續(xù)釗

摘 要：伴隨工業(yè)的迅速發(fā)展，我國生態(tài)環(huán)境不斷惡化?，F(xiàn)環(huán)保問題已成為我國社會發(fā)展所面臨的首要問題，也是影響國民經(jīng)濟發(fā)展及人們生活的重要問題。為此，環(huán)保工程備受重視，也成為我國未來發(fā)展的重要內(nèi)容。生物技術(shù)具多方面優(yōu)勢，并于環(huán)保工程當中發(fā)揮著極其有效的作用。文章簡單闡述了生物技術(shù)的概念，分析了生物技術(shù)對于環(huán)保工程的作用，并就生物技術(shù)在環(huán)保工程中的具體應(yīng)用展開了討論。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；環(huán)保工程；應(yīng)用

中圖分類號：Q819 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）05-0139-02

Abstract： With the rapid development of industry， China's ecological environment is deteriorating. At present， environmental protection has become the most important problem in the social development of our country， and it is also an important problem that affects the development of national economy and people's life. Therefore， environmental protection projects have been attached great importance to， and have also become important contents of the future development of our country. Biotechnology has many advantages and plays an extremely effective role in environmental protection engineering. This paper briefly expounds the concept of biotechnology， analyzes the role of biotechnology in environmental protection engineering， and discusses the concrete application of biotechnology in environmental protection engineering.

Keywords： biotechnology； environmental protection engineering； application

工業(yè)的快速發(fā)展方便了人們的生活和工作，但同時也帶來了巨大的環(huán)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(tài)環(huán)境不斷惡化。為此，國家高度重視環(huán)保工作，在環(huán)保工程當中也非常重視高新技術(shù)的引入，生物技術(shù)則成為當下環(huán)保工程當首選技術(shù)。生物技術(shù)在環(huán)保工程領(lǐng)域中的應(yīng)用具廣闊的前景，尤其是對于正尋求利用低成本實現(xiàn)環(huán)境污染問題解決的發(fā)展中國家極具潛力。

1 生物技術(shù)與環(huán)保工程

（1）生物技術(shù)簡介。生物技術(shù)是一門新興的綜合性學(xué)科，是指用于改造及利用生物或生物成分的技術(shù)，其是基于DNA分子技術(shù)而發(fā)展起來的，包括基因工程、細胞工程、酶工程及微生物工程等[1]。生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)行業(yè)、儀器行業(yè)等，并發(fā)揮著非常重要的作用。伴隨環(huán)境污染問題愈來愈突出，生物技術(shù)也逐步被應(yīng)用于環(huán)保工程當中，以用于治理污染、監(jiān)測環(huán)境生物等。自20世紀80年代以來，生物技術(shù)越來越受世界各國及民間研究機構(gòu)的重視，且以飛快的速度向前發(fā)展。當前生物技術(shù)已被列為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，且已成為21世紀全球重要的技術(shù)支柱之一。（2）生物技術(shù)對環(huán)保工程的作用。將生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保工程當中，不僅可有效治療環(huán)境污染問題，以抑制生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，而且還可促進資源的可持續(xù)開發(fā)和利用。相比于傳統(tǒng)的環(huán)境污染治理技術(shù)，如化學(xué)技術(shù)、物理技術(shù)等，生物技術(shù)具效率高、成本低、不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢[2]。其對于環(huán)保工程的作用具體體現(xiàn)在以下三方面：第一，利用生物技術(shù)處理垃圾廢物，可使垃圾廢物內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將降解后的產(chǎn)物進行合理運用，可降低垃圾廢物給環(huán)境所帶來的污染程度。另，還可對廢物進行轉(zhuǎn)化處理，以提高其利用率。第二，經(jīng)生物技術(shù)處理后的污染物最終可轉(zhuǎn)化成氦氣、二氧化碳等，此類氣體具強穩(wěn)定性，有利減少大氣污染。另，整個過程當中，生物技術(shù)所采取的是直接處理法，有效減少了轉(zhuǎn)移次數(shù)，也降低了發(fā)生重復(fù)污染的可能性，具較高安全性和科學(xué)性。第三，生物技術(shù)中的酶促反應(yīng)是利用一種活性蛋白質(zhì)實施處理，其可使得多種生物技術(shù)于常溫環(huán)境下也能快速進行，整個過程簡便、靈活，且成本較低，反應(yīng)過程相對穩(wěn)定，最終還可取得良好的處理效果。

2 生物技術(shù)在環(huán)保工作中的應(yīng)用

（1）應(yīng)用于治理水污染。于水污染治理當中所應(yīng)用的生物技術(shù)主要包括生物膜法、生物及生態(tài)修復(fù)和活性污泥法。生物膜法是利用生長于固體載體表面的微生物處理有機污水的方法。生物膜是一種由密度較高的好氧菌、厭氧菌、真菌等微生物共同組成的生態(tài)系統(tǒng)，通過固體介質(zhì)以處理污水。生物膜法的處理原則是生長于固體表面的微生物可將附著于生物膜表面的液體有機物分解成氣體，再將氣體分解成有益氣體或其他有利物質(zhì)，而老化的生物膜在水的作用下不斷更新，從而可持續(xù)凈化被污染的水體。生物膜法具強處理和消化能力，可隨水質(zhì)量及水量的變化發(fā)生改變，且動力支持要求不高，具良好經(jīng)濟效益。被廣泛應(yīng)用于污水處理當中。生物及生態(tài)修復(fù)主要是利用微生物或植物等的生命運行規(guī)律，以將水體污染進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化或分解，從而實現(xiàn)水體凈化，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，從而創(chuàng)造適宜自身生長的良好環(huán)境。生物及生態(tài)修復(fù)具效果好、材料易得、消耗少等優(yōu)勢?；钚晕勰喾ㄊ抢盟w表面的懸浮微生物絮體采取好氧生物的方法對有機廢水進行處理，通過微生物所含真菌及細菌分解水體中的可溶性有機物，以實現(xiàn)污水凈化效果。同時，此法還具一定脫氮除磷效果。要注意的是，在應(yīng)用活性污泥法時，既要保證所使用活性污泥的量，同時又要避免污泥發(fā)生膨脹現(xiàn)象。此外，針對一些含有毒物質(zhì)的水源，也可利用生物技術(shù)進行處理，如重金屬、氰化物、有機酸、有機汞等。當前應(yīng)用于凈化污水的生物技術(shù)主要有固定化細胞技術(shù)和固定化酶技術(shù)。固定化酶技術(shù)主要是利用化學(xué)鍵合法，將水溶性酶與非溶性規(guī)模相互結(jié)合，從而形成一種酶的衍生物，此衍生物具一定催化活性，但不會溶于水[3]。在制備固定化酶時，微生物細胞也會被固定，從而形成固定化細胞，固定化細胞技術(shù)可有效處理被污染水源中的有機污染物和無機金屬等。（2）應(yīng)用于處理廢氣。于廢氣處理當中所應(yīng)用的生物技術(shù)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(zhì)將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相對簡單的無機物，最終降解成為各類無害物質(zhì)，如水、二氧化碳、中性鹽等。另，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(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并逐步氧化有異味氣體，從而實現(xiàn)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(xiàn)廢氣的除臭功效。另，附著于載體上的微生物還具物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用，因微生物生長需一定營養(yǎng)物質(zhì)，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(yīng)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(yīng)無異味，結(jié)構(gòu)均勻且具良好吸附性，如干樹皮、干草、塑料盒等。（3）應(yīng)用于處理污泥、土壤。于污泥、土壤處理當中應(yīng)用生物技術(shù)主要是處理其中所存在的金屬，所使用方法主要有微生物法及植物修復(fù)。利用微生物法處理污泥或是土壤中的金屬時，要特別注意PH值。在利用加速處理來轉(zhuǎn)變污泥、土壤中的金屬形式時多運用微生物特性，如代謝性、吸附性等。植物修復(fù)是指得利用植物對環(huán)境實施降解處理，多使用植物、微生物等媒介。植物修復(fù)技術(shù)簡便、環(huán)保，且具良好處理效果，但其對土壤具一定要求。此技術(shù)主要是利用植物的某些獨特特征，其中尤其重要的是抗金屬特性，以處理污泥或土壤中所含金屬，有效控制并降低其污染擴散的概率，改善泥土環(huán)境，提高泥土質(zhì)量。（4）應(yīng)用于消除化學(xué)農(nóng)藥污染。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，為防止農(nóng)作業(yè)生蟲生病，通常會使用大量化學(xué)農(nóng)藥。噴灑化學(xué)農(nóng)藥確實有利預(yù)防蟲、病，但縱觀多年實踐可以看到，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中所噴灑的大部分化學(xué)農(nóng)藥最終其實是進入了農(nóng)作物的生長土壤當中，這些化學(xué)農(nóng)藥經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)的不斷循環(huán)，最終會累積大量毒害，影響農(nóng)作生長環(huán)境。為此，近些年來，我國也越來越重視化學(xué)農(nóng)藥污染的消除。當前應(yīng)用于消除化學(xué)農(nóng)藥污染的生物技術(shù)主要為基因工程技術(shù)，其主要是通過改造一些可降解農(nóng)藥的微生物，以改變其生化反應(yīng)途徑，從而發(fā)揮良好的降解、消毒作用，以免產(chǎn)生負面效應(yīng)。因此，近些年來，我國不斷提倡并推廣使用生物農(nóng)藥，生物農(nóng)藥中的生物體在經(jīng)代謝后所產(chǎn)生的物質(zhì)不僅可將雜草去除，而且還可有效防止發(fā)生各類病蟲害。（5）應(yīng)用于處理固體垃圾。于固體垃圾處理當中所使用生物技術(shù)主要包括好氧堆肥法和厭氧發(fā)酵法。好氧堆肥法是利用處有氧自然環(huán)境中的微生物以分解固體垃圾中的有機物，使固體垃圾腐爛變質(zhì)最終成為肥料。具體地，在實際操作當中是將一定比例有機物及填充料相互混合，將其置于某個特定環(huán)境下使其腐爛。好氧堆肥法可使固體垃圾的堆放量有效減少，并為自然環(huán)境的良性循環(huán)提供肥料。厭氧發(fā)酵法是利用微生物的缺氧環(huán)境以降解固體垃圾，使其形成不會對環(huán)境造成污染的氣體，如二氧化碳、氦氣等，部分還為有效氣體，可用于日常生產(chǎn)及生活當中，既可有效解決環(huán)境污染問題，又可實現(xiàn)能源的二次回收利用，有利環(huán)保工程經(jīng)濟效益的提高[4]。（6）應(yīng)用于消除白色污染。白色污染歷經(jīng)很長一段時間都無法自行化解，既占據(jù)自然空間，又污染自然環(huán)境，部分白色污染還會慢慢融入土壤當中，但其又不會自行分解融于土壤當中，極大地影響了土壤環(huán)境，從而影響農(nóng)作物、植物等的生長，不僅影響我國生態(tài)環(huán)境，而且還會影響我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。為此，必須采取行而有效的措施以消除白色污染。利用生物技術(shù)消除白色污染主要是利用生物技術(shù)將白色污染進行降解，其原理是：選擇可降解白色污染的相關(guān)微生物，對其進行改造后制作成降解菌，此外還可分離克隆降解基因，將此基因?qū)胛⑸锂斨?，于一定條件作用下即可快速降解白色污染。（7）應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工程?，F(xiàn)生物技術(shù)快速發(fā)展，因具快速、靈活等優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于環(huán)保工程當中，并發(fā)揮著非常重要的作用。環(huán)境監(jiān)測工程是環(huán)保工程的重要組成部分，近些年來，在環(huán)境監(jiān)測工程當中也不斷引入生物技術(shù)。當前應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測工程當中的生物技術(shù)主要有：利用細菌總數(shù)及糞便污染指菌檢測水質(zhì)；利用發(fā)光細菌監(jiān)測環(huán)境當中的有毒物質(zhì)；利用藻類生長測量監(jiān)測水質(zhì)的霉性。另，在監(jiān)測石油污染土壤時，利用核酸雜交法還可檢測部分烴解基因。實踐表明，石油污染土壤當中的烴解基因的檢出率較其他未含污染樣品明顯更高。污染越嚴重，烴解基因含量就越高，利用核酸交雜法所檢出的烴解基因的概率就越大，從而對石油給土壤所帶來的污染進行客觀、科學(xué)評價。

總而言之，生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保工程當中既是社會及科技發(fā)展的客觀要求，同時也是為遏制環(huán)境進一步惡化的必然選擇。現(xiàn)生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)保工程各領(lǐng)域，并發(fā)揮著越來越重要作用?？茖W(xué)合理利用生物技術(shù)不僅可有效治療被污染的環(huán)境，而且還可避免在治理的過程當中產(chǎn)生二次污染，保障環(huán)保工程的經(jīng)濟效益，以提高我國環(huán)境治理水平，促進我國社會、經(jīng)濟及環(huán)境的和諧、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]鐘志遠，王業(yè)貴.生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用探究[J].低碳世界，2017（09）：23-24.

[2]杜靜盛，何雯艷，陳杰.生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（10）：156.

[3]張玉玲，戰(zhàn)立偉.淺談生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016（08）：169.

[4]王楠.生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用探討[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（16）：59.endprint