環(huán)保工程中生物技術(shù)的應(yīng)用研究

張景欣

摘要：工業(yè)的快速發(fā)展方便了人們的生活和工作，但同時也帶來了巨大的環(huán)境污染，包括水體污染、大氣污染、固體廢棄物污染等，使得生態(tài)環(huán)境不斷惡化。為此，國家高度重視環(huán)保工作，在環(huán)保工程當中也非常重視高新技術(shù)的引入，生物技術(shù)則成為當下環(huán)保工程當首選技術(shù)。生物技術(shù)在環(huán)保工程領(lǐng)域中的應(yīng)用具有廣闊的前景，尤其是對于正尋求利用低成本實現(xiàn)環(huán)境污染問題解決的發(fā)展中國家極具潛力。

關(guān)鍵詞：環(huán)保工程;生物技術(shù);應(yīng)用探究

引言

生物技術(shù)是指用活的生物體或者生物體的物質(zhì)改進產(chǎn)品、改良植物和動物或培養(yǎng)特殊用途微生物的技術(shù)，是第三次工業(yè)革命的主要標志之一。生物技術(shù)主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)，是一門新興的、綜合性的學科。生物工程是生物技術(shù)的統(tǒng)稱，是指運用生物化學、微生物學、遺傳學等學科原理與生化工程相結(jié)合，改造或重新設(shè)計細胞的遺傳物質(zhì)、培育新品種，并使之產(chǎn)業(yè)化的過程。生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程以及發(fā)酵工程等，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、能源、環(huán)保等。

一、生物技術(shù)在環(huán)保工程中應(yīng)用的重要意義

隨著社會的進步，人們的環(huán)境保護意識越來越強，對環(huán)境污染的關(guān)注度也越來越高。環(huán)境污染主要類型有大氣污染、水污染以及固體廢棄物污染等。大氣污染會導致空氣質(zhì)量變差，影響人體健康和其他動物生存;水是生命之源，水污染會直接威脅整個生態(tài)圈中動植物的安全;固體廢棄物會破壞土壤環(huán)境，威脅動物植物正常生長，導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。傳統(tǒng)環(huán)境保護手段存在較多弊端，部分環(huán)境保護工程極易造成二次污染，因此，人們要積極采用新技術(shù)，優(yōu)化環(huán)境保護工程。生物技術(shù)是一門與生命科學息息相關(guān)，以生命科學為基礎(chǔ)的研究科目。作為全球發(fā)展最快的技術(shù)之一，生物技術(shù)在制藥、資源開發(fā)和利用、信息學和生物芯片等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展，生物技術(shù)不僅可以應(yīng)用于食品生產(chǎn)，還可以用于生物體改造和原材料生產(chǎn)，促進工業(yè)的發(fā)展。此外，生物技術(shù)還可以應(yīng)用于環(huán)境保護，有效治理環(huán)境污染。生物技術(shù)主要通過微生物分解污染物，避免出現(xiàn)二次污染，可以從根本上消除污染，保護生態(tài)環(huán)境。

二、生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用

（一）生物技術(shù)在污水凈化工程中的應(yīng)用

水污染也是當前比較突出的環(huán)境問題，水體在遭受污染后，會出現(xiàn)有機酸、重金屬等諸多有害物質(zhì)，因此，生物技術(shù)在污水凈化工程中的應(yīng)用具有必要性，其主要應(yīng)用原理為：生物技術(shù)應(yīng)用過程中，微生物自身開展的生命活動，能夠?qū)⑺w中的有害物質(zhì)進行分解和轉(zhuǎn)換，使水體的毒性降低，從而達到污水凈化的作用。就目前來看，我國污水凈化工程中主要應(yīng)用生物技術(shù)為酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)等。其中固定化酶技術(shù)主要依據(jù)化學原理，將不溶性載體和水溶性酶進行充分結(jié)合，使酶成為具有催化活性的延伸物質(zhì)，但是該物質(zhì)不會與水相溶。將固定化酶制備好后，能夠有效固定微生物中所含有的細胞，從而獲得固定化的細胞。因此，將該技術(shù)應(yīng)用于污水及有機污染物的處理，能夠起到較好的凈化效果。

（二）生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測工程中的應(yīng)用

今天，在國內(nèi)外，環(huán)保領(lǐng)域中的生物技術(shù)得到了十分良好的快速健康發(fā)展，由于這一技術(shù)所具有的快速、準確、高效等一系列額的特點使得其在環(huán)保領(lǐng)域的各個工作中都得到了廣泛的發(fā)展應(yīng)用。同樣的，這一先進而又實用的技術(shù)也被應(yīng)用在環(huán)境保護監(jiān)測工作當中。在這方面比較廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)形式主要是：運用細菌總數(shù)、糞便污染指菌對水質(zhì)進行檢測;運用發(fā)光細菌對環(huán)境毒物進行監(jiān)測;運用藻類生長測量對水質(zhì)霉性進行監(jiān)測。在對石油污染土壤監(jiān)測分析中，運用核酸雜交法能夠?qū)σ恍N降解基因進行檢測。

（三）生物技術(shù)在化學農(nóng)藥處理中的應(yīng)用

有一些微生物在其應(yīng)用中能夠?qū)r(nóng)藥進行降解化處理，對其進行科學改造便能夠有效實現(xiàn)對農(nóng)藥的降解、消毒處理，避免出現(xiàn)各類負面效應(yīng)。此種物質(zhì)通常被稱為生物農(nóng)藥，對其進行應(yīng)用不會對人、牲畜等造成傷害，安全性較高。當前我國所生產(chǎn)出的生物農(nóng)藥主要運用的資源為一些天然且可再生資源，材料來源極為廣泛，且成本低廉。

（四）生物技術(shù)在固體垃圾治理中的應(yīng)用

在生物技術(shù)中的應(yīng)用的主要處理固體廢物的堆肥好氧和厭氧發(fā)酵兩種方法。指的是利用好氧微生物的好氧堆肥法對固體廢棄物在自然條件下分解有機物的腐爛，讓其腐爛變質(zhì)變成肥料。這是具有操作將一定比例的有機物和填料混合，在特定的條件下，以它的衰變，這樣的方法可以有效地減少固體廢物的數(shù)量上升。厭氧發(fā)酵法主要是指利用微生物在厭氧環(huán)境中的二氧化碳和其他固體廢物的降解，不污染環(huán)境的氣體，對有些氣體還可以進行有效的利用，既解決了環(huán)境的污染，也能實現(xiàn)能源的回收，不斷提高環(huán)保工程的經(jīng)濟效益。

（五）生物技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用

廢氣處理當中所應(yīng)用的生物技術(shù)主要有生物膜法及生物過濾法，生物膜法處理廢氣的原理類似于處理污水，主要是利用微生物所附著的多孔性介質(zhì)將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對簡單的無機物，最終降解成為各類無害物質(zhì)，如水、二氧化碳、中性鹽等。另外，生物膜還能起到除臭的作用，通過氣液及液固擴散和生物氧化過程以使氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并逐步氧化有異味氣體，從而實現(xiàn)除臭功效。生物過濾法主要是利用長有微生物的固體載體吸收所收集的氣體，然后利用填料上的微生物分解氣體，以實現(xiàn)廢氣的除臭功效。附著于載體上的微生物還具物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用，因微生物生長需一定營養(yǎng)物質(zhì)，所以，形體上還有較高有機成分。因此，在對載體填料進行選擇時，應(yīng)盡量選擇具豐富微生物、良好吸水性及表面積大的載體，同時注意載體本身應(yīng)無異味，結(jié)構(gòu)均勻且具良好吸附性，如干樹皮、干草、塑料盒等。

（六）生物技術(shù)在污泥土壤處理工程中的應(yīng)用

近年來，土壤重金屬污染等問題也越來越嚴重，生物技術(shù)在土壤處理工程中的應(yīng)用主要采用植物修復技術(shù)和微生物法。植物修復技術(shù)，顧名思義，就是運用植物對環(huán)境實施降解作用，以植物和微生物作為環(huán)境處理的主要媒介。該技術(shù)非常環(huán)保、簡便，具有較多優(yōu)勢，但是對土壤條件有一定得要求。因此，在應(yīng)用該技術(shù)時，應(yīng)充分利用不同植物的特性，對土壤中的金屬進行處理，從而降低和控制污染擴散率。微生物法，即通過微生物對土壤污染情況進行處理，重金屬污染土壤的處理，應(yīng)注意控制PH值，充分利用微生物的吸附性、代謝等特性，從而提高污染處理效果。

（七）生物技術(shù)在白色污染處理中的應(yīng)用

塑料的出現(xiàn)極大地方便了人們的生活，也帶來了嚴重的白色污染，廢棄的塑料在土壤中存留會對作物產(chǎn)量、土質(zhì)、水源等產(chǎn)生惡劣的影響。當前利用生物技術(shù)降解塑料是處理白色污染的有效方法，主要是利用基因工程技術(shù)將對塑料有降解作用的微生物進行相關(guān)基因的克隆和轉(zhuǎn)移，培養(yǎng)新型的、有較好塑料降解作用的微生物，達到大量降解白色污染物的目的。

結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)階段，我國環(huán)境污染問題依然十分嚴峻。雖然多項環(huán)保政策的出臺為環(huán)保工程建設(shè)提供了強大的支撐，但工程建設(shè)中仍然存在技術(shù)難題。因此，人們要不斷地將新技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境保護工作中，提升污染防治效果。生物技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在各個領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。當前，人們要將生物技術(shù)廣泛地應(yīng)用在環(huán)保工程中，綜合運用各種生物技術(shù)，提升污染防治效果，最終創(chuàng)建人與自然和諧相處的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

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