淺析生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用

張艷霞 王雷

（平原縣環(huán)保局，山東 德州 253100）

環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已成為了近幾年社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題?，F(xiàn)代生物技術(shù)具有的環(huán)保性和實(shí)用性，已被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)當(dāng)中。而目前我國(guó)環(huán)境保護(hù)面臨著非常嚴(yán)峻的形勢(shì)，主要體現(xiàn)在工業(yè)、化肥和農(nóng)藥所帶來(lái)的嚴(yán)重污染，以及飲用水被污染，水資源嚴(yán)重不足，土地沙化和板結(jié)明顯，植被破壞嚴(yán)重，水土大量流失，珍惜動(dòng)植物瀕臨滅絕等。這些環(huán)境問(wèn)題都直接關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展水平，影響著人們的生產(chǎn)和生活，因此，必須對(duì)環(huán)境問(wèn)題引起重視。

一、生物技術(shù)的含義

生物技術(shù)，也稱生物工程。是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的工程技術(shù)手段，按照人們的預(yù)先設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，來(lái)生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。

大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)是以工業(yè)化生產(chǎn)為目的，從大量培養(yǎng)的細(xì)胞中獲得藥物或其他有用物質(zhì)。植物大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)是以工業(yè)化生產(chǎn)為目的，從大量培養(yǎng)生物原料則指生物體的某一部分或生長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生的能利用的物質(zhì)，如淀粉、糖、纖維素等有機(jī)物，也包括一些無(wú)機(jī)化學(xué)品，甚至某些礦石。生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品包括糧食、醫(yī)藥、食品、化工原料、能源、金屬等。達(dá)到某種目的則包括疾病的預(yù)防、診斷與治療，食品的檢驗(yàn)以及環(huán)境污染的檢測(cè)和治理等。生物技術(shù)是由多學(xué)科綜合集成的一門新興學(xué)科。

根據(jù)研究對(duì)象的不同，需要以下各個(gè)學(xué)科的知識(shí)作支撐，即普通生物學(xué)、分子遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)；人類遺傳學(xué)和分子醫(yī)學(xué)：病毒學(xué)、微生物學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科。尤其是現(xiàn)代分子生物學(xué)的最新理論成果更是生物技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。生命科學(xué)的快速發(fā)展已經(jīng)在分子、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織與個(gè)體等不同層次上，揭示了生物的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系，進(jìn)而使人們能夠應(yīng)用其研究成果對(duì)生物進(jìn)行不同層次的設(shè)計(jì)、控制、改造乃至模擬，同時(shí)，產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)效能。

二、我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

目前，中國(guó)人口龐大，經(jīng)濟(jì)處于高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，環(huán)境的壓力愈益加大，再加上中國(guó)技術(shù)和管理水平低下，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式比較粗放，能源、資源的消耗量大，資源效率低，污染物排放嚴(yán)重，土地資源利用不合理，生態(tài)破壞更加嚴(yán)重。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)據(jù)預(yù)測(cè)在未來(lái)的10～20年還將持續(xù)；技術(shù)和管理水平的提高還需要較長(zhǎng)的時(shí)期，這就決定了中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型方式的轉(zhuǎn)變?cè)诙唐趦?nèi)不可能得到大的改觀，生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢(shì)還要延續(xù)，而且遏制的難度將越來(lái)越大。因此，加大環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理力度，加快應(yīng)用高新技術(shù)，用現(xiàn)代環(huán)保生物技術(shù)來(lái)控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡，提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點(diǎn)。

三、生物技術(shù)在環(huán)保工程中的具體應(yīng)用

（一）在凈化廢氣方面的運(yùn)用

這幾年來(lái)關(guān)鍵的污染源之一是廢氣。廢氣要怎樣運(yùn)用生物技術(shù)來(lái)進(jìn)行高效凈化也變成關(guān)鍵的研究課題?，F(xiàn)階段使用的策略包含生物過(guò)濾、生物洗滌、生物吸附與植物修復(fù)法等。生物凈氣塔、滲濾器與生物濾池等是常用的生物反應(yīng)器。在廢氣處理的時(shí)候依據(jù)微生物的詳細(xì)方式，分為生物吸附法和生物過(guò)濾法兩大種。前者能治理含胺、酚與乙醛等氣體，后者能讓惡臭性廢氣降解。植物修復(fù)技術(shù)是把太陽(yáng)能作為動(dòng)力，通過(guò)植物的同化功能達(dá)到氣體凈化的目的。它屬于一種綠色技術(shù)。當(dāng)前，成功處理廢氣的案例全球都有非常多。美國(guó)工業(yè)惡臭氣體運(yùn)用微生物功能來(lái)凈化，效果顯著，而且還不會(huì)發(fā)生二次異臭。德國(guó)和荷蘭硫化氫運(yùn)用生物膜過(guò)濾技術(shù)能除掉超過(guò)90%的。中國(guó)有關(guān)學(xué)者也在這方面獲得了很好的成果。例如，運(yùn)用生物膜填料塔處理橡膠再生脫硫的時(shí)候形成的低濃度的有機(jī)廢氣，通過(guò)試驗(yàn)表明，這策略是行得通的，如果有關(guān)條件限制適度，在環(huán)境項(xiàng)目中凈化生物技術(shù)的運(yùn)用和前景明顯的效果，能超過(guò)90%凈化率。

（二）工業(yè)和生活廢水的整治

水是人類的生命之源，一直以來(lái)都是人類無(wú)法替代的寶貴自然資源，然而由于生產(chǎn)和生活污水的污染，使得人類賴以生存的水源都出現(xiàn)了不同程度的污染，這個(gè)問(wèn)題迫在眉睫，因?yàn)槿绻鄙倭烁蓛舻乃Y源，人類將無(wú)法從事正常的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，更嚴(yán)重的會(huì)影響到人類的生存。對(duì)污水的治理問(wèn)題一直都是環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)問(wèn)題，然而其他物理置換或者多層過(guò)濾等方法，無(wú)法徹底清除污水中的有害物質(zhì)，還容易造成水體的二次污染，隨著清潔的水資源越來(lái)越少，環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域向生物工程技術(shù)投入了研究，并獲得了良好的效果，通過(guò)使用生物工程的相關(guān)技術(shù)，利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對(duì)人體和自然環(huán)境沒(méi)有威脅的清潔水，可以在不引入二次污染的同時(shí)達(dá)到較好的凈水效果。

（三）固體廢物處理中生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)一般用來(lái)處理有機(jī)的固體廢棄物，通常有兩種方法，好氧堆肥法和厭氧發(fā)酵法。

好氧堆肥法就是在有氧的自然環(huán)境中利用廣泛存在的微生物的調(diào)控和控制來(lái)降解有機(jī)物，將有機(jī)物腐殖質(zhì)，不僅很好的處理了固體廢棄物，還可以堆腐成肥。人工按一定的比例將有機(jī)物料和填充料混合，在特定的條件下堆腐，通過(guò)微生物的降解作用使有機(jī)固體廢棄物減量。厭氧發(fā)酵法同樣是利用微生物的作用，不同的是應(yīng)該在缺氧的條件下進(jìn)行，從而將有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、甲烷等氣體，不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，產(chǎn)生的甲烷還可以充分利用，實(shí)現(xiàn)了能源回收，從而提高了生物能源的利用效率。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，環(huán)境治理是一個(gè)大工程，也是現(xiàn)在需要我們重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)版塊。生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用對(duì)環(huán)保工程內(nèi)容的豐富和質(zhì)量的提高都有重要意義。環(huán)保工作者應(yīng)致力于生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，利用其為我國(guó)的環(huán)保工作作出貢獻(xiàn)，也為我們的子孫后代造福，讓他們能夠生活在碧水藍(lán)天之間。