現代生物技術在水污染控制中的應用研究

周智來李 凌陳 輝

（1深圳市中企怡華環保科技有限公司 廣東深圳 518101 2深圳市環境工程科學技術中心有限公司 廣東深圳 518101）

引言

人類掠奪式的發展使得環境問題日益突出，尤其是水污染問題成為了威脅人類的生存和發展的重要因素。所以控制污染、治理水環境成了迫在眉睫的事，受到了廣泛的關注。在眾多的污水處理技術中，由于生物降解技術的獨特優勢，使得它成為了人們爭相研究的重點，也成為了水污染控制的首先方法。

1 現代生物技術的內容和特點

現代生物技術依托DNA技術，它涵蓋了微生物工程、細胞工程、基因工程、蛋白質工程以及生物修復等領域，是生物高新技術的統稱。以上的每個領域都有著自己獨特的理論基礎和不同應用范疇，但它們又相互促進、相互影響、相互補充，從而形成了一個完成的、科學的體系。

現在我們常常談及的現代生物技術一般包含了以下幾個方面的特點，第一，這些技術的研究對象是生物或微生物，它的目標是可持續發展和節能減排，并減輕人類活動對環境的影響；第二，該技術可在常溫、常壓下進行，其過程簡單、操作連續化；第三，現代生物技術開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品方法的新途徑。

2 現代生物技術在廢水處理中的應用

隨著人們對水污染控制的重視，各種污水處理技術相繼得到研究。如今，現代生物技術逐漸成為了研究的重點，它也成為了水污染控制領域中的一個新課題。現代生物技術在污水處理中的應用主要指利用微生物以有機物為“食”的特點，并對這一特點加以改進來實現污水和污染物的轉化和處理，從而達到凈化污水的目的。20世紀90年代以來，最常見的生物處理技術有固定化微生物技術、生物強化處理技術、生物反應器技術和生物修復技術等，本節將對以上技術做出詳細的介紹。

2.1 固定化微生物技術

該技術在水污染控制領域仍屬于尚需完善的難題，從上世紀80年代開始，這一技術就得到了國內外專家的大力研究，至今為止，這一技術才在污水處理中得到了廣泛的應用，取得了令人滿意的效果。固定化微生物技術在水污染控制領域形成了以高效專性菌如假單胞菌等為主的處理方式，處理流程也逐步系統化。

2.2 生物強化處理技術

生物強化技術是通過向污水中投入自然界中篩選出的各種微生物，并在一定條件下培養這些微生物，使之相互協同或產生出更高效的菌種，從而達到去除水中各種有害物質的技術。其中，最常見的有以下三種：①高濃度活性污泥法，通過提高污泥濃度、增加污泥齡來促進難降解有機物的分解，并使反應速度加快。②生物-鐵法，通過無機鹽和多用鐵鹽與活性污泥的作用，生成絮凝體活性污泥，其主要特點是除磷效果好。③生物-活性炭法，使微生物的氧化能力與活性炭的吸附能力相結合，提高降解有毒物質的能力，并增強脫氮能力，研究顯示每半克活性污泥能去除有機污染物。

2.3 生物反應器技術

生物反應器技術是未來水污染控制一個發展方向，它依托新型的生物膜反應器，具有管理方便、運行成本低等優勢。這類反應器通常具有較大的比表面積，利于微生物附著生長，便于提供微生物生長所需營養，也能使微生物與污染物質充分接觸。資料顯示，容積的生物膜反應器已經問世。但該技術的污水處理能力不高，造價較高，影響了該技術的推廣。

2.4 生物修復技術

該技術是通過生物技術手段對環境進行修復和治理的技術。目前，人們常把該技術應用于土壤和水體的修復，通過微生物把污染物轉化為無害物質，取得了良好的處理效果。城市生活污水中，一般含有大量有機物和有毒物質，微生物的轉化、降解可以減少污染。即使遇到水中含有重金屬污染物時，生物修復技術也能很大程度上降低水體毒性，減輕污染水體的危害。較之一般的物化處理方式，該技術具有明顯的優勢，首先其成本較低，沒有二次污染；其次可以將污染物濃度降到最低，同時用時較短、操作簡便易行，大大降低了應用成本。

雖然現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景，但相關技術和研究必須繼續推進，以保證現代生物技術更高效地應用于水污染控制領域。相關研究應該從以下幾個方面深入：①高效降解菌的分離、篩選和培養，合理利用微生物的種間關系培養出更高效、更專一的降解微生物；②研發更高效的反應器，采用自動化控制手段升級現有處理流程；③開發高效、廉價的水處理微生物制劑；④打造綜合性、示范性的微生物降解處理廠。

結語

隨著水污染問題的日益嚴重，我們在重視水資源保護的同時，也應該重視水污染控制技術的發展。在現代生物技術不斷發展與進步的今天，依托基因工程、細胞工程和酶工程等一列生物高技術，使污水處理更加便捷高效，是我們的研究重點；同時，還要依托現代生物技術研發出成本更低、專一性更好的水處理微生物，完善水污染控制技術。