分析环保工程中生物技术应用的重要性
DOI: 10.12721/ccn.2023.157055, PDF, 下载: 108  浏览: 1346 
作者: 孟庆为
作者单位: 四川省崇州市崇庆中学,611230
关键词: 环保工程;生物技术应用;重要性
摘要: 在环保工程中的应用当中,生物技术具有工程成本低、工程效率高、二次污染少的优势。目前工业化生产规模逐渐扩大,对生态环境造成的破坏也越来越严重,为了使人们的生活环境更健康,就应当加强环保工程的开展,可以运用生物技术来抑制环境持续恶化的情况。

引言

生物技术凭借着成熟的技术、较低的成本及并不会随技术使用而给水资源带来二次污染的突出特性,成为目前治理水污染问题的主要技术。环境生物技术已经为水污染治理做出了突出的贡献,但就现阶段而言,环境生物技术的巨大潜力还没有被充分挖掘,仍需要在环保领域对其进行不断地探索和研究。

1.环境生物技术的基本概念

环境生物技术是一门新技术,社会发展、环境问题的日益严重也让环境生物技术从新兴学科、边缘学科逐渐变成备受人们关注的重点学科、热门学科。环境生物技术主要包括生物技术工程学、环境学和生态学等;环境生物技术就是通过利用生物生理活动来净化和改善环境的。合理应用环境生物技术不仅能够达到防治水污染的目的,还能净化已污染的水源,能够将已被污染的物质转化为可再利用的宝贵资源。在逐渐将环境生物技术与水污染治理结合的过程中,环境生物技术突出展示了其优点。从生物角度来看,生物吸附力强、沉降能力强、降解能力强,这就保证了生物能够很好地吸附水源中的污染物,也能够在沉降后被更好地处理和降解掉,这极大地提升了水污染的处理效率。环境生物技术凭借着成熟的技术、较低的成本及并不会随技术使用而给水资源带来二次污染的突出特性,成为目前治理水污染问题的主要技术。环境生物技术已经为水污染治理做出了突出的贡献,但就现阶段而言,环境生物技术的巨大潜力还没有被充分挖掘,仍需要在环保领域对其进行不断地探索和研究。

2. 环保工程中生物技术应用

2.1在处理固体垃圾方面的应用

在日常生活中到处可见固体垃圾,针对这些固体垃圾,要采取生物技术对其进行治理。一般比较常用的方法是好氧堆肥法和厌氧发酵法,好氧堆肥法是通过人工干预的方式,合理地运用好氧细菌对微生物的数量、种类进行科学有效的控制。人们可以将有机物进行生化降解起到较好的治理效果,在具体应用过程中是要将填充料和有机物进行混合,而厌氧发酵法是使固体垃圾处于缺氧的状态,将固体垃圾转变为二氧化碳和甲烷,从而达到降解目的,减少对环境的污染。

2.2在环境监测中的应用

生物监测技术的核心内容由生态系统来完成,而生态系统较为复杂,不同的生物既紧密关联,又互相制约。同时,生物与环境也有着紧密的关系,它们可以作为媒介和向导,将外部的物质输送到自己所在的环境中。需要注意的是,环境的承载能力是有极限的,一旦生物数量超过了最大负荷,或者生物污染过多,都会造成生态系统的巨大改变。比如,一旦土壤被污染,就会影响到作物,导致作物减产,甚至不能正常生长。可见,物种变异是环境变迁的一个重要因素,可以通过其对环境的影响进行分析,并将其纳入到环境监测中。生物监测技术有很多特性,比如分布在不同的区域,技术涉及多个领域等。事实上,我们可以把生物监测看成是一种环境监测项目,它的研究对象是城市中的生物,根据城市特定地区的污染状况,可发现其分布与积累具有很强的规律,因而在制定相应的对策时,须充分考虑其特殊性。

2.3生物技术在废气处理中的应用

由于微生物对不同污染物的适应性较强、较快,并可通过自身的新陈代谢作用转化和降解污染物,因此生物处理技术相比传统的物理、化学法等废气处理技术具有很大优势,包括废气处理效果好、基本不产生二次污染、基本建设投资和实际运行费用低、设备操作安全性好、便于管理等。废气生物法处理技术具有运行工艺操作简单、长期维护成本低、废气处理效率高、设备运行安全性高、基本不会产生二次污染等优点,是各国应用研究的重点,但是目前国内废气生物处理技术的研究和实际工程应用还不够成熟深入,需要进行深入研究的方向包括:(1)生物处理技术目前主要应用于成分简单的中低浓度的废气处理,需要进一步研究如何将其应用于高浓度废气的处理;(2)研发高性能的填料,提升填料的表面性能、有效使用面积及使用寿命,同时改善填料在处理设备中的布设方式,进而增加污染物与填料中微生物的有效接触面积;(3)对于难生物降解的废气污染物,通过筛选培养具有高效降解能力的微生物菌群,或者从特定单位购买微生物降解菌来提升废气的净化处理效果,同时可采用分子生物学技术,研究生物处理系统中起主要作用的优势菌株的组成特征,从而为处理特定污染物的微生物菌群的选择提供依据;(4)改进生物反应器的结构和设备运行的自动化水平,提升设备的冲击负荷及污染物的传质效果。

2.4水生态生物监测应用

自然水域中生存的各类生物和水环境之间相互制约和平衡,如果水体环境遭受到了污染破坏,水环境被改变,生物个体及群落的生理特征、种群数量、物种组成都会受到相应的影响。生物监测技术可以实现对生物的细胞到整个生物体及群落变化过程的研究与分析,体现监测的准确性、全面性和预测性。通过监测水中生物的外在表现、体内特征物含量、群落生态结构的变化,可以弄清水体中污染物的种类及其对水体的危害,对污染来源和污染程度进行科学判定。将生物技术运用于水生态监测与环境管理的各个领域,例如核算水环境污染物减排的生态效益、预警流域水生态功能区的综合生物毒性信息、展示水生生物群落的演替变化、判断污染物风险水平与生物效应的关系、建立生态环境综合评价指标体系,都有广阔的发展前景。(1)补齐生态监测能力短板,加强专业技能和标准体系的学习培训,建设水生态监测人才队伍;(2)积极规划地区及流域监测站能力建设,部署生态监测网络布局,完善监测机构的资质、场地和设备等基础保障;(3)融入现代先进手段,发展智慧监测,推动遥感、无人机、环境DNA等新兴技术与生物监测的结合,协同提升“天地一体化”监测能力,不断提高水生态监测效率与精准度,为保护水资源、加强水环境管理提供科学支撑。

2.5土壤污染治理实践

当土壤受到重金属污染则很难实现自我修复,所以需要通过人工干预的方式来解决重金属污染的问题,一般解决土壤污染所采用的方式是添加生物炭和石灰,采用这种方式进行治理,不仅投入成本较高,而且容易出现二次污染的情况。如果采用种植植物的方式来对土壤进行治理,则需要投入相当长一段时间才能够实现治理效果,在土壤污染防治法中有明确规定,应在不影响农业生产的前提下采用生物修复方式治理环境污染,为了不对土壤造成破坏,可以采用微生物降解的方式对土壤进行治理,可以将污染物浓度降低,将有害的污染物转化为无害的污染物,这种治理方式相对简单。

结束语

目前环境污染问题十分严重,所以需要经历较长时间的分析和研究,才能够找到最佳的环境污染治理方案。生物技术在环保工程中应用得比较广泛,也取得了良好成效,所以要加强生物技术的应用,同时还要对生物技术在实际应用过程中的效果进行总结和分析,不断地对其优化和完善,才能够充分发挥其优势,从而有效治理环境污染。

参考文献

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