生物技术与环境

生物技术与环境第一页，共四十八页，编辑于2023年，星期三学习目的2了解环境生物技术在“三废”处理以及环境监测评价方面的应用及发展1了解环境生物技术的基本原理生物技术与环境第二页，共四十八页，编辑于2023年，星期三概述高层次－基因工程为主导的近代污染防治技术中层次－污水的活性污泥法、生物膜法处理及其强化的技术与工艺低层次－指氧化塘、人工湿地、生态工程以及厌氧发酵等处理技术根据技术的难度和理论基础的深度可分为

注：层次之间没有主次之分。高新技术应用于环境污染防治产生的一门新兴边缘学科。生物技术与环境第三页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.1污水处理人类的生产活动和生活离不开水，但同时又带来大量的工业废水和生活污水。

处理方法物理法化学法生物法生物技术与环境第四页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.1污水处理生物法稳定塘法人工湿地处理系统法污水处理土地系统活性污泥法生物膜处理法生物技术与环境第五页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.1.1稳定塘法基本原理：污水进入塘内后，在细菌、藻类等生物的作用下发生分解、硝化和光合等物质转化反应，达到降低有机污染成分的目的。生物技术与环境第六页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.1.2人工湿地处理系统法物理化学生物综合作用人工湿地由土壤和砾石等混合结构的填料床组成生物技术与环境第七页，共四十八页，编辑于2023年，星期三基本原理：利用土壤微生物和植物的根系对污染物的净化能力11.1.3污水处理土地系统生物技术与环境第八页，共四十八页，编辑于2023年，星期三

活性污泥：由具有生命活力的多种微生物类群组成的颗粒状絮绒物。11.1.4活性污泥处理法

基本原理：活性污泥黏液层对污染物的迅速吸附。生物技术与环境第九页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.1.5生物膜处理法基本原理：生物膜对污水的渗滤作用生物膜：滤床填料表面附着的大量微生物群落而形成一层黏液状膜。生物技术与环境第十页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.2大气净化工业对大气的污染情况生物技术与环境第十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期三主要方法生物净气塔渗滤器生物滤池生物技术与环境第十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.2.1生物净化塔废水处理流程大气污染物液态污染物生物技术与环境第十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期三

特点：废气的吸收和液相的除污再生过程同时在一个反应装置内完成11.2.2渗滤器生物技术与环境第十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期三

基本原理：腐生性细菌和真菌的降解作用。11.2.3生物滤池生物技术与环境第十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.3.1固体垃圾的生物处理填埋将固体废物存积在大坑或低洼地，并通过科学的管理来恢复地貌和维护生态平衡的工艺。堆肥铺有固体有机颗粒的底床上进行，主要利用固有的微生物在其中生长和繁殖。微生物小小小填埋堆肥焚烧利用生物技术与环境第十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期三大型填埋场照片生物技术与环境第十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.3.2矿渣的生物淋溶处理环境治理淋溶作用适用于贫矿、废矿、难处理矿物开发与利用，提高了矿产资源的可利用率。矿渣的资源化资源开发生物冶金微生物对矿物溶解作用3Fe3++MSM2++

2Fe2++S0MS+2O2M2++SO42-4Fe2++4H++O24Fe3++2H2Omicrobe直接作用：2S0+2H2O+3O22H2SO4microbe间接作用：生物技术与环境第十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期三浸矿体系中分离到的各种微生物AcidithiobacillusferrooxidansAcidithiobacilluscaldusAcidithiobacillusalbertensisLeptospirillumferrophilium生物技术与环境第十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期三Thermoplasma.acidophilum(T.a)Leptospirillumferrooxidans(L.f)Acidithiobacillusthiooxidans(A.t)Acidiiphiliumspp.

浸矿体系中分离到的各种各种微生物生物技术与环境第二十页，共四十八页，编辑于2023年，星期三制定的筛选高效浸矿细菌基因芯片标准CMS05菌株的芯片检测结果有2782个基因与模式菌相同。含有高氧化活性菌所拥有的320个特征基因。在135个重要功能基因中有106个基因高表达。鉴定结论：高活性A.f菌●●●CMS05ATCC23270标准的验证杂交信号强度杂交信号强度生物技术与环境第二十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期三矿物-微生物-溶液-气相界面电子传递研究

生物技术与环境第二十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期三矿石的生物堆浸工艺示意图生物技术与环境第二十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期三浸出堆集液池矿石的生物堆浸工艺试验场生物技术与环境第二十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期三德兴铜矿的生物堆浸现场尾矿坝积液池水泵房生物技术与环境第二十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期三洗脱和吸附等物理或化学方法：投资成本较高，并仅适用于严重污染的小范围地点。土壤以及地下水污染生物修复法：投资成本低，可用于大面积污染环境的治理。人类范围广泛的生产活动，如化肥和农药的大量使用、废弃化学物质的堆放、油田的事故性排放。导致11.4.1污染环境的生物修复概述生物技术与环境第二十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物修复基本原理生物技术与环境第二十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.4.2生物修复的方法原位(insitu)生物修复异位(exsitu)生物修复污染对象不需移动，处理费用低，但处理过程控制比较难。需要通过某种方法将污染对象转移到污染现场之外，再进行处理。生物技术与环境第二十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物技术与环境第二十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物技术与环境第三十页，共四十八页，编辑于2023年，星期三一、通过增加营养盐以促使土著微生物的生长二、通过生物反应器培养，增加有益微生物的数量，然后再将这些微生物混合类群接种到污染地进行生长、繁殖。11.4.3生物修复技术的应用石油污染处理生物技术与环境第三十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期三重金属污染处理生物技术与环境第三十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期三地下水污染处理11.4.3生物修复技术的应用subsurfaceenvironment渗流区水层沙质蓄水层凝固蓄水层不渗透性粘土层第1步：收集水文地质资料生物技术与环境第三十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物技术与环境第三十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.5环境污染监测与评价的生物技术指示生物传统的指示生物常采用哺乳动物。但是哺乳动物存在生长周期长、费用高、结果有较大偶然性等不足之处。为了获得大量准确有效的毒理数据，人们建立了多种多样的短期生物试验法，分别用细菌、原生动物、藻类、高等植物和鱼类等作为指示生物。生物技术与环境第三十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期三11.5环境污染监测与评价的生物技术生物技术与环境第三十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期三核酸探针的设计与合成由氨基酸序列推断核酸序列核酸探针生物技术与环境第三十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期三同位素标记生物技术与环境第三十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期三Fluorescentinsituhybridization(FISH)荧光标记生物技术与环境第三十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期三荧光标记生物技术与环境第四十页，共四十八页，编辑于2023年，星期三PCR相关技术1.PCR-RFLP生物技术与环境第四十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期三DGGE:Denaturinggradientgelelectrophoresis2.DGGE技术生物技术与环境第四十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物技术与环境第四十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物技术与环境第四十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期三生物芯片生物技术与环境第四十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期三Taroncher-Olderburg,G.etal.2003.A