環(huán)境生物技術論文(2)
環(huán)境生物技術論文
環(huán)境生物技術論文篇二
環(huán)境生物技術的發(fā)展
摘 要：作為一門利用微生物介質來為人類提供相關服務的技術，環(huán)境生物技術的核心是以各種微生物活動規(guī)律為依據進而尋求解決一系列環(huán)境問題的新方法。闡述當前環(huán)境生物技術在環(huán)境污染治理及監(jiān)測技術及等幾個方面的研究進展，并分析其今后發(fā)展的前景與趨勢。
關鍵詞：環(huán)境生物技術 污染治理 環(huán)境保護 發(fā)展前景
中圖分類號：X505 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2013)004-093-02
1 前言
環(huán)境污染問題是當前世界所面臨的四大難題之一，我國也將環(huán)保作為基本國策之一，主要應用于環(huán)境污染治理的環(huán)境生物技術也得到了與時俱進的發(fā)展。生物技術作為高新技術之一已經具有悠久的歷史，而由環(huán)境工程技術與現(xiàn)代生物技術相互結合所形成的新興學科即環(huán)境生物技術只是在上世紀末期才在歐美發(fā)達區(qū)域萌芽，但其能在短時期內得到飛速的發(fā)展，成為了兼具環(huán)境效益、經濟效益并能有效解決當前復雜環(huán)境污染問題的方式之一。環(huán)境生物技術的核心是微生物學的過程，其主要研究內容有：污染物微生物的降解技術、環(huán)境污染的監(jiān)控技術、環(huán)境友好材料生物的合成技術、污染場地生物的監(jiān)測技術以及固體廢物的強化處理技術等，因此環(huán)境生物技術是現(xiàn)代生物技術在環(huán)境污染治理、監(jiān)控以及監(jiān)測等環(huán)節(jié)之中的重要應用手段。筆者主要從污染水、廢氣與固體廢棄物的處理與凈化、生物監(jiān)測技術以及化學農藥污染清除等方面論述環(huán)境生物技術研究進展，并探討其在相關方面的發(fā)展前景。
2 環(huán)境生物技術的研究進展
2.1 污水的凈化處理
現(xiàn)代污水凈化處理技術便是運用微生物的新陳代謝功能將污水凈化，目前主要有生物膜法、活性污泥法、厭氧生物處理法以及自然生物處理法等。污水之中的有毒成分十分復雜，其包括各種氰化物、酚類、有機磷、有機酸、重金屬、醇及醛等，微生物通過自身的活動可以促使污水之中的有毒物轉化為有益的無毒物，從而有效清除污水的毒害作用。固定化細胞與固定化酶技術是生物凈化污水的酶工程技術，微生物細胞是固定化酶反應器，運用制備固定化酶的方式把微生物細胞加以固定則可催化一系列生化反應;固定化酶則可通過化學鍵合法或者物理吸附法將水溶性酶與固態(tài)的不溶性載體相互融合，使酶成為保持催化活性但不溶于水的衍生物，因此固定化細胞與固定化酶可有效地對廢水之中的無機金屬毒物及有機污染物進行凈化處理。我國運用固定化細胞技術來降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉的凈化技術取得進展，對于 (LAS)100mg/L的污水降解率及酶活性保存率均處于90%以上。除此之外，美國從土壤中分離的厭氧菌能夠有效地將毒性較強的化合物轉化為乙醇及醋酸鹽等化工原料，還利用氰化物細菌來進收集水中的銅、鋅等重金屬，使水凈化之后得到循環(huán)利用。
2.2 廢氣的凈化處理
氣態(tài)污染物的生物凈化主要先有氣相到液相的轉換過程，再在液相中利用微生物對其進行吸附降解，而其纏上的代謝物則溶入液相、析出至空氣中或者成為細胞代謝能源或者細胞物質。近期來，生物技術對廢氣的凈化處理方法有將煤的物理選煤技術之一的浮選法與微生物處理技術相互結合，進而將黃鐵礦與煤進行分離而實現(xiàn)脫硫的目的。荷蘭與德國運用生物膜過濾器凈化含硫化氫的廢氣，控制率高達90%以上;捷克斯洛伐克于上世紀末在其北部的煤礦中用氧化亞鐵硫桿菌脫褐煤中硫，平均能夠脫去23.4%的有機硫以及78.5%的無機硫;美國運用CB1菌株能夠成功地脫離18%-47%的有機硫，都是生物技術研究進展中廢氣凈化處理的成功實例。
2.3 固體廢棄物生物處理技術
固體廢棄物主要來源于城市生活、農業(yè)生產以及污水處理后的剩余污泥。目前為止，固體廢棄物生物處理方式主要有掩埋、囤積、焚燒以及利用生物技術等，其中生物技術能夠將固體廢棄物進行資源化、無害化以及減量化的處理，培養(yǎng)微生物使廢渣轉化為含氨基酸及蛋白質的有益物質，從而使其變?yōu)橛欣谵r田的改良土壤肥料。除此之外，微生物堆肥是一種可分為厭氧發(fā)酵法與需氧性堆制法的堆肥方法，厭氧發(fā)酵法包括高溫生物發(fā)酵法以及沼氣發(fā)酵法，主要是利用厭氧微生物造肥使得固體廢棄物無害化;需氧性堆制法是在通氣的條件下依靠需氧性微生物活動的高溫堆肥方式，例如設置堆肥工廠對城市垃圾廢料進行集中處理并使其在高溫環(huán)境之中進行發(fā)酵。
2.4 生物監(jiān)測技術
傳統(tǒng)的環(huán)境生物技術的監(jiān)測方法主要有：利用發(fā)光細菌快速地監(jiān)測環(huán)境有毒有害物質、Ames實驗監(jiān)測物質的致癌性及突變性、通過水中藻類生物種類數(shù)量的測定來進行物質的酶性監(jiān)測以及水質監(jiān)測以及利用糞便污染指數(shù)及細菌總數(shù)來對水質進行監(jiān)測等。上述生物監(jiān)測技術在檢驗的標準以及操作模式上已逐漸成熟，而隨著環(huán)境生物技術的不斷發(fā)展與進步，多種分子工具也被運用到生物的監(jiān)測技術之中，主要有核酸探針、生物芯片與生物傳感器、生物免疫檢驗、病毒監(jiān)測、PCR以及單細胞電泳等，這些監(jiān)測方法具有靈敏、快速、試驗周期短以及特異性較強的優(yōu)點，因此被廣泛應用于環(huán)境生物的監(jiān)測技術之中。
3 環(huán)境生物技術的發(fā)展前景
3.1 完善環(huán)境污染治理
環(huán)境生物技術處理污染物的產物多數(shù)穩(wěn)定持效、無毒無害，并且有效地避免了污染物的多次轉移，使得污染的資源得以重新利用并強化環(huán)境的自凈能力，因此環(huán)境生物技術以其效率高、速度快、成本低、消耗少以及無二次污染的優(yōu)點成為了當今世界環(huán)保應用中最為廣泛及重要的技術。環(huán)境生物技術在污染治理方面的完善在初步階段已取得發(fā)展，但在深入工程階段還存在較大的進步空間，活性污泥法與生物膜法相互結合、厭氧與好癢工藝技術相結合的污水處理技術，無害無毒化的生產工藝以及完善高效的自動化系統(tǒng)是今后環(huán)境生物技術在污染治理方面的主要發(fā)展方向。除此之外，高活性脫硫菌種的研制與培養(yǎng)、微生物脫硫技術對廢氣處理的運用還需配合清潔生產技術的研究，并考慮到充分利用微生物降解產物的有效途徑，從而為人類生活提供更多能源。 3.2 加強生物檢測手段
隨著科技的發(fā)展進步，環(huán)境生物污染的檢測應向更全面、更快捷及更靈敏的方向發(fā)展，分子生物技術可以分析污染的來源、探索環(huán)境污染物質的轉化及降解規(guī)律以及檢測污染致突變的原因，其將在研制開發(fā)生物傳感器方面發(fā)揮強大的作用。生物傳感器可以有效地滿足對環(huán)境實際情況實施連續(xù)自動的需求，并可判斷環(huán)境污染發(fā)展的趨勢，從而盡早地采取預防措施。
3.3 與其它技術相結合
環(huán)境生物技術與其他科學技術之間的相互結合可有效地提升處理效率及增強處理效果，與此同時，電子計算機的使用也能為生物技術處理工藝實現(xiàn)自動化，還可有助于數(shù)學模擬研究的發(fā)展。例如將聲、光、電與生物處理技術相結合對有毒有害高濃度難降解的有機廢水進行處理可以取得良好效果，電化學的高級氧化、光催化氧化以及輻射分解等都是生物技術與其他技術之間相互整合開發(fā)的新型處理技術，而這些工藝與設備組合的模塊化轉變是環(huán)境生物技術發(fā)展的新方向。
4 結語
綜上所述，環(huán)境生物技術在自然界環(huán)境中發(fā)揮強大的凈化功能的同時，還對改善現(xiàn)時環(huán)境污染難題以及提升世界整體環(huán)境質量水平起到了不可或缺的作用。隨著當前世界經濟不斷的發(fā)展以及環(huán)境污染治理的需求，環(huán)境生物技術的成果已逐漸地滲透進產業(yè)化與商品化的發(fā)展之中，各國對生物技術在環(huán)境領域內的運用開展了規(guī)模巨大的科研活動，并成功地研究開發(fā)了諸多環(huán)境生物技術及其產品，并被廣泛地應用于各項環(huán)境污染治理問題之中。環(huán)境生物技術具有非常廣闊的市場前景，在未來的社會發(fā)展中將發(fā)揮出愈來愈重要的作用。
參考文獻：
[1]朱潔.生物技術是人類生活變革的催化劑[J].黑龍江科技信息，2012(2)：34.
[2]布魯斯・E・瑞特曼.環(huán)境生物工程技術的發(fā)展前景展望[J].上海師范大學學報，2009(3)：2.
[3]武周虎，王秀英，盛銘軍.環(huán)境生物技術在污染治理方面的應用[J].青島建筑工程學院學報，2009(1)：3.
[4]孟和，寶力高.生物技術專業(yè)發(fā)展趨勢及設想[J].解放軍醫(yī)藥雜志，2013(1)：28.
[5]楊肖娥，童昌華.環(huán)境生物技術的研究進展和發(fā)展前景[J].當代生態(tài)農業(yè)，2008(12)：27.
[6]余莉萍，尹華，彭輝.環(huán)境生物技術的應用及發(fā)展趨勢[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2006(1)：15-16.
看了“環(huán)境生物技術論文”的人還看：
1.生物技術論文范文
2.生物工程論文范文