孙启超
身份证号码:37091119870311**** 山东省淄博市 255000
摘要:生物核心技术能够更有效地应对当前形势下各种生存环境危机所带来的挑战,在未来具有良好的应用和发展前景。许多研究者认为,传统的生物技术由四部分组成:微生物工程、酶工程、组织细胞工程和基因工程。各种技术都有各自的科学理论特点和适用范围,但它们并不是相对独立的,而是紧密联系在一起,相互补充,逐渐形成了一个完整的体系。
关键词:环境工程;微生物;分子生物技术
引言
生物强化技术又被称为生物增强技术,最早出现在20世纪70年代,在80年代后被广泛应用到企业污水治理之中。如今的生物增强技术在传统生物处理系统上增强,并具备相应的降解、去菌功能,该技术的核心是培养菌以及投放菌的环节,是一项污水预处理技术。从应用范围以及应用价值上看,生物增强技术研究十分重要。
1生物强化技术作用及机理
生物强化技术主要应用微生物直接分解污水中的底物,并应用共代谢技术降解污水中的其他微生物。该技术应用机理包括三类:①直接作用类;②共代谢作用类;③水平转移类。直接作用类直接利用微生物分解功能,共代谢类中某些微生物不能被微生物直接降解的情况下,在其他底物的共同作用下实现降解目标物,改变污染物结构,实现治理目标。水平转移类通过引入特定基因微生物的方法,使其可以与自然基因产生交换以及代谢途径,进而实现对污水中有机物的科学降解。该技术主要应用生物强化菌剂实现污水治理,是一种预处理方法,如何培养以及投放菌剂是关键环节。
2影响环境工程建设的要素
2.1环境工程自身的因素
环境工程的建设不仅会受到企外界因素的影响,也会因为受到自身因素的影响而出现各种问题,比如说环境工程建设的水平、环境管理和治理技术,这些都会直接的影响到环境工程建设的质量,如果不对这些问题进行及时的改进就没办法满足环境工程的相应需求。
2.2人为因素
在开展环境工程建设的过程中,需要将自然环境与人文环境结合在一起,让人们的环境保护意识可以得到很好的提升。在开展环境工程建设的时候,如果没有足够的环保意识作为支撑,就会出现一边治理一边破坏的问题,尤其是人们生产生活中的污染问题已经变得越来越多,不进行及时的控制就会给环境工程的建设带来不利的影响。
2.3自然环境恶化
在社会经济不断发展的背景下,工业生产和日常生活都开始产生大量的废物和污染物,这些污染物会给自然环境带来极为不利的影响,因此在环境工程建设的过程中也会受到不少困难的影响。
3生物强化技术在水污染治理中的应用
3.1分析生物的多样性
自然环境中存在着大量生物种类,由小到大数量也非常多,其中也包含着大量的微生物。在当代工业不断发展的影响下,环境污染的问题变得日益严重,使得环境问题也成为大家普遍关注的话题,要想对环境进行详细的了解,需要从环境上入手,做好对生物群的研究,只有这样才能更好的实现对环境的保护。将分子生物技术应用在土壤、水体当中,可以实现对其中微生物多样性的分析,也能对环境工程构筑物中的微生物进行定性和定量的检测,通过这样的方式来为环境工程中的构筑物设计提供参数和工艺操作的依据,并为其维护工作提供更为强有力的支撑,同时为各种工艺所发生的反应来提供更多的参考和依据,避免出现问题。
3.2降解环境污染物
在现代经济的不断发展影响下,工业化的水平也随之不断强化,同时也导致污染化的问题越来越突出,使得污染问题成为当今世界上都在重点关注的内容。污染物产生会给人们整个生活和工作环境都造成不利的影响,也会在很大程度上影响到人们的生存健康性。当今时代的诸多污染物都是由大量化学品导致,使其难以降解,并且无法得到很好的处理,因此需要研制出更多现先进的处理技术。分子生物技术的出现和发展能够在污染物的降解工作中提供更多的应对方略,不仅能够对当今时代的发展需求进行满足,也能让降解效果得到更好的提升,已经成为人们重视的重要内容。对于已经受到污染的水体和土壤来说,采用微生物无公害的方式来实现降解是未来环境工程治理的重要发展趋势,对构建环境友好型社会具有重要的促进性意义。
3.3物种疾病免疫测定法
我们可以通过测试物种体内功能的免疫能力来检测系统的功能,并且可以通过环境测试来检测各种毒性以及具有不同抗原特异性或抗体的物质。在检测过程中,该法具有反应性强、灵敏度高、特异性高、操作更方便、成本低等特点。目前,它已被广泛用于环境污染物实时动态监测的领域。
3.4土壤修复的应用
土壤生物修复技术具有环境友好、成本低、可原位处理等多种优点,已经成为当前阶段需要重点研究的热点内容。有益的微生物一般都可以利用自身的代谢作用来实现对土壤中有机污染物的分解,它所分泌的有机酸、铁载体等物质可以让重金属转化成为无害化的状态。除此之外,根际微生物能够对植物的生长产生重要的协助作用,这对土壤修复具有重要的促进性作用。通过对分子生物技术进行利用,可以实现对菌种的筛选,选出具有高效代谢能力的菌种。同时还能实现对微生物修复过程中群落动态变化的观察,能够让土壤生物修复的机理可以得到进一步的了解,让土壤生物技术可以在实际中得到更为优化的应用。
3.5菌剂在水污染治理中效果分析
3.5.1去除效果
菌剂在水污染治理中的应用可以有效提高系统对目标物的去除效果。相比其他方法而言,生物增强技术在污水生物处理上更具有针对性,将降解菌投入活性污泥反应器之中,菌剂在反应器中的作用时间长达2个月,对苯酚等物质的降解率可以达到95%以上。对比没有加入菌剂的反应器,污水中苯酚去除效率仅仅在40%左右,并处于持续降低的状态。将生物接触氧化技术与生物强化技术结合,投入降解菌以及其他的菌类,并对其进行挂膜处理,等系统趋于稳定之后,控制水的停留时间并考查菌类对污水苯酚物质的去除率,发现降解速率比原本系统中的降解速率提升2倍以上。
3.5.2泥性改善效果
生物强化技术通过投菌的方式可以有效改善污水处理系统的污泥性能,在增强活性的同时减少产量,减少污泥膨胀发生率。采用生物强化技术的污泥系统可降低20%以上容积,最高可以达到30%。向活性污泥反应器之中加入混合湿菌体,与未加入湿菌体的污水进行比较。实验结果表明,使用生物强化技术的反应器沉降性能良好,且下降速率明显大于对照组。可以了解到,生物强化技术在污水治理中的应用可以有效改善活性污泥的沉降功能与絮凝功能,使用该技术的污泥边缘清晰,颗粒均匀,效果良好。
结语
总而言之,生物强化技术在水污染治理中已经逐渐普及,具有广阔的应用前景。但其在规模化应用上仍存在一定的难题,在可持续发展理念下应用此技术,应进一步加强对基因工程的研究,加强生物强化技术的净化功能以及安全性,并在满足低能耗、高效率的基础上,普及该技术。此外,废水中的成分比较复杂,依靠生物强化技术无法达到预期的目标,可能会导致失败,需要相关人员进一步加强对生物强化技术的研究。
参考文献
[1]卫雪晴.河长制背景下流域协同治理问题探讨:基于共容利益理论[J].四川环境,2021,40(1):223-227.
[2]翟建,姜春华.信息化背景下高职课程项目化教学改革与实践:以水污染治理与资源化技术课程为例[J].辽宁高职学报,2021,23(2):41-44,74.
[3]马小剑,周建飞,曾运航,等.制革废水中总氮的高效去除——用乙酸钠促进反硝化作用[J].中国皮革,2020(4):54-59.