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引言
随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
1现代生物技术概述
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现代生物技术在废水处理中的应用
随着人们对水污染控制的重视，各种污水处理技术相继得到研究。如今，现代生物技术逐渐成为了研究的重点，它也成为了水污染控制领域中的一个新课题。现代生物技术在污水处理中的应用主要指利用微生物以有机物为"食"的特点，并对这一特点加以改进来实现污水和污染物的转化和处理，从而达到净化污水的目的。20世纪90年代以来，最常见的生物处理技术有固定化微生物技术、生物强化处理技术、生物反应器技术和生物修复技术等，本节将对以上技术做出详细的介绍。
2.1微生物水处理剂
2.1.1微生态制剂
微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例。
2.1.2生物吸附剂
生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。
2.1.3微生物絮凝剂
微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌八种，细菌五种，放线菌五种，酵母菌一种。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。
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但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。
2.2生物强化处理技术
生物强化技术是通过向污水中投入自然界中筛选出的各种微生物，并在一定条件下培养这些微生物，使之相互协同或产生出更高效的菌种，从而达到去除水中各种有害物质的技术。其中，最常见的有以下三种：①高浓度活性污泥法，通过提高污泥浓度、增加污泥龄来促进难降解有机物的分解，并使反应速度加快。②生物-铁法，通过无机盐和多用铁盐与活性污泥的作用，生成絮凝体活性污泥，其主要特点是除磷效果好。③生物-活性炭法，使微生物的氧化能力与活性炭的吸附能力相结合，提高降解有毒物质的能力，并增强脱氮能力，研究显示每半克活性污泥能去除有机污染物。
2.3生物反应器技术
生物反应器技术是未来水污染控制一个发展方向，它依托新型的生物膜反应器，具有管理方便、运行成本低等优势。这类反应器通常具有较大的比表面积，利于微生物附着生长，便于提供微生物生长所需营养，也能使微生物与污染物质充分接触。资料显示，容积的生物膜反应器已经问世。但该技术的污水处理能力不高，造价较高，影响了该技术的推广。
2.4生物修复技术
该技术是通过生物技术手段对环境进行修复和治理的技术。目前，人们常把该技术应用于土壤和水体的修复，通过微生物把污染物转化为无害物质，取得了良好的处理效果。城市生活污水中，一般含有大量有机物和有毒物质，微生物的转化、降解可以减少污染。即使遇到水中含有重金属污染物时，生物修复技术也能很大程度上降低水体毒性，减轻污染水体的危害。较之一般的物化处理方式，该技术具有明显的优势，首先其成本较低，没有二次污染；其次可以将污染物浓度降到最低，同时用时较短、操作简便易行，大大降低了应用成本。虽然现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景，但相关技术和研究必须继续推进，以保证现代生物技术更高效地应用于水污染控制领域。相关研究应该从以下几个方面深入：①高效降解菌的分离、筛选和培养，合理利用微生物的种间关系培养出更高效、更专一的降解微生物；②研发更高效的反应器，采用自动化控制手段升级现有处理流程；③开发高效、廉价的水处理微生物制剂；④打造综合性、示范性的微生物降解处理厂。
2.5固定化微生物技术
固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集-交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于"厌氧-好氧-生物滤池"工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用。
结语
总之，随着水污染问题的日益严重，我们在重视水资源保护的同时，也应该重视水污染控制技术的发展。在现代生物技术不断发展与进步的今天，依托基因工程、细胞工程和酶工程等一列生物高技术，使污水处理更加便捷高效，是我们的研究重点；同时，还要依托现代生物技术研发出成本更低、专一性更好的水处理微生物，完善水污染控制技术。
参考文献：
[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.
论文作者:王娜娜
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第11期
论文发表时间:2019/7/18
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