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摘要:在城市發(fā)展進(jìn)程中,污水處理問題一直是研究重點(diǎn)。加強(qiáng)污水處理不但能夠?yàn)槿藗儙硪粋€(gè)良好的生存環(huán)境,同時(shí)也有助于減輕環(huán)境污染。在城市污水處理中方法比較多,傳統(tǒng)處理方式多少均存在一些不合理的問題,因此需要實(shí)現(xiàn)城市污水處理的進(jìn)一步優(yōu)化。微生物技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用,能夠有效提高城市污水處理效果。文章重點(diǎn)分析城市污水處理中的微生物技術(shù)應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞:城市;污水處理;微生物技術(shù)
工業(yè)廢水和生活污水是城市污水的兩大主要來源。城市污水的大量排放會(huì)導(dǎo)致水體和水質(zhì)出現(xiàn)惡化,同時(shí)也使水體生態(tài)結(jié)構(gòu)遭到破壞。[1]在處理城市污水的過程中,必然應(yīng)用相應(yīng)的污水處理技術(shù)。
1材料與方法
以某海邊城市為例,這一城市主要以海產(chǎn)養(yǎng)殖、海洋運(yùn)輸以及水產(chǎn)品加工為主,城市人口為28萬,地勢(shì)平坦,具有良好的地質(zhì)條件。地表土層主要為亞砂土、卵砂石以及亞粘土組成,地基承載力4kg/cm2。地面標(biāo)高123.00m,河流最高水位121.40m。城市居民平均用水100L/人/d,工業(yè)廢水日排放量為2×104m2/d,主要屬于是有機(jī)工業(yè)廢水。為保護(hù)環(huán)境,加大環(huán)境保護(hù),必須要強(qiáng)化污水處理。首先分析本城市污水現(xiàn)狀,之后采用微生物技術(shù)實(shí)施城市污水處理。
2結(jié)果
2.1城市中生活污水處理現(xiàn)狀
2.1.1城市人口集中,污水源多城市地區(qū)是人類生活中各個(gè)矛盾爆發(fā)最為尖銳的地方,在發(fā)展過程中對(duì)人們生活環(huán)境產(chǎn)生了較大污染,因此城市規(guī)劃建設(shè)成為了目前環(huán)境保護(hù)學(xué)科中的重要組成部分之一,在城市的規(guī)劃建設(shè)中重要的組成部分之一就是城市生活污水的處理問題。城市基于大量的聚居人口,在日常生活和工作中會(huì)產(chǎn)生大量的生活污水量,在對(duì)污水的處理過程中面臨著比較繁重的工作任務(wù),但是在對(duì)其的處理上面臨著資金短缺的問題,制約了對(duì)生活污水的有效處理。
一種研究比較成熟的化學(xué)法治理印染污水技術(shù)是化學(xué)氧化法,這種方法的基本原理是選取適當(dāng)?shù)难趸瘎嚅_染料分子中存在的不飽和基團(tuán),使之形成更小的無機(jī)物和有機(jī)物,從而消除染料所具備的發(fā)色能力。Fenton(Fe2+,H2O2)試劑、臭氧、次氯酸鈉等是人們常見的氧化劑,在PH值為4的環(huán)境中,F(xiàn)enton試劑可以依靠催化H2O2生成•OH,而使染料被氧化失色。近幾年,紫外光[UV]、草酸鹽等的應(yīng)用,進(jìn)一步增強(qiáng)了Fenton法的氧化能力。此外,為了強(qiáng)化處理印染廢水,朱洪濤教授發(fā)明了均相Fenton氧化-混凝法。對(duì)于酸性玫瑰紅印染廢水,顧曉揚(yáng)教授提出了一種具有反應(yīng)速度快、反應(yīng)完全、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)的處理方法,即O3-Fenton試劑化學(xué)氧化法,該氧化法可以有效增大難生化降解的染料廢水的BOD5/COD值,從而提高廢水的可生化性。
微生物酶可以對(duì)染料分子進(jìn)行氧化或還原,從而破壞染料分子的發(fā)色基團(tuán)和不飽和鍵,利用該原理對(duì)印染污水進(jìn)行處理的方法稱為生物法處理技術(shù)。按微生物的類型,生物處理法又可分為好氧法和厭氧法。生物膜法和活性污泥法都屬于好養(yǎng)法,生物膜法的基本原理是,使廢水流過表面長(zhǎng)滿生物膜的支撐物,利用各相間的物質(zhì)交換以及生物氧化作用來降解廢水中的有機(jī)污染物。活性污泥法需要向廢水之中加入空氣進(jìn)程曝氣,經(jīng)過一段時(shí)間以后,形成由大量微生物群體組成的絮凝體,從而通過沉淀分離將使處理的廢水變清澈。除了可以分解大量的有機(jī)物,還可同時(shí)去除一部分的色度,和調(diào)整pH值。這是一種特別適合處理含有機(jī)物量高的污水,其治理廢水效率高、水質(zhì)好??軙苑嫉热瞬捎没钚晕勰嗪桶赘婢嘟Y(jié)合的方法處理染料廢水,最終可以得到99%的脫色率,接近94.4%COD去除率。然而,好氧生物處理法具有僅能去除較易降解的有機(jī)物、且色度去除率不高的缺點(diǎn)。厭氧-好氧新型處理技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了好氧法的不足。在厭氧微生物的作用下,難降解的有機(jī)染料分子及其助劑可進(jìn)行水解酸化,形成小分子有機(jī)物,之后在好氧型微生物的作用下分解成無機(jī)小分子。這種治理方法可以獲得80%~90%左右的COD去除率,以及90%左右總色度去除率。
目前印染廢水處理的主要發(fā)展方向是微生物方法與其他處理技術(shù)相結(jié)合,許多環(huán)境工程師正致力于篩選高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌,主要包括生物強(qiáng)化技術(shù)和固定化微生物技術(shù),這也是未來印染污水處理的發(fā)展方向。
1生物強(qiáng)化技術(shù)
針對(duì)特定的污染物,在傳統(tǒng)的生物處理工藝中增加具有特定功能的細(xì)菌去污,就是所謂的生物強(qiáng)化技術(shù)。從上世紀(jì)的80年代開始,強(qiáng)化脫色印染污水中經(jīng)常使用白腐真菌。高達(dá)文教授曾經(jīng)開展了白腐真菌降解實(shí)驗(yàn),他是在限氮和限碳液體培養(yǎng)基中完成的,實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,這種培養(yǎng)基(碳氮摩爾比為56/2•2)會(huì)抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),而且針對(duì)活性艷紅色利用白腐真菌可以獲得90%的脫色率。要完成生物強(qiáng)化技術(shù)從研究到工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)的瓶頸是那些特定功能的微生物容易流失或者被其它微生物吞噬。
2固定化微生物技術(shù)
把微生物固定培養(yǎng)在特定載體上,從而獲得高活性高密度的技術(shù)就是固定化微生物技術(shù)。與懸浮生物處理技術(shù)比較,該技術(shù)具備運(yùn)行穩(wěn)定、效率高、可純化和保持高效優(yōu)勢(shì)菌種、污泥產(chǎn)量少、反應(yīng)器生物量大以及固液分離效果好等優(yōu)點(diǎn)。Chen等以PVA凝膠小球固定高效菌,降解偶氮染料(REDRBN),在搖瓶培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,12h內(nèi)對(duì)REDRBN(500mg/L)的脫色率達(dá)75%;在CSTR反應(yīng)器中,HRT為10h,對(duì)REDRBN(100mg/L)的脫色率達(dá)90%以上。除此之外,在強(qiáng)化生物吸附作用的研究方面,固定化微生物技術(shù)也取得了較大進(jìn)展。同生物強(qiáng)化技術(shù)有一些類似,固定化生物技術(shù)當(dāng)前依舊處于試驗(yàn)研究階段,必須解決好微生物在抗毒性、有效性和穩(wěn)定性等技術(shù)難題,同時(shí)還需降低固定化載體的生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)成本,該技術(shù)可以在未來的工業(yè)生產(chǎn)中得到推廣運(yùn)用。
我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)采用了先污染后治理的方針,因此,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅猛發(fā)展的同時(shí),也造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞。為實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,清潔生產(chǎn)才是最佳的選擇。在未來的發(fā)展中,應(yīng)提倡從優(yōu)化生態(tài)-經(jīng)濟(jì)大系統(tǒng)的角度出發(fā),從戰(zhàn)略的高度,不斷提高物質(zhì)和能源的利用率,減少?gòu)U物的產(chǎn)生和排放,嚴(yán)禁對(duì)資源進(jìn)行過度開發(fā)使用。(本文作者:賴耀強(qiáng)單位:東莞市景源環(huán)保產(chǎn)品有限公司)
摘要:作為城市園林生態(tài)建設(shè)重要組成,園林植物生長(zhǎng)狀態(tài)會(huì)對(duì)整體園林景觀效果形成直接影響。園林植物生長(zhǎng)中病害蟲防治技術(shù)自然成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn),而生物技術(shù)就是其中的一種。本文通過對(duì)生物技術(shù)的介紹,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在園林植物病蟲害防治中的具體運(yùn)用方式展開全面論述,旨在提高生物技術(shù)應(yīng)用水平,保證城市園林工程持續(xù)性發(fā)展。
關(guān)鍵詞:病蟲害防治;園林植物;生物技術(shù);工程微生物
1生物技術(shù)
生物技術(shù)是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為依據(jù),以其他基礎(chǔ)科學(xué)原理為基礎(chǔ),通過對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,根據(jù)事先設(shè)計(jì)對(duì)生物原料與生物體進(jìn)行加工或改造的技術(shù)[1]。在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí),會(huì)通過對(duì)植物體與微生物的運(yùn)用,對(duì)物質(zhì)原料展開處理,以獲得相應(yīng)產(chǎn)品或達(dá)到某種目標(biāo)?,F(xiàn)代生物技術(shù)所涉及學(xué)科相對(duì)較多,像計(jì)算機(jī)科學(xué)、綜合基因工程以及遺傳學(xué)等都包含在其中,已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了有效應(yīng)用。將生物技術(shù)運(yùn)用到園林植物病蟲害處理之中,可通過對(duì)微生物以及其他物質(zhì)的有效運(yùn)用,達(dá)到預(yù)期殺蟲目標(biāo)。此技術(shù)與化學(xué)技術(shù)相比,具有對(duì)周邊環(huán)境影響較小,不會(huì)對(duì)作物與人體產(chǎn)生較大危害性等方面的優(yōu)勢(shì),值得展開深度探討。
2生物技術(shù)在園林植物病蟲害防治中的應(yīng)用
2.1人工培育,釋放害蟲天敵天敵是消滅蟲害的有效防治手段,園林工作人員可通過在園林內(nèi)投放適當(dāng)害蟲天敵,或者在園林中培育天敵的方式,達(dá)到相應(yīng)防治目標(biāo)。由于國(guó)內(nèi)一些園林中,并沒有足夠量的害蟲天敵,且可能存在著天敵生存條件不符以及害蟲數(shù)量較多等方面的問題,所以工作人員在使用該項(xiàng)技術(shù)時(shí),需要按照實(shí)際情況,有針對(duì)性展開天敵培育、釋放等管理工作,以對(duì)害蟲形成有效治理[2]。如,20世紀(jì)70年代,某地區(qū)園林爆發(fā)大規(guī)模松毛蟲蟲害,園林管理人員便通過人工養(yǎng)殖的方式,在園林內(nèi)培育了大量的赤眼蜂,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)蟲害進(jìn)行有效治理的目標(biāo)。
2.2科學(xué)應(yīng)用工程微生物在對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行使用時(shí),不僅可以運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù),通過改造核多角體病毒的方式,保證殺蟲質(zhì)量,同時(shí)還可運(yùn)用工程微生物,對(duì)土壤中病蟲害形成有效防治,能夠運(yùn)用科學(xué)手段,將殺蟲基因轉(zhuǎn)接到芽孢桿菌之中,以對(duì)地下蟲害展開科學(xué)管控[3]。有研究表明,雜草狗牙根中含有的病原細(xì)菌,可通過提取制成植物疫苗,提高植物抗病、蟲性能;金錢花中擁有天然殺蟲劑,可在有效殺蟲的同時(shí),做好環(huán)境保護(hù)。在基因工程與生物技術(shù)研究不斷發(fā)展的今天,國(guó)內(nèi)外抗病育種研究以及工程微生物運(yùn)用研究都得到了顯著進(jìn)步,開始進(jìn)入到新階段,已經(jīng)成為現(xiàn)代植物病蟲害防治主要手段。
2.3合理使用生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥具有以下四個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):1)避免害蟲出現(xiàn)抗藥性,主要是因?yàn)椋镛r(nóng)藥制作多以植物提取為主,所含有因素與成分,會(huì)在植物中進(jìn)行作用發(fā)揮,因此可以有效防止害蟲出現(xiàn)抗藥性的問題;2)此種農(nóng)藥殺傷特異性較為突出,會(huì)對(duì)特定害蟲產(chǎn)生良好作用,且不會(huì)對(duì)其他生物形成生存、生長(zhǎng)形成影響,能夠?qū)@林小生物群落形成有效保護(hù);3)由于生物農(nóng)藥中的有效成分與原材料,多提取于植物,所以不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境形成污染;4)因?yàn)檗r(nóng)藥是純天然制劑,所以不會(huì)對(duì)人身產(chǎn)生不良影響。目前較為常用的生物農(nóng)藥為“EM”,該農(nóng)藥中含有超過80種的微生物,能夠?qū)χ参锊∠x害形成有效防治,且可以降解土壤中的農(nóng)藥與化肥殘留物,改善土壤整體環(huán)境[4]。
1我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀
目前我國(guó)由于工業(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,全國(guó)600多個(gè)城市中已有一半城市缺水,農(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴(yán)重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達(dá)50億t,土地荒漠化日益加??;森林覆蓋面積下降,草場(chǎng)退化,每年減少森林面積達(dá)2500萬畝;人們的身體健康受到嚴(yán)重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。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),如現(xiàn)代生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點(diǎn)。
2現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)
現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程,細(xì)胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱?,F(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,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。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。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)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。
【摘要】為有效推動(dòng)節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,必須針對(duì)環(huán)境改善問題進(jìn)行綜合研究。微生物處理技術(shù)是環(huán)境工程當(dāng)中應(yīng)用廣泛且作用突出的技術(shù)方法,可以極大程度上提高環(huán)境工程質(zhì)量。論文主要圍繞微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的運(yùn)用與實(shí)踐展開研究,以供參考。
1引言
隨著時(shí)展和社會(huì)環(huán)境的變化,越來越多的人在思想和生活方式等方面發(fā)生了很大的變化,而且隨著生活質(zhì)量水平的提升,人們對(duì)環(huán)境的要求也大幅度提高。怎樣保護(hù)環(huán)境,對(duì)已經(jīng)遭受破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù),如何打造優(yōu)質(zhì)環(huán)境工程,成為目前急需解決的問題。環(huán)境工程建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入非常關(guān)鍵的階段,雖然在思想意識(shí)提高和科技進(jìn)步背景之下獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,但是在技術(shù)運(yùn)用方面仍舊存在不足之處,還需要進(jìn)一步分析影響環(huán)境工程的因素,運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)手段彌補(bǔ)目前環(huán)境保護(hù)中的不足。微生物處理技術(shù)可以在化解不同環(huán)境破壞問題方面有著非常顯著的優(yōu)勢(shì),可以在如今的環(huán)境工程建設(shè)當(dāng)中,在不同領(lǐng)域靈活應(yīng)用并發(fā)揮應(yīng)有的環(huán)保作用,通過建設(shè)優(yōu)質(zhì)環(huán)境工程滿足日益增長(zhǎng)的環(huán)保需求。
2微生物處理技術(shù)與環(huán)境工程概述
微生物是一種形體微小的單細(xì)胞或者是個(gè)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的多細(xì)胞,甚至是不存在細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物,通常情況下無法用肉眼看到和用手真實(shí)觸摸,但是確實(shí)是有生命的,需要運(yùn)用光學(xué)與電子顯微鏡看到。微生物類別多樣,如病毒、細(xì)菌、真菌等都是微生物的種類。微生物處理技術(shù)指的是運(yùn)用微生物代謝時(shí)的反應(yīng)和通過微生物合成時(shí)生成的物質(zhì),對(duì)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè),運(yùn)用這些方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境的檢驗(yàn)、評(píng)估與污染防治,有效修復(fù)遭到污染的生態(tài)環(huán)境。微生物處理技術(shù)包含了生物學(xué)的有關(guān)特征,同時(shí)還把環(huán)保與污染防治的特點(diǎn)涵蓋其中,在具體應(yīng)用過程當(dāng)中成本低廉、污染小,可以獲得非常顯著的環(huán)境效果,值得在環(huán)境保護(hù)以及污染防治工程建設(shè)當(dāng)中推廣,而且目前已經(jīng)成為解決環(huán)境問題的一種有效手段。環(huán)境工程屬于環(huán)境科學(xué)的分支,重點(diǎn)研究的是怎樣對(duì)自然資源進(jìn)行有效保護(hù)與科學(xué)利用,運(yùn)用科學(xué)化的方法與手段解決目前的各種環(huán)境問題,提升環(huán)境質(zhì)量水平,滿足環(huán)保要求,帶動(dòng)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。一直到現(xiàn)在,人們對(duì)于環(huán)境工程學(xué)科的認(rèn)知還表現(xiàn)出明顯的差異性。有的人認(rèn)為環(huán)境工程學(xué)是一門以研究防治環(huán)境污染技術(shù)原理以及方法的學(xué)科;有的人認(rèn)為環(huán)境工程學(xué)院還涉及環(huán)境系統(tǒng)工程、環(huán)境影響評(píng)估、環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多方面。雖然針對(duì)環(huán)境工程學(xué)研究?jī)?nèi)容的看法各不相同,不過從環(huán)境工程發(fā)展現(xiàn)況角度分析,基礎(chǔ)內(nèi)容涉及大氣污染防治、水污染防治、固體廢氣物處理利用、污染綜合防治、環(huán)境系統(tǒng)工程等。環(huán)境工程學(xué)所涉及的是一個(gè)非常龐大又非常復(fù)雜的技術(shù)體系,不僅研究污染問題的防治,還注意探索對(duì)自然資源進(jìn)行有效保護(hù)和科學(xué)運(yùn)用,探索先進(jìn)的技術(shù)手段,以便提高環(huán)境治理效果,創(chuàng)造更理想的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
3微生物處理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
微生物處理技術(shù),實(shí)際上是從生物技術(shù)體系當(dāng)中分離而來的一種先進(jìn)技術(shù)手段,除了擁有生物技術(shù)本身的特征與優(yōu)勢(shì)之外,又和以往的物理與化學(xué)方法存在差異。微生物處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面:第一,微生物處理技術(shù)對(duì)污染物的降解能力非常突出,同時(shí)也對(duì)污染物顯現(xiàn)出極強(qiáng)的吸附能力,在環(huán)境工程建設(shè)當(dāng)中,顯現(xiàn)出非常顯著的污染問題處理效果,例如,在水污染的治理工作當(dāng)中可以進(jìn)行相對(duì)徹底的處理。第二,微生物處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中的成本低廉,特別是和過去常規(guī)應(yīng)用的物理以及化學(xué)方法相比較,這種技術(shù)方法不必投入過多的資金。有關(guān)研究顯示,微生物處理技術(shù)的應(yīng)用成本大約是物理以及化學(xué)處理技術(shù)所花費(fèi)成本的30%~50%,在應(yīng)用過程中能夠在很大程度上節(jié)省成本和資源,提升環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)效益。第三,微生物類別多樣,不同的微生物顯現(xiàn)出不同的代謝功能,可以對(duì)各種各樣的污染物進(jìn)行有效降解,而且微生物的繁殖能力非常強(qiáng),繁育周期很短,能夠有效適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境,所以特別容易針對(duì)不同物質(zhì)生成相應(yīng)的酶,滿足污染降解要求。第四,微生物處理技術(shù)在污水處理當(dāng)中有著非常顯著的優(yōu)勢(shì),除了可以去掉水中的雜質(zhì)和污染物之外,還可以提高水的透明度,確保污水處理的效果??偠灾⑸锾幚砑夹g(shù)是環(huán)境工程建設(shè)和發(fā)展的有效技術(shù),需要在充分考慮環(huán)境污染問題的情況下培育對(duì)應(yīng)微生物,然后發(fā)揮微生物的降解等作用,為環(huán)境保護(hù)以及污染防治創(chuàng)造良好條件。
4環(huán)境工程的影響因素分析
摘要:高效微生物技術(shù)屬于生物法處理污水的一種,因具有機(jī)物去除率高、無二次污染且費(fèi)用相對(duì)較低的特點(diǎn),正越來越多地應(yīng)用于城市生活污水、景觀水體及工業(yè)廢水處理中。然而,高效微生物技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中也有其局限性,如對(duì)于含有重金屬的水體處理效果不太理想,流速較大的景觀水體處理效果不太穩(wěn)定等。系統(tǒng)分析了高效微生物技術(shù)的優(yōu)劣,為該技術(shù)更好地應(yīng)用于實(shí)際提供一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:高效微生物技術(shù);生物法;水環(huán)境治理
在自然界的各類水體及土壤中,存在很多能夠降解污染物質(zhì)的微生物,這也是水體和土壤具有一定自凈能力的主要原因[1-2]。高效微生物技術(shù)就是基于此類微生物的易繁殖及強(qiáng)降解特性,篩選自然界中的各種優(yōu)勢(shì)微生物菌群,通過技術(shù)措施進(jìn)行分離、馴化、提純及擴(kuò)大培養(yǎng),并根據(jù)待處理水體的污染物種類及含量合理選用相應(yīng)的菌種應(yīng)用于工程實(shí)際[3-4]。技術(shù)應(yīng)用過程中,強(qiáng)勢(shì)菌群在生物酶及微量元素的刺激下,可在較差的水環(huán)境中迅速增殖,利用水中的COD,N,P等作為自身生長(zhǎng)、繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),快速降解水中有機(jī)污染物。除水中污染物之外,底泥也是造成水體污染難以根治的重要原因之一。底泥首先是水中污染物的蓄積庫(kù),水體中大量的污染物會(huì)富集在底泥中,提高水體對(duì)污染物的容納量。但當(dāng)污染物飽和后,底泥會(huì)向水中釋放污染物,反向污染水體[5-6]。底泥疏浚雖然可快速消解一部分底泥,但疏浚后的底泥中仍然存在高濃度的污染物。大量研究表明[7-9],對(duì)有機(jī)污染的底泥,理想辦法不是清淤,而是依靠微生物在原地直接分解污染物,將污泥中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳,達(dá)到消減底泥的目的,從而降低清淤頻率,減少清淤量,避免疏浚時(shí)底泥再懸浮、運(yùn)輸時(shí)底泥流失等過程引起的二次污染問題,不需要額外的場(chǎng)地對(duì)疏浚底泥進(jìn)行堆放或處理,也無需對(duì)處置設(shè)施(如填埋場(chǎng))進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),所需費(fèi)用低,易于推廣。
1研發(fā)現(xiàn)狀
自20世紀(jì)70年代以來,歐美各國(guó)的環(huán)保從業(yè)者及相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者開始致力于生物處理技術(shù)的研究,而生物處理的本質(zhì)則是通過篩選、馴化得到適應(yīng)環(huán)境快、降解能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)菌來分解污染物,并已規(guī)?;a(chǎn),但成本較高,且由于污染環(huán)境與污染物的地域差異,處理效果也無法保證[10-11]。國(guó)內(nèi)環(huán)保用微生物菌劑的研究和應(yīng)用主要集中在高等院校、科研院所和部分企業(yè),雖起步較晚,但依然取得了較好成果。中科院成都生物研究所篩選出了300多株高效降解功能菌株,并形成了8個(gè)系列的微生物菌劑,主要應(yīng)用于工業(yè)廢水處理及污染河流或湖泊修復(fù),并對(duì)菌劑產(chǎn)品及其應(yīng)用進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià),其綜合性能優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品[12-13]。天津江河弘元環(huán)境技術(shù)研究有限公司在有效控制污染源的情況下,首先利用微生物對(duì)污染環(huán)境的強(qiáng)適應(yīng)性及高效代謝性,快速減少水體中污染物含量;然后利用微生物與生物酶的有機(jī)結(jié)合,可原位降解底泥中的污染物,使底泥重新回到非飽和狀態(tài),不但能解決底泥反滲的問題,還能增加水體對(duì)污染物的容納量;最后構(gòu)建合理的微生物—植物—?jiǎng)游锷鷳B(tài)系統(tǒng),恢復(fù)水體良性循環(huán)和自凈能力。
2應(yīng)用現(xiàn)狀
將多種具有不同降解功能的微生物與活性生物酶及微生物營(yíng)養(yǎng)鹽相結(jié)合,培育生產(chǎn)出活菌制劑用于環(huán)境修復(fù)的產(chǎn)品稱為微生物菌劑[10,14]。微生物菌劑具有特異性強(qiáng)、成活率高、適應(yīng)環(huán)境快、無二次污染及成本較低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、石化、印染、食品加工業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域,尤其是在水污染治理、大氣污染治理、土壤修復(fù)及固廢資源化方面發(fā)揮著重要作用。莊景等[15]采用梅花式接種法,在無徹底截污和清淤的情況下,將土著微生物擴(kuò)大培養(yǎng)后直接投加到主要受生活污水污染的黑臭河道中,對(duì)無錫市滸溪河進(jìn)行污染防治。研究表明:投加微生物菌劑一段時(shí)間后,河道水體DO含量提升至2mg/L以上,NH3-N,TP,COD的去除率分別為58%、56%和43%,初步消除河道黑臭。李海明[16]將固定化微生物技術(shù)應(yīng)用于蘇州古城區(qū)污染河道中,并研究其對(duì)污染河水的凈化效果及規(guī)律,結(jié)果表明微生物對(duì)NH+4-N,TN,TP均有較好的去除效果。樊佳[17]匯總分析了ANAMMOX菌、喹啉降解菌及苯酚降解菌應(yīng)用于焦化廢水深度處理的實(shí)際降解效果,認(rèn)為采用微生物技術(shù)處理焦化廢水經(jīng)濟(jì)有效、易操作,具有較大潛力。徐偉超等[18]將實(shí)驗(yàn)分離出的1株喹啉降解菌應(yīng)用于好氧池焦化廢水環(huán)境中,結(jié)果表明該降解菌對(duì)于難降解喹啉具有一定的降解效果,并能相應(yīng)提高COD去除率。
3優(yōu)勢(shì)與局限性
摘要:我國(guó)在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)過程中對(duì)環(huán)境保護(hù)較為忽視,這就導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,嚴(yán)重威脅我們生存的環(huán)境。這也使解決當(dāng)前環(huán)境污染問題更具迫切性。在當(dāng)前環(huán)境污染治理過程中,生物技術(shù)以其高效、經(jīng)濟(jì)、清潔及低能耗等特點(diǎn)表現(xiàn)十分突出,其在解決環(huán)境污染問題方面發(fā)揮出了非常重要的作用。文中分析了現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn),并進(jìn)一步對(duì)生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);環(huán)境污染治理;特點(diǎn);應(yīng)用
1現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)
在當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)中,生物作為其中非常重要的要素之一,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)需要通過生物過程來完成。生物技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù),在解決環(huán)境污染問題時(shí)屬于一個(gè)純生態(tài)化過程,具有快速、低消耗、高效率、低成本、反應(yīng)溫和及無二次污染等優(yōu)勢(shì)。在當(dāng)前生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用主要是通過利用微生物,其在對(duì)污染物處理過程中,其最終產(chǎn)物多為無毒無害、穩(wěn)定的物質(zhì),有效的避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。而且一些難以處理的環(huán)境介質(zhì)也可以通過生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)治理,即可以利用生物修復(fù)技術(shù)來凈化環(huán)境,使受污染源的水資源及土壤等重新得到利用,同時(shí)還能夠進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,其不僅在環(huán)境污染治理方面進(jìn)行廣泛應(yīng)用,而且在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用也取得了較好的效果,特別是通過利用生物傳感器發(fā)展起來的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù),能夠在線提供各種環(huán)境質(zhì)量參數(shù),為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警提供重要的數(shù)據(jù)支持。
2生物技術(shù)在在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用
2.1生物技術(shù)應(yīng)用于廢水處理
在對(duì)廢水處理過程中,可能利用在自然條件下生長(zhǎng)及系列的微生物,通過微生物的生命活動(dòng)來轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化廢水中的污染物,達(dá)到凈化廢水的目的。這種處理方法稱為自然生物處理法,是一路具有較好經(jīng)濟(jì)性的污水處理方法。利用微生物凈化廢水過程中,具有較好的吸附性、沉降性和降解能力,而與生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)相符合。特別是當(dāng)前隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升,廢水生物處理技術(shù)也取得了較快的發(fā)展,各種以其為基礎(chǔ)的新技術(shù)也不斷開發(fā)出來,并在污水處理中進(jìn)行應(yīng)用,取得了較好的成效。
2.2生物技術(shù)在廢氣凈化處理中的應(yīng)用
摘要針對(duì)我國(guó)目前生態(tài)環(huán)境狀況,論述了現(xiàn)代生物技術(shù)在治理環(huán)境污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞現(xiàn)代生物技術(shù)生態(tài)環(huán)境環(huán)境保護(hù)
1我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀
目前我國(guó)由于工業(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,全國(guó)600多個(gè)城市中已有一半城市缺水,農(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴(yán)重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達(dá)50億t,土地荒漠化日益加??;森林覆蓋面積下降,草場(chǎng)退化,每年減少森林面積達(dá)2500萬畝;人們的身體健康受到嚴(yán)重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。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),如現(xiàn)代生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點(diǎn)。
2現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)
現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程,細(xì)胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱。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,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。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。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)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。