摘要:随着时代的进步和社会的发展,科技水平和人们的生活水平不断提高,但是越来越严重的污染问题也越来越得到社会各界的重视,成为普遍关注的问题。目前,生物技术以其实用性和环保性等特点逐渐被广泛应用于环境保护和污染修复领域,下面,本文简要概述生物技术在环境保护和污染修复中的应用。
关键词:环境保护;环境污染;生物技术;应用
中图分类号:D922.68 文献标识码:A 文章编号:
前言
生物技术以现代生命科学为基础,利用先进的科学技术为手段,通过微生物、动植物体等对物质原料进行加工,以提品来为社会服务的技术。生物技术具有以下特点:生产原料简单,以现有的生物为对象,注重再生资源的利用 ; 安全、可操作性比较高。常温常压下可以连续操作,既节约资源,又减少污染 ; 生物技术具有其他常规技术和传统方法所不具备的特殊功能,用于处理和解决一些比较复杂的问题。生物技术以其独有的特点引起越来越多的关注,并被广泛应用于各个领域。
1生物技术在环境保护中的应用现状
生物技术应用于环境保护领域又被叫作环境生物技术,它是通过直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。生物技术在环保领域中的应用主要包括直接消除环境污染和间接保护生态环境 2 种方式,具体采用哪种方式,具体要根据污染的方式和污染的程度来定。以下我们就生物技术在环境保护中的具体应用进行探讨。
1.1 生物技术在废水的净化与处理中的应用
废水生物处理技术是通过利用微生物的生命活动过程来对废水中的污染物进行转移和转化,从而实现对废水净化和处理的一种重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力强、生态环保等特点。据报道,美国约2万座城市污水处理厂中的84%采用二级生物处理工艺;日本600多座污水处理厂绝大部分采用生物法。随着科学技术的进步、污染状况的加剧,环境标准的不断提高,使废水生物处理技术取得了很大进展,相继开发了不少新技术、新工艺。如吸附-降解(AB)生物处理技术、厌氧折流板反应器(ABR)生物处理技术、间歇式活性污泥法(SBA)生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床(USAB)生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术、人工湿地处理系统和氧化沟生物处理技术等。目前在废水的生物处理技术中,国内外普遍采用的工艺的主要有活性污泥法、生物膜法、生物强化技术法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。某印染企业污水处理技术如下图:
1.2 生物技术在控制和废气净化处理中的应用
利用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。美国利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著,而且不产生二次异臭;德国和荷兰利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体,硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对某橡胶有限公司橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气(含硫进行)处理试验。结果表明:生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的,当运行条件控制适当时,净化效率可保持在90%以上,能够实现达标排放,且投资省,运行费用低。但是由于生物净化技术在废气处理领域应用时间比较短,各项技术还不够成熟完善,因此在大气污染治理领域不能广泛应用。目前相对成熟的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
1.3 生物技术在固体废弃物处理中的应用
固体废弃物污染是农村和城市污染中主要的污染,通常来源于工农业生产、城市生活垃圾及污水处理的剩余污泥等。如何处理好这些固体垃圾是解决当前环境污染问题的一件十分重要的大事。当前对固体废弃物的处理通常有物理、化学、生物等技术手段。固体废弃物生物处理技术通过利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为可以再利用的资源,这是当前固化废物资源化的最为有效的技术方法。欧美各国及日本已开发了10多种机械快速堆肥工艺,其中最著名的是达诺式回转圆筒型发酵仓工艺。国外正在发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。利用蚯蚓床处理城市垃圾,不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土,而且还能获得大量蚯蚓作医药原料,加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼内相当,是畜禽和水产养殖业的优良饲料,可以收到一举数得之效果。固体废弃物生物处理技术在目前应用比较广泛的主要有:堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。
1.4 生物技术在环境监测与评价中的应用
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。生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段,在环境质量的评价中,生物评价也是不可忽视的。Karube等将细胞酵母固定在直径为14mm的多孔膜上,再将该膜置于氧电极的Teflon膜上,使得固定菌夹在两膜之间,制成测定的BOD的微生物的传感器。有研究表明,水体富营养化由氰基细菌的大量繁殖引起,该细菌的细胞体内含有藻氰素、其显示的荧光谱不同于其他物质,用对该荧光敏感的物理转换器能检测氰基细菌的浓度,从而预报水体的富营养化。白志辉等从硫磺矿的酸性土壤中分离、筛选出氧化硫杆菌,将其固定化制备成为生物膜,再与氧电极组装成微生物传感受器,用于样品中微量硫化物的测定,其法与亚甲蓝比色法测定结果一致。
2生物技术在环境污染修复中的应用
生物修复技术是一个比较新型的技术,近年来生物修复内涵逐渐扩大,包括真菌修复、植物修复及无机污染物的生物修复等技术。前期主要应用于环境中石油烃污染的治理,生物修复技术最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人应用投加营养和高效降解菌对美国阿拉斯加由于油轮泄漏造成的污染进行的处理,取得非常明显的效果,使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。欧洲各国如英国、德国、丹麦及美国、日本等国家对生物修复技术非常重视,他们的研究证明,采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。英国能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修复计划,并组织了一个由联邦政府、学术和实业界人员组成的/生物修复行动委员会来负责生物修复技术的研究和具体应用实施。在过去的10年中我国的生物修复技术主要是跟踪国际生物修复技术的发展。
生物修复技术具有广阔的应用前景,但也存在一定的局限性,目前生物技术修复主要运用于土壤污染的修复,其他污染的修复尚不能采用生物修复技术。因此,为了扩大生物修复技术的修复范围,在环境污染的修复过程中我们常常将生物修复技术与其他化学或物理方法结合使用,以取得最佳效果。在环境保护工作中,环境生物技术作为一种技术手段,具有高效性,它无论是对环境污染的治理、修复,还是环境检测都发挥了巨大的作用,鉴于环境生物的技术的重大作用,我们应该大力发展环境生物技术,不断提高环境生物技术水平。
结束语
生物技术在减轻或消除环境污染和生态破坏等方面具有比较深远的前景。因此,我们应该不断开发和应用环境生物技术,从而提高环境保护的水平。主要措施有:制定实施环境生物技术的发展规划;加大投资,加强环境生物技术的研究;加快环境生物技术人才的培养;加强环境生物技术信息交流等。
参考文献:
[1] 朱凤荣 . 现代生物技术在环保中的应用及展望 [J]. 河南机电高等专科学校学报 . 2007(06).
[2] 周笑薇 . 浅议现代生物技术在生态环境中的运用和发展趋势 [J]. 科技资讯 . 2011(04).
[3] 王本法 . 浅析现代生物技术在环境保护中的利用 [J]. 经营管理者 .2011(18).
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