探析现代生物技术在水污染控制中的应用.docx

探析现代生物技术在水污染控制中的应用摘要当今的水处理技术中生物处理法已成为水污染控制的主要方法尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段本文介绍了现代生物技术的内容与特点着重综述了现代生物技术在废水生物处理生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向关键词现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂引言随着工业的高速发展水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境制约着社会和经济的进一步发展因此水污染控制成为全世界共同关注的问题目前的水处理技术中生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段主要应用于废水处理生物修复以及微生物水处理剂等方面现代生物技术的内容与特点生物技术的特点大致有以生物为对象不依赖地球上的有限资源而是着眼于再生资源的利用在常温常压下进行过程简单可连续化操作并可节约能源减少环境污染开辟了生产高纯度优质安全可靠的生物制品的新途径可解决常规技术和传统方法不能解决的问题可定向地按人们的需要创造新物种新品种和其他有经济价值的生命类型现代生物技术在废水处理中的应用废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化从而使废水得到净化的处理方法废水生物处理技术发展迅速好氧法厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟所以这里只介绍固定化等新兴技术固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术进入年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造将这些高效专性菌如脱色菌脱氮脱磷菌假单胞菌等进行固定化后菌体密度提高大大提高了处理效率尤其是对难降解有毒物质有明显优势王增长等人利用新研制的聚集交联固定化细胞技术将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上投加于厌氧好氧生物滤池工艺流程中处理印染废水结果表明出水色度极低处理后的水可回用生物强化处理技术为了提高废水处理的效果而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种以去除某一种或某一类有害物质主要强化方法有高浓度活性污泥法以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理加快反应速度日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显着效果生物铁法是在普通活性污泥中加入无机盐多用铁盐氢氧化铁或氧化铁粉形成生物铁絮凝体活性污泥具有高浓度活性污泥法的特点主要用来提高除磷效果生物活性炭法综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力使二者产生协同增效作用在该系统中每活性炭去除分解废水毒性能力明显增强同时提高脱氮水平生物反应器技术生物反应器技术是现代生物技术发展的一个主要方向现代化的新型生物膜反应器其共同特点是反应器内装有比表面大的载体有利于微生物附着生长形成生物膜供气或供给的其他反应条件优越污染物具有充分的时间与微生物接触有利于增强微生物的分解代谢能力目前的反应器已经问世虽然其处理能力较低造价较高但其管理方便运行费用低所以欧美地区约有的污水处理厂采用该技术生物修复技术生物修复技术是利用生物特别是微生物将土壤地下水或海洋中污染物现场降解为和或转化为无害物质的工程技术系统这项技术正被用于清除地下水废水中的污染物金属虽然不能被生物降解但微生物可将其转移或降低其毒性为了加快去除污染物的进程常常采用许多强化措施使自然生态系统维持原状的前提下使受污染的环境得以修复研究表明生物修复与传统的物化法相比具有以下优点经济仅为物化法对环境影响小不产生二次污染遗留问题少最大限度地降低污染物的浓度修复时间较短就地修复操作方便生物修复中主要涉及两大问题即有效性和安全性评价为提高有效性今后将应用分子微生物学分离鉴别制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物为提高生物修复的安全性评价水平需发展鉴定微生物的分子生物技术以确定微生物在环境中的去留和基因微生物水处理剂微生物水处理剂主要集中在以下几个方面微生态制剂微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂已经在保健领域发挥重要作用用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广使用安全无副作用为区域环境保护提供了新的重要手段欧美近年来加快了这方面的研究开发已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例生物吸附剂生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向主要有两大类一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用微生物絮凝剂微生物絮凝剂是利用生物技术通过微生物发酵抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型高效无毒的廉价的水处理剂这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的其特点是降解性能好成本低无二次污染等目前已筛选出种具有絮凝能力的微生物其中霉菌种细菌种放线菌种酵母菌种随着生物技术的发展微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景但笔者认为今后应从四个方面进行深入研究分离筛选和培养高效降解菌利用微生物共代谢作用多菌种协同作用降解难降解污染物构建高效反应器优化运行条件探索新技术新方法开发高效无毒廉价可大批量生产的微生物水处理剂着力实践和推广生物修复示范工程为生态环境建设提供有力的技术支持参考文献李亚一生物技术北京中国科学技术出版社唐琼等生物技术在环境保护中的应用及前景环境污染治理技术与设备