谈生物技术特点及在环境保护中的应用

1、谈生物技术特点及在环境保护中的应用摘要：文章阐述了生物技术的特点，并介绍了现代生物技术在环境保护方面的应用。关键词：生物技术;环境保护中图分类号:X-01文献标识码:A1生物技术的特点生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、本钱低、反响条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深化，人们已越来越意识到，现代生物技术的开展，为从根本上解决环境问题提供了希望。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少局部利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清

2、洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁消费等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，防止了污染物的屡次转移，因此它是一种消除污染平安而彻底的方法。特别是现代生物技术的开展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速开展和应用，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的本钱和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。由于大局部有机污染物适于作为生物过程反响物(底物)，其中一

3、些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质，因此，生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反响为根底的，作为催化剂的酶是一种活性蛋白，因此，生物反响过程通常是在常温、常压下进展的。另外，酶对底物有高度的特异性，因此，生物转化技术的效率高，副产物少，这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比，反响条件大大简化，因此投资盛费用少、消耗低，而且效果好、过程稳定、操作简便，同时，在多数情况下，它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低消费活动的污染程度，有利于实现工艺过程生态化或无废消费，真正实现清洁消费的目的。另外，生物技术的产品或副产品根本上

4、都是可以较快生物降解的，并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等，有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度，使经济开展进入可持续开展的轨道。生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。因此，利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质，即用生物修复技术净化环境，使受污染的珍贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同时还可进一步强化环境的自净才能。2现代生物技术与环境保护现代生物技术是以DNA分子技术为根底，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术

5、不仅在农作物改进、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，开展非常迅猛。与传统方法比拟，生物治理方法具有许多优点。2.1生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子构造，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进展了资源化利用。2.2利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮

6、气和甲烷气体等，常常是一步到位，防止污染物的屡次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既平安又彻底消除污染的手段。2.3生物技术是以酶促反响为根底的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反响过程是在常温常压和接近中性的条件下进展的，所以大多数生物治理技术可以就地施行，而且不影响其他作业的正常进展，与常常需要高温高压的化工过程比拟，反响条件大大简化，具有设备简单、本钱低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁消费、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。3生物技术在环境保护中的应用3.1污水的生物净化污水中

7、的有毒物质的成分非常复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反响器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反响的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中

8、的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的外表活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面获得较大进展，对于含100g/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。3.2生物农药化学农药的应用，对控制农作物的病虫害，增加农作物产量起了重要作用，但对人类的安康和生存环境却构成了很大的威胁。据统计，现有30%的杀冲剂，50%的除草剂和90%的灭菌剂在动物实验中引起肿瘤。

9、美国国家科学院的研究报告说，目前食品中的杀虫剂残留量严重超标，比儿童平安量高出100150倍。农药的使用还使土壤受到污染和破坏。国际上从60年代开场开展起来的生物农药是生物防治病虫害的一支新军。传统的生物防治是利用天敌来杀虫除害。这虽可减少化学农药的使用，减少农药的化学污染，但饲养和释放天敌，不仅费时费工，耗资宏大。而且在突发性病虫害前常措手不及，无能为力。而生物农药却可解决这个难题所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。微生物杀虫剂，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。如今人们正在利用重组DNA技术克制其缺点来进步杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常