环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势
生命科学在环境污染治理中的应用

生命科学在环境污染治理中的应用近年来,随着环境污染问题的日益突出,寻找解决之道成为全球的重要议题。
生命科学作为一门综合性学科,以其独特的优势在环境污染治理中发挥着重要作用。
本文将探讨生命科学在环境污染治理中的应用,并探讨其未来发展方向。
1. 生物吸附与生物降解技术生物吸附技术利用生物体如微生物和植物等对有机或无机物质的吸附作用,将其从环境中去除。
这种技术具有高效、低成本和环境友好等优势,被广泛应用于水体和大气污染治理中。
例如,利用具有吸附能力的微生物可以有效去除水中的重金属离子,而利用植物进行土壤重金属修复也取得了一定的成功。
生物降解技术则是利用微生物或酶的作用去降解有机废弃物或有机污染物。
这种技术在土壤和水体的污染修复中有着广泛应用。
例如,生物堆肥技术可以将有机废弃物转化为肥料,有效减少了废弃物对环境的危害。
通过选择性培养微生物,还可以有效地去除水体中的有机化合物,从而净化水质。
2. 基因工程技术在环境污染治理中的应用基因工程技术是生命科学领域的一个重要分支,可以用于改良生物体的特性,以应对环境污染问题。
例如,利用基因工程技术可以改良植物的吸收能力,使其吸收能力更强,能够有效吸收土壤中的重金属离子,并将其积累在植物体内,从而减少土壤中的重金属污染。
此外,基因工程技术还可以改良微生物的代谢途径,使其能够高效地降解有机污染物。
例如,通过基因工程技术可以改良细菌的代谢途径,使其能够降解一些难降解的有机化合物,如多氯联苯和石油类物质等。
3. 生物多样性保护与生态系统修复生物多样性保护与生态系统修复是生命科学在环境污染治理中的另一个重要领域。
生物多样性保护可以通过保护和恢复自然生态系统中的物种多样性,提高生态系统的稳定性和抗污染能力。
例如,保护湿地和森林等自然生态系统,不仅可以减少大气污染物的排放,还可以提供氧气产生机制,有效改善空气质量。
生态系统修复则是通过人工手段恢复损坏的生态系统,使其重建至健康稳定的状态。
生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势分析

生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势分析近年来,随着环境问题的日益严重,生物技术逐渐成为一种重要的手段来解决环境保护领域的难题。
生物技术的发展不仅为我们提供了更多的解决方案,同时也在环境保护领域创造了巨大的发展机遇。
本文将就生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势进行分析。
首先,我们来看一下生物技术在污染治理方面的发展现状。
生物技术通过利用生物体酶促酶降解、菌降解、生物吸附等方式来处理废水、废气以及固体废物中的有害物质,提高了污染物的降解效率。
例如,利用微生物发酵技术可以将有机废弃物转化为生物可降解的物质,从而减少了废物处理的负担,提高资源的回收利用率。
此外,生物技术还能利用植物生物吸附的特性,通过植物修复技术治理土壤污染,促进土壤中有害物质的降解。
这些生物技术手段的应用,极大地提高了污染物的处理效率,有助于改善环境质量。
其次,生物技术在环境监测方面也发挥着重要作用。
传统的环境监测方法通常需要大量的时间和人力,且具有一定的局限性。
而生物技术可以通过利用生物传感器等技术手段实时监测环境中的有害物质,能够更加准确、快速地获取数据。
这种基于生物技术的环境监测方法具有操作简单、成本低、灵敏度高等优势,对于追踪有害物质排放源头、掌握环境变化状况起到了重要作用。
然而,生物技术在环境保护领域的应用也面临着一些挑战。
首先,生物技术的应用需要充分考虑生物多样性的保护问题。
在利用生物技术手段解决环境问题的同时,也要避免对自然生态系统的破坏,确保生物多样性的保持。
其次,生物技术的应用还存在技术难题,如如何降低成本、提高效率等问题。
这些问题需要通过创新性的研究和技术突破来解决。
未来,随着生物技术的不断发展,其在环境保护领域的应用前景广阔。
首先,生物技术将更多地结合其他技术手段,形成多元化的解决方案。
例如,结合生物技术和纳米技术,可以开发出高效的纳米材料用于去除污染物。
此外,生物技术还可以与大数据、人工智能等领域相结合,通过分析庞大的数据量,实现环境问题的智能化管理。
生物科技在环境治理与生态保护中的作用

生物科技在环境治理与生态保护中的作用随着人类社会的发展和人口的增长,环境问题日益突出,生态系统受到了严重破坏。
为了实现可持续发展,保护生态环境成为当务之急。
在这个过程中,生物科技发挥着重要的作用。
本文将探讨生物科技在环境治理与生态保护中的应用,并分析其优势和挑战。
一、生物科技在环境污染治理中的应用1.1 生物修复技术生物修复技术是利用生物体的代谢能力和生物降解能力来修复受污染的环境。
例如,利用植物的吸附和降解能力来修复土壤和水体的污染物,通过微生物的代谢活动来降解有机物污染等。
生物修复技术不仅可以有效地修复环境污染,还能减少对环境的二次污染,具有较高的经济效益和环境效益。
1.2 生物传感技术生物传感技术是利用生物体对环境中特定物质的敏感性和选择性来监测和检测环境污染物。
例如,利用生物传感器可以实时监测水体中的重金属污染物浓度,及时采取措施防止环境污染。
生物传感技术不仅具有高灵敏度和高选择性,还能够实现实时监测和远程监控,对于环境污染的监测和预警具有重要意义。
二、生物科技在生态保护中的应用2.1 生物多样性保护生物多样性是生态系统的重要组成部分,对维持生态平衡和生态系统的稳定性起着关键作用。
生物科技可以通过保护和恢复生物多样性来实现生态系统的保护。
例如,利用基因工程技术可以培育和保护濒危物种,通过生物保护区的建立和管理来保护野生动植物的栖息地,实现生态系统的恢复和保护。
2.2 生态修复技术生态修复技术是通过人为手段来恢复受损的生态系统,使其恢复到原有的功能和结构。
生物科技在生态修复中发挥着重要作用。
例如,利用植物的根系来稳定土壤,防止水土流失;利用微生物的降解能力来修复受污染的水体等。
生态修复技术能够有效地恢复和保护生态系统,提高生态系统的稳定性和可持续性。
三、生物科技在环境治理与生态保护中的优势和挑战3.1 优势生物科技具有许多优势,使其在环境治理与生态保护中得到广泛应用。
首先,生物科技具有高效性和选择性,能够针对特定的环境问题进行精确治理。
环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势

环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势摘要:介绍了环境生物技术的特点,及其在环境治理中的应用现状,并对环境生物技术发展趋势进行了讨论。
关键词:环境生物技术,微生物,生物净化,生物修复,生物降解,反应器环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动,高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。
作为一门新型的边缘学科,主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科,不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程[1]。
它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类[2]第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。
第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。
第三类包括:生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。
本文仅讨论后两种环境生物技术。
1.环境生物技术的特点作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。
但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪80年代才诞生于欧美地区[3]。
环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。
环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。
近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。
生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。
环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。
生物技术在污染治理中的应用

生物技术在污染治理中的应用随着人口增长和经济发展的不断推进,环境污染问题日益严重。
污染治理已经成为当今社会最迫切的问题之一。
其中,生物技术作为一种创新技术,已经在环境污染治理中发挥着重要作用。
一、生物技术的应用领域生物技术是一种利用生物学知识和技术在各个领域中改善和创造产品的技术。
在环境污染治理中,生物技术主要应用于三个领域。
第一,土壤污染治理。
土壤污染是环境污染中比较常见的问题之一。
生物技术通过改良土壤微生物和植物的生长环境,大大提高了土壤的修复效率。
例如,通过生物法把生物质、人工土壤、微生物和植物结合在一起,形成人工修复生境,可以通过多种途径促进土壤和地下水的恢复。
第二,水污染治理。
水污染是影响人类健康和经济发展的主要因素之一,生物技术通过生态工程、生物处理、新型材料等手段,可以有效降解有害物质,净化水源。
例如,利用微生物在水中的代谢作用,对废水进行处理。
通过微生物代谢,可以将污染物降解成无害物质,使污水得到净化。
第三,空气污染治理。
空气污染已经成为当今社会最受关注的问题之一。
生物技术通过利用植物的生态功能,在城市中建立城市绿地和城市生态系统,提高空气质量。
例如,通过在城市中种植植物,可以吸收和去除有害气体,提高空气质量。
二、生物技术在污染治理中的应用案例生物技术在环境污染治理中取得了很多成功案例。
以下即是一些应用案例。
第一,利用微生物降解化学物质。
如现代工业产品中大量含有的有机物,包括苯、甲苯、二甲苯和多氯联苯等有毒有害物质,对环境带来非常大的危害。
利用微生物的降解作用,将这些有害物质降解为无害类似物,从而实现水和土壤的清洗。
第二,利用生态工程净化废水。
废水处理是当今污染治理中的重要问题之一。
生态工程利用植物、微生物等生物体对废水中的有害物质进行吸收和分解,使废水得到净化。
例如,利用人工湿地生态工程,可以有效地去除废水中的有机物质、氮、磷等。
第三,利用植物修复污染环境。
植物修复是利用植物对污染物的吸收、转化、降解等能力,恢复被污染环境的一种技术。
生物技术在环保中的应用前景

生物技术在环保中的应用前景生物技术作为一门新兴的交叉学科,在环保领域展现出了巨大的潜力与前景。
通过利用生物学原理及相关技术手段,人类可以更加高效地处理环境问题,保护生态平衡,促进可持续发展。
下面我们一起来看看生物技术在环保中的应用前景。
1.污水处理领域在传统的污水处理中,生物技术已经被广泛应用。
通过生物反应器、微生物降解等技术手段,可以有效去除水中有机物、氮、磷等污染物,净化水质。
未来,随着基因工程和微生物技术的不断发展,污水处理方法将更加高效、节能,为城市环境改善和资源回收提供可持续的解决方案。
2.生物多样性保护生物技术在生物多样性保护方面也发挥着重要作用。
通过基因编辑技术,科研人员可以保护濒危物种、改良作物品种,提高物种的适应性和抗病性。
利用生物技术手段进行生态修复,恢复生态系统平衡,提高生物多样性。
3.生物资源再生利用生物技术为生物资源再生利用提供了新思路。
利用微生物发酵技术,可以将有机废弃物转化为生物质能源,实现能源资源的循环利用;生物材料的开发生产,减少对传统材料的依赖,降低碳排放。
这些技术的应用,有助于提高资源利用效率,减少污染排放,推动绿色发展。
4.环境监测与治理生物技术在环境监测与治理方面也有着广阔前景。
利用生物传感器、生物标记等技术手段,可以实现对环境污染的快速监测和定量分析,提高环境监测的准确性和灵敏度。
运用生物调控技术,对重金属污染、土壤退化等问题进行生物修复,修复效果明显且具有可持续性。
综合来看,生物技术在环保中具有广阔的应用前景。
未来,随着生物技术的不断发展和创新,相信我们将能够更好地利用生物资源,处理环境问题,实现人与自然的和谐共生。
生物技术的不断创新和应用将为环保事业带来更多机遇与挑战,推动环保工作迈向更加高效和可持续的方向。
让我们共同关注和支持生物技术在环保中的发展,共同守护我们共同的家园。
生物科技在环境保护领域中的发展现状与未来趋势
生物科技在环境保护领域中的发展现状与未来趋势生物科技在环境保护领域中的应用前景广阔,它能够帮助我们解决许多环境问题。
本文将讨论生物科技在水质净化、废弃物处理和能源生产等方面的应用,并探讨其未来的发展趋势。
水是生命之源,然而,目前全球水资源的状况日益恶化。
生物技术在水质净化方面提供了许多解决方案。
例如,通过利用生物技术中的微生物来处理废水中的有机物和重金属,可以有效提高水体的质量。
同时,生物技术也可以用于研发新型的水处理材料,如纳米生物材料,用于去除水中的污染物。
这些创新技术为水质净化提供了新的可能性,并为实现可持续发展的水资源管理提供了支持。
废弃物处理是另一个重要的环境问题。
传统的废弃物处理方法往往存在着诸多问题,如空气污染、土地资源浪费等。
生物科技在废弃物处理中的应用为我们提供了新的解决方案。
比如,通过利用生物技术培养出一种能够降解塑料的微生物,可以将废弃的塑料制品转化为有用的物质,从而减少对环境的污染。
此外,生物技术还可以应用于土壤修复,通过利用菌根真菌和植物相互关系的技术,修复受到重金属、有机物污染的土壤,恢复其生态功能。
能源是现代社会发展的基础,然而,化石燃料的使用导致了严重的环境问题。
生物科技在能源生产领域的应用能够帮助我们减少对化石燃料的依赖,实现可持续发展。
生物质能源是一种利用生物质材料生产能源的技术。
例如,通过利用生物技术中的微生物,将废弃植物材料转化为生物质燃料,如生物气体和生物柴油,以替代传统的化石燃料。
此外,利用生物技术还可以开发出新型的能源储存和转换技术,如利用微生物合成电池将有机废弃物转化为电能。
生物科技在环境保护领域中的应用还远远不止于此。
随着科技的不断进步,我们可以预见到更多创新的生物技术将被应用于环境保护。
例如,生物信息学和合成生物学的快速发展为我们提供了研究和开发新型环境友好材料和生物制品的机会。
同时,生物传感技术的发展也为环境监测提供了新的手段,通过利用生物材料的特性来检测环境中的污染物。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术在环境保护中的应用环境问题是当前全球所面临的一个严峻的挑战。
为了保护环境,遏制环境污染和破坏,需要采取一系列措施,其中生物技术是一项非常重要的工具。
近年来,生物技术的快速发展为环境保护的工作提供了很好的支持,广泛应用于环境污染治理、环境监测和生态修复等方面。
本文将具体探讨生物技术在环境保护中的应用。
一、生物技术在环境污染治理中的应用1.微生物技术污染环境中的化学物质对人体和生态环境都会造成极大的危害。
生物技术的发展在环境污染治理中发挥着重要作用,其中微生物技术是最突出的技术之一。
微生物利用污染环境中存在的有机物和无机物进行代谢作用,降解有毒污染物质,是一种环保友好的方法。
例如,污水处理就是一种微生物技术。
通过将污水引入生物反应器中,生物菌群会将有机物分解为二氧化碳和水,将氮和磷等化合物溶解在水中,从而起到净化水体的作用。
另外,微生物生物技术在污染物的生物降解、生物修复、污染物浓缩和转化等方面也非常有效。
例如,利用生物技术将有毒重金属转化为无毒或其它形式的废物,也是一种非常有效的环保方法。
2.生态农业技术生态农业技术是一种基于生态学原理和生物技术的农业生产方式。
它是一种利用自然循环和生命力进行农业生产的方法。
在环境污染治理中,生态农业技术也是一种非常重要的手段。
生态农业技术通过增强土壤微生物数量和多样性,提高土壤养分含量、改善土壤结构和保持良性循环,达到净化土壤、改善环境、增加产量和提高产品质量的效果。
生态农业技术对于水环境的保护也非常重要。
通过水土保持和生态灌溉,可以减轻灌溉对土壤中营养的消耗,增加水土保持和富含营养的水体供给,最终减少水和土壤中的污染物。
二、生物技术在环境监测中的应用生物监测技术是一种基于生命体征、生命过程和生物相互作用等原理的监测方法。
生物监测技术能够对环境污染进行快速、准确的监测。
例如,通过对蜜蜂采集的花粉和蜜汁等样品进行检测,可以准确地监测出环境中的污染状况。
生物技术在环保中的应用前景
生物技术在环保中的应用前景随着环境问题的日益严重,人们对环境保护的需求也越来越迫切。
在这个背景下,生物技术作为一种新型的解决方案,被广泛应用于环境保护领域。
生物技术以其独特的优势和创新性的方法,正在为环保事业带来积极的变化和希望。
本文将探讨生物技术在环保中的应用前景,并展望未来的发展方向。
生物技术在废水处理中的应用微生物处理技术废水污染是目前环境保护中面临的重要问题之一。
传统的废水处理方法往往成本高、效果差,而微生物处理技术因其高效、低成本的特点,成为了解决废水污染问题的有效手段。
微生物处理技术利用微生物对有机物和无机盐的吸附、吸附降解、氧化还原等作用,将废水中有害物质转变为无害或低毒性物质。
常见的微生物处理技术包括生物滤池、活性污泥法和厌氧消化等。
转基因植物修复土壤污染土壤污染是另一个关系到环境和人类健康的重要问题。
传统的土壤修复方法费时费力且效果有限,而利用转基因植物修复土壤污染是一种新兴且具有潜力的方法。
转基因植物通过基因工程技术导入特定基因,使其具有对有害物质进行吸附、转移及降解的能力。
例如,利用基因工程将重金属提取基因导入植物体内,可以使植物吸收土壤中过量的重金属并积累于根系或地上部分,从而达到减轻土壤重金属污染的目的。
生物技术在空气污染治理中的应用微生物修复空气污染空气污染是全球性问题,尤其是大城市。
传统的治理方法局限性强,而利用微生物修复空气污染是一种新兴且较为可行的方法。
此类技术利用微生物对空气中有害物质进行吸附、分解、降解等作用,从而将空气中有害与污染物转变为无害成分或者降低它们对环境和人体健康产生危害。
目前已经研究了一系列微生物净化空气污染的方法,如利用菌群将甲醛转变为二氧化碳和水,或是利用微生物将尾气中形成的硝酸盐转化为无害成分。
生态系统恢复与濒危植物保护空气污染导致了许多地区生态系统遭受损坏甚至灭绝濒危植物。
利用生物技术手段来恢复遭受损坏的生态系统及保护濒危植物已经成为环境保护领域重要课题之一。
浅谈环境生物技术在环境保护中的应用及其发展趋势
浅谈环境生物技术在环境保护中的应用及其发展趋势葛露萍 151805290003【摘要】:环境生物技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。
现如今随着经济社会的快速发展,城市在不断更新,随之衍生出很多的环境问题,环境生物技术在环境保护中发挥了重要作用,并且希望通过进一步研究发展,更深一步开发环境生物技术在环境保护中的应用,从而达到在环保的同时能够促进环境、社会、经济三者协调可持续发展。
【关键词】:环境生物技术环境保护高效净化可持续发展【Abstract】:Environmental biotechnology is an emerging research field by modern biotechnology and environmental engineering are combined, directly or indirectly using the intact organisms or organisms in some part or some function, set up to reduce or eliminate pollutants produced in the production process, or to the environmental pollution and high purifying technology and artificial system for production of useful substances. Nowadays, with the rapid economic and social development in the city, constantly updated, derived from many environmental problems, environmental biotechnology has played an important role in environmental protection, and hope that through further research and development, application of a deeper development of environmental biotechnology in environmental protection, so as to promote the social and economic environment, can the three coordinated sustainable development in environmental protection at the same time.【Key words】:Environmental Biotechnology Environmental protectionHigh efficiency purification Sustainable development一、引言环境生物技术(Environmental Biotechnology)简称EBT,是近20年来才定义的新型边缘学科。
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环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势
摘要:介绍了环境生物技术的特点,及其在环境治理中的应用现状,并对环境生物技术发展趋势进行了讨论。
关键词:环境生物技术,微生物,生物净化,生物修复,生物降解,反应器
环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动,高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。
作为一门新型的边缘学科,主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科,不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程[1]。
它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类[2]第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。
第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。
第三类包括:生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。
本文仅讨论后两种环境生物技术。
1.环境生物技术的特点
作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。
但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪80年代才诞生于欧美地区[3]。
环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。
环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。
近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。
生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。
环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。
用生物方法处理污染物的最终产物大都是无毒无害、稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它又是一种消除污染安全而彻底的手段。
另外,生物处理技术的产物或副产品,大多可以较快生物降解的,并可作为资源加以利用,有助于把人类活动产生的环境污染减到最小程度。
生物技术还易于进行大规模操作,一些生物曝气池、生物滤池的容积之大,也是其他工艺望尘莫及的。
生物方法还可以就地利用天然水塘或土壤层作为污染物处理场所,这可大大降低处理费用。
因此生物技术在环境领域的应用将是势不可挡的。
环境生物技术具有深远的发展前景,特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜
力。
目前,环境生物技术在废水处理、废气处理、环境监测、污染检测和补救、毒性鉴别等诸多领域的应用研究已经开始进行[4],有些也已取得了初步成果,但是环境生物技术的潜在优势还远没有引起人们的重视。
2 环境生物技术的应用
生物技术在环境方面的应用主要有:用植物和微生物清除环境污染物、毒物;用生物传感器监测污染;用微生物杀虫剂代替化学杀虫剂等。
运用环境生物技术进行水污染治理,是目前采用的主要技术措施,它具有以下优点:①生物既具有很强的吸附力,又具有良好的沉降性,处理效果好;②生物具有很强的降解能力,处理效率高;③可处理水量大,方法成熟;④成本低,无二次污染。
生物法在处理污水时所起的重要作用已受到关注,它在环保领域中的应用还有待于进一步研究和拓展,以下几点是环境生物技术在环境污染治理方面的具体应用。
2.1生物修复
有毒化学品尤其是石油、有机氯化物、化学聚合物等造成的污染已成为世界性问题,在各种清除污染物的技术中,生物修复是最有前途的技术之一。
生物修复即生物除污,是指生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染的环境、消除环境中的污染物或修复由于对生态系统管理不善造成的损害的一个受控或自发进行的过程。
不同类型的生物都有不同的生物除污作用。
例如:利用植物吸收污染物(植物除污) 是一个正在兴起的研究领域。
植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种和某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术[5]。
2.2 生物监测
传统的环境监测以化学分析用成熟的仪器为主,当代生物技术发展了生物监测为主的新手段,如通过测定微生物的酶和细胞基因等监测环境的变化。
目前研究较多的有生物发光菌、卤素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要监测水体中的有害物质和海水中藻类的爆发。
2.3 微生物降解技术
微生物对污染物质的代谢、转化及降解作用,是当今环境污染控制研究中最活跃的领域之一。
许多微生物和原生动物可以净化废水,传统的生物处理技术大多是对自然生长的微生物群体加以驯化、繁殖利用,对污染物的降解水平较低。
20世纪70年代以来,针对一些特定的有毒废水或成分单一的高浓度有机废水,已选育出具有较高降解活性的菌种,并进行纯培养后用于废水处理,已初步显示出一定的优越性,成为近年来利用生物处理废水的一种常用方法。
微生物在废水处理中的特殊作用将不断得到挖潜,而且用微生物来处理环境污染物是一种安全、经济的方法。
2.4 生物发酵技术
生物发酵工程涉及最早的领域是废水生物处理。
目前关注的生物发酵技术主要有:①水解- 好氧生物处理法( H/ O 法) ,其特点是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段。
用H/ O 法处理表面活性剂废水、焦化废水和印染废水等难降解工业废水,其效果十分显著,COD 去除率较常规法提高20 %~30 %;处理城市污水时,其出水COD 浓度<100mg/ L 。
②生物除磷脱氮技术,生物脱氮是利用微生物“硝化- 反硝化”的原理在缺氧的条件下实现的,生物除磷是利用聚磷微生物在无氧的条件下释放磷再在好氧条件下超量摄取磷来去除污水中的磷。
由于氮和磷都是水体富营养化的主要因子,对于封闭或半封闭的水体,开发出同时能有效去除水体中氮和磷的方法尤为重要。
③间歇式活性污泥法(SBR) ,是20 世纪80 年代开始在我国应用的,主要用于日处理20 万t 以下的中小城市污水处理厂[6]。
其特点是周期性地进行好氧(曝气) 、厌氧(搅拌) 操作,以达到去除COD、氮和磷等的效果
2.5 生物强化处理技术
为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质的方法. 主要强化方法有:
①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。
日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[6]。
②生物- 铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐如铁、钙、镁等,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉) ,形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高去除污水磷的效果。
③生物- 活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。
在该系统中,每克活性炭去除1~3gCOD ,分解废水毒性能力增强,同时还显著提高了脱氮水平。
2.6 生物反应器技术。