楊利莎 馬銘
摘要:隨著國家經濟發展,各領域的發展也越來越好,化工行業環境保護被各界所關注,尤其是在污水處理方面,以往的老方法都是治標不治本,可能在短期內取得一定的成效,但時間一長,以往的問題都會卷土重來。這主要是因為處理污水過程中并沒有把主要的污染物降解所造成的。因此,要格外重視對環境的治理尤其是對污水的處理,主張從精細化工業入手,提高科技創新水平,研究出新的環境治理方案,爭取從源頭上解決工業生產導致水源污染的問題。
關鍵詞:精細化工行業;環境保護;污水生物處理技術
引言
在我國經濟快速發展的今天,各種先進技術的應用帶動了我國不少行業的進一步發展,我國的精細化工行業也取得了令人矚目的發展成果。如何在大力開展精細化工行業的同時注重環境保護便顯得十分重要。
1精細化工行業及環境保護
精細化工行業在開展工作的過程中,會形成大量的人工合成有機物,這些有機物會不斷積累,排放到大氣環境當中,最終造成較為嚴重的環境污染。我國環保部門相關研究顯示,近年來我國的精細化工廠,每年都會被列入到污染企業的黑名單當中,并且多年來對其進行批評教育甚至政策懲罰均未見明顯起效。如何對精細化工行業的發展與環境保護之間的關系進行平衡,是我國精細化工行業在發展過程中需要著重考慮的問題。精細化工行業在生產過程中,由于會大量使用芳香族化合物或雜環族化合物來對需要的產品進行人工生產,導致這些無法被降解的化合物大量產生,在大自然的水源、土壤之中不斷富集,最終造成水源、土壤的嚴重污染。除了產品生產過程會對環境造成較為嚴重的污染以外,精細化工生產的工藝以及流程較為復雜,且生產周期較為漫長,生產的效率以及產品的數量受到實際反映情況的影響,因此在生產過程中經常會出現由于產品反應率低下造成原料大量過剩的情況,而這些廢棄物同樣會造成較為嚴重的環境污染。對于精細化工行業的生產來說,由于其生產過程中的原料主要以有機物為主,因此在對有機物進行處理時,通常會選擇使用生物處理技術來對有機物進行處理,生物技術中的微生物將會有效的對有機物進行降解,從而達到環境保護的目的。但是隨著精細化工行業的快速發展,越來越多的人工合成有機物出現于人們的視野當中,生物降解性較為低下,因此,傳統的生物降解技術很難實現對當前精細化工行業有機物的全面降解。基于這種情況,有必要對精細化工以及環境保護之間的關系進行分析,并探究新的技術來為精細化工行業的可持續發展打下的基礎。
2精細化工生產中污水生物處理技術探索
2.1? 生物遺傳技術在污水生物處理中的應用
微生物在對有機物進行降解時,主要依靠的是微生物自身產生的酶,這些酶對于化合物進行降解,在判斷微生物是否能夠降解某一類物質時,關鍵在于該微生物是否可以產生降解酶。具體而言,這些酶可以被大致分為適應酶和固有酶。固有酶就是生物在進行遺傳工作時,微生物自身就可以直接合成的酶;而適應酶就是微生物適應環境,有底物存在而產生的。通過分析,適應酶的產生使得微生物具有一定特異性,生物遺傳技術就是對微生物的特異性來進行具體分析,掌握其特性保持和變異情況,從而更好地將結果應用到污染治理方面。在對精細化工污水進行處理時,需要注重對于特異性微生物的選擇,對有特異降解功能的微生物進行誘變,還有細胞融合等技術的綜合應用,實現對精細化工工業污水中有害物質的降解。目前我國對于生物遺傳技術在污水治理中的研究已經取得了許多成就,擴大了特異降解菌的選擇范圍,在一定程度上提高了降解效率,有效減少降解時間。但就目前而言,生物遺傳技術的應用依舊存在很多缺陷,生物篩選依舊還是傳統生物研究方式,而誘變特異性降解菌及細胞融合等方式成功率不是很高,依舊制約了污水生物處理技術與精細化工行業的發展。
2.2? 應用基因工程技術來進行污水生物處理
近年來,隨著人們對基因工程研究的不斷增多,基因工程也逐漸成為精細化工行業污水治理的新選擇之一。在生物處理技術中所應用的微生物,它們的遺傳信息主要存儲在脫氧核糖核酸以及核糖核酸當中,因此,研究人員在研究特異性微生物降解菌時,可以先對這些特異性微生物生成酶進行基因組學相關的研究。通常來說,這種研究首先是對該生物的基因組進行提取,然后對遺傳物質的轉錄和復制過程進行人為的控制,調整特異性降解酶的合成過程,確保降解酶的存在并對降解酶所負責的催化過程進行分析,最終通過對微生物的基因進行調整,實現整個微生物遺傳過程的改變,實現精細化工行業產生污水的有效降解。在使用基因工程技術來對污水進行處理時,首先需要專業人員對微生物細胞中的基因進行提取,然后通過事先設計好的方式來對基因進行重組,從而滿足微生物降解的需求。在污水處理中應用基因工程,能夠顯著提升酶所催化的化學反應的反應速度,從而更加快速的降解有機物,提升污水處理的效率。舉例來說,人們現階段所使用的各種微生物對石油進行降解時,降解的速度是十分緩慢的,整個石油的降解時長要按照數十日來進行計算。但是通過基因工程的使用,降解速度過于緩慢這一問題便迎刃而解了,通過分析能夠提升石油降解效率的酶并對其進行基因重組,在幾個小時內便能夠實現對石油的降解。現階段,精細化工生產中的各種污染物半衰期普遍時間較長,因此與其他污水處理技術相比,基因工程在污水中有機物的降解方面的優勢十分明顯。通過分析反應酶并進行基因重組,能夠有效提升降解效率,而且,由于厭氧菌的處理時間較長,但是人工合成的工程菌在幾個小時內便能夠對污水中的各種有機物進行降解,提升降級效率的同時還減少了資金的投入。基因工程的美好前景使得人們能夠通過人工培育的方法來培養一些具有針對性的生物菌,顯著減少原料生產產生的污染,并高效的處理掉精細化工行業生產所產生的大量芳香烴化合物、雜環化合物等,最終實現對環境的有效保護,使得精細化工生產過程中的環境污染問題得到有效的控制。同時,基因工程技術的出現也解決了傳統生物降解技術降解率不高、降解有機物不完全的問題,節約了資金成本的使用,這對于促進我國經濟發展以及環境保護均具有較為明顯的意義。
結語
污水治理中化工技術與生物技術的聯合應用,是將知識進行跨學科結合的成功案例。雖然這種方法目前取得了十分明顯效果,但現在我國工業污染和生活污染讓污水治理變得日益困難,所以需要將污水治理技術進行不斷的革新,與時俱進,才能對未來無法預估的變化做出有效應對。
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