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摘要：随着人类社会不断发展，越来越严峻的污染问题为人类敲响警钟，让人们逐渐意识到环境保护的重要性，而传统的物理化学的环境污染处理技术已经不够解决环境污染难题。因此，本文就解决人类社会的主要污染问题，探讨绿色、高效的生物工程技术在环境保护领域的运用。
关键词：生物工程技术；环境保护；技术运用
引言
随着人类社会不断发展，土壤重金属污染、水资源短缺、农药残留物致癌、粮食作物重金属超标等情况层出不穷，越来越严峻的污染问题为人类敲响警钟，让人们逐渐意识到环境保护的重要性。人们开始追求可持续发展，开始追求绿色、循环型新经济，以往的先污染再治理的环境保护模式已经不再适用。传统的使用物理化学方法来消除环境污染的方法也暴露出各种弊端，在治理环境污染的时候除了价格昂贵、维护费用高等因素外、还会带来新的污染，遗留环境污染的历史问题。单纯的依靠这种方式来处理环境污染问题已经不再被社会认可。于是，在这种背景下，生物工程技术的发展为环境治理工作带来了新思路和新突破，被社会大众越来越关注。采用生物工程技术来处理环境污染问题，不仅处理范围广、处理效果强，还不会生成新的二次污染物，对环境的影响小，基本不会遗留环境历史问题。
一、我国正面临的主要环境污染问题
从新中国解放一来，经济逐渐回暖，国家投入许多资源大力推进工业的发展，虽然这使得我国在改革开放后经济迅速发展起来，人民生活水平和国家综合实力也稳健提高，但生态环境却遭到了严重的破坏，许多自然资源开始枯竭，我们呼吸的空气开始不再干净、土壤重金属污染、农药污染等问题严重威胁着食品安全......甚至作为生命之源的水资源质量逐年下降，进一步造成水资源短缺。因此国家开始提倡可持续发展，并积极寻找新思路，推崇更环保、高效的环境治理理念，加大力度对环境污染问题进行治理。而生物工程技术是目前研究比较新潮、比较热门的环境治理方式。
二、生物工程技术的特点、优势
生物工程技术以生物科学为基础，以科学原理为理论依据，利用生物进行新陈代谢、对环境变化可以做出敏感指示等特性结合机械设备、工程技术来进行处理工作。
生物工程技术能够从源头防止环境污染的形成，并在尾端处理时不产生二次环境污染，对环境的影响作用小，更符合环保理念。
生物工程技术的能耗低、安全性能好、处理效果好，并且费用低、操作性能强，因此经济效益很高。
生物工程技术可进行循环利用，并且通过生物的形成代谢作用，可以将部分废弃物转变为有用资源，符合可持续发展要求。
三、生物工程技术在环境保护领域的运用
1、对环境污染进行生物监测
部分受污染的生物，受到污染后，其生态、生理、生化指标都会发生明显变化，出现不同的症状及反应。这些生物可以成为环境指示生物。因此运用生物工程技术可以利用生物传感器，可以快速、灵敏、准确的监测环境指示生物的指标变化，从而达到反映环境受污染然情况的目的。
2、整治生活用水、工业废水
水是人类赖以生存的资源之一，并且水体的稀释自净能力是有一定限制的。因此确保生活用水和工业用水的水质水量以及水体排放的清洁度十分的重要。传统的物理过滤并不能去除溶解在水中危害物质和病菌，达到水体的清洁要求[1]。而采用化学药剂的话除了成本问题，安全性能、稳定性能以及产生的新的污染物的去除都是人们难以解决的问题，因此目前，国内已经将生物工程技术广泛运用到水污染处理当中。
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（1）脱氮除磷、降低水体富营养化
部分植物例如鸢尾、芦苇、金钱草、千鸟花等对于氮、磷元素具有良好的富集作用，因此可以在富营养化较轻的水体中建立植物浮床，不仅具有观赏性作用，还能够降低水体的富营养化，使水体的氮磷含量恢复到正常水平。
（2）废水净化
在污水厂进行生活污水和工业废水的排放前处理时，往往需要经过生物工程技术处理对水质进行净化，常用的处理方法有MBR膜法、生物曝气过滤、生物滴滤法、微生物厌氧消化处理法等。通过一系列的生物工程方法处理，可以很好的去除水中大部分难降解性有机物质和有毒害物质，降低水体浑浊度、增加水体的清洁度、利于水体的达标排放[2]。
3、处理大气污染
工业的产生的尾气总是有毒有害的，同样需要前处理才能够排放都空气中去。目前在废气处理上引入的生物工程技术主要有生物过滤、生物吸附、生物洗涤。比如对于含硫化氢的尾气，经过生物膜填料塔后，净化效果可以达到90%以上。不仅能够达到规定的排放标准，而且投资非常的省钱，操作运行的费用非常低廉。
4、固废污染处理
（1）土壤修复
由于气候的全球性，污染物很容易迁移到土壤中并固定下来。其中土壤污染的主要污染类型是酸碱度失调、重金属富集和农药残留污染。利用植物对重金属的富集作用以及微生物的新陈代谢作用，可以选择合适的植物、微生物进行土壤环境的修复。
（2）废弃物开展新能源
异养微生物需要将有机物分解成碳源、氮源来供给必要的生长生存，同时可能伴随新能源的产生。因此可以利用异养微生物新陈代谢的作用机制来达到废物利用、开展新能源的目的。比如可以对有机废物例如食物残渣进行沼气发酵生产、对农林作物进行酒精制造。
（3）细菌冶金
一些细菌具有产生无机酸的功能，而无机酸对于矿物质和金属是存在浸取作用的，因此在废矿、尾矿的处理时进行细菌冶金处理，回收废弃物中存在的少量稀有金属和贵重金属，增大经济效益。
5、解决农药污染问题
粮食问题，是人类的生存问题。事实上、为了使粮食增产、减少虫害损失，世界各国对农药的需求量都很大，其中主要的农用药剂有杀虫剂、除草剂和杀菌剂。据不完全统计，每年的农药产量是200万吨，由于虫、草、害三病引起的食物减产大约占总量的40%左右，而使用农药可以夺回其中的30%~40%，从经济效益来说，农药取得的成效很明显。但农药的危害也是不容忽视的。农药不仅残留时间长、毒性高、生物活性高之外，对消灭的对象并没有专注的选择性。不仅会杀死害虫，还能杀死益虫、锻炼害虫的抗药性，影响鸟类的生长繁殖，并且能够通过食物链在人体内富集。因此农药污染是非常严峻的问题，自《寂静的春天》一书发表以来，更是受到全世界的关注。而生物工程技术的发展给农药污染的解决带来了新的希望。
生物工程技术在农药污染方面的运用研究有如下：
（1）对粮食作物的品种进行基因工程改造，让农作物通过散发气味或者其他方式来避开害虫。
（2）通过基因改造产生对害虫具有高效杀虫的益虫或者细菌，比如利用草蛉虫防治棉铃虫[3]。
（3）生产制造绿色的生物农药，让农药通过简单方式就能轻松降解，并对针对对象具有选择性，只对植物害虫、病菌和特定杂草起作用，对人类和其他动物的没有毒害或者毒害作用小。
6、利用生物工程技术对环境进行维护
生物工程技术虽然可以在尾端读环境污染有很好的处理效果，但更强调的还是对环境环保工作的治理作用。我们可以将生物工程技术延伸到环境的维护领域，从根本上上解决环境污染问题。
结束语
综上所述，生物工程技术用于处理环境污染问题，不仅能耗低、处理效果好、安全指数高，而且具有环境污染小、进行循环利用的特点。目前，生物工程技术虽然在水、气、固等不同的环保领域投入均使用，但使用率占比仍低于物理化学方法，且生物技术与高级工程技术连接的紧密性还有待加强，但是相信在未来，生物工程技术会越来越成熟，并且更好的物理化学方式联用，产生更好的治理效益，被广泛运用到环保工作中去。
参考文献：
[1]陈宇轩.生物工程技术在水资源保护中的应用[J].中国高新区，2017（23）：171.
[2]籍爽.生物工程技术在环境保护中的应用与研究[J].生物技术世界，2016（03）：37.
[3]王雅珍.生物工程技术在环境保护中的应用与研究[J].鸡西大学学报，2004（06）：41-42.
论文作者:庞信栋
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
标签：生物论文; 工程技术论文; 农药论文; 水体论文; 环境污染论文; 环境论文; 环境保护论文; 《防护工程》2019年12期论文;