科技广场杂志生物技术在空气污染治理中的应用

　　污染物质可以通过热处理、活性炭吸附或化学洗涤从污染空气中除去。热处理包括直接燃烧和催化氧化，当有机污染物的浓度高时，热处理的方法是有效的，然而，当有机物的浓度低时，热处理的费用将很高，原因是需要的燃料较多;活性炭吸附中，有机污染化合物被吸附到炭表面，从而产生清洁空气。每单位质量的炭的吸附数量同空气中污染物质的浓度有关，浓度低时吸附率低。因此，当污染物的浓度降低时，吸附每单位质量的污染物所需的炭量将变得很大;洗涤作用对于去除许多有毒气体和其他高溶解度的化合物有效，但是运行费用高。

　　一、污染空气的生物处理方法

　　污染空气的生化处理系统属于一种环保友好技术。相对于上述的物理方法，生物法更加适用于处理低浓度的有毒空气污染物质，且具有投资运行费用省、维护管理简单、不产生二次污染等特点。在欧洲，燃料费用较高，关于恶臭的规范也很严格，所以广泛采用生物法去除恶臭气体。

　　生物技术的特点大致有[1]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源，而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型

　　二、生物技术在污染空气治理的应用

　　(一)固定化微生物技术是指通过物理或化学的方法将游离的微生物与特定的载体相结合，使其固定在某一空间区域内，以提高微生物细胞的浓度、保持较高的生物活性并能反复利用的方法[2]。微生物被固定后，载体为微生物提供了一个相对稳定的生存环境[3]。载体作为一种屏障，能在一定程度上减轻土著微生物带来的竞争压力、削弱原生动物的吞噬作用.

　　(二)生物强化处理技术为了提高处理的效果，从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：生物-活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除 1～3gCOD ，分解毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

　　(三)生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。所利用气态污染物的生物反应器设施可按为微生物的存在方式和水分、营养的添加方式的差异，可分为三类典型的净化技术：生物滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器，其优缺点如表1：

　　表1

　　(四)影响反应器性能的因素

　　填料、营养物、温度和pH值等因素都对反应器有一定影响。对于填料的选择一般基于以下原则：最佳的微生物生长环境、较大的比表面积、一定的结构强度、高水分持留能力、高孔隙率和较低的体密度。氮、磷和微量元素(钾、钠、钙、镁和铁)，一般它们的比例是BOD：N：P=100：5：1。一般的生物反应器可以在25～35℃下运行，很多研究表明，35℃是好氧微生物生长的最佳生长温度。

　　三、目前有待研究解决的问题

　　(一)在运行过程中很容易堵塞，所以填料的选择、填料表面性质的提高及其使用寿命还有待研究。

　　(二)筛选并鉴定出适合与特定有机物降解的细菌种类、接种方法和保存方法。

　　参考文献：

　　[1]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3(10)：28-35.

　　[2]Wang J-L (王建龙). Biological Immobilization Technologies and Water Pollution Control. Beijing： Science Press，2002 (in Chinese)

　　[3]Lin JE， Wang HY， Hickey RF. Use of coimmobilized biological systems to degrade toxic organic compounds. Biotechnology and Bioengineering，1991，38：273-279