Околната среда и биотехнологиите. С увеличаване на населението в световен мащаб и развитието на индустрията, стават все по-сериозни екологични проблеми. При разглеждането на тези проблеми на биотехнологиите, която тя играе все по-голяма роля, особено по отношение на разработването на нови или подобряване на съществуващи методи за третиране на отпадъци. Последни процес рафиниране на необичайно отпадъци ще се основава на използването на микроорганизми. като нови, неизвестни досега, или изкуствено създадени катаболните способности.
Процесът на минерализация на органични отпадъци се основава на използването на активната утайка. Тя е разработена през 1914. От тогава тя е била значително подобрена, става все по-сложен и продуктивен и се използва по целия свят днес за преработка на отпадъци.
Също така, високи очаквания и биоинженерство. Развитие на биосензори ще наблюдава и контролира условията на околната среда. Биоиндикатори наречените живи организми или на техните общности, жизнените функции са тясно обвързани с определени екологични фактори, които могат да бъдат използвани, за да ги оцени.
Методи за почистване отпадъчните води и на емисиите, обезвреждане на твърди битови отпадъци, както и въпроси, свързани биоиндикация и биологичните изпитвания - методи за оценка на състоянието на околната среда на реакциите на живите организми - ще бъдат обсъдени по-подробно в съответните раздели на специални предмети "Лечение технологии Вода", "почистване газ технология" "Индустриален екология", "мониторинг".
Какви са основните биотехнологични процеси, използвани в практиката на екологични технологии.
Биологичното пречистване на отпадъчните води
Има микроорганизми. за които замърсяването, съдържащо се в отпадъчните води. са хранителни вещества. Ранно XX век е революция в общински съоръжения, когато метод е предложен аеробно биологично пречистване на отпадни води с активна утайка - сложна смес от микроорганизми. Въпреки, че това изисква агитирам течността и въздуха непрекъснато го проветрявам, този метод позволява да се обработват големи количества отпадъци с различни замърсители - от домакинство за промишлени.
биосорбция
Биосорбция на тежки метали от отпадъчни води. Конвенционални пречистване на отпадъчни води ги премахва от основно органично замърсяване. Ако поток съдържа тежки метали като мед. никел. хром. олово и други, изискват допълнителни методи за почистване, като биотехнологиите. Има определени видове микроорганизми. който може да бъде нанесен върху себе си (Sorb) метали, разтворени в течността. По този начин концентрацията на метал се увеличава, така че biosorbent след термична обработка може да се разглежда като суровини за производството на цветни метали.
Biocomposting твърди отпадъци
Аналогово аеробно пречистване на отпадъчни води е аеробна biocomposting твърди отпадъци. Твърди отпадъци се смесва с микроорганизми разпадащи вредни замърсяване и баласт материал трева тип. който осигурява достъп на кислород към микроорганизмите. Това ви позволява да включите отпадъци в тор, или просто да ги използват като легла за пътно строителство и други поводи.
Метан ферментация на твърди отпадъци
Дори през 1776 г., Volta открили, че блато газ съдържа метан. Но само много по-късно тя беше определена от ролята на анаеробни бактерии в този процес. С 1901 се използва успешно анаеробно разграждане на излишната утайка активирана утайка. образувана от биологичен инсталацията за пречистване на отпадъчни води. В резултат на ферментация газ се произвежда съдържащ 65% метан и 30% въглероден диоксид. който и може да се използва за отопление. Процесът се извършва в специално оборудване - биореактори. където натрупан газ е под натиск. Разградения шлам, освен ако той съдържа висока концентрация на тежки метали. успешно се използва като тор. Той е най-добрият източник на седимент състав, и почти няма патогени.
Метан ферментация използва и за рециклиране на концентриран течен отпадък, докато неговата скорост на потока е по-малко, отколкото в случая на аеробна биологична обработка с активна утайка. От средата на ХХ век процеса на анаеробно разлагане за производството на биогаз е станал много популярен за отпадъци от животновъдните стопанства, особено в топлите страни като Китай и Индия.
Биологично пречистване на газови емисии
Много емисиите съдържат вредни или интензивно миришещи примеси. За да почистите ги използват биофилтри, пълни с опаковки, които са осигурили специални микроорганизми. Замърсителите, адсорбирани върху опаковката и след това се неутрализира и консумирани от микроорганизми.
Биоразграждането на замърсяване масло върху почвата и водата
Когато разливи на масло, използващи биотехнологични методи за възстановяване на замърсени площи, който се третира с специално отглеждани петрол окисляване микроорганизми, въвеждане на различни добавки за тяхното подаване на азот и фосфор, който позволява използването на петролни въглеводороди, превръщането им в микробна биомаса и въглероден диоксид.
Биоразграждането на химически пестициди и инсектициди
За контролиране на плевели и вредители по растенията често използват химически пестициди и инсектициди. Те работят усилено и за кратко време, не неприятели и плевели в третираната зона. Въпреки това, по-нататъшни проблеми възникват: химически пестициди представляват опасност, оставайки по растенията или въвеждане на природен повърхността на водата. За да се избегне това, разработена биологични продукти от специфични микроорганизми или ензими. което позволява да се ускори разграждането на пестициди.
Борбата срещу натрупването на метан в мините
Ние често чуваме за експлозиите в мини, причинени от нарушаване на условията за използване. От метан в мини твърди безплатни: нужда от много силна вентилация, за да се намали концентрацията под граница на взривоопасност. Биотехнологии предложи да се направи една мина - загуба преспи - спиране на микроорганизми, способни да отнемат метан. Това позволява да се намали концентрацията на метан. Счита се също използването на метан проекти аспирират от вентилационни шахти за непрекъснато култивиране на тези микроорганизми и тяхното използване за излишък храна протеин.
Десулфуриране на нефт и въглища
Има микроорганизми, които могат да превърнат сяра от сулфид и меркаптани в елементарна сяра. Чрез използването на тези микроорганизми се развиват въглищни технологии серен двуокис и масло. В резултат на това гориво и енергия, както и превозни средства моторно гориво става все по-щадящи околната среда - това дава по-малко емисии на серен диоксид в атмосферата.
Обогатяване на въздух с кислород
Въпреки, че въглероден диоксид - дишане продукт на много живи същества - се смята за безвредно, но при високи концентрации има неблагоприятно въздействие върху дивата природа и хора. Работата на много промишлени предприятия, топлоелектрически централи води до постепенно увеличаване на концентрацията му в атмосферата. Това може да доведе до глобално затопляне на Земята, свързан с така наречения "парников ефект". Това води до много неприятни последици за жителите на Земята.
Сега ролята на по-чиста атмосфера на въглероден диоксид играят тревисти растения и дървета, но намаляването на зелена покривка поради урбанизация подкопава самите основи на човешкото съществуване.
В компактна форма, тези проблеми възникват в организацията на системите за животоподдържащите на космически кораби, подводници и, общо взето, в ограничени райони на обитаване от хора. За да абсорбира издишания въглероден диоксид и попълване на загуба на кислород в такива сайтове отдавна е предложен култивиране микроводорасли (или цианобактерии) хлорела. че излагането на слънчева светлина може да реши този проблем. Може би тази техника ще продължи да се използва по-голям мащаб, например за улавяне на емисиите на въглероден диоксид в топлоелектрически централи.
биоразградими полимери
Предмети от полиетилен. полипропилен и други пластмаси, буквално навсякъде около нас. Особено много пластмасови опаковки, които след употреба е най-често просто изхвърля. И тук е по принцип ценно свойство - устойчивост на разграждане от влага, светлина, студ и горещина, почвените микроорганизми - играе отрицателна роля. Глобус буквално залети използват пластмасови опаковки. Поради това, в някои страни, които се грижат за околната среда (САЩ, Германия, Англия), има ограничения върху използването на пластмасови опаковки. Вместо това, той осигурява пакет въз основа на полихидроксибутиратхидроксивалерат. или полилактат. или специално третирани нишесте. в смес с целулоза. Биотехнологии може да помогне за създаване на такива материали, въпреки че те са по-скъпи. Изхвърлени торбички или бутилки от такива материали в взаимодействие с почвата микроорганизми ще бъдат преобразувани във вода, въглероден диоксид, и биомасата на повечето микроорганизми, предотвратяване на планетата от отпадъци.
Прахове за пране с ензими
Сега това не е новина, че постигането на биотехнологиите. въпреки че се появи преди повече от 30 години. Ензими за тези прахове (протеазни), получени чрез биотехнологични методи.
Vermicultivation и koprokultivirovanie
Много селскостопански отпадъци и хранително-вкусовата промишленост могат да се обработват не само от микроорганизми (biocomposting или метан ферментация), но с използване на по-ниски организми - червеи. Сред тях има много ефективни вида - червени калифорнийски червеи, които "грайнд" на земята с различни органични отпадъци в чудесен тор. Нормалното състояние на гробищните паркове също е невъзможно без червеи. Това се нарича посока рециклиране vermicultivation. Между другото, ако в същото време е близо до натуралното селско стопанство за отглеждане на птици, излишъците червеите може и да служат като пилета храна, гъски и други птици.
Koprokultivirovanie е нещо подобно на ларвите на размножаване на мухи (те не бива да се превръщат в flys). Известно е, че мухи снасят огромен брой яйца, които са много бързо растящи, превръщайки се в червеи, докато рециклиране на всички видове отпадъци се гнило. Показано е, че ларвите са отлична храна за птици, както и за някои видове лечение - също за прасета и животни с ценна кожа (норки, например). Тази посока се нарича koprokultivirovaniem.
Въпреки че тези две области, строго погледнато, не попадат в обхвата на определението ни биотехнологиите. И все пак си струва да припомним за тях, тъй като те може да се използва във връзка с biocomposting.
Свързани статии