論文環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景

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1、環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景沈杰08環(huán)境科學(xué)本科08205033137環(huán)境生物技術(shù)（EnvironmentalBiotechnology）是指直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生產(chǎn)工藝或能夠高效凈化環(huán)境污染，同時(shí)又能生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)?？萍嫉陌l(fā)展充分證明了環(huán)境生物技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所示出的獨(dú)特功能和優(yōu)越性，它的純生態(tài)過程，體現(xiàn)出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，它具有速度快、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)。環(huán)境生物技術(shù)是21世紀(jì)國(guó)際生物技術(shù)的一大熱點(diǎn)，兼有基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科

2、學(xué)的特點(diǎn)，在環(huán)境污染治理中，主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物，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)，其處理污染物通常能一步到位，最終產(chǎn)物大都是無毒無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。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)、環(huán)境污染的修復(fù)和重污染工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等各個(gè)方面，環(huán)境生物技術(shù)都發(fā)揮著極為重要的作用。隨著細(xì)胞融合、基因工程、分子生物等技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境生物技術(shù)得到了進(jìn)一步的開發(fā)，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已成為一種經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益俱佳的解決環(huán)境污染問題的有效手段之一。同時(shí),隨著人們環(huán)境

3、意識(shí)和生態(tài)概念的不斷加強(qiáng),市場(chǎng)對(duì)生物技術(shù)、生物產(chǎn)品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境生物技術(shù)本身也將更加成熟。1環(huán)境生物技術(shù)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。1.1　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

4、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。1.2　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

5、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。1.3　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

6、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。1.4　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

7、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。2環(huán)境生物技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用環(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。2.1　生化處理技術(shù)由于生化反應(yīng)的過程、條件

8、和參與反應(yīng)的微生物種類的不同，生化處理技術(shù)可簡(jiǎn)單地分為好氧與厭氧降解兩類，兩類生化反應(yīng)的基本過程如下：好氧降解：有機(jī)物＋氧氣＋好氧微生物/酶→水＋二氧化碳＋無機(jī)養(yǎng)分＋能量。厭氧降