现代生物技术在水污染控制中的应用研究

周智来李 凌陈 辉

（1深圳市中企怡华环保科技有限公司 广东深圳 518101 2深圳市环境工程科学技术中心有限公司 广东深圳 518101）

引言

人类掠夺式的发展使得环境问题日益突出，尤其是水污染问题成为了威胁人类的生存和发展的重要因素。所以控制污染、治理水环境成了迫在眉睫的事，受到了广泛的关注。在众多的污水处理技术中，由于生物降解技术的独特优势，使得它成为了人们争相研究的重点，也成为了水污染控制的首先方法。

1 现代生物技术的内容和特点

现代生物技术依托DNA技术，它涵盖了微生物工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程以及生物修复等领域，是生物高新技术的统称。以上的每个领域都有着自己独特的理论基础和不同应用范畴，但它们又相互促进、相互影响、相互补充，从而形成了一个完成的、科学的体系。

现在我们常常谈及的现代生物技术一般包含了以下几个方面的特点，第一，这些技术的研究对象是生物或微生物，它的目标是可持续发展和节能减排，并减轻人类活动对环境的影响；第二，该技术可在常温、常压下进行，其过程简单、操作连续化；第三，现代生物技术开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品方法的新途径。

2 现代生物技术在废水处理中的应用

随着人们对水污染控制的重视，各种污水处理技术相继得到研究。如今，现代生物技术逐渐成为了研究的重点，它也成为了水污染控制领域中的一个新课题。现代生物技术在污水处理中的应用主要指利用微生物以有机物为“食”的特点，并对这一特点加以改进来实现污水和污染物的转化和处理，从而达到净化污水的目的。20世纪90年代以来，最常见的生物处理技术有固定化微生物技术、生物强化处理技术、生物反应器技术和生物修复技术等，本节将对以上技术做出详细的介绍。

2.1 固定化微生物技术

该技术在水污染控制领域仍属于尚需完善的难题，从上世纪80年代开始，这一技术就得到了国内外专家的大力研究，至今为止，这一技术才在污水处理中得到了广泛的应用，取得了令人满意的效果。固定化微生物技术在水污染控制领域形成了以高效专性菌如假单胞菌等为主的处理方式，处理流程也逐步系统化。

2.2 生物强化处理技术

生物强化技术是通过向污水中投入自然界中筛选出的各种微生物，并在一定条件下培养这些微生物，使之相互协同或产生出更高效的菌种，从而达到去除水中各种有害物质的技术。其中，最常见的有以下三种：①高浓度活性污泥法，通过提高污泥浓度、增加污泥龄来促进难降解有机物的分解，并使反应速度加快。②生物-铁法，通过无机盐和多用铁盐与活性污泥的作用，生成絮凝体活性污泥，其主要特点是除磷效果好。③生物-活性炭法，使微生物的氧化能力与活性炭的吸附能力相结合，提高降解有毒物质的能力，并增强脱氮能力，研究显示每半克活性污泥能去除有机污染物。

2.3 生物反应器技术

生物反应器技术是未来水污染控制一个发展方向，它依托新型的生物膜反应器，具有管理方便、运行成本低等优势。这类反应器通常具有较大的比表面积，利于微生物附着生长，便于提供微生物生长所需营养，也能使微生物与污染物质充分接触。资料显示，容积的生物膜反应器已经问世。但该技术的污水处理能力不高，造价较高，影响了该技术的推广。

2.4 生物修复技术

该技术是通过生物技术手段对环境进行修复和治理的技术。目前，人们常把该技术应用于土壤和水体的修复，通过微生物把污染物转化为无害物质，取得了良好的处理效果。城市生活污水中，一般含有大量有机物和有毒物质，微生物的转化、降解可以减少污染。即使遇到水中含有重金属污染物时，生物修复技术也能很大程度上降低水体毒性，减轻污染水体的危害。较之一般的物化处理方式，该技术具有明显的优势，首先其成本较低，没有二次污染；其次可以将污染物浓度降到最低，同时用时较短、操作简便易行，大大降低了应用成本。

虽然现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景，但相关技术和研究必须继续推进，以保证现代生物技术更高效地应用于水污染控制领域。相关研究应该从以下几个方面深入：①高效降解菌的分离、筛选和培养，合理利用微生物的种间关系培养出更高效、更专一的降解微生物；②研发更高效的反应器，采用自动化控制手段升级现有处理流程；③开发高效、廉价的水处理微生物制剂；④打造综合性、示范性的微生物降解处理厂。

结语

随着水污染问题的日益严重，我们在重视水资源保护的同时，也应该重视水污染控制技术的发展。在现代生物技术不断发展与进步的今天，依托基因工程、细胞工程和酶工程等一列生物高技术，使污水处理更加便捷高效，是我们的研究重点；同时，还要依托现代生物技术研发出成本更低、专一性更好的水处理微生物，完善水污染控制技术。