1 精細化工行業及環境保護
精細化工行業在開展工作的過程中,會形成大量的人工合成有機物,這些有機物會不斷積累,排放到大氣環境當中,最終造成較為嚴重的環境污染。我國環保部門相關研究顯示,近年來我國的精細化工廠,每年都會被列入到污染企業的黑名單當中,并且多年來對其進行批評教育甚至政策懲罰均未見明顯起效。如何對精細化工行業的發展與環境保護之間的關系進行平衡,是我國精細化工行業在發展過程中需要著重考慮的問題。精細化工行業在生產過程中,由于會大量使用芳香族化合物或雜環族化合物來對需要的產品進行人工生產,導致這些無法被降解的化合物大量產生,在大自然的水源、土壤之中不斷富集,最終造成水源、土壤的嚴重污染。除了產品生產過程會對環境造成較為嚴重的污染以外,精細化工生產的工藝以及流程較為復雜,且生產周期較為漫長,生產的效率以及產品的數量受到實際反映情況的影響,因此在生產過程中經常會出現由于產品反應率低下造成原料大量過剩的情況,而這些廢棄物同樣會造成較為嚴重的環境污染。
對于精細化工行業的生產來說,由于其生產過程中的原料主要以有機物為主,因此在對有機物進行處理時,通常會選擇使用生物處理技術來對有機物進行處理,生物技術中的微生物將會有效的對有機物進行降解,從而達到環境保護的目的。但是隨著精細化工行業的快速發展,越來越多的人工合成有機物出現于人們的視野當中,生物降解性較為低下,因此,傳統的生物降解技術很難實現對當前精細化工行業有機物的全面降解。給予這種情況,有必要對精細化工以及環境保護之間的關系進行分析,并探究新的技術來對精細化工行業的可持續發展打下的基礎。
2 當前污水生物處理的現狀
現階段,我國精細化工行業在對生產過程中產生的污水進行處理時,往往選擇應用傳統的生物處理技術來對其進行處理。但是實際上,傳統的生物處理方式只能夠清除污水中最多約80% 左右的有機物,盡管對于環境保護有一定的幫助,但是卻無法達到國家排放標準的要求,傳統生物處理技術下仍然有相當一部分有害物質沒有有效的被降解。通過分析其根源后可以發現,在應用傳統的生物化工處理技術來處理精細化工生產產生的污水時,由于污水中一些有機物的存在,會導致微生物受到毒性侵害以及惡性抑制等作用,嚴重降低微生物的降解能力,甚至無法將生物降解的酶進行產出。盡管相關的研究人員對微生物的結構進行了一定程度的改變,但是仍然無法從根本上解決問題,傳統污水處理技術的長時間應用,使得精細化工工業污水無法得到有效的處理,最終影響污水治理的效果,并造成較為嚴重的環境污染。
3 精細化工生產中污水生物處理技術探索
3.1 應用生物遺傳技術來進行污水生物處理
當微生物對精細化工生產產生污水中的有機物進行降解時,主要是通過自身產生相應的酶來對化合物進行降解來完成的,而確定該種微生物能否實現對某一類有機物的降解,關鍵在于該種微生物能否產生降解該種有機物的酶。具體來說,微生物所產生的降解酶被分為適應酶和固有酶兩大類型。固有酶,顧名思義就是指微生物在遺傳以及繁衍時,自身通過一定的化合物質而合成的酶。而適應酶則不同,它是指微生物通過適應環境,掌握自身所處污水中較多的有機物,并通過一定的底物產生能夠將污水中有機物進行降解的酶。適應酶的產生意味著微生物能夠有效的適應環境,具備一定的特異性。生物遺傳技術就是通過分析微生物的特異性來充分掌握其變異情況以及針對性降級有機物情況,從而更加具有目的性的進行污染的治理。對精細化工行業產生污水進行處理時,需要充分掌握各種發生了變異性微生物的特性,并且根據所產生污水中有機物的類型來對微生物進行選擇,或是為具有特異性降解功能的微生物進行誘導。另外,細胞融合技術也是精細化工行業污水治理的常用技術之一,通過細胞融合技術的使用,能夠進一步提升污水處理的針對性和效率。現階段,我國在精細化工行業污水治理方面針對細胞生物學的研究已經位于世界先進水平,顯著增加了特異降解菌的總體選擇范圍,能夠處理較多種類型的有機物,最大程度的提升自身的降解效率。但是現階段我國針對污水中微生物降解相關的生物遺傳技術研究以及應用仍然存在著較多的缺陷,當前最常用的生物研究方式仍然是生物篩選,特異性更高的細胞融合技術以及變異性降解菌的誘導技術應用成功率并不是很高,這對于我國精細化工行業污水生物處理技術的進一步發展造成了較為明顯的阻礙。具體聯系污水寶或參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
3.2 應用基因工程技術來進行污水生物處理
近年來,隨著人們對基因工程研究的不斷增多,基因工程也逐漸成為精細化工行業污水治理的新選擇之一。在生物處理技術中所應用的微生物,它們的遺傳信息主要存儲在脫氧核糖核酸以及核糖核酸當中,因此,研究人員在研究特異性微生物降解菌時,可以先對這些特異性微生物生成酶進行基因組學相關的研究。通常來說,這種研究首先是對該生物的基因組進行提取,然后對遺傳物質的轉錄和復制過程進行人為的控制,調整特異性降解酶的合成過程,確保降解酶的存在并對降解酶所負責的催化過程進行分析,最終通過對微生物的基因進行調整,實現整個微生物遺傳過程的改變,實現精細化工行業產生污水的有效降解。
在使用基因工程技術來對污水進行處理時,首先需要專業人員對微生物細胞中的基因進行提取,然后通過事先設計好的方式來對基因進行重組,從而滿足微生物降解的需求。在污水處理中應用基因工程,能夠顯著提升酶所催化的化學反應的反應速度,從而更加快速的降解有機物,提升污水處理的效率。舉例來說,人們現階段所使用的各種微生物對石油進行降解時,降解的速度是十分緩慢的,整個石油的降解時長至要按照數十日來進行計算。但是通過基因工程的使用,降解速度過于緩慢這一問題便迎刃而解了,通過分析能夠提升石油降解效率的酶并對其進行基因重組,在幾個小時內便能夠實現對石油的降解。現階段,精細化工生產中的各種污染物半衰期普遍時間較長,因此與其他污水處理技術相比,基因工程在污水中有機物的降解方面的優勢十分明顯。通過分析反應酶并進行基因重組,能夠有效提升降解效率,而且,由于厭氧菌的處理時間較長,但是人工合成的工程菌在幾個小時內便能夠對污水中的各種有機物進行降解,提升降級效率的同時還減少了資金的投入。
基因工程的美好前景使得人們能夠通過人工培育的方法來培養一些具有針對性的生物菌,顯著減少原料生產產生的污染,并高效的處理掉精細化工行業生產所產生的大量芳香烴化合物、雜環化合物等,最終實現對環境的有效保護,使得精細化工生產過程中的環境污染問題得到有效的控制。同時,基因工程技術的出現也解決了傳統生物降解技術降解率不高、降解有機物不完全的問題,節約了資金成本的使用,這對于促進我國經濟發展以及環境保護均具有較為明顯的意義。
4 結語
綜合全文,在我國經濟快速發展的今天,環境污染問題及其后果也隨之顯現了出來,對于精細化工行業來說,其在處理生產污水方面同樣面臨著較為明顯的困境,越來越多人工合成復雜化合物的形成使得環境中的有機物不斷積累,嚴重影響了生態環境的穩定。因此,如何在保障精細化工行業發展的同時有效治理環境污水,是當前精細化工行業生產亟待解決的問題。而近年來,基因工程技術以及生物遺傳技術的使用為精細化工行業的可持續發展提供了一種新的思路,因此在未來,可以更多的應用以上兩項技術來對精細化工行業的污水進行處理,實現環境的有效保護。(來源:成都師范學院)


