环境生物技术及生物安全

第八章环境生物技术及生物平安.8.1

概论8.2废物、污染物的生物处理技术8.3生物修复技术8.4环境友好产品的生产技术.8.1.1环境根底环境：环境是由大气圈、生物圈、水圈、岩石圈、土壤圈组成的有机平衡体系，既相互依存又相互制约，无论任何一“圈〞打破平衡，都可能引发一系列的连锁反响。环境污染：大气污染：空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨、一氧化碳〔CO〕、氟化物〔F〕、铅及其化合物:///law/index.asp?page=68.1

概论.水体污染：氨氮、磷、石油类、高锰酸盐指数、生化需氧量、挥发酚、汞和氰化物。土壤污染：肥料、农药、酸雨、塑料噪音：振幅和频率上完全无规律的震荡称之为噪声

生物圈破坏：植被破坏，动物灭绝.8.1.2环境生物技术概念环境生物技术：直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成局部或机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或净化、保护环境的生物技术体系。.废物、污染物的生物处理技术生物补救与生物修复技术环境友好产品的生产技术8.1.3环境生物技术的内容.废物生物处理后的终产物，无毒无害，稳定；可将废物资源化；投资省，能耗低；工艺生态化，无废生产；生物可降解制品将人类活动污染降低到最低水平；可再生资源的开发，保证了人类社会的可持续开展。8.1.4环境生物技术应用特点.8.2.1废水处理技术活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)活性污泥是由具有生命活力的微生物类群组成的颗粒状絮状物。.8.2.1废水处理技术稳定塘法(stabilizationpond)

.8.2.1废水处理技术Wetlands.8.2.1废水处理技术Landsystem.8.2.1废水处理技术Bio-filmtreatmentprocess.8.2废物、污染物的生物处理技术

8.2.2废气处理技术.生物净气塔.8.2.3城市垃圾的生物处理技术

处理的目的是使垃圾资源化、减量化和无害化。当前兴旺国家中城市生活垃圾中作为资源再利用的分率高达40%,其余的局部,最通用的方法是卫生填埋法,堆肥法和焚化法。最新处理技术是生物反响器式填埋场(Bioreactorlandfill,BL)。.8.3生物修复技术

生物修复〔Bioremediation〕：生物催化降解有机污染物以恢复环境或消除环境中污染物的一个受控或自发的过程。根本措施：接种微生物；添加营养物质；提供电子受体；提供共代谢底物以诱导共代谢酶产生；添加外表活性剂.8.4环境友好产品的生产技术8.4.1可降解塑料聚－β－羟基烷酸(简称ＰＨＡｓ)：主要采用微生物发酵法生产。ＰＨＡｓ实现大规模工业化的主要障碍是生产本钱问题。(1)采用廉价底物；(2)采用发酵技术进行ＰＨＡｓ的组装和结构调控；(3)构建自溶性ＰＨＡｓ生产菌种,简化胞内产物ＰＨＡｓ的提取过程,降低提取本钱。(4)基因工程植株生产淀粉：聚乳酸：.8.4环境友好产品的生产技术

8.4.2生物能源－－化石能源的替代品乙醇：废弃物发酵生产生物柴油：其他：甲烷、氢能、生物燃料电池.9生物技术平安与专利.9.1生物技术平安9.1.1实验室平安实验设施实验规程实验药品试剂实验生物体废弃物处理.9.1生物技术平安9.1.2转基因平安关注问题基因污染(geneticcontamination)污染传统作物污染自然界的生物基因库影响自然界的生态平衡影响微生态环境自然界的增殖和扩散.9.1生物技术平安9.1.2转基因平安关注问题基因污染(geneticcontamination)防止转基因扩散的方法：终止子技术：在转基因作物中参加终止子基因;得到的转基因作物的种子由种子公司加上一种诱导剂;经诱导剂的作用及终止子基因间的相互作用,在种子胚胎发育的后期产生一种毒素;这种毒素杀死了发育后期的胚胎;最后得到的是成熟但不萌发的种子。.9.1生物技术平安抑制子基因重组酶基因重组酶基因毒素基因PPLP阻断子重组酶毒素基因LP阻断子毒素基因LP毒素无毒素产生正常种子死种子加诱导剂不加诱导剂.9.1生物技术平安9.1.2转基因平安关注问题基因污染(geneticcontamination)防止转基因扩散的方法：不育：美国超级鲑鱼。植物质体转化：.9.1生物技术平安9.1.3生物技术社会平安问题基因伦理社会结构：社会分歧：人的价值问题：.9.1生物技术平安9.1.4食品、医疗平安毒副作用、过敏反响：跨物种感染：免疫反响：.9.1生物技术平安9.1.5生物技术平安管理机制国际：?生物技术和植物遗传资源以及生物技术守那么Ⅲ??21世纪议程??生物多样性公约??卡塔赫纳生物平安议定书草案??国际生物技术平安技术指南?.9.1生物技术平安9.1.5生物技术平安管理机制美国：基于产品的管理?病毒-血清-毒素法?、?联邦植物害虫法?、?植物检疫法?、?通过遗传工程所产生或改变的属于植物害虫类有机体的引入规定?、?联邦杀虫剂、杀真菌剂、杀鼠剂法?、?毒物控制法?、?公共卫生效劳法?、?联邦食品、药物和化装品法?、?生物平安法?欧洲：基于过程的管理“环境释放和商品化生产〞(90/220/ＥＥＣ)和“封闭使用〞(90/219/ＥＥＣ)?食品管理法?.9.1生物技术平安9.1.5生物技术平安管理机制日本：?综合性大学研究设施中重组ＤＮＡ试验准那么?(教育部制定)、?重组ＤＮＡ试验准那么?6个针对工业应用的准那么:1)?重组ＤＮＡ生物在农业、渔业、林业、食品工业和其他相关工业中的应用准那么?;2)?重组ＤＮＡ生物在饲养业中应用的平安评估准那么?;3)?重组ＤＮＡ技术在饲料添加剂中应用的平安评估准那么?;4)?重组ＤＮＡ技术生产的食物和食品添加剂准那么?;5)?重组ＤＮＡ技术在制药等行业中的应用准那么?;6)?重组ＤＮＡ技术工业化准那么?.9.1生物技术平安9.1.5生物技术平安管理机制中国现有法规：?基因工程产品质量控制标准?。该标准只对生物技术产品的品质加以限制,对基因工程实验研究、中间试验及应用过程等的平安性未做具体规定。?基因工程平安管理方法?；?农业生物基因工程平安管理实施方法?。.9.2生物技术专利9.2.1概念专利:是政府对一项创造创造的首创者授予的在一定时间内受保护的独享权益。授予专利的目的是：鼓励创造创造，以一定时间的垄断获利补偿创造创造活动期间的投入；兼顾公平和保证科学技术的不断进步。.9.2生物技术专利申请专利的要求：创造必须具有新颖性〔novelty〕。创造必须有创造性〔creativity〕。创造必须是有用的〔useful〕。有一些创造和发现是不能申请专利的；专利法中还有一个原那么，就是自然存在物不能申请专利，如：新物种的发现。.9.2生物技术专利9.2.2现代生物技术专利类型类型事例产品发明物质克隆的基因、重组蛋白、单克隆抗体、质粒、启动子、载体、cDNA序列、单价疫苗，DNA片断物质的组分或生物体多价疫苗、生物肥料、生物杀虫剂、药用混合物、微生物、转基因生物装置（设备）脉冲电泳仪、DNA序列分析仪、微注射基因转移系统过程制备过程DNA分离、合成双链DNA、载体插入构件、PCR应用、重组蛋白的纯化方法发明核酸杂交分析、诊断程序、PCR检测系统、突变体分析应用发明使用生物肥料和生物杀虫剂、重组微生物的发酵、非治疗性动物治疗系统.2005年5月23日，在京举行的“纪