环保工程中生物技术的应用探讨

张长维

摘要：随着近年来我国科学技术实力的增強，生物工程作为现代科学技术的前沿学科，在环保领域得到了广泛应用，在处理环境问题时所发挥的作用越来越突出，优势越来越明显，应用范围在不断扩大，随着新一轮生物技术浪潮的到来，生物工程技术会成为解决现代环境污染问题的有效途径。

关键词：环保工程；生物技术；应用方式；问题研究

引言

科学家认为，生态环境是人类存在的物质基础，是人类满足自身发展建设的必要条件，缺乏生态环境支撑，人类社会难以保持正常的发展态势。随着近年来人类社会物质财富快速增加，生态环境与人类社会之间形成了矛盾。人类社会已经难以保持正常的发展态势。在我国，随着城市化建设进程的加快，生态环境急剧恶化，其中“废气、水源污染、固体废弃物污染成为了最突出的问题。据权威统计资料显示，我国所有城市每年产生的垃圾总量高达一亿吨，是改革开放初期的120倍，是本世纪初的15倍，我国一二线城市20%的面积都被垃圾所覆盖。此外，我国30%的城市用水被污染，陆上淡水总量的40%都是受污染的水源。因此，利用生物技术缓解城市的水源污染问题已经成为了环境治理的重中之重。科学家认为，将生物技术全面引入到城市水源污染治理中已成为当务之急，或者说，只有利用生物技术治理水源污染才可能从根本上缓解城市的水源污染问题。

1.生物膜方法

经过现代科学实验研究发现，生物过滤方法与生物膜方法是处理水源、空气、固体废弃物污染的有效途径。生物膜方法是把人类生产、生活中产生的各种废气中的有害物质以生物技术转换为一般性的细胞质和液态水。例如二氧化碳及中性盐技术就是典型的生物技术，原理较为简单，主要是把微生物附着到有透气孔的生物质表面，通过填料图层吸附废气中的微小颗粒，通过微生物的新陈代谢把对生物体有害的物质转化成生物质和水，后期借助微生物实现直接分解，转化为二氧化碳及中性盐。上述生物膜除臭工艺有三大阶段，包括汽液扩散阶段、液体固体转化阶段、生物直接固化阶段等，有着极强的可操作性。在现代环境污染处理中，生物膜技术已有了广泛应用，科学家大量利用生物膜技术处理受到污染的废气源，将废气污染度降到最低，以保障城市空气清洁。

1.1生物膜方法的工艺流程

生物膜法在废气处理中有着极为简单的操作原理，主要利用微生物对废气物质进行固定，以减少环境因素对废气的影响。首先要对废气进行搜集，将废气集中输入到洗涤塔中，还很好喝，将各种废弃物质加湿加热，并进行头次过滤，以保障废气获得初步处理。对废气加湿加热之后，利用微生物对进入过滤塔气体进行生物净化，主要作用媒介就是生物过滤塔，所净化的物质包括所有有害的气体，在微生物对气体综合处理完之后，利用抽风机将生物塔内部的气体进行排空。

微生物的成长需要有稳定的环境机制，要有足够的水源能够为微生物繁殖提供物质支撑。首先洗涤泵提供洗涤塔所需要的主要水源之后，水顺着洗涤塔内部的循环系统进行循环，从洗涤塔的顶部喷出与洗涤出来的污染物一同回流到储水箱，能够进行有效的循环。其次，生物塔内部的喷淋泵在生物处理废弃过程中，要给生物提供足够的水源，气体和液体要逆时针循环，以保证内部循环机制的正常运行。最后，外部环境机制和微生物进行能量交换和物质交互，充分满足生物进行能量处理所必定的消耗物质，保障处理机制正常运转。

2.生物过滤法原理

生物过滤法是废气处理中常用的生物制方法，主要通过微生物对所收集的废气进行填料，并在特定的环境机制下，利用微生物对废气中的有害物质进行吸收，而后对有害物质进行降解，这样废气除臭基本完成。完成物质转化这一功能的主要载体是微生物，其成长和培育，乃至后期降解处理都需要有充足的养料支撑，因此其内部填料就需要有充足的营养物质，以保证微生物有着较高的活性。微生物成长环境的好坏，直接影响了微生物的繁殖速率，所以在改变微生物生长环境的情况下，就要注意其环境机制的控制，包括空气中的含氧量、湿度、温度变化等因素。

一般而言，生物过滤方法的固体载体选择具有多样性，可以在配料中培养的微生物种类较多，因此前六四身要有较大的表面积，不能有其他味道，结构均匀，有的较强的吸水性，能够为微生物成长提供充足的物质支撑。我们生活中常见的塑料制品及其他纤维制品，包括树叶、草木等植物都是主要的选择对象。

3.在水体污染中的应用

从目前两种生物技术的发展趋势来看，生物过滤法和生物膜法在水体污染处理中有的广泛的应用，水体受到严重污染后，其内部存有较多的毒害物质、重金属、各种化学元素等。主要的实施原理为，微生物自身会有一些生命体态活动，在相应的活动表现机制中，会对有些毒害物质进行快速转化，以此来降低其毒性，实现对污水的有效净化。近年来，应用到污水处理方面的技术主要为固体化细胞技术和固体化酶技术等。其中固体化酶技术主要采用的是化学键合法，将水溶性酶及不溶性载体进行有机结合，能促使酶成为一种具有催化性的延伸物质，不会与水相融合，利用相应的化学方法制备固化酶，能够对微生物中含有的细胞实施有效固定，最终获取固定化的细胞，此种技术对于水体中一些有机污染物及无机物处理有着较好的作用，适宜大规模使用和普及。

4.在固体废弃物及污染土壤处理中的应用

生物处理方法在固体废弃物处理中也有着广泛的应用。对于污染土壤中存在金属的处理，主要采用的是微生物法、植物修复等。全面利用微生物对污泥及金属进行处理，在对重金属进行处理时，其ph值极为重要，是主要的参考依据。在对固体废弃物中间数的形式转化进行加速处理时，对于微生物的特性运用较多，如代谢及吸附性。而植物的修复技术主要指运用植物对环境进行降解处理，所运用到的媒介都是植物本体及有关的微生物。植物处理技术的优势特点较多，极为简便环保，但是对土壤有一定的要求，此技术的应用对相应的治理植物有着严格的要求，需要一些能抗重金属特性的植物对固体废弃物或土壤中的重金属元素进行处理，将重金属的扩散降到最低程度。

综上所述，随着我国科技的发展，我国的生物工程技术也得到了广泛进步，人们对于生活环境的关注也进一步提升，生物工程技术被人们广泛应用到生活生产的各个领域。在生物技术的应用完善中，能够对各类环保工程问题予以妥善解决。只有在环保工程中多元化运用生物技术，结合相应的污染难题，设定不同的处理方案才能保证我国环保事业持续稳定发展，降低空气、水源、固体废弃物的污染程度。

参考文献：

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