環保生物技術在大氣污染治理中的應用

龍平

（畢節市生態環境局納雍分局 貴州畢節 553300）

工業化與城市化為國家創造了巨大的經濟效益，但同樣也帶來了一定的環境污染問題，特別是大氣污染的問題相對突出，為實現生態可持續的目標，我國多年來一直致力于治理大氣污染，如實施新能源汽車的推廣、汽車尾氣治理、工業廢氣排放限制等策略。但在當前的條件下，國家對大氣污染治理提出了新的技術要求，環保生物技術具有顯著的優勢，在大氣污染治理方面有著巨大的應用潛力，未來的大氣污染治理中，需加強對環保生物技術的創新。

1 當前我國大氣污染的治理現狀

在很長一段時間內，我國一直堅持的是粗放型的發展理念，在這一發展理念的支持下，一些企業主體或者居民，在生產生活過程中缺乏三廢排放的控制。從20世紀70年代開始，環境污染就引起了國家相關部門的重視，陸續出臺了一系列的法律法規，指導大氣污染治理，在這些法律法規中，明確提出了污染源的排放標準、空氣質量檢測等規定，這些法律法規的全面落實，給予相關主體的大氣污染治理提供了法律保障。在經濟社會不斷發展的過程中，一些新的大氣污染問題隨之出現，如霧霾等，成為了大氣污染治理中不可忽視的問題，為從源頭上控制這一問題，政府出臺了《燃煤二氧化硫排放污染防治技術政策》，這一政策重點針對的是能源利用、煤炭加工與燃燒，從這些方面實現了二次污染的控制、能源的高效利用。隨后幾年時間內，國家又陸續頒布了多部相關法律法規，出臺了相應的政策，這些都對大氣污染治理起到了重要的指導作用［1］。雖然如此，大氣污染治理方面還存在著許多問題，在未來的工作中，還需從法律法規完善、政策制定與落實、技術更新與改進等方面出發。

2 環保生物技術在大氣污染治理工作中的優勢

2.1 自身不會造成污染

結合大氣污染治理的歷程，在傳統的治理過程中，主要采用的是物理手段，為實現汽車尾氣排放的控制，一般會在汽車排氣管末端位置安裝粉塵吸收或者過濾裝置，以利用這些裝置來減小排放量。但大氣污染治理中的物理手段應用，需借助相應的工具與設備來完成，在這些工具與設備制作時，會對大氣環境造成新的壓力，再加上工具、設備的使用壽命非常有限，在設備達到了使用年限時，報廢處理又是一個問題，需選擇對環境污染最小的報廢處理方式［2］。環保生物技術克服了傳統治理技術的局限性，具體的大氣污染治理時，直接利用的是自然界中的生物作用，如微生物，其在物質與能量循環中有著重要的作用，在大氣污染治理中的微生物應用，實際上通過人為干預的方式，加快了自然界中的物質、能量循環速度，不會產生二次污染。

2.2 可持續發展特征

大氣污染治理的開展是為了改善空氣質量，促進生態可持續目標的實現，環保生物技術與其他的技術相比，在大氣污染的減緩和阻止方面作用突出，不僅可降低排放量，更有助于部分生物資源的自我恢復。在生物環保技術下的大氣污染治理，主要是利用微生物來實現的，因為微生物作為自然界中的一部分，可從分子角度實現污染物的處理。在微生物作用下，一些污染物可轉變為水、二氧化碳、二氧化氮等污染小的物質，這一處理過程的效率高、效果好，安全環保又經濟，與可持續發展的目標相一致。以好氧生物技術為例，此技術下對大氣污染的治理利用的是微生物的代謝作用，在微生物代謝的過程中，也就實現了對大氣中污染物質的分解，但為保障治理效果，不僅要保障有足夠的氧氣，更需要加強溫度管理。好氧生物技術的投入低，整體的操作過程相對簡單，其具體流程如圖1所示。

圖1 好氧生物技術處理

3 環保生物技術在大氣污染治理中的應用

3.1 生物過濾技術

在大氣污染治理中，環保生物技術中往往有多種的技術，其中，生物過濾技術是典型代表，這一技術的應用范圍比較廣。與傳統的技術不同，環保生物技術下通過微生物，可將大氣中對人體有害的污染物加以降解，如大氣中的有害氣體，在微生物作用下可被降解為二氧化碳等氣體，微生物處理過程實現了對大氣污染的治理、空氣質量的恢復。生物過濾技術下，廢氣中的污染物濃度顯著降低，生物防治效果突出。在生物過濾技術應用時，關鍵要注意以下幾方面。（1）加強對微生物活性狀態的動態監測，只有在達到了特定的活性值以后，才可進行大氣污染治理。在利用微生物開展大氣污染治理時，處理效果往往會受到多種因素的影響，這就需要在生物過濾的全過程中，應加強對這些影響因素的控制，如需加強對過濾環境的監測，將溫度控制在合理的范圍內，盡可能降低這些因素對于生物過濾所造成的不利影響。具體的生物過濾過程中，也需根據對具體情況的掌握，及時補充微生物活性［3］。（2）管理微生物的繁殖，為保障管理的科學性，相關人員需根據對微生物生長環境的分析，做好對溫度、濕度等基本環境參數的控制。例如，如果在大氣污染治理中采用的是生物除臭過濾技術，在此技術應用時，關鍵要做好氣體物質和生物塔填料工作，將處理環境的各項指標控制在正常范圍內，并密切監測濾塔中的微生物狀態，確保在填料表面可形成生物膜，實現有害物質的降解，提高空氣質量。

3.2 生物膜治理技術

生物膜技術在大氣污染治理中也相對有效，如果在大氣污染治理的過程中能夠采用這一技術，可大大提高整體的治理效率，且在治理過程中的人力、物力資源都相對較少。在利用生物膜技術開展大氣污染治理時，天然材料、合成材料為載體，在這些載體表面的生物膜構建，可以為大氣中有害氣體的降解創造良好的條件。從本質上看，生物膜技術下，可有效實現氣體與液體的轉換，在對大氣中有害氣體治理時，可實現這些氣體向液體的轉化，實現空氣的凈化。對于大氣污染來說，污染氣體的成分復雜，因為生物膜的特殊作用，可有效將氣體中的有害化學成分轉化低污染物質，但在這一過程中，需保障與填料裝備的可靠連接，將需要處理的廢氣轉入其中，進入廢氣的處理階段［4］。在當前的大氣污染治理中，生物膜技術已然得到了越發廣泛的應用，因為這一技術對污染物的降解作用明顯，不僅可確保污染物的處理效果，更能夠在微生物生長和繁殖時提供足夠的營養，保障微生物活性。在一些工業企業中，伴隨著生產作業的進行，存在著大量的工業廢氣，在對這些廢氣加以處理時，生物膜技術非常有效，利用這一技術開展處理時，流程簡單且維護便捷，在整個的處理過程中，能源消耗少，將工廠排放的醋、醇、醚、酸等有機污染氣體與空氣內的氧氣高度結合，經由相間傳質，可實現污染物質的吸附與凈化，達到最為理想的處理效果。

生物膜技術的應用流程如下：將臭氣經由風管排進洗滌塔，實施預處理，并增加氣體的自有濕度，經由這一處理所得到的氣體排入到生物過濾塔內，微生物會自動對氣體加以凈化，在此處理過程中，生物過濾塔為媒介，可實現對有害物質的凈化。

3.3 生物檢測技術

生物檢測技術在大氣污染治理中同樣有著一定的應用，為保障大氣污染治理的有效性，必須要在治理工作開始之前，全面掌握大氣中的污染物類型、含量。在技術不斷進步的今天，生物檢測技術已經有了顯著的發展，利用生物檢測對大氣加以檢測時，檢測流程簡單，可在較短的時間內得到準確的檢測結果，在清晰地掌握了大氣污染程度的基礎上，采取最為恰當的大氣污染治理措施。通過生物檢測技術在大氣污染中的應用，可精準定位污染源，檢測具有一定的實時性特征，由于大氣污染的擴散性，利用生物檢測可動態監測污染物的轉化趨勢與規律。但利用生物檢測技術時，需確保參與到大氣污染治理中的相關人員，要具備極高的數據處理和分析能力，能夠通過對檢測數據的全面分析，掌握大氣污染物質的存在狀態、變化趨勢，制定最為有效的控制對策［5］。但在生物檢測技術應用時，每個地區都應該立足于區域的技術發展或者大氣污染治理現狀，逐步構建完善的監測系統，對污染源、污染類型、程度等實施動態化監測。就當下大氣污染治理中生物檢測技術的應用現狀來看，PCR技術、電子顯微技術、基因差異顯示技術的應用較多，這些技術的使用，可動態監測大氣中的污染物，并開展大氣質量的綜合評估，依據評估結果制訂治理方案。

3.4 生物修復技術

生物修復技術在大氣污染治理中應用時，既可以單獨使用也可以與其他環保生物技術結合起來應用，不論是單獨使用還是綜合利用，都可將大氣中的污染物清除，根據其清除過程與原理，利用的是生物的降解作用。生物修復技術的效率高，只需要在很短的時間內就可完成大氣污染治理，但當前的生物修復技術發展尚不成熟，有關專家還在對生物修復技術開展大量的研究。與其他的技術相比，生物修復技術可對污染物加以精準定位，從源頭上抑制污染源在更大范圍內擴散與傳播。大氣污染的治理中，很多的工作都要由人工來完成，需重視對自然界中很多物質狀態的動態監測，以維持自然界中的物質循環與能量流動。例如，生物修復中，植被恢復作為常用，因為植物的空氣凈化作用突出，在大氣污染治理中，完全可依賴植被的吸附作用，減少空氣中的顆粒物質［6］。生物修復技術在我國經歷了幾十年的發展，在對大氣污染治理時，利用的是生物的分解作用，如在一些大氣污染治理時，采用的是微生物修復技術，這一技術的流程雖然相對復雜，但對去除空氣中的石油污染、有機氯化物污染、聚合物污染等卻十分有效。在生物的新陳代謝作用下，能夠實時監測治理區域內大氣中的有毒有害物質，進而使空氣中的毒氣濃度大大降低。在生物修復的轉化條件下，所形成的氣體無污染，基本不會發生二次污染的現象，安全性好、社會效益高。但生物修復技術的類型較多，如生物洗滌或者過濾，需根據對具體情況的調查，選擇最為合適的生物修復技術，確保大氣污染的治理效果。

3.5 其他綜合技術

在環保生物技術應用在大氣污染治理中時，也需將治理技術與其他的現代化技術結合起來，只有充分實現了技術綜合，才能夠提高大氣污染的治理效率與效果。不論在大氣污染治理中采用的是哪種的治理技術，都需要注重對生態環境的保護，加大智能化技術、數字化技術在其中的應用，使得在大氣污染治理的過程中，有關環節可以呈現出自動化的特點，減少在大氣污染治理中的人力物力消耗。在大氣污染治理的過程中，經由環保生物技術與計算機技術的結合，可在治理的過程中對有關的數據加以分析，將數據用于治理指導。環保生物技術中的分子遺傳技術，此技術既具有環保性，又具有自動化特點，可將廢物加以收集，最終轉變為能源或者其他的農副產品。例如，在農業生產領域，施加微生物化肥的過程，通過DNA充足的方式，可生成相應的酶，也就可減小施肥過程中的生態破壞與環境污染。此外，基因技術也屬于環保生物技術，此技術下的降解速率大大提高，在未來具有巨大的發展潛力。

4 環保生物技術的未來發展前景

4.1 完善技術體系

在當前的大氣污染治理中，環保生物技術已經得到了顯著的發展，且一些環保生物技術在大氣污染治理中呈現了良好的應用效果，但在未來技術不斷發展的過程中，為擴大環保生物技術的應用范圍，國家應致力于技術體系的研究，構建完善且科學的環保生物技術體系，使得在一切的大氣污染治理中，相關人員能夠根據大氣污染的程度、擴散趨勢，選擇最為合適的治理技術，盡可能地減少污染物的轉移。在環保生物技術體系中，應包含各種的環保生物技術，每一種技術的適用條件、應用注意事項和操作要點，確保在大氣污染治理時，技術體系能夠對實際的污染治理工作起到重要的技術指導作用。

4.2 強化生物檢測

在未來的環保生物技術應用中，也需強化生物檢測，特別在信息時代到來以后，各項信息化技術有了顯著的發展，帶動了環境生物污染檢測的快捷化、靈敏性，通過生物檢測，可高效、準確地得到大氣污染數據，將檢測數據用于污染治理。例如，分子生物技術應用后，可對污染源加以細分，并掌握污染物質在轉化與降解方面的具體特點與趨勢，開展突變原因的分析，確保大氣污染治理措施的有效性。

5 結語

在大氣污染的治理中，可選擇的治理技術非常多，環保生物技術兼具環保性、經濟性和安全性等諸多優勢，有著巨大的發展和應用潛力。但由于環保生物技術有多種類型，為保障這一技術的科學應用，需注意對技術的合理選擇，并加強大氣污染質量中的管理工作。