谢帆
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摘要：在本文之中，首先对生物强化技术的应用原理进行了全面的分析，论述了生物强化菌剂的主要来源，并结合生物强化技术在水污染治理中的实践情况，分析技术的应用方式、应用优势以及参数控制问题，希望能对水污染治理技术的优化和发展起到一定的积极作用。
关键词：生物强化技术；水污染治理；实践
一、生物强化技术的主要原理
生物强化技术的主要原理在于通过生物之间的直接作用以及共代谢作用使多种底物得到全面的分解，而共代谢作用的主要原理在于，在一些污染物质难以被微生物直接讲解，然而在有其他底物的情况之下，微生物能够使这些毒害物质的结构得到有效改变，进而达到降解目标物的根本作用。而从生物强化技术的应用情况来看，也有通过基因水平转移的方式来进行水污染治理，这种方式的主要原理在于将一些具有特殊特征的微生物引入到技术体系之中，使其能够在基因水平上提升其与自然基因的交换和代谢进程，进而使有机污染物得到全面的降解[1]。
二、生物强化菌剂的主要来源
生物强化菌剂是生物强化技术能够得到全面应用的主要前提，而从目前技术发展的情况来看，生物强化菌剂既可以从特定的环境之中分离和提取，并通过相应的驯化获取符合要求的菌剂；也可以通过基因工程来构建对应的菌株，并通过热风干燥处理以及冷却处理，结合菌剂应用的目的与要求，将多种菌株进行组合并处理来获取需求的生物强化菌剂。
（一）自然环境下获取生物强化菌剂
通过自然环境或者已经受到污染的水域之中进行特定微生物的分离和筛选是当前获取生物强化菌剂的有效措施，也是目前应用较为广泛的一种提取生物强化菌剂的方法。其优势在于，生物强化菌种的来源较为广泛，操作也更加简单和便捷。在自然环境之下获取生物强化菌剂的流程为，首先进行自然环境的选择，然后对适应性菌株加以分离，为这些菌株提供相应的培养基，然后选择特殊降解性的菌株，在经过多次的富集培养和分离纯化之后，选择更加高效的菌种，使其接受突变剂的筛选，进而使菌株的酶活性得到不断的强化，提升胞外酶的分泌效力，并提升效应因子分子的作用力，最终通过发酵培养的方式，使其能够发酵成为符合要求的生物强化菌剂[2]。
（二）通过基因工程获取生物强化菌剂
通过基因工程来获取生物强化菌剂，重点在于将微生物细胞质中参与富集和降解的基因加以有效提取，并导入到繁殖能力较强，适应能力较强的手提之中，从而使菌体能够对一些较难降解的污染物质进行高效的处理。通过基因工程获取生物强化菌剂的流程主要在于通过目的基因的获取以及核算内切酶的切割来获取目标基因的片段，同时对菌剂载体进行核算内切酶的切割来获取质粒NDA片段，通过相应的基因工程技术，使这二者能够在细胞外得到重组，并将重组的DNA进行转化和传导，使其能够进入到手提之中，然后通过遗传标记筛选的方式，使菌株能够成为基因表达工程的重组体，进而满足生物强化技术的应用需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而从水污染治理中的应用来看，当前应用的基因工程菌往往是通过质粒介导或者原生质体融合而来的，而质粒介导的方式主要是通过较小DNA分子的复制，然后赋予对应细胞在药物环境或者有毒害性环境存活的能力，而根据这一特性，我们可以将对应的质粒导入到手提细胞质中，使其获得需求的降解能力，我们也称这个过程为质粒介导的基因转移。而原生质体融合则是通过人为的措施，使遗传性状不同的细胞的原生质体进行全面结合，进而获取双亲遗传性状的重组子，通过这种方式，能够获取更加完整的基因表达方式，从而使生物强化技术能够更好的应用到水污染治理之中。然而从目前技术发展的条件来看，基因工程获取的菌种往往不是自然界之中本身存在的物种，而这些物种应用到水污染治理中的安全性没有得到全面评估，因此基因工程获取生物强化菌剂的方式仍然处于实验阶段。
三、生物强化技术在水污染治理中的实践分析
（一）技术的应用现状探究
生物强化技术的应用能够更加全面的去除目标污染物，使污泥的性能得到不断改善，使整个水体抗负荷能力和抗冲击能力得到全面提升，同时也能够将该技术与其他修复技术进行有机融合，从而提升水污染的治理质量和治理效率，因此该技术目前已经广泛的应用到高浓度废水治理、有机废水治理、毒害性废水治理和难降解废水处理之中，同时在江河湖泊水体修复以及地下水体的修复之中也得到了广泛的应用。通过生物强化技术的应用，能够起到消除污泥膨胀的作用，进而使污泥的沉降性能得到全面改善，使污泥总量得到有效减少。根据科学调研分析来看，生物强化技术的应用能够使污泥的容积降低到17%到30%左右。同时，生物强化技术的应用，也能够起到缩短启动时间的作用，在实际应用之中，相应的专家与学者通过菌液、菌剂联合投放的方式，能够在12天之内成功启动相应的生化体系，使水污染治理的效率得到有效提升，同时也能够起到节约原材料和电力消耗的根本作用[3]。
（二）主要控制参数分析
生物强化技术应用到水污染治理之中，主要控制的参数应该为投菌数量、投菌形式、当地水质的实际情况以及生物安全性能等。其中，投菌数量要根据污染水域的污染物总体含量加以确定，一般来说，投菌数量的提升往往会使水污染治理的效果得到全面提升，然而由于生物强化技术本身的特点，一些高效菌种的活性往往会受到投菌数量的影响，因此相应的技术人员应该能够对生物强化技术的投菌数量进行更加科学的测算，进而使投菌数量符合水污染治理的实际需求。
而从投菌形式的角度来看，其主要形式包括了直接投放菌种或者共代谢机制以及通过固定化技术进行投放两种方式。而在这之中，直接投放的形式操作更加简单和快捷，然而投放的菌种往往会出现流失和被其他生物所吞噬的情况，往往难以达到预期的水污染治理效果；而固定化技术能够使菌种封闭在固定的载体之上，使菌体流失的问题得到有效的控制，同时也能够使菌种的活性得到全面提升，使水体之中的优势菌种浓度得到不断提升，进而使其竞争性和抗毒性达到预期的要求，因此目前生物强化技术应用的投放形式大多为固定化技术[4]。
这里要注意的是，不同的应用工艺往往会产生不同的技术应用效果。在生物强化技术应用之处，专家和技术人员往往将其通过悬浮污泥法、间歇性活性污泥法以及曝气池方法进行工艺的应用，而通过这些方法，往往难以取得预期的水污染治理效果，因此，相应的专家和技术人员对生物强化技术的应用形式进行了不断的改良，目前更多的是采用生物膜法进行工艺的应用。
而在参数控制过程之中，还要注意到营养物质的数量问题。微生物想要更好的成长，就需要一些碳源和其他微量元素，相应的技术人员能够能够对污染水域的微生物营养物质比例进行不断的调节，从而使投放的微生物活性能够符合预期标准要求。
四、结束语
综上所述，在当前的水污染治理工作开展之中，应用生物强化技术能够达到提升水污染治理质量和效率的作用，有着较为客观的应用前景。然而从技术分析角度来看，很多生物强化技术没有得到全面应用，仍然处于试验阶段，这也就要求了相应的技术人员和学者能够在培育新物种的过程之中不断提升其应用的可行性，降低应用的成本，并引入模拟系统，使其安全性和可操作性得到全面的验证，并通过多种优化技术的应用来探究高效低能耗的为生物强化技术应用方式，从而使为我国水污染治理事业的全面发展奠定更加坚实的技术基础。
参考文献：
[1]黄刚. 对水污染治理中生物强化技术的应用探讨[J]. 名城绘，2017，0（10）.
[2]熊贵琍，陈瑾，叶文衍. 生物强化技术及其在水污染治理中的应用[J]. 环境科学与管理，2013，38（4）：82-86.
[3]程悦. 三菌株及其生物强化技术在水污染治理中的应用现状[J]. 山东工业技术，2017，（3）：4.
[4]王丽毛. 水污染治理中生物强化技术的应用[J]. 农家科技（下旬刊），2016，（7）：367.
论文作者:谢帆
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期
论文发表时间:2019/12/5
标签：生物论文; 水污染论文; 技术论文; 菌株论文; 菌种论文; 基因工程论文; 基因论文; 《建筑细部》2019年第13期论文;