浅析生物技术在环境保护工程中的应用

发表时间:2020/5/6   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:郑保局
[导读] 摘要:当前,随着我国社会经济技术的不断发展,环境的破坏力度不断上升,而运用生物技术手段能够对这些环境污染问题进行有效的解决,使得环保工作得以顺利的开展。
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        摘要:当前,随着我国社会经济技术的不断发展,环境的破坏力度不断上升,而运用生物技术手段能够对这些环境污染问题进行有效的解决,使得环保工作得以顺利的开展。生物技术在环境污染治理中,具有效率高、成本低、无二次污染等显著优点,正越来越多地被应用到了环境保护处理过程当中,其在废水、废气、固体废弃物等环境污染处理、环境监测与评价等方面具有非常显著的效果。本文在此从几个不同的角度对生物技术在环境保护中的具体的应用做了一定的分析。
        关键词:生物技术;环境;废气;污水;土壤
        前言
        工业的快速发展方便了人们的生活和工作,但同时也带来了巨大的环境污染,包括水体污染、大气污染、固体废弃物污染等,使得生态环境不断恶化。为此,国家高度重视环保工作,在环保工程当中也非常重视高新技术的引入,生物技术则成为当下环保工程当首选技术。
        5、 环境保护中生物技术应用概述
        生物技术主要是通过微生物和细胞基因技术进行分解、消纳作用,将污染物降解,降解后的污染物有时再进行物理、化学技术处理,可在现有物理和化学治污技术基础上提高污染物的处理种类和处理效果,进一步降低了污染物对环境的影响。
        生物技术可以广泛应用于环境治理和保护。一方面可以直接用于被污染的环境治理和监测。通过微生物清洁环境、将废物经微生物变废为宝、微生物测量污染程度等。另一方面还可以改善生态环境。常见的有生物固态氮代替化学肥料、使用微生物农药杀虫、开发生物资源,保持生物物种的多样化,保护生态环境。
        二、生物技术的内涵及处理原理
        生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,经常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与经常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
        三、生物技术在环境保护中的几个具体应用
        1、废气净化处理
        主要的方法有:利用微生物对污染物进行洗涤的方法、利用微生物对产生的某些废气进行的吸附的方法,还有对微生物进行深度过滤的方法。我们可以运用一些微生物技术对日常生活中产生的废气进行二次处理处理,是这些被处理的物质有能够二次利用,当然要与以前旧的废气处理办法进行比较的话,新的处理方法早利用费用低的方面以及功效得到了提高,可以产生无危险的物质放心使用和具有不产生垃圾等优势。利用微生物对一些污染过得物质进行进一步的处理,这种生产的原理是有依据的他是根据不同性质的污染物质以及他本身的特点就可以使用,对废气进行深入的全面处理,使得微生物的主要运用是表现在吸收和过滤的作用方面。微生物会通过全面的吸收这些污染过得气体,然后通过过滤他的最终净化率达到百分之九十以上;这种方法就是将有臭味的废弃气体通过微生物进行吸收,微生物最终将其进行分解的全过程。
        2、污水治理
        针对污水中所含有的难以被生物降解的物质,我们应该利用化学及物理手段对其化学结构予以改变,继而减弱污水的毒性,增强污水的生化性能。具体的技术有:生物膜法、好氧活性污泥法、厌氧处理法等。

其中,好氧活性污泥是一种在通风条件下,利用含有丰富的需氧性微生物的活性污泥实现污水净化目的的生物技术。该技术相对经济,净化效果较好,但是个别有抑制性的污染物对细菌活性有一定的抑制作用,因此,可使用驯化后的混合菌来实现对有毒的有机氮化物的连续降解,使用驯化后的活性污泥以降低高浓度污染物对活性细菌的抑制性。其次,生物膜法具有抗污染性强、动力消耗小、生物密度大的特点,将其和活性污泥法两相结合,将能更好地实现污水治理的目的。此外,污水处理法还包括:利用自然生物进行污水处理的氧化塘法、厌氧处理法、土地处理法、酶处理法等生物技术。
        3、固体废物处理
        与传统的挖坑填埋相反,生物技术可以允许适量的水分进入,增加湿度,微生物可以很好地生长和繁殖,从而加速了废物的降解和稳定。又分为好氧生物处理,这是指利用好氧生物在有氧的条件下新陈代谢,利用好氧生物技术将废物处理;坏氧生物处理,是指坏氧生物在无氧的条件下生长代谢作用处理废物;准好氧生物处理,这是使填埋场里具有某种好氧条件,靠垃圾分解产生的发酵热造成内外温差,空气可以自然的通过填埋体,促进垃圾的分解和稳定,它不需要通风,节省能量,减少对地下水的污染,可以使危险气体例如CH4、H2S等产量降低等;混合生物技术,是把好氧和坏氧生物技术综合起来,它主要的特点就是增加了挥发有机酸对空气具有危险性的污染物的讲解,并且降解的速度很快。
        4、污染土壤的生物修复
        土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一,其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染,导致土壤无法利用,威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染,主要是通过酶促反应等生物作用,对土壤中的重金属进行固定,由于重金属元素的化学形态发生了改变,其移动性也相应降低,通过有针对性的生物对其吸收、代谢,可以削减土壤中重金属的含量,达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术,重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性,对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外,污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失等。
        5、白色污染物处理
        白色污染物处理主要是指对于一系列的塑料制品进行系统的处理和分类,现如今白色污染物已经成为环境保护过程中所面临的一项重要难题,因此只有通过现代生物技术才能够从根本上降解塑料制品,真正破坏其中的分子结构,真正治理白色污染物,从而提高整个生物技术的质量和水平。与此同时,在对白色污染物进行治理的过程中,还需要减少成本的消费,提高整个白色污染物处理的速度,从而实现环境保护经济效益和社会效益的最大化。
        6、环境监测
        随着生物技术的不断发展,生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有:生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等,其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。
        四、结语
        综上,生物技术在环境保护方面是一种高效环境整治措略,在整治环境污染、生物修复等方面得到了普遍运用。科学合理利用生物技术不仅可有效治疗被污染的环境,而且还可避免在治理的过程当中产生二次污染,保障环保工程的经济效益,以提高我国环境治理水平,促进我国社会、经济及环境的和谐、可持续发展。
        参考文献:
        [1]李宗悦.生物技术在环境保护中的发展[J].科技展望,2017,(06):148.
        [2]李欣.浅谈生物技术在环保工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(15):67.
        [3]杨荣,颜淼.探讨生物技术在环保工程中的应用[J].科技创新导报,2013
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