对现代生物技术在水污染控制中的应用的研究

发表时间:2019/5/14   来源: 《青年生活》2019年第02期   作者:田鑫
[导读] 摘要:随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。

        摘要:随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。本文主要阐述了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

        关键词:生物技术,水污染,污染控制,应用研究

         一、现代生物技术的内容与特点 近些年来,随着现代生物技术突飞猛进地发展,包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程以及生化工程所取得的成果,利用生物转化特点生产化工产品,特别是用一般化工手段难以得到的新产品,改变现有工艺,解决长期被困扰的能源危机和环境污染两大棘手问题,愈来愈受到人们的关注,且有的已付诸现实。 生物技术以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;生物技术在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染,开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;生物技术可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

        二、固定化微生物技术在废水处理中的应用 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用。

        三、生物修复技术在废水处理中的应用 生物修复技术是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为二氧化碳和水或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明 ,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:经济,仅为物化法30%-50%;对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;最大限度地降低污染物的浓度;修复时间较短,就地修复,操作方便。但生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因。


        四、生物强化处理技术在废水处理中的应用 为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显着效果。生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。

        五、微生物水处理剂在废水处理中的应用 微生物水处理剂主要集中在以下几个方面: 1.微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例。 2.生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。 3.微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。 结束语: 随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。 现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物、构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法、开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂、着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持这四个方面进行深入研究 。

        参考文献:

        [1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.

        [3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3(10):28-35.

        [2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22(9):7-9.

        [3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3(10): 28-35.

        个人简历:田鑫,籍贯:贵州省六盘水市。学历:本科,就读于农学院,学号:0514150224,研究方向:生物技术。

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