摘要：近年来，虽然国家科技、经济等方面发展都非常迅猛，但各类环境污染问题也随之而来，其中，最令人堪忧的就是水质污染问题。所以，水质检测和水体修复也成为了现阶段工作的重点，在这样的发展形势下生物技术应运而生。据此，本文就生物技术在水质检测与污水处理中的应用进行探讨，以期能为水污染问题的解决提供帮助。
关键词：生物技术；水质检测；污水处理
现阶段，就水质检测和污水处理问题而言，物理技术难以对其进行全面彻底地净化和处理，而化学技术虽然处理效果很好但也有带来二次污染的风险，而生物技术与前两者相比优势更多，比如，成本低、效率高、绿色环保无污染等。生物技术的推出给水体检测和污染处理问题带来了新的解决方案，很值得我们普及应用和不断创新。
1 生物技术在水质检测中的应用
过去，生物技术在国内的水质检测中一般起辅助作用，必要时为物理和化学检测技术提供帮助。但就各类技术的总体应用和检测情况来看，生物技术更加绿色环保且不存在二次污染的问题，其利用率不断提升，因此，生物技术应用已成为了当今水质检测领域中的重要内容。生物技术在水质检测中的应用，简单来说就是以被检测水体中的微生物为观察指标来对水质污染情况进行评定。以下两点都是对目前水质检测方面比较热门的生物技术的简单说明。
1.1PCR技术
PCR技术的检测原理是DNA序列的不稳定性，只要对温度进行控制就可以使氢键发生断裂，然后再通过一系列流程就可以快速扩增目的基因，进而迅速检测出污染水体的微生物情况。就检测性能来看，PCR技术不同于以往任何的微生物检测技术。PCR技术具有极高的灵敏度和特异性，能在极短的时间内迅速完成对水体中病原体的检测[1]，最主要的是其操作步骤很简单、得到的检测结果准确度也很高，所以，PCR技术的发展前景一片光明。以实际应用为例进行说明，张崇淼先生就曾采用PCR技术对西安的地表水质和湖泊水质进行过检测，并以水体中存在的肠道病原体作为检测指标，一年后得出了肠道病原体在该地区水体中的正态分布规律和分布浓度。
1.2生物传感器技术
现阶段，国内大多数生物传感器都是由生物敏感元件和信号传导器这两部分构成，其中，元件又是由各类微生物、细胞成分和细胞代谢物等成分组成。一般情况下，生物传感器的检测流程是先利用传导器对信号进行转换翻译，再使用生物敏感元件对转译的信号进行放大处理，由此实现对被检测水体的水质检测。与过去传统传感器相比，现代生物传感器的检测灵敏度更高、投入成本更少，并且还减少了预处理工作、增加了连续在线检测项目，真正实现了水质检测领域的拓展。另外，当前生物传感器可以检测的物质包括所有重金属、乙醇、甲烷和各类菌种等。举个例子，甘宁的一个学者就曾用生物传感器对宁波、余姚等地区的水体进行了铅浓度检测，并且得出铅浓度大概在1.02×10-7~6.70×10-7mol/L的范围内。并且，甘宁学者在实际应用体验中还发现由生物ssDNA和金电极组成的感受器比人工测量的稳定性更高、重现性更优良。综上所述，生物传感器技术呈现出非常好的发展态势，可以对其进行不断创新和研发。
2生物技术在污水处理中的应用
生物技术不仅可以作为物理化学水质检测的辅助技术，还可以对检测出污染的水体进行后续的处理净化，并且在污水治理方面效果显著。生物技术在污水处理方面的应用主要是依靠微生物及其代谢物来进行的，这种技术应用的优势就在于其净化速度和工作效率非常高，并且污水处理也非常彻底，基本不会给环境带来任何负担，很值得推广和普遍应用。
2.1微生物絮凝剂处理技术
一般来说，微生物絮凝剂主要指的是环境中的某些微生物分泌合成的代谢产物，该类产物共同的特点就是具有沉降性。虽然微生物絮凝剂听起来非常高端，但其实在生活中非常常见，类似蛋白质、多糖、纤维素等都属于微生物絮凝剂的范畴，这些高分子可以提高污泥的沉降性，从而将污水中的大颗粒、有机物等去除，进而起到污水处理的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与过去的无机絮凝剂相比，新兴的微生物絮凝剂在净化污水方面有很多的优势，比如，分离性强、污染度低等，因而，其应用范围也非常广泛。在实际应用中，我们可以用杨艳超学者的实例来具体说明，杨先生在处理高灰细泥含量高的煤泥水时偶然发现如果将1.6ml的多糖复合微生物絮凝剂应用其中，可以极大程度地提高煤泥的沉降速率和浓缩效果，从而大大减少了煤泥水的处理成本。
2.2生物吸附剂处理技术
生物吸附剂是一种新型的污水处理材料，该材料的实质就是将微生物放在疏松、多孔、吸附性好的载体上不断繁殖，使之兼具吸附能力和分解能力，从而达到全面净化水质的作用。但当前国内普遍使用的生物吸附剂有两种，分别是活性炭和沸石。生物活性炭处理技术就是利用微生物在活性炭表面的生长和聚集来增加其吸附容量，从而加快污水中大颗粒和其他物质的降解速度。有资料证明[2]，有相关学者在使用生物活性炭净化轻度污染的饮用水时，对水中的TOC、氨氮及细菌微生物的含量进行了检测计算，并且通过比对各项指标的具体数值后发现，生物活性炭优于普通活性炭的地方就是其表面的微生物生长繁殖非常稳定，因而其净化处理污水的能力就很持久、高效。而生物沸石处理技术则是用孔隙更疏松、比表面积更大、吸附性能更好的沸石作为微生物生长繁殖的载体，污水处理效果非常让人满意。曾经有学者在使用生物沸石对富营养化的水体进行去磷处理时，意外发现若沸石的含量为2kg/m2则去磷效率可达60.03%，由此可见，生物沸石的污水处理能力是非常惊人的。
2.3生物强化处理技术
该技术就是将经过筛选择出的各类微生物放在特定环境下进行培养，并且这些微生物之间会发生相互作用通过协同或直接途径产生更加强力的菌种，进而彻底实现污水的净化和处理。现阶段，污水处理方面常见的生物强化处理技术方法有以下两种：（1）高浓度活性污泥法。该方法最大的特点就是污泥浓度非常高，对难分解物质的降解速度非常快，可以高效去除水体污染。（2）生物-铁法。这种方法也是活性污泥的变形应用，活性污泥与无机盐和铁盐相互结合作用后，可以产生絮凝状物质，对含磷污水的去除效果特别好。总而言之，众多的优势决定了生物强化处理技术也是未来污水处理的重点发展方向之一。
2.4生物反应器处理技术
当前该技术的发展重点是以新型生物膜反应器为依托并对水体污染进行控制，特点是运行成本小、管理便捷。生物反应器其实也相当于微生物载体，因为其表面有微生物附着且能提供生长所必需的营养物质，此外，较大的比表面积也使得微生物能充分接触并去除水体污染物。但根据相关数据资料显示，虽然有关生物反应器已经研发推出，但污水处理效率却并不是很高，而且前期投入成本也非常巨大，难以进行全面普及运用。
2.5生物修复处理技术
生物修复处理技术最初的研发目的主要是为了环境生态恢复和污染治理，但现在更多的是应用于土壤和水质的改善，应用原理是利用微生物的生化反应将污染物转换为无污染无毒害的物质，污染治理效果非常显著。现代城市的快速发展带来了许多环境问题，其中，含有大量有毒有机物和重金属的生活污水问题尤其突出，将生物修复处理技术应用于生活污水的治理不仅可以对污染物进行降解和转化，还可以降低水体毒性。与传统的物理化学处理方法相比，该技术的投入成本非常低、污染度也很小，并且转化降解速度非常快，操作也很便捷。总而言之，生物修复处理技术优势非常多，很有发展潜力[3]。
结语
综上所述，生物技术不但投入成本低、二次污染小，而且效率高、灵敏度高、特异性强，所以，在水质检测和污水处理领域起着关键性的作用。可以预见，生物技术在未来有着极大的发展前途，其推广和应用甚至会拓展到其他方面，或者会与新型物理、化学技术相结合，充分发挥其作用为人类的美好生活服务。
参考文献：
[1]罗桾绮.浅谈生物技术在水质检测与污水处理中的应用[J].低碳世界，2019，9（01）：24-25.
[2]王小祥.污水处理中分子生物学技术及应用分析[J].居舍，2018（36）：192.
[3]周智来，李凌，陈辉.现代生物技术在水污染控制中的应用研究[J].资源节约与环保，2018（08）：46.
论文作者:张亚娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/29
标签：微生物论文; 水质论文; 生物论文; 水体论文; 生物技术论文; 污水处理论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第6期论文;