劉雨琦

(萊蕪市萊鋼高級中學(xué) 山東萊蕪 271104)

柴靜《穹頂之下》成為2015年最受關(guān)注的環(huán)保公益宣傳片,“拒絕霧霾,還我一片藍(lán)天”表達(dá)了我們共同的心聲,生態(tài)環(huán)境保護(hù)也重新進(jìn)入公眾的視野。生物技術(shù)即主要利用工程技術(shù)原理以及生物有機(jī)體或者其組成部分,以生命科學(xué)作為它的基礎(chǔ)的一項(xiàng)綜合性的科學(xué)技術(shù)體系。通過生物技術(shù)處理污染物,無毒無害,在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。

1 我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

隨著我國工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,環(huán)境污染問題也隨之而來,主要體現(xiàn)在空氣污染、水污染、土壤污染、固體廢物污染等幾個方面。目前我國的生態(tài)環(huán)境基本狀況屬于局部在改善,整體在惡化,環(huán)境的破壞速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我國環(huán)境的治理速度,生態(tài)赤字程度在不斷擴(kuò)大。生態(tài)環(huán)境作為一種全社會共享的公共財產(chǎn),它的好壞程度,直接影響著所有人的利益。

2 生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用

隨著分子生物、細(xì)胞融合以及基因工程等生物技術(shù)在不斷發(fā)展和完善,生物技術(shù)的研究領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大,現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展成為解決生態(tài)環(huán)境污染問題的重要手段之一。

2.1 生物技術(shù)在土壤污染治理中的應(yīng)用

生物技術(shù)在土壤污染治理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在重金屬污染的修復(fù)中,修復(fù)重金屬污染的過程,主要是通過植物或者微生物的生物作用來達(dá)到凈化和消減土壤中的重金屬,從而降低重金屬的毒性。土壤中的重金屬通過生物作用轉(zhuǎn)變成化學(xué)形態(tài),其化學(xué)形態(tài)可以使其固定或者解除其毒性。經(jīng)過凈化和削減的重金屬通過生物吸附功能又進(jìn)一步的減少了其在土壤中的含量甚至消除。土壤中的重金屬含量減少或者被完全去除后,其有機(jī)質(zhì)的含量才能夠提高,生態(tài)結(jié)構(gòu)才可以得到很好的改善,從而得以更好地固定土壤,避免水土的流失。

2.2 生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

污水中含有很多成分復(fù)雜的有毒物質(zhì),生物技術(shù)有利于改善水體的質(zhì)量以及治理水體污染。水體中的一部分有毒有害物質(zhì)可以通過微生物自身的新陳代謝等生命活動來去除;在污水處理方面,固定化酶技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的生物技術(shù)。固定化酶技術(shù)通過化學(xué)鍵合法或者武力吸附法來使得水溶性酶與水體中不溶性載體結(jié)合,使得固定化酶變成保留催化活性但不溶于水的衍生物,這種方式可以有效地處理污水中的有機(jī)物污染。另外,活性污泥法、人工濕地處理系統(tǒng)工程、生物膜處理法等等方式都是常見的改善和處理水污染的生物技術(shù)。

2.3 生物技術(shù)在廢氣凈化方面的應(yīng)用

將生物技術(shù)應(yīng)用于水體的改善和水污染的處理方面已有很長的歷史,但是該技術(shù)應(yīng)用于廢氣治理方面的時間還很短,研究范圍和深度也是有限的。上個世紀(jì)80年代末期,很多學(xué)者已經(jīng)開始研究將生物技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)廢氣的凈化處理方面。吸附法和過濾法是目前生物技術(shù)應(yīng)用于廢氣污染處理的主要技術(shù),在含有乙醛、酚以及胺等空氣污染區(qū)主要采取吸附法來凈化空氣,通過吸附法處理后,上述污染物氣體的去除率可以高于百分之九十。生物過濾法主要用于臭味廢氣的降解方面。當(dāng)代采用生物技術(shù)處理廢氣方式與傳統(tǒng)廢氣處理工藝相比具有高安全性、成本低、效率高等優(yōu)勢。

2.4 生物技術(shù)在固體廢物處理中的應(yīng)用

隨著社會工業(yè)化程度的加深,固體廢物也越來越多,如生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物等。生物技術(shù)可以將固體廢物進(jìn)行資源化、無害化、減量化處理。通過這種方式的處理,固體廢物可以成為用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料或者其他有用產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)變廢為寶。生活垃圾一般采取堆肥工藝進(jìn)行處理,具體可以分為厭氧堆肥和好氧堆肥,高溫好氧堆肥是當(dāng)下研究的最為熱門的工藝。采用高溫好氧堆肥產(chǎn)生的肥料可以有效地改良土壤、增強(qiáng)土壤中的肥效。通過生物技術(shù)處理,城市生活垃圾可以變廢為寶,實(shí)現(xiàn)垃圾資源化,最終達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

3 生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的發(fā)展前景

3.1 微生物脫硫技術(shù)的開發(fā)

煤的燃燒會產(chǎn)生大量有毒氣體SO2,造成空氣污染。如果利用微生物脫去煤中含有的無機(jī)硫和有機(jī)硫,就可以有效地控制煤在燃燒過程中有害氣體的排放。這些微生物包括氧化亞鐵硫桿菌、硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。日本已通過利用氧化亞鐵硫桿菌來脫除H2S,且脫出率已達(dá)到99.99%。在燃煤的處理過程中,可以將微生物脫硫技術(shù)和浮選工藝相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)煤與黃鐵礦分離,達(dá)到清除或者降低燃煤排放SO2的目的。另外,微生物還可以應(yīng)用于石油的脫硫。今后,微生物脫硫技術(shù)以及高活性脫硫菌種的研制和培養(yǎng),配以清潔技術(shù)的研究領(lǐng)域?qū)涫荜P(guān)注,同時也會成為解決原煤燃燒產(chǎn)生SO2污染的最佳途徑。

3.2 其他方面的技術(shù)開發(fā)

首先,水污染治理工藝需要進(jìn)一步完善。好氧與厭氧工藝相結(jié)合、無公害化的生產(chǎn)工藝過程以及特殊功能的微生物培養(yǎng)研究等方面是今后主要研究和發(fā)展方向。其次,開發(fā)難降解污染物處理技術(shù)。醫(yī)療廢物、塑料、橡膠制品等都屬于難降解的污染物,開發(fā)難降解污染物的處理技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)之一。再次,生物傳感器的研制。生物傳感器可以自動實(shí)施連續(xù)監(jiān)測,判斷環(huán)境污染的發(fā)展趨勢,探索環(huán)境中的污染物的遷移變化以及降解規(guī)律,監(jiān)測污染物突變成因,分析污染物的來源,從而使得環(huán)境監(jiān)測更加便捷、靈敏。最后,與其他技術(shù)相結(jié)合。生物技術(shù)的發(fā)展離不開與科學(xué)技術(shù)的配合,與其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)的結(jié)合可以增強(qiáng)處理效果,提高處理效率。

[1]趙淑蘭.淺議現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].科技信息,2010(16).

[2]戰(zhàn)興花.談生物技術(shù)特點(diǎn)及環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(11).