環保工程中生物技術的應用研究

張景欣

摘要：工業的快速發展方便了人們的生活和工作，但同時也帶來了巨大的環境污染，包括水體污染、大氣污染、固體廢棄物污染等，使得生態環境不斷惡化。為此，國家高度重視環保工作，在環保工程當中也非常重視高新技術的引入，生物技術則成為當下環保工程當首選技術。生物技術在環保工程領域中的應用具有廣闊的前景，尤其是對于正尋求利用低成本實現環境污染問題解決的發展中國家極具潛力。

關鍵詞：環保工程;生物技術;應用探究

引言

生物技術是指用活的生物體或者生物體的物質改進產品、改良植物和動物或培養特殊用途微生物的技術，是第三次工業革命的主要標志之一。生物技術主要包括發酵技術和現代生物技術，是一門新興的、綜合性的學科。生物工程是生物技術的統稱，是指運用生物化學、微生物學、遺傳學等學科原理與生化工程相結合，改造或重新設計細胞的遺傳物質、培育新品種，并使之產業化的過程。生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程以及發酵工程等，應用領域十分廣泛，包括農業、醫學、能源、環保等。

一、生物技術在環保工程中應用的重要意義

隨著社會的進步，人們的環境保護意識越來越強，對環境污染的關注度也越來越高。環境污染主要類型有大氣污染、水污染以及固體廢棄物污染等。大氣污染會導致空氣質量變差，影響人體健康和其他動物生存;水是生命之源，水污染會直接威脅整個生態圈中動植物的安全;固體廢棄物會破壞土壤環境，威脅動物植物正常生長，導致農業生產安全。傳統環境保護手段存在較多弊端，部分環境保護工程極易造成二次污染，因此，人們要積極采用新技術，優化環境保護工程。生物技術是一門與生命科學息息相關，以生命科學為基礎的研究科目。作為全球發展最快的技術之一，生物技術在制藥、資源開發和利用、信息學和生物芯片等領域都有重要的應用。隨著現代科學的發展，生物技術不僅可以應用于食品生產，還可以用于生物體改造和原材料生產，促進工業的發展。此外，生物技術還可以應用于環境保護，有效治理環境污染。生物技術主要通過微生物分解污染物，避免出現二次污染，可以從根本上消除污染，保護生態環境。

二、生物技術在環保工程中的應用

（一）生物技術在污水凈化工程中的應用

水污染也是當前比較突出的環境問題，水體在遭受污染后，會出現有機酸、重金屬等諸多有害物質，因此，生物技術在污水凈化工程中的應用具有必要性，其主要應用原理為：生物技術應用過程中，微生物自身開展的生命活動，能夠將水體中的有害物質進行分解和轉換，使水體的毒性降低，從而達到污水凈化的作用。就目前來看，我國污水凈化工程中主要應用生物技術為酶技術和固定化細胞技術等。其中固定化酶技術主要依據化學原理，將不溶性載體和水溶性酶進行充分結合，使酶成為具有催化活性的延伸物質，但是該物質不會與水相溶。將固定化酶制備好后，能夠有效固定微生物中所含有的細胞，從而獲得固定化的細胞。因此，將該技術應用于污水及有機污染物的處理，能夠起到較好的凈化效果。

（二）生物技術在環境監測工程中的應用

今天，在國內外，環保領域中的生物技術得到了十分良好的快速健康發展，由于這一技術所具有的快速、準確、高效等一系列額的特點使得其在環保領域的各個工作中都得到了廣泛的發展應用。同樣的，這一先進而又實用的技術也被應用在環境保護監測工作當中。在這方面比較廣泛應用的生物技術形式主要是：運用細菌總數、糞便污染指菌對水質進行檢測;運用發光細菌對環境毒物進行監測;運用藻類生長測量對水質霉性進行監測。在對石油污染土壤監測分析中，運用核酸雜交法能夠對一些烴降解基因進行檢測。

（三）生物技術在化學農藥處理中的應用

有一些微生物在其應用中能夠對農藥進行降解化處理，對其進行科學改造便能夠有效實現對農藥的降解、消毒處理，避免出現各類負面效應。此種物質通常被稱為生物農藥，對其進行應用不會對人、牲畜等造成傷害，安全性較高。當前我國所生產出的生物農藥主要運用的資源為一些天然且可再生資源，材料來源極為廣泛，且成本低廉。

（四）生物技術在固體垃圾治理中的應用

在生物技術中的應用的主要處理固體廢物的堆肥好氧和厭氧發酵兩種方法。指的是利用好氧微生物的好氧堆肥法對固體廢棄物在自然條件下分解有機物的腐爛，讓其腐爛變質變成肥料。這是具有操作將一定比例的有機物和填料混合，在特定的條件下，以它的衰變，這樣的方法可以有效地減少固體廢物的數量上升。厭氧發酵法主要是指利用微生物在厭氧環境中的二氧化碳和其他固體廢物的降解，不污染環境的氣體，對有些氣體還可以進行有效的利用，既解決了環境的污染，也能實現能源的回收，不斷提高環保工程的經濟效益。

（五）生物技術在廢氣處理中的應用

廢氣處理當中所應用的生物技術主要有生物膜法及生物過濾法，生物膜法處理廢氣的原理類似于處理污水，主要是利用微生物所附著的多孔性介質將廢氣中的有害物質轉化為相對簡單的無機物，最終降解成為各類無害物質，如水、二氧化碳、中性鹽等。另外，生物膜還能起到除臭的作用，通過氣液及液固擴散和生物氧化過程以使氣態轉化為液態，并逐步氧化有異味氣體，從而實現除臭功效。生物過濾法主要是利用長有微生物的固體載體吸收所收集的氣體，然后利用填料上的微生物分解氣體，以實現廢氣的除臭功效。附著于載體上的微生物還具物質轉化作用，因微生物生長需一定營養物質，所以，形體上還有較高有機成分。因此，在對載體填料進行選擇時，應盡量選擇具豐富微生物、良好吸水性及表面積大的載體，同時注意載體本身應無異味，結構均勻且具良好吸附性，如干樹皮、干草、塑料盒等。

（六）生物技術在污泥土壤處理工程中的應用

近年來，土壤重金屬污染等問題也越來越嚴重，生物技術在土壤處理工程中的應用主要采用植物修復技術和微生物法。植物修復技術，顧名思義，就是運用植物對環境實施降解作用，以植物和微生物作為環境處理的主要媒介。該技術非常環保、簡便，具有較多優勢，但是對土壤條件有一定得要求。因此，在應用該技術時，應充分利用不同植物的特性，對土壤中的金屬進行處理，從而降低和控制污染擴散率。微生物法，即通過微生物對土壤污染情況進行處理，重金屬污染土壤的處理，應注意控制PH值，充分利用微生物的吸附性、代謝等特性，從而提高污染處理效果。

（七）生物技術在白色污染處理中的應用

塑料的出現極大地方便了人們的生活，也帶來了嚴重的白色污染，廢棄的塑料在土壤中存留會對作物產量、土質、水源等產生惡劣的影響。當前利用生物技術降解塑料是處理白色污染的有效方法，主要是利用基因工程技術將對塑料有降解作用的微生物進行相關基因的克隆和轉移，培養新型的、有較好塑料降解作用的微生物，達到大量降解白色污染物的目的。

結束語

總而言之，現階段，我國環境污染問題依然十分嚴峻。雖然多項環保政策的出臺為環保工程建設提供了強大的支撐，但工程建設中仍然存在技術難題。因此，人們要不斷地將新技術應用到環境保護工作中，提升污染防治效果。生物技術作為一種新興技術，在各個領域都發揮著重要的作用。當前，人們要將生物技術廣泛地應用在環保工程中，綜合運用各種生物技術，提升污染防治效果，最終創建人與自然和諧相處的生態環境。

參考文獻：

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