā)展造成一定的制約；所謂的好氧堆肥生物技術(shù)，主要適用于具有充足氧氣的環(huán)境下，利用自然環(huán)境中的微生物腐殖有機(jī)固體廢棄物，將固體垃圾分解成滋潤(rùn)植物、農(nóng)作物生長(zhǎng)有機(jī)成分，實(shí)現(xiàn)固體垃圾的無(wú)害化處理。在有機(jī)固體廢棄物處理中應(yīng)用好氧堆肥法，需要合理配比有機(jī)物和填充物，在特定環(huán)境中混合充分，通過(guò)大量繁殖的微生物對(duì)有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行處理，最后高溫殺死微生物，實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢棄物的無(wú)害化、穩(wěn)定化和減量化處理。

3.2 生活污水凈化中的應(yīng)用

污水凈化作為一項(xiàng)重要工作任務(wù)，直接關(guān)系著生態(tài)平衡。磷元素是污水的主要有害物質(zhì)，一旦進(jìn)入當(dāng)?shù)氐暮?、河流，都?huì)造成造成嚴(yán)重危害。目前在污水凈化中，生物及生態(tài)修復(fù)技術(shù)是應(yīng)用較多的生物技術(shù)，該技術(shù)是利用微生物或植物的新陳代謝和對(duì)無(wú)機(jī)物的吸附作用，不斷轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化以及降解水體蘊(yùn)含的污染物，從而使水體得到凈化，營(yíng)造一個(gè)理想的環(huán)境，滿足生物生長(zhǎng)和繁殖條件，逐漸恢復(fù)或重建被污染的水生態(tài)系統(tǒng)。一般情況下，利用水生植物通過(guò)根區(qū)法、沼澤塘法和自然植物系統(tǒng)三種方法對(duì)污水進(jìn)行處理。其中，根區(qū)法的蘆葦系統(tǒng)在污水處理中效果比較顯著。通過(guò)以上內(nèi)容能夠看出，生物及生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有較低的運(yùn)營(yíng)成本、較小的投資規(guī)模以及較低的能源消耗等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活污水凈化中，能夠?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境綠化的有機(jī)結(jié)合，起到修復(fù)生態(tài)環(huán)境的作用。

3.3 廢氣污染處理中的應(yīng)用

近年來(lái)，大氣污染變得越來(lái)越嚴(yán)重，霧霾天氣和沙塵暴每年都困擾著全國(guó)各地，影響著人們的工作和生活，人們逐漸開(kāi)始重視大氣污染治理。利用微生物技術(shù)能夠?qū)U氣中的有害物質(zhì)通過(guò)新陳代謝過(guò)程降解或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。一般所用生物技術(shù)分為兩種：一是生物膜技術(shù)，二是生物過(guò)濾技術(shù)。所謂的生物膜技術(shù)，一般是將廢氣污染通過(guò)多孔型的介質(zhì)進(jìn)行處理，使廢氣轉(zhuǎn)變?yōu)橹行喳}或水等無(wú)害的液體形式；所謂的生物過(guò)濾技術(shù)，一般是利用活性炭、干樹(shù)皮等通過(guò)微生物物質(zhì)的轉(zhuǎn)換功能對(duì)污染氣體的進(jìn)行凈化轉(zhuǎn)換。該技術(shù)的另一種功能是除臭，對(duì)廢棄污染中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行有效處理時(shí)，利用集氣裝置抽取臭氣至生物除臭塔，使臭氣與噴淋塔內(nèi)與含有微生物種群的液體接觸，由微生物的新陳代謝作用凈化氣體，實(shí)現(xiàn)除臭作用。在廢棄污染處理中應(yīng)用微生物技術(shù)具有安全可靠、投入成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且不會(huì)造成二次污染，效果顯著。

3.4 化學(xué)農(nóng)藥處理中的應(yīng)用

化學(xué)農(nóng)藥處理中，生物技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，其主要是利用微生物解化處理化學(xué)農(nóng)藥，使土壤中重金屬大量減少，使土壤的酸堿度和板結(jié)變硬的狀況得到改善，從而有效凈化土壤。與此同時(shí)，利用微生物降解化學(xué)農(nóng)藥不僅具有一定安全性，不會(huì)傷害人畜，而且具有較低的成本和廣泛的來(lái)源，因此在化學(xué)農(nóng)藥處理中應(yīng)用十分廣泛。

3.5 環(huán)境監(jiān)測(cè)工程中的應(yīng)用

當(dāng)前一個(gè)時(shí)期，生物技術(shù)因其特有優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)保監(jiān)測(cè)工程領(lǐng)域，其具有較高的靈敏性和較快的反應(yīng)速度，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出環(huán)境污染情況。在環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，一般在水質(zhì)中通過(guò)細(xì)菌總數(shù)和糞便污染指菌進(jìn)行污染監(jiān)測(cè)，在環(huán)境毒污染中利用發(fā)光細(xì)菌進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在水質(zhì)霉性污染中利用藻類(lèi)生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在石油污染土壤中利用核酸雜交法進(jìn)行基因降解監(jiān)測(cè)。針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)環(huán)境采取不同的檢驗(yàn)方式，科學(xué)評(píng)定污染狀況，采取行之有效的生物技術(shù)進(jìn)行處理，避免污染擴(kuò)散。

3.6 白色污染處理中的應(yīng)用

人們?nèi)粘Ｉ钪校?gòu)物袋、禮品袋、包裝袋等塑料雖然提供了極大的便利，但也帶來(lái)了嚴(yán)重的白色污染。土壤中長(zhǎng)期存留的廢棄塑料很難降解，嚴(yán)重影響著作物產(chǎn)量、土質(zhì)、水源等。目前處理塑料的最有效辦法就是利用生物技術(shù)降解，克隆出有降解作用的微生物，通過(guò)微生物與白色污染物的相互作用起到大量降解的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，環(huán)境問(wèn)題不容忽視，我們需要不斷探索新型生物技術(shù)來(lái)改善生態(tài)環(huán)境，使污水、固體污染物、廢棄等得到處理，在短時(shí)間內(nèi)凈化我們的生存環(huán)境。環(huán)保部門(mén)也需要高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，充分發(fā)揮生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，因地適宜的采取相應(yīng)的生物技術(shù)，對(duì)各類(lèi)環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)處理，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)環(huán)保事業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]袁琴琴.生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，（15）.