生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)及污水處理中的應(yīng)用,水污染論文

生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)及污水處理中的應(yīng)用,水污染論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】【】【】生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)及污水處理中的應(yīng)用水質(zhì)檢測(cè)論文：生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)及污水處理中的應(yīng)用內(nèi)容摘要：隨著我們國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)和化工行業(yè)的不斷發(fā)展，我們國(guó)家的水質(zhì)污染問(wèn)題也變得越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)民對(duì)環(huán)境保衛(wèi)的重視程度不斷提高，水質(zhì)環(huán)境檢測(cè)和污水處理技術(shù)對(duì)于解決水污染問(wèn)題顯得尤為重要。本文主要介紹了生物技術(shù)在水質(zhì)環(huán)境檢測(cè)和污水處理中的應(yīng)用，表現(xiàn)出比傳統(tǒng)技術(shù)更優(yōu)的高效檢測(cè)效率和環(huán)保，并在對(duì)生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)和污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的策略，以期為將來(lái)生物技術(shù)在質(zhì)量檢測(cè)化驗(yàn)和污水處理在水處理中的應(yīng)用提供參考。本文關(guān)鍵詞語(yǔ):生物技術(shù);水質(zhì)檢測(cè);污水處理;水污染;應(yīng)用;Abstract：secondarypollutionoftheenvironmentproblemsofbiotechnologycomparedwithchemicalandphysicaltechnologybiologicaltechnologyinwaterqualitydetectionandsewagetreatmentshowedmoreefficient,environmentalprotection,sogetmoreextensiveresearchandapplication.Thecommonlyusedbiotechnologyinwaterqualitydetectionincludestechnology,reactiondetectiontechnology,monlyusedintreatmentincludebiologicaladsorbentsandmethods.Thispapermainlyintroducestheapplicationofbiotechnologyinwaterqualityenvironmentaltestingandsewagetreatment.水質(zhì)檢測(cè)和污水處理的技術(shù)主要能夠分為生物、化學(xué)和物理技術(shù)，但是物理技術(shù)存在不能對(duì)污水進(jìn)行深層次處理的問(wèn)題，化學(xué)技術(shù)存在環(huán)境二次污染的問(wèn)題，生物技術(shù)愈加高效、環(huán)保。廢水處理中常用的生物技術(shù)包括生物吸附劑和生物膜方式方法。1我們國(guó)家水資源現(xiàn)在狀況1.1我們國(guó)家水資源現(xiàn)在狀況我們國(guó)家淡水資源分布上也很不平衡，存在著南多北少，東多西少的懸殊差距，在長(zhǎng)江和珠江流域年平均徑流500mm以上，而內(nèi)河流域僅為32mm。并且我們國(guó)家淡水資源存在著供需關(guān)系特別突出，全國(guó)670個(gè)城市中430余座城市都存在著淡水資源供水缺乏的問(wèn)題，全國(guó)30多個(gè)省市地區(qū)中一半的省市淡水資源低于國(guó)際規(guī)定的用水緊張線，華而不實(shí)10余座城市屬于嚴(yán)重缺水城市。并且近些年來(lái)受天氣異常狀況的影響，水資源分布不均的現(xiàn)在狀況有加重的趨勢(shì)，某些地區(qū)持續(xù)的枯水或者豐水也連續(xù)發(fā)生。1.2我們國(guó)家水資源污染現(xiàn)在狀況我們國(guó)家90%以上的河流湖泊流域遭到一定程度的污染，這主要是由于人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)中城市和化學(xué)污水的排放造成的。在流經(jīng)中國(guó)45%的大城市的河流中，有93%被污染。水資源是人們生產(chǎn)和生活必不可少的資源，對(duì)人們的健康和環(huán)境具有重大影響，河流湖泊流域全國(guó)80%以上的城鎮(zhèn)，成為污染最嚴(yán)重的流域，我們國(guó)家七大河流流域水質(zhì)受污染狀況見圖1所示。根據(jù)中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2022年發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020年至2021年中國(guó)廢水排放總量分別為710.34億t,725.23億t,737.12億t和70121萬(wàn)t。隨著日益嚴(yán)重的水污染和污水排放的不斷增加，我們國(guó)家水資源管理投資從2001年的1106.34億元增加到2021年的9854.54億元，十七年水污染治理投資增加了8.74倍，增長(zhǎng)了14.51%根據(jù)發(fā)展速度，到2021年，我們國(guó)家水資源管理的年均投資將到達(dá)1.52萬(wàn)億元。進(jìn)入21世紀(jì)，書記提出青山綠水是金山銀山的環(huán)保思想后，我們國(guó)家對(duì)水，污水和空氣污染的檢測(cè)和控制有了很大的提高，人民的生活和生產(chǎn)得到了發(fā)展。環(huán)境得到了很大的改善。2021年我們國(guó)家工業(yè)廢水的排放量到達(dá)712.5億t，占據(jù)全球工業(yè)廢水排放總量的22%左右，維持在較高的水平，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大的差距。2021年全國(guó)污水排量總量中工業(yè)廢水總量為203.5億t，占污水總排量的25%;而城市污水的排放量為536.4億t，占據(jù)總排放量的74%左右，并且隨著人類生活質(zhì)量水平的不斷發(fā)展，城市污水的總排放量呈現(xiàn)逐步遞增的趨勢(shì)，已經(jīng)成為當(dāng)前水環(huán)境污染的最主要的來(lái)源。圖1我們國(guó)家七大河流流域水質(zhì)受污染狀況圖2生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用生物檢測(cè)技術(shù)以水中的環(huán)境生物及其反響信號(hào)為檢測(cè)指標(biāo)，并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而判定水質(zhì)。過(guò)去，生物檢測(cè)技術(shù)只是水質(zhì)檢測(cè)的輔助手段，但隨著生態(tài)保衛(wèi)概念的引入，生物檢測(cè)技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中占有不可替代的重要地位。常用的生物技術(shù)是:聚合酶反響檢測(cè)技術(shù)(PCR)、生物傳感器、酶免疫檢測(cè)技術(shù)，用于水質(zhì)檢測(cè)。本文主要介紹了聚合酶反響檢測(cè)和生物傳感器技術(shù)。2.1聚合酶式反響檢測(cè)技術(shù)(PCR)聚合酶反響檢測(cè)技術(shù)，又稱PCR檢測(cè)技術(shù)，主要利用DNA的熱變性原理通過(guò)控制溫度來(lái)擴(kuò)增檢測(cè)水體所需的病原體的DNA序列，進(jìn)而完成水體的檢測(cè)。與傳統(tǒng)復(fù)雜、繁瑣的環(huán)境微生物檢測(cè)技術(shù)相比，由于該技術(shù)靈敏度高、特異性好、操作經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單、時(shí)間短、觀測(cè)數(shù)據(jù)完好，可大大提高水病原體的檢測(cè)速度，因而在水病原體的檢測(cè)方面具有良好的發(fā)展前景。因而，聚合酶反響檢測(cè)技術(shù)常用于水質(zhì)檢測(cè)中。在化工和城市污水處理經(jīng)過(guò)中應(yīng)用到PCR技術(shù)能夠提高污水的處理效率和處理質(zhì)量都具有很大的作用。PCR技術(shù)即為聚合酶式反響檢測(cè)技術(shù)主要通過(guò)利用DNA聚合酶的化學(xué)生物反響，讓需擴(kuò)增的DNA片段和其兩端能夠互補(bǔ)的核酸分子，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間變異，最終實(shí)現(xiàn)DNA成倍增長(zhǎng)的目的。一般情況下，根據(jù)實(shí)際經(jīng)歷體驗(yàn)?zāi)軌虻贸鲞@一技術(shù)的應(yīng)用反響溫度為70℃左右能夠?qū)崿F(xiàn)反響速度和反響產(chǎn)物質(zhì)量最優(yōu)的結(jié)果。從反響的整體考慮，將微生物聚合酶是作為化工和城市污水處理中PCR技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，依靠的是可靠性穩(wěn)定、溫度控制效果好的溫度控制設(shè)備，在對(duì)化工和城市處理經(jīng)過(guò)中，通過(guò)對(duì)溫控設(shè)備進(jìn)行溫度的精準(zhǔn)控制，在特定的時(shí)間中對(duì)化工和城市污水進(jìn)行檢測(cè)分析和處理治理，進(jìn)而起到提升污水水環(huán)境中水體的處理效果和目的。2.2生物傳感器生物傳感器主要由生物傳感器和信號(hào)發(fā)送器組成，華而不實(shí)生物傳感器主要由微生物，細(xì)胞成分及其代謝產(chǎn)物組成，信號(hào)發(fā)送器主要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換接收信號(hào)的功能。生物傳感器能夠應(yīng)用于相應(yīng)的環(huán)境。能夠通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)和放大生物傳感器產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)檢測(cè)環(huán)境中特定物質(zhì)的濃度。通過(guò)解釋信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水環(huán)境中特定物質(zhì)的檢測(cè)。與傳統(tǒng)的理化技術(shù)傳感器相比，生物技術(shù)傳感器具有成本低，靈敏度高，無(wú)需預(yù)處理，在整個(gè)經(jīng)過(guò)中連續(xù)在線檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。因而，生物傳感器廣泛用于水質(zhì)檢測(cè)，如生化需氧量，重金屬，氨氮和亞硝酸鹽，華而不實(shí)亞硝酸鹽檢測(cè)具有更廣泛的應(yīng)用。例如，江寧研究人員使用由SSDNA和金電極制成的鉛生物傳感器來(lái)測(cè)量天然和人工水體(如余姚市，奉化市，寧波市和護(hù)城河)中的鉛含量。測(cè)量結(jié)果為1.0210-7～6.7010-7mol/L。與傳統(tǒng)的電化學(xué)測(cè)量方式方法相比，鉛生物傳感器具有更好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。能夠看出，生物傳感器在水污染檢測(cè)中具有特殊的地位，具有良好的科學(xué)發(fā)展前景。3生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用3.1比擬污水中的微生物數(shù)量活性污泥的種群構(gòu)造受不同類型污水的影響在水處理經(jīng)過(guò)中，應(yīng)分析不同污水的膜生物反響器污泥中的種群構(gòu)造，并通過(guò)建立16SrDNA克隆和測(cè)序來(lái)分析和比擬氨氧化細(xì)菌和總細(xì)菌。不同類型的污水微生物物種具有自個(gè)獨(dú)特的物種。亞硝化單胞菌是一種常見的氨氧化細(xì)菌，在生物處理經(jīng)過(guò)中會(huì)產(chǎn)生多種硝化和反硝化途徑。16SrRNA技術(shù)和PCR-DGGE技術(shù)在微生物群落之間的差異比擬經(jīng)過(guò)中起著重要作用，在污水處理的監(jiān)測(cè)和控制經(jīng)過(guò)中能夠發(fā)揮更好的作用，在活性炭的處理經(jīng)過(guò)中能夠到達(dá)良好的改善效果。不同類型污水的污泥。3.2微生物絮凝劑技術(shù)微生物絮凝技術(shù)主要是利用微生物細(xì)胞絮凝功能去除污水中的異味和雜質(zhì)。絮凝劑本身具有將有機(jī)物降解為可降解無(wú)機(jī)物的功能，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，與無(wú)機(jī)絮凝劑相比。微生物絮凝技術(shù)被廣泛用于城市污水和畜禽廢水處理等不同水質(zhì)的各種水處理項(xiàng)目中，而且對(duì)脫色和沉淀有顯著效果，能夠大大提高廢水的質(zhì)量。3.3微生物吸附劑技術(shù)微生物吸附技術(shù)主要是從水中吸附雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)水的凈化。微生物吸附技術(shù)不僅具有效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且還能夠利用污水中的物料，整個(gè)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單，并已在污水處理市場(chǎng)得到一致認(rèn)可和應(yīng)用。例如，姜春龍等學(xué)者用生物活性炭技術(shù)處理稍微污染的飲用水，檢測(cè)水中TOC，根據(jù)亞硝酸鹽氮、氨氮、高錳酸鉀以及細(xì)菌總數(shù)等檢測(cè)結(jié)果指標(biāo)，能夠發(fā)現(xiàn)生物活性炭技術(shù)與常規(guī)活性炭技術(shù)相比，生物活性炭技術(shù)在生物繁衍上，具有對(duì)水體污染物處理上具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的凈化作用，并且污染物的去除率也較高。生物沸石在污水處理中廣泛的應(yīng)用。例如，周振明和其他學(xué)者在江蘇使用生物沸石染色在水處理中占有特殊地位。PCR和生物傳感器等生物檢測(cè)技術(shù)在污水處理中進(jìn)行生物檢測(cè)，當(dāng)前的應(yīng)用前景可廣泛分為微生物絮凝劑，生物吸附劑，活性污泥法，生物膜及相關(guān)工藝。包括生物絮凝劑和生物吸附劑在內(nèi)的廢水處理中，具有較高的生物吸附降解能力和深度處理水污染物，對(duì)環(huán)境造成影響，但由于微生物的活性易受復(fù)雜系統(tǒng)的重度污染，水生環(huán)境難以發(fā)揮作用。因而將來(lái)能夠與基因工程技術(shù)結(jié)合，以高耐受力微生物生物技術(shù)為核心單元來(lái)處理被污染的水體。3.4固定化微生物技術(shù)固定化微生物技術(shù)主要是聚合和固化廢水中的游離微生物細(xì)胞。同時(shí)，由于微生物細(xì)胞的高活性，它們能夠在污水處理中重復(fù)使用，因而固定化微生物技術(shù)不僅對(duì)水處理有良好的效果，而且還具有綠色環(huán)保的作用。固定化微生物技術(shù)在一定程度上能夠合理控制污水中污泥的產(chǎn)生，有效降解水中的雜質(zhì)，進(jìn)而到達(dá)改善水質(zhì)的效果。當(dāng)前，固定化微生物技術(shù)常用于洗滌廢水和制藥廢水的處理。結(jié)合厭氧技術(shù)，可有效去除制藥廢水中95%的有機(jī)污染物。3.5膜生物處理技術(shù)膜生物技術(shù)是一種新型的污水處理技術(shù)。與其他生物處理技術(shù)相比，膜生物反響器出水水質(zhì)較好，整個(gè)處理經(jīng)過(guò)不牽涉后續(xù)處理環(huán)節(jié)，由于膜生物反響器是一項(xiàng)新技術(shù)。4生物技術(shù)在污水處理和水質(zhì)檢測(cè)應(yīng)用存在的問(wèn)題利用生物技術(shù)的弊端:一是生物技術(shù)操作中的技術(shù)難度大，一些技術(shù)人員對(duì)生物技術(shù)的操作不熟練，原理不明確，使監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)等問(wèn)題;二是技術(shù)設(shè)備缺乏維護(hù)，當(dāng)代生物技術(shù)的操作也需要一些設(shè)備作為支撐，但一些地區(qū)缺乏設(shè)備維護(hù)和監(jiān)督意識(shí)，使污水處理設(shè)備故障排除困難;三是對(duì)生物技術(shù)的依靠。固然能解決基本問(wèn)題，但在面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)仍需依靠國(guó)外的技術(shù)、設(shè)備和人員。四是管理人員知識(shí)儲(chǔ)備少，一些污水處理廠的管理人員不是專業(yè)人員，由于在水質(zhì)檢測(cè)、污水處理工藝和技術(shù)問(wèn)題上缺乏管理經(jīng)歷體驗(yàn)，無(wú)法行使切實(shí)有效的經(jīng)歷體驗(yàn)排除故障原因。以下為參考文獻(xiàn)[1]朱冰清，姜晟.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在I業(yè)廢水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2021(1):1-10.[2]陳凱.淺談生物工程技術(shù)及在環(huán)境保衛(wèi)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),,2021(5):121-122.[3]陳朋利.談生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)與污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展,2022,31(9):81-82.[4]楊磊.生物技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè).與污水