簡析環境污染控制中環境生物技術的應用

孫嘉畦

【摘? 要】隨著我國經濟的快速發展，環境和環境問題已越來越引起人們的普遍關注和重視。對于世界范圍內的環境危機的嚴峻挑戰，開展并加強環境保護工作已經迫在眉睫。本文論述環境生物技術在環境保護中的應用及研究進展，探討環境生物技術在環境污染控制中的應用。

【關鍵詞】環境生物技術;環境污染;生物修復

一、環境生物技術的定義

環境生物技術又稱環境生物工程。其主要是在保護環境治理和環境保護的基礎上，而衍生出的一門新的技術和學科。隨著細胞融合技術融于基因工程技術的快速的發展，現在的生物技術主要包括：基因工程、發酵工程、細胞工程和酶工程四個方面。其中基因工程又是環境生物技術的核心。環境生物技術主要是利用基因工程技術提高微生物生化環境的能力，是現代生物技術用于環境污染治理的一項關鍵技術。環境生物技術是指直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些功能，高效凈化環境污染，同時生產較為有用的物質的工程技術。環境生物技術的不斷快速發展，證明了環境生物技術在解決環境污染問題上所表現出來的優越性以及獨特性。環境生物技術秉承可持續發展的戰略，以及有效解決環境污染的目標，具有速度快、成本低、低能耗的特點。因此，環境生物技術在環境污染治理上的應用是解決環境問題的有效措施。

二、環境生物技術

1.生物過濾法

生物濾池內部填充活性填料，廢氣經加壓預濕后從底部進入生物濾池，氣體中的無機污染物、有機污染物或惡臭物質與填料上附著生成的生物膜（微生物）接觸，被生物膜吸收，最終被降解為水和二氧化碳或其它成分，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。該方法的特點是設備少、操作簡單、不需外加營養物、投資運行費用低、去除效率高，但反應條件較難控制、占地面積較大。

2.生物洗滌法

生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段，通常由一個裝有填料的洗滌器（吸收設備）和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器（再生反應器）構成廢氣從吸收設備底部進入，向上流動，與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸，經傳質過程進入液相，再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解，凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入，通入空氣充氧，廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程，再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋，吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞，但設備較多，需外加營養，成本較高，對溶解度小的化合物難以處理。

三、生物技術在環境保護中的應用

1.生物技術在廢水處理中的應用

利用生物技術，將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術，稱為自然生物處理法，該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用從而使廢水得到凈化的處理方法，該技術被認為是一種經濟有效的污水處理手段，它不但融合了生物自身的特點，如吸附性好、沉降性好和降解能力強等，而且符合生態學及可持續發展的觀點。隨著科學技術的進步、污染狀況的加劇，環境標準的不斷提高，使廢水生物處理技術取得了很大進展，如吸附-降解生物處理技術、厭氧折流板反應器生物處理技術、間歇式活性污泥法生物處理技術、LINDE生物處理技術、升流式厭氧污泥床生物處理技術、廢水生物脫氮除磷技術等都得到了充分開發。

2.生物技術在廢氣凈化處理中的應用

目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術法與傳統有機廢氣處理方法比較，具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術優點，國內外運用現代生物技術對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學者利用微生物代謝凈化工業性惡臭氣體效果顯著，而且不產生二次異臭;德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體，硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產生的低濃度有機廢氣處理試驗結果表明：生物膜填料塔處理工業有機廢氣是可行的，當運行條件控制適當時，凈化效率可保持在90%以上，能夠實現達標排放，且投資省，運行費用低。

3.生物技術在固體廢棄物處理中的應用

目前，國內外固體廢棄物常規處理方法主要有固積、掩埋、焚燒，其缺點是建設投資和運行費用高，在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理，使其成為可用于農田的土壤改良肥料，以達到變廢為寶的目的。經過生物技術處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優質有機肥料，實現城市生活垃圾的部分資源化有利于生態環境的良性循環。近年來，國外采用機械快速堆肥工藝，發展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便、處理城市垃圾，不僅可以將城市有機廢棄物轉變為肥效高且無臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫藥原料，加上蚯蚓體內蛋白質含量與魚類相當，是畜禽和水產養殖業的優良飼料，可以收到一舉數得之效果。

4.生物技術在環境污染修復中的應用

生物修復是指在不破壞自然生態系統，維持其原貌的前提下，有效地利用自然凈化能力并強化其分解污染物的能力，使其得以修復。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的環境能夠部分或完全恢復到原初狀態的過程，它包含有植物修復和微生物修復兩種。

生物修復技術是80年代以來產生和發展的清除和治理環境污染的生物工程技術，生物特有的分解有毒有害物質的能力，去除污染環境如土壤中的污染物，達到治埋環境污染的目的。生物修復技術最成功的例子是應用投加營養和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進行處理，取得非常明顯的效果，使得近百公里海岸的環境質量得到明顯改善。此后該技術被不斷擴大應用于環境中其他污染類型的治理。國外對生物修復技術非常重視，研究證明采用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區域的一種有價值的、可行的、有效的和優越的方法。隨著生物技術的發展，生物修復的內涵也不斷豐富，近年來還研發了真菌修復、植物修復以及無機污染物的生物修復等技術。生物修復的種類也日益增多，可分為土壤生物修復、地下水生物修復、沉積物生物修復和海洋生物修復等。

5.污染土壤的生物修復

土壤污染也是較為嚴重的環境污染問題之一，其最主要表現形式是土壤板結沙化、重金屬污染，導致土壤無法利用，威脅農業生產。利用生物修復技術治理土壤重金屬污染，主要是通過酶促反應等生物作用，對土壤中的重金屬進行固定，由于重金屬元素的化學形態發生了改變，其移動性也相應降低，通過有針對性的生物對其吸收、代謝，可以削減土壤中重金屬的含量，達到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應用最廣的屬低溫微生物修復技術，重金屬的低溫微生物修復是利用低溫微生物的生物活性，對重金屬親和吸附或轉化為低重金屬的污染程度。

結語

環境生物技術是一項有效的環境污染治理措施，受到的關注越來越多，在生物監測、環境污染治理、生物修復技術方面得到廣泛應用并得到一定的社會經濟效益。隨著環境生化研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們意識到環境生物技術的發展為根本上解決環境保護問題提供無限的希望，推動環境保護理論技術的不斷完善，為人類治理和保護環境提供更多可行、可用、有效的方法。

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