目前,人們對於工業廢水的處理一般采取物理法、化學法、物理化學法以及生物化學法,其中生物化學法是最受歡迎的一種處理方法。這種方法就是利用各種微生物,將工業廢水中的有機物和某些無機物分解,並使之轉化為無害無毒的無機物。不同的微生物可以淨化不同的汙水,芽孢杆菌能消除汙水中的酚,耐汞杆菌能吸收汙水中的汞。有一種細菌能把DDT轉變成溶於水的物質,並消除毒性。真菌能吃掉浮在水麵上的油類。枯草杆菌、馬鈴薯杆菌能消除已丙酰。溶膠假單孢杆菌可以氧化劇毒的氧化物。紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聚苯有分解作用。盡管微生物的本領高超,但它們對通氣性、酸堿度、營養物、溫差等都有一定的要求,因此,在使用時,必須要掌握好它們的生活規律。經過微生物處理後,水中仍能留下較複雜的化學汙染物,而且還不能除掉不斷增加的氨和磷。因此人們經常將幾種處理方法結合使用,即係統處理以達到最佳效果。
空氣中存在大量的汙染物質,如一氧化碳、硫化物等。空氣中的微生物也是汙染物,可使人體致病。但是微生物也有有利的一麵,可吸收汙染物質,減少空氣中汙染物含量。在采用微生物治理空氣汙染時,一般使用生物吸收法和生物過濾法。生物吸收法是利用微生物、營養物和水組成的微生物吸收液處理廢氣。生物過濾法是用固體顆粒吸收廢氣中的汙染物,然後由附著在固體過濾材料表麵的微生物將汙染物轉化為無害物質。
在處理固體廢物方麵,微生物也發揮著重要作用。生物處理固體廢物的主要方法有堆肥處理、厭氧發酵和衛生填埋等。這幾種方法主要是通過微生物的生命活動將其逐漸分解,從而達到穩定化、無害化、減量化和資源化。
除了在治理汙水、空氣汙染以及固體廢物中可以大顯身手之外,科學家們還發現,不少微生物都有產生類似碳氫化合物的能力。如一種分枝杆菌產生的黴菌酸,就類似於碳氫化合物。科學家們準備建造一個名副其實的“細菌油田”,將這些細菌放養在一起,供給足夠的飼料——二氧化碳,使它們快快生長繁殖,然後用特殊的辦法將它們收集,送到專門的工廠去“煉油”。據說,隻要掌握好條件,每畝水麵每年能生產3700桶原油。
小小微生物是人類好幫手,過去,它幫人類做了很多有益的事,今後,將有更多的微生物特別是經過生物技術改造的“超級微生物”,加入環境保護行列,為人類再立新功。
知識鏈接
在環境治理中,利用微生物作用的生化法因其投資少、處理效率高、運行成本低、二次汙染少等優點而得到越來越廣泛的應用。目前,環境微生物學已經成為環境工程專業一門較重要的專業基礎課,它是環境汙染治理與微生物學相結合而產生發展起來的一門邊緣性學科,其重點是研究汙染控製工程中涉及的微生物學問題。
開發地下空間
人類的祖先穴居於天然洞穴之中,隨著人類的成長,先民們漸漸走出洞穴,開始營造更加適合人類繁衍生息的居住環境。多少萬年過去了,人類在自身發展的同時,創造了燦爛的現代建築與城市。但是,當城市裏的樓群變得密集、馬路變得擁擠時,人類又不得不重新提出了開發地下空間的宏偉構想,並開始付諸實踐。
早在20世紀下半葉,世界發達國家已經開始開發利用地下空間了,現在日本大城市的淺層地下空間開發得已經差不多了。另外,瑞典、挪威、芬蘭這些國家城市地下空間開發得也比較好,有好多地下音樂廳、遊泳池、運動場。
美國著名的地下大樓建築設計家戴維·貝內特設計建造的地下摩天大樓“土木與礦山工程大廈”,露出地麵部分僅高7米,裏麵是光熱設備,而大廈鑽入地下深40米,是實驗室和辦公室。有3層樓是從冰成岩裏鑿出來的,坐落在一塊75厘米厚的石灰石岩層上。這種房屋的屋頂上安裝的一套反射透鏡裝置,可以將陽光投射到18米以下的地方。更令人感興趣的是樓頂上的“眺望窗”猶如地麵上高層建築的觀光鏡,通過一係列的透鏡和平麵鏡,將街上景色投影到最低的一層。新技術的發展,使人類有可能在地下建築舒適的工廠、辦公室、商店、醫院、學校和宿舍。在未來的若幹年,將會有越來越多的人到地下工作和生活。
日本一家公司擬訂的方案,初步設想在地下200米的深層用直徑200米的管道來構建地下城市。地下城市的季節、氣候、溫度、濕度、通風、光照等全部用電腦等高科技手段進行控製。為了解決地下空間的交通問題,日本的一個公司建議城市間用地下飛機,這種飛機沒有兩翼,僅有機身,形成城市間的飛機高速交通網。這種飛機不是在空中飛,而是在隧道裏麵開,在地下50米以下深層開發的隧道裏麵,以600公裏/小時的速度飛行。這種地下飛機不需要駕駛員,而是由遙控中心來遙控,這種飛機其實就是在部分真空的地下隧道中行駛的磁懸浮列車。