前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇环境保护技术范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【分类号】X50
1 纳米技术
纳米(nm)技术是指在0.1-100nm范围内,研究电子、原子和分子内在规律和特征,并用于制造各种物质的一门崭新的综合性科学技术。纳米尺度的物质颗粒接近原子大小,此时量子效应开始影响到物质的性能和结构。由纳米级结构单元构成的纳米材料,在机械性能、磁、光、电、热等方面与普通材料有很大不同,具有辐射、吸收、催化、吸附等新特性。人类通过在原子、分子和超分子水平上控制了纳米结构来发现纳米材料的奇异特征,以及学会有效地利用这些特定功能产品,最终能够仿照自然生态中非常复杂的过程,这也是纳米科技的最终目的。
纳米技术包含下列四个主要方面:
(1)纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在1-100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
(2)纳米动力学:主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等,用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。
(3)纳米生物学和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。
(4)纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。更小是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。
纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。
2 纳米技术在环境邻域的应用
纳米材料的比表面积大,表面活性中心多,是催化剂的必要条件。国际上已将纳米材料作为新一代催化剂进行研究和开发。近年来的发展方向是纳米复合化,例如,氟石结构的纳米Ce2-x和Cu组成纳米复合材料,可用于汽车尾气中SO2、CO的消除。已有生产厂家开发出可以用来代替汽车中的金属构件的纳米粒子增强型复合材料,这种纳米复合材料的广泛使用可能使汽油的燃烧量每年减少15亿升,二氧化碳的排放量每年至少减少50亿千克。我国山东小鸭电器集团采用纳米复合抗菌除味塑料制作洗衣机的外筒,具有耐高温、耐摩擦、耐冲击、韧性好和硬度高等特点,还有很好的光洁度和很强的除垢能力,不但可以防止污垢在筒壁沉积,随时保持洗衣机内部清洁,还可以防止细菌滋生,解除了衣物交叉感染的可能,开辟了健康洗衣机的新纪元。
用黏土和聚合物的纳米粒子替代轮胎中的炭黑是一项生产环保型、耐磨损轮胎的新技术,利用纳米材料对紫外线的吸收特性而制作的日光灯管不仅可以减少紫外线对人体的损害,而且可以提高灯管的使用寿命。把具有导电性能的纳米颗粒,如炭黑、金属粒子等加入到高聚物中,可以改善高聚物的导电性,节约能源。
3 纳米技术在环境领域的潜在突破
3.1 有效利用资源
纳米技术是从原子和分子开始制造材料和产品。这种从小到大的制造方式需要的材料较少,造成污染程度较低。纳米复合陶瓷,因其优异的耐高温、高强度等性能,有望应用于高温发动机中,其燃烧热效率可增加一倍,且燃烧完全,污染降低。由于纳米技术导致产品微型化,使所需资源减少,不仅可达到"低消耗、高效益",而且成本低廉。可以预测,未来资源浪费,造价昂贵的大型机械设备将逐步淘汰,以实现资源消耗率的"零增长"。
3.2 用于对水和空气的处理
消除水和空气中最细微的污染物(分别为300nm和50nm),使空气和饮用水更加清洁。新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力,是普通净水剂的10-20倍,可将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污物除去。通过纳米孔径的过滤装置,还能把水中的细菌、病毒去除。净化和淡化海水的选择性滤膜,不仅成本低,而且所需量不足目前的十分之一。
3.3 监测大气污染
大气中含有的C、N、S等元素的氧化物可导致酸雨和温室效应,因此它们在大气中的含量必须被实时监测。现有监测技术成本高,不便于移动作业,所需温度高,而利用纳米材料的高比表面积能对吸附气体有快速反应,吸附后能改变其物理性质,且反应可逆,具有能再生的特性。研制出可用于监测大气中的有害气体,可在室温下工作、造价低廉、体积小的监测器。
3.4 提供有效储氢方式
物理和化学方法储氢,需要昂贵的设备。采用纳米材料可避免大晶粒储氢材料在反复吸收、释放氢气的循环过程中产生的氢脆现象,又可增加吸氢容量和吸氢速率,提供一种有效而清洁的储氢方式,这种材料如果用来制造燃料电池汽车中的氢容器,可有效避免空气污染。
4 结束语
纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,美国权威机构预测,2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元,纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的"材料革命"现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个,建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。加入纳米技术的新型油漆,不仅耐洗刷性提高了十几倍,而且无毒无害无异味。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量
尽管纳米技术仍有许多问题有待于进一步探索和解决,但它在高科技领域和传统产业中带来的冲击是不可否认的。它将成为新世纪信息时代的核心。随着人们对纳米材料研究的深入,纳米材料必将出现更为广阔的应用前景,纳米材料的大规模工业生产和商业应用也将成为现实。可以相信,纳米技术作为一门新兴科学,必将对环境保护产生出深远的影响,利用纳米技术解决污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。
参考文献:
[1]曹学军等,神奇的纳米技术,国外科技动态,2010,9(3);33-36。
【关键词】计算机技术;环境保护;信息化;数字化
一、计算机技术应用于环境保护的意义
计算机技术在现在社会中应用非常广泛,成为众多行业不可或缺的设备。计算机技术,有实现资源共享性、数据通信形式多样性、数据处理方式分散性特征,不仅可以在网络上进行环境资源信息的管理工作,还能将数据进行检索、收集、管理、交换。首先是资源共享性,计算机网络的应用已经在每个部门扎根,其中计算机的硬软件以及数据实现了资源的共享。众多的计算机在不同的地区连成巨大的网络,资源共享的性能进一步的提高。其次是数据通信形式多样性,计算机是当前人们获得信息交流的主要方式,通讯服务有电子邮件、聊天、传真、文件远程传输、远程登陆、信息浏览等方式,这有效的促进人与人之间沟通交流和信息的传播。还有数据处理方式分散性,计算机的分散性计算机数据处理系统已经被应用于各行业的具体工作中会,在各大职能部门中,此系统的应用实现了数据处理的连接性,从而数据的采集、处理有了强有力的保证。
环境保护工程的实际操作很复杂,资料信息量也很庞大,应用计算机技术能够很好的解决这一难题。应用计算机技术,可以实现环境保护宏量数据信息库的建立、数据的统计分析和报表以及数据的建立。环境保护会涉及到污染、生态、水质等各方面的模型涉及以及大量的计算操作。计算机的数据分析模型可以进行编程工作,同时解决庞大的数据计算量。将现代的计算机技术与具体的环境保护工作相结合,运用现代环境科学的理论和方法,在更好地利用自然资源的同时,深入认识和掌握污染和破坏坏境的根源和危害,可大大提高环境保护工程的工作效率。
二、环境保护工程的信息化建设
环境保护信息化应用主要涉及网络通讯技术、应用开发技术、数据库技术、模型计算技术、数据存储技术、遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)等信息技术领域。近年来,各级环境保护管理部门在环境质量监测管理、污染防治与监督管理、生态保护管理、环境应急管理等环境管理领域广泛应用信息技术开展业务管理信息化建设,为环境管理和决策提供环境信息技术支持与服务。
具体来看,环境保护工程的信息化建设是要发挥出计算机、网络技术的自动化、网络化、系统化和智能化。首先建立环境保护信息数据库,实现最大程度的资源共享。设立统一、配套的环境质量监测数据统计、分析系统,从而实现地域、流域监测数据共享,推进区域、流域污染变化分析的准确性,设立专家数据库系统,从而实现环保系统专家型人才和专业型人才的的才能得到充分发挥,通过网络的时时性、对应性、共享性特点,专家可对某一特定环境保护项目或数据进行评价分析,提出准确的分析评论,推动环境保护项目分析的全面性和科学性。
此外,还可采用计算机及网络技术对系统内的环境保护业务、效能管理、队伍建设等进行改进和提高,以信息化网络为手段对相关环境保护信息进行统一的收集、加工、处理、传输、分析,用科学的方法对系统内的工作流程和人员、机构设置进行高效、综合、系统的处理。它综合了环境保护工程相关软件工程、环境保护资料数据库、自动化管理系统、信息安全系统、多媒体等各种技术,系统化计算机及网络技术在环境保护工作中的应用。
(一)实现环境质量监测体系的科技化。利用局域网、广域网、环境保护系统内部监测统计、分析系统、在线监控系统以及数据报送系统等实现各种监测数据的分析、参阅、打印都可在网上完成,大大提高了工作效率。环境保护项目或区域环境保护负责人可以及时了解当地环境状况,作出准确的判断和决策,并能向当地政府作出准确地报告,以便政府作出科学对策。从而推动系统从内部联系向外部联系延伸,由此形成一个以业务管理为中心网络系统。
(二)实现环境保护沟通和评价的自动化
通过举报网上受理系统和网上的在线聊天系统,实现全天候不间断地受理,同时建立案件线索管理的数据库、限时受理、办理通讯报警管理系统及权限管理系统支持,实现管理案件的保密及快速处理。
(三)实现环境保护信息传输的即时化。利用局域网、自动化办公系统,环境保护项目或区域环境保护负责人可以通过网上信息交流和查阅,掌握全局的业务动态情况、干部职工及群众思想工作动态及关注的焦点问题,局领导及部门领导可根据各自掌握的情况在网上开展有关问题的讨论和处理,并可推进亲情式的交流进程。
三、实现环境保护工程的“数字化”
环境保护工程的“数字化”突出体现在环境监测和环境评价上。环境监测工作是环境保护工作的基础,只有在掌握及时、充分的环境监测数据的前提下,各项环境管理和决策工作才能得以顺利开展。计算机技术作为环境质量监测工作的重要手段,在环境监测工作中发挥了重要的支撑作用。国家环境质量监测网覆盖了全国范围,由涉及主要河流湖泊水库的水质监测站、城市空气监测站、近岸海域监测分站以及酸雨、沙尘暴监测站等组成,以此网络为基础建立的国家环境监测信息管理系统,实现了环境质量数据准确采集和及时传输,为各级环境保护管理部门及时、准确掌握环境监测数据,科学判断环境形势,客观评价环境质量和污染状况,及时应对环境突发事件提供了信息支持。
应用计算机技术,通过开放式数据库接口可充分利用环保系统已有的数据库资源,把环境评价软件构筑于环境监测数据库管理系统和图形库管理系统之上,能综合分析环境情况,实现环境质量的综合查询。随着技术的不断发展,除了能获得数据评价结果外,专业软件可实现自动对区域环境状况进行直观表现,提供描绘全场平面,立体等值线图,各种数据可生成饼图、柱状图、线状图等多种表现形式,能动态外挂图、文、声、像等多媒体数据,通过综合数据实现区域环境的立体显示。
小结
我国目前面临的环境形势还较为严峻,环境保护任务还很重。将计算机技术与具体的环境保护工作相结合,有计划地保护环境,预防环境质量的恶化,控制环境污染,可有大大提高环境保护工程进度,促进人类与环境协调发展。
参考文献:
[1]董静;浅谈信息技术在环境保护领域的应用[J];中国科技博览,2014,13:259.
[2]陈俊勇;计算机在环境保护方面的应用[J];祖国(建设版),2013,5:283.
关键词:辐射技术;环境保护
一 辐射技术应用于环境保护的基础
电离辐射与物质相互作用,可以产生一系列物理、化学、生物的变化,这样的变化与辐射的能量、类型和被辐射物体的物质组成有关,并且依赖被照物质所产生的能量。电离辐射会对人的身体产生危害,污染环境,然而,它的能量形式在环境保护中却能产生作用。在环境保护中常用到的电离辐射类型有:紫外线、高能电子、伽马射线以及X射线等。单位物质所吸收的能量定义为吸收剂量,单位是戈瑞,目前应用于辐射处理的射线主要有以下三种:7射线、X射线和电子束。每种射线都有不同的穿透性质,7射线的穿透能力强,在环境保护中常应用于污泥和废水的处理;X射线要求的立体体积较小,穿透力强,但成本较高;紫外线辐射介于X射线和可见光之间,具有较强的消毒杀菌作用。各种辐射的性质不同,所吸收的戈瑞也不同,这也是辐射应用于环境保护的基础之一。
二 辐射技术在环境保护中的作用
一,电子束在环境保护中的作用。在各类辐射源中,电子束因其适应范围广泛,是目前环境保护的重要手段。高能或低能电子束由加速区在流体加速产生,其辐照功率为电子束电流与加速电压的乘积。高速电子束具有极强的穿透力,但其应用却很灵活,不使用时可立即关闭。根据电子束穿透性强的特点,可应用于物质的紧密型监测,例如船用钢板对钢材紧密型的要求就很高,不允许钢板内有空隙,监测空隙就可以用高能电子束照射钢板,有空隙的钢板,其戈瑞吸收量小,通过利用高能电子束检测船用钢板的紧密性,可决定船用钢板是被回炉重练或是用作其他用途,定期检测物质的紧密性,采取预防措施,延长船用钢板的使用寿命,有利于减少资源的浪费,起到保护环境的作用。根据电子束穿透性强的特点,电子束在其他环境下也能起到积极作用,例如,建筑的安危情况就可用电子束检测,电子束可穿透水泥,钢筋,检测房屋的牢固程度,在环境保护中,对废弃物的处理是一大难题,可运用电子束检测废弃物的密度,密度大的用于废渣的烧纸砖瓦,密度小的做焚烧或其他处理,起到变废为宝的作用。
二,核技术应用于污泥的处理。每年生产生活都要产生大量的废水废渣,废水的一部分转变为污泥,其中含有大量的病原菌、病毒和寄生虫。如果将其直接丢弃,将会对土地造成严重的污染,威胁人畜健康。但利用核辐射灭毒灭菌后,污泥的胶着性质被破坏,颗粒变大,具有了良好的沉降和脱水性能,就可直接用与农田,起到增肥的作用,目前,已有一些国家已实现了辐照处理污泥。
三,核技术处理处理固体废弃物。全世界垃圾分类,固体废弃物为第一大垃圾污染源,其中,有毒的工业危险固体废弃物尤其难以处理,由于技术的原因,以前在处理工业国体废弃物时,只能采用简单填埋、堆积处理,大量占用土地,污染空气、土地、地下水及周边环境,威胁生态和人们的身体健康。一些工业固体废弃物危害尤其大,如废弃电池、轮胎、石棉以及各种电路板,毒性大,难以分解,十分难以处理,只能做焚烧,填埋处理,但这些方法具有较大的缺点:设备占地面积广,投资大,运行费用较高,在焚烧时在不同的温度区域会产生各种有害气体,造成二次污染。核技术应用辐射照射固体废弃物,改变其物理化学性质,分解其中的有毒物质,杀死病原体、病毒、寄生虫等,之后对其分类,做专门处理。经核技术处理之后的固体废物垃圾的再处理就要容易的多,对环境的污染也小的多,经多次处理后变为无毒无害物质,可再次利用。
四,电离辐射技术处理固体废弃物。等离子体辐照技术应用于环境保护具有处理深度高、处理彻底等优点,液态、气态、固态经辐照处理后,离子浓度与热平稳浓度不平衡,就产生化学活性,发生化学变化。一些垃圾中的可分解物质,如有机物,其大部分成分组成是纤维素,将其加水调浆,在高温高压环境下焚烧,生成难以化学性质稳定的类塑料品,难以分解。但经辐照后,可降解为新的官能团,这些官能团可用来做剂,一些甚至能达到表面活性剂的要求。有机肥料制作产生的垃圾经辐照灭菌,杀死其中的病毒和病原菌,便可用于动植物肥料或动物饲料。
五,等离子辐照技术处理固体废弃物。这种辐射技术治理环境污染主要应用于固体废弃物的处理,其处理效率高,运营成本低廉,投资小并且不产生二次污染,在对固体废弃物的处理上已成功得到应用,受到了许多国家的关注并为之投入大量的人力物力,进行深度研究。等离子体主要由气体放电法和燃烧法获得,具有极高的温度,其高温特征可促成某些化学反应,将固体废弃物中的有毒有害物质分解变成新的物质,这个过程中,固体废弃物中的大量污染环境的物质由于化学性质的变化而成为无毒无害物质,之后进行分类,再处理或再利用。
六,核辐射技术用于处理大气污染物。大气中的氮氧化合物,二氧化硫是大气中的主要污染物,如不能得到有效治理,溶与水转化成酸雨降落到地面,酸雨的危害极大,酸雨会杀死动植物,腐蚀建筑,金属等。一般的物理化学方法难以处理这些物质,但核辐射能改变这些物质的化学性质,在辐射过程中,氧和水分子经辐射分离生成氧原子、碱性离子、超氧化氢等氧化能力极强的活性粒子,这些离子与大气中的二氧化硫、氮氧化合物发生反应,形成硫酸、硝酸,将之收集,又成为新的工业原料。如在反应过程中加入适量的氨,不仅可以彻底去除这些大气污染气体,还能得到副产物硫酸铵、硝酸铵,硫酸铵、硝酸铵是有用的肥料,这样一个过程就实现了变废为宝。
七,核辐射用于监测环境变化。将放射源标记与被测物体,放射源与探测器之间的距离变化,将使探测器接收的射线强度发生变化,根据射线强度的变化,可确定被测物的位置和运动情况。根据同位素的衰变情况,可探测某区域时间内各种物质的变化,如大气含氧量,大气硫化物含量的变化等等,这种方法对应用于环境考古具有极为重要的作用,根据环境内某种物质的变化情况,可推测某段时间该环境的变化情况。
结语:辐射技术自上世纪七十年代以来开始应用于环境保护,并在环境保护中发挥了重要的作用,对于一些其他方法难以处理的环境污染,辐射技术具有独特的作用,这与辐射技术的特点有关,辐射技术能改变物质的物理、化学性质,变有害为无害。但其本身也有一定的缺点:某些辐射技术成本高昂,技术复杂,依赖于一些特定设备,推广起来有一定难度,只能针对某些特定物应用在特定地点,距离全社会普及的道路还有一段距离。针对这种局面,从服务环境保护的角度分析,辐射技术要广泛应用于环境保护,就要加快技术改造,使之能适用范围更广,降低成本。随着人们对环境保护的日益重视,辐射技术应用于环境保护的前景也是美好的。
参考文献:
[1] 李智娟. 利用核技术 发展低碳经济[J]. 中国城市经济, 2010,(08) .
[2] 蒋卉. 核技术在环境保护中的应用[J]. 科技经济市场, 2010,(02) .
[3] 王彦丽,张小安,肖国青. 环境保护中辐射技术的应用研究[J]. 原子核物理评论, 2006,(01) .
关键词:生物技术;环境保护;应用;探究
生物技术可以广泛应用于环境治理和保护。一方面可以直接用于被污染的环境治理和监测。通过微生物清洁环境、将废物经微生物变废为宝、微生物测量污染程度等。另一方面还可以改善生态环境。常见的有生物固态氮代替化学肥料、使用微生物农药杀虫、开发生物资源,保持生物物种的多样化,保护生态环境。本文将从利用生物技术改善环境状况以及保护生态环境方面加以论述。
一、生物技术在环境保护中的应用
1、运用生物技术处理废水
(1)活性污泥法
微生物的种类繁多,不同的微生物有着不同的性质,结合微生物的特点可以有多种去除污染的方法。利用微生物的喜氧性使水和污浊物分开,这种微生物可称为有生命的去污剂。去污方法如下:在被污染的水中存在着许多被污染了的有机化合物,他们是许多微小生物的食物。将大量含有氧气的空气注入被污染的水中,水中的各种微小生物迅速地得以繁衍,与那些被污染了的有机化合物一起漂浮于水面,其中喜氧性微生物将水中溶化了的有机化合物作为食物,不断地繁衍增多,水中被污染的有机化合物最后消除,将处理后的水与漂浮物分开。
(2)生物保护膜法
这也是利用微生物喜氧性进行污水处理的一种方法。具体做法如下:首先要进行微生物保护膜的挂膜。在生物滤池中投放滤料,使那些喜氧性的细菌和大量的真菌粘附在过滤性的材料表面,形成一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。在生物滤池中微生物保护膜与水充分接触,溶于水中的被污染的有机化合物被微生物保护膜吸住,变成了他们的食物,被污染的水得到处理。这项污水处理方法在许多污水治理项目中得以应用。
(3)天然微生物处理法
在自然界中生活着大量的微生物,利用这些天然微生物治理污水的技术是一种行之有效的方法。建一个生物塘,将土地进行适当的人工修整,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要是利用菌藻的共同作用处理污水中的有机污染物。在生物塘中各种菌藻通过光合作用提供大量的氧气,用以溶解有机污染物,这些被溶解的有机物成为好氧微生物的食物,从而达到污水的净化。生物塘污水处理系统具有建设投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。
(4)厌氧生物处理法
这是利用一些微生物的代谢过程不需要氧气,就能将水中的有机底物降解进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法。这种处理方法分为酸性消化和碱性消化两阶段。在第一阶段,在产酸菌分泌的外酶作用下,大分子有机物变成简单的有机酸和醇类、醛类氨、二氧化碳等;第二阶段酸性消化的代谢产物在甲烷细菌作用下进一步分解成甲烷、二氧化碳等构成的生物气体。这种废水处理能耗少,是一种低成本的废水处理技术。它是一种将废水处理与能源回收利用相结合的技术,十分适合废水浓度高,环境污染严重的部门使用。
2、生物技术应用于废气净化处理
现在较为常用的废气净化方法主要有:利用微生物进行过滤法、利用微生物对某些废气的吸附法,还有微生物洗涤法。运用微生物技术对废气进行处理,与旧的废气处理办法相比,有费用低、功效高、无危险、不产生垃圾等优势。利用微生物对废气进行处理,生产原理是根据不同性质的废气,利用微生物本身的特点,对废气予以处理,主要运用微生物的吸收和过滤作用。吸附法主要是含有胺、酚、乙醛等污染气体通过微生物时,微生物会吸收这些气体,净化率达到95%以上;过滤法就是有臭味的气体通过微生物时,微生物予以分解的过程。
3、生物技术应用于固体废弃物处理
固体废物就是进行工农业生产产生的废物、城市生活废品废物,还有净化污水留下的淤泥等。现在我们国家有四种办法处理固体废弃物:(1)积聚:这是最早的方法,现在已经过时,这种方法要占用大量的土地,因为大量废物堆积,也极易引发臭味。(2)深埋:这种方法是先选择一块场地,挖掘深坑,把废弃物填在其中,上面盖以新土,在密闭的空间内,废弃物会发生物理、化学反应。也可以在上面种植植物或修建建筑物;(3)烧毁:这种方法是把含有有机物的废弃物高温处理,但这种方法建成设备投资和操作费用都比较高,存在二次污染的问题。废品中的有机物在城市垃圾中占到50%,把这些有机物提炼出来,转变为农业生产中的肥料,既节约了成本,又使废物得到了二次应用,对生态环境的保护非常有利。
4、生物技术应用于环境污染修复
利用微生物修复就是运用微生物本身进行生命活动的代谢过程来去除或降低环境中有毒有害化合物的科技体系,目前应用的方法主要有增加透气量、添充微生物营养、增添新型菌种,运用微生物自身特有的吸附、过滤、分解能力处理污染物,除去人类生存环境中的有害物质,对环境达到净化的目的。在以前的20年里,我国的生物修复技术主要是以外国在此方面的研究成果为基础,经过多方面的探讨,取得了很大的成就,但涉及应用原理的研究很少。伴随着这项科技的快速发展,生物修复的内容也在日益增多。以前应用的生物修复技术除外,最近几年还进行了植物修复方法、真菌修复方法等技术的研究。可用于生物修复的范围很广,依据修复的环境来说,有土地生物修复、堆积物生物修复、用水生物修复和大海生物修复等;依据人的参与情况来说,有自然界生物修复和人为生物修复,人为生物修复又包括原位置生物修复、移动位置生物修复和运用器械帮助生物修复。
三、结语
生物技术在环境保护方面的应用愈来愈普遍,是一种高效环境整治措略,它在整治环境污染、生物修复等方面得到了普遍运用,受到了很多人群的关注,为社会积累了财富。有财富必然会有发展,这种技术的飞速发展有力带动了环境保护前进的脚步,会给人类综合治理环境和能源开发提供强有力的技术支持。
参考文献:
[1]宋晓明.环境监测在环境保护中的作用及意义[J].民营科技.2011(08)
关键词:环境;生物技术;应用
前言:当前,许多传统的环保工艺处理技术已不能适应现在环保工作的需求,迫切需要一种新的环保治理方式。而现代生物技术以其众多的优点,正越来越多地被应用到了环境保护处理过程当中,其在废水、废气、固体废弃物等环境污染处理、环境监测与评价等方面具有非常显著的效果。
一、现代生物技术概述
生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,经常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与经常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
二、生物技术在环境保护中的重要应用
1、生物技术在水处理中的应用
生物技术在改善水体质量,治理水源污染方面有很重要的作用。首先,在水体质量改善方面,生物技术应用最为广泛。污水中含有许多的有毒物质,成分十分复杂,其中包括重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。利用微生物自身的新陈代谢等生命活动,能够将水体中的部分有毒有害物质很好的去除,从而使得水体中的有害物质转化为无毒物质,使水体得到净化。固定化酶技术就是应用最为广泛的一种污水处理技术,主要是通过武力吸附法或者化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合,从而将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,从而有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外,生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是常见的水污染控制与治理的生物技术。
2、空气的生物净化
应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术,代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比,生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,尤其在处理低浓度(小于3mgPL)、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。
生物洗涤法分洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法两种工艺。洗涤式活性污泥脱臭法的主要原理是将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触,使之在吸收器内从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。这种方法可以处理大气量的臭气, 同时操作条件易于控制,占地面积较小,压力损失也较小, 实际中有较大的适用范围。这种方法设备费用大、操作复杂而且需投加营养物质,因而其应用受到了一定限制。曝气式活性污泥脱臭法是将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质,现已应用于粪便处理场和污水处理场的恶臭气处理。
3、固体废物生物处理技术
3.1 微生物转化污泥堆肥系统
这一技术是将有机固体废物和能够将其有效分解的微生物群以一定比例共同堆积在一起,在适宜条件下,经过一段时间的堆腐,微生物自我繁殖并将有机物分解,达到固体有机废物净化的目的。且整个过程对环境污染极小,分解过程稳定。
3.2 微生物氧消化
微生物厌氧消化是通过控制微生物处于缺氧的生存环境,将环境内的有机废物分解成CO2和CH4的艋方法。该种有机物处理方法具有能源消耗低、剩余产物少和可回收再利用的优点,已成为未来有机废物净化处理的研究方向。现阶段国内外在该技术上的研究还处于探索阶段,实际操作过程中具有工艺、技术和设备等一系列的问题有待解决。因此,为了提高生物能源的利用效率,提高固体有机废物的处理效率,相关研究人员还应努力钻研,将这一技术更好的发展。
4、生物技术在环境监测与评价中的应用
随着生物技术的不断发展,生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有:生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等,其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。 生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段,在环境质量的评价中,生物评价也是不可忽视的。
5、污染土壤的生物修复
生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术,其主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到清除环境污染的目的。实践结果表明生物修复技术是可行的、有效的和优越的,此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养,投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平,以促进对污染物的降解速度,从而达到治理污染环境的目的。
三、结语
综上,实际工作中应构建一个有利于生物技术在环保中应用的良好环境,大力推进生物技术在环境保护中的应用,通过广泛应用现代生物技术、适当减少动力能源消耗、提高现代生物技术的整体水平,通过生物高技术的发展带动整个环保科技的发展,解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。
参考文献: