微生物处理技术在环境工程中运用

微生物处理技术在环境工程中运用

摘要:长期以来,我国工业发展对环境造成严重的破坏。随着人们生活水平的提升和环保知识的增多,对环境保护工作越来越重视。当前的环保问题主要体现在资源消耗过大、化学污染、土地沙漠化严重、酸雨破坏和臭氧层破坏等方面。因此加强环境治理已经成为一项重要的社会工作。基于此,本文将重点阐述微生物处理技术在环境工程中的运用。

关键词:微生物处理;环境工程;技术运用

当前,人们对环境变化引起的效应重视程度越来越高。这种观念的变化在很大程度上推动了我国环境保护工作的发展。在环境工程中,充分应用现代技术可以在很大程度上提升治理的效率,从而提升环境保护的综合效益。其中,合理使用微生物处理技术能够以更加生态环保的方式提升环境保护工程的工作质量,这对于进一步优化我国的生态系统具有非常重要的现实意义。

一、环境工程和微生物处理技术概述

(一)环境工程

环境工程作为一项综合性较强的学科,具体内容包括环境污染防治技术的原理以及治理方法,研究内容有废气、废水和固体废弃物的研究。由于相关技术的发展,人们对环境工程的研究范围进一步扩大,逐渐形成了针对大气、水体、固体废弃物、环境污染以及环境系统等几大分支。对于环境工程中涉及到的污染问题,比如针对水体污染,通常会使用物理、化学、生物以及综合处理法等手段进行净化处理,同时还要充分发挥环境自身的生态功能,并结合相应的标准对环境治理工作进行评估。其中,对于固体废物而言,主要产生于资源开发、产品制造以及环境改进的过程中,产品加工过程中由于企业或者人为的浪费也会造成固体废物的堆积。当前由于人们生活水平的提升,固体废物的种类和数量都在增加,因此对于固体废物的处理和利用需要合理应用现代技术做好无害化处理,在保护环境的过程中,提升资源的利用率。环境系统工程方法在规模、等级、系统方面都应该结合实际情况选择使用相应的方法。环境工程学作为一种庞大复杂的体系,涉及到的对废物资源在再生利用、工艺改革、少害或无害闭路生产系统,包括根据区域环境发展所进行的运筹学管理等等,都是环境工程学现阶段研究和发展的重要方向。随着经济发展,市场对于自然资源的需求量不断增加,导致环境保护和经济发展两者间矛盾越来越尖锐,因此如何使用现代技术对环境影响进行评价,也决定了资源保护工作的开展方式。当前可以将环境分为两种体系:第一,以人类作为环境主体,将其他生命或者非生命体看做环境发展要素。即环境就是人类赖以生存的环境,在资源保护过程中主要参考因素为其他生命或者非生命体。这种分类方式也是当前常用的一种分类法。第二,以生物界作为环境主体,不把人以外的生物看做环境要素。

(二)微生物处理技术

生物技术指的是使用微生物或者生物体物质对产品或者动植物特性进行改良,或者出于某些特殊用途对微生物进行针对性培养的技术的统称。生物技术又称为生物工程学,主要通过将生化工程与微生物学、分子生物学、生物化学、遗传学等内容的有机结合,实现对生物遗传物质的改造,从而培育出新的品种。也就是将活的生物体、生命体系或者生命过程产业化的过程。基因工程作为现代生物工程的核心,通过将不同生物的基因在外剪切组合之后,发挥特定的功能。具体会使用一些特定微生物或者生物组织、寄生虫、动物毒素等作为研究的起始材料,然后利用生物学研究工艺和分离提纯技术对其中特定物质进行分离和提纯,之后借助生物学技术以及分析技术对实验中间产物以及最终成品质量进行控制,最后将其制作成具有明确功效的生物活化剂,并且应用到环境治理工作中,从而在生态环境保护工作中发挥相应的作用。

二、环境污染的主要因素

就当前而言,环境污染的主要因素体现在以下几个方面:第一,自然环境的恶化;第二,人为因素带来的影响;第三,生产因素带来的危害。

(一)自然环境的恶化

改革开放之后,我国的经济快速发展,工业生产规模不断扩大。但由于长期以来发展理念的影响,过于关注经济效益的提升而忽视了对环境的和资源的保护,导致工业生产中产生大量废弃物,不仅造成严重环境污染,为人类日后生产生活带来不可恢复的影响,甚至给环境工程的建设和发展产生阻碍。而且由于环境污染,打破自然平衡,导致经济发展中很多方面朝着恶化的方向发展。因此环境保护工程本身就是一项长期的建设工程,这种工作在开展的过程中,难以立竿见影,有时难以快速看到效果,这也影响了工作人员的信心。

(二)人为因素带来的影响

由于知识水平和环保意识的限制,在日常生活中大部分人对环境保护工作的重视程度严重不足,这也为环保工作的开展带来了很大的挑战。在环境工程发展过程中,还需要做好边治理边污染的准备。因此认为因素给环境建设工程造成的负面影响也是需要重点考虑的问题。对此,相关的管理人员在开展工作的过程中,需要做好宣传工作,让人们充分认识到环境变化带来的危机,在日常生活中约束自身的行为,积极树立环保的意识。

(三)工业生产造成的危害

现阶段,工业生产是我国经济发展的重要组成部分,但由于环保理念的问题,我国的工业发展对环境造成的影响非常明显。工业发展过程中不仅忽视了对环境的保护,甚至将生产过程中产生的各种废弃物直接排放到周围环境中,导致周围水体、土地、大气等遭受严重污染,加上我国的政府部门长期以来对环境保护工作不够重视,因此对于工业生产的监督管理工作落实不到位,对于污染环境的企业缺乏有效的政策和法律,这也导致污染问题难以根治。

三、微生物处理技术在环境工程中的应用

就当前环境污染的主要因素而言,为进一步提升环境治理的效果,需要充分利用前沿技术,在治理环境的过程中确保生态的平衡性。其中,微生物处理技术在环境保护工程中的应用,不仅效果好,而且不会对其他方面造成负面影响。当前,微生物处理技术在环境工程中的应用体现在以下几个方面:第一,使用微生物处理技术对水质进行监测;第二,使用微生物处理技术对固体废弃物进行处理;第三,固定化微生物技术的应用。

(一)使用微生物处理技术对水质进行监测

通常来说,企业生产期间会产生大量废水,这些废水处理难度较大且污染物质繁杂,造成废水处理难度不断增加,影响到水资源供应,还会对生态环境产生影响。生产废水成分复杂,生产中布线层次存在差异,会产生不同内容的废水含量。废水根据成分差异分成不同类型,主要为重金属废水、含氟废水、酸碱废水等。其中含重金属废水主要为、、,含有不同浓度的、等络合剂等。生产时会产生大量废液,这些废液也是组成生产废水的主要内容。废水中含有大量有害物质,一定条件下会对微生物和生物产生毒性影响,危害到周边环境与空气。企业生产时需要田间化学物质,这些化学物质与氧气、水相遇后产生反应,分析吸收水中的氧气,打破原有水体平衡,造成水中富氧化、富磷化,使得水中微生物疯涨,极大可能诱发赤潮情况,威胁到水生生物的生存环境。同时,因为废水pH值处于不断变化状态,不同化学物质属性不同,酸碱性差异,彼此可能产生中和反应,造成废水酸碱度不断变化,污水处理时可以利用这一特性展开,实现物质处理。污水处理过程中根据实际情况向其中投放化学药剂,加快或开展某些化学反应,将废水中的各种物质进行转换,形成沉淀、胶状物等,解决毒害问题,提高污水的可利用率。在环境工程中,水资源的治理和保护是一项非常重要的工作。在治理过程中需要以监测的数据信息结果作为前提,结合污染的具体情况采取相应的措施。而通过微生物处理技术,能够对水资源的污染程度进行全面检测,相比传统方式监测更加准确高效,并且不会对水体本身造成过多的负面影响。目前,我国居民饮用水中细菌含量较高,其中最常见的就是大肠杆菌,所以相关工作人员在进行水质检测时一定要引起足够重视。通过对比国家标准数据,一旦发现问题,要立即针对污染的水质进行监测和处理,借助微生物技术在水质监测方面的优势,进行全方位检测和防治。

(二)使用微生物处理技术处理水污染问题

在工厂排出的废水中经常出现氮磷元素超标问题,对周围植物、动物以及水产生物造成严重威胁。因此针对水污染处理问题,首先要对其中的氮磷元素进行回收。此时最环保、有效的处理方法就是利用低温生物对废水中所含有的氮磷元素能进行有效分解和回收,人后通过自身粪便排出,从而达到净化污水,保护环境的目的。而且低温环境下,该类微生物在对其中氮磷元素进行吸收分解时,并不会造成二次污染或产生其他废弃物。另外,污水中另一含量较高的就是烃类物质,但是研究发现,将适冷脱酚菌和萘胺降解菌结合,可以对水中烃类物质物质进行有效分解和处理,同时借助AO污水处理工艺,全面降低污水中烃类物质含量。

(三)使用微生物处理技术处理固体废料

在人类生产生活中经常会产生很多固体废弃物,这些垃圾由于成分非常复杂,因此在降解处理过程中存在一定的难度。相关部门对固体废物垃圾的处理不够及时导致了环境的污染。另一方面,这些废物堆放过程中会不断滋生细菌,而传统方法又很难对这些废弃物进行彻底销毁,甚至有时操作不当还可能导致二次污染。但利用微生物处理技术能及时对这些固体废弃物进行分解和处理。比如,在高温环境下,细菌很难繁殖,但是有一种湿热型微生物能在此环境下对固体废弃物进行快速分解,将其转化为农业生产所用的肥料或者其他物质。因此对固体废料进行处理时,相关技术人员可以利用微生物处理技术对其进行分解。

(四)固定化微生物技术及其应用

在环境工程综合治理过程中,污染的种类多种多样,而有些污染源依靠传统处理技术根本无法消除或治理。此时就需要借助固化微生物技术对其进行处理,该技术的原理是在遵循自然处理模式的基础上,通过具有超强降解能力的固化微生物对这些污染源进行分解和处理。该技术在应用过程中,需要遵循以下步骤开展工作:第一,根据固体废料的实际情况进行研究,了解废物的成分,从而有针对性地选择微生物,在选择之后做好测试工作,确保处理的效果。第二,对微生物进行固定处理,让微生物的密度保持在活跃状态下,提升微生物的繁殖速度,从而提升处理的效果。第三,对处理效果进行测试,根据微生物的处理效果以及微生物的数量做好相关的记录工作,为之后处理工作的落实打好基础。由于生物工程技术的发展,微生物处理技术在环境工程中发挥的作用会越来越明显。但需要注意的是,在工业发展快速的今天,新型的垃圾种类也会随之而言,因此相关部门需要极大对污染物的研究力度,从成分测定方面和处理技术方面入手,及时采取综合处理措施。

四、结语

可见,工业发展中对我国环境造成严重破坏,使用微生物处理技术能够为环境治理提供更多的便利。这种技术的应用也是符合我国生态环境保护要求的,治理过程中不仅具有针对性,更多地还能维护好生态平衡。对于水资源的治理和保护需要及时进行检测,充分发挥微生物的作用,使用微生物处理技术对废料进行靶向处理,提升效果。相信在技术的推动下,微生物处理技术将会在环境治理与保护中发挥更大的作用。

作者:赵世航 单位:北京交通大学威海校区