针对水污染控制中运用的环境生物技术分析

张琦东

摘要：水污染控制中使用的环境生物技术原理是利用对植物根尖微核技术实现检测、配合活性污泥法及生物膜法实现治理的过程。本文，将着重对环境生物技术在水污染控制中的运用进行分析。

关键词：水污染控制；环境生物技术；生物膜技术；活性污泥法

引言

改革开放后，国内经济发展重视经济发展总量与发展速度，忽视了经济发展对环境造成的污染与影响。所以，为了解决经济发展带来的水污染问题，合理的运用环境生物技术做好水污染治理就显得十分重要。

一、环境生物技术和优点概述

首先，环境生物技术是说在环境的检测、评估、整治、修复中利用生物代谢反应过程和在此期间合成的物质的现代化处理方法。

其次，在水污染治理的过程中，环境生物技术具有生物吸附效果好、沉降明显；废水处理量大、处理方法成熟；降解效果高、能力强；不会造成二次污染等优点。

二、环境生物技术中的植物根尖微核技术在水污染检测控制中的运用

通常植物细胞内染色体数目及形态是固定的，若在某些非细胞内化学物质影响下，他们的形态及数目可能发生改变，诱发不正常的细胞分裂现象，比如染色体后期断裂等。所以，子核在末期形成期间，断裂的染色体片段就会演变为微核。水质污染的程度通常可以利用对微核千分率统计的方式确定。若需要使实验室微核处理频率提升，应增加处理时间，即基于一个细胞周期范围延长到两个周期。根尖分生组织是一个增殖性的细胞群，但并非所有细胞都同步分裂，它们在细胞周期运行中，可能有四种情况：一种细胞经M期又开始第二个周期，另一种可能停止在G2期，受某种刺激后无需DNA复制可重新进入周期，第三种停止在G1期，但是受某种刺激仍能进入下一周期，并且开始DNA合成和有丝分裂，第四种细胞没有生命活动迹象近于死亡。所以，若将处理时间变长，则第一个细胞周期初始期分裂开始，且处于第一周期分裂状态的细胞有几率直接开始第二分裂周期。这就使细胞分裂的数量变多、微核积累总量增加，实现了微核处理效率的提升。该实验通常将洋葱作为实验对象，判断标准为污染指数，若PI>1.5则代表有污染，若>3.5则代表为严重污染。[1]

三、运用环境生物技术治理水污染问题

国内水污染类型为有机物污染，一般采用化学需氧量、生化需氧量作为判断标准。不过，在环境生物技术的处理中很多有机污染物会变成可以再次利用的一碳化工原料、生物大分子物质；另外，若持续优化处理技术，还可以提高处理效率、降低水污染治理成本。所以，积极的研究环境生物技术，对高效靶向菌进行研究，将有助于改善环境生物技术处理效率。

当前在水污染的控制与处理过程中，通常使用固定微生物处理、复合微生物处理、生物膜处理三种环境生物技术。且活性污泥法为前两种废水环境处理技术基础。本文将针对水污染处理期间使用的典型案例——生物膜处理法，进行分析。

生物膜法的操作原理相对复杂，一是对着水层有机物在生物膜作用下被吸附，然后有机物被好氧层好氧菌分解；二是，有机物被分解成微小分子后被厌氧层吸入后进行厌氧分解，而老化的生物膜将被流动层水分带走。三是，生物膜不断交替生长，循环往复，实现污水净化效果。原理图如图一所示。

图1 生物膜净化废水机理 图2 某实际生物膜污水处理器

在上世纪90年代的时候，国内生物膜法技术的运用得到了快速的发展，在治理重金属、氮磷废水污染的研究中达到世界级水准。但是，面对高氮量化肥等有机化学品的大量使用，氮元素在废水中含量不断变多，从而使得水体富营养化，导致藻类快速繁殖。面对由含氮、氨组成的高分子有机物造成的水污染问题，国内开始进行厌氧-好氧生物膜废水处理工艺研究；操作中通过检验、分析进水的含氮量、好氧出水氨氮、化学需氧量、厌氧储水量等，此系统可使化学需氧量在废水中有效降低，且生化反应转化率>90%、氨氮去除率>80%。

受到国内大量使用农药现象的影响，磷与重金属极易造成水体污染，影响水质。将生物膜技术用在曝气池里，在含磷废水净化方面效率高达30%左右，若加入制定没有危害的化学药品、含铝絮凝剂，可使废水净化率提高85%以上，由此可见，在水污染水质磷处理中使用生物膜技术与沉降分离法，效果明显。若合理搭配藻类的EPS分泌作用、无害化学品，将进一步缩减水污染治理成本。相关重金属污水生物膜处理装置见图二。

另外，国内在工业废水处理中已经广泛的运用了生物絮凝剂。而通过细菌、真菌等微生物生产出的生物絮凝剂由于具有降解性能好，应用广泛，使用成本低，不会导致二次污染等优点，已日益引人关注。目前，筛选出19种具有凝絮能力的微生物。其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种。[3]

四、环境生物技术在水污染控制运用中的未来发展分析

环境生物技术涉及了多学科专业知识，且水污染治理期间使用的环境生物技术已经相当成熟，效果突出，值得广泛的推广运用。

面对能够会人类生活、生产产生直接影响的“三废”问题，环境生物技术依旧有完善、升级的空间。这是因为国内在研究环境生物技术理论、应用的水平依旧可以提升，未来相关科研机构要基于活性菌种、曝气池等多方面对环境生物技术展开多方向研究。同时，要对曝气池厌氧池与高效膜反应器的改进、微生物和外界环境物质的相互作用与新陈代行的相关生化反应机理等进行有效的研究、科学的选择与运用，通过相关技术的运用完善环境生物技术在污水处理方面的效果、效率及质量，提高环境生物技术运用的经济性。所以，在未来研究环境生物技术时，有必要建立在物理化学及生物化学的基础上进行；由此可见，未来水污染控制、处理领域中环境生物技术的价值、发挥的作用也将越发突出。

结語

综上所述，受到国内绿色环保意识的不断增强，积极的完善、运用环境生物技术处理水污染问题已经成为了社会发展的必然趋势。只有做好水污染控制及环境生物技术的科学运用，才能更好的保护、治理生态环境问题，改善国内自然生态环境状况。

参考文献

[1]环境生物技术实验[J].热能动力工程.2013（02）：153

[2]环境生物技术的发展[J].郑晓燕，王晶.科协论坛（下半月）.2013（04）：93-94

[3]环境生物技术在污染治理中的研究进展[J].郭祥，钟成华，王涛，周晓琴，苏翔.三峡环境与生态.2012（02）：32-35endprint