生物技術在環保工程中的應用研究

摘 要：隨著我國工業的不斷發展，我國的環境惡化問題越來越嚴重，環保工程也得到了社會各界人士的關注。在環保工程中，最常見的水資源污染、大氣污染以及固體廢棄物的增多都引起了更高的重視，在科學技術不斷發展的今天，充分利用生物技術手段可以有效的解決一些環境污染問題，使環保工程得以順利進行。本文主要分析和研究了現代生物技術與環境保護的關系和相應的應用措施。

關鍵詞：生物技術；環保工程；應用研究

一、現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱?，F代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。因此，在世界各國均重視高技術發展的當代，生物技術最被人們看好，被列為優先發展的領域，已成為21世紀最重要的技術支柱之一。

利用生物技術治理環境污染和遏制生態惡化趨勢，促進自然資源的可持續利用，是一條十分有效的途徑。與化學、物理等其他技術比較，環境生物技術具有效率高、成本低、反應條件以及無二次污染等顯著優點。其優勢具體來說有以下兩點：

（一）生物技術利用發酵工程技術處理污染物質，是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等，它是最安全和最徹底消除污染的方法，同時是有機廢物資源化的首選技術，能“變廢為寶”。

（二）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，能大大降低環境友好生物材料和生物能源的生產成本，使其部分或完全取代化學材料和化學能源。

二、生物技術在環保工程中的應用

（一）工業和生活廢水的整治

水是人類的生命之源，一直以來都是人類無法替代的寶貴自然資源，然而由于生產和生活污水的污染，使得人類賴以生存的水源都出現了不同程度的污染，這個問題迫在眉睫，因為如果缺少了干凈的水資源，人類將無法從事正常的生活和生產活動，更嚴重的會影響到人類的生存。對污水的治理問題一直都是環境保護的重點問題，然而其他物理置換或者多層過濾等方法，無法徹底清除污水中的有害物質，還容易造成水體的二次污染，隨著清潔的水資源越來越少，環境保護領域向生物工程技術投入了研究，并獲得了良好的效果，通過使用生物工程的相關技術，利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對人體和自然環境沒有威脅的清潔水，可以在不引入二次污染的同時達到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現在人們的重點問題，如果有效處理廢水呢？利用現代生物技術可以達到有效成果。根據現代化城市對污水排放要求的提高，生物工程領域也發展了新型技術已達到排放標準，并推動污水處理產業的發展。

（二）固體廢物處理中生物技術的應用

生物技術一般用來處理有機的固體廢棄物，通常有兩種方法，好氧堆肥法和厭氧發酵法。

好氧堆肥法就是在有氧的自然環境中利用廣泛存在的微生物的調控和控制來降解有機物，將有機物腐殖質，不僅很好的處理了固體廢棄物，還可以堆腐成肥。人工按一定的比例將有機物料和填充料混合，在特定的條件下堆腐，通過微生物的降解作用使有機固體廢棄物減量。厭氧發酵法同樣是利用微生物的作用，不同的是應該在缺氧的條件下進行，從而將有機固體廢棄物轉化為二氧化碳、甲烷等氣體，不僅不會對環境造成污染，產生的甲烷還可以充分利用，實現了能源回收，從而提高了生物能源的利用效率。

（三）污染土壤的生物修復

土壤的污染是近幾年來被重點關注的一種污染形式，因為我們所食用的糧食和蔬菜都來源于土壤，我們的生活更是片刻都不能離開土壤，因此必須要解決土壤污染的問題。相關的研究數據表明重金屬是造成土壤污染最重要的污染因子，對于土壤中重金屬的處理一直以來都是一個難題，當前主要采用微生物的修復技術。土壤修復技術的原理是利用生物本身吸收和代謝的生命體活動去改變重金屬的化學形態，使其化學特性固定，從而降低其在土壤中的移動性，最終達到對受污染土壤中重金屬的凈化和消減。通過上述生物技術處理過的土壤，不僅能夠大大降低或者清除重金屬的污染，還能在一定程度上提高土壤中有機質的含量，通過微生物活動改善土壤生態結構，防止水土流失。

（四）廢氣處理中生物技術的應用

廢氣處理中的生物技術包括生物膜法和生物過濾法，生物膜法處理廢氣和生物膜法處理污水的原理接近，利用微生物附著的多孔性介質將廢水中的有害物質轉化為簡單地無機物，最終降解為水、二氧化碳和中性鹽等無害的物質。此外，生物膜還具有較強的除臭效果，通過氣液擴散、液固擴散以及生物的氧化過程等將氣態轉化為液態，同時將有異味的氣體慢慢氧化，從而達到除臭效果。

生物過濾法是利用長滿微生物的固體載體將收集到的氣體吸收，然后利用填料上的微生物將吸收的氣體分解，從而完成廢氣的除臭過程。附著在固體載體上的微生物還具有轉化物質的作用，微生物生長需要足夠的營養物質，所以固體載體還具有較高的有機成分。在選擇載體填料的時候應該選擇微生物種類豐富、比表面積較大并且吸水性好的載體，同時要求自身沒有異味，結構均勻具有較好的吸附性。常用的填料有干樹皮、干草、塑料盒半軟性塑料。

三、結語

隨著人們環保意識的不斷增強，環境保護已經成為我國的一個重點工作。在環保工程中運用生物技術可以有效改善環保工作的效果，提高環保工程的治理水平和治理能力，從而為人們提供一個舒適、健康的環境，實現我國的可持續發展。

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