水污染治理中生物強化技術應用分析

鄭瑞欣

（中山市水務局，廣東 中山 528400）

近年來，生態(tài)環(huán)境污染問題已經引起了社會各界廣泛關注，我國制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，進一步提高了對生態(tài)環(huán)境保護和污染治理工作的重視程度。環(huán)境保護部門需要提高對技術應用的重視程度，建立健全管理體系，從而對技術應用效果進行科學評估，在此基礎上對技術進行創(chuàng)新性優(yōu)化[1]。生物強化技術是在傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)的基礎上，引入具有特定功能的微生物，目的在于實現污染治理目標，并降低整體作業(yè)成本。目前生物強化技術已經廣泛應用于水環(huán)境污染問題治理中，且在實踐過程中趨于成熟。

1 生物強化技術的應用原理及優(yōu)勢

1.1 應用原理

近幾年，生物強化技術在應用時已經發(fā)揮了更加顯著的效果。這項技術是指在傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中，增加具有特定功能的微生物，提高其對有機物質的降解能力，對污染問題進行全面改善。目前這項技術已經廣泛應用于各類環(huán)境污染治理項目中，例如該技術可以對高濃度有機廢水進行全面治理，因為廢水中含有大量有毒、有害物質，以及一些難以降解的有機物質，不僅會增加污染問題的治理難度，還會導致污染范圍不斷擴大，對居民日常生活造成不良影響，因此環(huán)境保護部門應該提高對這一技術的重視程度。

在使用生物強化技術時，主要利用生物強化功能對污染問題進行全面治理。在對強化菌種進行選擇時，工作人員可以從自然界中獲取，但工作人員要對菌種進行仔細篩選，還要充分考慮各項環(huán)境因素的影響，特別是對土壤和水體要進行分離篩選。在得到合適的菌株后，工作人員需要對性能進行全面測試，并且通過測試其降解性能，確保菌種在使用時更加安全穩(wěn)定。菌株接受突變劑之后，可以發(fā)酵培養(yǎng)單一菌株，這種菌株在使用時具備更好效果[2]。

在進行商業(yè)菌種的選擇時，需要對液體菌劑和干化菌劑降解性能進行全面確認，保證菌種在使用時具備有效清除污染物質的效果。一些兼性菌、異養(yǎng)菌以及自養(yǎng)菌，在使用時具備不同功效，需要根據污染環(huán)境的治理要求，選擇合適菌種。在使用商業(yè)菌種時，可以縮短微生物培養(yǎng)時間，同時提高微生物濃度指標；在使用基因工程菌時需要特定基因，并需要獲取多質粒新型菌種，還需要對病毒質粒和微生物進行重新組合，才能滿足治理工作的需求。微生物可以對水體中多種污染物質進行有效降解，并具有抗金屬功能。工作人員可以將兩種及以上微生物進行有效融合，借助細胞融合技術，將其放置在恒化器中進行有效培養(yǎng)，進一步提高新型菌種的生長速度[3]。

1.2 應用優(yōu)勢

利用生物強化技術開展水污染治理工作，可以降低各項工作開展成本。將這項技術與活性污泥技術進行有效融合，可以進一步拓寬應用范圍，也不會出現污染物質轉移等現象。這種技術屬于新型生物工藝，主要是通過配置菌種，發(fā)揮菌種特殊能力，將其投放到被污染的水環(huán)境中，可以將污染有機物質轉化為無污染的無機物質。而且在對被污染水體進行治理時，不會產生二次污染等問題。傳統(tǒng)水污染治理技術在應用時經常會引發(fā)二次污染，主要是因為傳統(tǒng)工藝中存在藥劑成分，會導致未被污染的水體結構發(fā)生嚴重改變[4]。

生物強化技術的應用技術參數更高，各項工作程序在實際操作時更加簡單快捷，工作人員可以將已經制備完成的生物菌投放到污染水體中，通過微生物的快速降解和代謝，對污染物質進行全面凈化，縮短人工作業(yè)時間和成本；將生物強化技術與信息化技術進行有效融合，可以通過對水環(huán)境進行自動監(jiān)測，對各項技術實施效果進行評估和改良。在對高濃度和高鹽污染水體進行處理時，生物強化技術應用靈活性更大，在對一些存在毒性物質污染的水體進行治理時，也可以應用這項技術。工作人員需要制定針對微生物的選育系統(tǒng)，盡可能縮短選育技術試驗次數，避免出現微生物菌群退化等問題，促進環(huán)境治理工作可持續(xù)發(fā)展[5]。

2 影響生物強化技術應用的因素

在進行污染問題治理時，生物強化技術應用會受到多方面因素的影響，導致無法滿足治理要求。尤其是在對菌種進行投放時，如果工作人員沒有對區(qū)域內實際情況進行全面了解，菌種投放數量不合理，就會影響治理工作的開展。通常情況下在對污染問題進行預防和處理時，需要選定區(qū)域精準投放，并且根據區(qū)域內污染源的具體情況，選擇正確的投放數量，才能進一步提高環(huán)境保護水平。如果工作人員理論基礎比較薄弱，實踐能力比較差，在對區(qū)域內環(huán)境污染情況進行調查時，沒有提取全面數據，也無法保證信息應用的真實性，就無法為菌種投放方案制定提供有效數據支持。在進行實際投放時，工作人員存在的操作失誤等問題，也會降低治理效果，例如工作人員選定的菌種活性比較差或應用穩(wěn)定性過低，在使用期間就無法滿足污染物質降解要求。如果工作人員沒有及時發(fā)現并解決相關問題，就會對后續(xù)各項操作產生較大影響。在對菌種進行投放時，對投放技術應用存在較高要求，如果工作人員自身存在嚴重失誤，就會加重水環(huán)境污染，還會對生物強化技術的應用產生不良影響[6]。

因為在對大多數污染物質進行治理時，都是通過直接投放菌種的方式實現治理目的，但是在實際投放時，會受到其他因素影響，導致投放效果比較差，例如微生物被原生物吞噬，就無法滿足水污染治理要求，還會增加治理成本。如果工作人員沒有對這種投放情況進行全方位監(jiān)測，無法及時發(fā)現這一問題，也沒有制定有針對性的方案對其進行全面處理，就會引發(fā)更嚴重的后果。在實際操作過程中，工作人員應用固定化技術，可以降低菌體流失問題的發(fā)生概率，還可以進一步去除污染物質。

水環(huán)境內部的營養(yǎng)物質含量，也會對技術應用效果產生一定影響，大多數微生物需要足夠營養(yǎng)物質才能正常生長，所以工作人員在對污染問題進行處理時，要對水環(huán)境內部的污染物質含量進行全面監(jiān)測，并通過降低或增加營養(yǎng)物質含量等方式，確保水環(huán)境能夠滿足微生物生長需求。工作人員要保證水環(huán)境內部具備足夠微量元素，例如磷蛋白元素等，通過對營養(yǎng)物質占比進行適當調整，為微生物生長提供良好環(huán)境，實現污染物質降解目標和要求[7]。

3 水污染治理中應用生物強化技術的作用

3.1 改善污泥性能

水污染問題產生原因比較復雜，如果區(qū)域內居民將生活污水直接排入水域中，或者在進行工業(yè)生產時沒有對被污染廢水進行無害化處理，就將其排入周邊河流中，就會引發(fā)水體污染問題。要從根本上提高水污染治理效果，工作人員需要借助生物強化技術開展相關工作，例如在對污泥性質進行改變時，可以使用生物強化技術增強污泥活性，提高污染物降解效率。傳統(tǒng)水污染治理技術在應用時，無法對污泥性質進行全面改善，所以治理水平比較低。在使用生物強化技術時，可以采用靈活操作方式，對污泥性質進行全面改良，還可以提取相關數據信息，為后期開展各項工作提供理論支持。工作人員需要對這項技術的應用要點進行全面了解，并提高自身實踐能力，才能充分發(fā)揮技術效果。生物強化技術主要是通過微生物選育，實現污染物質降解，這種處理方式整體建設成本比較低，可以作用于大多數污染環(huán)境中，能夠最大限度提高水污染治理質量和效率[8]。

3.2 實現基因轉移

在對水環(huán)境污染問題進行處理時，借助生物強化技術可以進行基因轉移。在治理工作開展前期，工作人員可以對污染物質進行有效篩選，通過選定具備特定代謝基因的微生物，開展治理工作。這種微生物降解能力更強，將生物強化技術與微生物進行有效融合，不僅可以提高整體治理水平，還可以降低經濟損失問題的發(fā)生幾率，同時還能提高用水安全性。利用生物強化技術進行微生物培育，可以促進微生物與自然之間進行快速基因轉換，并為微生物生長創(chuàng)造良好空間環(huán)境[9]。

3.3 構建水污染治理系統(tǒng)

在構建水污染治理系統(tǒng)時，可以利用生物強化技術對系統(tǒng)進行有效管理。工作人員利用微生物對水環(huán)境中的污染物質進行有效降解，在對污染物質進行處理時，可以保證水體能夠滿足排放要求。但在進行微生物選擇時，必須通過精確篩選獲取合適的微生物，才能充分發(fā)揮降解效果。在對誘變微生物進行篩選時，可以得到氮源或碳源，這些微生物新陳代謝能力比較強，也可以對污染物質進行有效降解，這種治理方法主要是通過微生物的游離或依附狀態(tài)，對污染物質進行降解處理，實現將污染物質分解的目標。要促進水環(huán)境污染治理工作有效開展，需要將生物強化技術與其他生物修復技術進行有機結合，再對污染物質進行處理，同時對生態(tài)環(huán)境進行全面修復。因為大多數污染水體處理程序過于復雜，將多種治理技術進行有效融合，可以促進工作順利開展。工作人員還可以根據區(qū)域內環(huán)境治理要求，構建現代化管理體系，通過利用現代高科技提高污染治理效果。在對水污染治理系統(tǒng)功能進行優(yōu)化和完善時，需要增強系統(tǒng)抗負荷沖擊的能力，才能促進系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

傳統(tǒng)治理技術在應用時，難以通過對系統(tǒng)進行升級實現各項治理目標。使用生物強化技術時，可以利用微生物選育對污染物質降解過程進行簡化處理，縮短各項工作開展時間，還可以提高微生物降解能力，確保水污染治理系統(tǒng)在應用時能夠發(fā)揮更好效果。在處理污染問題時，也可以在現有活性污泥系統(tǒng)中加入適量苯酚降解菌株，以提高治理效果；還可以利用EMS菌劑培養(yǎng)生物膜或者活性污泥處理垃圾滲濾液，相關產品也具備環(huán)境保護效果。

使用生物強化劑可以縮短生化系統(tǒng)啟動時間，進一步降低作業(yè)成本。生物強化劑在使用時，可以全面彌補傳統(tǒng)治理技術的不足之處，并降低各方面因素對治理工作的不良影響。因為在對污染問題進行處理時，各項工作的開展會受到多方面因素影響，如果菌種投放數量不符合處理要求或投放方式存在較多問題，會增加整體作業(yè)成本，無法滿足治理效果，因此工作人員需要利用生物強化技術提高系統(tǒng)啟動速度。工作人員在進行技術應用時，還要采用創(chuàng)新性操作方法，對影響因素進行深入分析并提出解決方案，充分發(fā)揮生物強化技術的應用價值。

4 生物強化技術處理方法介紹

4.1 固定化生物強化處理

固定化生物強化技術主要有吸附、包埋以及交聯等方法。吸附方法是在應用時借助物理吸附手段，將水環(huán)境中的污染雜質進行全面清除；包埋技術是借助凝膠作用，將水中微生物引入到載體內部，進一步提升污水處理效果，這項處理方法在使用時，操作形式更加簡單，屬于常規(guī)性治理技術，且治理效率比較高；在進行交聯方法應用時，工作人員可以促進固定化載體與微生物細胞之間的相互聯系，從而對水環(huán)境污染問題進行有效治理[10]。

4.2 共代謝處理

生物強化技術的共代謝功能比較強，因為大多數水環(huán)境污染物質很難通過微生物進行全面降解，這就導致水環(huán)境污染問題變得更加嚴重。在污染水體中添加其他微生物，對污染物質進行降解，可以有效利用微生物改變污染物質內部結構，實現污染問題治理目標，也可以在水環(huán)境中添加營養(yǎng)物質，與微生物形成共代謝，進一步提高治理效果。污染物質中的微生物被降解之后可以形成新的物質，例如形成氧化酶，這類物質在長期作用的影響下，也可以改變污染物質的結構，進而利用微生物強化技術對其進行有效處理。

4.3 污泥處理

被污染水環(huán)境中如果存在大范圍污泥，在開展治理工作時，可以通過添加微生物菌群并添加滲透液，對生物膜進行有效處理，進一步提高污染物質治理效果。添加微生物菌群，可以提高生物強化技術應用效果，并縮短水污染治理系統(tǒng)的響應時間；使用微生物菌群，可以調控污泥性能，還可以對污泥濃度數值進行全面驗證，從而提高污泥沉降性能。

5 其他注意事項

在進行菌種投放時，主要存在直接投放和共代謝物質投放兩種形式，工作人員在選定投放形式后，要對菌種投放數量進行有效控制，從而提高菌種存活率和應用穩(wěn)定性。

工作人員要積極借助智能化終端和軟件，對技術應用參數進行全面提取，通過對各項數據進行信息化處理，為后期工作開展提供有效數據支持。在對菌種投放數量和方式進行控制時，盡管各項操作形式比較簡單，但會受到人為因素影響，因此工作人員需要全面了解區(qū)域內水污染的范圍和比例，在此基礎上選擇正確投放方式。

6 結語

綜上所述，利用生物強化技術開展水環(huán)境污染治理工作，需要引進更加專業(yè)的技術人員，才能促進各項工作順利開展。生物強化技術對污染物質具備更好降解效果，且能夠對難降解的有機物進行降解處理。在對水污染問題進行處理時，工作人員需要根據區(qū)域內污染問題的實際情況，選擇正確的技術應用形式，才能從根源上解決問題。利用生物強化技術開展相關工作，可以全面改善周邊生態(tài)環(huán)境，從根源上對污染問題進行預防，促進生態(tài)環(huán)境保護工作更好地開展。