□李鍵佳
現(xiàn)階段,在環(huán)境工程方面可采用的技術(shù)較多,通過多種環(huán)境工程在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,逐步提高不同工程建設(shè)的環(huán)保性,尤其是基因工程的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)一步為環(huán)境工程技術(shù)的應(yīng)用提供了更多選擇,保證了環(huán)境工程的順利實(shí)施,本文主要就環(huán)境工程技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
環(huán)境工程這一概念提出的時(shí)間較長,大多數(shù)人們認(rèn)為環(huán)境工程就是環(huán)境保護(hù)工程,實(shí)際的環(huán)境工程涉及到的保護(hù)內(nèi)容較多,比如:動(dòng)物、植物、人類等。具體的環(huán)境工程主要是對環(huán)境污染的測量、控制、預(yù)防、保護(hù)等。根據(jù)《國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求,在環(huán)境工程施工中采取一定的技術(shù)措施對自然資源、自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù),防止環(huán)境污染。常用的有物理污染控制技術(shù)、水污染防治技術(shù)、生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)。
環(huán)境工程建設(shè)中對資源管理有嚴(yán)格的要求,根據(jù)環(huán)境工程建設(shè)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容可知,實(shí)現(xiàn)資源利用是重點(diǎn)。在可持續(xù)發(fā)展理念要求下,環(huán)境工程技術(shù)和管理以及法律方面有一定的聯(lián)系,環(huán)境工程師不僅是技術(shù)行家,同時(shí)也需要具備一定的交流能力。在城市發(fā)展階段,水污染和固體廢棄物等是城市污染的重要因素,在治理過程中需要掌握污水類型,合理對資源進(jìn)行處理。對污水而言,處理原則需要結(jié)合集中處理和分散處理,只有實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)部水循環(huán)的利用率,才能滿足分級處理要求,近些年來城市強(qiáng)化對雨水的回收和利用,充分利用現(xiàn)有的工程技術(shù)將水處理后應(yīng)用到灌溉草地中。部分水被應(yīng)用到城市公園中,對于減少城市水資源的浪費(fèi)起到了重要的作用,如何強(qiáng)化對城市生活污水以及工業(yè)污水的處理成為實(shí)施管理的重點(diǎn)所在,為了實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用,環(huán)境工程師需要致力于工程建設(shè)中,減少水能耗,必須充分利用環(huán)境工程技術(shù),適應(yīng)生態(tài)城市建設(shè)要求。
(一)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用。在環(huán)境工程中一個(gè)重要的技術(shù)方法就是對污水的處理,尤其是在污水中存在的好氧型細(xì)菌菌落結(jié)構(gòu)以及功能會隨著溫度的變化而變化,借助于DGGE技術(shù)能夠?qū)囟炔煌闆r下對應(yīng)的細(xì)菌菌落結(jié)構(gòu)以及功能進(jìn)行分析。
對于污水中的氨和氮主要采用硝化方法,在硝化方法過程中可借助于氨氧化細(xì)菌將氨氧化為亞硝酸鹽。也就是說在這個(gè)過程中,采用的氨氧化細(xì)菌發(fā)揮著重要作用,通過進(jìn)一步分析,該氨氧化細(xì)菌具有生物種群少、生長速度低的特點(diǎn)。在早期的細(xì)菌培養(yǎng)、分離以及分析過程中需要耗費(fèi)大量的人力,現(xiàn)階段,可采用較多的技術(shù)方法,比如:PCR16SrDNA擴(kuò)增技術(shù)、功能基因克隆技術(shù)等。對于高濃度的氨氮廢水在處理過程中,需要對活性污泥的品種、氨氧化細(xì)菌的種類、氨氮加氧酶活性等進(jìn)行分析。通過PCR-DGGE技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品中菌群的研究,已有資料顯示,采用PCR-DGGE能夠更好地對污水中的氨氧化細(xì)菌種類、結(jié)構(gòu)以及功能進(jìn)行分析。
(二)PCR-DGGE在污泥生物處理中的應(yīng)用分析。污泥在處理過程中對于污泥的穩(wěn)定化要求較高,而微生物的穩(wěn)定性又會直接影響到污泥的穩(wěn)定性,DGGE指紋圖譜技術(shù)的應(yīng)用為污泥處理中細(xì)菌的種群多樣性以及動(dòng)態(tài)變化提供了有效方法。研究結(jié)果顯示,采用生物法中污泥堆肥的時(shí)間不超過8天,使用DGGE指紋圖譜結(jié)合相似性系數(shù)能夠?qū)ξ勰喽逊什煌に嚵鞒痰臉悠愤M(jìn)行全面分析,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)的相似性系數(shù)會逐漸增加,也就是說微生物種群會逐漸地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。通過污泥微生態(tài)種群的合理選擇,有助于及時(shí)地對污水中不同微生物的種類以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
(三)PCR-DGEE在廢氣生物處理中的應(yīng)用。在具體處理過程中由于污水中本身有酸性以及堿性之分,通過PCR-DGEE技術(shù)可對污水中微生物種群的多樣性以及生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,通過不同技術(shù)手段對濾池內(nèi)微生物種群相關(guān)情況進(jìn)行分析,通過PCR測序技術(shù)、DNA片段提取、T載體克隆等,選擇出合適的微生物菌群,進(jìn)而依靠微生物實(shí)現(xiàn)對廢氣的處理。通過仔細(xì)的研究和分析,對于強(qiáng)酸性環(huán)境,采用微生物研究有較大的影響,而在中性污水中微生物的種類較多,細(xì)菌種群的差異性會受到濾池層次差異的影響,通過反復(fù)的研究和分析,在污水廢氣處理中采用硫氧化細(xì)菌有較好的應(yīng)用效果。通過DGGE技術(shù)可對含氨廢氣處理中微生物的種類和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,隨著研究的深入,微生物種類的多樣性和反應(yīng)器允許時(shí)間有關(guān),時(shí)間越長,細(xì)菌微生物的種類會降低,在填料方法方面,采用堆肥填料有助于提高微生物細(xì)菌的多樣性。從而保證較好的處理效果。
(四)PCR-DGEE技術(shù)在污染物代謝途徑中的應(yīng)用。PCR-DGEE技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中相對于常規(guī)的微生物分析技術(shù),在分析過程中不需要進(jìn)行微生物的分離、培養(yǎng)等,簡化了微生物分析操作,降低了操作過程中存在的各種誤差,采用PCR-DGEE技術(shù)只需要提取微生物總的DNA,通過PCR擴(kuò)增,并使用DGGE對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行分類和分析,避免了微生物培養(yǎng)過程中的局限性,提高了微生物分析的速度和準(zhǔn)確性,在分析中可根據(jù)實(shí)際情況同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品分析。在特定污染物代謝途徑研究中,PCR-DGEE技術(shù)可對特定污染物的代謝,有學(xué)者借助于PCR-DGEE技術(shù)對四氯乙烯、聚氯聯(lián)苯、氯苯脫氯等反應(yīng)中微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,最終發(fā)現(xiàn)了DF-1細(xì)菌。此外,在石油污染水體降解芳香烴中微生物群落特征研究中也具有重要應(yīng)用。
環(huán)境工程最根本的任務(wù)是保證人類生存的環(huán)境基本需求,這和環(huán)境管理體系中的規(guī)定是保持高度一致的。環(huán)境工程管理通過采取合適的管理方法來實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理系統(tǒng)的升級和完善,使其達(dá)到正常穩(wěn)定工作的狀態(tài)。在進(jìn)行環(huán)境工程活動(dòng)時(shí),在完成任務(wù)的基礎(chǔ)上還要將成本控制到最低,用最小的成本消耗達(dá)到最佳的環(huán)保效果。比如,如果在環(huán)境中有一種產(chǎn)品很容易受到各種因素的影響,可以采用兩種方法進(jìn)行解決,一是將這種產(chǎn)品換為質(zhì)量更高的產(chǎn)品,二是將這個(gè)產(chǎn)品周圍的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,保證產(chǎn)品能在一個(gè)相對舒適的環(huán)境中發(fā)揮其最大效用,后一種方法就充分表現(xiàn)了環(huán)境工程管理的工作任務(wù)和目的。在這一過程中,產(chǎn)品對于環(huán)境的需求、采用的管理系統(tǒng)要高度協(xié)調(diào)一致,假如出現(xiàn)了矛盾,那么就必須對這些矛盾實(shí)施處理,最終完成環(huán)境工程管理體系的升級和完善。
隨著生物技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,在環(huán)境工程技術(shù)中,部分生物技術(shù)也得到了應(yīng)用,通過生物技術(shù)有助于對環(huán)境工程中各類污水以及污水中的異味氣體進(jìn)行處理,借助于DGGE,能夠分析出不同條件下的微生物的種類、結(jié)構(gòu)、生物活性以及相應(yīng)的處理效果等,這樣可為環(huán)境工程設(shè)計(jì)提供重要參考,有助于根據(jù)不同污水的實(shí)際情況,選擇出合理的微生物種類以及微生物多樣性,保證污水的處理效果,還能夠根據(jù)時(shí)間變化調(diào)整微生物的種類以及數(shù)量。