第一篇：環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)

環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)

日期：2009-12-25來源：2008字體大?。捍笾行?/p>

環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。因此，環(huán)境保護(hù)也就是為了保障人類的生存和發(fā)展，人類社會(huì)就環(huán)境的維持和改善所采取的行政、法律、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等多方面的措施和進(jìn)行的積極活動(dòng)。20世紀(jì)中葉以來，環(huán)境問題已經(jīng)成為整個(gè)地球的一大危機(jī)，人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，資源的迅猛開發(fā)與濫采濫用，使其日益枯竭，生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，造成了各種污染事故頻頻發(fā)生。環(huán)境問題已經(jīng)成為當(dāng)今人類面臨的全球性問題之一，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注。1983年底，國(guó)務(wù)院宣布“環(huán)境保護(hù)是中國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策”。環(huán)境保護(hù)是跨經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)等學(xué)科的綜合性科學(xué)。環(huán)境保護(hù)研究人體健康、人類生產(chǎn)和生活環(huán)境的舒適程度，以及自然資源保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)平衡。環(huán)境保護(hù)的基本任務(wù)是保護(hù)和改善生活環(huán)境與生態(tài)環(huán)境，防治污染和其他公害，保障人體健康，保護(hù)自然資源，促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。環(huán)境保護(hù)強(qiáng)調(diào)以防為主，防治結(jié)合，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)環(huán)境法制工作，推行總量控制、清潔生產(chǎn)等對(duì)策，并實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。面對(duì)隨經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而日益加劇的環(huán)境污染狀況，如何保護(hù)環(huán)境、合理有效地處理環(huán)境污染物已迫在眉睫。采用傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法可達(dá)到一定的除污凈化效果，但成本高、過程繁瑣，并易造成二次污染。近年來，利用微生物等環(huán)境生物技術(shù)處理環(huán)境污染物，所具有的安全、高效、廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起人們的重視。1 環(huán)境生物技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology)是一門現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科，主要由生物技術(shù)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)和生態(tài)學(xué)組成，是一門綜合性科學(xué)體系，涉及多種學(xué)科，它的產(chǎn)生和發(fā)展反映了基礎(chǔ)科學(xué)研究的最新成果，同時(shí)也體現(xiàn)了工程科學(xué)開拓出來的新技術(shù)和新工藝，代表了環(huán)境工程技術(shù)的發(fā)展方向。在環(huán)境工程研究領(lǐng)域，一般將19世紀(jì)末生物濾池的出現(xiàn)和1914年w．T．Loekett和．E．Arden發(fā)明“活性污泥法”作為環(huán)境生物技術(shù)的開端。20世紀(jì)五、六十年代，隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展所帶來的環(huán)境污染尤其是水污染的加劇，直接刺激和促進(jìn)了環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展；70年代 Chakrabaty等人成功構(gòu)建了含有多種降解質(zhì)粒的“超級(jí)細(xì)菌”，為80年代環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；1981年，歐洲生物技術(shù)聯(lián)盟(EFB)首次將環(huán)境生物技術(shù)用于設(shè)立環(huán)境生物技術(shù)專門機(jī)構(gòu)的名稱，并將控制污染的生物技術(shù)概稱為環(huán)境生物技術(shù)；1983年，美國(guó)在西雅圖召開了首屆“利用基因控制污染”的環(huán)境生物技術(shù)專題會(huì)議。進(jìn)入90年代以后，環(huán)境生物技術(shù)更是引起了更多的注意并得到了充分的發(fā)展。1994年美國(guó)生物工業(yè)組織(BIO)

和白宮國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)共同組織的可持續(xù)環(huán)境中生物技術(shù)大會(huì)上提出了基因工程微生物、優(yōu)選微生物和生物傳感技術(shù)中可利用菌類等3大最新發(fā)展技術(shù)領(lǐng)域；1995年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)發(fā)表的名為《2l世紀(jì)生物技術(shù)新方向》的藍(lán)皮報(bào)告中將環(huán)境保護(hù)和環(huán)境生物技術(shù)列在了很重要的地位；1996年在美國(guó)和2000年在日本召開的兩屆國(guó)際環(huán)境生物技術(shù)大會(huì)上，也都充分展現(xiàn)了世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)和環(huán)境生物技術(shù)研究的重視。2環(huán)境生物技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與特點(diǎn) 國(guó)外學(xué)者認(rèn)為生物技術(shù)中的三個(gè)部分屬于環(huán)境生物技術(shù)范疇：一是在環(huán)境中應(yīng)用的生物技術(shù)，二是涉及到環(huán)境中的某些可看作為一個(gè)生物反應(yīng)器部分的生物技術(shù)，三是作用于一些必定要進(jìn)入環(huán)境的材料的生物技術(shù)。從國(guó)內(nèi)外的研究可以發(fā)現(xiàn)，目前環(huán)境生物技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容包括四個(gè)方面：降解污染物的工程菌和抗污染型轉(zhuǎn)基因植物的相關(guān)研究，環(huán)境友好材料生物合成技術(shù)的相關(guān)研究，危險(xiǎn)性化合物的降解和污染場(chǎng)地的生物補(bǔ)救研究，以及廢物強(qiáng)化處理技術(shù)研究。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí)，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氮?dú)舛夷芤徊降轿?，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。因此環(huán)境生物技術(shù)具有速度快、消耗低、效率高、成本低以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，是環(huán)保中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù)。美國(guó)環(huán)保局(EPA)在評(píng)價(jià)環(huán)境生物技術(shù)時(shí)指出“生物治理技術(shù)優(yōu)于其他新技術(shù)的顯著特點(diǎn)在于它是污染物消除技術(shù)而不是污染物分離技術(shù)”。據(jù)美國(guó)環(huán)保局估算，美國(guó)現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)若有5％為生物過程取代，污染防治費(fèi)用可降低約1億美元。生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上可以快速生物降解，并且可以作為營(yíng)養(yǎng)源加以利用。利用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境，可使受污染的寶貴資源如水資源、土壤等得以重新利用，還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。3環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 3．1 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用 應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)、PCR技術(shù)、電子顯微技術(shù)、基因差異顯示技術(shù)、生物傳感器、基因探針、生物芯片等現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，是近年來國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)，研究報(bào)道也日益增多。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90年代的一項(xiàng)新技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥以及多氯聯(lián)苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯(lián)免疫分析方法，其中用于現(xiàn)場(chǎng)快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。此技術(shù)具有快速靈敏，費(fèi)用低，特異性強(qiáng)和適于現(xiàn)場(chǎng)大量樣品分析等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)在環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方面也取得了一些新進(jìn)展。一是廣泛開展了生物監(jiān)測(cè)方法的研究；二是各種生物綜合監(jiān)測(cè)指標(biāo)的研究；三是利用生物監(jiān)測(cè)手段和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。我國(guó)華東師大吳自榮等同志利用冷凍干燥的發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度隨水質(zhì)污染程度而變化的特點(diǎn)，研究提出了上海蘇州河水質(zhì)發(fā)光細(xì)菌測(cè)試和評(píng)價(jià)方法。3．2廢水生物處理技

術(shù)我國(guó)的水污染十分嚴(yán)重，高濃度有機(jī)物廢水的處理是我國(guó)水污染治理的重點(diǎn)難題。污水中有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。應(yīng)用遺傳工程技術(shù)構(gòu)建符合人們需要的微生物高效菌以及具有降解多種污染物功能的超級(jí)菌，可以提高對(duì)污染物的降解能力、加快降解速度，以增強(qiáng)凈化污水的效力。如微生物高效菌能夠?qū)⑶杌?氰化鉀、氰氫酸、氰化亞銅等)分解成二氧化碳和氨；利用專門分解硫化物的微生物可以從廢水中回收硫磺；利用能夠降解石油烴的超級(jí)菌以清除油對(duì)水質(zhì)的污染等。還可以將大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥，用來分解和吸附廢水中的有毒物質(zhì)，污水凈化后沉積的污泥中存在豐富的氮、磷、鉀等元素，是很好的有機(jī)肥料。3．3大氣污染的生物處理隨著現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量有毒、有害氣體被排出，嚴(yán)重污染環(huán)境。微生物對(duì)污染物能較快地適應(yīng)，并可使廢物、廢氣得到降解和轉(zhuǎn)化。同傳統(tǒng)空氣污染控制技術(shù)如活性炭吸附、濕法洗滌和燃燒等相比，微生物法以其處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，逐漸應(yīng)用于空氣污染控制中。近年來，采用把煤的物理選煤技術(shù)之一的浮選法和微生物處理相結(jié)合的方法而把煤和黃鐵礦分開，進(jìn)而達(dá)到脫硫。美國(guó)利用CBl菌株可脫去18％一47％的有機(jī)硫。捷克斯洛伐克1991年在其北部三個(gè)露天煤礦用氧化亞鐵硫桿菌脫褐煤中硫，平均能脫去無機(jī)硫78．5％0有機(jī)硫23．4％。德國(guó)和荷蘭用生物膜過濾器處理含硫化氫廢氣，其控制效率達(dá)90％以上。新西蘭、英國(guó)、日本和美國(guó)也有在工業(yè)上規(guī)模應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。3．4 固體廢物的生物降解在眾多的處理方法中(如堆肥、焚燒、熱處理等)，生物處理具有成本低、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、易管理等優(yōu)點(diǎn)。城市垃圾的“生物反應(yīng)堆”理論就是其中的一種，它與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋相反，允許適量的水分進(jìn)入填埋場(chǎng)，增加濕度，為微生物的生長(zhǎng)和繁殖提供有利的條件，從而加速固體廢物的降解和穩(wěn)定。(1)好氧生物處理好氧生物處理是利用好氧微生物在有氧條件下的代謝作用，將廢物中復(fù)雜的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，其重要條件是保證充足的氧氣供應(yīng)、穩(wěn)定的溫度和水。實(shí)際工程中就是在填埋場(chǎng)中注人空氣或氧氣，使微生物處于好氧代謝狀態(tài)。(2)厭氧生物處理厭氧生物處理是利用在無氧條件下生長(zhǎng)的厭氧或兼性微生物的代謝作用處理廢物，其主要降解產(chǎn)物是甲烷和二氧化碳等，一般需要保證溫度、無氧或低溶解氧濃度。(3)準(zhǔn)好氧處理準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的主要設(shè)計(jì)與運(yùn)行思想是使?jié)B濾液集水溝水位低于滲濾液集水干管管底高程，使大氣可以通過集水干管上部空間和排氣通道，使填埋場(chǎng)具有某種好氧條件。準(zhǔn)好氧處理靠垃圾分解產(chǎn)生的發(fā)酵熱造成內(nèi)外溫差，使空氣流自然通過填埋

體，促進(jìn)垃圾的分解和穩(wěn)定。準(zhǔn)好氧填埋有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，它不需要強(qiáng)制通風(fēng)，節(jié)省能量；第二，滲濾液產(chǎn)生后被迅速收集，減少了對(duì)地下水的污染；第三，相對(duì)于厭氧處理，垃圾穩(wěn)定得更快，危險(xiǎn)氣體，如CH4，H2S等的產(chǎn)量降低。(4)混合生物處理 混合生物處理是既有好氧又有厭氧的生物處理方法，是在填埋下一層垃圾之前好氧處理30一60d，其目的是讓垃圾盡快經(jīng)過產(chǎn)酸階段為進(jìn)入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷階段做準(zhǔn)備。這種方法主要的優(yōu)點(diǎn)在于把厭氧的操作簡(jiǎn)單和好氧的高效率有機(jī)地結(jié)合起來了，增加了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)酸、對(duì)空氣具危害性的污染物的降解，其主要特點(diǎn)是降解速度快。3．5 土壤污染的生物修復(fù) 生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù)，主要是利用生物獨(dú)特的分解有機(jī)物質(zhì)的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達(dá)到清除污染的目的。生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。近20年來，人們認(rèn)識(shí)到植物吸收可以作為各種污染物的生存介質(zhì)包括土壤等的凈化技術(shù)開發(fā)。目前已經(jīng)有利用沙漠植物修復(fù)科威特石油污染的土壤的研究工作。而微生物的修復(fù)工作更是顯得多種多樣，可以被廣泛的用來去除土壤等介質(zhì)中的石油污染、有機(jī)氯化物污染、聚合物污染和重金屬污染等多種污染物，并且具有典型的處理速度快、經(jīng)濟(jì)、無二級(jí)污染的特點(diǎn)。3．6環(huán)境生物技術(shù)在預(yù)防污染上的應(yīng)用(1)利用分子遺傳技術(shù)篩選特定菌種將產(chǎn)品生產(chǎn)過程的廢棄物直接轉(zhuǎn)化為能源或副產(chǎn)品，如微生物化肥；利用DNA重組及蛋白質(zhì)工程技術(shù)快速生成特定的酶，應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少化學(xué)無機(jī)品用量，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。(2)利用分子微生物族群、基因技術(shù)、DNA修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物農(nóng)藥、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物產(chǎn)品將會(huì)大量應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，逐步取代對(duì)環(huán)境存在污染或者污染威脅的環(huán)境物質(zhì)的使用(如化學(xué)制成品的農(nóng)藥、化肥等)。4結(jié)束語 隨著科技的進(jìn)步，生物科學(xué)和生物工程、以及生物技術(shù)將被越來越廣泛地應(yīng)用于生物多樣性保護(hù)、人類健康、環(huán)境污染防治和環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)在攻克環(huán)境保護(hù)的科技難關(guān)中有廣闊的發(fā)展前景。2l世紀(jì)，實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)，合理開發(fā)生物資源，有效利用生物技術(shù)，必將是本世紀(jì)的重要課題。我國(guó)是污染嚴(yán)重的國(guó)家，我們要構(gòu)建一個(gè)有利于現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境，同時(shí)最大限度地減少和預(yù)防與這些技術(shù)伴生的對(duì)人類和環(huán)境的危害。安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007(3)王 丹(巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物技術(shù)系，安徽巢湖238000)

第二篇：環(huán)境與生物技術(shù)

現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

摘要：日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要障礙。隨著環(huán)境生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，生物技術(shù)在治理環(huán)境污染中的應(yīng)用也越來越廣泛。文章重點(diǎn)介紹了生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)生態(tài)環(huán)境環(huán)境保護(hù)

現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA技術(shù)為先導(dǎo)，包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱。自20世紀(jì)80年代以來，生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，已普遍受到世界各國(guó)和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅猛。目前，現(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用，且隨著日益突出的環(huán)境問題，其在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物、城市生活垃圾的處理、有毒有害物質(zhì)的無害化處理等方面發(fā)揮著重要的作用。嚴(yán)格的說，環(huán)境生物技術(shù)指的是直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠認(rèn)識(shí)環(huán)境過程、高效凈化環(huán)境污染、同時(shí)又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)。由于其在處理環(huán)境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入，人們已越來越意識(shí)到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了無限的希望。在改良環(huán)境中沒有其他技術(shù)所可代替和比擬的。為此，本文將主要談?wù)劕F(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境治理上的特點(diǎn)

（1）生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長(zhǎng)期污染問題,同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。

（2）利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì)，如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄闅怏w等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染，因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì)，其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的，所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實(shí)施，而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

所以，當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個(gè)方面。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

生物處理技術(shù)概述

生物處理就是在設(shè)計(jì)的工程設(shè)施內(nèi)，利用生物降解與與轉(zhuǎn)化作用去除水、廢水、固體廢棄物、廢氣等介質(zhì)的污染物質(zhì)。利用生物處理技術(shù)進(jìn)行污染物的無害化處理已有近百年的歷史。盡管生物處理已有很長(zhǎng)的歷史，但隨著生物技術(shù)的發(fā)展、污染問題的發(fā)展、工程技術(shù)的進(jìn)步，新的和改良的生物處理工藝仍不斷涌現(xiàn)，大大拓展了生物處理的應(yīng)用領(lǐng)域。

環(huán)境生物技術(shù)中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法，通常被稱為

生化處理方法或生物降解法，以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復(fù)、生物塘和人工濕地技術(shù)等

1、生物處理在在水污染治理中的基本原理。

好氧處理技術(shù)好氧降解技術(shù)包括活性污泥法和生物膜法。

（1）活性污泥法活性污泥法是最傳統(tǒng)的好氧生物處理技術(shù)?；钚晕勰嗍侵肝⑸锢脧U水中的有機(jī)物生長(zhǎng)與繁殖而形成的絮凝體?；钚晕勰喾ǖ墓ぷ髟硎牵涸趶U水中通過曝氣供氧，促進(jìn)微生物生長(zhǎng)形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能來凈化廢水中的有機(jī)污染物。處理過程中，有機(jī)降解是依賴活性污泥的吸附與氧化分解能力，而泥水分離則是利用活性污泥的凝聚和沉降性能?；钚晕勰喾ㄖ袃身?xiàng)最基本的技術(shù)措施是：通過曝氣來提高反應(yīng)器水體中溶解氧的水平；通過污泥回流來保證反應(yīng)器中的生物量與活性。

（2）生物膜法生物膜法是在處理污水的反應(yīng)器中添加介質(zhì)（填料）作為微生物附著的載體。在分解有機(jī)污染物的過程中，微生物在介質(zhì)表面生長(zhǎng)繁殖，逐步形成粘液狀的膜，然后利用固著在介質(zhì)表面的這種微生物膜來凈化污水。在分解有機(jī)污染物的過程中，膜逐步增厚，形成表層好氧、內(nèi)層兼氧和厭氧的微生態(tài)環(huán)境，因此生物膜法具有一定的厭氧降解功能。生物膜法具有無需污泥回流、膜的生物活性高、反應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

厭氧處理技術(shù)自20世紀(jì)70年代起，就有一大批類似好氧降解的厭氧反應(yīng)器被研制和開發(fā)出來，如厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）、厭氧折流板式反應(yīng)器（ABR）和厭氧序列式反應(yīng)器（ASBR）等。厭氧技術(shù)的應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到高、中、低濃度的多類有機(jī)廢水和生活污水的處理，其特點(diǎn)是廢水處理和能源回收相結(jié)合，但出水水質(zhì)難以達(dá)到直接排放的要求。

2、環(huán)境生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

利用生物技術(shù)處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農(nóng)業(yè)廢棄物，主要方法是衛(wèi)生填埋、堆肥和發(fā)酵沼氣。

衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛(wèi)生填埋場(chǎng)，填埋場(chǎng)下層應(yīng)有不透水的自然隔水基質(zhì)或人工隔水層，在填埋場(chǎng)設(shè)置排氣口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每天填入的垃圾壓實(shí)后鋪蓋一層土壤，并通過科學(xué)管理來恢復(fù)地貌和維護(hù)生態(tài)平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機(jī)物分解。垃圾通過衛(wèi)生填埋還可產(chǎn)生沼氣。堆肥

堆肥是固體基質(zhì)在有效的低溫條件下的發(fā)酵過程，適用于生活垃圾的處理。其基本步驟是：廢棄物—預(yù)處理—堆肥—后處理—存放。對(duì)堆肥處理器進(jìn)行足夠的通氣是堆肥成功的關(guān)鍵。該技術(shù)安全性高，成本低廉。

發(fā)酵產(chǎn)生沼氣

主要利用畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、生活污水等。其原理是微生物厭氧發(fā)酵使有機(jī)質(zhì)降解，產(chǎn)生沼氣，此法在農(nóng)村有著廣闊的發(fā)展前景，沼氣不但可用作照明和燃料，還可建成以沼氣工程為紐帶的“豬、沼、果”生態(tài)農(nóng)場(chǎng)等生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。

3、生物技術(shù)在在廢氣及大氣污染治理中的應(yīng)用

在廢氣及大氣污染治理中的應(yīng)用采用生物技術(shù)控制和處理廢氣，將廢氣中的有機(jī)污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)，從而凈化空氣，是一項(xiàng)空氣污染控制的新技術(shù)。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所采用的生物反應(yīng)器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

生物過濾法生物濾池內(nèi)部填充活性填料，廢氣經(jīng)加壓預(yù)濕后從底部進(jìn)入生物濾池，氣體中的無機(jī)污染物、有機(jī)污染物或惡臭物質(zhì)與填料上附著生成的生物膜（微生物）接觸，被生物膜吸收，最終被降解為水和二氧化碳或其它成分，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。該方法的特點(diǎn)是設(shè)備少、操作簡(jiǎn)單、不需外加營(yíng)養(yǎng)物、投資運(yùn)行費(fèi)用低、去除效率高，但反應(yīng)條件較難控制、占地面積較大。生物洗滌法生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個(gè)階段，通常由一個(gè)裝有填料的洗滌器（吸收設(shè)備）和一個(gè)裝有活性污泥或生物膜的生物反應(yīng)器（再生反應(yīng)器）構(gòu)成廢氣從吸收設(shè)備底部進(jìn)入，向上流動(dòng)，與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸，經(jīng)傳質(zhì)過程進(jìn)入液相，再進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)或經(jīng)微生物分泌的胞外酶作用分解，凈化后的氣體從吸收設(shè)備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應(yīng)池的底部進(jìn)入，通入空氣充氧，廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程，再生后的懸浮液再進(jìn)入吸收設(shè)備進(jìn)行頂部噴淋，吸收與再生兩個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行。該方法的特點(diǎn)是反應(yīng)條件易控制、壓降低、填料不易堵塞，但設(shè)備較多，需外加營(yíng)養(yǎng)，成本較高，對(duì)溶解度小的化合物難以處理。生物滴濾法生物滴濾法是在生物吸收法基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，集合了生物過濾法和生物吸收法兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，生物吸收和生物降解同時(shí)發(fā)生在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi)。滴濾池內(nèi)裝有填料，填料表面被生物膜覆蓋。循環(huán)水不斷噴灑在填料上，廢氣通過滴濾池時(shí)，氣體的污染物被微生物降解。該方法的特點(diǎn)是只有一個(gè)反應(yīng)器、操作簡(jiǎn)單、壓降低、填料不易堵塞、污染物去除效率高，比生物過濾法能更有效地處理含鹵化合物、硫化氫或氨等廢氣。但需外加營(yíng)養(yǎng)、運(yùn)行成本較高。

植物修復(fù)植物修復(fù)技術(shù)是一種以太陽(yáng)能為動(dòng)力，利用植物的同化功能凈化大氣的綠色技術(shù)。由于植物的種類、群落及生態(tài)習(xí)性與功能的差異，不同的植物可在不同的時(shí)空尺度上對(duì)近地表大氣污染進(jìn)行修復(fù)。主要過程是持留和去除。植物對(duì)大氣中的粉塵有阻擋、過濾和吸附作用，其滯塵量的大小與樹種、林帶寬度、草皮面積、林帶種植狀況以及氣象條件有關(guān)。植物的殺菌作用可以減輕生物性大氣污染。植物通過吸收作用、同化作用、降解、轉(zhuǎn)化以及對(duì)酸雨的中和緩沖作用等對(duì)化學(xué)性污染物具有一定的去除作用。植物修復(fù)是一項(xiàng)對(duì)環(huán)境友好、技術(shù)要求相對(duì)較低的修復(fù)方法，容易為社會(huì)民眾所接受，而且與傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)相比，成本要低得多。大氣污染的植物修復(fù)理論與技術(shù)對(duì)城市園林綠化、環(huán)境規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有一定的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值。

4、生物技術(shù)在污染土壤的生物修復(fù)中的應(yīng)用

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是：通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

5、在生物監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)以化學(xué)分析，即用成熟的儀器和生物分析(如魚的毒性測(cè)試)為主，當(dāng)代生物技術(shù)的發(fā)展有望增加相關(guān)的新手段，如通過測(cè)定微生物的酶和細(xì)胞基團(tuán)等來監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化。目前研究較多的有生物發(fā)光菌(Bioluminescentbacterium)、氰菌(Cya2nobacteria)、鹵素呼吸菌(Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和蘭貽貝(Bluemussels)等，主要監(jiān)測(cè)水

體中的有害物和海水藻類的爆發(fā)。ManBockGu和 Ge2unCheelGil應(yīng)用生物發(fā)光細(xì)菌開發(fā)出了兩階段多頻道毒性連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。每個(gè)頻道含有一個(gè)兩階段生物反應(yīng)系統(tǒng),其中含有特定的生物發(fā)光菌株。使用該系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)測(cè)同一樣品和分別確定不同類型毒性。通過分析，從每個(gè)頻道獲得的資料，可得到總體毒性和各類單項(xiàng)毒性的數(shù)據(jù)。

三、環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展前景

1、微生物脫硫技術(shù)的開發(fā)

利用微生物脫去煤中的無機(jī)硫和有機(jī)硫，可控制燃煤中SO2等含硫氣體的排放。這些微生物包括硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。日本利用氧化亞鐵硫桿菌已使H2S脫除率達(dá)99.99%，我國(guó)利用該菌對(duì)煉油廠進(jìn)行干氣催化和工業(yè)廢氣脫硫，H2S脫除率分別為71.5%和46.9%。在燃煤的處理過程中，還可采用浮選與微生物脫硫技術(shù)相結(jié)合，對(duì)煤和黃鐵礦進(jìn)行分離，達(dá)到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物還可將石油成分中的硫分離出來。雖然生物技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用時(shí)間尚短，但其具有技術(shù)簡(jiǎn)單成本低、安全性好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。今后，在微生物脫硫技術(shù)以及高活性脫硫菌種的研制和培養(yǎng)方面，配以清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究，將會(huì)備受關(guān)注，也會(huì)成為解決原煤燃燒產(chǎn)生的SO2污染的最佳途徑。

2、水污染治理工藝的完善

廢水生物處理技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室階段已比較成熟，也已比較廣泛地應(yīng)用于實(shí)際工程中。好氧與厭氧工藝相結(jié)合、生物膜法與活性污泥法相結(jié)合的廢水處理技術(shù)、無害化的生產(chǎn)工藝過程、高效完善的自動(dòng)化體系以及構(gòu)建針對(duì)難降解污染物的生物基因庫(kù)和特殊功能的微生物的培養(yǎng)研究是今后主要的發(fā)展方向。

3、難降解污染物的處理

基因工程是通過基因分離和重組技術(shù)，將人類需要的目的基因片段移到受體生物細(xì)胞中并表達(dá)出來，使受體生物具有該目的基因表達(dá)后顯現(xiàn)出來的特殊性狀，以改進(jìn)生物物種。利用基因工程構(gòu)建的高效菌種來處理如殺蟲劑、塑料、橡膠制品、醫(yī)療廢物、危險(xiǎn)廢物等難降解的污染物，是現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。

4、生物傳感器的研制

隨著科技的進(jìn)步，分子生物技術(shù)將會(huì)在開發(fā)研制生物傳感器方面發(fā)揮積極作用。生物傳感器可以滿足實(shí)施自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)的需要，判斷環(huán)境污染發(fā)展的趨勢(shì)，探索污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化以及降解規(guī)律，檢測(cè)污染致突變的成因，分析污染的來源，從而使生物環(huán)境污染監(jiān)測(cè)更便捷、更靈敏、更全面。生物傳感器具有成本低、制作容易、使用方便、測(cè)定快速等優(yōu)點(diǎn)。

5、與其它技術(shù)的結(jié)合環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展離不開相關(guān)科學(xué)技術(shù)的配合。其與相關(guān)科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，可提高處理效率、增強(qiáng)處理效果。將光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合，處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水，如光催化氧化－生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級(jí)氧化－高效生物處理技術(shù)、輻射分解－生物處理組合工藝等；采用SBR＋臭氧氧化工藝和物化氣?。佑|氧化處理印染廢水，采用混凝－氣?。瓍捬酰醚跆幚砥r麻廢水、油田和煉油廢水等。這些工藝、設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)的結(jié)合正在使以環(huán)境生物技術(shù)為主的綜合治理技術(shù)向自動(dòng)化、模塊化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

「1」 《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)》王建龍 文湘華 清華大學(xué)出版社第二版

「2」 《江西化工》 2003年第3期“環(huán)境生物技術(shù)在“三廢”治理中的應(yīng)用”

劉小兵蔣柏泉王偉(南昌大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院)

「3」 劉淑梅，張淑芬 環(huán)境生物技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].環(huán)境科學(xué)與管

理，2005，30（4）：44-46.「4」 林海 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[A]中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010,19-154

「5」 孔繁翔.環(huán)境生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2000

「6」 陳堅(jiān).環(huán)境生物技術(shù)[J]，生物工程進(jìn)展，2001(5)

環(huán)

境

生

物

技

術(shù)

論

文

第三篇：環(huán)境生物技術(shù)

一、名詞解釋

1.生化需氧量（BOD，biochemical oxygen demand）：“生物化學(xué)需氧量”的簡(jiǎn)稱。是指在一

定期間內(nèi)，微生物分解一定體積水中的某些可被氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物質(zhì)所消耗的溶解氧的數(shù)量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有機(jī)污染物含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。BOD越大，表示水體中有機(jī)物越多，污染越嚴(yán)重。如果進(jìn)行生物氧化的時(shí)間為五天就稱為五日生化需氧量（BOD5），相應(yīng)地還有BOD10、BOD20。

2.化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消

耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。

3.污泥負(fù)荷率：有機(jī)物與微生物之比稱污泥負(fù)荷率(F:M)。它影響過程的代謝深度和污泥的沉降性能，也影響運(yùn)行的穩(wěn)定性和基建費(fèi)用。污泥負(fù)荷率低些，過程的運(yùn)行比較容易，處理效率比較穩(wěn)定，剩余污泥量比較少，但基本建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用一般要高些。普通活性污泥法的負(fù)荷率常在0.15～0.3公斤BOD5/公斤污泥之間。

4.容積負(fù)荷：volume loading 每立方米池容積每日負(fù)擔(dān)的有機(jī)物量，一般指單位時(shí)間

負(fù)擔(dān)的五日生化需氧量公斤數(shù)（曝氣池，生物接觸氧化池和生物濾池）或揮發(fā)性懸浮固體公斤數(shù)（污泥消化池）。其計(jì)量單位通常以kg/(m3·d)表示。

5.廢水厭氧生物處理：在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，降解廢水中的有機(jī)物，使

其轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，達(dá)到污水進(jìn)化的過程。

6.生物表面活性劑：是微生物或植物在一定條件下培養(yǎng)時(shí)，在其代謝過程中分泌出的具有

一定表面活性的代謝產(chǎn)物，能顯著改變特別是降低液體表面張力或兩相間界面張力的物質(zhì)，如糖脂?多糖脂?脂肽或中性類脂衍生物等

7.生物修復(fù)：是指利用生物特別是微生物催化降解有機(jī)污染物，從而修復(fù)被污染環(huán)境或消

除環(huán)境中污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過程。

8.生物農(nóng)藥：又稱天然農(nóng)藥，利用生物體本身或由生物體產(chǎn)生的生理活性物質(zhì)作為殺蟲劑

或除草劑，對(duì)特定的病蟲害產(chǎn)生作用的安全性能高的新農(nóng)藥。

9.農(nóng)用抗生素：是指由微生物發(fā)酵產(chǎn)生、具有農(nóng)藥功能、用于農(nóng)業(yè)上防治病蟲草鼠等

有害生物的次生代謝產(chǎn)物。放線菌、真菌、細(xì)菌等微生物均能產(chǎn)生農(nóng)用抗生素，其中放線菌產(chǎn)生的農(nóng)用抗生素最多。

10.內(nèi)碳源：活性污泥中微生物死亡后自溶后釋放的含碳有機(jī)物，也稱二次性基質(zhì)。

11.馴化：這里特指活性污泥的馴化，是定向選育微生物的方法與過程，通過人工措施使微生物逐步適應(yīng)某種特定條件，最后獲得具有較高耐力和代謝活性好的菌株。

二、簡(jiǎn)答

1.環(huán)境生物技術(shù)的基本概念、研究?jī)?nèi)容？

答：環(huán)境生物技術(shù)是一門由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科，是直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng)。其研究?jī)?nèi)容：分為三個(gè)層次，第一層次是以基因工程為主導(dǎo)的現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)，第二層次是以廢物的生物處理的傳統(tǒng)環(huán)境生物技術(shù)，第三次是以氧化糖、人工濕地和農(nóng)業(yè)生態(tài)地為主的傳統(tǒng)環(huán)境生物技術(shù)。

2.活性污泥性能指標(biāo)有哪些？

答：（1）MLSS（Mixed Liquid Suspanded Solid）指1L曝氣池混合液中所含懸浮固體干重，它是衡量反應(yīng)器中活性污泥數(shù)量多少的指標(biāo)。它包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產(chǎn)物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物（Mi）和無機(jī)物（Mii）。

（2）、MLVSS（Mixed Liquid Volatile Suspanded Solid）指1L曝氣池混合液中所含揮發(fā)性懸浮固體含量，它只包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產(chǎn)物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機(jī)物（Mi），不包括無機(jī)物（Mii）。所以MLVSS能比較確切地反映反應(yīng)器中微生物的數(shù)量。

（3）、SV% 污泥沉降比，曝氣池混合液在量筒中靜止30min后，污泥所占體積與原混合液體積的比值。

（4）、SVI 污泥體積指數(shù)，指曝氣池混合液經(jīng)30min靜止沉降后1g干污泥所占的體積，單位為ml/g。

（5）、SDI 即污泥密度指數(shù)，指100ml混合液靜止30min后所含活性污泥的g數(shù)。單位為g/ml。

（6）、污泥負(fù)荷 ：污泥負(fù)荷是反應(yīng)器設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，它指單位活性污泥所能去除的五日生化需氧量，單位是kgBOD5/kgMLSS。

3.什么是絲狀線膨脹？引起絲狀線膨脹的原因及其預(yù)防措施？

答：活性污泥處理中，絲狀細(xì)菌及其他絲狀微生物異常地大量增殖，造成最終沉定池中污泥幾乎不沉淀的異?，F(xiàn)象稱為絲狀線膨脹。原因：（1）偏酸環(huán)境：偏酸易于絲狀菌生長(zhǎng)繁殖；

（2）供氧不足；（3）水溫偏高；（4）碳氮比失衡。

預(yù)防措施：(1)強(qiáng)化曝氣；(2)調(diào)整負(fù)荷；(3)分段注水；(4)投加含氮化合物；(5)投加石灰和消化污泥；(6)稀釋流入污水；(7)如碳水化合物增多，要調(diào)查廢水的來源；(8)有毒廢水進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理；(9)接種活性污泥。

4.什么是厭氧生物處理、好氧生物處理？?jī)烧咧g的比較。

答：廢水厭氧生物處理：在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，降解廢水中的有機(jī)物，使其轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，達(dá)到污水進(jìn)化的過程。

好氧生物處理：利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進(jìn)行生物代謝以降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。

兩者之間的比較：

(1)好氧生物處理的反應(yīng)速度較快，所需的反應(yīng)時(shí)間較短，故處理構(gòu)筑物容積較小。且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。厭氧生物處理缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物容積大等。

（2）廢水厭氧生物處理過程不需另加氧源，故運(yùn)行費(fèi)用低。此外，它還具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等優(yōu)點(diǎn)。好氧生物處理過程需通氧，費(fèi)用較高。

（3）好氧生物處理較厭氧生物處理負(fù)荷較低。

（4）兩者作用的微生物不同：好氧處理為好氧微生物，厭氧處理為厭氧生物。

5．厭氧生物轉(zhuǎn)盤的工藝特點(diǎn)？

答：工藝特點(diǎn)，書上P180.6.生物膜法中，生物膜載體的條件？

答：(1)生物膜載體要易流化不易流失；（2）要易于掛膜且無害；（3）可以提供較大的比表面積以增加生物附著量；（4）價(jià)格低廉且易就地取材；（5）生物相容性好，粒度及孔徑適中，可以偶聯(lián)足夠的生物分子；（6）機(jī)械強(qiáng)度大，性質(zhì)穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

7.生物膜法的機(jī)理？

答：生物膜法是指廢水流過生長(zhǎng)在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機(jī)物的方法。其作用機(jī)理：生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸，進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化，使廢水獲得凈化，同時(shí)，生物膜內(nèi)微生物不斷生長(zhǎng)與繁殖。生物膜在載體上的生長(zhǎng)過程是這樣的：當(dāng)有機(jī)廢水或由活性污泥懸浮液培養(yǎng)而成的接種液流過載體時(shí)，水中的懸浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有機(jī)底物而生長(zhǎng)繁殖，逐漸在載體表面形成一層粘液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學(xué)活性，又進(jìn)一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物。

8.影響活性污泥處理廢水效果的因素？

答：書上P57，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH值、溫度、溶解氧的含量以及某些有毒物質(zhì)等極大地影響著好氧生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行及凈化功能。

⑴營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ：污水中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量及比例影響著微生物的生長(zhǎng)、繁殖，從而影響好氧生物處理系統(tǒng)的處理效果。

⑵溶解氧的含量 ：溶解氧(即DO)是影響好氧生物處理系統(tǒng)運(yùn)行的主要因素之一。⑶pH值

⑷污水的溫度

⑸有毒物質(zhì)

9.在PHAs的生產(chǎn)過程中，通常采用的發(fā)酵方式有哪些？流加發(fā)酵法有哪些優(yōu)勢(shì)？ 答：書P372底，P373上。

10.影響纖維素酸水解的因素？

答：書P252

11.生物表面活性劑大規(guī)模生產(chǎn)的條件及應(yīng)用與前景？

答;書P452—P456

12.危險(xiǎn)性化合物的微生物降解的意義？

第四篇：關(guān)于環(huán)境保護(hù)與生物技術(shù)的文獻(xiàn)綜述

關(guān)于環(huán)境保護(hù)和環(huán)境生物技術(shù)的文獻(xiàn)綜述

摘要：隨著人口、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,環(huán)境和環(huán)境問題已越來越引起人們的普遍關(guān)注和重視。面對(duì)世界范圍內(nèi)的環(huán)境危機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn) ,開展并加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作已迫在眉睫。本文主要介紹了以現(xiàn)代微生物選育及培養(yǎng)技術(shù)和新型高效生物反應(yīng)器為基礎(chǔ)的環(huán)境生物技術(shù)在水污染治理、城市垃圾填埋、工農(nóng)業(yè)污染源等方面的應(yīng)用，最后還討論了環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：環(huán)境生物技術(shù)；污染治理；城市垃圾填埋；廢水；應(yīng)用前景；MBR技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

前言：

①【環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology)是指直接或間接利用生物的生理活動(dòng) ,建立降低或消除污染物的生產(chǎn)工藝 ,或能夠高效地凈化被污染的環(huán)境以及將污染物轉(zhuǎn)化為資源的人工技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境科學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的一門新興交叉學(xué)科, 是從傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)起始, 通過應(yīng)用現(xiàn)代微生物選育和培養(yǎng)技術(shù)和新型高效生物反應(yīng)器, 而逐步發(fā)展起來的一種經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益俱佳的、解決當(dāng)前日益嚴(yán)重的包括水污染在內(nèi)的“三廢”問題的最有效手段之一。】

通常，日常生活中較普遍的污染源就是“三廢”?！叭龔U”指的是廢水、廢氣和固體廢棄物，這三大污染源嚴(yán)重污染了人類的生存環(huán)境。將環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用于“三廢”問題的治理 ,主要是指利用微生物原理將污染物質(zhì)進(jìn)行生物降解和生物轉(zhuǎn)化 ,從而提高環(huán)境質(zhì)量 ,達(dá)到環(huán)境污染治理的目的。

②【環(huán)境生物技術(shù)的起源可以追溯到一百多年前的活性污泥工藝的發(fā)展 ,】其理論和實(shí)用技術(shù)在此一百多年來不斷發(fā)展和進(jìn)步 ,并得到廣泛應(yīng)用 ,對(duì)控制環(huán)境污染和改善環(huán)境質(zhì)量起到了重要作用。而從全世界范圍來看,環(huán)境污染至今還沒有得到有效控制,特別是對(duì)發(fā)展中國(guó)家而言。在我國(guó),隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展 ,環(huán)境污染現(xiàn)狀也依然嚴(yán)峻 ,并有加劇的趨勢(shì)，近年來 ,我國(guó)的環(huán)境污染治理力度不斷加大 ,進(jìn)入了一個(gè)新的高速發(fā)展時(shí)期 ,對(duì)環(huán)境污染治理新技術(shù)的要求也日益迫切。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展 ,尤其是現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn) ,為環(huán)境科學(xué)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇?，F(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)就是在這一形勢(shì)下形成的。它是現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用 ,是現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境科學(xué)緊密結(jié)合而形成的新興交叉學(xué)科 ,是一種經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益俱佳的、解決復(fù)雜環(huán)境污染問題的有效手段 ,是當(dāng)代環(huán)境科學(xué)研究發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。

③【目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù)，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面，發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí)，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用，大大強(qiáng)化了上述環(huán)境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。下面將簡(jiǎn)單介紹一下環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用：

1.廢水生物處理技術(shù) ④【由于環(huán)境中的污染物無論是氣體、液體或固體, 經(jīng)過在自然界中的遷移、轉(zhuǎn)化, 其最終歸趨大多數(shù)是水體, 因此, 水污染的問題尤其突出。我國(guó)的水污染十分嚴(yán)重,高濃度有機(jī)物廢水的處理是我國(guó)水污染治理的重點(diǎn)難題。污水中有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。應(yīng)用遺傳工程技術(shù)構(gòu)建符合人們需要的微生物高效菌以及具有降解多種污染物功能的超級(jí)菌 可以提高對(duì)污，染物的降解能力、加快降解速度,以增強(qiáng)凈化污水的效力。如微生物高效菌能夠?qū)⑶杌?氰化鉀、氰氫酸、氰化亞銅等)分解成二氧化碳和氨;利用專門分解硫化物的微生物可以從廢水中回收硫磺;利用能夠降解石油烴的超級(jí)菌以清除油對(duì)水質(zhì)的污染等。還可以將大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥,用來分解和吸附廢水中的有毒物質(zhì),污水凈化后沉積的污泥中存在豐富的氮、磷、鉀等元素,是很好的有機(jī)肥料。目前應(yīng)用到廢水治理中的生物技術(shù)主要有：(1)生物強(qiáng)化技術(shù);(2)生物反應(yīng)技術(shù);(3)生物發(fā)酵技術(shù)。

2.大氣污染的生物處理

隨著現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展,大量有毒、有害氣體被排出,嚴(yán)重污染環(huán)境。微生物對(duì)污染物能較快地適應(yīng),并可使廢物、廢氣得到降解和轉(zhuǎn)化。同傳統(tǒng)空氣污染控制技術(shù)如活性炭吸附、濕法洗滌和燃燒等相比,微生物法以其處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、易于管理等優(yōu)點(diǎn),逐漸應(yīng)用于空氣污染控制中。

3.污染土壤的生物修復(fù) ⑤【重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

4.生物監(jiān)測(cè)

⑥【傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)以化學(xué)分析,即用成熟的儀器和生物分析(如魚的毒性測(cè)試)為主,當(dāng)代生物技術(shù)的發(fā)展有望增加相關(guān)的新手段,如通過測(cè)定微生物的酶和細(xì)胞基團(tuán)等來監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化。目前研究較多的有生物發(fā)光菌(Bioluminescent bacterium)、氰菌(Cya2nobacteria)、鹵素呼吸菌(Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和蘭貽貝(Blue mussels)等,主要監(jiān)測(cè)水體中的有害物和海水藻類的爆發(fā)。ManBockGu和 Ge2unCheelGil應(yīng)用生物發(fā)光細(xì)菌開發(fā)出了兩階段多頻道毒性連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。每個(gè)頻道含有一個(gè)兩階段生物反應(yīng)系統(tǒng),其中含有特定的生物發(fā)光菌株。使用該系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)測(cè)同一樣品和分別確定不同類型毒性。通過分析,從每個(gè)頻道獲得的資料,可得到總體毒性和各類單項(xiàng)毒性的數(shù)據(jù)。

5.固體廢棄物的生物處理技術(shù)

固體廢棄物主要包括工業(yè)固體廢棄物和城市生活垃圾。傳統(tǒng)的固體廢棄物處理方法主要有固積、埯埋、焚燒 ,這些方法會(huì)造成二次污染。生物技術(shù)的介入可將固體廢棄物進(jìn)行無害化 ,資源化 ,減量化 ”處理 ,處理過程達(dá)到了真正的清潔有效 ,還可優(yōu)化生態(tài)循環(huán);若把處理后的產(chǎn)物作為有機(jī)肥料投入農(nóng)業(yè) ,又可為人們提供高品質(zhì)、高產(chǎn)量的綠色食品 ,構(gòu)成食物鏈意義上的又一良性循環(huán)。20世紀(jì) 60年代以來 ,研究人員就開始進(jìn)行有關(guān)高效、快速堆肥方法的研究。至今 ,歐美各國(guó)及日本已開發(fā)了 10多種機(jī)械快速堆肥工藝 ,其中最著名的是達(dá)諾式回轉(zhuǎn)圓筒型發(fā)酵倉(cāng)工藝。國(guó)外還發(fā)展用蚯蚓床處理有機(jī)垃圾和糞便。大型化的固體廢棄物填埋場(chǎng)技術(shù)可靠 ,處理效率有保證 ,適合環(huán)境要求。目前 ,生物反應(yīng)器式填埋場(chǎng)已在美國(guó)獲得廣泛的重視。

6.環(huán)境生物技術(shù)在城市垃圾填埋場(chǎng)的應(yīng)用 ⑦【城市生活垃圾的處理是目前我國(guó)環(huán)境污染控制的最重要課題之一。城市生活垃圾的人日均產(chǎn)生量 ,因地而異 ,但必須按日運(yùn)出城市作適當(dāng)處理。處理的目的是使垃圾資源化、減量化和無害化。當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家中城市生活垃圾中作為資源再利用的分率高達(dá)40 %,其余的部分 ,最通用的方法是衛(wèi)生填埋法 ,堆肥法和焚化法。然而將環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用于垃圾填埋場(chǎng)，可以改善垃圾填埋生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)垃圾資源化綜合利用，美化垃圾場(chǎng)自然景，減少垃圾場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的不良影響，加速垃圾分解，使垃填埋場(chǎng)地可以重新被利用，有很高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，常適合我國(guó)垃圾處理的現(xiàn)狀和我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。其應(yīng)用主要包括三個(gè)方面：利用環(huán)境生物技術(shù)將垃圾填埋場(chǎng)地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地；利用植物改善垃圾填埋場(chǎng)生態(tài)環(huán)境；利用垃圾填埋場(chǎng)地和垃圾腐熟土種植草坪。

⑧【城市生活垃圾的最新處理技術(shù)是生物反應(yīng)器式 持;日覆蓋層設(shè)置;沉降以及穩(wěn)定期的結(jié)束。生物反應(yīng)器式填埋場(chǎng)的操作要點(diǎn)包括:垃圾的分揀及預(yù)處理;水分控制;LC回流;微生物活性的保持;日覆蓋層設(shè)置;沉降以及穩(wěn)定期的結(jié)束。生物反應(yīng)器式填埋場(chǎng)已在美國(guó)獲得廣泛的重視。美國(guó) EPA于2000 年 4 月發(fā)出征求意見的聲明中說“: BL 已被承認(rèn)可能是對(duì)固體廢棄物處理的一個(gè)革新。結(jié)論: 現(xiàn)代生物技術(shù)是解決環(huán)保問題的強(qiáng)有力手段 ,它是一種能產(chǎn)生巨大效益的高新技術(shù) ,與物理、化學(xué)技術(shù)相比,生物技術(shù)具有顯著的高效廉價(jià)的特點(diǎn)。目前國(guó)際上有許多環(huán)境生物技術(shù)成果已進(jìn)人商品化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。另外，由于我國(guó)是一個(gè)污染嚴(yán)重的國(guó)家，因此建立一個(gè)有利于現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境規(guī)劃、法規(guī)和資金投入是必不可少的，同時(shí)要鼓勵(lì)和資助環(huán)境生物技術(shù)的研究和創(chuàng)新。我們也應(yīng)充分利用我國(guó)的資源優(yōu)勢(shì) ,借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) ,根據(jù)我國(guó)的國(guó)情有重點(diǎn)地加強(qiáng)環(huán)境生物技術(shù)的研究與開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

1、環(huán)境科學(xué)與現(xiàn)代生物技術(shù)的完美結(jié)合——評(píng)《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)》 作者 柳萍，女，清華大學(xué)出版社理工—編室，副編審，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境、化工；

2、《江西化工》2003年第三期“環(huán)境生物技術(shù)”在“三廢”治理中的應(yīng)用 劉小兵 蔣柏泉 王偉（南昌大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院）

3、程麗巍，許海，陳銘達(dá)，劉兆普，陳巍 環(huán)境保護(hù)科學(xué) 2007年01期

4、石登容，尤建軍；上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）；2000年03期

5、黃文鈺，楊桂山，許朋柱；湖泊科學(xué)；2002年01期

6、祝云龍，灘塘水體營(yíng)養(yǎng)鹽的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)浮游植物和魚生長(zhǎng)的影響：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)2004年

7、宗雷，湖區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查及可持續(xù)發(fā)展對(duì)策研究；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)

8、馮孝杰；三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析；西南大學(xué)；2005年

9、張宏艷；發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究；復(fù)旦大學(xué)；2004年

10、何忠偉；中國(guó)農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策的效果與體系研究；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院；2005年

11、孫偉，陳雯；基于生態(tài)——經(jīng)濟(jì)重要性的濱湖城市土地開發(fā)適應(yīng)性研究；湖泊科學(xué)；2007年02期

12、李彬，呂錫武，寧平，張承芳；自回流生物轉(zhuǎn)盤與植物濾床組合工藝處理農(nóng)村生活污水；第二屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研究討論文集；2007年

13、喬致奇；中國(guó)的環(huán)境管理；技術(shù)，管理和趨勢(shì)——中歐環(huán)境研討會(huì)論文集；1991年

14、李海鵬；中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的經(jīng)濟(jì)分析與政策研究；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)；2007年

15、陳和午；農(nóng)戶模型的發(fā)展與應(yīng)用；農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)；2004年03期

16、胡瑞法；農(nóng)業(yè)科研投資的總量分析；中國(guó)軟科學(xué)；1998年07期

17、黃雪萍；農(nóng)業(yè)面源污染原因分析及控制對(duì)策；安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)；2006年05期

18、賈麗娟，劉連環(huán)；美國(guó)農(nóng)業(yè)政策及其啟示；商業(yè)研究；2003年16期

19、翟文俠，黃賢金；我國(guó)基本農(nóng)田保護(hù)制度運(yùn)行效果分析；國(guó)土資源科技管理；2005年03期

20、李華；主要生物因子與稻田氮、磷轉(zhuǎn)化及流失的關(guān)系；浙江大學(xué)；2007年

1、ilson R S, Franklin C E.Testing the beneficial acclimation hypothesis [J].Trends in Ecology and Evolution, 2002, 17: 66~70.2、chmidt-Nielsen K.Animal Physiology [M].London: Cambridge University Press, 1997.3、ren S R, Williams T M.Body size and skeletal muscle myoglobin of cetaceans: adaptation for maximizing dive duration [J].Comparative Biochemistry and Physiology, 2000, 126A: 181~191.4、illmer P, Stone G, Johnston I.Environment Physiology of Animals.Synergy: Blackwell Science, 2000.5、i Q F, Sun R Y, Huang C X, et al.Cold adaptive thermogenesis in small mammals from different geographical zones of China [J].Comparative Biochemistry and Physiology, 2001, 129A: 949~961.

第五篇：環(huán)境生物技術(shù)導(dǎo)論

環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境安全

黃瑞普

（河北科技大學(xué)環(huán)工學(xué)院安全工程091班）

摘要：文章分析了我國(guó)目前生態(tài)環(huán)境狀況,論述了現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)在治理大氣、水，固體廢棄物等重大方面的應(yīng)用，并對(duì)其未來前景作出展望。

關(guān)鍵詞：環(huán)境生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

作者簡(jiǎn)介：黃瑞普（1989-)，男，河北省邢臺(tái)人，河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院安全工程系學(xué)生，從事安全科學(xué)與工程方面的學(xué)習(xí)。

0.引言

我國(guó)是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國(guó)的河流、海洋、大氣和土壤等均受到不同程度的污染，我國(guó)所面臨的環(huán)境形勢(shì)不容樂觀。

1.我國(guó)生存環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻

目前,中國(guó)人口龐大,經(jīng)濟(jì)處于高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),環(huán)境的壓力愈益加大,再加上中國(guó)技術(shù)和管理水平低下,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式比較粗放,能源、資源的消耗量大,資源效率低,污染物排放嚴(yán)重,土地資源利用不合理,生態(tài)破壞更加嚴(yán)重。技術(shù)和管理水平的提高還需要較長(zhǎng)的時(shí)期,這就決定了中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型方式的轉(zhuǎn)變?cè)诙唐趦?nèi)不可能得到大的改觀,生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢(shì)還要延續(xù),而且遏制的難度將越來越大。因此,加大環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理力度,加快應(yīng)用高新技術(shù),用現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已變得刻不容緩。

1.1．水體污染十分嚴(yán)重

在我國(guó),水體污染十分嚴(yán)重。工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴(yán)重的影響了我國(guó)的生態(tài)環(huán)境,使得水污染日益加劇,水資源嚴(yán)重短缺。

1.2．工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾污染嚴(yán)重

隨著域市居民生活水平的提高和中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市生活垃圾每年以10%的速率增長(zhǎng)。不少城市由于垃圾得不到及時(shí)處理而受到“垃圾包圍城市”的困擾。工業(yè)固體廢棄物也與日俱增,工業(yè)廢棄物累計(jì)堆積量已超過66億噸,占地超過5萬公頃。

1.3．空氣污染嚴(yán)重

根據(jù)2009年6月中國(guó)環(huán)保部公布的2008年《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》,我國(guó)城市空氣質(zhì)量總體上依然嚴(yán)重,造成我國(guó)空氣污染的主要原因是燒煤和汽車尾氣,其中燒煤是最根本原因。中國(guó)的大氣環(huán)境污染以煤煙型為主,主要污染物為總懸浮顆粒物和二氧化硫。酸雨污染范圍大體未變,污染程度居高不下。

2.環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境治理

環(huán)境生物技術(shù)采用現(xiàn)代分子生物學(xué)和分子生態(tài)學(xué)的原理和方法,充分利用各種環(huán)境生物的特殊功能,進(jìn)行生物凈化、生物修復(fù)、生物轉(zhuǎn)化和生物催化,從污染治理、清潔生產(chǎn)到可再生資源利用,多層面、全方位地解決工業(yè)和生活污染、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村面源污染、荒漠化和海水污染等問題。

環(huán)境生物技術(shù)是環(huán)境污染治理中一種有效的技術(shù)方法,與其它傳統(tǒng)處理方法相比具有治理效果好,運(yùn)行費(fèi)用低,無二次污染等特點(diǎn)。目前,在廢氣、污水治理及固體廢棄物處置方法中,環(huán)境生物技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。

2.1．空氣的生物凈化

應(yīng)用生物技術(shù)來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項(xiàng)新技術(shù),代表了大氣處理凈化處理技術(shù)的未來發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這一特點(diǎn),把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理低濃度、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性。

2.2．污水的生物凈化

污水生物處理是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中最廣泛的方法之一。其主要原理是:根據(jù)水體自凈的原則,利用微生物的催化作用和代謝活性,好氧或厭氧分解和轉(zhuǎn)化污水中的污染物后,配合物理、化學(xué)方法使污水得到凈化。按對(duì)氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸,甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等。好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣為污水中好氧微生物提供活動(dòng)能源,促進(jìn)好氧微生物的分解活動(dòng),使污水得到凈化。污水生物處理效果好,費(fèi)用低,技術(shù)較簡(jiǎn)單,應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。

2.3固體廢棄物的生物處理

固體廢棄物主要包括固體生活垃圾和生產(chǎn)廢棄物。生物技術(shù)處理垃圾廢棄物能夠降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都可以被生物重新利用,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣可以做到一勞永逸,既不留下長(zhǎng)期污染問題,也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。

固體廢棄物的生物處理技術(shù)是利用微生物對(duì)有機(jī)固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品、飼料和肥料,還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬,是固化廢物資源化的有效的技術(shù)方法。

3.結(jié)束語

環(huán)境生物技術(shù)作為一門新興的技術(shù)其開發(fā)前景不可限量。大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù),是我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路的重要技術(shù)保障。相信在不久的未來環(huán)境生物技術(shù)必會(huì)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮愈來愈重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 段麗霞,向梅梅 現(xiàn)代科技與21世紀(jì)的植物保護(hù)[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年02期

[2]宋思揚(yáng).生物技術(shù)概論[M].北京：科學(xué)出版社，2002P56-68

[3]張慶陽(yáng) 全球氣候變化的對(duì)策之我見[期刊論文]-氣候與環(huán)境研究2003(5)