环保生物技术治理大气污染的最新发展研究

2021-04-09 13:08高朝勇刘大海
资源节约与环保 2021年12期
关键词:生物膜污染物生物

高朝勇 黄 帅 刘大海

(中机中联工程有限公司 重庆 400039)

引言

在过去的几十年间,我国的工业化建设取得了阶段性成果,这带动了中国特色社会主义市场经济的高度发展,但是与此同时也必须要看到,高速的工业化发展在一定程度上造成了大气污染问题。大气环境是人们赖以生存的自然环境,如果不能尽快解决和处理大气污染问题,人们的生存条件将会越来越差,这显然不符合长期可持续发展的目标。在这种情况下,对环保生物技术治理大气污染的意义及最新发展情况进行研究,具有突出的现实意义。

1 环保生物技术治理大气污染的意义

1.1 能够借助技术优势减少环境污染

环保生物技术本身拥有诸多应用优势,能以生物体相关机能完成大气污染的控制和处理,可以避免污染物大批量排放、大气污染问题愈演愈烈的局面。另外,在治理和应对大气污染问题的过程中,环保生物技术明显具有比常规处理技术更快的速度、更好的处理效果,更重要的是这种环保生物技术并不会造成二次污染,这更加符合可持续发展的有关要求。回顾过去一段时间我国的环境治理体系可以发现,传统的大气污染问题治理技术并不具有突出的应用价值,其往往存在治理手段过于单一、大气污染问题处理效果差等一系列缺陷,比如说交通运输业发展中产生的大量尾气,往往含有大量的一氧化碳、碳氢化合物、硫氧化物和铅的化合物等,过去一般会选用物理过滤设备对尾气进行处理再排放,这种方法也能够发挥一定的作用,在短期内保证尾气处理效果,但是在长时间使用以后,物理过滤装置的运行效率就会大幅度降低,不再具有充沛的过滤能力,尾气就可能继续给大气环境造成严重的污染。而利用环保生物技术则不存在这样的顾虑,其一般可以借助微生物、动物或植物实现大气环境污染的有效应对,不会出现装置失效等问题,还能够避免二次污染。比如说,根据实际工作经验来看,以微生物处理技术对大气中的车尾气进行处理,取得了比较可观的处理效果,相比于传统吸附技术,环保生物技术明显具有更突出的性价比。

1.2 能够实现经济效益与环境效益相统一

大气污染问题治理工作本身有一定的复杂性,而借助环保生物技术对其进行处理则能够有效地提升治理效果,特别是在应对工业废气的情况下,原有的工业企业废气排放处理技术不够合理,经过简单处理之后就直接排放,这使得大气污染问题越来越严重,甚至可能导致二次污染等问题,而合理应用环保生物技术则能够保证大气污染问题得到妥善应对,并将分离出来的特殊气体的作用发挥出来,实现降低大气污染问题治理成本等一系列目标。

2 环保生物技术治理大气污染的新发展

我国的交通事业近年来迎来了前所未有的发展成果,无论是交通基础设施建设的里程,还是人均汽车保有量都较之前有了明显的提升,人们的出行方式也更加偏向于自驾游,同时我国的工业化生产规模也在逐年提升,工业企业的数量与日俱增。无论是交通还是工业,都是废气排放的主要来源,二者都可能会造成大气污染问题。想要保证我国大气环境稳定性、实现可持续发展战略的有关目标,必须要尽快认识到传统大气污染问题处理技术存在的不足之处,并采取措施提升大气污染问题的处理效率。而环保生物技术则能够在这个过程中发挥不可替代的重要作用,其目前的最新发展情况如下。

2.1 生物过滤技术在大气污染治理中的应用

环保生物技术是一个比较大的概念,而生物过滤技术则是环保生物技术的重要组成部分,经过一段时间的实验性治理可以发现,生物过滤技术能够有效处理大气污染问题,这让技术人员进一步加深了对生物过滤技术进行研究的信心。相比于传统的大气污染问题治理技术,环保生物技术主要是借助微生物的作用处理污染物,达到避免大气污染物给人们身体健康造成影响的效果。生物过滤技术能够在大气污染问题治理过程中扮演极其重要的角色,废气中含有的大量大气污染物将会在生物过滤以后被处理掉,进而解决大气污染问题。首先,为确保生物过滤技术能够发挥应有的作用,工作人员需要定期对微生物活性进行检测,确定其活性能够满足大气污染问题治理需求的情况下,方可进行有效治理和后续工作,另外微生物的处理效果还受到温度、湿度等方面因素的影响,如果控制不好湿度和温度等条件,微生物将难以发挥应有的作用,因此工作人员还需要对处理环境进行控制,在有必要的时候可以向设备中补充微生物,确保其处理效率。其次,务必要做好微生物繁殖工作,结合微生物的最佳生长条件和生存环境,对处理设备内部的温度湿度进行妥善调整,并对其含氧量进行测定,做好气体物质与生物塔填料工作,保证微生物过滤技术能够发挥出应有的作用,提升大气污染问题治理效果。

2.2 生物膜治理技术在大气污染治理中的应用

除了生物过滤技术,环保生物技术中的生物膜处理技术也具有可观的应用价值,它能够在大气污染问题治理过程中扮演重要角色,整体的污染治理效率较为可观,且不用投入大量的人力物力资源。生物膜处理技术指的是借助天然材料与合成材料形成的生物膜进行处理的方法,生物膜的表面积往往非常大且内部结构特殊,能够很好地吸附大气污染物,并顺利进行污染物降解,从实际应用情况来看,生物膜处理技术能够把大气环境当中包含的气体污染物转化成液态物质进行储存,借助生物膜技术对污染成分比较复杂的空气进行处理,能够直接实现有害成分转化,工作人员只需要做好填料工作即可,把需要处理的污染气体通入到处理设备当中,生物膜技术即可完成后续的处理步骤。另外,生物膜处理技术目前已经得到了非常多的关注和大面积的应用,这主要是因为它具有传统大气污染问题治理技术所不具有的各种优势,比如说它的处理技术和工艺流程非常简单,不需要涉及大量的转运步骤,同时其维护难度也比较低,对工作人员技术水平没有太高的要求,运行所需要的能量比较少,因此能够有效控制大气污染问题治理成本。更为重要的是,生物膜处理技术能够把工业废气当中含有的醇、醚、酸、芳烃等有机污染气体进行氧化,以相间传质的方式实现污染物的高速处理,再通过极强的吸附能力对有机废气进行过滤净化,最终达到大气污染问题治理目标。

2.3 生物检测技术在大气污染治理中的应用

环保生物技术是技术人员反复探索后研究出来的先进技术,它能够在大气污染问题治理过程中发挥不可忽视的重要作用,根据实际工作经验来看,利用生物检测技术确定大气污染问题严重程度,往往能取得更直观的检测效果。回顾过去的大气污染问题治理工作可以发现,废气进行处理比较困难,但是寻找大气污染问题的源头往往更加消耗时间和精力,而利用生物检测技术则能够有效地、快速地找到大气污染问题的源头,这种检测技术具有检测速度快、参考价值突出的特点,因此得到了越来越多的认可和关注。另外,在应用生物检测技术开展大气污染问题治理工作的过程中,工作人员需要结合本地区大气污染问题实际情况,尽快建立具有实用性的检测制度和检测系统,实现污染源和污染程度的即时性判断。比如,目前比较常见的生物检测技术包括PCR 技术、电子显微技术、基因差异显示技术等,它们都能有效地完成大气污染物检测工作,并对污染物的成分进行分析、对污染物含量进行确认,为后续的其他工作提供有效的数据参考,同时生物检测技术还具有应用成本低、检测准确率高等一系列特点,在实际应用中往往能发挥不可替代的重要作用。

2.4 生物修复技术在大气污染治理中的应用

环保生物技术中的生物修复技术同样值得进行深入研究,根据其在大气污染问题治理过程中的实际应用情况来看,它对污染物的处理能力非常高,以生物自身的降解能力为基础解决大气污染问题,相比于传统的处理技术,生物修复技术明显具有良好的综合效益。相比于上文中提到的生物检测技术、生物过滤技术和生物膜技术等,生物修复技术还属于比较新颖、应用年限比较短的一种技术,其研究进程也在不断地推进中,仅从目前来看生物修复技术能够实现污染源的准确定位、避免污染成分大范围扩散,工作人员需要借助检测技术确定大气污染情况,在此基础上借用生物修复技术对已经被污染的大气环境进行修复,从根本上营造更加健康稳定的大气环境。比如说,目前常见的生物修复技术主要包括恢复植被等,绿色植物本身进行呼吸作用,能够对大气环境中存在的污染物进行吸收和代谢,从而达到降低大气污染程度的效果,实际的应用价值非常可观。对生物修复技术进行追溯,其在上个世纪八十年代开始出现,并在之后的几十年间得到不断完善和改进。目前生物修复技术已经能够对空气中存在的石油污染、有机氯化物污染、聚合物污染和重金属污染等多种污染物进行有效处理,能够降低大气环境中的污染物浓度。更重要的是,生物修复技术完全符合自然界大气环境代谢规律,因此并不会造成污染物传播、转化气体二次污染等一系列问题,应用安全性值得信赖,在今后的工作中技术人员需要对生物修复技术进行进一步探索,从根本上优化我国环保生物技术治理大气污染的关键技术。

2.5 好、厌氧生物处理技术在大气污染治理中的应用

在现代化建设不断取得新发展的今天,我国的高新科技已经迈进了发展高效期,环保生物技术也随之迎来了新的发展机遇,目前比较常见的好氧生物处理技术就是一种环保生物升级技术,它能够以好氧微生物本身的代谢过程为基础,对污染物进行分解和处理,在氧气和温度合理的情况下,好氧生物处理技术往往能发挥不可替代的积极作用。根据实际情况来看,好氧生物处理技术具有使用成本低廉、操作难度比较小等特点,对技术人员没有太高的要求,后续的管理风险比较小,能够切实提升污染气体治理效果,保证大气环境的稳定性。除此之外,厌氧生物处理技术同样具有一定的应用价值,它能够在无氧条件下对大气污染物进行有效处理,工作人员只需要为其提供充足的温度,即可保证大气污染问题得到妥善解决,根据实际情况来看,厌氧生物处理技术往往具有使用成本低、不会造成二次污染、经济效益和社会效益并重等一系列优势,在今后有着光明的推广发展空间。

2.6 其它综合技术在大气污染治理中的应用

环保生物技术包括一系列先进技术,将之应用到大气污染问题治理工作中,无疑是一种突破性尝试,相比于传统的大气污染问题治理技术,环保生物技术显然具有更可观的应用效果,特别是在大气污染日益严重的今天,高效率的环保生物技术开始得到越来越多的认可,除了上文中提到的几种主要环保生物技术之外,它还开始与智能化技术、数字化技术等进行整合,在保证大气污染问题处理效果的基础上,进一步优化了其在人力资源、资金成本等方面的需求,同时还能在计算机设备的强大运算能力支持下,实现大气污染问题数据分析,保证后续大气污染问题治理方案的合理性。另外,目前一些技术人员开始对分子遗传技术进行研究,并将之与大气污染问题治理结合起来,实现了降低污染物处理难度、避免对生态环境造成影响的目标;基因技术与环保生物技术的结合,也从一定程度上规避了大气污染治理造成的负面影响,这完全符合可持续发展和建设环境友好型社会的相关要求。

结语

大气环境的质量直接影响着人类的身体健康乃至于生命安全,在工业化污染越来越严重的情况下,采取先进措施对大气污染问题进行治理,显然具有突出的现实意义。环保生物技术包括生物膜技术、生物过滤技术、生物修复技术、生物检测技术等一系列先进技术,经过技术人员的不断探索,这些技术目前都已经在大气污染问题治理过程中发挥了可观作用。

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