淺談環(huán)保工程中生物技術(shù)的應(yīng)用

曹俊明

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)率日益提高，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境資源的消耗也在增加，環(huán)境的破壞力也在增加，如水污染、空氣污染、固體廢物污染等。這些污染物對(duì)人類健康構(gòu)成巨大威脅。目前，環(huán)保問題也受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，在科技不斷更新、發(fā)展的情況下，運(yùn)用生物技術(shù)手段能夠?qū)@些環(huán)境污染問題進(jìn)行有效的解決，使得環(huán)保工作得以順利的開展。

關(guān)鍵詞：環(huán)保工程；生物技術(shù)；優(yōu)點(diǎn)；類型；具體應(yīng)用

1 在環(huán)保工程中運(yùn)用生物技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

垃圾廢棄物是一種常見的污染物，我們利用生物技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，可以改變其分子結(jié)構(gòu)。生物能源可以重復(fù)利用各種降解產(chǎn)物和副產(chǎn)物，從而降低環(huán)境污染程度。與此同時(shí)，這些廢物被轉(zhuǎn)化為可用的資源。污染物經(jīng)過發(fā)酵工程技術(shù)處理后，其最終轉(zhuǎn)化物大部分是甲烷氣體、氮?dú)?、水、CO2等穩(wěn)定物質(zhì)，處理的過程是直接處理的，減少轉(zhuǎn)移的次數(shù)，降低重復(fù)污染的發(fā)生，因此，生物技術(shù)能夠安全、有效的治理環(huán)境污染。在利用酶促反應(yīng)處理污染物的過程中，用到的酶是一種活性蛋白質(zhì)，在常溫常壓和中性條件下進(jìn)行的，這就使得大多數(shù)的生物技術(shù)可以快速的在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。它具有一定的優(yōu)點(diǎn)：第一，操作比較簡(jiǎn)單；第二，成本比較低；第三，發(fā)生反應(yīng)的條件比較簡(jiǎn)單；第四，反應(yīng)過程較為穩(wěn)定；第五，效果比較好。這些方面的優(yōu)點(diǎn)使生物技術(shù)得以在環(huán)保工程中進(jìn)行普遍應(yīng)用。

2 具體技術(shù)類型

第一種是生物曝氣過濾器。膜生物反應(yīng)的過程中，可以設(shè)置生物曝氣濾池來支持反應(yīng)。在組合工藝的前提下，也可以將生物濾池與空氣浮選工藝緊密結(jié)合，從而減少根系水體中污染物的總量。曝氣生物濾池的處理措施適合運(yùn)用于膠體或者洗滌劑等雜質(zhì)，這種狀態(tài)方便了各環(huán)節(jié)的污水處理。通常情況下，污水處理很容易消耗較多負(fù)荷，如果能改造為曝氣生物濾池的處理方式，那么還可以在最大限度內(nèi)降低工作負(fù)荷，對(duì)于生物膜導(dǎo)致的污染也可以進(jìn)行延緩。

第二種是動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)。近年來技術(shù)人員對(duì)膜生物反應(yīng)器進(jìn)行了相應(yīng)的改造，在此基礎(chǔ)上誕生了一種動(dòng)態(tài)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)技術(shù)。動(dòng)態(tài)反應(yīng)器可以利用微孔材料制備生物膜，有利于降低成本。此外，活性污泥在內(nèi)部循環(huán)動(dòng)態(tài)反應(yīng)中得到充分利用，在過濾處理過程中建立循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。從目前現(xiàn)狀來看，通常選擇側(cè)向曝氣的方法來處理污水，然而這種情況下將會(huì)降低錯(cuò)流速度。為了加以改進(jìn)，可以設(shè)計(jì)為豎向流動(dòng)的曝氣裝置結(jié)構(gòu)，經(jīng)過改造后的內(nèi)循環(huán)裝置就能避免短流問題。

第三種是結(jié)合污水處理。除上述兩種膜生物反應(yīng)外，技術(shù)人員還可以選擇膜生物處理技術(shù)的組合。在組合優(yōu)化的前提下，MBR和EGSB技術(shù)緊密結(jié)合，體現(xiàn)了組合技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。具體的措施為：對(duì)于污水在進(jìn)行先期處理時(shí)可以運(yùn)用EGSB裝置，通過這種方式來處理有機(jī)廢水，進(jìn)而表現(xiàn)出良好的處理實(shí)效。這是因?yàn)?，EGSB裝置可在最大限度內(nèi)去除污水含有的COD。然而對(duì)于廢水中的氨氮與懸浮物，就需要借助MBR處理器來輔助進(jìn)行，這樣做將會(huì)彌補(bǔ)傳統(tǒng)污水處理的弊病。

3 環(huán)保工程中生物技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 在水體污染中的應(yīng)用

根據(jù)目前兩種生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，生物過濾法和生物膜法廣泛應(yīng)用于水污染治理。水受到嚴(yán)重污染后，水中會(huì)產(chǎn)生許多有毒物質(zhì)，重金屬和各種化學(xué)元素。主要的實(shí)施原則是微生物本身會(huì)有一些生命和姿勢(shì)活動(dòng)。在相應(yīng)的活性表達(dá)機(jī)制中，一些有毒物質(zhì)將迅速轉(zhuǎn)化以降低其毒性并實(shí)現(xiàn)污水的有效凈化。近年來，應(yīng)用到污水處理方面的技術(shù)主要為固體化細(xì)胞技術(shù)和固體化酶技術(shù)等。其中固體酶技術(shù)主要采用化學(xué)鍵合法，將水溶性酶與不溶性載體有機(jī)結(jié)合。它能促進(jìn)酶成為一種具有催化性能的延伸材料，不與水融合。利用相應(yīng)的化學(xué)方法制備固定化酶，可以有效地固定微生物中所含的細(xì)胞，最終獲得固定化細(xì)胞。對(duì)水體中一些有機(jī)污染物和無機(jī)物的處理具有良好的效果，適合大規(guī)模使用和推廣。

3.2 生物技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用

生物技術(shù)也可以用于廢氣處理?？梢赃x擇不同種類的微生物分別處理有機(jī)廢氣和無機(jī)廢氣。有機(jī)和無機(jī)廢氣可以通過生物吸收和生物過濾處理。生物吸收法，或稱生物膜法，類似于上述水處理中的生物膜法，利用微生物代謝分解利用經(jīng)過的有機(jī)物。生物吸收的一個(gè)重要應(yīng)用是脫臭。當(dāng)廢氣中的臭氣分子通過生物膜時(shí)，首先被生物膜表層微生物轉(zhuǎn)化為液態(tài)分子，液態(tài)分子通過生物膜擴(kuò)散到微生物內(nèi)部，最后有微生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)將其氧化分解。生物過濾法是利用微生物填料構(gòu)建一個(gè)固體載體，將需要處理的氣體以適當(dāng)?shù)牧髁客ㄟ^固體載體。固體載體中的微生物將氣體吸收并氧化分解，達(dá)到凈化目的。

3.3 在固體廢棄物及污染土壤處理中的應(yīng)用

生物處理方法也廣泛應(yīng)用于固體廢物處理。污染土壤中金屬的處理主要采用微生物法和植物修復(fù)法。污泥和金屬被微生物全面處理。重金屬在處理過程中，pH值非常重要，是主要的參考值。在加速固體廢物中間數(shù)轉(zhuǎn)化的過程中，微生物的代謝、吸附等特性得到了廣泛的應(yīng)用。植物處理技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，既簡(jiǎn)單又環(huán)保，但對(duì)土壤也有一定的要求。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)植物的處理有嚴(yán)格的要求。它要求一些能夠抵抗重金屬的植物對(duì)土壤中的固體廢物或重金屬元素進(jìn)行處理，盡量減少重金屬的擴(kuò)散。

3.4 消除白色污染的應(yīng)用

白色污染歷經(jīng)很長一段時(shí)間都無法自行化解，既占據(jù)自然空間，又污染自然環(huán)境，部分白色污染還會(huì)慢慢融入土壤當(dāng)中，但其又不會(huì)自行分解融于土壤當(dāng)中，極大地影響了土壤環(huán)境，從而影響農(nóng)作物、植物等的生長，不僅影響我國生態(tài)環(huán)境，而且還會(huì)影響我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為此，必須采取行而有效的措施以消除白色污染。利用生物技術(shù)消除白色污染主要是利用生物技術(shù)將白色污染進(jìn)行降解，其原理是：選擇可降解白色污染的相關(guān)微生物，對(duì)其進(jìn)行改造后制作成降解菌，此外還可分離克隆降解基因，將此基因?qū)胛⑸锂?dāng)中，于一定條件作用下即可快速降解白色污染。

4 如何促進(jìn)環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展

環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境治理和保護(hù)方面作用突出，其發(fā)展?jié)摿薮?，?duì)環(huán)境改善意義重大。因此，要加大研發(fā)力度，積極進(jìn)行范疇的拓展，提升效率和品質(zhì)，為環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

4.1 積極進(jìn)行合理投資

對(duì)于環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展而言，其很大程度上需要政府和社會(huì)的支持，與技術(shù)的發(fā)展、科技的創(chuàng)新以及各種資源的投入關(guān)系密切。為此，政府要加大對(duì)環(huán)境生物技術(shù)的投資力度，尤其是對(duì)于一些創(chuàng)新性突出、效益高的領(lǐng)域，現(xiàn)實(shí)價(jià)值突出，需要給予足夠的發(fā)展環(huán)境，大力支持和配合。另外，要積極推廣與環(huán)境生物技術(shù)相關(guān)的教育事業(yè)，引進(jìn)更多的環(huán)境保護(hù)方面的專業(yè)性人才。另外，積極與高校的科研力量進(jìn)行合作，切實(shí)提升生物技術(shù)的發(fā)展層次，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變。

4.2 明確發(fā)展目標(biāo)，形成科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃

對(duì)于方針政策而言，其之所以得到執(zhí)行，需要正確的目標(biāo)進(jìn)行引導(dǎo)，發(fā)揮指導(dǎo)性意見。大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù)，要立足國情，從環(huán)境發(fā)展的實(shí)際和生物技術(shù)的技術(shù)水平出發(fā)，尊重環(huán)境發(fā)展的規(guī)律，立足社會(huì)發(fā)展規(guī)律目標(biāo)，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行合理的規(guī)劃和實(shí)施，切實(shí)提升環(huán)境生物技術(shù)發(fā)展水平。

5 結(jié)語

伴隨工業(yè)的迅速發(fā)展，我國生態(tài)環(huán)境不斷惡化?，F(xiàn)環(huán)保問題已成為我國社會(huì)發(fā)展所面臨的首要問題，也是影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活的重要問題。為此，環(huán)保工程備受重視，也成為我國未來發(fā)展的重要內(nèi)容。生物技術(shù)具多方面優(yōu)勢(shì)，并于環(huán)保工程當(dāng)中發(fā)揮著極其有效的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李宗悅.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的發(fā)展[J].科技展望，2017，（06）：148.

[2]王鵬.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2017，（02）：11.

（作者單位：河北德仁環(huán)境科技有限公司）