生物表面活性剂在环境生物工程中的应用

　　摘要：生物表面活性剂作为一种在特殊条件下对微生物进行培养所产生的代谢物，在科学技术的发展更新中逐渐显现出了其良好的环保功效，在当前的环境生物工程中对于合成活性剂有着更为明显的应用优势。本文将结合笔者的学习心得与资料查阅，对生物表面活性剂在环境生物工程中的应用优势进行分析，并对其在环境生物工程中的具体应用予以介绍，同时对其应用发展前景提出了自己的看法。

　　关键词：生物表面活性剂；环境生物工程；应用

　　中图分类号：X17文献标识码：A文章编号：1671-2064（2017）24-0018-02

　　近年来，生态环境在化学物品的侵扰下遭到了较为严重的破坏，对人们的生活造成了二类的影响，随着生活质量的不断提升，人们对生态平衡与环境保护问题逐渐提高关注度，我国也逐渐开始利用生物表面活性剂去解决一定的环境问题，通过在环境生物工程中的应用，在改善环境问题方面取得了一定成果。从笔者所查阅到的资料来看，当前我国应用生物表面活性剂尚处于初始发展阶段，而随着技术的不断更新进步，生物表面活性剂的应用范围也在逐步拓宽，环境生物工程所带来的经济效益与社会效益也逐渐显现出来。

　　1生物表面活性剂的概述

　　通常来讲，生物表面活性剂指的是由天然微生物或是动植物、天然表面菌群所生成的一种活性调节物质[1]。生物表面活性剂在治理污染与生物补救方面有着良好的应用效果，许多紧急生态污染事故处理过程中，都大量应用了生物表面活性剂，结合现场情况，采用专业手法去实现对事故现场的综合治理。此外，对生物表面活性剂进行提纯之后，其抗污染性能会进一步提升，值得注意的是，不同的生物表面活性剂配方对不同有机溶解物质的溶解度有所不同。生物表面活性剂有着非常多的种类，究其共性会发现其均具有能够作用于大气、水资源以及污染源固体资源的天然化合物。

　　2生物表面活性剂在环境生物工程中的应用优势

　　利用生物表面活性剂的天然组成成分，再加上人工的提升技术与配方，能够有效加速烃类物质与有机污染物的降解过程中。生物表面活性剂在环境生物工程中的应用优势有以下几点：

　　2.1生物处理成本低廉

　　当前，在人类的生产活动中所造成的环境污染问题日益加剧，在发生的许多紧急环境安全事故处理当中，通常会花费大量的人力、物力与财力。而生物表面活性剂的研制，主要是为了设计出一种价格低廉且使用门槛也低的生物补救技术，是解决紧急环境问题的不二之选。正是因为其成本低廉、操作简便，所取得的处理效果较为明显，所以在环境生物工程中有着明显的应用优势。

　　2.2生物处理效益较高

　　生物表面活性剂使用的是现场接种微生物技术，在处理污染物质与工业废料方面都有着不错的适用性，再加上生物表面活性剂技术有着非常高的处理效率，近年来国家上都加强了对天然生物活性剂的研发，取得了长足的进步。随着人们生活质量的提升，对于环境污染问题重视度更高，生物表面活性剂所研发的系列产品虽然能够在短时间内解决环境污染问题，在其发展道路仍然需要稳扎稳打。

　　2.3生物补救技术对环境生物污染工程的有效处理

　　在生态环境不断遭受污染破坏的形势下，人们逐渐认识到了生物补救技术与环境生物污染之间的联系，而具体的处理过程离不开生物表面活性剂的应用，凭借生物与合成表面的活性成分，有效地增加憎水化合物、亲水化合物之间转化的生物可利用性。

　　3生物表面活性剂在环境生物工程中的具体应用

　　3.1污水处理

　　在废水处理的具体过程当中，采用的生物方法主要是应用活性污泥微生物菌群去有效去除废水中的重金属例子，并且中和污水当中的毒性元素，进而达到污水预处理的目的。然而从目前的污水处理实际情况来看，为处理掉污水中的重金属离子所广泛采用的方法为氢氧化物沉淀法，凭借氢氧化物降低的溶解度去除污水中的重金属离子，不过从实际的应用效果来看，并没有取得良好的预期效果。此外，人们还尝试过用浮选法去处理污水，但这种污水处理方法极易造成水源的再度污染，同样不适用。为应用生物表面活性剂去进行污水处理，能够取得良好的处理效果，能够有效去除污水中的重金属离子。不过，根据笔者的资料翻阅实际情况来看，相关研究仍然较少，所幸该种方法已逐渐受到了人们的重视。

　　3.2生物修复

　　为有效去除土质当中的有机污染物，可利用生物表面活性剂将污染物分开、增加溶液与乳化，进而提升动植物的利用价值，加速污染物体的讲解，有助于生态环境的修复。在此过程中，由于可以直接使用发酵液这种生物表面活性剂，能够有效节省其分离提取与纯化的成本又如，使得生物在现场进行生物修复有机污染物的应用潜力非常大，有着较为可观的发展前景。

　　3.3重金属提取

　　其一，应用生物表面活性剂，能够直接萃取到重金属；其二，生物表面活性剂能够活化土质当中的重金属。实际上，植物在自我修复的过程中，土质中所富含的重金属并没有发挥其作用效力，而利用生物表面活性剂将其中的重金属予以活化，则可利用重金属的效力去强化植物的自我修复效力；其三，重金属离子浮选。在重金属含量较低的离子浮选过程中，生物表面活性剂主要发挥两种效能：起泡剂与捕收劑，有着良好的应用效果。

　　3.4含油污泥预处理

　　在工业生产过程中，经常会由于操作方面的失误而导致留下部分含油污泥，在该类污泥当中含有烃类物质，而对于微生物而言，烃类物质含有非常强的毒性，所以在采用微生物对含油污泥进行处理之前，首先要对其进行预处理，具体来讲即是对含油污泥进行脱油处理，此时便可运用到微生物代谢产生的表面活性剂去处理含油污泥，利用表面活性剂的强大增溶性能，可有效降低烃类物质较强的吸附性，进而将烃类物质从含油污泥中分离开来，实现了对污泥的脱油处理。

　　3.5农药污染处理

　　在农业生产加工当中应用生物表面活性剂，能够有效降低农药施加所带来的污染，在农业害虫与城市卫生害虫均匀分布方面，有着非常重要的防治功效。生物表面活性剂还可作为难溶解的高毒杀虫剂配方，如芽孢标菌在两个菌株可形成一类糖脂肽类物体，将其应用在差冲击硫磷中作为固定乳化剂，能够有效乳化其他液体无法溶解的高毒杀虫剂，但面对固体毒性较高的杀虫剂与碳氢化合物时，没有此类效果。通过实践表明，将枯草芽孢标菌MTCC242所产生的表面活性剂（400μg/mL）添加到含有α-和β-endosulfan的溶液当中，能够有效提升生物降解速率[2]。

　　4生物表面活性剂的发展前景与建议

　　从目前来看，生物表面活性剂投入市场生产的数目并不多，有许多的产品仍然处在试验阶段，无法进行大规模的生产，在人们的日常生活中难以见到，导致这一现象的主要原因在于相关原材料、发酵以及下游技术等因素限制，由于这些环节的应用成本非常高，所以才造成其生产规模难以扩大，不过从科技发展的趋势来看，笔者认为这些问题在今后的发展中都会得到很好地解决，生物表面活性剂大规模进入市场指日可待[3]。而针对现阶段的问题，我们所需要做的主要有以下两点：一方面，要选择高产的菌株，对其进行重点培育，进而构建完整且系统的基因菌群；另一方面，要采用科学合理的试验方法对生物表面活性剂进行快速检验，开展菌种开发工作，对具有应用发展潜力的菌种进行合理的测评。

　　5结语

　　综上所述，从当前我国对生物表面活性剂在环境生物工程中的应用来看，其在生物修复、含油污泥处理、污水处理以及重金属提取方面有着较为广泛的应用。在社会经济与科学技术的不断发展当中，生物表面活性剂也在不断完善，而随着原料的扩展以及下游技术的创新，使得生物表面活性剂得以大规模生产，鉴于其较强的环境综合治理能力，在未来有着广阔的发展潜力与应用前景。

　　作者：王烁铭