生物技術在環(huán)境污染治理中的應用研究

黃自晨

摘要：社會在不斷發(fā)展推動工業(yè)生產(chǎn)等各方面得到快速發(fā)展，這在一定程度上給環(huán)境造成一定壓力，環(huán)境污染逐漸加劇，給人們正常生活帶來不利影響，環(huán)境污染治理受到廣泛社會各界廣泛重視。在不斷實踐的研究中，生物技術在環(huán)境污染治理中取得良好效果。并且這一治理技術具有成本低、效率高、無二次污染的優(yōu)勢，在對污染物資的處理以及新能源開發(fā)等方面也有重要作用。

關鍵詞：生物技術；環(huán)境污染；治理；應用

當前環(huán)境問題越來越嚴重，給社會和發(fā)展和經(jīng)濟提升帶來極大影響，因此受到黨和國家的高度重視。為實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，改善生活環(huán)境，相關部門必須采取有效措施，提高環(huán)境保護工作效率。生物技術是近年來提出的治理環(huán)境污染的重要技術，這一技術的應用效果明顯，在環(huán)境污染治理中發(fā)揮重要作用。

一、生物技術在環(huán)境污染治理中應用必要性

在經(jīng)濟發(fā)展前期，人們環(huán)境保護意識不高，工業(yè)生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的廢氣、廢物直接派排放到環(huán)境中，并且隨著人口和工業(yè)不斷增加對能源的消耗也呈增長趨勢，所以在經(jīng)濟得到快速發(fā)展的同時，我們也付出了沉重的代價，空氣污染、酸雨、臭氧層破壞、全球變暖等問題逐漸出現(xiàn)，環(huán)境中這些問題的出現(xiàn)給人們正常生產(chǎn)生活造成嚴重影響，所以加強對環(huán)境的治理已經(jīng)成為當前重要工作。

我國是人口大國，能源消耗和發(fā)展都給環(huán)境帶來極大壓力，目前工業(yè)發(fā)展過程中所產(chǎn)生的廢水廢氣以及是其他互動產(chǎn)生的污染物質(zhì)都對環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞性，各種污染物不斷出現(xiàn)，給我國環(huán)境污染治理工作帶來極大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的對污染物質(zhì)的處理效果不明顯，并且還會造成二次污染，所以需求科學的、有效的環(huán)境污染治理技術具有重要意義。而生物技術的出現(xiàn)完全滿足當前我過對環(huán)境污染治理的需求，效果好、不會產(chǎn)生二次污染，可以在環(huán)境污染治理中得到推廣使用。

二、生物技術的概述

（一）生物技術發(fā)展歷程

生物技術涵蓋了生物工程、環(huán)境工程以及生態(tài)學等多方面內(nèi)容，是多種學科互相交織的重要成果，也是當前環(huán)境保護工作中的重要技術。這一技術雖然是近年來 得到推廣使用，但是早在1914年西方國家就出現(xiàn)了活性污泥環(huán)境污染治理法，可以說是生物技術治理環(huán)境污染的開端[1]。進入20世紀中期著全世界范圍內(nèi)的工業(yè)化進程得到明顯發(fā)展，環(huán)境污染治理工作面臨嚴峻挑戰(zhàn)。水污染、空氣污染情況日益加劇，給人們身心健康帶來極大困擾。在這一趨勢下加強對生物技術的研發(fā)受到人們重視。

20世紀后期環(huán)境生物技術獲得良好治理效果，越來越多的國家開始利用這一技術實現(xiàn)對環(huán)境污染的治理。生物技術土與傳統(tǒng)的環(huán)境污染治理手段相比，具有明顯的應用優(yōu)勢，不僅成本低，效率高，而且周期短、安全性高不會造成二次污染。在我國生物技術起步和應用比較晚，但是發(fā)展非常迅速，一經(jīng)應用獲得明顯效果。尤其是近年來在可持續(xù)發(fā)展理念廣泛普及的環(huán)境下，我國對環(huán)境污染治理工作重視程度逐漸增強，所以生物技術在環(huán)境污染治理中具有廣闊的發(fā)展前景。

（二）生物技術實施要點

通過對生物技術應用的研究和分析，首先生物技術是包含在環(huán)境中運用的生物技術，其次是指涉及到環(huán)境中、某些可看作為一個生物反應器部分的生物技術，另外還是作用于一些必定要進入環(huán)境的生物技術。當前對生物技術的研究主要集中在四個方面，第一對降解污染物工程菌和抗污染型轉基因植物方面的研究，第二對危險性化合生物降解和污染場地生物修補的研究，第三對環(huán)境友好材料生物合成技術的研究，第四對固體廢棄物強化處理技術的研究[2]。

（三）生物技術應用特點

在生態(tài)系統(tǒng)中生物是必不可少的存在，在物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用。對生物技術的科學應用可以達到保護環(huán)境的目的。生物技術在環(huán)境污染治理中的應用是一個純生態(tài)化的過程，所以具有快速、高效、低耗、無二次污染等優(yōu)勢[3]。當前環(huán)境污染治理中對生物技術的應用，主要是在對污染物處理過程中通過微生物作用產(chǎn)生無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì)，降低污染物的轉移，從而達到凈化環(huán)境的目的。另外在環(huán)境治理中一些難以處理的環(huán)境介質(zhì)也可以利用生物技術進行治理，一方面可以利用生物修復技術實現(xiàn)對環(huán)境的凈化，從而實現(xiàn)資源的再次利用，另一方面利用生物技術可以提高環(huán)境的凈化能力。在生物技術不斷發(fā)展和完善過程中，除了在環(huán)境污染治理中得到廣泛應用外，在環(huán)境檢測等方面也發(fā)揮重要作用，通過對環(huán)境質(zhì)量參數(shù)的分析，可以實現(xiàn)對環(huán)境的預報，從而為環(huán)境治理和保護提供重要的數(shù)據(jù)參考。

三、生物技術在環(huán)境污染治理中的應用

（一）生物技術在空氣污染治理中的應用

近年來霧霾天越來越嚴重，空氣中污染物質(zhì)越來越多，給人們生活和出行帶來嚴重影響，肺癌發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢，各種霧霾防治措施并沒有獲得良好效果。市場中出現(xiàn)的各種空氣凈化器只能起到改善的作用，并不能徹底根除，要想改善當前空氣污染現(xiàn)狀，必須選擇有效的措施進行治理。生物技術的出現(xiàn)迎來空氣污染治理的春天，這一技術可以將空氣中存在的有機污染物或其他有害氣體轉化為無污染的或污染性比較低的物質(zhì)，以此達到凈化空氣，治理空氣污染的目的。當前在空氣污染治理工作中比較常用的生物技術主要有過濾法、洗滌法、修復法等幾種，并都在空氣污染治理中發(fā)揮重要作用。

過濾法主要應用在企業(yè)加工生產(chǎn)的過程中，這一環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生大量廢氣，而針對這些廢氣建立生物濾池系統(tǒng)可以達到凈化目的[4]。生物濾池系統(tǒng)在應用中可以添加部分活性生物材料，當廢氣進入生物濾池系統(tǒng)后在加壓和加濕作用下，可以使廢氣中污染物被活性有機材料吸收掉。這一生物過濾法操作非常簡單，同時也不需要添加額外營養(yǎng)物質(zhì)，在生產(chǎn)加工企業(yè)得到廣泛應用。其次洗滌法在應用中可以分為兩個階段，首先對廢氣進行吸收，其次是懸濁液再生，這一方法需要較大的資金投入，并且在應用中如果操作不善還會引發(fā)水體污染，所以這一治理方法一般不僅應用在小型企業(yè)中，經(jīng)營規(guī)模和廢氣排放比較大的企業(yè)可以利用這一技術實現(xiàn)空氣污染治理。修復法是生物空氣污染處理技術中比較特殊的處理方式，這一技術主要利用太陽能做動力，并且在植物的光合作用下吸收空氣中的二氧化碳、二氧化硫等有毒氣體，從而達到凈化空氣的效果。修復法在空氣污染治理中具有明顯效果，并且成本比較低，可以廣泛應用于污染不太嚴重的地區(qū)。

（二）生物技術在水污染治理中的應用

生物技術水污染治理中的應用，主要是利用了微生物的降解性能，水中的微生物利用自身的吸收功能可以大量吸附水體中的污染物，從而達到治理水污染的效果。生物技術在水污染中的應用主要是為水中微生物提供一個適宜生存的環(huán)境。當前水污染治理的生物技術比較多，本文將對比較常用的技術進行詳細分析。

第一，固定化酶技術，這一技術在廢水凈化中得到廣泛應用，在這一技術不斷完善和發(fā)展過程中又催生出了固定化微生物技術，在水污染處理應用中有效提高水源中微生物的含量，而這一技術的應用實現(xiàn)對反應后分離出來的固體和液體的有效應用，從而大大縮短微生物對污水處理的反應時間。

第二，固定生物膜處理法，這一污水處理方法是利用好氧微生物特點實現(xiàn)對污水的處理，在應用這一技術時，首先在水源污染物的表面放置一層好氧微生物，這樣就可以在污染物的表面形成一層微生物膜，一旦水源中的污染物與微生物進行接觸就會被吸附在微生物表面，之后好氧微生物利用氧化分解作用將污染物質(zhì)分解掉從而實現(xiàn)對水污染的治理。

第三，活性污泥法是指在受污染水源中充入足夠的空氣，通過對微生物的連續(xù)混合養(yǎng)殖呈現(xiàn)出活性污泥的懸浮狀態(tài)。活性污泥表面會存在很多好氧微生物，而這種微生物可以在有氧的環(huán)境下可以實現(xiàn)對微生物的溶解。這一方法在應用過程中是可以促進微生物的快速繁衍和生長，從而實現(xiàn)對污染物的分解，實現(xiàn)對水資源的凈化處理。

第四，厭氧生物處理法在水污染治理得到廣泛應用，這一方法主要是利用了厭氧生物的降解作用，通過對有機產(chǎn)物的降解達到凈化水源的目的。在污染水源中厭氧生物具有較強的分解能力，所以對其合理利用可以到達污水治理的目的。

第五，自然生物處理法是正常環(huán)境中培養(yǎng)的微生物對廢水進行處理的一種方法，這一方法操作簡單、成本比較低，但是在應用中容易受自然環(huán)境的影響。所以在應用中需要對各方面因素進行分析，在合適的環(huán)境下實現(xiàn)對其有效應用，發(fā)揮其最大作用和價值，從而獲得更好效果。

（三）生物技術在固體廢物環(huán)境污染中的應用

對固體廢物環(huán)境污染的處理主要對兩種固體廢物污染源進行處理，一種是城市環(huán)境中產(chǎn)生的生活垃圾，另一種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄垃圾。在對這類固體廢物進行處理時可以利用三種方法進行。第一種形式比較直接，針對一些污染比較低的固體廢物直接采用填埋處理；第二種是采用堆肥處理法；第三種則是進行回收處理，比如通過對農(nóng)業(yè)固體廢棄物的回收并利用發(fā)酵技術為生產(chǎn)和生活提供可用的沼氣。

（四）生物技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用

生物技術在環(huán)境監(jiān)測中具有極高的應用價值，這一技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用形式重要是通過對細菌總數(shù)以及大腸埃希氏菌等菌類指示的分析實現(xiàn)對水質(zhì)的監(jiān)測， 為水環(huán)境的治理提供參考依據(jù)。同時對鼠傷寒少門氏菌的監(jiān)測，可以掌握物質(zhì)突變性和致癌性，對藻類生長量的監(jiān)測可以幫助人們及時掌握水質(zhì)變化以及相關物質(zhì)的霉性特征[5]。當前世界上應用比較廣泛的技術主要有聚合酶式反應技術、核算探針以及生物傳感器技術等。在環(huán)境生物技術不斷發(fā)展和完善的情況下可以逐步取代傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測技術。

生物技術的出現(xiàn)給環(huán)境污染治理提供一條有效的、新型道路，給環(huán)境治理帶來新的生機。生物技術的出現(xiàn)是生命科學發(fā)展到一定階段產(chǎn)物，通過對生物有機體原理的分析可以為環(huán)境污染治理提供更加先進的技術。生物技術在應用過程中是會涉及不同學科知識，比如環(huán)境學、工程學以及生態(tài)學等，在社會發(fā)展新時期生物技術的出現(xiàn)推動環(huán)境污染治理進入新的發(fā)展階段。環(huán)境生物技術不僅包含在環(huán)境中應用的生物技術同時還包括涉及到環(huán)境中某些生物的技術和即將進入環(huán)境材料的生物技術。生物技術在應用中主要是利用微生物的降解作用，從而實現(xiàn)對環(huán)境中危害物質(zhì)的強制處理。生物技術的出現(xiàn)，為環(huán)境治理提供新的發(fā)展方向，對社會發(fā)展以及經(jīng)濟提升都有重要影響。

結束語：

環(huán)境污染不斷加重成為制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要因素，并對人們生產(chǎn)和生存產(chǎn)生極大威脅，為改善當前環(huán)境現(xiàn)狀，加強對環(huán)境污染治理技術的分析具有現(xiàn)實意義。生物技術的出現(xiàn)為環(huán)境污染治理帶來新的機遇，與傳統(tǒng)污染治理手段相比，生物技術具有明現(xiàn)的優(yōu)勢和效果，所以應加強對生物技術的研究，從而發(fā)揮其最大價值。

參考文獻：

[1]劉暢.淺析生物技術在環(huán)境污染治理中的應用[J].科技經(jīng)濟導刊，2017，（29）：97

[2]韓建治，吳興國.環(huán)境生物技術在環(huán)境污染治理中的應用研究[J].低碳世界，2017，（06）：20-21

[3]郭玉燕.生物技術在環(huán)境污染治理中的應用探討[J].中國新技術新產(chǎn)品，2014，（23）：129

[4]何利華，陳國慶.生物技術在環(huán)境污染治理中的應用探討[J].北京農(nóng)業(yè)，2013，（24）：4

[5]賀海韜.淺述現(xiàn)代生物技術在環(huán)境污染治理中的發(fā)展及應用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013，（06）：88