生物修复技术在废水处理中的应用论文_庞博

生物修复技术在废水处理中的应用论文_庞博

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摘要:目前,随着我国生物修复技术的快速发展,生物修复技术对肺水肿的有害污染物质的治理具有明显的作用,这一技术目前已经成为了我国研究中的重点之一。生物修复技术得到快速发展的原因在于基础微生物的降解作用,微生物的生态、进化等过程,强调了生物修复在废水处理中应用的重要性,本文就对生物修复技术在废水治理中的应用措施进行深入探讨。

关键词:生物修复;废水处理;应用

自工业革命以来,水环境污染问题也变得越来越严峻,对人类的生存和进步都产生了严重的威胁与制约。因此,做好水污染控制和处理已成为一个世界性话题,受到了全世界人民的共同关注。在污水处理技术的研究中,目前,生物处理法已成为主要的水环境控制和污水处理手段。在现代生物技术不断涌现的今天,这一技术更是成为水污染控制领域的研究重点。

1、现代生物技术概述

21世纪是一个工业社会,工业的飞速发展使得水污染问题越来越严峻,已成为影响人类生存和社会发展的主要因素。目前,如何做好水污染控制已成为一个全球性话题,是实现可持续发展的必然要求。现代生物技术作为水污染处理中最为常见的先进技术之一,其以速度快、能耗小、效率高以及成本低的优势受到世界各国政府、科技工作人员的认可,也是污水控制领域一个极为重要的重点。

1.1现代生物技术内容

现代生物技术主要指的是以DNA技术为先导的一种处理新技术,是一个包含了微生物工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程以及生物修复技术等一系列生物高新技术的统称。其中每一个方面都有着极其独特的理论基础和应用领域,其是一个相互交错、相互促进和相互影响的工程模式,是由这些领域相互衔接和补充形成的一个完整的工作体系。

1.2现代生物技术特点

在当今的生物技术领域中,我们经常看到的生物技术特点主要包含了以下几个方面:首先是以生物为对象进行研究的,是一个可持续化发展、可节约能源、可减少环境污染为基础的一种利用模式;其次是在常温、常压作用下进行的,其在应用中是一个过程简单、可持续化连续操作且节约能源、减少环境污染的一种技术问题;再次是在工作中开闭了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的工作新途径。

2、生物修复技术对于生态条件的要求

对于生物修复的最终目标是将水环境中的污染物降低到环境要求的安全值标准值以下,这样才能确保生态环境的安全。生物修复技术能否成功的因素是多方面的,但总体上可大致分成如下几方面:1)微生物的选取。对于微生物的筛选是有一定条件的,必须选取那些有活性的微生物,且微生物能将高浓度的废水进行降解,并能达到规定的标准值,最主要的是微生物的分解不会产生一定的毒性代谢产物。2)正确的选择处理场地。对于处理场地的选择,其场地内的化学污染物及其浓度对于抑制微生物或酶的降解活性和高积累植物的吸收作用不能太明显,浓度太高则需要进行一定的处理;化学污染物的处理必须具有一定的针对性;处理场地本身是能适合生物的生长的,对处理场地本身的处理要符合生态条件设置的要求。3)保持合理的水分的需求。有数据表明,水分对微生物、植物和细胞游离酶活性的调节是至关重要的。营养物质和有机组分只有通过水的媒介才能顺利的进入生物细胞,代谢产物的排除也是需要水来作为介质的。水分会对微生物的修复产生重要影响。4)保持营养物质的供给。当微生物的营养物质中缺乏氮、磷和其他营养物质时,生物的生长就会受到抑制。

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3、生物技术在废水污染修复中的应用

3.1生物修复技术

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CO2和H2O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:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。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。

3.2微生物的水处理剂

微生物水处理剂主要分为三个不同的类型,并分别有其不同的作用。这三个类型依次为微生态制剂、微生物吸附剂和微生物絮凝剂。微生态制剂具有较高的活性,其含有大量的菌种,并且这些菌种之间形成了一种相互依存的紧密关系,在保健领域的应用较为广泛;微生物吸附剂主要应用在废水处理中,并且具有良好的研究前景,高吸附力型和生物降解型是微生物吸附剂的两大类型;微生物絮凝剂,能够实施对微生物的发酵,从而产生一种新的水处理剂,这种水处理剂具有较好的生物分解能力。

3.3生物浮床技术

生物浮床技术是以水生植物为主体,使用无土栽培技术,以高分子材料为基质,充分利用水体空间生态位的原则,建立高效的人工生态系统。生物浮床可以为水生动植物提供生存环境,为其提供所需养分,发挥水生动植物的净化作用。另外,生物浮床不用另外占地,不会造成资源的浪费情况,生物浮床是利用水体水面面积饲养水生动植物对水体中的杂质与污染物进行分解,减轻水体污染负荷。生物浮床由浮床框架、植物浮床、水生植被、水下固定装置等四部分组成。生物浮床技术的净化原理是利用水环境表面积的植被根系形成浓密的网,将水体内的悬浮物吸附住,然后在植被根系形成生物膜,利用生物膜内的微生物对污染物进行新陈代谢与吞噬,最终将污染物转化为植被生长所需的营养物质,促进水生植被的生长。另外,生物浮床还会遮挡住部分阳光,抑制了藻类的生长。生物浮床的沉淀作用会使水环境内的浮游植物沉降,极大地提高了水体的透明度,治理效果相较于前者更为显著。生物浮床技术不仅可以改善水质,美化城市水环境景观,还能够为水生生物提供栖息的场所。生物浮床技术的投入成本低,不需要专人管理与设备投资。浮床浮体的大小尺寸不一,形状千变万化,便于搬运与制作,减轻了环境治理人员的劳动力。

3.4生物联合修复

随着我国生物技术的不断发展,研究人员发现可以把多种生物技术融合起来,应用于污水处理工作,这就是生物联合修复技术。由于生物联合修复技术具有缺点少,效率高的特点,已经开始广泛的应用于我国的水污染修复事业。人工湿地就是生物联合修复的一个典型例子,通过人工模拟形成的自然湿地人工生态系统,其净化机理独特又复杂。利用污水-微生物-水生动植物来进行对于水体的修复工作。运用过滤、沉淀、离子交换、植物吸收、微生物分解以及动物的消化来对污水进行有效的修复。目前,我国将生物联合修复技术广泛的应用于城市的污水处理工作中,并逐渐扩大至处理农业污水、暴雨等环境问题中。

4、结语

目前,我国已经开始在水污染治理领域中大规模运用生物技术,在我国的水污染处理中,生物处理方法已经开始大展拳脚,成为了控制水污染的主要手段。相信随着科技的不断进步,会有更多更好的生物技术应用于我国的水污染问题,早日解决我国的水污染问题。

参考文献

[1]孙彬彬,赵晓艳.生物技术在废水污染修复中的应用[J].绿色环保建材,2017.

[2]吕俊鹏,付秋玥,鲁斯唯,陆文霞.生物方法在水污染修复中的研究应用[J].绿色科技,2016.

论文作者:庞博

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/16

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