生物技术在环保工程中的应用研究

生物技术在环保工程中的应用研究

孙哲

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摘要：随着科技水平的进步，生物技术已成为一项综合性技术体系，而生命科学则是其主要技术基础。随着生物技术水平的提高，人们广泛利用生物技术来开发医药和改良农作物等领域，取得了显著的成果。在环境问题日益突出的背景下，人们开始越来越重视利用生物技术来保护环境。基于这一观点，我们应积极研究环境保护中利用生物技术的有效策略。

关键词：生物技术；环保工程；应用研究

引言

近些年，随着经济的不断发展和科技的不断进步，人们生活水平得到提升。但是，在发展过程中，生态环境也遭到了严重破坏，所以为了为人们提供良好的生活环境，环保工程的建设需要得到足够重视，而生物技术在环保工程中的重要作用，为生态环境的污染治理指明了方向。在环保工程中的应用当中，生物技术具有工程成本低、工程效率高、二次污染少的优势。目前工业化生产规模逐渐扩大，对生态环境造成的破坏也越来越严重，为了使人们的生活环境更健康，就应当加强环保工程的开展，可以运用生物技术来抑制环境持续恶化的情况。

1当前生物技术的概况

现阶段，基因工程、细胞工程、酶工程、生物工程是生物技术研究的四大领域。从研究对象来看，生物是生物技术研究的主要对象，重点是利用再生资源，减少人们依赖有限资源的程度。生物技术对操作条件的要求相对较低，能够实现操作的连续化，既节约了能源，又降低了环境受到污染物排放的不利影响，开辟了全新的生物制品生产方式和路径，使常规方法、传统技术无法有效解决的技术难题得以解决，并且能够根据一定的使用需求对新型物种、新型品种、生命类型进行创造。面对日益严峻的环境污染问题，传统的环保方式已经无法适应日益增长的环保需求，因此需要积极尝试生物技术的应用和处理措施

2环保生物工程技术的特点

在环境保护工程开展过程中，采用生物技术能够实现能源节约、能源循环、减少环境污染，人们的工业生产和生活都离不开资源的使用，每天都会有大量的能源消耗。为了能够实现保护环境的目的，就要广泛地推广生物技术，在环保工程中为了满足人们对能源的需求，可以采用新型的生物燃料，有效节约不可再生资源的使用，从而实现经济的持续发展。目前，环境污染严重，要想对环境污染进行治理，可以采用生物技术以达到治理效果，同时生物技术所产生的物质危害性非常小，只有很少一部分物质是不可降解的。通过生物技术的运用，能够使污染物中的某些元素实现循环利用，能够节省生物资源、最大限度地利用资源。

3环境保护中的生物技术

3.1生物脱氮技术

在污水中，营养元素存在过多容易导致藻类大范围爆发，让原有水体转变成富营养化的水体类型，降低水体自身功能，且生态功能有所丧失。根据生物技术研究，发现过量营养物质是富营养化水体的主要诱因，由此可以得出，对处理污水营养物质的相关技术展开研究至关重要。基于生物脱氮技术，能够借助反硝化过程、硝化过程来实现反硝化细菌、硝化细菌。使用污泥间接活性法，脱氮时利用反硝化-硝化这一过程，能够停留在硝化段长达7h，去除氮、氨的比率高达92%。

3.2PCR技术

PCR技术具有高度的敏感性和一致性，在环境监测中，其主要用于追踪特定群体和特定的细菌，从而捕捉并判定环境中的污染物。目前，在环境监测领域，生物传感器也得到了越来越多的应用。与常规的化学传感器和分离分析方法相比，该技术具有灵敏度更高、费用更低的优点，而且可以快速、连续地监测复杂系统中的污染物。目前，生物传感器技术已被广泛用于水质监测，可以有效地监测水质中的BOD、表面活性剂、pH值、水体的富营养化等。

3.3生物芯片技术监测

从技术原理来看，生物传感器、生物芯片技术通过载体上放置的各种生物分子和目标监测对象存在的相互作用而制成监测模块。监测对象、生物分子彼此发生作用时，能够使形成的化学变化、物理变化向生物电信号进行转化，利用监测系统放大电子信号，最终获得有关的环境物质信息。此监测技术具有较快的监测速率、较强的针对性以及较高的灵敏度，现阶段人们已研制出多种生物技术产品并普及到监测环境的工作中，如毒性传感器、需氧量传感器等。             

4环保工程中生物技术的具体应用

4.1在治理水污染方面的应用

采用生物技术能够有效解决水污染问题。目前在对水污染进行处理的过程中，便已经广泛地应用生物技术将污水中的胶体类污染物和溶解性污染物加以去除。生物膜能够保证原生动物及微生物获得稳定的生存环境，而生物栅修复技术则将生物膜与水生植物根系的阻隔特性结合起来，不仅能够发挥生物膜的通化作用及吸收功能，还能够通过阻隔污染水体中的有机质达到水污染治理的效果。在空气与水分接触时，微生物生存模式会发生从固态到液态的转变，展示了生态系统的复杂性和多样性，同时也保证了微生物多元化的存在形式。生物栅修复技术能够帮助微生物及原生动物更有效地净化水污染。

4.2在处理废气方面的应用

在处理废气的过程中，可以采用生物膜法和生物过滤法，无论在生产还是在生活中经常会遇到废气污染环境问题，在日常处理废气的过程中如果采用生物膜法能够将气态的废气转到液态或者固态物质表面的液膜中，将废气中的有害物质进行降解，将有害物质转变成无害物质，同时还能够起到很好的除臭效果；人们还可以使用生物过滤法，通过微生物固体吸收收集起来的气体，将空气中的有害物质和异味去除，不仅起到了治理效果，还能够避免对环境的再次污染。

4.3处理固体废弃物

城市化进程虽然使人们的生活得到极大地改善，但能源资源短缺、生活垃圾暴增等问题也随之而来，许多国家和地区都对固体废弃物造成的环境污染问题无从下手。伴随人们不断提高环保意识和科技水平快速提高，资源能源化处理成为了人们开展环境保护工作的一个重要方向。在城市中，有机物在固体废弃物占据的比例超过40%，具有较高的资源可利用性，若借助生物技术使其向有机肥料、能源转化，并能够让生活垃圾得到资源化利用。由此可以得出，运用生物技术处理固体废弃物有利于实现废弃物的资源化和无害化。

4.4大气监测

空气污染的生物监测方法有以下几种。（1）通过植物病征的监测通过对敏感植株在不同条件下的受害程度、颜色变化和受害面积等的监测，可以反映空气的污染程度，确定污染类型。（2）盆栽监测盆栽监测是一种定点监测的方法，将指示盆栽放置在受污染地区指定的监测点，定期进行监测，记录病状和危害情况，以此来评估污染物的成分、浓度和范围，反映该地区的空气污染状况。（3）地衣的监测一些地衣对环境的敏感程度很高，可以清楚地反映环境变化，因此，利用地衣进行环境监测是非常有意义的。地衣不会受到不同土壤条件的影响，也没有被水和其它养分的冲淡或干扰，可以更客观地反映出空气的品质。

结束语

综上所述，研究环境保护中应用生物技术的有效策略具有重要的意义。相关人员应对当前生物技术的概况有一个全面了解，充分把握环境保护中应用生物技术的可行性，能够将生物技术充分运用到净化污水、监测环境、处理固体废弃物、治理废气等诸多方面，从而获得更高的经济及社会效益。

参考文献

［1］周伟.浅析环保工程中生物技术的应用［J］.城市建设理论研究(电子版),2020(2):45+29.

［2］杨俊杰.环保工程中生物技术的应用研究［J］.河南科技,2020(8):153-155.

［3］张磊.华北油田冀中区块环保型钻井液体系优化研究［D］.山东:中国石油大学(华东),2020.