环境生物技术论文

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1、环境生物技术环境生物技术论文论文环境生物技术对固体废弃物的处理和发展环境生物技术对固体废弃物的处理和发展环境生物技术对固体废弃物的处理和发展环境生物技术对固体废弃物的处理和发展摘摘 要要:本文主要介绍了我国环境污染中的固体废弃物的污染的主要种类、危害和其应对的措施，还从环境生物技术的角度阐述了微生物降解固体废弃物的方法及使其资源利用化的措施，最后表明了我国环境现状及对未来的发展的期待。关键词关键词: :固体废弃物 环境生物技术 白色污染 微生物降解 资源利用引言引言 固体废弃物指是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品，是人类在生产 和生活中丢弃的固体和泥状物，如采矿业的废石、尾矿、煤矸石

2、；工业生产中的高炉渣、 钢渣；农业生产中的秸秆、人畜粪便；核工业及某些医疗单位的放射性废料；城市 垃圾等等。若不及时清除，必然会对大气、土壤、水体造成严重污染，导致蚊蝇孳生、 细菌繁殖，使疾病迅速传播，危害人体健康。（目前的多为白色污染和固体废弃物的 污染等） 环境生物技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科，是直接或 间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产 生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。生 物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以 及无二次污染等显著优点。 目前

3、生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染 控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染 控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环 境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发 挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、 稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免 了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术 的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展

4、和应用，大大强 化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性， 为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 本文主要是在其对固体废 弃物的的防治的作用及其发展进行介绍。当今的环境生物技术在在固体废弃物方面的作用，主要表现出在对其降解处理 和资源化利用和修复上。 1.主主要要固固体体废废弃弃物物的的降降解解 首先我们在对固体废弃物中 主要介绍的是对白色污染和废旧电池的污染方面的分 析和降解。 1.1 白色污染 我们用过的大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具（以下 统称为塑料包装物）在使用后被抛弃在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。由

5、于废旧塑料包装物（聚乙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯等）大多呈白色，因此造成的环境污 染被称为“白色污染”。 “白色污染”的危害主要表现在以下几方面：一是破坏土壤结构，影响耕地质量和土 壤的透气性、透水性等；二是造成化学污染；三是影响农作物对水分、养分的吸收，抑 制农作物的生长发育，造成减产；四是对牲畜有害，牲畜吃了带有地膜的饲料后，会引 起消化道疾病，甚至死亡。 科学家们针对废塑料难于腐烂、分解的特点，从改变塑料生产的配方和工艺入手， 制成了令人耳目一新的新型塑料，如淀粉塑料、水溶塑料、光解塑料等，这些塑料在一 定条件下，经一定时间会降解为简单物质或被微生物分解。当然，大面积推广使用可分 解地膜还

6、需要相当长的时间。当前，防止 “白色污染“主要还应从加强回收废旧地膜开 始，同时加紧研究无公害、易回收地膜。 1.2 废旧电池污染 电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但 经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就 会通过各种途径进入人的 食物链。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金 属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除， 损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。电池污染的特点是生产多少废弃多少； 集中生产、分散污染；短时使用，长期污染。 目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、

7、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的 废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在： 填埋：废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。 焚烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成 大气污染；焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。 堆肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。 再利用：一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%， 其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二 次污染，直接危害操作工人的健康。 无害化和资源化处理废旧电池迫在眉睫。由于废旧电池的成分包含有可利用的金属 部分，使得回收利用能产生一定经

8、济价值，实现资源化。据不完全统计，全国每年生产 的电池达到 15 亿节，这些电池含锌皮 38200 吨，铜帽 600 吨，铁皮 29600 吨，汞 2.48 吨等。 为了保护环境，可以考虑使用不含汞和镉的环保电池，同时要积极做环境的保护者， 宣传废旧电池的危害性，倡导回收电池，共同保护美好家园。 危害： 固体废弃物就是我们所说的垃圾，它是人类 新陈代谢排泄物和消费品消费 后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾以 及工业生产排出的固体废弃物，数量急剧增加，成分日益复杂,大大超过自然界的自 净能力。 2.固固体体废废弃弃物物的的生生物物降降解解 然而在众多的 固

9、体废物的生物降解处理方法中 (如堆肥、焚烧、热处理等 )，生物 处理具有成本低、运行费用低、操作简单、易管理等优点。城市垃圾的“生物反应堆 ” 理论就是其中的一种，它与传统的卫生填埋相反，允许适量的水分进入填埋场，增加湿 度，为微生物的生长和繁殖提供有利的条件，从而加速固体废物的降解和稳定。 2.1 好氧生物处理好氧生物处理是利用好氧微生物在有氧条件下的代谢作用，将废物中复杂的有机物 分解成二氧化碳和水，其重要条件是保证充足的氧气供应、稳定的温度和水。实际工程 中就是在填埋场中注人空气或氧气，使微生物处于好氧代谢状态。 2.2 厌氧生物处理 厌氧生物处理是利用在无氧条件下生长的厌氧或兼性微生物

10、的代谢作用处理废物， 其主要降解产物是甲烷和二氧化碳等，一般需要保证温度、无氧或低溶解氧浓度。 2.3 准好氧处理 准好氧填埋场的主要设计与运行思想是使渗滤液集水沟水位低于渗滤液集水干管管 底高程，使大气可以通过集水干管上部空间和排气通道，使填埋场具有某种好氧条件。 准好氧处理靠垃圾分解产生的发酵热造成内外温差，使空气流自然通过填埋体，促进垃 圾的分解和稳定。准好氧填埋有如下优点：第一，它不需要强制通风，节省能量；第二， 渗滤液产生后被迅速收集，减少了对地下水的污染；第三，相对于厌氧处理，垃圾稳定 得更快，危险气体，如 CH4，H2S 等的产量降低。 2.4 混合生物处理 混合生物处理是既有好

11、氧又有厌氧的生物处理方法，是在填埋下一层垃圾之前好氧 处理 30 一 60d，其目的是让垃圾尽快经过产酸阶段为进入厌氧产甲烷阶段做准备。这 种方法主要的优点在于把厌氧的操作简单和好氧的高效率有机地结合起来了，增加了对 挥发性有机酸、对空气具危害性的污染物的降解，其主要特点是降解速度快。3.固固体体废废弃弃物物的的资资源源利利用用 3.1 废物回收利用 废物回收利用 ：包括分类收集、分选和回收 （如废旧电池的回收再利用等） 中国每年使用塑料快餐盒达 40 亿个，方便面碗 57 亿个，废塑料占生活垃圾的 47%。1 吨废塑料可回炼 600 公斤的柴油。回收 1500 吨废纸，可免于砍伐用于生产 1

12、200 吨纸的林木。一吨易拉罐熔化后能结成一吨很好的铝块，可少采20 吨铝矿。生 产垃圾中有 30%40%可以回收利用，应珍惜这个小本大利的资源。 3.2 废物转换利用 废物转换利用 ：即通过一定技术，利用废物中的某些组分制取新形态的物质。如 利用垃圾微生物分解产生可堆腐有机物生产肥料（即废弃物的肥料化） ；用刻塑料 裂解生产汽油或柴油等。 3.3 废物转化能源 废物转化能源 ：即通过化学或生物转换，释 放废物中蕴藏的能量，并加以回收利 用。如垃圾焚烧 产热等。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增加，采用焚烧方法处 理固体废弃物，利用其热能已成为必然的发展趋势。以此种处理方法固体废弃物，占地 少

13、，处理量大，在保护环境、提供能源等方面可取得良好的效果。欧洲国家较早采用焚 烧方法处理固体废弃物，焚烧厂多设在10 万人口以上的大城市，并设有能量回收系 统。日本由于土地紧张，采用焚烧法逐渐增多。焚烧过程获得的热能可以用于发电。利 用焚烧炉发生的热量，可以供居民取暖，用于维持温室室温等。目前日本及瑞士每年把 超过 65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺点，例如，投资较大， 焚烧过程排烟造成二次污染，设备锈蚀现象严重等。 而在当今最主要且利用最好的技术莫过于 废弃物的燃料化， 就是发酵成酒精或者 沼气，即利用废弃的作物秸秆等利用发酵池中的微生物处理发酵成沼气作燃料，作为新 型可利

14、用再生的洁净能源等，或者制成沼气肥（即沼气发酵的残留物）富含有机质和必需的营养元素 ，氮、磷、钾损失少，氮素回收率达95、钾在 90以上。沼 气水肥作旱地追肥；渣肥作水田基肥，若作旱地基肥施后应复土。 4.未未来来的的发发展展 我国目前的许多环境问题实际上也是国外发达国家以前遇到的环境问题。也就是说， 我们目前急需要解决的环境问题，国外在10-20 年前已经解决了。这就决定了我国固 体废物研究与国外有很大差别和距离。我国目前对固体废物的处理方法基本上是传统的 填埋或堆放，焚烧技术 和微生物降解 的应用很有限。国外却十分关心传统处理方法的 安全问题，特别是填埋场对地下水的污染，焚烧厂烟气对空气的

15、污染等废物利用也已经 得到重视和全面发展。我国还必须重视填埋场、焚烧厂等的研究。在有毒有害固体废物 方面，我国的研究更加有限，对环境造成的污染远未解决，因此未来我们必须在无害、 无毒自然降解方面多下功夫，尽可能的采取对环境更有利的方式来保护环境。参考文献参考文献1 陈坚，任洪强，堵国成等。环境生物技术应用与发展J.中国轻工业出版社，2001. 2 罗娅君，赵仕林，朱明，周后珍。微生物在环境污染治理中的应用J.四川环境， 2001，20（3）：41-44 3王家德，周卫列，陈建孟。塔填料生物成膜工艺及其特性参数的研究J.浙江工业大学 学报，1999，27（4）：300-305 4 王家德，陈建孟

16、。有机废气的生物处理概述J.上海环境科学，1998，17（4）：21-24 5 贺启环，罗欣。废气生物净化技术研究进展J.污染防治技术，2003，16（2）：23-26 6 王建龙，文湘华。现代环境生物技术J.清华大学出版社，2001。 7 王永新，于波，吴清敏。全省秸秆禁烧和综合利用工作现状及对策，山东环境，2000. 8 潘涔轩。环境保护与生物技术M.99 中国青年环境科技论坛，北京：中国青年出版社，1999. 9 刘淑梅，张淑芳。环境生物技术的研究现状及发展趋势J.环境科学与管理， 2005，30（4）：44-46. 10 冯有胜，王敏斌，傅仕俊。生物技术与环境保护及进展J.重庆工商大学学报， 2003，20（2）：81-85. 11 姜成林，徐丽华。微生物资源的开发与利用M.北京：清华大学出版社，2001. 12 孔繁翔。环境生物学M.北京：高等教育出版社，2000.