引論：我們?yōu)槟砹?篇生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究:現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用和前景
摘 要 針對(duì)我國(guó)目前生態(tài)環(huán)境狀況,論述了現(xiàn)代生物技術(shù)在治理環(huán)境污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞 現(xiàn)代生物技術(shù) 生態(tài)環(huán)境 環(huán)境保護(hù)
1 我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀
目前我國(guó)由于工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴(yán)重的影響了我國(guó)的生態(tài)環(huán)境,使得水污染日益加劇,水資源嚴(yán)重短缺,全國(guó)600多個(gè)城市中已有一半城市缺水,農(nóng)村則有8 000萬(wàn)人和6 000萬(wàn)頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴(yán)重,耕地面積銳減,近10年來(lái)每年流失的土壤總量達(dá)50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場(chǎng)退化,每年減少森林面積達(dá)2 500萬(wàn)畝;人們的身體健康受到嚴(yán)重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。因此,加大環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理力度,加快應(yīng)用高新技術(shù),如現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點(diǎn)。
2 現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)
現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程,細(xì)胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱。現(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環(huán)境問(wèn)題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。自20 世紀(jì) 80年代以來(lái)生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國(guó)和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。
(1)生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長(zhǎng)期污染問(wèn)題,同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。
(2) 利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄闅怏w等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。
(3)生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過(guò)程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過(guò)程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實(shí)施,而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行,與常常需要高溫高壓的化工過(guò)程比較,反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
所以,當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質(zhì)的無(wú)害化處理等各個(gè)方面。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
3.1 污水的生物凈化
污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無(wú)毒物質(zhì),使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過(guò)物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細(xì)胞是一個(gè)天然的固定化酶反應(yīng)器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定,即是可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運(yùn)用固定化酶和固定化細(xì)胞可以高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)金屬毒物等,此方面國(guó)內(nèi)外成功的例子很多,如德國(guó)將能降解對(duì)硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對(duì)硫磷廢水,去除率達(dá)95%以上;近幾年我國(guó)在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進(jìn)展,對(duì)于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細(xì)胞降解含酚廢水也已實(shí)際應(yīng)用于廢水處理。3.2 污染土壤的生物修復(fù)
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過(guò)生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過(guò)生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過(guò)程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失。
3.3 白色污染的消除
廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計(jì)我國(guó)土壤、溝河中塑料垃圾有百萬(wàn)噸左右。塑料在土壤中殘存會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無(wú)收,可見(jiàn)數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開(kāi)發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢(shì)微生物、構(gòu)建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如:根瘤菌)中,使兩者同時(shí)發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時(shí),還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。
有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,這些聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì),可以用發(fā)酵方法進(jìn)行生產(chǎn),由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點(diǎn)、高彈性、不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而在醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量,人們正在用重組DNA技術(shù)對(duì)相關(guān)的微生物進(jìn)行改造,此方面目前一個(gè)研究熱點(diǎn)是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-β羥基烷酸(PHAs),研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種,即將PHAs重組菌進(jìn)行發(fā)酵,在積累大量的PHAs后,加入信號(hào)物質(zhì),使裂解蛋白產(chǎn)生,細(xì)胞壁破壞,PHAs析出,以簡(jiǎn)化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過(guò)程,降低提取成本。
3.4 化學(xué)農(nóng)藥污染的消除
一般情況下,使用的化學(xué)殺蟲(chóng)劑約80%會(huì)殘留在土壤中,特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。因此多年來(lái)人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。能降解農(nóng)藥的微生物,有的是通過(guò)礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會(huì)帶來(lái)副作用;有的是通過(guò)共代謝作用,將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物,從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥,這種途徑的降解結(jié)果比較復(fù)雜,有正面效應(yīng)也有負(fù)面效應(yīng)。為了避免負(fù)面效應(yīng),就需要用基因工程的方法對(duì)已知有降解農(nóng)藥作用的微生物進(jìn)行改造,改變其生化反應(yīng)途徑,以希望獲得的降解、除毒效果。要想徹底消除化學(xué)農(nóng)藥的污染,好推廣生物農(nóng)藥。
所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防止病蟲(chóng)害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)總稱,它們多是生物體的代謝產(chǎn)物,主要包括微生物殺蟲(chóng)劑、農(nóng)用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲(chóng)劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌殺蟲(chóng)劑、真菌殺蟲(chóng)劑、放線菌殺蟲(chóng)劑等。長(zhǎng)期以來(lái) 并沒(méi)有得到廣泛的使用。現(xiàn)在人們正在利用重組DNA技術(shù)克服其缺點(diǎn)來(lái)提高殺蟲(chóng)效果,例如目前病毒殺蟲(chóng)劑的一個(gè)研究熱點(diǎn)是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強(qiáng)桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲(chóng)正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達(dá)出相關(guān)激素,以破壞害蟲(chóng)的激素平衡,干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達(dá)到殺死害蟲(chóng)的目的。
生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究:生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用探討
摘要 近年來(lái)，環(huán)a境污染問(wèn)題已經(jīng)成為阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和危害人身健康的主要因素，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)刻不容緩。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速和社會(huì)發(fā)展水平的不斷提高,環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,給我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作帶來(lái)了十分嚴(yán)峻的考驗(yàn),單純的依靠傳統(tǒng)的環(huán)境治理方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題治理的需要。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的生物技術(shù)以其實(shí)用性和環(huán)保性的獨(dú)特特征,已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工作之中。本文筆者分析了我國(guó)當(dāng)前環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀，介紹了生物技術(shù)的基本內(nèi)涵和特征，并探討了生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作之中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；環(huán)境污染；環(huán)境治理
1 我國(guó)環(huán)境問(wèn)題現(xiàn)狀分析
1.1 水體污染
居民生活用水和工業(yè)廢水的排放以及農(nóng)藥、肥料等物質(zhì)，經(jīng)由地表水或地下水的滲透與流動(dòng)而進(jìn)入水體，使得水體環(huán)境受到污染，水環(huán)境質(zhì)量惡化，居民可以飲用水源的質(zhì)量普遍下降，進(jìn)而威脅人的身體健康。
1.2 大氣污染
近年來(lái)，隨著工業(yè)化的發(fā)展，大氣污染日益嚴(yán)重，空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。大氣污染主要是指由于人們的生產(chǎn)和生活需要，不斷向大氣排放污染物而造成的環(huán)境污染。大氣污染物的排放一旦超過(guò)環(huán)境自身的凈化能力，大氣環(huán)境就會(huì)日益惡化，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活和健康、破壞生態(tài)環(huán)境。
1.3 固體廢棄物污染
固體廢棄物通常是指人類在生產(chǎn)、消費(fèi)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)，簡(jiǎn)而言之就是“垃圾”。目前固體廢棄物主要包括城市生活固體廢棄物、工業(yè)固體廢棄物和農(nóng)業(yè)廢棄物。這些垃圾不但可以污染大氣，而且還會(huì)對(duì)土壤、水體都會(huì)造成嚴(yán)重污染，危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此，為了創(chuàng)建良好的人類生存和發(fā)展環(huán)境，我們要積極研究運(yùn)用先進(jìn)的高新技術(shù)手段，加大對(duì)環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理力度，如在環(huán)境治理時(shí)采用比較先進(jìn)的現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)控制和治理環(huán)境污染問(wèn)題，從而為人類的生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供良好的環(huán)境氛圍。
2 生物技術(shù)的內(nèi)涵和主要特征分析
生物技術(shù)是近年來(lái)新興的現(xiàn)代高新技術(shù)，它是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ)，內(nèi)容涵蓋微生物工程，細(xì)胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術(shù)。我國(guó)的生物技術(shù)在發(fā)展初期僅僅局限應(yīng)用于農(nóng)作物的改良、醫(yī)藥研究、食品加工工程等方面，伴隨著生物技術(shù)的不斷成熟，我國(guó)逐漸在環(huán)境污染和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面運(yùn)用生物技術(shù)。生物技術(shù)不同于一般的傳統(tǒng)的環(huán)境污染治理技術(shù)，生物技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：生物技術(shù)不依賴地球上有限的資源，而是以以生物為對(duì)象，著眼于環(huán)境污染中再生資源的利用；生物技術(shù)打破傳統(tǒng)的高溫高壓處理技術(shù)，可以在常溫、常壓下進(jìn)行連續(xù)性的操作，這樣不僅可以節(jié)約能源，而且還可以減少環(huán)境污染；生物技術(shù)可以開(kāi)辟生產(chǎn)高純度、品質(zhì)、安全的生物制品的新途徑，從而為人類的生存提供有力的保障；生物技術(shù)可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問(wèn)題。
3 生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用探討
3.1 生物技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用與發(fā)展
隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為嚴(yán)重地威脅人類的生存環(huán)境和制約人類社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展的主要因素。因此，如何加強(qiáng)對(duì)水污染的控制和治理已經(jīng)成為整個(gè)人類社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題。分析當(dāng)前的水處理技術(shù)，我們可以得知生物處理法是世界各國(guó)普遍采用的控制和治理水污染的主要手段，生物技術(shù)將成為水污染控制和治理領(lǐng)域重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段，目前常見(jiàn)的水污染控制和治理的生物技術(shù)有生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)法和土地處理系統(tǒng)法等等。其中突出表現(xiàn)在生物技術(shù)應(yīng)用于廢水處理、生物修復(fù)以及微生物水處理劑等方面。
3.2 生物技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用與發(fā)展
生物技術(shù)在我國(guó)的起步比較晚，尤其是在大氣污染處理中的應(yīng)用歷史非常短，還不夠成熟。目前在大氣污染控制和治理領(lǐng)域采用的生物處理方法主要有生物過(guò)濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術(shù)法與傳統(tǒng)有機(jī)廢氣處理方法比較，具有低消耗、低成本、高效率、安全性好和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
3.3 生物技術(shù)在固體廢棄物處理中應(yīng)用與發(fā)展
近年來(lái)隨著城市人口的不斷增多和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,固體廢棄物也迅速增多,嚴(yán)重地影響著人類的生存與發(fā)展。目前世界各國(guó)處理固體垃圾的方法主要有三種:填埋、堆肥、焚燒。其中填埋和堆肥技術(shù)屬于利用了生物的處理技術(shù)。運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將固體廢棄物進(jìn)行“無(wú)害化、資源化、減量化”處理后，可作為作物生長(zhǎng)的品質(zhì)肥料，實(shí)現(xiàn)生活垃圾的部分資源化，這不但可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且可以實(shí)現(xiàn)廢物資源的二次利用。
4結(jié)論
生物技術(shù)在環(huán)境污染控制領(lǐng)域已顯示出獨(dú)特的魅力和應(yīng)用前景。作為一項(xiàng)有效的環(huán)境污染治理措施,越來(lái)越受到社會(huì)的普遍關(guān)注,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，新的環(huán)境問(wèn)題的也會(huì)不斷出現(xiàn)，我們不能僅停留在原有的技術(shù)階段，我們要不斷探索環(huán)境污染的治理和控制新理論、新方法，從而為生態(tài)環(huán)境的建設(shè)提供有力的技術(shù)支持。
生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究:現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究
[摘 要]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)總體發(fā)展速度較快，城市化進(jìn)程的步伐也日益加快。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過(guò)程中，環(huán)境問(wèn)題也隨之而來(lái)，必須采取有力措施進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。因此，積極利用現(xiàn)代生物技術(shù)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為人民日益關(guān)注的課題。本文在此從生物技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)出發(fā)，對(duì)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用做了詳細(xì)的研究。
[關(guān)鍵詞]環(huán)境；生物技術(shù)；應(yīng)用
前言：當(dāng)前，許多傳統(tǒng)的環(huán)保工藝處理技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)在環(huán)保工作的需求，迫切需要一種新的環(huán)保治理方式。而現(xiàn)代生物技術(shù)以其眾多的優(yōu)點(diǎn)，正越來(lái)越多地被應(yīng)用到了環(huán)境保護(hù)處理過(guò)程當(dāng)中，其在廢水、廢氣、固體廢棄物等環(huán)境污染處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)等方面具有非常顯著的效果。
一、現(xiàn)代生物技術(shù)概述
生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長(zhǎng)期污染問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì)，如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄闅怏w等，經(jīng)常是一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染，因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過(guò)程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì)，其反應(yīng)過(guò)程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的，所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實(shí)施，而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行，與經(jīng)常需要高溫高壓的化工過(guò)程比較，反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
所以，當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質(zhì)的無(wú)害化處理等各個(gè)方面。
二、生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的重要應(yīng)用
1、生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
生物技術(shù)在改善水體質(zhì)量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水體質(zhì)量改善方面，生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質(zhì)，成分十分復(fù)雜，其中包括重金屬、有機(jī)磷、酚類、氰化物、有機(jī)酸、醛及蛋白質(zhì)等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動(dòng)，能夠?qū)⑺w中的部分有毒有害物質(zhì)很好的去除，從而使得水體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，使水體得到凈化。固定化酶技術(shù)就是應(yīng)用最為廣泛的一種污水處理技術(shù)，主要是通過(guò)武力吸附法或者化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結(jié)合，從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，從而有效的對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理。除此之外，生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見(jiàn)的水污染控制與治理的生物技術(shù)。
2、空氣的生物凈化
應(yīng)用生物技術(shù)來(lái)處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項(xiàng)新技術(shù)，代表了大氣處理凈化處理技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過(guò)程中需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這一特點(diǎn)，把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性，并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比，生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，尤其在處理低濃度（小于3mgPL）、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性。
生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質(zhì)和含懸浮泥漿的混合液充分接觸，使之在吸收器內(nèi)從臭氣中去除掉，洗滌液再送到反應(yīng)器中，通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物的代謝活動(dòng)降解溶解的惡臭物質(zhì)。這種方法可以處理大氣量的臭氣， 同時(shí)操作條件易于控制，占地面積較小，壓力損失也較小， 實(shí)際中有較大的適用范圍。這種方法設(shè)備費(fèi)用大、操作復(fù)雜而且需投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因而其應(yīng)用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中，通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物降解惡臭物質(zhì)，現(xiàn)已應(yīng)用于糞便處理場(chǎng)和污水處理場(chǎng)的惡臭氣處理。
3、固體廢物生物處理技術(shù)
3.1 微生物轉(zhuǎn)化污泥堆肥系統(tǒng)
這一技術(shù)是將有機(jī)固體廢物和能夠?qū)⑵溆行Х纸獾奈⑸锶阂砸欢ū壤餐逊e在一起，在適宜條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的堆腐，微生物自我繁殖并將有機(jī)物分解，達(dá)到固體有機(jī)廢物凈化的目的。且整個(gè)過(guò)程對(duì)環(huán)境污染極小，分解過(guò)程穩(wěn)定。
3.2 微生物氧消化
微生物厭氧消化是通過(guò)控制微生物處于缺氧的生存環(huán)境，將環(huán)境內(nèi)的有機(jī)廢物分解成CO2和CH4的凈化方法。該種有機(jī)物處理方法具有能源消耗低、剩余產(chǎn)物少和可回收再利用的優(yōu)點(diǎn)，已成為未來(lái)有機(jī)廢物凈化處理的研究方向。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外在該技術(shù)上的研究還處于探索階段，實(shí)際操作過(guò)程中具有工藝、技術(shù)和設(shè)備等一系列的問(wèn)題有待解決。因此，為了提高生物能源的利用效率，提高固體有機(jī)廢物的處理效率，相關(guān)研究人員還應(yīng)努力鉆研，將這一技術(shù)更好的發(fā)展。
4、生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，生物技術(shù)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)中。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用實(shí)例主要有：生物酶技術(shù)、金標(biāo)免疫速測(cè)技術(shù)、PCR技術(shù)、生物發(fā)光檢測(cè)技術(shù)、生物芯片技術(shù)和生物傳感器等，其中生物芯片技術(shù)和生物傳感器應(yīng)用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù)，成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。 生物監(jiān)測(cè)和生物評(píng)價(jià)不僅是環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的一種手段，在環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)中，生物評(píng)價(jià)也是不可忽視的。
5、污染土壤的生物修復(fù)
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來(lái)出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù)，其主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達(dá)到清除環(huán)境污染的目的。實(shí)踐結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的，此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。生物修復(fù)是采用諸如提高通氣效率、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來(lái)提高微生物的代謝作用和降解活性水平，以促進(jìn)對(duì)污染物的降解速度，從而達(dá)到治理污染環(huán)境的目的。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上，實(shí)際工作中應(yīng)構(gòu)建一個(gè)有利于生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境，大力推進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，通過(guò)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)、適當(dāng)減少動(dòng)力能源消耗、提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平，通過(guò)生物高技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)保科技的發(fā)展，解決我國(guó)目前和未來(lái)面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。
生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究:現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用對(duì)策研究
摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推行，人們生活質(zhì)量和生活水平的不斷提高，對(duì)于環(huán)境的要求也越來(lái)越高，將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中不僅能夠提高整個(gè)現(xiàn)代生物技術(shù)的整體質(zhì)量和水平，同時(shí)還能夠優(yōu)化環(huán)境保護(hù)的效果。文章針對(duì)目前現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題，提出了幾點(diǎn)有效的措施和建議
現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括了傳統(tǒng)的生物技術(shù)與新型生物技術(shù)兩種模式，傳統(tǒng)的生物技術(shù)主要是指通過(guò)生物天然的有機(jī)體進(jìn)行物質(zhì)的生產(chǎn)的過(guò)程，而新型生物技術(shù)主要有細(xì)胞工程、基因工程以及人工改造工程等內(nèi)容，將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中不僅能夠提高整個(gè)環(huán)境質(zhì)量的質(zhì)量和水平，同時(shí)還能優(yōu)化環(huán)境保護(hù)的效果。
1 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的作用
1.1 有利于促進(jìn)能源環(huán)境的持續(xù)發(fā)展
一個(gè)國(guó)家的物質(zhì)基礎(chǔ)就是各種能源，能源的多少直接關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然我國(guó)幅員遼闊、地大物博，但是逐年增長(zhǎng)的人口導(dǎo)致我國(guó)人均礦產(chǎn)資源的占有量較少，除此之外，我國(guó)東西部資源分布十分不平衡，人口密度分布也不均衡，這樣直接影響了能源消耗。因此將生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中是十分必要的，只有逐步提高生物技術(shù)的整體質(zhì)量和水平，才有利于可持續(xù)發(fā)展，提高環(huán)境保護(hù)的整體質(zhì)量和水平。
1.2 有利于節(jié)約生產(chǎn)材料和資金
就目前發(fā)展而言，全球能源都陷入危機(jī)，尤其是一次性能源都在不斷上漲，這會(huì)給每個(gè)國(guó)家?guī)?lái)不同程度的影響。對(duì)于消耗能源十分高的企業(yè)而言，發(fā)展更是舉步維艱，因此只有積極開(kāi)展現(xiàn)代生物技術(shù)工作，才能節(jié)約生產(chǎn)材料和資金，節(jié)約能源的消耗和開(kāi)支，從而真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的作用。
2 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
要想將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中，我們就要掌握環(huán)境問(wèn)題的分類，只有明確了這一點(diǎn)才能對(duì)癥下藥。按照國(guó)家頒布的環(huán)境污染物標(biāo)準(zhǔn)可以分為廢水、廢氣、土壤污染以及白色垃圾污染、大氣污染等幾大類。各種污染物一旦排入河流就會(huì)危及到周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，尤其是在實(shí)際排放過(guò)程中還會(huì)夾雜著一些化學(xué)肥料廢水，這對(duì)人們的身體健康影響是非常不利的。除此之外，廢水排出之后還會(huì)導(dǎo)致河流變色，變?yōu)樯罹G色會(huì)有大量的死物漂浮在上面，從而形成了難以降解的物質(zhì)，值得注意的是還有很多化合物是根本不能進(jìn)行分解的；土壤污染會(huì)影響整個(gè)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，因此現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中刻不容緩。下文就從廢氣、廢水、土壤污染以及白色污染等方面進(jìn)行分別的論述：
2.1 廢氣治理
隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展，工業(yè)水平快速提高，因此城市化速度和進(jìn)程都逐步加快，雖然經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為人們帶來(lái)了一定的優(yōu)勢(shì)和便利，但是與此同時(shí)也存在一定的問(wèn)題，比如說(shuō)是空氣污染現(xiàn)象嚴(yán)重，如果工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中有毒有害氣體沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理就被排出在大氣中就很容易形成大氣污染，嚴(yán)重者還會(huì)危及人類的生命健康。就目前而言，我國(guó)對(duì)于廢棄治理的方法主要有化學(xué)方法、物理方法、生物方法等內(nèi)容，通過(guò)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行改良能夠提高整個(gè)現(xiàn)代生物技術(shù)的質(zhì)量和水平。現(xiàn)代生物技術(shù)主要是建立在整個(gè)雙膜基理論基礎(chǔ)的層面上，與過(guò)去傳統(tǒng)的廢氣治理方法相比較，現(xiàn)代生物技術(shù)的安全系數(shù)更高，并且具有成本低、效率強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此使用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行廢氣治理，其安全系數(shù)更高，并且還能夠有效防止出現(xiàn)二次污染，基于此，現(xiàn)代生物技術(shù)在廢氣治理方面發(fā)揮了十分積極性的作用。
2.2 廢水治理
眾所周知，水是人們生命的源泉，同時(shí)也是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中必不可少的資源，但是水中是含有非常多的副產(chǎn)品的，水的組成是十分復(fù)雜的，尤其是化工工業(yè)廢水中就含有大量的溶解劑，這種溶解劑的性質(zhì)和組成都有待進(jìn)一步考證，因此對(duì)其進(jìn)行處理和分解是十分困難的。例如：化工工業(yè)廢水中含有大量的基化合物，這不僅會(huì)在河流中形成有害物質(zhì)，同時(shí)還會(huì)危及人們的生命健康和周圍環(huán)境。由此可見(jiàn)，化工工業(yè)廢水的主要特征就是處理難度大、不易于分解。因此將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水和生活廢水的治理過(guò)程中，能夠真正起到保護(hù)環(huán)境的作用。例如：采用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行治理，這種技術(shù)可以單純使用，而且還不用借助其他技術(shù)，也不涉及其他雜質(zhì)，利用這種技術(shù)就能夠?qū)⒒すI(yè)廢水中存在的化合物進(jìn)行處理和分離，而且還能將聚乙烯進(jìn)行回收和利用，但是膜技術(shù)的缺陷就在于其成本造價(jià)較高，而且使用的周期較短，還很容易遭到污染，與此同時(shí)還能對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控和管理。又如：使用現(xiàn)代生物技術(shù)中的臭氧技術(shù)，它是一種新型而且有效的氧化劑，不僅能夠化解和處理各種廢水中的有毒物質(zhì)，同時(shí)還能避免二次污染，其優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的，但是缺陷就在于如果操作不當(dāng)，則會(huì)造成周圍環(huán)境的危害。
2.3 土壤污染處理
土壤污染主要是指農(nóng)藥殘留和土壤的沙化，一旦出現(xiàn)這種情況，就需要采用有效的現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行治理和處理。要明確土壤污染源主要是多磷、氯以及其他微生物等，因此這就需要使用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)其進(jìn)行去除和處理，從而防止土壤中有害有毒物質(zhì)的增多，主要是將其分解成為水和二氧化碳。這樣才能夠提高和優(yōu)化整個(gè)土壤環(huán)境，防止出現(xiàn)新一次的破壞和損害，從而提高整個(gè)農(nóng)業(yè)種植的質(zhì)量和水平，為各種農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)展提供一個(gè)良好適宜的環(huán)境。
2.4 白色污染物處理
白色污染物處理主要是指對(duì)于一系列的塑料制品進(jìn)行系統(tǒng)的處理和分類，現(xiàn)如今白色污染物已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)過(guò)程中所面臨的一項(xiàng)重要難題，因此只有通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)才能夠從根本上降解塑料制品，真正破壞其中的分子結(jié)構(gòu)，真正治理白色污染物，從而提高整個(gè)生物技術(shù)的質(zhì)量和水平。與此同時(shí)，在對(duì)白色污染物進(jìn)行治理的過(guò)程中，還需要減少成本的消費(fèi)，提高整個(gè)白色污染物處理的速度，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的較大化。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的有效對(duì)策
3.1 廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)
環(huán)境與資源的可持續(xù)利用、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，就必須廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將現(xiàn)代生物加工、現(xiàn)代生物生產(chǎn)、現(xiàn)代生物管理等觀念融入到實(shí)際化工作業(yè)中去，將其中產(chǎn)生的垃圾和廢物進(jìn)行合理的二次利用和回收，這不僅能夠大大降低資源的使用成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，從而將對(duì)環(huán)境的影響降到低。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的飛速發(fā)展，只有廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)，才能提高環(huán)境保護(hù)的整體質(zhì)量和水平，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益二者的有機(jī)結(jié)合。
3.2 適當(dāng)減少動(dòng)力能源消耗
動(dòng)力能源作為日常企業(yè)的重要組成部分，在其中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用，但同時(shí)動(dòng)力能源也是消耗量較大的能源，供電作業(yè)和供熱作業(yè)都能夠產(chǎn)生諸多動(dòng)力能源，只有將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中，不斷提高現(xiàn)代生物技術(shù)水平和質(zhì)量，才能減少出現(xiàn)能源消耗。除此之外，在整個(gè)日常企業(yè)生產(chǎn)中，必然會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢水等污染情況，因此將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于其中能夠在較大程度上優(yōu)化環(huán)境保護(hù)的整體結(jié)合和方法。
3.3 提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平
現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平是節(jié)能中的核心技術(shù)，因此只有提高現(xiàn)代生物技術(shù)整體水平，才能起到整體優(yōu)化環(huán)境的作用，減少外部的能源消耗。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該首先了解生物技術(shù)的正常反應(yīng)條件，對(duì)溫度進(jìn)行有效的測(cè)量和控制，有效地降低因溫度而導(dǎo)致的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)資源的合理配置。例如：在化工加工中還會(huì)產(chǎn)生大量的水資源浪費(fèi)，這就需要提高化工工藝中的排水工藝，對(duì)廢水、污水進(jìn)行回收和利用，將其中的化學(xué)物質(zhì)分解，這樣能夠避免污水給人們帶來(lái)的副作用，從而提高整個(gè)化工工藝的質(zhì)量，減少水資源的浪費(fèi)。
3.4 提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員自身素質(zhì)
現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員作為化工企業(yè)的重要組成部分，他們自身素質(zhì)的高低直接影響企業(yè)的發(fā)展好壞，因此只有逐步提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員的自身素質(zhì)和專業(yè)化水平，使其清楚地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重要性，才能從根本上實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的。這就需要從兩方面入手：一方面，現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員應(yīng)該提高自身素質(zhì)、轉(zhuǎn)變思想觀念，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念，真正做到與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實(shí)踐，熟練掌握各種現(xiàn)代生物技術(shù)的原理和工藝，減少在加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的污染和消耗；另一方面，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員進(jìn)行二次培訓(xùn)，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名的現(xiàn)代生物技術(shù)人員，對(duì)員工進(jìn)行教育和指導(dǎo)，相關(guān)企業(yè)還可以定時(shí)地對(duì)員工進(jìn)行思想教育，使其充分地認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)對(duì)國(guó)家發(fā)展的重要意義，從而提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員的主人翁地位，使其充分發(fā)揮積極性和主動(dòng)性。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)代生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，在其中占有十分重要的地位。為了順應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，相關(guān)環(huán)保企業(yè)只有制定一整套現(xiàn)代生物技術(shù)節(jié)能措施，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的綠色發(fā)展。通過(guò)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)、適當(dāng)減少動(dòng)力能源消耗、提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平、提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員自身素質(zhì)等方法，才能從根本上提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體質(zhì)量和水平，從而優(yōu)化環(huán)境保護(hù)的效果。總之，將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)艱巨而漫長(zhǎng)的任務(wù)，需要政府、企業(yè)、工作人員三者的共同努力，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較大化，真正將保護(hù)環(huán)境深入到每一個(gè)人心中。
作者簡(jiǎn)介：尹琪丹（1981-），女，江西吉安人，吉安市吉州區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站綜合室主任，環(huán)境保護(hù)工程師，研究方向：環(huán)境保護(hù)。
生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究:淺談生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
【摘 要】隨著信息科技的發(fā)展，生物技術(shù)也發(fā)展的非常迅速，受到廣泛應(yīng)用，特別是在環(huán)保領(lǐng)域，生物科技有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，比如在耗能方面，比如在效率方面，以及安全性能方面。本文就生物科技在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用
前 言：現(xiàn)代生物技術(shù)有兩大類，一類是傳統(tǒng)神農(nóng)購(gòu)物技術(shù)，一類是新興生物技術(shù)，前者是利用生物天然機(jī)能所進(jìn)行的物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程的一項(xiàng)技術(shù)。而后者則是利用各種新興技術(shù)，比如基因工程、細(xì)胞工程，通過(guò)人工改造生物機(jī)能與酶進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)與處理過(guò)程的技術(shù)。而生物技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)方面也有兩類，分別是為了去除環(huán)境污染的直接應(yīng)用，比如生物精華、廢棄物生物利用等等；以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的間接應(yīng)用，比如把化肥用生物固氮替換，或者把化學(xué)農(nóng)藥用生物農(nóng)藥替換等等，與直接應(yīng)用相比，間接應(yīng)用的領(lǐng)域與空間則廣泛的多。
一、生物技術(shù)的內(nèi)容與特點(diǎn)
不少研究學(xué)者認(rèn)為，現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)有四個(gè)部分組成，分別是微生物工程、酶工程以及細(xì)胞與基因工程，每個(gè)工程都有各自的理論特點(diǎn)與使用范圍，但是它們又不是相互獨(dú)立存在的，它們之間有密切聯(lián)系會(huì)進(jìn)行互補(bǔ)，從而形成完整的一個(gè)體系。現(xiàn)代生物技術(shù)特征有五點(diǎn)，及時(shí)，其主要對(duì)象與工具是生物，對(duì)資源循環(huán)重復(fù)使用十分重視，倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境；第二，生物技術(shù)可以在常規(guī)溫度與壓力下進(jìn)行，操作方式簡(jiǎn)單方便，而且能夠持續(xù)性操作，能源消耗低，進(jìn)而對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染要小；第三，可以根據(jù)需求要培育與創(chuàng)造新品種等產(chǎn)品；第四，效率更高，生產(chǎn)成品的途徑與方法也更多；第五，該特點(diǎn)也是最重要的一個(gè)特點(diǎn)，就是現(xiàn)代生物技術(shù)可以解決傳統(tǒng)方法所不能處理的問(wèn)題。正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，讓現(xiàn)代生物技術(shù)從20世界末出現(xiàn)以來(lái)就廣受關(guān)注，而其帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)利益與潛力更是讓眾人的目光移不開(kāi)。
二、生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用分析
1.生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
生物技術(shù)在改善水體質(zhì)量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水體質(zhì)量改善方面，生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質(zhì)，成分十分復(fù)雜，其中包括重金屬、有機(jī)磷、酚類、氰化物、有機(jī)酸、醛及蛋白質(zhì)等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動(dòng)，能夠?qū)⑺w中的部分有毒有害物質(zhì)很好的去除，從而使得水體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，使水體得到凈化。固定化酶技術(shù)就是應(yīng)用最為廣泛的一種污水處理技術(shù)，主要是通過(guò)武力吸附法或者化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結(jié)合，從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，從而有效的對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理。除此之外，生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見(jiàn)的水污染控制與治理的生物技術(shù)。
2.生物技術(shù)在廢氣凈化方面的應(yīng)用
生物技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境治理當(dāng)中已經(jīng)有了很長(zhǎng)的歷史，但是在廢氣治理方面歷史還很短，研究也非常有限。上個(gè)世紀(jì)80年代末期，生物技術(shù)在工業(yè)廢氣凈化處理領(lǐng)域的應(yīng)用成為許多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前比較成熟的廢氣生物處理技術(shù)有生物洗滌、生物吸附以及生物過(guò)濾法等等，與傳統(tǒng)的廢氣處理工藝相比，突顯出許多的優(yōu)勢(shì)，如果高效率、低成本、高安全性等等。目前，廢氣生物處理技術(shù)主要可以分為吸附法和過(guò)濾法兩大類，吸收法主要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的氣體的凈化中廣泛應(yīng)用，去除率能夠高于百分之九十，而生物過(guò)濾常被用作除臭工藝，用于臭味廢氣的降解。德國(guó)利用生物膜過(guò)濾處理含硫臭氣時(shí)，硫化氫去除率能夠達(dá)到百分之九十以上。
3.生物技術(shù)在固廢處理中的應(yīng)用
固廢主要指城市生活垃圾、污泥、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物等。利用生物技術(shù)，能夠?qū)⒐腆w廢棄物進(jìn)行無(wú)害化、資源化、減量化的處理，從而使其成為用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料或者其他有用產(chǎn)品，從而真正實(shí)現(xiàn)變廢為寶。一般生活垃圾堆肥工藝可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩大類，其中目前研究最為熱門的是高溫好氧堆肥工藝。通過(guò)高溫好氧堆肥工藝得到腐熟肥料具有改良土壤、增強(qiáng)肥效等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾資源化，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的的有效措施。
4.生物技術(shù)在土壤污染治理中的應(yīng)用
在對(duì)土壤污染治理過(guò)程中，生物技術(shù)主要應(yīng)用于重金屬污染修復(fù)過(guò)程，也就是利用微生物或者植物的作用，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行凈化和削減，從而降低其毒性。通過(guò)生物作用，土壤中的重金屬會(huì)轉(zhuǎn)變其化學(xué)形態(tài)，從而使重金屬固定或者解毒，通過(guò)生物吸附，還能夠?qū)⒅亟饘俚牧繙p少甚至消除。去除重金屬之后的土壤，能夠提高有機(jī)質(zhì)的含量，改善生態(tài)結(jié)構(gòu)，從而有利于土壤固定，更好的避免水土的流失。
5.生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
（1）生物芯片和生物傳感器應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)
生物芯片、生物傳感器是利用固定在載體上的生物大分子與檢測(cè)對(duì)象間的特異性地相互作用的原理做成的檢測(cè)模塊。載體上的生物大分子與檢測(cè)對(duì)象相互作用的過(guò)程中發(fā)生的物理或化學(xué)變化現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成生物電信號(hào)，檢測(cè)系統(tǒng)將電子信號(hào)放大，可得到與生物轉(zhuǎn)感器或生物芯片相互作用的環(huán)境物質(zhì)的相關(guān)信息。這類檢測(cè)方法靈敏度高、針對(duì)性強(qiáng)、檢測(cè)速率快，目前已有產(chǎn)品成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，諸如生物需氧量生物傳感器、微生物毒性生物傳感器等。
（2）生物免疫檢驗(yàn)
生物免疫檢驗(yàn)是利用檢驗(yàn)系統(tǒng)的免疫自我識(shí)別功能，對(duì)環(huán)境毒性物質(zhì)進(jìn)行抗原或抗體的特異反應(yīng)而檢測(cè)環(huán)境毒性物質(zhì)。該方法靈敏度高、針對(duì)性強(qiáng)、操作方便、成本低，目前已廣泛應(yīng)用到環(huán)境污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)控領(lǐng)域。
（3）Ames實(shí)驗(yàn)
1975年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)Ames教授建立Ames實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)廣泛應(yīng)用于食品、化妝品的致突變性。方法適用于測(cè)試樣品中的混合污染物，反映的是多種污染物的綜合致突變效應(yīng)，是一種較好的環(huán)境潛在突變物的預(yù)警手段。
6.環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)指的是用那個(gè)生物本身的代謝功能來(lái)消除、降低環(huán)境中的污染成本的技術(shù)，主要從增加通氣程度與菌種等方面進(jìn)行，有些生物本身就具有天然的分解有毒成分的物質(zhì)，所以可以有效達(dá)到治理環(huán)境污染的目標(biāo)。生物修復(fù)技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)候只在石油烴污染上使用，但由于帶來(lái)的治理效果非常后，慢慢的被應(yīng)用到更多領(lǐng)域中，治理各種污染類型。不僅我國(guó)對(duì)其重視，國(guó)外也對(duì)生物修復(fù)技術(shù)十分關(guān)注，不斷研究發(fā)現(xiàn)，微生物的分解功能可以治理大面積受到污染的區(qū)域。
三、展望
生物技術(shù)以其成本低、產(chǎn)出高、無(wú)二次污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境保護(hù)中已獲得了廣泛的應(yīng)用，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。雖然生物技術(shù)還存在不如化學(xué)技術(shù)快速、效率高、條件要求高等不足，但是隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致的資源短缺、環(huán)境狀況惡化情況的加劇，生物技術(shù)的環(huán)境保護(hù)功能顯得越來(lái)越重要。可以推測(cè)，現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在環(huán)保領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用必將成為解決資源短缺、能源危機(jī)以及環(huán)境問(wèn)題的有力手段，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域得到更高的重視和推廣。
結(jié)束語(yǔ)
總之，環(huán)境保護(hù)工作離不開(kāi)生物技術(shù)的應(yīng)用，生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作中起到了不可替代的重要作用。在未來(lái)，生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)過(guò)程中必須要考慮到發(fā)展的因素，必須將經(jīng)濟(jì)發(fā)展同環(huán)境保護(hù)有效的統(tǒng)一起來(lái)，形成與經(jīng)濟(jì)密切配合的環(huán)境保護(hù)體系，從而實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)真正的價(jià)值，保障生物技術(shù)的不斷發(fā)展，為人們創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
