生物技术在环保工程中的应用探究论文_王勇

生物技术在环保工程中的应用探究论文_王勇

江苏省核工业二七二地质大队 江苏省南京市 210000

摘要:生态环境保护已经成为当今社会发展首要解决的问题,是国民经济的可持续发展和人们幸福生活的重要保障,生物技术具有的诸多优点,在环保工程中的应用起到了十分有效的作用。在实际的运用中,环保工程工作人员,要熟悉掌握好各种生物技术同时对其原理和应用方法要熟练,通过学习和培训,不断提高自身的知识水平和操作能力,真正的把生物技术应用到环保工作中来,不仅可以促进环保工程的发展,同时也可以带来更多经济效益。

关键词:生物技术;环保工程;应用探究

1.生物技术作用概述

生物技术是对生物或生物的成分进行改造和利用的技术,它是在 DNA 分子技术上发展起来的,主要包括基因工程、细胞工程和微生物等,由于该技术出现运用的时间比较短,目前仍是一门新兴的、综合性的学科。在工业生产中运用的生物技术指以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用了先进的科学技术手段,根据实际需要,利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,最终生产人们所需的产品或者让人们的工业生产达到某种目的的技术手段。其中最常用的生物技术有发酵技术和现代生物技术。随着我国生物技术的不断发展,该技术在农业、医学、畜牧业等方面的运用非常广泛,并对环境保护方面起到很好的推进作用。在环保工程中运用的生物技术,主要使用酶促反应来处理污染物,而酶促反应中使用的是活性蛋白质,将其作为反应酶,在常温下就可以进行反应,让生物工程的处理过程更加简化。比如:在处理废弃物时,主要运用生物技术来改变物质的内部结构,最终降解垃圾物质,减少了对环境的污染;对污染物的处理,主要是将污染物转化为二氧化碳、氨气等比较稳定的物质,让中间环节减少,避免环境的二次污染。

2.生物技术在环保工程中应用的意义

生物技术的是由 DNA 分子技术中启发而发展起来,其分为三大技术,分别是基因工程技术、细胞工程技术和微生物技术。经过不懈的努力,我国在生物技术的发展上取得了比较显著的成绩,被广泛的应用于农业、医学和畜牧业中,在环保工程中应用生物技术也具有十分重要的意义。首先,生物技术在环保工程中应用来处理废物时,可以改变物质的内部分子结构,将废物进行分解,从而减少环境的污染。其次,通过生物技术可以将受到污染的气体转换为有利于人们生存的气体,如二氧化碳、氢气等。最后,就是生物技术的运用具有直接性,通常采用酶促反应来处理污染物进行直接处理,中间环节比较少,操作简单,既节约了成本也降低了重复污染的可能性。

3.生物技术在废水处理领域的应用解析

3.1 活性污泥法

现阶段活性污泥法是污水二级处理应用较为普遍的技术之一,其主要基于污泥微生物对废水有害成分进行有效处理,从而实现废水净化的目的。一般来说,活性污泥主要由好氧微生物、代谢产物、各种有机物以及无机物构成的絮凝体,其中微生物主要将水中有机物作为营养物质进行新陈代谢。这种方法不仅可以生化降解废水中的有机物,并能实现脱氮除磷的效果,因此实际应用范围相对较广。活性污泥法应用过程中,首先需要重视曝气池内活性污泥量可以达到降解要求,并且还要防止出现污泥膨胀问题。

3.2废气污染治理中的应用

生物膜法和生物过滤法。这两种方法有效地解决了空气中的污染物,加上其工序较为简单,在环保工程业一直被广泛使用。生物膜法主要是利用相关的微生物附着的多孔性介质将废气中的有害物质转化为简单的无机物,最终降解为水、二氧化碳和中性盐等无害物质,从而实现废气污染的治理,提高空气的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外该方法也可以用于生活中异味的去除,它的原理是利用生物膜把有害物质转化为液体,从而被吸附在固态物质上进而被氧化从而消除臭味。大气污染物主要有二氧化碳、二氧化硫以及氮气。二氧化碳会带来温室效应,使得气温升高,导致海岸线的上升、地球上害虫增多、气候反常,海洋风暴增多土地干旱,沙漠化面积增大。二氧化硫是一种有毒气体,它使得人们容易患心脏病容易呼吸道感染。氮气属于惰性气体,本来对人们身体没有影响,但是当氮气浓度升高会导致空气缺氧,造成人们呼吸困难。这都是空气被污染的坏处。曾有多次新闻报道南极生物濒临灭绝原因就是温室效应,我们不得不治理被污染的空气。生物过滤法主要是将收集到的有害气体利用长满微生物的固体来进行吸收,然后再将吸收到的气体利用微生物进行分解,从而达到废气净化的效果。固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务,因为微生物生长需要足够的有机养分,所以固体载体必须具有较高的有机成分。在选择载体的填料时,应该选择那些微生物种类比较丰富、固体的表面面积足够大且具有良好吸水性的载体,同时要具有合理的营养成本,空隙要多而且够大,本身不能出现异味,还要保证其经济性,操作简单等。一般在实际的环保工程中应用的填料有塑料、半软性塑料、干树皮、活性炭等。环境条件变化会影响微生物的生长繁殖,因此在试运行时或在工程状况发生变化时要考虑生物过滤池会有一个适应期。

3.3在治理固体垃圾污染方面的应用

厌氧发酵及好氧堆肥的生物技术已经被广泛应用至环保工程中,完成对固体垃圾的处理工作,在不同环境中,可以选择不同的生物技术对固体垃圾污染进行治理,下面将就两种技术及应用方面进行分析。

3.3.1厌氧发酵生物技术。在氧气较少的条件下,通过这种技术可以对固体污染物进行降解处理,使之转化成中性气体,从而避免对环境造成的污染,此外,人们可以对转化之后的气体进行回收,这样一来通过生物技术既可以实现对污染问题的控制,又可以对能源方面的紧张情况进行缓解,从而使环保工程达到更好的效果,创造更多经济价值。

3.3.2好氧堆肥生物技术。在氧气充足的条件下,通过这种技术可以实现分解固体污染物中有机物成分的作用,待垃圾腐烂之后便可以成为对植物及农作物生长有益的肥料,通常情况下,人们将填充物及有机物以一定的比例结合在一起,待污染物腐烂之后,固体污染物堆放量明显下降,可见此类生物技术的应用可以对固体污染问题进行有效治理

3.4生物-生态修复技术

该技术主要基于植物、微生物生命活动对水中污染物实现转移、转化以及降解,从而达到水生生态系统恢复以及重建的目的。通常这种技术大体分为根区法、沼泽塘法和自然植物系统,其中根区法应用范围相对较广,其主要根据芦苇等植物的根区特点实现净化水体的要求,并且对于富营养化水体效果较为显著。一般来说,生物-生态修复技术运行成本、能耗低以及不需额外添加药剂等特点,还可将废水处理与周边景观、绿化相互配合,其是目前水污染环保治理的主要研究方向。

4.结语

总结全文,人们已经逐渐对环保工程的重要性产生足够认识,为使我国人民的生活水平及生活质量得到提高,研究人员对生物技术进行深入研究,并将各类生物技术应用到固体垃圾污染、水资源污染以及废气污染方面的治理工作中;工作人员需要提高自身对生物技术的了解,将生物技术进行熟练的应用,从而使生物技术发挥出其应有作用,对我国各类污染问题进行处理,使环保工程可以取得更多成绩。

参考文献:

[1]王宝庆.生物过滤法净化含苯系物废气的研究[D].西安建筑科技大学,2004.

[2]王敦球.城市污水污泥重金属去除与污泥农用资源化试验研究[D].重庆大学,2004.

[3]田娜.应用EM技术的膜法生物降解试验研究[D].河海大学,2004.

[4]赵月龙.焦化废水生物处理基础研究及其工艺设计[D].太原理工大学,2004.

论文作者:王勇

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/11

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