环保工程中生物技术应用的研究

环保工程中生物技术应用的研究

刘涛涛

景津环保股份有限公司

摘要：从目前的情况来看，生物工程技术在环境保护中得到了广泛的应用，效果显著。它是一种新的环境保护手段。生物工程技术是在生命科学的基础上发展起来的。同时，它融合了多个学科，具有综合性和综合性的特点。随着生物工程技术的飞速发展，其应用范围不断扩大。将其引入环境保护，可以有效控制环境问题，促进社会经济健康发展。

关键词：环保工程；生物技术；应用

1现代生物工程技术与环境保护

现代生物工程技术是基于DNA分子技术的多种因素的总称，如基因操纵、酶构建、细胞构建和微生物结构。在医学研究、食品工程和作物改良等领域，现代生物工程技术不仅发挥着重要作用，而且在环境生物学和环境污染监测方面也发挥着重要作用。生物工程技术是一门前沿技术，自20世纪80年代以来受到全球研究机构的广泛关注。生物工程不仅是21世纪最重要的技术支柱之一，也是最重要的发展领域之一。生物工程技术是促进自然资源可持续利用、控制生态恶化趋势、遏制环境污染的有效手段。首先，通过生物工程利用发酵技术分解污染物的分子结构，最终产物几乎是无毒无害的稳定物质，如甲烷、氮气、水和二氧化碳。由此可见，生物工程技术是消除污染最彻底、最安全的方法，也是优先修复有机废物的第一项技术。酶反应是生物工程技术的基础化学反应工程。反应在中等条件、大气压和接近室温下进行。酶作为一种活性蛋白在反应过程中起着生物催化剂的作用。与高温高压化学工艺相比，生物工程技术大大简化了反应条件，大大降低了绿色生物质的生产成本，一些化学品和物种可以完全替代。

2生物工程技术在环保工程中的应用

2.1生物修复技术在土壤污染治理中的运用

2.1.1微生物修复技术

土壤中含有的微生物具有体积小、繁殖快、代谢能力强、适应性强的特点^[5]，因此，其可用于土壤中重金属和有机污染物的处理。在实际应用中，微生物是通过吸附、富集、降解、溶解来完成土壤的修复。(1)吸附是通过微生物表面的电荷进行带电离子的吸收，或利用微生物摄取必要的影响元素来实现污染的生物化吸附。(2)降解是细菌或真菌基于生物降解原理，对土壤中的有机物和重金属进行剔除。(3)溶解沉淀是土壤中的生物通过代谢活动产生有机酸来溶解或去除重金属。

微生物的修复技术有原位修复和异位修复之分。原位修复有对应投菌法、生物搅拌法等，而异位修复主要是对应土地填埋法、预备床法、泥浆生物法等。在实际应用中，一般会根据土壤的实际污染情况来选择修复方法。在应用微生物修复技术对土壤进行修复时，对于特殊的土壤污染物，可以选择人工辅助的方式大量投放微生物，以提高污染物的去除效率。

2.1.2植物修复技术

植物修复技术的修复主体是植物本身。这些植物一般具有忍耐和富集的化学属性，基于其生理生长特性，来完成土壤中污染物的转移、容纳或转化处理^[6]。植物修复技术的主要优势是占地面积小、投入成本少、环境影响小，因此具有广阔的应用前景。但植物修复也有自身的局限性，如修复范围较小，修复周期较长，修复效果在短时间内不够明显等。此外，植物修复也存有争议，如果修复植物处理不妥善，残留物可能会引发环境的二次污染。

目前常见的植物修复技术主要是植物提取、植物挥发、植物稳定、植物过滤四种方法。(1)植物提取法是选择富集能力较强的植物，让其吸附土壤中的污染物，以人工或机械的方式收获植物的地上部分，从而去除土壤中的污染物。(2)植物挥发法是发挥植物根系分泌的特有优势，进行土壤中污染物的吸收处理，再将吸收植物体内的污染物转换成可挥发物质。(3)植物稳定处理方法是利用绿色植物来吸收有害物质，并及时将其转化为无害的物质。(4)而植物过滤法则是让植物根系吸收、吸附土壤中的重金属元素等，以达到科学过滤的目的。

常用于土壤污染治理的修复植物有乔木、灌木、草类及农作物、水生物等，一般会选择生长速度快、根系生长力强的植物。而芦苇、沙枣等在土壤污染治理效果比较明显，特别是用于被石油污染土壤的修复。

2.2水处理中的生物工程技术

2.2.1生物膜法

首先将水中获得的有机生物膜放入氧气循环中分解，然后放入盐酸层分解厌氧菌，最后冲洗水层中的气化生物膜。这样，新的生物膜将再次生长。如果重复这个过程，污水将被净化。这是一个叫做生物膜的过程。生物膜法的优点是：（1）性价比高；（2） 污泥含量低，固液分离容易，动态性能比高；（3） 良好的硝化性能；（4） 较强的温度和水质变化处理能力。

2.2.2活性污泥法

该方法是一种利用微生物处理废水的方法。含有有机物和好氧微生物产生的微生物的活性污泥是一种易于与水分离的黄褐色物质。活性污泥中的微生物是分解污染物的主要物质。真菌和细菌可以直接从可溶性有机物中获取营养。腐生微生物在这一过程中起着重要作用。

2.3肥料污染控制

我国是一个农业大国。农作物种植在不同的地区。施肥可以提高产量。但是，过量施肥会导致土壤硬化，一些未被吸收的化肥会渗入地下，污染水源。防治病虫害最直接的方法是喷洒杀虫剂。如果浓度过高，吸入后会污染空气，对人体健康造成损害。为了改善农业生产中的环境污染，我们应该有效减少化肥的使用，加强固氮技术的应用，以确保作物能够吸收空气中的氮，减少空气污染。化肥污染的危害不可低估，涉及水源、大气等方面。因此，有必要加强生物工程技术的应用，减少化肥污染的危害。分析化肥污染的特点，发挥生物工程技术的作用，解决当前存在的问题，优化作物施肥方法，对我国农业发展具有重要意义。

2.4提倡节能减排技术

节能减排技术是现今环境工程建设提倡的主要技术，更是确保现代环境工程建设持续发展的重要技术。节能减排技术是在实施生态环境保护的基础上发展的，能够有效控制资源的消耗与浪费。节能减排是中国工业生产发展的重要理念和发展趋势，能够在工业生产中提高资源的使用率，合理控制污染物的产生和排放，更好地保护环境。近几年，中国更加注重环境工程建设改革，也更加注重环境保护的管理，对于污染现象严重的重工业地区，进行环境监管时，需要对生态环境保护提出明确的规定和要求，确保工业生产顺利进行，进而在保护生态环境的同时，也能够控制环境污染问题。在工业企业的生产中，能源消耗和资源管理都是重点内容，只有严格地对其进行管理，才能够有效应对环境污染问题，提高环境保护质量。

2.5做好工业生产的改革

现代工业生产发展中，节能减排理念的落实应该建立在环境保护与监督的基础上，确保工业监督与环境管理的质量，避免资源过度消耗，减少污染物的排放量。对此，工业生产改革要得到重点落实。具体来说，需要优化传统生产工艺流程和技术，减少并控制生产加工中污染物的产生，同时也要合理控制能源的使用与转化，这样可以降低生产成本，对环境进行保护。为此，工业生产部门要做好节能减排的落实，探索和创新生产技术，确保企业能够长久稳定地发展，为后期环境工程建设奠定良好的基础，同时也能促进生态、社会共同发展。

结论

综上所述，在社会经济发展过程中，我国的环境污染问题变得更加复杂，这使得治理工作面临不小的困难。为了满足实际需要，应有效利用生物工程技术解决水污染、土壤污染等各种环境污染问题，从而有效改善自然环境。生物工程技术在环境保护中的应用具有广阔的发展前景。因此，有必要加强研究，不断提高环境保护水平。

参考文献：

[1] 陈旭.环境工程中现代生物技术的运用[J].建筑工程技术与设计，2019(16):595.

[2] 奚洋.生物技术在环保工程中的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2019(30):3514.

[3] 彭禹菘.浅析生物技术在环保中的应用[J].化工管理，2019(25):24.

[4] 郝锋军.生物技术在环保工程中的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2019(22):650.

[5] 张若楠.浅谈现代生物技术及环境保护[J].赤子，2019(5):129.