環(huán)境工程中固定化酶與固定化微生物的應(yīng)用

趙金星

（河北環(huán)邦環(huán)保科技有限公司，河北 石家莊 050000）

人們生活水平的提升，生產(chǎn)生活的廢物、廢水及廢氣逐漸增加，大量污染物被排放到環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，亟需開展環(huán)境治理工作。在環(huán)境工程中，物理化學(xué)處理方法的復(fù)雜程度較高，而且處理費(fèi)用非常多，工作人員需要應(yīng)用生物處理方法進(jìn)行環(huán)境治理。常用的固定化酶以及固定化微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用十分廣泛，能夠有效降解污染物中的有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染的有效治理。因此，文章的分析具備理論指導(dǎo)意義。

1 環(huán)境工程中固定化酶的應(yīng)用

1.1 在有機(jī)廢水處理方面的應(yīng)用

有機(jī)廢水主要通過物理化學(xué)或者生物這兩種方法進(jìn)行處理，因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)方法的處理難度大、花費(fèi)的成本高，所以常用生物方法進(jìn)行有機(jī)廢水的處理，固定化酶則是生物方法之一。常用的固定化酶包括辣根過氧化物酶、漆酶以及酪氨酸酶等，這些酶可以催化并氧化有機(jī)廢水中的分類物質(zhì)，從而將毒性較強(qiáng)的酚類降解。與此同時(shí)，固定化酶還可以監(jiān)測(cè)出有機(jī)廢水中的農(nóng)藥殘留。

1.2 在環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

近些年來水污染事件時(shí)常發(fā)生，對(duì)人們的身體健康造成了威脅，要求相關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)水體的監(jiān)測(cè)，保障水體的安全性。在環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)方面，固定化酶的應(yīng)用可以有效提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性及有效性。固定化酶可以制成酶反應(yīng)器，酶反應(yīng)器能夠直接進(jìn)行環(huán)境污染物的監(jiān)測(cè)，也可以和其他監(jiān)測(cè)設(shè)備配合應(yīng)用，共同組成酶?jìng)鞲衅骰蛘呙鸽姌O等多種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)污染物的監(jiān)測(cè)。在實(shí)際的污染物監(jiān)測(cè)過程中，酶反應(yīng)器具備監(jiān)測(cè)靈敏度高、監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)單以及攜帶方便等優(yōu)勢(shì)。

1.3 在大氣治理方面的應(yīng)用

煤炭等能源應(yīng)用進(jìn)一步增加了空氣中的二氧化碳含量，使得大氣污染越來越嚴(yán)重，逐漸受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。隨著固定化酶在環(huán)境工程中應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，固定化酶的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到大氣治理方面。研究學(xué)者研發(fā)出一種全新的海藻酸ALG-SiO2，將NADH作為反應(yīng)的電子供體，能夠?qū)⒍趸即呋磻?yīng)生成甲醇，而這種海藻酸是由甲酸脫氫酶、醇脫氫酶以及甲醛脫氫酶等固定化酶制備而成。與此同時(shí)，固定化酶碳酸酐酶還能夠催化二氧化碳進(jìn)行水化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)大氣治理。

2 環(huán)境工程中固定化微生物的應(yīng)用

2.1 在廢水處理方面的應(yīng)用

固定化微生物技術(shù)含有較高的生物量，也就具備較高的生物活性。相關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，固定化微生物在進(jìn)行廢水處理時(shí)，每升廢水中含有2萬～4萬mg的微生物量。固定化微生物主要通過生物育種的方式，利用自身的活性物質(zhì)和絮狀物質(zhì)，將廢水中的微生物以及有機(jī)污染物固定化，從而實(shí)現(xiàn)廢水的凈化。

2.2 在廢氣處理方面的應(yīng)用

國內(nèi)關(guān)于固定化微生物在廢氣處理方面的應(yīng)用最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代，只有少數(shù)研究機(jī)構(gòu)對(duì)這一話題進(jìn)行研究，相關(guān)理論和實(shí)踐相對(duì)較少，本文選取具有代表性的研究分析固定化微生物在廢氣處理方面的應(yīng)用。

①通過固定床反應(yīng)器，對(duì)固定化微生物的作用進(jìn)行了分析，將海藻酸鈉包埋活性污泥作為固定化微生物，對(duì)含氨氣的臭氣進(jìn)行處理，處理的結(jié)果顯示，氣相氨氣的去除率超過92%，硝化速度始終保持在0.63gN/kg以上，最高可以達(dá)到2.93gN/kg；②通過海酸鈉以及CaCl2膠聯(lián)法，通過滴濾塔反應(yīng)器，對(duì)含H2S氣體進(jìn)行了處理，處理的結(jié)果顯示，固定化微生物可以凈化87%以上的含H2S氣體；③使用固定化微生物，通過脫臭塔對(duì)含甲硫醇惡臭氣體進(jìn)行了處理，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：廢氣在空塔內(nèi)的停留時(shí)間低于13s的時(shí)候，能夠去除99%以上的甲硫醇?xì)怏w，廢氣在空塔內(nèi)的停留時(shí)間降低到6.5s的時(shí)候，能夠去除80%以上的甲硫醇?xì)怏w。通過大量實(shí)驗(yàn)研究表明，固定化微生物能夠用于廢氣處理中。

3 結(jié)語

固定化酶及固定化微生物能夠通過自身特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境污染物中有害物質(zhì)進(jìn)行降解，在環(huán)境工程中有廣闊的應(yīng)用前景，加強(qiáng)對(duì)固定化酶及固定化微生物的探究，促進(jìn)我國環(huán)境工程的可持續(xù)發(fā)展，營造良好的生活環(huán)境。