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环境生物技术的应用及发展前景

环境生物技术的应用及发展前景摘要:进入2l世纪以来，减轻环境污染和遏制生态恶化趋势已成为人们关注的焦点。环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物，净化环境或生产有用物质的工程技术。现从废水、废气与有害废物的生物处理技术以及生物分解塑料技术、EM生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展，并探讨了该技术的发展趋势。环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology)是一门多学科相互交叉渗透的新兴边缘学科，它主要是由生物技术、环境工程和生态学等学科组成，是以微生物为介质，为人类提供服务的技术科学［1］。环境生物技术的核心是依据各类微生物的生态活动规律，可在农业、环境、工业等方面应用，尤其是为从根本上解决相关环境问题提供了希望。该技术涉及基因工程、酶工程、细胞工程、水处理工程、生态工程等工程与技术，并奠基于众多学科的基础理论［2－3］。改革开放初期，我国经济是粗放式的增长方式，资源投入高，能源消耗大，环境污染严重。进入21世纪以来，我国经济发展取得了举世瞩目的成就，然而随之而来的各种环境问题已成为制约经济发展的瓶颈，将生态文明建设放在突出位置，协调好经济发展与生态环境的关系是社会发展的必然选择［4－5］。鉴于此，笔者主要从废水、废气与有害废物的处理以及生物塑料技术、EM生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展，并探讨了该技术的发展趋势，以期为我国环境生物技术的进一步发展提供参考。1环境生物技术的优势环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物，从而达到净化环境或生产有用物质的目的［6］。环境生物技术较其他技术与方法有不可比拟的优越性，利用该技术处理后的最终产物大多是无毒无害的稳定物质，如CO2、H2O、N2和CH4等，有效避免了多次污染。例如，微生物可将污染物环保水处理工程就找“武汉格林环保"作为代谢底物降解或转化，因此，利用微生物治理环境污染具有治理效果好、成本低、无二次污染等优点［7－8］。另外，利用生物处理技术处理的产物或副产品大多能生物降解或作为资源加以利用，有效提高废物利用率和降低生产成本。因此，环境生物技术具有较大的发展潜力，特别是对资源消耗大、环境污染严重的发展中国家具有极大的应用前景。关于环境生物技术的研究内容，国内学者认为可包括以下几方面:(1)现代环境生物技术，是指以基因工程为主导的生物防治技术，包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌，为快速、有效地解决日益出现的大量环境难题开辟了新的途径;(2)以废物的生物处理为主要内容，包括在新的理论和技术支撑下，开发一系列废物强化处理工艺;(3)主要包括氧化塘、人工湿地和农业、生态工程等，其特点是最大程度地发挥自然界的生物环境功能，投入资金少，且易于操作管理［9－11］。2环境生物技术应用的研究进展环境生物技术的起源可追溯到100多年前的活性污泥工艺，随着其理论和实用技术的不断发展，该技术在治理环境污染、改善环境质量方面起到了积极作用。近年来，随着现代生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程等现代分子学生物技术的出现，为环境科学的发展带来了新的机遇，为生物技术在环境领域的应用奠定了重要的理论基础［12］。近几年的实践证实，环境生物技术是一种经济效益佳、治理成效好、可持续利用与发展的重要环境治理手段，是当代环境科学发展的主导方向。2．1废水的生物处理技术废水生物处理技术是利用水体中微生物的新陈代谢功能，使水体中的有机物转化为稳定而又无害物质，从而达到净化水质的目的。利用生物法处理废水类似于酶工程、发酵工程等，是利用生物细胞产生的多种酶进行的催化反应。生物法在废水处理中的主要方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧处理技术、自然生物处理法等［13－16］。2．1．1活性污泥法环保水处理工程就找“武汉格林环保"指微生物利用废水中的有机物，与之生长繁殖形成絮凝体，该方法是最传统的好氧生物处理技术。它能从污水中去除溶解性的、胶体状态的可生化有机物或能被活性污泥吸附的悬浮固体以及其他物质，同时还能去除一部分磷素和氮素等。活性污泥法及其衍生改良工艺在城市污水处理中被广泛应用。2．1．2生物膜法利用微生物附着在载体表面形成一层生物膜，污水在流经载体表面时，通过微生物对有机物的吸附、与微生物发生各种化学反应或氧气向生物膜内《环境生物技术的应用及发展前景》全文内容当前网页未完全显示，剩余内容请访问下一页查看。部的扩散等，形成CO2、H2O等各种代谢产物。生物膜法具有污泥量小、易于固液分离、膜的生物活性高、反应稳定等优点。利用该方法时，污染物、溶解氧以及各种营养物必须要由液相扩散到生物膜表面或内部才能被转化或分解。2．1．3厌氧生物处理法在厌氧状态下，污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化，使得污水