张艳霞 王雷
(平原县环保局,山东 德州 253100)
环境保护问题已成为了近几年社会关注的重点问题。现代生物技术具有的环保性和实用性,已被越来越广泛地应用于环境保护当中。而目前我国环境保护面临着非常严峻的形势,主要体现在工业、化肥和农药所带来的严重污染,以及饮用水被污染,水资源严重不足,土地沙化和板结明显,植被破坏严重,水土大量流失,珍惜动植物濒临灭绝等。这些环境问题都直接关系着我国经济和社会的发展水平,影响着人们的生产和生活,因此,必须对环境问题引起重视。
生物技术,也称生物工程。是指以现代生命科学为基础,结合其他学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照人们的预先设计改造生物体或加工生物原料,来生产人们所需要的产品或达到某种目的。
大规模培养技术是以工业化生产为目的,从大量培养的细胞中获得药物或其他有用物质。植物大规模培养技术是以工业化生产为目的,从大量培养生物原料则指生物体的某一部分或生长过程产生的能利用的物质,如淀粉、糖、纤维素等有机物,也包括一些无机化学品,甚至某些矿石。生产人们所需要的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等。达到某种目的则包括疾病的预防、诊断与治疗,食品的检验以及环境污染的检测和治理等。生物技术是由多学科综合集成的一门新兴学科。
根据研究对象的不同,需要以下各个学科的知识作支撑,即普通生物学、分子遗传学和细胞生物学;人类遗传学和分子医学:病毒学、微生物学和生物化学等学科。尤其是现代分子生物学的最新理论成果更是生物技术发展的基础。生命科学的快速发展已经在分子、亚细胞、细胞、组织与个体等不同层次上,揭示了生物的结构与功能的相互关系,进而使人们能够应用其研究成果对生物进行不同层次的设计、控制、改造乃至模拟,同时,产生了巨大的生产效能。
目前,中国人口庞大,经济处于高速增长的态势,环境的压力愈益加大,再加上中国技术和管理水平低下,经济增长方式比较粗放,能源、资源的消耗量大,资源效率低,污染物排放严重,土地资源利用不合理,生态破坏更加严重。中国的经济高速增长据预测在未来的10~20年还将持续;技术和管理水平的提高还需要较长的时期,这就决定了中国经济增长方式由粗放型向集约型方式的转变在短期内不可能得到大的改观,生态环境恶化的趋势还要延续,而且遏制的难度将越来越大。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,用现代环保生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
这几年来关键的污染源之一是废气。废气要怎样运用生物技术来进行高效净化也变成关键的研究课题。现阶段使用的策略包含生物过滤、生物洗涤、生物吸附与植物修复法等。生物净气塔、渗滤器与生物滤池等是常用的生物反应器。在废气处理的时候依据微生物的详细方式,分为生物吸附法和生物过滤法两大种。前者能治理含胺、酚与乙醛等气体,后者能让恶臭性废气降解。植物修复技术是把太阳能作为动力,通过植物的同化功能达到气体净化的目的。它属于一种绿色技术。当前,成功处理废气的案例全球都有非常多。美国工业恶臭气体运用微生物功能来净化,效果显著,而且还不会发生二次异臭。德国和荷兰硫化氢运用生物膜过滤技术能除掉超过90%的。中国有关学者也在这方面获得了很好的成果。例如,运用生物膜填料塔处理橡胶再生脱硫的时候形成的低浓度的有机废气,通过试验表明,这策略是行得通的,如果有关条件限制适度,在环境项目中净化生物技术的运用和前景明显的效果,能超过90%净化率。
水是人类的生命之源,一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源,然而由于生产和生活污水的污染,使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染,这个问题迫在眉睫,因为如果缺少了干净的水资源,人类将无法从事正常的生活和生产活动,更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题,然而其他物理置换或者多层过滤等方法,无法彻底清除污水中的有害物质,还容易造成水体的二次污染,随着清洁的水资源越来越少,环境保护领域向生物工程技术投入了研究,并获得了良好的效果,通过使用生物工程的相关技术,利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水,可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。
生物技术一般用来处理有机的固体废弃物,通常有两种方法,好氧堆肥法和厌氧发酵法。
好氧堆肥法就是在有氧的自然环境中利用广泛存在的微生物的调控和控制来降解有机物,将有机物腐殖质,不仅很好的处理了固体废弃物,还可以堆腐成肥。人工按一定的比例将有机物料和填充料混合,在特定的条件下堆腐,通过微生物的降解作用使有机固体废弃物减量。厌氧发酵法同样是利用微生物的作用,不同的是应该在缺氧的条件下进行,从而将有机固体废弃物转化为二氧化碳、甲烷等气体,不仅不会对环境造成污染,产生的甲烷还可以充分利用,实现了能源回收,从而提高了生物能源的利用效率。
总之,环境治理是一个大工程,也是现在需要我们重点关注的一个版块。生物技术在环保工程中的应用对环保工程内容的丰富和质量的提高都有重要意义。环保工作者应致力于生物技术的发展和应用,利用其为我国的环保工作作出贡献,也为我们的子孙后代造福,让他们能够生活在碧水蓝天之间。