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1、环境新技术现状与发展蒋文举(四川大学建筑与环境学院)环境技术与环境产业环境生物技术环境新材料技术清洁生产技术环境生态技术环境新技术现状与发展1环境技术与环境产业1.1环境技术环境技术是指能节约或保护能源和自然资源、减少人类活动的环境负荷从而保护环境的生产设备、生产方法和规程、产品设计以及产品发送的方法等1环境技术与环境产业硬技术:污染控制设备、环境监测仪器以及清洁生产技术软技术(操作及运营方法):废物管理(如物料再循环、废物交换)保护环境的工作与活动:环境规划、环境评价、环境标志设计、环境信息系统的研制与维护等一系列管理活动与智能活动1环境技术与环境产业1.2环境新技术(
2、1) 环境生物技术(2) 环境新材料技术(3) 清洁生产技术(4) 环境生态技术1环境技术与环境产业1.3环境产业定义:满足用户的环境需求并从而创造出经济价值的产业产业Ⅰ 末端控制技术。产业Ⅱ 洁净技术。产业Ⅲ 绿色产品(或称洁净产品)。产业Ⅳ 环境功能服务。2环境生物技术定义:利用生物体,生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对环境进行监测、评估、以及整治和修复有关的单一或综合性的现代化手段。2环境生物技术2.1生物监测传统的生物环境监测以化学分析即用成熟的仪器和生物分析(如鱼的毒性测试)为主,当代生物技术的发展有望增加相关的新手段,如通过测定微生物
3、的酶和细胞基团等监测环境的变化。目前研究较多的有生物发光菌、氰菌、卤素呼吸菌、苯乙烯降解菌和兰贻贝等,主要监测水体中的有害物和海水藻类的爆发。2环境生物技术美国的许多学者对细菌中的荧光基因进行克隆,转移到具有分解能力的特种微生物体内,具分解能力的菌体中就有了特定的荧光标记。通过对荧光菌和荧光量的监测可以达到对专门细菌的跟踪,并可以了解到它们与其它菌株之间在分解过程中的关系。2.2生物修复技术(1)植物修复近20年来,人们认识到植物吸收可以作为各种污染物的生存介质包括土壤、沤制物、排水和灌溉水等的净化技术开发。目前已有利用沙漠植物去除科威特石油污染土壤中的石油。用植物降解有
4、机染料、有机氯化物、塑料、吸收土壤中的盐类和去除排水中的营养物等研究工作。2环境生物技术(2)微生物修复石油污染已分离出多种可降解石油污染物的微生物,并对微生物降解石油污染物的机理有了较清楚的认识。研究表明:可降解石油的微生物具多样性,包括细菌、真菌、酵母和菌团。2环境生物技术在科威特石油污染土壤进行的微生物修复工程表明,去除石油污染物效果明显,15个月土壤中碳氢化合物可降解85.6%~94%。在另外一个固废收集点,水泥混凝土层下土壤受到矿物油污染,最大矿物油浓度为30000mg/(kg土壤),污染层扩展到地下5m,估计土壤总量约50.0m3,但没有进入地下水。2环境生物
5、技术有机氯化物污染具降解有机氯化物的微生物有细菌和真菌。日本Kimitu市开展了生物修复工作,该市地下水受三氯乙烯(TCE)污染,浓度为200μg/L。将甲烷、氧气、硝酸盐和磷酸盐注入地下水,7d后,甲烷浓度逐渐降低到检出限,2个月后观测到TCE去除率达5%~20%,而对照区TCE无明显减少,表明甲烷氯化菌可降解TCE。2环境生物技术聚合物污染塑料污染问题:1)生产可降解塑料制品.2)寻找能降解塑料的微生物.2环境生物技术2.3污染物降解与去除(1)固体废弃物处理对含有有机质的固体废弃物如污泥、海岸沉积软泥、城市生活垃圾和海藻等,甲烷发酵仍是主要处理方法。(2)有害气体的
6、固着生物处理广泛地用于各种臭气的处理中。2环境生物技术(3)废水处理城市生活污水处理中广泛应用生物处理技术。此外,好氧、厌氧生物反应器广泛地用于各种工业废水处理过程中。同时,已分离出各种各样的微生物以满足各种废水处理需要。2环境生物技术2.4清洁技术与清洁能源利用生物技术将废弃物循环利用一直是重要的课题之一,在许多方面均有试验性工作,如:用城市固废堆肥,利用污泥生产生物肥料。生物制氢:将碳氢化合物转化成氢气2环境生物技术3环境新材料技术定义:具有良好使用性能或功能,对资源和能源消耗少,对生态与环境污染小,再生利用率高或可降解循环利用,与生态环境相容和协调或对环境有一定净化
7、和修复功能的材料。特征:1)具有良好使用功能;2)具有较高资源利用率;3)对生态环境无副作用。3.1环境材料的研究与开发近年来,环境材料的研究方向主要集中在净化环境、防止污染、替代有害物质、减少废弃物、材料的资源化、利用自然能等方面。3环境新材料技术纯天然材料的开发和利用;环境兼容性涂层材料;汽车尾气净化用催化剂材料;生物降解材料;可再生及可循环制备和使用的材料;环境工程材料;降低环境负担性的材料加工工艺和技术;其它环境协调性材料及产品。3环境新材料技术3.2开发少污染的先进结构材料(1)高强、高模、低密度(高比强度、高比模量