生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用與研究論文

　　一、前言

　　隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)生物工程技術(shù)的要求也越來越高，這就要求在環(huán)境保護(hù)中必須加強(qiáng)生物工程技術(shù)應(yīng)用的研討，并努力提高生物工程技術(shù)水平，運(yùn)用科學(xué)的方法，為環(huán)境保護(hù)提供有力的保障。

　　二、生物工程技術(shù)的重要性

　　生物工程，這門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科于上世紀(jì)70年代初興起，是以生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)和細(xì)胞學(xué)等為代表的生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、化工等現(xiàn)代工程技術(shù)，創(chuàng)造出具有特別功能的“工程菌”或“工程細(xì)胞株”，以產(chǎn)生有用的代謝產(chǎn)物或發(fā)揮其特別生理功能。包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和生物反應(yīng)器等內(nèi)容。

　　生物工程用于環(huán)境有悠久的歷史。但現(xiàn)代生物工程和環(huán)境工程的結(jié)合，于20世紀(jì)80年代誕生在歐美地區(qū)，形成了環(huán)境生物工程，它涉及的學(xué)科領(lǐng)域眾多，通過利用生物體或生物體某些組成部分或機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的工藝流程，或者能高效凈化環(huán)境污染，同時(shí)又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)。利用生物工程處理污染物的最大特點(diǎn)是，處理產(chǎn)物都是水、二氧化碳、氮?dú)獾葻o毒、無害的物質(zhì);可以有效避免二次污染，是一種安全而徹底的方法。

　　三、我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理方向

　　環(huán)境保護(hù)是跨經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)等學(xué)科的綜合性科學(xué)。環(huán)境保護(hù)研究人體健康、人類生產(chǎn)和生活環(huán)境的舒適程度，以及自然資源保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)平衡。環(huán)境保護(hù)的基本任務(wù)是保護(hù)和改善生活環(huán)境與生態(tài)環(huán)境，防治污染和其他公害，保障人體健康，保護(hù)自然資源，促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。

　　面對(duì)隨經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而日益加劇的環(huán)境污染狀況，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8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴(yán)重，耕地面積銳減，近10年來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)2500萬畝;人們的身體健康受到嚴(yán)重威脅，疾病發(fā)病率急劇上升。

　　如何保護(hù)環(huán)境、合理有效地處理環(huán)境污染物已迫在眉睫。采用傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法可達(dá)到一定的除污凈化效果，但成本高、過程繁瑣，并易造成二次污染。近年來，利用微生物等環(huán)境生物技術(shù)處理環(huán)境污染物，所具有的安全、高效、廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起人們的重視。

　　生物工程技術(shù)是利用有機(jī)體、死細(xì)胞、活細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)含物，采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應(yīng)作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復(fù)治理中，尤其是70年代基因工程的出現(xiàn)，它能改變、取代物種的基因。因此，現(xiàn)代生物工程技術(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�，F(xiàn)代生物工程技術(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年代以來生物工程技術(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)。

　　四、生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

　　生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域又被叫作環(huán)境生物技術(shù)，它是通過直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng)。生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括直接消除環(huán)境污染和間接保護(hù)生態(tài)環(huán)境2種方式，具體采用哪種方式，具體要根據(jù)污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討。

　　1、生物技術(shù)在廢水的凈化與處理中的應(yīng)用

　　廢水生物處理技術(shù)是通過利用微生物的生命活動(dòng)過程來對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水凈化和處理的一種重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力強(qiáng)、生態(tài)環(huán)保等特點(diǎn)。目前在廢水的生物處理技術(shù)中，國(guó)內(nèi)外普遍采用的工藝的主要有活性污泥法、生物膜法、生物強(qiáng)化技術(shù)法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。

　　2、生物技術(shù)在控制和廢氣凈化處理中的應(yīng)用

　　利用生物技術(shù)控制和處理廢氣，將廢氣中的有機(jī)污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)，從而凈化空氣，是一項(xiàng)空氣污染控制的新技術(shù)。由于生物凈化技術(shù)在廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)間比較短，各項(xiàng)技術(shù)還不夠成熟完善，因此在大氣污染治理領(lǐng)域不能廣泛應(yīng)用。目前相對(duì)成熟的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所采用的生物反應(yīng)器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

　　3、生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

　　固體廢棄物污染是農(nóng)村和城市污染中主要的污染，通常來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當(dāng)前環(huán)境污染問題的一件十分重要的.大事。當(dāng)前對(duì)固體廢棄物的處理通常有物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段。固體廢棄物生物處理技術(shù)通過利用微生物對(duì)有機(jī)固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為可以再利用的資源，這是當(dāng)前固化廢物資源化的最為有效的技術(shù)方法。固體廢棄物生物處理技術(shù)在目前應(yīng)用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。

　　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。在這方面，我國(guó)華東師大吳自榮等同志研究提出的關(guān)于上海蘇州河水質(zhì)發(fā)光細(xì)菌測(cè)試和評(píng)價(jià)方法具有深遠(yuǎn)的意義。

　　5、生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用

　　生物修復(fù)技術(shù)是一個(gè)比較新型的技術(shù)，近年來生物修復(fù)內(nèi)涵逐漸擴(kuò)大，包括真菌修復(fù)、植物修復(fù)及無機(jī)污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，但也存在一定的局限性，目前生物技術(shù)修復(fù)主要運(yùn)用于土壤污染的修復(fù)，其他污染的修復(fù)尚不能采用生物修復(fù)技術(shù)。因此，為了擴(kuò)大生物修復(fù)技術(shù)的修復(fù)范圍，在環(huán)境污染的修復(fù)過程中我們常常將生物修復(fù)技術(shù)與其他化學(xué)或物理方法結(jié)合使用，以取得最佳效果。

　　在環(huán)境保護(hù)工作中，環(huán)境生物技術(shù)作為一種技術(shù)手段，具有高效性，它無論是對(duì)環(huán)境污染的治理、修復(fù)，還是環(huán)境檢測(cè)都發(fā)揮了巨大的作用，鑒于環(huán)境生物的技術(shù)的重大作用，我們應(yīng)該大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù)，不斷提高環(huán)境生物技術(shù)水平。

　　五、結(jié)束語

　　綜上所述，加強(qiáng)對(duì)生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的剖析，能夠?qū)Νh(huán)境保護(hù)中存在的問題進(jìn)行把握，進(jìn)而能夠提出一些行之有效的對(duì)策，如此方可在實(shí)際的環(huán)境保護(hù)過程中對(duì)問題進(jìn)行掌控，不斷完善生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。

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