柴静《穹顶之下》成为2015年最受关注的环保公益宣传片“,拒绝雾霾,还我一片蓝天”表达了我们共同的心声,生态环境保护也重新进入公众的视野。生物技术即主要利用工程技术原理以及生物有机体或者其组成部分,以生命科学作为它的基础的一项综合性的科学技术体系。通过生物技术处理污染物,无毒无害,在生态环境保护中得到了广泛应用。
1我国生态环境现状
随着我国工农业的迅速发展,环境污染问题也随之而来,主要体现在空气污染、水污染、土壤污染、固体废物污染等几个方面。目前我国的生态环境基本状况属于局部在改善,整体在恶化,环境的破坏速度远远超过了我国环境的治理速度,生态赤字程度在不断扩大。生态环境作为一种全社会共享的公共财产,它的好坏程度,直接影响着所有人的利益。
2生物技术在环境保护中的实际应用
随着分子生物、细胞融合以及基因工程等生物技术在不断发展和完善,生物技术的研究领域也在不断的扩大,现已经发展成为解决生态环境污染问题的重要手段之一。
2.1生物技术在土壤污染治理中的应用
生物技术在土壤污染治理中的应用主要体现在重金属污染的修复中,修复重金属污染的过程,主要是通过植物或者微生物的生物作用来达到净化和消减土壤中的重金属,从而降低重金属的毒性。土壤中的重金属通过生物作用转变成化学形态,其化学形态可以使其固定或者解除其毒性。经过净化和削减的重金属通过生物吸附功能又进一步的减少了其在土壤中的含量甚至消除。土壤中的重金属含量减少或者被完全去除后,其有机质的含量才能够提高,生态结构才可以得到很好的改善,从而得以更好地固定土壤,避免水土的流失。
2.2生物技术在水处理中的应用
污水中含有很多成分复杂的有毒物质,生物技术有利于改善水体的质量以及治理水体污染。水体中的一部分有毒有害物质可以通过微生物自身的新陈代谢等生命活动来去除;在污水处理方面,固定化酶技术是应用最为广泛的生物技术。固定化酶技术通过化学键合法或者武力吸附法来使得水溶性酶与水体中不溶性载体结合,使得固定化酶变成保留催化活性但不溶于水的衍生物,这种方式可以有效地处理污水中的有机物污染。另外,活性污泥法、人工湿地处理系统工程、生物膜处理法等等方式都是常见的改善和处理水污染的生物技术。
2.3生物技术在废气净化方面的应用
将生物技术应用于水体的改善和水污染的处理方面已有很长的历史,但是该技术应用于废气治理方面的时间还很短,研究范围和深度也是有限的。上个世纪80年代末期,很多学者已经开始研究将生物技术应用于工业废气的净化处理方面。吸附法和过滤法是目前生物技术应用于废气污染处理的主要技术,在含有乙醛、酚以及胺等空气污染区主要采取吸附法来净化空气,通过吸附法处理后,上述污染物气体的去除率可以高于百分之九十。生物过滤法主要用于臭味废气的降解方面。当代采用生物技术处理废气方式与传统废气处理工艺相比具有高安全性、成本低、效率高等优势。
2.4生物技术在固体废物处理中的应用
随着社会工业化程度的加深,固体废物也越来越多,如生活垃圾、建筑垃圾、工业和农业生产废物等。生物技术可以将固体废物进行资源化、无害化、减量化处理。通过这种方式的处理,固体废物可以成为用于农业生产的肥料或者其他有用产品,实现变废为宝。生活垃圾一般采取堆肥工艺进行处理,具体可以分为厌氧堆肥和好氧堆肥,高温好氧堆肥是当下研究的最为热门的工艺。采用高温好氧堆肥产生的肥料可以有效地改良土壤、增强土壤中的肥效。通过生物技术处理,城市生活垃圾可以变废为宝,实现垃圾资源化,最终达到保护环境的目的。
3生物技术在环境保护中的发展前景
3.1微生物脱硫技术的开发
煤的燃烧会产生大量有毒气体SO2,造成空气污染。如果利用微生物脱去煤中含有的无机硫和有机硫,就可以有效地控制煤在燃烧过程中有害气体的排放。这些微生物包括氧化亚铁硫杆菌、硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本已通过利用氧化亚铁硫杆菌来脱除H2S,且脱出率已达到99.99%。在燃煤的处理过程中,可以将微生物脱硫技术和浮选工艺相结合来实现煤与黄铁矿分离,达到清除或者降低燃煤排放SO2的目的。另外,微生物还可以应用于石油的脱硫。今后,微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养,配以清洁技术的研究领域将会备受关注,同时也会成为解决原煤燃烧产生SO2污染的最佳途径。
3.2其他方面的技术开发
首先,水污染治理工艺需要进一步完善。好氧与厌氧工艺相结合、无公害化的生产工艺过程以及特殊功能的微生物培养研究等方面是今后主要研究和发展方向。其次,开发难降解污染物处理技术。医疗废物、塑料、橡胶制品等都属于难降解的污染物,开发难降解污染物的处理技术是现代生物技术发展热点之一。再次,生物传感器的研制。生物传感器可以自动实施连续监测,判断环境污染的发展趋势,探索环境中的污染物的迁移变化以及降解规律,监测污染物突变成因,分析污染物的来源,从而使得环境监测更加便捷、灵艺术论文题目敏。最后,与其他技术相结合。生物技术的发展离不开与科学技术的配合,与其他相关科学技术的结合可以增强处理效果,提高处理效率。
作者：刘雨琦 单位：莱芜市莱钢高级中学
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