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生物技术在环境保护中的应用研究

2017-11-01储成运张群

世界家苑 2017年11期
关键词:生物技术环境保护

储成运 张群

摘 要:随着我国工业化进程的不断加快,带来GDP提升的同时,也导致很多自然环境受到了较大的损伤。而生物技术通过对生物体的间接或者直接利用实现对环境污染的较好治理,相对于其他方法有着成本低廉、治理效果好等方面的优势。因此,对生物技术在环境治理中的应用进行分析有着较为重要的意义。

关键词:生物技术;环境保护;可再生资源

中图分类号:X321文献标识码:A

引言

在经济全球化的时代背景下,财富的积累促使企业在换型升级的过程中更加注重对环境资源的保护和开发。传统的思维方式和单一的解决途径,使人类逐渐尝到了追求效益、忽视资源的发展苦果,我们正面临着有史以来最为严重的生态环境危机。生态环境作为人类生存和发展的基本条件,必须要进行可持续的开发和利用。如何实现现代生物技术对环境保护的促进作用,以洁净的生物能源加速环境保护工作的发展成效,在当前经济建设中显得尤为重要。

1生物技术应用于环境保护中的优势

将新兴生物技术应用于环境保护领域,一方面可以加强环境保护和治理的程度,另一方面也能减少治理的资金成本。通过运用酶技术和细胞技术,改变了以往的传统治理方案,而且从总体上节约了治理成本,效果显著,加强了环境保护。新兴生物技术具体应用在环境保护领域拥有以下3种优势:

1.1不受气候等条件的限制

通过将生物技术运用在环境保护中,利用特殊的化学反应将废弃污染物进行降解,并且化学反应可以随时随地发生反应,不局限于特定的条件和场地。根据生物技术化学反应这种不局限条件的优势,才有机会进一步扩大使用范围,从整体上完善环境保护的治理工作和水平。

1.2能创造出可再生资源

生物技术的另一项优势是将废弃污染物利用生物技术的处理转变为可利用的再生资源,将废弃物“变废为宝”,节约了资源成本,加快了循环利用。以城镇农村沼气池循环生态系统为例,通过对动物和人类的粪便进行处理,不仅从源头上解决了废弃污染物,还可再生出了新能源沼气,完成了环保再生的工作,节省了资源的成本和利用。

1.3彻底去除有害污染物

生物技术的分子技术中将污染废弃物的分子结构重新排列,转变成无污染的新物质,主要由水和二氧化碳组成。从分子结构对废弃污染物进行了清理和处理,不仅对废弃物进行了清除,还解决了环境污染的问题,效果显著,转变得很彻底。

2生物技术在环境保护中的具体应用要点

2.1废气资源在现代生物技术中的发展

从上世纪开始,生物技术对于水资源的净化已经有了突飞猛进的发展,但是在废气管理上,生物技术对于工业废气的处理还较为局限。从发展前景上看,现代生物技术中包含了很多处理优势,包括生物洗刷、生物吸附、生物过滤等形式。这些突出的优势有效的弥补了传统废气处理中的技术劣势,通过吸附法、过滤法两大方面,确保工业废气中的一些含有酚、胺、乙醇的有害物质能够被有效的过滤和净化。借助于现代高新技术手段,生物过滤的方式逐漸依附于网络化,对于有毒有害废气的降解,已经达到了一定的水平。例如,德国在这一技术研发渠道上,创新性的提出了生物膜过滤处理技术,将空气中的氯化铵清除到了百分之八十五之上。

2.2生物净化污水

固定化微生物固定化技术是1970左右时固定化酶技术,通过物理或化学手段将游离微生物固定在有限的领域内,使它们保持活跃和重复使用的一门生物技术。它可用来实现降解高浓度有机废水、有机废水和其它废水处理印染废水。废水中含有氮,对一些特定的优势物种已被修改或创建的,这些特定的细菌如脱色菌,假单胞菌菌脱氮除磷的固定化。细胞密度增大,大大提高了处理效率,尤其具有难降解有毒物质的明显优势。强化生物处理技术是强化生物处理技术,提高废水处理效果,对废水进行高应变加上从自然界中筛选出的优势菌株或由基因组合技术产生的一种去除一种或一种有害物质的废水。主要的原理为:直接在废水外产生生物膜的形成,也可附着在载体或自由状态;加强引进的生物制剂,主要用于城市污水处理,有机物去除率可显著得到提升。固体材料将减少,硝化作用增强以提高氮污水除磷去除效果;这种方法在中国的成就,近几年更是成功的,一百升的污水,生物酶降解活性足够的生存率达到百分之九十。固定化生物技术将特定的微生物封闭在高分子网络载体中,使细胞脱落少,活性高,从而提高优势微生物的浓度。

2.3化学农药污染的消除

通常来讲,在田地里至少遗留有会有8成以上的化学杀虫剂成分,这一点代烃类农药的危害尤为严重,使生态环境中存有有毒物质。因此人们一直以来一直希望开发一种对环境和人类的安全更为有效的途径,利用微生物分解杀虫剂,杀虫剂来减少对环境的土壤污染。一些微生物是利用矿化来将农药作为水和二氧化碳缓慢稀释;部分总代谢效应,农药可以改变为能够中间体的化学反应,然后留在空气中杀虫剂去除,这种消除农药的方法操作过程不简单,在消除残留农药同时有负面影响。为了防止负面影响,有必要使用DNA重组技术对农药进行分解,可影响微生物的变化,改变生化反应的方式,达到最佳的农药杀虫效果。要彻底消除农药对环境的污染,可以普遍获得生物农药。

2.4酶工程在环境治理中的具体应用

首先是固定化细胞技术,其包含有固定化细胞、固定化酶两类,可将微生物浓度较好提升,化学反应的速度也大幅度加快,特别是在环境污染治理中使用的微生物数量会大幅度降低。同时,在环境治理过程中,微生物处于高分子材料的包裹中,对于外界环境的承受能力较好,所得到的反应产物也相对容易提取,整个操作也相对较稳定,应用前景非常好。

其次,在对废气、废水进行处理时,可使用固定化细胞技术,其在具体使用时,适应性较强,不需要专门进行提取酶操作,成本总体相对较低,操作的稳定性也较好,当前国内在进行废水处理过程中,已经开始广泛使用这种技术,取得了较好的废水治理效果。

2.5生物技术在土壤污染治理中的作用

用生物技术处理土壤的污染主要是靠生物的作用将重金属从土壤中加以吸收或者固定在生物体内部,通过生物的各种生命活动进一步将重金属变为重金属的化合物或者离子盐从而使之无害化。这样处理之后的土壤毒害性大大减弱,再适当的用植物进行绿化处理就能增加土壤中的有机物数量,使得原本不适宜生长植物的土壤能够正常生长植物,实现被污染土壤的治理目的。

2.6生物技术在固体废弃物处理中的应用

生物技术在处理固体废弃物的时候主要还是处理其中的有机污染物,比如说排泄物、有机污泥和各种农作物的秸秆等。对于这些废弃物,利用好氧细菌进行堆肥处理和厌氧细菌进行发酵处理是行之有效的解决方法,在细菌的作用下有机物被快速分解为无公害的物质,期间产生的能量还可以通过一定的装置进行回收利用,更好的节约能源。

结束语

时代的发展与进展离不开现代生物技术的应用,如果人类还是只重视眼前的利益,而不关注环境污染带来的危害,那么最后只能自食恶果,如果想要生活得更加舒适,就必须保护好我们赖以生存的环境。目前我们环境治理依托现代生物技术已经有了不小的进展,因此我们更应该重视这门科学技术,不停深入发展,使现代生物技术更好的为我们的生产和生活服务。

参考文献

[1]康燕.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].城市建设理论研究:电子版,2016(6).

[2]蒋国平.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].工程技术:全文版,2016(7):00260~00260.

[3]刘彪.探究生物技术在环境保护中的应用及前景[J].房地产导刊,2015(9).

[4]刘旭,王康康.浅谈生物技术在环境保护中的应用及前景[J].工程技术:全文版,2016(11):00268~00268.

(作者单位:安徽信科检测有限公司)

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