环保工程中生物技术的应用研究

张景欣

摘要：工业的快速发展方便了人们的生活和工作，但同时也带来了巨大的环境污染，包括水体污染、大气污染、固体废弃物污染等，使得生态环境不断恶化。为此，国家高度重视环保工作，在环保工程当中也非常重视高新技术的引入，生物技术则成为当下环保工程当首选技术。生物技术在环保工程领域中的应用具有广阔的前景，尤其是对于正寻求利用低成本实现环境污染问题解决的发展中国家极具潜力。

关键词：环保工程;生物技术;应用探究

引言

生物技术是指用活的生物体或者生物体的物质改进产品、改良植物和动物或培养特殊用途微生物的技术，是第三次工业革命的主要标志之一。生物技术主要包括发酵技术和现代生物技术，是一门新兴的、综合性的学科。生物工程是生物技术的统称，是指运用生物化学、微生物学、遗传学等学科原理与生化工程相结合，改造或重新设计细胞的遗传物质、培育新品种，并使之产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程以及发酵工程等，应用领域十分广泛，包括农业、医学、能源、环保等。

一、生物技术在环保工程中应用的重要意义

随着社会的进步，人们的环境保护意识越来越强，对环境污染的关注度也越来越高。环境污染主要类型有大气污染、水污染以及固体废弃物污染等。大气污染会导致空气质量变差，影响人体健康和其他动物生存;水是生命之源，水污染会直接威胁整个生态圈中动植物的安全;固体废弃物会破坏土壤环境，威胁动物植物正常生长，导致农业生产安全。传统环境保护手段存在较多弊端，部分环境保护工程极易造成二次污染，因此，人们要积极采用新技术，优化环境保护工程。生物技术是一门与生命科学息息相关，以生命科学为基础的研究科目。作为全球发展最快的技术之一，生物技术在制药、资源开发和利用、信息学和生物芯片等领域都有重要的应用。随着现代科学的发展，生物技术不仅可以应用于食品生产，还可以用于生物体改造和原材料生产，促进工业的发展。此外，生物技术还可以应用于环境保护，有效治理环境污染。生物技术主要通过微生物分解污染物，避免出现二次污染，可以从根本上消除污染，保护生态环境。

二、生物技术在环保工程中的应用

（一）生物技术在污水净化工程中的应用

水污染也是当前比较突出的环境问题，水体在遭受污染后，会出现有机酸、重金属等诸多有害物质，因此，生物技术在污水净化工程中的应用具有必要性，其主要应用原理为：生物技术应用过程中，微生物自身开展的生命活动，能够将水体中的有害物质进行分解和转换，使水体的毒性降低，从而达到污水净化的作用。就目前来看，我国污水净化工程中主要应用生物技术为酶技术和固定化细胞技术等。其中固定化酶技术主要依据化学原理，将不溶性载体和水溶性酶进行充分结合，使酶成为具有催化活性的延伸物质，但是该物质不会与水相溶。将固定化酶制备好后，能够有效固定微生物中所含有的细胞，从而获得固定化的细胞。因此，将该技术应用于污水及有机污染物的处理，能够起到较好的净化效果。

（二）生物技术在环境监测工程中的應用

今天，在国内外，环保领域中的生物技术得到了十分良好的快速健康发展，由于这一技术所具有的快速、准确、高效等一系列额的特点使得其在环保领域的各个工作中都得到了广泛的发展应用。同样的，这一先进而又实用的技术也被应用在环境保护监测工作当中。在这方面比较广泛应用的生物技术形式主要是：运用细菌总数、粪便污染指菌对水质进行检测;运用发光细菌对环境毒物进行监测;运用藻类生长测量对水质霉性进行监测。在对石油污染土壤监测分析中，运用核酸杂交法能够对一些烃降解基因进行检测。

（三）生物技术在化学农药处理中的应用

有一些微生物在其应用中能够对农药进行降解化处理，对其进行科学改造便能够有效实现对农药的降解、消毒处理，避免出现各类负面效应。此种物质通常被称为生物农药，对其进行应用不会对人、牲畜等造成伤害，安全性较高。当前我国所生产出的生物农药主要运用的资源为一些天然且可再生资源，材料来源极为广泛，且成本低廉。

（四）生物技术在固体垃圾治理中的应用

在生物技术中的应用的主要处理固体废物的堆肥好氧和厌氧发酵两种方法。指的是利用好氧微生物的好氧堆肥法对固体废弃物在自然条件下分解有机物的腐烂，让其腐烂变质变成肥料。这是具有操作将一定比例的有机物和填料混合，在特定的条件下，以它的衰变，这样的方法可以有效地减少固体废物的数量上升。厌氧发酵法主要是指利用微生物在厌氧环境中的二氧化碳和其他固体废物的降解，不污染环境的气体，对有些气体还可以进行有效的利用，既解决了环境的污染，也能实现能源的回收，不断提高环保工程的经济效益。

（五）生物技术在废气处理中的应用

废气处理当中所应用的生物技术主要有生物膜法及生物过滤法，生物膜法处理废气的原理类似于处理污水，主要是利用微生物所附着的多孔性介质将废气中的有害物质转化为相对简单的无机物，最终降解成为各类无害物质，如水、二氧化碳、中性盐等。另外，生物膜还能起到除臭的作用，通过气液及液固扩散和生物氧化过程以使气态转化为液态，并逐步氧化有异味气体，从而实现除臭功效。生物过滤法主要是利用长有微生物的固体载体吸收所收集的气体，然后利用填料上的微生物分解气体，以实现废气的除臭功效。附着于载体上的微生物还具物质转化作用，因微生物生长需一定营养物质，所以，形体上还有较高有机成分。因此，在对载体填料进行选择时，应尽量选择具丰富微生物、良好吸水性及表面积大的载体，同时注意载体本身应无异味，结构均匀且具良好吸附性，如干树皮、干草、塑料盒等。

（六）生物技术在污泥土壤处理工程中的应用

近年来，土壤重金属污染等问题也越来越严重，生物技术在土壤处理工程中的应用主要采用植物修复技术和微生物法。植物修复技术，顾名思义，就是运用植物对环境实施降解作用，以植物和微生物作为环境处理的主要媒介。该技术非常环保、简便，具有较多优势，但是对土壤条件有一定得要求。因此，在应用该技术时，应充分利用不同植物的特性，对土壤中的金属进行处理，从而降低和控制污染扩散率。微生物法，即通过微生物对土壤污染情况进行处理，重金属污染土壤的处理，应注意控制PH值，充分利用微生物的吸附性、代谢等特性，从而提高污染处理效果。

（七）生物技术在白色污染处理中的应用

塑料的出现极大地方便了人们的生活，也带来了严重的白色污染，废弃的塑料在土壤中存留会对作物产量、土质、水源等产生恶劣的影响。当前利用生物技术降解塑料是处理白色污染的有效方法，主要是利用基因工程技术将对塑料有降解作用的微生物进行相关基因的克隆和转移，培养新型的、有较好塑料降解作用的微生物，达到大量降解白色污染物的目的。

结束语

总而言之，现阶段，我国环境污染问题依然十分严峻。虽然多项环保政策的出台为环保工程建设提供了强大的支撑，但工程建设中仍然存在技术难题。因此，人们要不断地将新技术应用到环境保护工作中，提升污染防治效果。生物技术作为一种新兴技术，在各个领域都发挥着重要的作用。当前，人们要将生物技术广泛地应用在环保工程中，综合运用各种生物技术，提升污染防治效果，最终创建人与自然和谐相处的生态环境。

参考文献：

[1]杨俊杰.环保工程中生物技术的应用研究[J].河南科技，2020，No.706（08）：157-159.

[2]冯冲.生物技术在环保工程中的应用研究[J].中国战略新兴产业，2019，000（2019年20期）：131.