关于环境生物技术在水污染治理中的研究与应用

　　重庆环境科关于环境生物技术在水污染治理中的研究与应用刘德绍，郑强重庆市环境保护局，重庆4000152003年峡工程开始蓄水发电，峡库区的水污染+容忽视选择适宜的水污染治珂技术付实现库区水环境质量目标极为，蓝本文迪过分析环境小物技术在水污染治理中取得的成果及发展趋势，为进步4求适合峡痄区特点的水染治理技术提供了屯要的参考依据1关于环境生物技术的基本概念环境生物技术是利用生物的4理活动。违立高效净化，染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统它是应用于环境污染治理方面的生物技术，是近20年来产生的1门新型的边缘学科，小要涉及生物技术工程7；环境学和生态学等学科它不仅乜合。生物技术所有的特点，还融合了环境污染防治以及其他工程技术运用环境生物技术进行水污染治，是目前农用点12必生物既具有很强的吸附力，又具有良好的沉降性，处理效果好，生物具有很强的降解能力，处理侧户，从事环境保护管理琉溯如咖脱伽心雨效率高1黑可处理水量大。方法成熟，成本低，无次污染生物法在处理水时所起的重要作用己受到业内人士的关注。似是。山抒阶段以环境生物技术的，大潜力还认识+够。生物净化方法在环保领域的应用还有待于进1步研究和拓展2环境生物技术的基础研究对水污染治理技术的应用21关于微生物遗传学的研究许多微生物和原生动物可以净化废水，传统的生物处理技术大多是对自然生长的微生物群体加以驯化繁殖利用，对污染物的降解水平较氏70年代以来，针对些特定的有毒废水或成份单的高浓度有机废水，己选育出具有较高降解活性的菌种，并进行纯±音养后用于废水处理，己初步显出定的优越性，成为近年来利用生物处观废水的种常用方法仞是，从自然环境分离筛选出的脔种，其降解污染物的能力往往肓限，必须进行遗传学改造，定选了出降解能力极高的工程菌种，才能大幅度提微生物的降解能力，以迅应废水处，要求3这转变将存力地推动环境生物技术的发展财。，抛主嫩1姓翻翁靖1.程育种原十兄体融合技术可以培育出跨越+种屈间的遗传障碍，在菌体内可以拥有两套或两套以上亲本的遗传基因利用这技术己取得明显进展，如己培育出多功能处理废水的酵母菌株，处理高蛋白废水的曲霉杂种菌株等，基因工程技术在环境保护中的应用始于80年代。

　　利用基因工程育种可以集中目的基因，使调控某特性的基因优先突变，促使微生物的降解特性向有益的方向转变人工构建的降解污染物的基因工程菌，般具有生长迅速，絮凝性能较好和对难降解污染物及有毒有害污染物具有较高的七降解能力发观抗汞。抗梳抗铅；具抗金屈坫因的多种悄株，活件沁泥处理系统中引入基因工程菌，其净化功能可持续数月以上目前，大部分基因工程菌还处在纯培养条件下，研宄它们降解石油纤维农药等有机污染物以及它们净化重金属污染的水体。

　　22关于生物净化酶学研究生物的净化功能依靠生物酶的催化作用而实现关于生物净化酶活性及适宜反应条件的研究是环境生物技术发展的以蓖80十代以来，酶和纟1胞固定化技术迸环境保护领域，使唆水的屯物治理技术了个新台阶。

　　近年来，研允热点由般的分离筛选工作深到微生物的降解代谢途径降解酶系纟成的研允据研究，活性污泥中存在脱氢酶淀粉酶脲酶脂肪酶过氧化氢酶胰蛋白酶等多种酶活性污泥中的原生动物微生物对污水的净化作用与各的酶活性关细菌的脲酶蛋白酶高于原生动物，因此污水中的尿毒蛋白质主要由细菌分解，使污水中氨基酸浓度升高由于原生动物的过氧化氢酶活性远高于细菌，原生动物利用细菌分解产生的氨基酸为氮源，参与氧化作用，因此活性污泥中有原生动物存在时，出水中有机质氨基酸7尺溶性磷浓度显著下降。酶活性水平与反应条件有关，如废水的1温度诱变剂等由于废水的污染物成分复杂，甚至存在影响酶活性的有毒物质，因而使关于生物净化能力的研宄显得更为复杂更为艰难。

　　为了提高1物酶活性。固定化技术足当今十分活跃的研究方向。由于固定的酶较为单，固定化酶技术难以达到理想效采。加之造价高。难以广泛应用。细胞是多酶系统，固定化细胞稳定性好，催化效率高，其成本低，因而固定化细胞技术引起了国内夕广泛关注，并取得了大量的成果英国采用固定化细胞技术处度有机废水重金属废水及废水脱色等取得良好的处埋效果，3环境生物技术在水污染治理中的开发与应用3.1乍物发酵技术生物发醉工利涉及面*广从的领域是按水化物处理在污水处理中，目前业内人士关注的生物发酵技术主要有⑶水解好氧生物处理法幻法是在上流式厌氧污泥床处理城市污水的基础上开发出的新工艺其特点是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段。，法用于处理面活性剂废水焦化废水和印染废水等难降解工业废水，其效汜十分！苦，0去除率较常规法提高203，处理城市污水时，其出水01浓度100，在该法的水解阶段，接种能降解木质素的真菌和细菌，可显著提高造纸中段废水的，去除率；接种优良脱色菌，印染废水的脱色率可达到8脱以12生物除磷脱氮技术，70年代以来，以入湖污水进行生物除磷脱氮处理的技术己得到迅速发展生物除磷是利用聚磷微4物超请摄取磷的现象来去除污水中的磷4聚磷微生物主要有假单胞菌，气单胞菌属和不动杆菌属等由于氮和磷都是水体富营养化的要闪子，对于封闭或半封闭的水体。开发出同时能有效去除水体中氮和磷的方法尤为重要。

　　3间歇式活性污泥法58，是80年代开发出的技术。主要应用于1处理20万吨以的城市水处理3.2生物强化技术为了提高常规活性污泥法法的处理能力和降解。效果，进，生物强化处理环境生物技术发展的个主要方向6.兰要强化方法有1高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长龄泥促进对难分解物质的处理，加快反应速度。其活性污泥浓度是人3法的35倍。般，通过在沉淀池内添加混凝剂铁盐和铝盐提高污泥浓度日本用该方法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效12生物铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐如铁配镁等，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，主要用来提高去除污水磷的效果在投放铁粉时。可添加适量葡萄糖作为细胞4长活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的炭处理废水，吸附能力显著提高，每克活性炭去除3克，0，交纯活性炭的活性提高34倍，并且分解废水1性能力，强，可以有效处理20001尽，的含酚废水，同时还显著提高脱氮水平3.3屯物反应技术生物反应技术即生物反应器技术。是现代屯物技术发展的个主要方向。该法主要应用于制药食品精细化工等行业其特点是容量大，连续运行，自动化控制，般可调控数十项指标，操作简便美英德曰本等国大量生产的现代化新型反应器，使全世界生物反应器市场的竞争愈加激烈满国的北京上海等地也在积极开发研制目前，2000立方米的反应容器己经问世气升式反应器利用喷射动能和流体重度差，实现废水发酵处理的循环运动由于其密封性好，工程菌不从沁染，利用废水1产单胞蛋白工程成为淀粉。1娘造。食品等有机废水资源化处理的**技术生物膜反应器是在反应器内装有我体，使微生物覆盖于载体面形成生物膜虽然其处理能力比入3法低，造价高，但是管理方便，运行费用低鉴于其优点，欧美地区约有7脱的污水处理厂采用该技术近年来，针对其弱点，加拿大丹麦美国等己开发出新型生物膜反应器其共同特点是反应器内具有比面大应条件优越。有利于增强微卞物的分解代谢能力；染物具有充分的机会微生物接触。

　　专家认为，生物反应技术发展的总趋势是在活性污泥加入载体，发展既有，定载体又有流动载体，既有好闱又有厌氧固定脱的反应器。*人限度地增加反应体系中的生物量和生物类群，*高水平发挥微生物降解污染物的生物活性。同时兼顾便尸管理和降低运行费用。

　　3.4生物絮凝剂的开发与应用絮凝剂己广泛应用尸各种工业废水处理而通过细藤真菌等微生物生产出的生物絮凝剂由于具有降解性能好，应用广泛，使用成本低，不会导致次污染等优点，己日益引人关注目前，筛选出19种具有凝絮能力的微生物其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，0母菌1种随着生物技术的发展，生物絮凝剂的开发与应用具有良好的发展前设3.5城山污水生物净化处理城市污水生物净化处理包括稳定塘和土地处理系统13！稳定塘可用于污水的级级处理，两个系统级处理稳定塘污水处理技术的特点是结构简单，不需要特殊的技术，就可连续处理污水。目前，瑞典美国力口拿大等4，多个国家都采用了稳定塘系统处理造纸制糖纺织印染制革食品化工等工业废水由于稳定塘系统比正规污水处理厂更能有效地去除有机化介物及等，由厌气塘兼性塘好气塘串联而成的稳定塘系统成为级处理的有效代用方法土地处理系统是利土壤及其微生物梢物根系对污染物的净化能力处理污水。同时利用水中的营养儿素和水分促进农作物牧草或树木生长。具打定管理和净化效果好。70年代以来，世界上许多发达国家和些发展中国家屯视污水土地处理系统的研究和开发美国澳大利亚加拿大新西兰等国家都十分重视土地处理系统在我国水资源贫乏而土地资源丰富广目前，土地处。技水己成为国家对关部门推养的种实用方法4环境生物技术在水污染治理中的发展方向1从实骑宇进榄拟系统和工程应叫。进1步加强基因工程菌和细胞工程菌的遗传性净化功能的高效性及安全性研究，并需要有新的突破4.2采用生物技术方法建立无害化生产工艺过程，实现废水循环利用，同，将部分尤毒育机染物转化为副产品，如单细胞蛋白生物农药等，充分实现废物资源化4.3生物反应器技术的研究与使用将十分活跃，自动化控制系统生物反应器更能发挥处理作用，生物处理4.4好氧与厌闱艺相纟合生物膜法与活忭污泥法相结合的戍水处理技术1今1要发展方 5参考文献1张灼编著。污染环境敞生物学。昆明云南大学出版社，1997.

　　2马有於，田村学造编著。生物净化环境技术。郭利华，任玉玲译。北京化学工业出版社，1的0.

　　3程树培主编。环境生物技术。南京南京大学出版社，1994.

　　4高廷耀等。城市污水生物脱氮除磷机理研宄进展。上海环境科学，199y.l8l；iIfr18.

　　5全向春等。生物强化技术及其在废水治理中的应用。环境科学研有丰揎桃湿监1潘潘友，1油心0湖。1响63洲1啤而时

(完)