常向利
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生物技術作為當代工學的新技術和新應用,主要包括動物學、植物學、微生物學、基因學、和酶技術等各種和生物技術相關的研究。之前的生物技術應用于醫學制藥、農林種植和食品安全等領域,近幾年由于生物技術的發展不斷擴大,越來越適用于環境保護和治理領域。
和傳統的環境保護工作相比,生物技術具有多種優勢:大部分依靠可再生資源,打破了以往的傳統資源,通過以生物為基礎實施環境污染保護,改變了以往高壓高溫的條件,可以在標準溫度和壓強的條件下執行操作,環境污染程度較輕;而且生物技術可以研制出更環保、更節能高效的生物制品,保護當代社會的環境[1]。
將新興生物技術應用于環境保護領域,一方面可以加強環境保護和治理的程度,另一方面也能減少治理的資金成本。通過運用酶技術和細胞技術,改變了以往的傳統治理方案,而且從總體上節約了治理成本,效果顯著,加強了環境保護。新興生物技術具體應用在環境保護領域擁有以下3種優勢:
通過將生物技術運用在環境保護中,利用特殊的化學反應將廢棄污染物進行降解,并且化學反應可以隨時隨地發生反應,不局限于特定的條件和場地。根據生物技術化學反應這種不局限條件的優勢,才有機會進一步擴大使用范圍,從整體上完善環境保護的治理工作和水平。
生物技術的另一項優勢是將廢棄污染物利用生物技術的處理轉變為可利用的再生資源,將廢棄物“變廢為寶”,節約了資源成本,加快了循環利用。以城鎮農村沼氣池循環生態系統為例,通過對動物和人類的糞便進行處理,不僅從源頭上解決了廢棄污染物,還可再生出了新能源沼氣,完成了環保再生的工作,節省了資源的成本和利用[2]。
生物技術的分子技術中將污染廢棄物的分子結構重新排列,轉變成無污染的新物質,主要由水和二氧化碳組成。從分子結構對廢棄污染物進行了清理和處理,不僅對廢棄物進行了清除,還解決了環境污染的問題,效果顯著,轉變得很徹底。
我國的科學工業技術不斷創新,由此引發出來一系列的環保危機問題,這其中最嚴重的是水污染問題,已經危及到居民生活安全和社會經濟的正常發展。因此,越來越多的社會群眾開始意識到水污染的問題嚴重性。綜合多方面的技術因素考量,生物技術作為當今世界治理水污染問題的關鍵手段和技術措施,值得引起社會各界的廣泛關注。主要的水污染治理技術通常是生物技術中的污水分解法、生物膜過濾法、保持水系統穩定法、濕地治理保護法和污泥處理法。而且,在水污染治理工作環節中最關鍵的是廢水的治理,利用生物技術中的化學反應和微生物實驗等技術進行。
廢水凈化在生物技術中的應用主要是依靠微生物對廢水中的污染分子進行檢測和控制,因此達到廢水的清潔和二次處理,能無污染地排放(見圖1)。從總體上看具備可吸附性能優越、易降解、對自然環保等優勢。現階段國內外所研發出來的廢水處理技術主要采用的是生物膜過濾法、微生物處理分解法、活性污泥清理法、生物技術處理法等等。

圖1 生物技術在廢水的凈化與處理中的應用
生物技術還可以處理工廠排放的廢氣,從而治理大氣污染。工廠排放的廢氣通常含有有機有毒氣體,這些氣體會污染大氣層,給當地居民帶來生活困難。通過利用生物技術可以將廢氣進行轉變和凈化,這是治理空氣污染的新方案。但由于該項成果剛剛起步,各項指標技術還未完全成型,并不能廣泛地投入使用。現階段比較完善的方法是利用生物技術經過過濾器過濾、凈氣塔清理、生物濾池吸附3大主要生物技術環節。
當前城市農村的主要污染物是固體廢棄物,主要來自于工廠建筑施工廢棄材料、居民生活垃圾以及環境殘留污泥等。作為當前環境污染的最關鍵來源,治理處理固體廢棄物是十分關鍵的問題。目前為止共有3種方法可以對固體廢棄物進行護理:生物、物理和化學。作為當前最廣泛使用的處理方法,利用微生物資源,不僅可以通過微生物對固體廢棄物進行分解處理,這期間是無毒無害的,還能轉化為有利用價值的資源,綜合考量這是最關鍵的處理方法。同時目前還有許多廣泛應用的方法如:廢舊纖維利用法、沼氣處理法、糖化分解法、飼料轉變法等。
我國關于生物技術的科學研究不斷取得新成果,目前已經開始應用于環境保護和評估的領域中。現階段國內外在環境質量評估的研究方法中以生物技術微型芯片和傳感器為主,同時還存在著生物酶檢測技術、動物免疫檢測技術、空氣質量濃度檢測技術、生物發光影響技術等等。極為特別的是生物傳感器的環境質量檢測技術,可以根據傳感器的參數反應及時地傳輸環境指標,作為環境評估手段的關鍵技術手段。生物評價作為環境質量評價的關鍵部分,不僅幫助了環境監測技術的完善,同時也合理地評判了環境監測的狀況。
目前關于生物技術的發展,修復技術是這其中發展潛力比較重要的一項,主要涵蓋了植物、微生物和真菌等修復技術。雖然生物修復技術作為剛剛興起的關鍵技術,未來有很廣闊的發展平臺,然而依然具有著局限性。這主要是因為生物修復技術僅僅能完成土地的修復,對于其他污染來源的修復還尚不能解決。所以,為了擺脫以往束縛的修復范圍,改善修復技術手段,在修復時將技術方法和化學物理的理論內容結合起來,這樣才能拓寬修復范圍。
綜上所述,可以發現生物技術打破了以往的傳統的環境保護工作,進入了一個全新的發展領域,從各個方面都對環境保護起到了關鍵作用,也保護了人們賴以生存的自然環境,推進了社會經濟的正常發展。在未來我國不斷發展經濟的同時,還應該時刻注意保護環境的重要意義,逐步改善當前所存在的環境問題。