提高矿产资源的可持续发展
在氮、磷、钾这三种肥料原料中,磷肥所需的加工工艺是最为复杂并且磷元素是最稀缺的资源之一,专家预测仅仅美国佛罗里达州的磷矿资源将在45年后被开采殆尽;而在电子、能源、钢铁等基础领域广泛应用的金属资源,如没有进行一定程度的回收再利用,也将在不久变得更加稀缺。磷和金属资源面临的命运昭示着人类必须在这个资源有限的星球构建一个强有力的可持续未来。尽管许多公司和机构在提高能源使用效率、减少温室气体排放、减少污染、贮存水资源等方面有不小的成就,但这些努力仅仅针对短期,而对于这些资源的管理却是可持续发展的最终途径。
生物污泥
所有的微生物处理过程都是一种生物转化过程,在此过程中,一些有机污染物可以在数分钟或数小时内转化为从液相逸出的气体,或是转化为性质类似于皮革或泥炭的剩余生物污泥(Biosolids)。生物污泥转化在用生物法处理含有高浓度且容易降解有机污染物的工业废水时表现得更加明显。然而,由于主要构成是由微生物细胞组成的,生物体的细胞壁结构非常复杂,因此生物污泥较难进行下一步转化。目前,诸多关于降解生物污泥的研究已经取得一定成果,总体上看是将生物污泥转化为可利用同时可再生的能源物质。此外,美国一些机构也加强了对城市污水处理中生物污泥的管理,以提高利用率。
造纸工业的污水处理
造纸工业(Pulp and Paper,P&P)是工业领域中消耗水资源最为严重的行业之一,据统计平均每生产1吨产品会消耗54立方米的清洁水。同时,造纸工艺所产生的大量废水和剩余污泥废弃物,涉及到繁重的污水处理、排放和污泥处置(sludge disposal),不可避免地给水处理机构带来不小的压力。整体上,造纸工业大约85%的水应用于工艺进程,其中的污染物包括排放废弃物、沉积物、可吸附有机卤素(AOX)、生化和化学需氧量污染物(BOD&COD)等,现有的处理技术包括膜过滤、紫外线消毒、离子交换、颗粒活性炭等,但目前的处理技术仍然有一定缺陷和发展空间。
生物经济发展将缓慢而稳定
生物经济(Bio-based Economy)是建立在生物资源可持续利用、生物技术基础之上,以生物技术产品的生产、分配、使用为基础的经济。进入21世纪以来,随着石化等资源的紧张,生物产业无疑能够为企业带来丰厚的利润,但同时也是非常“烧钱”的行业。建立在生物技术等基础上的育种、制药等行业也具有非常重大的经济价值与社会价值。比如:耐旱耐盐、高产高效等品种的选育在解决粮食、环境等问题上将作出巨大贡献;而生物制药、生物医学等领域的发展将会给人类的健康、医疗问题带来重大突破。在此基础上,生物经济的发展将毫无疑问的稳定发展,但随着技术壁垒的出现,其发展速度将趋于缓慢。
