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【内容摘要】：生物处理法在当今的水处理技术中，已成为控制水污染的主要方法，尤其是水污染控制领域中现代生物技术将成为重点应用和开发的技术手段。本文介绍了现代生物技术的主要特点与内容，着重综述了现代生物技术在废水微生物水处理剂、生物处理以及生物修复等方面的应用与研究状况，水污染控制领域在此基础上提出了现代生物技术在今后的研究方向。
【关键词】：现代生物技术 废水生物处理 生物修复 水处理剂
随着高速的工业发展，人类的生存环境越来越严重地受到水环境污染问题的威胁，社会和经济的进一步发展受到制约。因此，全世界共同关注着水污染控制的问题。目前的水处理技术中，世界各国控制水污染的主要手段是生物处理法，尤其是水污染控制领域中现代生物技术将成为重点应用和开发的技术手段，主要应用于微生物水处理剂、废水处理以及生物修复等方面。
1 现代生物技术的内容与特点
以DNA技术为先导的现代生物技术主要包括一系列的生物高新技术如：生物修复技术、蛋白质工程、基因工程、酶工程、细胞工程和微生物工程在内的高新技术统称。其中每个方面都有不同的应用领域和其特定的理论基础，但它们之间又相互衔接和补充，这些高新技术将形成一个完整的体系。
生物技术的大致特点有：①以生物为对象，地球上的有限资源不依赖，而更多的是着眼于利用再生的资源;②在常压、常温下进行，在简单的过程中，操作可连续化，并且可以节约能源，环境污染减少;③开辟了新途径安全可靠、优质、生产高纯度的生物制品;④在以前不能解决的问题上，利用传统方法和常规技术可以很好的得到解决;⑤按人们根据其他有经济价值可定向地的需要创造新品种和新物种的生命类型。
2 现代生物技术在废水处理中的应用
处理生物废水是利用微生物的生命活动转移和转化污染物的全过程，从而净化废水的处理方法。发展迅速废水生物处理技术，生物发酵法、好氧法以及厌氧生物法已趋于成熟，所以，这里只介绍新兴技术的固定化等。
2.1固定化微生物技术
生物工程领域中固定化微生物技术是的一项新技术。这种新技术具有独特的优点，国内外在进入90年代后开始应用这种技术来分解难生物和处理工业废水来降解有机的物质，得到创造或改造具有特异性的一些优势菌种，高效专性菌将这些如脱氮、脱磷菌假单胞菌、脱色菌等进行固定化后，提高菌体的密度，处理效率大大的提高了，尤其是对有毒的难降解物质有明显优势。交联固定化细胞技术是王增长等人利用新研制的聚集技术进行的实验，在活性污泥上将筛选的物质固定在这种高效优势脱色菌种中，投加于“好氧—生物滤池—厌氧”工艺流程中，印染废水得到处理，结果表明：处理后的水色度极低，而且可以回收利用。
2.2生物强化处理技术
废水处理为了提高效果，而向废水中投加高效菌种，这个菌种是通过基因组合技术产生的或投加优势菌种他是从自然界中筛选出来的，以去除某一类或某一种有害物质。强化的主要方法有：①高浓度污泥活性法，对难分解物质以长泥龄和高污泥浓度来促进对他的处理，加快速度的反应。取得显著效果的日本用这种方法处理难分解的粪便污水和聚乙烯醇。②生物—铁法，是在加入无机盐普通活性污泥中，多用含有氧化铁粉或氢氧化铁的铁盐，形成生物活性污泥的铁絮凝体，其活性具有高浓度，这种污泥法的特点主要运用在提高除磷效果上。
2.3生物反应器技术
在现代生物技术发展中生物反应器技术是其中的一个主要的方向。新型的现代化生物膜反应器，其共同特点是表面的大载体装在反应器内，有利于形成生物膜和微生物的附着生长，优越的供给或供气的其他反应条件使得微生物具有充分的时间与污染物接触，有利于微生物的代谢分解能力得到增强。目前，已经问世的3100m3的反應器虽然具有较低的处理能力和较高的造价，但是方便其管理，只需要很低的运行费用，所以约有7%的污水在欧美地区的处理厂采用了这种技术。
3 生物修复技术
生物修复技术是利用微生物特别是生物将地下水、海洋或土壤中的污染物转化为无害物质或是现场降解为H2O和CO2的工程技术系统。这项技术可以清除地下水并且正被用于废水中的污染物的清理。微生物虽然不能降解金属，但微生物可以将其毒性进行转移或降低。去除污染物为了加快他的进程，许多强化措施要常常采用到，使维持原状的自然生态系统的前提下，修复受污染的环境。研究表明，传统的物化法与生物修复相比具有以下优点：①经济，他的消耗仅为物化法40%-65%;②对环境的影响很小，二次污染不产生，问题遗留的少;③污染物的浓度能够最大限度地得到降低;④较短的修复时间，方便操作并且就地修复。 主要涉及生物修复的两大问题，即安全性和有效性的评价。今后为提高有效性将应用微生物学分子制造、分离、鉴别更高效的聚集和降解有毒有害的化合物和微生物。评价水平为提高生物修复的安全性，分子的生物技术需微生物来进行发展和鉴定，以确定微生物的基因在环境中的去和留。
4 微生物水处理剂
主要集中微生物水处理剂在以下几个方面：①微生态制剂。是由优势互补的一种微生态制剂的繁殖促进剂、活化剂和微生物菌群配制而成的活性微生物制剂，已经发挥重要保健领域作用。微生态制剂用于环境的净化，由于其应用使用安全、无副作用、范围广，提供给保护区域环境新的重要手段。在这方面的研究，欧美近年来加快了开发，采用已有的微生态制剂成功的使用原位修复水体的实例很有效果。②生物吸附剂。在废水生物处理中，生物吸附剂是其中的一个新的发展方向，主要表现有两大类：一类是高吸附率和高比表面积的生物体的污染物吸附在水中;另一类是生物降解能力和集生物吸附为一体使得废水中的污染物得以净化的生物吸附剂。生物吸附剂在目前的固定化技术中使离子与生物交换树脂一样能解吸重复利用和回收金属。③微生物絮凝剂。利用生物技术是微生物絮凝剂的一种技术，通过发酵微生物，最终得到一种具有生物安全性和分解性的高效、无毒、新型的廉价的水处理剂，这些是有机或无机合成高分子的絮凝剂是非常的独特的。具有降解性能好、无二次污染、成本低等其特点。随着生物技术的快速发展，水处理剂在微生物界的应用与开发具有良好的发展前景。
【参考文献】：
[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.
[3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3（10）：28-35.
【关键词】：现代生物技术 废水生物处理 生物修复 水处理剂
随着高速的工业发展，人类的生存环境越来越严重地受到水环境污染问题的威胁，社会和经济的进一步发展受到制约。因此，全世界共同关注着水污染控制的问题。目前的水处理技术中，世界各国控制水污染的主要手段是生物处理法，尤其是水污染控制领域中现代生物技术将成为重点应用和开发的技术手段，主要应用于微生物水处理剂、废水处理以及生物修复等方面。
1 现代生物技术的内容与特点
以DNA技术为先导的现代生物技术主要包括一系列的生物高新技术如：生物修复技术、蛋白质工程、基因工程、酶工程、细胞工程和微生物工程在内的高新技术统称。其中每个方面都有不同的应用领域和其特定的理论基础，但它们之间又相互衔接和补充，这些高新技术将形成一个完整的体系。
生物技术的大致特点有：①以生物为对象，地球上的有限资源不依赖，而更多的是着眼于利用再生的资源;②在常压、常温下进行，在简单的过程中，操作可连续化，并且可以节约能源，环境污染减少;③开辟了新途径安全可靠、优质、生产高纯度的生物制品;④在以前不能解决的问题上，利用传统方法和常规技术可以很好的得到解决;⑤按人们根据其他有经济价值可定向地的需要创造新品种和新物种的生命类型。
2 现代生物技术在废水处理中的应用
处理生物废水是利用微生物的生命活动转移和转化污染物的全过程，从而净化废水的处理方法。发展迅速废水生物处理技术，生物发酵法、好氧法以及厌氧生物法已趋于成熟，所以，这里只介绍新兴技术的固定化等。
2.1固定化微生物技术
生物工程领域中固定化微生物技术是的一项新技术。这种新技术具有独特的优点，国内外在进入90年代后开始应用这种技术来分解难生物和处理工业废水来降解有机的物质，得到创造或改造具有特异性的一些优势菌种，高效专性菌将这些如脱氮、脱磷菌假单胞菌、脱色菌等进行固定化后，提高菌体的密度，处理效率大大的提高了，尤其是对有毒的难降解物质有明显优势。交联固定化细胞技术是王增长等人利用新研制的聚集技术进行的实验，在活性污泥上将筛选的物质固定在这种高效优势脱色菌种中，投加于“好氧—生物滤池—厌氧”工艺流程中，印染废水得到处理，结果表明：处理后的水色度极低，而且可以回收利用。
2.2生物强化处理技术
废水处理为了提高效果，而向废水中投加高效菌种，这个菌种是通过基因组合技术产生的或投加优势菌种他是从自然界中筛选出来的，以去除某一类或某一种有害物质。强化的主要方法有：①高浓度污泥活性法，对难分解物质以长泥龄和高污泥浓度来促进对他的处理，加快速度的反应。取得显著效果的日本用这种方法处理难分解的粪便污水和聚乙烯醇。②生物—铁法，是在加入无机盐普通活性污泥中，多用含有氧化铁粉或氢氧化铁的铁盐，形成生物活性污泥的铁絮凝体，其活性具有高浓度，这种污泥法的特点主要运用在提高除磷效果上。
2.3生物反应器技术
在现代生物技术发展中生物反应器技术是其中的一个主要的方向。新型的现代化生物膜反应器，其共同特点是表面的大载体装在反应器内，有利于形成生物膜和微生物的附着生长，优越的供给或供气的其他反应条件使得微生物具有充分的时间与污染物接触，有利于微生物的代谢分解能力得到增强。目前，已经问世的3100m3的反應器虽然具有较低的处理能力和较高的造价，但是方便其管理，只需要很低的运行费用，所以约有7%的污水在欧美地区的处理厂采用了这种技术。
3 生物修复技术
生物修复技术是利用微生物特别是生物将地下水、海洋或土壤中的污染物转化为无害物质或是现场降解为H2O和CO2的工程技术系统。这项技术可以清除地下水并且正被用于废水中的污染物的清理。微生物虽然不能降解金属，但微生物可以将其毒性进行转移或降低。去除污染物为了加快他的进程，许多强化措施要常常采用到，使维持原状的自然生态系统的前提下，修复受污染的环境。研究表明，传统的物化法与生物修复相比具有以下优点：①经济，他的消耗仅为物化法40%-65%;②对环境的影响很小，二次污染不产生，问题遗留的少;③污染物的浓度能够最大限度地得到降低;④较短的修复时间，方便操作并且就地修复。 主要涉及生物修复的两大问题，即安全性和有效性的评价。今后为提高有效性将应用微生物学分子制造、分离、鉴别更高效的聚集和降解有毒有害的化合物和微生物。评价水平为提高生物修复的安全性，分子的生物技术需微生物来进行发展和鉴定，以确定微生物的基因在环境中的去和留。
4 微生物水处理剂
主要集中微生物水处理剂在以下几个方面：①微生态制剂。是由优势互补的一种微生态制剂的繁殖促进剂、活化剂和微生物菌群配制而成的活性微生物制剂，已经发挥重要保健领域作用。微生态制剂用于环境的净化，由于其应用使用安全、无副作用、范围广，提供给保护区域环境新的重要手段。在这方面的研究，欧美近年来加快了开发，采用已有的微生态制剂成功的使用原位修复水体的实例很有效果。②生物吸附剂。在废水生物处理中，生物吸附剂是其中的一个新的发展方向，主要表现有两大类：一类是高吸附率和高比表面积的生物体的污染物吸附在水中;另一类是生物降解能力和集生物吸附为一体使得废水中的污染物得以净化的生物吸附剂。生物吸附剂在目前的固定化技术中使离子与生物交换树脂一样能解吸重复利用和回收金属。③微生物絮凝剂。利用生物技术是微生物絮凝剂的一种技术，通过发酵微生物，最终得到一种具有生物安全性和分解性的高效、无毒、新型的廉价的水处理剂，这些是有机或无机合成高分子的絮凝剂是非常的独特的。具有降解性能好、无二次污染、成本低等其特点。随着生物技术的快速发展，水处理剂在微生物界的应用与开发具有良好的发展前景。
【参考文献】：
[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.
[3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3（10）：28-35.