福 山
呼和浩特民族學院 內蒙古呼和浩特 010051
隨著工業、交通業等的不斷發展,目前我國環境污染情況越來越嚴重,環境污染對人類的正常生存和發展均有嚴重的損害。隨著科學技術的不斷發展,在治理環境污染方面有了很多先進的技術,本文對應用生物技術治理環境污染進行分析[1]。
現代生物技術主要指的是: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,它是一種新興科技。目前生物技術應用范圍較廣,在農作物改良、醫藥研究方面應用了生物技術,另外在治理環境污染和環境生物監測等方面也利用了生物技術。從80年代開始生物技術的發展非常迅速。生物技術與傳統的生物治理方法進行比較顯示出了突出的優勢,下面就來談一談。
這種措施應用于處理垃圾廢棄物上是十分有效的,在采取降解措施以后,物質還可以利用生物工程作為原料重新利用。這樣不但能夠達到治理環境污染的目的,而且對垃圾廢棄物進行了資源化利用,體現循環利用的環保理念。
使得污染物可以轉化為無毒無害的穩定物質,例如轉化為水、二氧化碳等等,而這種處理方法能夠一步到位,減少再次污染發生,由此可見,生物技術是一種既安全又徹底消除污染的有效治理手段[2]。
將酶作為生物催化劑,而酶是一種活性蛋白質,能夠在常溫常壓和接近中性的環境下進行反應,操作簡單、成本低廉、效果好、過程穩定等。由此可見,目前在工業廢棄物與城市生活垃圾的處理中都應用到了生物技術,不僅能夠把各種有毒有害物質進行無害化處理,而且還能起到變廢為寶的效果。
污水中含有多種有害物質,重金屬、有機磷、氰化物、有機汞等等。在生物技術層面主要是應用固定化酶與固定化細胞技術對污水進行處理。固定化酶又稱水不溶性酶,它可以通過物理吸附法或化學鍵結合法使得水溶性酶與固態的不溶性載體進行結合,把酶變成一種衍生物,其特點是不溶于水但仍保留催化活性,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接固定微生物細胞。國內外采用這種措施處理污水取得了很好的效果,以共價鍵結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,以此來治理硫磷廢水,去除率非常高;在降解合成洗滌劑中的直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面,降解率與酶活性保存率均很高[3]。
重金屬是對土壤造成污染的主要成分。生物修復重金屬污染的土壤,主要是應用微生物和植物的作用,對土壤中的重金屬進行凈化或降低重金屬的毒性。修復的原理為:通過酶促反應將重金屬在土壤中的化學結構進行改變,這樣就能夠達到固定重金屬或解毒的目的,降低重金屬在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到治理污染的目的。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,促進微生物的活性不斷增強,由此土壤的生態結構就可以大大得到改善了。
農用地膜與廢棄塑料的降解問題是一個難題,將其拋撒到自然環境中,在幾年甚至是幾十年內都是很難降解的,由此造成環境污染。相關調查結果顯示,在我國土壤、溝河中塑料垃圾有幾百萬噸左右。有些微生物能產生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,而聚酯是微生物內源性貯藏物質,采用發酵的方法生產,就能夠降解聚酯地膜和塑料,此外還具有熔點高、彈性好等優勢,因此將其應用在農業和醫學等許多領域均能發揮較好的效果。
使用的化學殺蟲劑大概有80.0%會殘留在土壤中,尤其是氯代烴類農藥,分解難度較高,經生態系統造成滯留毒害作用。由此,要想徹底去除化學農藥污染,最佳的方式是生產與應用生物農藥。當前主要是應用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果,比如:當前對病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,將能對害蟲正常生活周期造成干擾的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,進而對害蟲的激素平衡進行破壞,對其正常的代謝和發育進行破壞,從而達到殺死害蟲的目的。
總之,應用生物技術治理環境污染是當前乃至未來治理污染的趨勢,對此我們要高度重視,不斷研究,研究出更加科學、高效治理環境污染的方法,提升環境質量,為人類造福。