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白色污染治理方法范文1
关键词:生物技术环境污染应用
引言
改革开放以来,我国的经济建设取得了领举世瞩目的成就,人民的物质生活也得到了空前的满足,但是经济建设的高速发展也带来了环境的持续恶化。环境问题目前已经成为一个全世界都关注的课题,严重制约着全球经济发展新局面的到来,在我国环境问题则表现的更为严重,对经济结构调整和可持续发展有非常大的影响。近年来我国对污染治理投入了大量的人力和财力,已经取得了一定的阶段性成果,但是总体来看,目前的污染问题还十分严重,需要加大对其治理的力度。生物技术是指利用自然界中广泛存在的生物体以及其组成器官和组织,去研发新工艺或者新产品的一种技术应用体系,而环境生物技术就是指可以应用到环境污染治理中的工艺或者技术。在现代社会中,生物技术的应用范围非常广泛,作为其重要组成部分的环境生物技术在污染治理过程中有非常重要的地位,无论是在污水处理、废气处理和固体废物处理的过程中都有非常重要的作用。随着科技的发展,环境生物技术的发展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技术发展革新的结果。
1环境生物技术的发展概况及特点
生态系统遭到破坏是造成当前各种污染产生的主要原因之一,而环境生物技术对生态系统的构建有非常好的作用。从微生物学的观点来看,构成生态系统最基本的要素就是自然界中各种生物体,生态系统需要通过内物质的循环去保持平衡,而当前的生态系统遭到了非常严重的破坏,进而就造成了水污染、空气污染以及固体垃圾污染等各种我们能够看到的污染现象出现。当前的环境生物技术主要就是利用微生物自身的代谢功能去进行各种污染的治理,近年来随着微生物技术的不断进步和发展,也有越来越多的诸如酶工程、基因工程以及环境修复工程等新工艺和新技术的出现,并且在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。环境生物技术不仅仅只被用在污染治理之中,在健康产业、环境监测以及医药产业等等方面也有非常重要的应用价值。在世界范围内,发达的资本主义国家都非常看好环境生物技术的发展前景,也非常重视生物环境技术产业的构建和发展,以此可见在不久的将来环境生物技术必定会有更好的发展。环境生物技术之所以在世界上受到如此青睐,主要是因为其本身有诸多的优点,在环境污染治理中的效果也明显优于其他技术。传统的物理或者化学技术处理污染的过程比较繁琐,且一次性的处理量非常有限,投资相对来说也显得更高,最重要的是还会造成二次污染,而环境生物技术与之相比则有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等许多的优点。此外,环境生物技术可以利用修复技术去净化环境,使得受到污染的资源能够再次有被使用的价值,这是其他传统技术和方法无法比拟的一项巨大优势。
2环境生物技术在环境保护中的应用
2.1污水的生物净化
水为生命之源,水污染给人们的日常生活和身体健康所带来的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我国一直被重点强调。相关的研究资料显示,造成水污染的污染因子具有多样性和复杂性的特点,有机磷、重金属、氰化物以及各种酚类物质等等都是造成水污染的重要污染因子,传统的治污技术很难处理污水中这些有害的物质,而利用生物技术则比较容易实现。当前,通常采用固定化酶和固定化细胞的技术进行污水的处理,这两种技术都是通过微生物自身的生命活动,利用生物体的新陈代谢过程去祛除或者转化污水中的有毒物质。无论是固定化酶还是固定化细胞的技术都属于微生物技术的范畴之内,都是环境生物技术在污染处理中应用的直接体现。
2.2污染土壤的生物修复
土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。
2.3白色污染的消除
白色污染是当前表现非常突出的一种污染现象,其污染源就是我们日常生活中的废弃塑料袋,还有就是很难被化解的农用地膜,据统计我国每年所产生的塑料垃圾有数百万吨之巨,广泛分布于河沟和土壤之中。许多人可能认为塑料垃圾只会有碍观瞻,却不是什么有毒有害的物质,实则不然,塑料垃圾会造成严重的水污染、土壤污染以及空气污染。生物可降解塑料袋的研发已经成为全世界都关注的一个课题,当前也已经有许多环保袋产品问世,这些生物可降解塑料袋的制作就需要用到环境生物技术。当前利用环境生物技术可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,还可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,从而使得两者同时发挥出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。
结语
综上所述,环境生物技术在污染治理工程中的应用非常广泛,同时在环境修复工程中的应用也很广泛,从目前的实际应用情况来看环境生物技术非常有效。然而,由于我国在经济发展的过程中长期以来对环境问题有所忽略,所以尽管现在的污染治理取得了一定的成就,但是所面临的形势依然不容乐观,需要进一步加强环境生物技术的开发和应用。在实际的污染治理过程中,许多环境生物技术的虽然有很好的效果,但是由于其成本和适用性等条件的限制,还不能被全面推广应用,这就要求环境生物技术要不断的进行革新与进步,使其能够在环境工程中发挥更大的作用。
参考文献
[1]于洁,冯裕,解玉红等.PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,12(06):227-234.
[2]林杰喜.分子生物技术在环境污染治理中的应用[J].资源节约与环保,2014,12(07):129.
白色污染治理方法范文2
一、有关白色污染的相关知识
1、白色污染的危害。
白色污染的危害是多方面的,埋入土壤中的塑料制品,对耕作和播种造成了极大困难,影响了农作物对水分、养分的吸收,污染地下水,使农作物减产甚至不产。如果将塑料燃烧,则会产生大量有害气体,破坏环境。将塑料倒入海洋(海洋中塑料的分解需250年),若被海鸟、鱼类误食,会造成这些动物死亡,若是缠住一些舰船的螺旋桨,则会造成海上交通事故。
2、目前国际上较为先进的白色污染治理办法。
白色污染形成的关键是塑料不易分解,因此,科学家研制了多种自毁可降解塑料,如生物自毁塑料、化学自毁塑料、医用自毁塑料等。制造这些塑料的指导思想是:在塑料中加入某种化学物质,使塑料能被光照、细菌或其他化学物质溶解或消除。这些方法的共同特点是造价昂贵,无法与便宜的不可降解塑料竞争。我们盼望着早日出现可以与不可降解塑料一样便宜的可降解塑料能够回收、再生、利用。
二、调查情况
我们小组在学校随机挑选50人参加我们的问卷调查,共收回45份,占90%(调查问卷附表),结果如下:
问题一:你知道什么是白色污染吗?调查者中,有2/3表示知道白色污染,而有1/3表示不清楚。结果表明,大部分中学生是知道什么是白色污染的,这与学校教育有很大关系(高二化学教材对于白色污染有过讲解)。但仍有一部分(1/3)的人不清楚,这表明,学校还应加强对学生的教育。
问题二:你经常购买小食品吗?71.1%的人偶尔购买小食品,22.2%的人经常购买,只有6.7%的人不买小食品。这是因为,学生族很少有时间在家吃早饭,所以来学校购买食品充饥的人很多,而食品包装袋绝大部分都是塑料制品(请看以下的调查),这就为校园白色污染的产生提供了前提条件。
问题三:你如何处理塑料袋?上图显示只有7人(占15.6%)将塑料袋随地乱扔,而扔进垃圾箱的占80%,但这并不表示大部分塑料袋进入垃圾箱中,因为据我们小组成员观察发现,很多人虽然知道应当把塑料袋扔入垃圾箱内,却总是扔到垃圾箱旁,风一吹,塑料袋就满校园乱飞了。另外值得提出的是,在两位选择其他的同学中。一人表示会把塑料袋扔进视线所见的垃圾箱内。我们发现。校园内垃圾箱以前并不多,而且大多锈迹斑斑的,沉重、固定的老式垃圾箱十分不方便。不过本学期开始后,学校增加了垃圾箱的数量,这对于防治校园白色污染是有帮助的。
问题四:请同学对校园白色污染的处理方法提出一些建议。
提供建议如下:
(1)学校应教育同学们增强环保意识,多宣传白色污染的危害。
(2)同学们不要随意扔垃圾,对随地扔废弃物的人讲讲环保的重要性。
(3)学校统一将垃圾分类、回收,集中处理。
(4)增设垃圾箱,放在白色污染严重的地方(如小卖部门口)。
(5)设计一个环保标志,挂在醒目的地方。
(6)尽量减少用塑料袋包装物品,并杜绝使用一次性发泡饭盒(现在校食堂使用的一次性饭盒就是国家禁止使用的饭盒,但仍在使用)。
(7)呼吁全社会增强环保意识。
(8)学校不要焚烧垃圾。
通过本次调查,我们得出以下结论:
①大部分学生对于白色污染比较了解,但仍有部分人对白色污染的概念不清楚,这需要学校增强环保方面的教育。
②相当一部分人虽然知道什么是白色污染,但依然使用或随手丢弃白色污染物。由此可见,学校培养学生环保的观念十分重要,同时学校也要作出实际行动,如多设置分类垃圾箱,组织回收有价值的垃圾等。
(三)学校白色污染现状调查
通过上一阶段的调查,我们已经调查清楚了学生对白色污染的了解情况,与同学们初步探讨了如何防治校园白色污染。这一阶段我们的主要目的是调查我们学校白色污染的情况,并对处理方法进行可行性探讨。
首先,我们进行的工作是称量一个班一天产生的垃圾,分拣出垃圾的种类、白色污染(如塑料袋、塑料瓶等)所占比重为多少,以此来估算十二中一天产生的白色污染物的数量。以高二某班为例,这个班一天所产生的垃圾约重2kg左右,主要成分是纸、塑料包装袋、塑料瓶、易拉罐、发泡饭盒及一些果核等。其中塑料包装袋有近l00个(几乎全用于食品包装),5个塑料瓶,7个发泡饭盒,2个易拉罐(铝制)。不难看出,食品包装是校园白色污染的主要组成部分。我们还发现,纸张和易拉罐都是可以回收利用的、而且目前社会上也有回收废纸、易拉罐的地方。于是我们把重点放在了塑料的回收再利用上。
在学校的垃圾站,我们遇见一位拣垃圾的人,他把塑料瓶进行了回收。我们小组成员上前询问他回收的目的、价钱,而他没有回答。为了查询有关塑料的回收情况,我们小组特意利用课外时间对太原市各正规废品回收站进行了采访,可惜没有发现回收塑料的地方。最后,通过上网查询资料,我们得知:塑料是可以回收的,但不可以再利用来制造食品包装袋(因为造价高,不能保证卫生与安全),只可用作建筑材料或农用大棚等。值得注意的是,一些违规生产的个体小企业私自回收塑料废物,用一些有毒的有机溶剂清洗后再利用,这对人体是有害的。因此,学校在进行垃圾分类回收时,一定要将回收的塑料制品送到正规的回收单位。
三、结论
通过以上调查,我们发现校园内是存在白色污染的,以十二中为例,每天十二中要产生4000个左右的食品包装袋,这会使多少亩土地丧失耕种能力!而且,学生对于白色污染缺乏紧迫感,采取不以为然的态度,这是十分危险的。如果每个人都这样想,那么若干年后中国还有没有可供种植耕作的土地?我们中学生不应该对白色污染这一社会问题不闻不问,而一定要拿出主人翁的精神,积极地去宣传白色污染的危害,宣传环保意识、从而使全社会的人都有环保观念--这正是我们的目标所在。我们的建议:
(1)根据我们的调查以及我们所查的资料,我们建议学校实行垃圾分类回收制度,其具体操作方法如下:
①每一个班在班内建立一个小型垃圾点,将垃圾按纸类、塑料、金属(如易拉罐等)、电池、其他共五类分类收集。由于纸类、塑料数量较多,可以一天清理一次,另外考虑到电池对环境的危害,建议同学们把废旧电池统一回收。
②学校设立几个大型垃圾箱,统一回收各班分类垃圾箱中的垃圾,并在校园内多设置一些小型分类垃圾箱。学校负责与社会回收单位联系,及时送出回收来的垃圾。
③学校应当设立一个评分制度,对垃圾回收工作开展得好的班级进行鼓励。回收的收入也可返回各班使用。
白色污染治理方法范文3
关键词:环保工程;生物技术;应用研究
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。0.1基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为基础,利用分子生物学和微生物学方法将不同来源的基因在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性,获得新品种。例如在植物上,在原有植株的基础上,利用基因重组技术,改变植株的基因组成,使植株能够抵抗特殊环境,比如说干旱、洪涝、病虫害等,提高植物对环境的适应能力[1]。0.2细胞工程细胞工程是在细胞水平上进行遗传操作,重组细胞的结构和内含物,培育新品种并进行大规模的细胞和组织培养。细胞工程在环境保护上也有重要应用。一方面可以保存物种,利用干细胞与组织培养和无性繁殖、克隆等技术培育珍稀动植物,保存现有物种,维持现有的生物圈构成。另一方面可以减少污染,染色体工程实现多倍体育种,能够培育高产、生长周期短、营养丰富的农作物,例如八倍体小黑麦,使我们在有限的资源条件下收获更多的粮食,而且农药化肥的使用减少,降低对环境的污染;另外,利用组织胚胎技术也可以培育优良物种。0.3微生物工程微生物工程又叫发酵工程,是利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或应用在工业生产过程中。例如用酵母菌发酵制备啤酒、用真菌大规模生产青霉素等。在环境保护领域,发酵工程用来强化污水处理中的微生物等。沼气池就是常用的微生物工程之一,是在密闭空间内,在一定的温度、湿度、酸碱度条件下,对废弃物进行发酵,产生沼气,可用来作燃料,沼液可用作肥料,而且废弃物都在密闭环境下,不会产生臭气、滋生蚊虫、减少二氧化碳的产生。还有疫苗制备、石油开发和粪便的无害化处理[2]的应用,都是以微生物工程为基础来实现的。0.4酶工程酶工程是将酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶的生物催化功能,将相应的原料转化成有用物质。可以用来净化废水,微生物的新陈代谢过程可以利用废水中的某些有机物质作为营养来源,因此利用微生物体中酶的作用,可以将废水中的有机物质转变成可利用的小分子物质,达到净化废水的目的。利用酶工程或微生物技术从生物体中生产燃料是人们正在探寻的能源开发新方法。例如利用植物、农作物、林业产物废物中的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉等原料,制造氢、甲烷等气体燃料以及乙醇和甲醇等液体燃料。
1生物技术在环保工程中应用的意义
由于工业“三废”污染、农药和化肥残留、以及塑料等的污染,使我国的生态环境受到严重影响。生物技术的出现,成为环境保护中应用最广的单项技术,在处理水污染、土壤污染、大气污染、环境监测、废物的循环利用等方面具有高效、安全、成本低等显著优点,再加上生物技术广阔的产业前景,受到我国政府、科研人员等的高度重视。
1.1减少环境污染
生物技术可以用来处理垃圾废弃物,通过改变物质的分子结构,将废弃物进行分解和发酵,然后对降解的各种产物进行再利用,从而降低对环境的污染程度。另外,利用生物技术处理污染物一般都能一步到位,减少污染物的转移次数,没有二次污染的忧虑,降低重复污染的可能。例如利用发酵工程处理污染物,能够将污染物转为甲烷、氮气、水等稳定的有益物质。
1.2节约资源
应用生物技术处理环境污染物,最终产物大都是无毒无害的稳定物质,如水、氮气、二氧化碳等。在减轻污染的同时,生物技术对废弃物的转化能够将其变成其他可利用资源,例如沼气、酒精等,实现资源的多次利用;另外,生物技术的应用能够减少工程中物质转移次数,降低资源的消耗;还有部分生物技术的产生,能够加快反应速度,降低生产过程中资源的消耗,比如说酶工程。1.3安全性高生物技术对污染物、垃圾废弃物等的作用,能够将一些有害物质转化为对人类或者其他生物有益的物质,具有高度的安全性。1.4高效性比如利用酶促反应处理污染物。酶是一种活性蛋白质,在常温常压下进行反应,这就使得大多数生物技术可以在现场快速进行。酶促反应不仅操作简单、成本低廉,而且需求条件比较简单,反应过程较为稳定,最重要的是效率很高。这些技术的应用使环保工程成本降低、效率加快[3]。
2生物技术在环保工程中的应用
2.1在水污染防治工程中的应用
随着经济的发展,人们的生产发展步伐也逐渐加快,城市里的污水排放也日益增多,如何有效的处理污水成为一大难题。活性污泥法是处理水污染的有效方法之一,应用于城市污水处理已近100年,是利用好氧微生物的新陈代谢和对无机物的吸附作用,形成絮状体,去除水中的有机物,以此来净化水源。生物膜法是利用一些微生物可生长在某些固体表面的特性,吸附水中的有机物通过附着的固体进行过滤,从而净化水质的方法。此外还有超滤膜技术、微生物修复技术等。
2.2在大气污染防治工程中的应用
利用生物技术进行大气污染治理主要是利用微生物的在新陈代谢过程中可以将废气中的有害物质降解或转化为无害物质。例如生物过滤方法中生物除臭技术,臭气经集气装置从以上空间抽取后进入生物除臭塔,并在喷淋塔内与含有微生物种群的液体接触,由微生物的新陈代谢作用把气体进行净化,主要应用于垃圾处理站等产生恶臭、有害气体的场所。此外还有有生物洗涤和生物吸附等方法。
2.3在固体废物处理工程中的应用
生物技术在固体废弃物处理中的应用主要是依靠微生物的发酵能力,将部分固体废弃物进行发酵、降解,并转化为甲烷、二氧化碳等无污染的物质,从而减轻固体废物污染。比如说好氧堆肥法是将好氧微生物与固体废物中容易降解的部分结合,通过降解作用转化成腐殖质,用来做肥料,不仅减轻了污染,还提高了资源利用率。另外与之相对的是厌氧发酵法。
2.4在白色污染处理中的应用
塑料的出现极大地方面了人们的生活,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。
2.5其他方面的应用
2.5.1生物监测技术生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应进行定期、定点分析与测定以阐明环境污染状况的环境监测方法。生物监测具有连续性、直观性、灵敏性、保护性等优点,目前广泛应用在大气监测、水监测、土壤监测等方面[4]。生物监测不像物理、化学检测方法,不会对生态环境产生破坏,而且生物监测的成本低,节约资源。常用的生物监测技术有:运用细菌总数、粪便污染指菌监测水质;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。2.5.2生物能源技术生物能源主要指以淀粉质生物,如粮食、薯类、作物秸秆等为原料生产的石油替代油料,而其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。生物能源是基于生物质的存在实现的,生物质能是太阳能的一种。生物质具体的种类很多,植物类的有木材、农作物(秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等)、杂草、藻类等,非植物类中主要有动物粪便、动物尸体、废水中的有机成分、垃圾中的有机成分等。发展生物能源,不仅能控制环境污染,减少对煤、石油等资源的依赖,还能推动农业的发展。2.5.3煤的微生物洁净技术近年来研究人员把选煤技术中的浮选法和微生物处理相结合,即把煤粉碎成微粒与水混合,将微生物加入溶液中,并附着在黄铁矿表面,使其表面变成亲水性且溶于水,在浮选时不能附着在气泡上,沉至底部,从而把煤与黄铁矿分开[5]。2.5.4生物制浆和漂白技术造纸业中的制浆和漂白工序是造成污染的主要工序,而木质素的处理是造纸业中有效利用纤维素的最大障碍。将生物漂白技术引入造纸业中,利用木聚糖酶对纸浆进行预漂白的木质素处理方法,具有高效、无污染等优点。未来生物制浆和生物漂白技术的发展对于摆脱造纸业污染具有十分重要的意义[5]。2.5.5绿色植被混凝土技术绿色植被混凝土是一种生态混凝土材料,是在无砂大孔混凝土的基础上开发的环保型绿色植被混凝土骨架结构。它要具有适宜的孔隙率、孔隙内碱环境的改善、适宜的充填材料以及表层客土,满足这四个条件才能使植被生长。绿色植被混凝土在水利工程上的应用不仅满足防洪挡土抗冲刷的要求,实现工程的基础功能,还具有生态景观性,满足工程周围的绿化要求[6]。2.5.6生物慢滤水处理技术生物慢滤水处理技术的原理是利用山区沟溪水自流,缓慢通过滤料(石英砂或海砂)过滤,在这个过程中滤料表面吸附和截留了水中的有机物及矿物质,为微生物生长提供了营养,从而在滤料表面形成含有多种微生物或藻类的生物黏膜。生物黏膜的物理吸附和截留作用,以及微生物捕食、生物化学等作用,能够除去水中的致病微生物,截留杂质,使水体中各项指标均控制在在安全饮用水的标准内[7]。
3生物技术在环保工程上的应用展望
3.1能源问题
能源一直是困扰我国发展的最重要问题,作为一个发展中国家,我国一直以煤、石油等不可再生能源的利用为主,但能源的储备量和使用过程的高污染问题制约着我国的快速发展。将生物技术与能源的开发和利用结合在一起,一方面研究如何提高旧能源的利用率,另一方面研发新能源和绿色能源。例如煤的微生物洁净技术、生物质能、生物电池等的研究。
3.2环境自治问题
我国在环境污染治理上一直秉持先污染后治理的说法,这对我国环境造成了严重的危害。生物技术的广泛应用使我们的环保思路从保护环境转变为如何提高环境的自治能力,使我们在产生污染的同时,环境本身也能够修复或去除污染,达到污染和自治的基本平衡。以基因工程为例,我们可以改良优化一些具有显著吸附功能的植物,在生长的同时吸附土壤中的多余金属元素,提高土壤的自身恢复能力。
3.3生物医药
医药尤其是抗生素的残留也是导致环境污染的原因之一。通过对生物技术的研究研发疾病的检测、预防和治疗新方法是我们一直在研究的问题。例如基于基因工程上研发的DNA分子探针用来检测疾病;基于微生物发酵技术生产木糖醇,作为糖尿病患者安全的甜味剂。利用生物技术制备西药、抗体和疫苗等是成本低、易于分离纯化、效果优的方法。
3.4生物农业
生物技术在农业上的应用也很广泛,例如在玉米育种、优良植株培育、转基因食品的开发等方面已有较好成效。未来我们需要研究的则是高产、抗洪抗旱抗虫、还具备一定特殊能力和土壤修复功能的植物。例如在草原上,种植繁殖快、抗虫、能减缓土壤沙化的牧草,在养殖牛羊的基础上增加草原的修复能力,减缓土壤沙化的速度;更有在洪水多发区种植扎根较深的、吸水性强的植物,保证在洪水到来时不被冲走,并能尽快吸收土壤中的过多水分进行利用。另外,在粮食储藏、加工等环节也能够利用生物技术提高储藏效果、进行食物保鲜、提高食品加工效率。
3.5生物材料
通过生物技术构建新型生物材料是现代新材料发展的重要途径之一。一方面,生物技术能够在一些废弃的材料中提取出有用的物质,例如在虾、蟹等壳类动物的甲壳中获取甲壳素,是制作手术缝合线的极好材料,不仅可以促进伤口愈合,还可被人体吸收免于拆线;另一方面,生物技术为大规模生产一些稀缺材料提供了可能,例如利用生物技术生产蛛丝蛋白,得到可与蜘蛛丝媲美的纤维,用于生产防弹背心、降落伞等。还有生物塑料等材料的研发。
4结束语
生物技术的使用,不仅能提高种植业、药物、养殖业等产业上的生产效率,减少生产过程中的环境污染,而且可直接用于处理水污染、大气污染、土壤污染等各种环境污染类型。但需要注意的是由于环境污染的成因不同,在治理污染时采取单一的技术很难得到好的效果,因此,利用生物技术进行环境污染治理时,必须有针对性的采取多种方法,综合进行治理。
参考文献
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[6]杨慧.环保型绿色植被混凝土在水利工程中的应用[J].混凝土世界,2016(10):72-74.
白色污染治理方法范文4
2014年我市地膜覆盖面积大约15万亩。应用量608.2吨左右,具体的应用作物为露地蔬菜、棚室蔬菜、烤烟、瓜类、棚膜的应用面积为11.9万亩,其中蔬菜大棚1.3万亩,水稻大中小棚育苗面积为10.6万亩。我们积极开展工作,使全市的残膜回收率达到92%。主要做法:
1、领导重视,组织得力
治理农田“白色污染”是一件大事,我市一直都将农田废膜清理工作作为农业生产可持续发展的一件大事来抓,并纳入到年度目标考核内容之内。对各乡镇要求要加强对农田环境保护工作的领导,指定专人负责,分村进行落实。使农民能结合灌水、犁地、耙地、播种等对农田残膜进行清理,把促进农民增收与农田环境保护宣传相结合,确保了及时将残留地膜进行有效地清理。
2、广泛宣传,积极动员
使用地膜在给社会带来巨大效益的同时,也给环境带来了严重的污染。残留在土壤中的农膜,容易影响土壤透气性,造成土壤板结,阻碍水分流动和作物根系发育,影响农作物收成;还会缠绕农机,影响田间作业,长期下去会影响深层土壤,使土壤环境恶化,进而威胁人类生存。为此我们多次印发了图文并茂的宣传材料免费发放到各家各户,并且我们环保站的工作人员亲自到田间地头,现场讲解塑料地膜的危害以及再回收利用的好处,提高了农民的环保意识。
3、根据生产季节积极开展活动
各乡镇在大力引导农民应用地膜科学种田的同时,加大了应用残膜后的回收和清理力度,建立了回收清理的长效管理机制。各乡镇动员广大农民及学校的师生进行清理农田残留地膜活动。目前各乡镇基本杜绝农田、林带、渠道和房前屋后废膜随处飘飞的现象,清理工作较扎实。4、做好检查、督促和落实工作我市农委始终把地膜污染治理工作当作农业生产技术保障措施来抓,高度重视地膜清理工作,专门制发了关于残膜治理的文件,对农田残膜清理的重要性、开展方式、检查方式、统计方式进行了要求。并安排农业环保站工作人员在春播前对各乡镇进行农田残膜检查和调查工作。
二、调查治理农业环境污染事件
随着标准化农业生产的贯彻落实及农业执法力度的加大,农业环境污染情况有所改善:一是农药污染情况大大降低,高毒剧毒高残留农药禁止使用,以生物农药和农业措施、物理措施为主的防治病虫草害的手段,保护了农田自然环境,维护了生态平衡。二是土壤结构有所改善,随着平衡施肥技术的推广,农民不再盲目施肥,农肥、有机肥、作物专用肥、生物肥及叶面肥的应用面积逐年扩大,基本实现平衡发展。三是对有化肥厂、水泥厂等企业采取重点监测的方法,将污染事故扼杀在萌发前,全年无农业环境污染事故投诉。
三、农产品产地安全质量调查
白色污染治理方法范文5
在世界人口日益增长,生产不断发展、人类生活水平持续提高的过程中,环境保护已成为当前和未来一项全球性的重大课题,保护和改善生产与生态环境,防治环境污染和其它公害是我国的一项重要国策。化学与环境有着密切联系,在大多数情况下,环境污染主要是由化学污染造成的。围绕治理水污染、空气污染和土壤污染这三大主要污染,保护和改善我们的生存环境,在化学实验教学中加强对初中学生环保意识的培养,使同学们不但学习了化学知识,而且真正懂得了化学污染对环境的危害,加之化学实验教学具有其他教学形式无可比拟的优越性,演示实验和学生实验更能体现出一定的实践性和直观性,具有很好的说服力。所以在实验教学中不断渗透对学生环保意识的培养,能够使同学们增进共识,充分认识治理环境污染的必要性和紧迫性。现将本人在实验教学过程中的几点经验总结如下:
1.收集重点实验,只要在此实验中能够产生对环境有污染的物质,都让同学们认真收集第一手材料,通过小组讨论的方式,找到污染的根源,以便在实验过程中去共同探究对污染处理的方法。初中化学实验所涉及的污染种类繁多,几乎包含了所有的污染类型,但主要是大气污染,水体污染和土壤污染,中学实验室的污染源多,就拿大气污染来说,国家提出居民区大气中的有毒物质有21种,中学化学实验室里就有14种,要在实验课中涉及到所有的污染物,那是不可能的,所以应以重点实验为突破口,辅以必要的多媒体帮助,就会达到很好的效果。例如初中化学试验中化石燃料的燃烧,在此过程中产生的主要有害气体为CO2是引起“温室效应”的主要气体。此外,煤的燃烧还会产生有毒气体CO、SO2和其他有害气体;水体富营养化会带来赤潮和水华现象;CO还原CuO实验中对尾气的处理;重金属盐能使蛋白质变性;对化工厂排放的废水导致周围土壤的酸化;吸烟产生的有毒气体对人体造成的伤害;大量使用塑料袋所带来的白色污染等等,这些都可以作为重点环保实验,让同学们展开思维的空间去探究产生污染的原因及如何去处理污染物,从而培养他们的环保意识。
2.实验过程的重点应集中到对污染物的处理上。如何利用行之有效的最经济的处理方法,是实验的主要目的。比如在做CO还原Cu0的实验中,考虑到CO的毒性,要进行尾气处理,如何进行尾气处理,可以让同学们根据所学的知识展开讨论,把CO转化为CO2以此降低CO的毒性,同学们通过讨论,最后提出各种方案,有的同学提出可以把多余的CO气体用酒精灯点燃;有的同学认为可以用一气球收集后引爆;有的同学则认为在将CO转化为CO2后,可以把C02继续通入澄清的石灰水中,这样会使污染治理得更为彻底,这些方法都是正确有效的方法。所谓经济,就是尽量使用廉价的药品来处理有害物质,比如中和酸性土壤,可以选择用Ca(OH)2。药品来中和,既普通又常见又廉价,而且效果好,是较好的方法之一。最后老师和同学们一起通过实验操作来检验和总结各种方法,这样既学得了化学知识,又培养了环保意识,在师生互动的过程中完成环保实验的教学目的。
白色污染治理方法范文6
关键词 微生物;环境保护;作用原理;发展前景
中图分类号 Q939.99;X505 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0177-02
Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper,the application of microorganism in the fields of air pollution control,industrial waste water treatment,pesticide residues control and environmental purification was elaborated,its action principle and development prospects in environmental protection were expounded,so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.
Key words microorganism;environmental protection;action principle;development prospects
微生物是指个体难以或无法用肉眼观察的一切微小生物的总称,包括细菌、病毒、真菌、少数藻类以及一些小型的原生生物[1]。微生物个体微小、种类繁多,涵盖了众多有益和有害的生物种类,由于其体积微小、体表面积大、吸收多、转化快、自身生长繁殖迅速,已经被广泛应用于食品安全、医药医学、工农业、环境保护等诸多领域[2]。
由于现代科学技术发展迅猛,人民生活水平快速提高,各个领域间的技术发展也是飞奔猛进,人们在生产、生活中对化工产品的需求量越来越大,但是随之而来的环境问题却一直困扰着人们。
目前,我国的环境保护工作进入“以环境优化促进经济增长”[3]的阶段,而利用微生物进行环境治理是便捷、高效、无污染的措施。随着科学技术的发展,微生物技术的优势已经越来越明显,利用微生物进行环境治理已经不断深入和完善。实践表明,微生物技术将成为环境保护的重要手段。各国都在大力研发微生物技术,今后微生物技术在环境保护领域中将占据更高的市场。
1 微生物在大气污染治理中的应用
随着工业的迅速发展,人口激增,进而带来的是一系列的大气污染问题,从而引起各种危害,如臭氧层被破坏、酸雨发生越发频繁、温室效应等。F主要从4个方面介绍微生物在大气污染治理中的应用,包括NOx的微生物净化技术、微生物烟气脱硫技术、微生物除臭技术、二氧化碳的微生物固定技术[4]。
1.1 NOx的微生物净化技术
NOx的微生物净化技术原理是利用脱氮菌在外加氮源的环境下,将大气中有害气体NOx还原成无害气体N2,在进行还原的同时,脱氮菌利用NOx作为氮源营养物质进行自身增殖,如此循环还原,从而达到多次净化的作用[5]。爱德荷国家工程的实验室研究人员利用脱氮菌进行脱氮,已经将氮净化率提高到99%[6]。该方法能有效去除废气中的NOx,因其工艺流程简单、能源消耗低、净化效率高、无二次污染、能进行循环利用等优点,可以推广用于其他工业有害气体的治理,从而达到有害气体的再利用。现在,各国的科学家正在研究将NOx的微生物净化技术与细胞固定化技术相结合,从而寻找对有害气体NOx进行净化的更便捷、易操作的方法。
1.2 微生物烟气脱硫技术
现阶段,对烟气中的SOx、H2S的治理有2个方法:一种方法是利用化学反应原理,将SOx、H2S转变成H2SO4;另一种方法便是利用氧化亚铁硫杆菌的特性,吸收大气污染中的SOx,同时利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+进行相互转化。由于Fe3+具有较强的氧化性,是良好的氧化剂,所以Fe3+的浓度越高,氧化性越强,脱硫的速度也就越快[7]。同时,反应生成的Fe2+又可以作为氧化亚铁硫杆菌的营养源物质,转化成产物Fe3+,再次加快SO2的消化、吸收。研究表明,现在的氧化亚铁硫杆菌的脱硫率已经达到95%以上[8],并且脱硫技术可以运用于煤炭中硫的去除、工业硫化氢气体的净化。
1.3 微生物除臭技术
由于工业气体污染包含多种污染成分,其中还夹杂着部分固体颗粒,产生臭气,故科学家研究出微生物除臭技术,用于处理工业污染引起的臭气。微生物除臭技术[9]是先将臭气溶于水中,然后运用微生物的体表面积大、细胞膜和细胞壁可以吸附溶于水中的臭气的特性,将臭气分解为可溶性物质,使工业污染中的臭气被消除;同时,微生物利用臭气中的成分作为自己的营养物质,进行自身的生长繁殖,增加了微生物的数量,加快除臭环节的进行。此技术净化效率高、成本低,是可以推行的工业除臭技术。德国、荷兰等国家已经开发了生物臭气处理装置,除臭效率可达1万~15万m3/h[10]。
1.4 二氧化碳的微生物固定技术
二氧化碳污染是最常见的气体污染,可利用物理、化学技术进行去除,但微生物的各种条件更为优越,能在进行污染物治理的同时实现自身的生长繁殖,故使用微生物进行碳的固定,产生许多有利的物质,如有机酸、多糖、维生素、氨基酸等。常见的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真养产碱杆菌等进行固定作用,分解二氧化碳[11]。
2 微生物在工业废水处理中的应用
微生物对工业废水进行处理的方法是利用其生化反应,通过酶催化对工业废水起到转移和转化作用,从而使工业废水得到净化、循环利用。微生物技术处理工业废水主要是进行有机物的降解、重金属离子的处理及其他物质的除杂。
2.1 废水中有机物的降解
微生物降解污水中的有机物是利用微生物的新陈代谢过程中需要进行物质间的吸收利用,产生容易分解的代谢物,周而复始,使污水中的有机物被分解完全[12]。
20世纪70年代微生物絮凝剂已经问世,其来源为微生物,来源广泛,安全性高,是自然的新型水处理剂[13],现已经应用于高浓度、难治理的农药废水中。高效微生物的研究应用是解决农药废水实现高效、快捷处理的关键[14],可以利用EM菌、小球绿藻、芽孢杆菌等对农药残留的有机磷、硫等物质进行消化吸收。经过科学家们的研究,降解率已经从72.3%[15]升高至99.7%[16],同时,中国科学院与中国科学院武汉病毒研究所从污泥中分离出假单细胞,其在18 h内能将1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。
2.2 含重金属离子的处理
微生物治理重金属离子主要是靠真菌,由于真菌生长速度快、菌丝绵长、附着力强,利用静电吸附作用和霉菌体内的催化转化作用及络合作用,使重金属被吸附消化[18],而且微生物的代谢产物可以自行分解,具有成本低、效率高的优势。近年来有研究表明,已经利用微生物从废水中分离、净化、回收铜、汞、铬等重金属,多次净化率高达99.9%[19]。
另外,1998年Kuhn[20]利用海藻酸钠固定生支动胶菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此,科学家开始利用各种生物技术与现代科技技术相互结合,除去了废水中99%的重金属离子,实现了废水再利用,达到了净化水质的效果。
2.3 废水中其他物质的去除
废水中除了有机杂质、重金属外,还有其他有色颗粒存在。目前,对有色废水的处理是采用微生物絮凝剂进行脱色,该处理剂是利用生物分解性,将细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而成。研究表明,它克服了无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,现在已经研发了微生物絮凝剂NOC-1对发酵后的有色废水、造纸碱性黑液等进行脱色,发现其脱色效果显著,可使废水变为清澈、透明[21]。
3 微生物在环境净化中的应用
19世纪末,经济日益增长,环境问题越发严重,随着微生物治理方法的出现,标志着人类利用微生物进行环境保护的工程开始,经过上百年的研究,微生物已经在治理环境中被广泛应用。
3.1 废弃物的降解、转化
微生物由于代谢类型的多样化,几乎能降解环境中的各种天然物质,尤其是有机化合物。现在国内外已经普遍采用微生物技术降解转化石油、农药、重金属、多氯联苯(PCB)等未能被利用的污染物。大量研究发现,采用红色诺卡氏菌与酿酒酵母结合,能够完全降解毒性极其稳定的多氯联苯[23]。日本环境科学与民间企业共同研究发现一种可以分解PCB的微生物,分解率可达64.5%[24]。中国科学院微生物研究所筛选出高效降解RDX的棒状杆菌、降解TNT的芽孢杆菌,其降解率高达90%以上。故微生物是现代工业发展的坚强后盾。
3.2 环境监控
微生物无处不在,现在已经利用微生物的特性进行环境监控:用粪便污染指示菌(大肠杆菌、克雷伯氏菌)检测水质[25];用鼠伤寒沙门氏菌检验物质的突变性及致癌性[26];用荧光细菌的灵敏性快速检测环境中的毒物[27]。
3.3 固体废物堆肥处理
固体废物中水分充足,营养物质充分,有大量的微生物群存在,在一定温度下,只要有适宜的条件,微生物便会大量繁殖,并进行生物分解,从而引发堆肥发酵,发酵后的堆肥可以为作物提供生长所需的养分。最近研究发现,白腐真菌对含苯的有毒物质具有很强的耐受、降解能力,有利于进行堆肥的处理[27]。
3.4 活性污垢处理废水
活性污垢是指经过人工培养,含有有机物和细菌的污水,经过微生物的不断生长代谢,产生絮状、有很强吸附能力的微生物团。活性污垢适用于工业废水、造纸、合成纤维废水等的处理,可实现废水净化与循环利用,从而提高物质的再利用率[28]。
4 微生物在其他污染治理中的应用
微生物除了应用于大气、废水的污染治理外,还可以应用于其他方面的治理,例如生活垃圾、农药、土壤等处理。生活垃圾主要是白色污染,这需要运用微生物的分解原理,对塑料袋进行分解;农药残留主要是多余的有机磷、硫,引起藻类的疯狂增长,而导致赤潮、蓝藻水华等危害,近年发现可以利用EM菌抑制蓝藻的生长,同时控制水中氮的含量;土壤中微生物的利用方面,主要是利用根瘤菌起到固氮的作用,将空气中的氮转化为植物光合作用所需的物质,从而进行生命的正常活动;后期,开始利用嗜热及嗜温细菌、硝化细菌、蛋白及果胶水解微生物、固氮微生物和纤维素分解微生物对固体废物进行堆肥处理,让微生物快速分解并进行自身的生长,从而提高土壤肥力,利于作物生长[22]。
5 微生物在环境保护中的发展趋势
随着科学的发展,人类越来越重视环境保护,微生物环境保护的作用越来越重要,其体现的经济效益、环境效益引发企业、科学界的关注。微生物在环境保护中的发展呈现以下发展趋势。
5.1 综合利用
为使物质资源得到充分利用并减少能源消耗,微生物污染治理趋向综合利用。根据各微生物的固有特性,如微生物菌体、微生物体内酶等将生活垃圾、固体废弃物制成沼气池发电,产生能源供人类使用。当前的微生物技术已经日趋成熟,由于其经济高、投资少、重利用率高的优点,已经成为各个发达国家青睐的城市垃圾处理途径。目前,世界各国有200多座垃圾沼气田处于运营阶段,不仅收获了电力资源,还获取了肥力资源。
5.2 从治理到预防
早期工农业因追求经济效益而忽略环境治理,现在世界各国已经高度重视环境保护,正在研发各种环境保护技术措施,同时时刻关注重要的世界性环境问题,采取相应的方法防患于未然。微生物环保技术是首选的环境治理方案。现阶段各国正在研发微生物农药用以代替化学农药,从而减少化学农药带来的污染,如分解快、毒性低的微生物杀虫剂等。
5.3 完善微生物环境保护技术
目前,对微生物技术的研究都应放在基础研究与应用相结合上,大规模推广微生物技术,构建生物反应器,优化运行条件,研究新方法,高效地进行环境保护与污染治理。
5.4 开发微生物资源
微生物具有种类繁多、资源丰富、繁殖快、生存条件要求低的特点,根据现阶段国际社会对微生物的重视情况,各国应该继续开发微生物资源,使其应用于更多的领域。继续寻找新物种,如耐热性菌、抗耐性强的菌种、在特殊环境下仍可以生存的菌落,使之更多地用在环境保护上。同时,由于微生物结构简单,可以从分子水平对微生物进行深入研究,运用基因工程及生物技术,让微生物技术更好地服务于人类[29]。
6 结语
综上所述,微生物在环境治理过程中起着重要的作用,应该对微生物进行更深入的研究,将其可利用率提高到最大化。目前,我国的微生物应用已经取得很大的成功,然而进一步的研究仍需要科技、经济的持续投入。大力开展以微生物技术为主体的环境保护技术研究,将推进微生物技术在环境保护中的应用,通过微生物技术的不断发展,满足国内需求,并占领国外市场。
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