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摘要：本文首先简要分析了固定化酶技术的发展历程，然后对固定化酶技术现存的优缺点进行了分析，最后从环境监测、污水处理、大气治理、清洁生产以及污泥处理五个方面探究了固定化酶技术在环境工程中的应用。希望本文可以为固定化酶技术在环境工程中的有效应用提供参考。
关键词：环境工程；固定化酶技术；应用
引言
随着现代工业的开展，世界环境出现了极为严重的生态问题，对于环境工程的建设刻不容缓，在这种背景下，固定化酶技术在环境工程中的应用对多种环境问题进行了有效改善，由此可见对于环境工程中固定化酶技术的应用研究，对世界的环境问题具有重要的现实意义。在这种背景下，想要开展固定化酶技术在环境工程中的有效应用，就需要对固定化酶技术有所了解，对其优缺点进行深入的分析，才能更为有效地开展固定化酶技术在环境工程中的应用工作。
1固定化酶技术的发展历程
实际上固定化酶的研究已经开展了相当长的时间，最早的研究于上个世纪就已经开始，但是将固定化酶技术应用到环境工程当中则是近年来发生的事，固定化酶的获取需要从实验室开始，第一步经过筛选与培育得到具有较高活性的酶，第二步使用包埋法将其固定在载体上，第三步经过一系列的程序制成不溶于水的固态酶，以上三个步骤就是制取固定化酶的方法，最终所得到的酶就是固定化酶。自从固定化酶技术应用到环境工程中以后，几年来取得了突飞猛进的成果，在环境工程中得到了愈发广泛的应用，但是就目前已开发的固定化酶来说，大多限于胞外酶，只有极少数的胞内酶。原因在于酶的应用在于催化降解的化学反应，其中需要包含大量的氧化物，胞外酶中氧化物含量较高而胞内酶的氧化物含量则难以满足环境工程的需要，因此在当前的技术水平下，固定化酶在环境工程中的应用大多局限于胞外酶。
2固定化酶技术优缺点
固定化酶技术具有四个明显的优点：第一固定化酶技术具有包容性强的优点，一般来说固定化酶的使用不具有排他性，即固定化酶可以与多种其他物质共同使用共同作用，不但不影响自身的实际效果还可以有效强化反应速率。第二固定化酶技术具有稳定性高的优点，对于大部分酶而言，在固定化后可以具备极高的稳定性，并且在进行催化时更易控制。第三固定化酶技术具有机械强度高的特点，相比于普通酶的机械强度，酶在固定化后具有更强的机械强度，可以有效对催化反应的自动化操作进行满足。第四固定化酶技术具备成本低的优点，固定化酶本身就具备成本低的特点，同时固定化酶还可以重复使用，从而大幅提升固定化酶的利用率，进一步降低了固定化酶的使用成本。
与此同时，固定化酶技术仍然存在着一些不足之处，比如固定化技术的应用可能会导致酶的部分失活，影响酶的活力；固定化酶的应用往往局限于水溶性的小分子，对于大分子底物存在较强的不适性；酶的催化过程会受到环境的影响，微环境的改变有可能会造成反应动力学产生改变。这些都是当前固定化酶技术所面临的问题，但这些问题也势必会随着技术的发展与社会的进步而不断完善，最终使固定化酶技术得到更为广泛的应用。
3固定化酶技术在环境工程中的应用
3.1环境监测
近年来随着我国经济的不断发展，我国的环境问题也愈发严峻，对于我国的持续发展产生了负面影响，对我国国民的生活也造成了不便。在这种背景下我国水污染事件频发，对于水质环境的检测问题成为我国亟待解决的问题，针对这一情况，固定化酶的应用可以制作用于水质监测的酶反应器。这一设备对于水质监测具有广泛且重要的作用，不但体型较小便于携带同时还具备灵敏性高、准确度高以及方便使用的优点。例如：将乙烯胆碱酯酶应用于传感器中可以有效监测菜蔬中的农药残留情况。
3.2污水处理
就目前而言，我国主要使用两种处理方式对有机废水进行处理，首先是物理化学处理法，使用这种处理方式需要较高成本，同时对于技术水平也具备较高的要求，而且在实际的应用当中还可能会造成水体的二次污染，导致不得不对水体重新进行处理工作。其次是生物处理法，生物处理法相比于物理化学处理法具有更低的水体处理成本以及处理技术要求，同时应用生物处理法还不会对水体造成二次污染，目前生物处理法已经是应用最为广泛的处理方法之一。生物处理法的处理原理是利用酶来氧化或催化有机废水中的酚类物质，并且对毒量较高的酚类物质进行降解，其中起到主要作用的是固定化酷氨酸酶以及固定化漆酶两种。众所周知，在农业废水中往往会残留一定量的农药，针对这一问题，使用固定化酶技术可以对此类农业废水进行有效合理的处理。除此之外，固定化漆酶还可以在酸性环境的条件下完成对氯苯嘧啶醇的降解。近年来随着固定化酶技术的发展，其在污水处理中的应用愈发广泛，在不懈的研究过程中越来越多种类的污水可以通过固定化酶技术进行处理，在这种背景下，可以通过对不同种类的固定化酶进行有机联合，发挥不同种类固定化酶的独特优势就可以有效拓展固定化酶污水处理的应用范围。例如：将苯胺降解菌与脱色固定化酶进行有机联合可以有效处理染料污水，达到80％左右的脱色率以及90％足有的苯胺物质降解率，这样的处理效果是其他污水处理方式难以达到的。
3.3大气治理
随着现代工业化的发展，全球的煤炭石油等资源得到了空前的使用，这就造成了世界范围内二氧化碳含量急剧升高导致大气污染，甚至引发全球变暖。针对这一问题，固定化酶技术也有着重要的应用，依托于固定化酶技术而生产的海藻酸可以将二氧化碳转变成甲醇物质，有效降低大气中二氧化碳的含量，另外碳酸酐固定化酶在大气治理方面也具有广泛的应用，其通过将二氧化碳水化来降低大气中二氧化碳的含量。
3.4清洁生产
固定化酶技术具有环境的高适应性以及低污染性，对于清洁生产而言是最主要的核心技术之一，也是清洁生产中不可缺少的重要部分。例如：固定化上木聚糖酶以及固定化漆酶可以在对纸浆进行漂白处理时对漂白过程中产生的氯代有机物进行有效处理，保证漂白过程的清洁生产。
3.5污泥处理
我国对于污泥的处理方式，往往是通过简单的填埋来完成，这种方式实际上具有极高的实用价值，成本低廉、技术门槛极低使其成为我国最为广泛的污泥处理方式。但是这种方式具有潜在的污染风险，因此可以使用固定化酶技术对污泥处理进行优化。例如在对污泥处理时，将嗜热菌添加到污泥当中，这样一来嗜热菌可以分泌出胞外酶对存在于污泥中的悬浮固体进行降解，最终达成污泥处理零排放。
结语
综上所述，固定化酶技术在环境工程当中具有极为广泛的应用，对于环境工程具有极高的应用价值，但是固定化酶技术在环境工程中的应用还处于发展阶段，在具备强大优势的同时仍然具有可完善的不足之处，即固定化酶技术仍然具有极为广阔的发展空间与研究价值。在这种情况下，相关工作人员应该针对固定化酶技术开展更为深入的研究，并将其应用在环境工程当中。
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