針對水污染控制中運用的環境生物技術分析

張琦東

摘要：水污染控制中使用的環境生物技術原理是利用對植物根尖微核技術實現檢測、配合活性污泥法及生物膜法實現治理的過程。本文，將著重對環境生物技術在水污染控制中的運用進行分析。

關鍵詞：水污染控制；環境生物技術；生物膜技術；活性污泥法

引言

改革開放后，國內經濟發展重視經濟發展總量與發展速度，忽視了經濟發展對環境造成的污染與影響。所以，為了解決經濟發展帶來的水污染問題，合理的運用環境生物技術做好水污染治理就顯得十分重要。

一、環境生物技術和優點概述

首先，環境生物技術是說在環境的檢測、評估、整治、修復中利用生物代謝反應過程和在此期間合成的物質的現代化處理方法。

其次，在水污染治理的過程中，環境生物技術具有生物吸附效果好、沉降明顯；廢水處理量大、處理方法成熟；降解效果高、能力強；不會造成二次污染等優點。

二、環境生物技術中的植物根尖微核技術在水污染檢測控制中的運用

通常植物細胞內染色體數目及形態是固定的，若在某些非細胞內化學物質影響下，他們的形態及數目可能發生改變，誘發不正常的細胞分裂現象，比如染色體后期斷裂等。所以，子核在末期形成期間，斷裂的染色體片段就會演變為微核。水質污染的程度通常可以利用對微核千分率統計的方式確定。若需要使實驗室微核處理頻率提升，應增加處理時間，即基于一個細胞周期范圍延長到兩個周期。根尖分生組織是一個增殖性的細胞群，但并非所有細胞都同步分裂，它們在細胞周期運行中，可能有四種情況：一種細胞經M期又開始第二個周期，另一種可能停止在G2期，受某種刺激后無需DNA復制可重新進入周期，第三種停止在G1期，但是受某種刺激仍能進入下一周期，并且開始DNA合成和有絲分裂，第四種細胞沒有生命活動跡象近于死亡。所以，若將處理時間變長，則第一個細胞周期初始期分裂開始，且處于第一周期分裂狀態的細胞有幾率直接開始第二分裂周期。這就使細胞分裂的數量變多、微核積累總量增加，實現了微核處理效率的提升。該實驗通常將洋蔥作為實驗對象，判斷標準為污染指數，若PI>1.5則代表有污染，若>3.5則代表為嚴重污染。[1]

三、運用環境生物技術治理水污染問題

國內水污染類型為有機物污染，一般采用化學需氧量、生化需氧量作為判斷標準。不過，在環境生物技術的處理中很多有機污染物會變成可以再次利用的一碳化工原料、生物大分子物質；另外，若持續優化處理技術，還可以提高處理效率、降低水污染治理成本。所以，積極的研究環境生物技術，對高效靶向菌進行研究，將有助于改善環境生物技術處理效率。

當前在水污染的控制與處理過程中，通常使用固定微生物處理、復合微生物處理、生物膜處理三種環境生物技術。且活性污泥法為前兩種廢水環境處理技術基礎。本文將針對水污染處理期間使用的典型案例——生物膜處理法，進行分析。

生物膜法的操作原理相對復雜，一是對著水層有機物在生物膜作用下被吸附，然后有機物被好氧層好氧菌分解；二是，有機物被分解成微小分子后被厭氧層吸入后進行厭氧分解，而老化的生物膜將被流動層水分帶走。三是，生物膜不斷交替生長，循環往復，實現污水凈化效果。原理圖如圖一所示。

圖1 生物膜凈化廢水機理 圖2 某實際生物膜污水處理器

在上世紀90年代的時候，國內生物膜法技術的運用得到了快速的發展，在治理重金屬、氮磷廢水污染的研究中達到世界級水準。但是，面對高氮量化肥等有機化學品的大量使用，氮元素在廢水中含量不斷變多，從而使得水體富營養化，導致藻類快速繁殖。面對由含氮、氨組成的高分子有機物造成的水污染問題，國內開始進行厭氧-好氧生物膜廢水處理工藝研究；操作中通過檢驗、分析進水的含氮量、好氧出水氨氮、化學需氧量、厭氧儲水量等，此系統可使化學需氧量在廢水中有效降低，且生化反應轉化率>90%、氨氮去除率>80%。

受到國內大量使用農藥現象的影響，磷與重金屬極易造成水體污染，影響水質。將生物膜技術用在曝氣池里，在含磷廢水凈化方面效率高達30%左右，若加入制定沒有危害的化學藥品、含鋁絮凝劑，可使廢水凈化率提高85%以上，由此可見，在水污染水質磷處理中使用生物膜技術與沉降分離法，效果明顯。若合理搭配藻類的EPS分泌作用、無害化學品，將進一步縮減水污染治理成本。相關重金屬污水生物膜處理裝置見圖二。

另外，國內在工業廢水處理中已經廣泛的運用了生物絮凝劑。而通過細菌、真菌等微生物生產出的生物絮凝劑由于具有降解性能好，應用廣泛，使用成本低，不會導致二次污染等優點，已日益引人關注。目前，篩選出19種具有凝絮能力的微生物。其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種。[3]

四、環境生物技術在水污染控制運用中的未來發展分析

環境生物技術涉及了多學科專業知識，且水污染治理期間使用的環境生物技術已經相當成熟，效果突出，值得廣泛的推廣運用。

面對能夠會人類生活、生產產生直接影響的“三廢”問題，環境生物技術依舊有完善、升級的空間。這是因為國內在研究環境生物技術理論、應用的水平依舊可以提升，未來相關科研機構要基于活性菌種、曝氣池等多方面對環境生物技術展開多方向研究。同時，要對曝氣池厭氧池與高效膜反應器的改進、微生物和外界環境物質的相互作用與新陳代行的相關生化反應機理等進行有效的研究、科學的選擇與運用，通過相關技術的運用完善環境生物技術在污水處理方面的效果、效率及質量，提高環境生物技術運用的經濟性。所以，在未來研究環境生物技術時，有必要建立在物理化學及生物化學的基礎上進行；由此可見，未來水污染控制、處理領域中環境生物技術的價值、發揮的作用也將越發突出。

結語

綜上所述，受到國內綠色環保意識的不斷增強，積極的完善、運用環境生物技術處理水污染問題已經成為了社會發展的必然趨勢。只有做好水污染控制及環境生物技術的科學運用，才能更好的保護、治理生態環境問題，改善國內自然生態環境狀況。

參考文獻

[1]環境生物技術實驗[J].熱能動力工程.2013（02）：153

[2]環境生物技術的發展[J].鄭曉燕，王晶.科協論壇（下半月）.2013（04）：93-94

[3]環境生物技術在污染治理中的研究進展[J].郭祥，鐘成華，王濤，周曉琴，蘇翔.三峽環境與生態.2012（02）：32-35endprint