生物技术在环境保护中的应用研究:现代生物技术在环境保护中的应用和前景

摘 要 针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。

关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护

1 我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

2 现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,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。现代生物技术不仅在农作物改良、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,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,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行了资源化利用。

(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、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、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、工业清洁生产、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 现代生物技术在环境保护中的应用

3.1 污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,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留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,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应的固定化细胞。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表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/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 污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3 白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4 化学农药污染的消除

一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,好推广生物农药。

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。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,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。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,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;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

生物技术在环境保护中的应用研究:生物技术在环境保护工作中的应用探讨

摘要 近年来，环a境污染问题已经成为阻碍社会经济发展和危害人身健康的主要因素，加强环境保护刻不容缓。随着我国工业化进程的不断加速和社会发展水平的不断提高,环境污染问题也越来越严重,给我国的环境保护工作带来了十分严峻的考验,单纯的依靠传统的环境治理方式已经无法满足当前环境污染问题治理的需要。伴随着现代科学技术的不断发展应运而生的生物技术以其实用性和环保性的独特特征,已经越来越多地被应用于环境保护工作之中。本文笔者分析了我国当前环境保护现状，介绍了生物技术的基本内涵和特征，并探讨了生物技术在环境保护工作之中的具体应用。

关键词 生物技术；环境保护；环境污染；环境治理

1 我国环境问题现状分析

1.1 水体污染

居民生活用水和工业废水的排放以及农药、肥料等物质，经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体，使得水体环境受到污染，水环境质量恶化，居民可以饮用水源的质量普遍下降，进而威胁人的身体健康。

1.2 大气污染

近年来，随着工业化的发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化。大气污染主要是指由于人们的生产和生活需要，不断向大气排放污染物而造成的环境污染。大气污染物的排放一旦超过环境自身的净化能力，大气环境就会日益恶化，严重影响人们的生产生活和健康、破坏生态环境。

1.3 固体废弃物污染

固体废弃物通常是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质，简而言之就是“垃圾”。目前固体废弃物主要包括城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。这些垃圾不但可以污染大气，而且还会对土壤、水体都会造成严重污染，危害生态环境和人体健康。因此，为了创建良好的人类生存和发展环境，我们要积极研究运用先进的高新技术手段，加大对环境保护和环境治理力度，如在环境治理时采用比较先进的现代生物技术来控制和治理环境污染问题，从而为人类的生存和社会经济的发展提供良好的环境氛围。

2 生物技术的内涵和主要特征分析

生物技术是近年来新兴的现代高新技术，它是以DNA分子技术为基础，内容涵盖微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术。我国的生物技术在发展初期仅仅局限应用于农作物的改良、医药研究、食品加工工程等方面，伴随着生物技术的不断成熟，我国逐渐在环境污染和环境监测方面运用生物技术。生物技术不同于一般的传统的环境污染治理技术，生物技术具有以下几个优点：生物技术不依赖地球上有限的资源，而是以以生物为对象，着眼于环境污染中再生资源的利用；生物技术打破传统的高温高压处理技术，可以在常温、常压下进行连续性的操作，这样不仅可以节约能源，而且还可以减少环境污染；生物技术可以开辟生产高纯度、品质、安全的生物制品的新途径，从而为人类的生存提供有力的保障；生物技术可解决常规技术和传统方法不能解决的问题。

3 生物技术在环境保护中的具体应用探讨

3.1 生物技术在水污染治理中的应用与发展

随着现代社会经济的飞速发展，水环境污染问题已经成为严重地威胁人类的生存环境和制约人类社会与经济的进一步发展的主要因素。因此，如何加强对水污染的控制和治理已经成为整个人类社会共同关注的问题。分析当前的水处理技术，我们可以得知生物处理法是世界各国普遍采用的控制和治理水污染的主要手段，生物技术将成为水污染控制和治理领域重点开发和应用的技术手段，目前常见的水污染控制和治理的生物技术有生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统法和土地处理系统法等等。其中突出表现在生物技术应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

3.2 生物技术在大气污染治理中的应用与发展

生物技术在我国的起步比较晚，尤其是在大气污染处理中的应用历史非常短，还不够成熟。目前在大气污染控制和治理领域采用的生物处理方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等。生物技术法与传统有机废气处理方法比较，具有低消耗、低成本、高效率、安全性好和无二次污染等优点。

3.3 生物技术在固体废弃物处理中应用与发展

近年来随着城市人口的不断增多和城市规模的不断扩大,固体废弃物也迅速增多,严重地影响着人类的生存与发展。目前世界各国处理固体垃圾的方法主要有三种:填埋、堆肥、焚烧。其中填埋和堆肥技术属于利用了生物的处理技术。运用现代生物技术，将固体废弃物进行“无害化、资源化、减量化”处理后，可作为作物生长的品质肥料，实现生活垃圾的部分资源化，这不但可以保护生态环境，而且可以实现废物资源的二次利用。

4结论

生物技术在环境污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。作为一项有效的环境污染治理措施,越来越受到社会的普遍关注,随着社会的不断发展，新的环境问题的也会不断出现，我们不能仅停留在原有的技术阶段，我们要不断探索环境污染的治理和控制新理论、新方法，从而为生态环境的建设提供有力的技术支持。

生物技术在环境保护中的应用研究:现代生物技术在环境保护中的应用研究

[摘 要]随着现代工业技术的迅速发展，我国国民经济社会总体发展速度较快，城市化进程的步伐也日益加快。在经济高速发展过程中，环境问题也随之而来，必须采取有力措施进行环境保护。因此，积极利用现代生物技术、加强环境保护已经成为人民日益关注的课题。本文在此从生物技术的优点出发，对生物技术在环境保护中的应用做了详细的研究。

[关键词]环境；生物技术；应用

前言：当前，许多传统的环保工艺处理技术已不能适应现在环保工作的需求，迫切需要一种新的环保治理方式。而现代生物技术以其众多的优点，正越来越多地被应用到了环境保护处理过程当中，其在废水、废气、固体废弃物等环境污染处理、环境监测与评价等方面具有非常显著的效果。

一、现代生物技术概述

生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，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行了资源化利用。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、氮气和甲烷气体等，经常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与经常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、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、工业清洁生产、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。

二、生物技术在环境保护中的重要应用

1、生物技术在水处理中的应用

生物技术在改善水体质量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水体质量改善方面，生物技术应用最为广泛。污水中含有许多的有毒物质，成分十分复杂，其中包括重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。利用微生物自身的新陈代谢等生命活动，能够将水体中的部分有毒有害物质很好的去除，从而使得水体中的有害物质转化为无毒物质，使水体得到净化。固定化酶技术就是应用最为广泛的一种污水处理技术，主要是通过武力吸附法或者化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合，从而将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，从而有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外，生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是常见的水污染控制与治理的生物技术。

2、空气的生物净化

应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术，代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比，生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，尤其在处理低浓度（小于3mgPL）、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。

生物洗涤法分洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法两种工艺。洗涤式活性污泥脱臭法的主要原理是将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触，使之在吸收器内从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。这种方法可以处理大气量的臭气， 同时操作条件易于控制，占地面积较小，压力损失也较小， 实际中有较大的适用范围。这种方法设备费用大、操作复杂而且需投加营养物质，因而其应用受到了一定限制。曝气式活性污泥脱臭法是将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质，现已应用于粪便处理场和污水处理场的恶臭气处理。

3、固体废物生物处理技术

3.1 微生物转化污泥堆肥系统

这一技术是将有机固体废物和能够将其有效分解的微生物群以一定比例共同堆积在一起，在适宜条件下，经过一段时间的堆腐，微生物自我繁殖并将有机物分解，达到固体有机废物净化的目的。且整个过程对环境污染极小，分解过程稳定。

3.2 微生物氧消化

微生物厌氧消化是通过控制微生物处于缺氧的生存环境，将环境内的有机废物分解成CO2和CH4的净化方法。该种有机物处理方法具有能源消耗低、剩余产物少和可回收再利用的优点，已成为未来有机废物净化处理的研究方向。现阶段国内外在该技术上的研究还处于探索阶段，实际操作过程中具有工艺、技术和设备等一系列的问题有待解决。因此，为了提高生物能源的利用效率，提高固体有机废物的处理效率，相关研究人员还应努力钻研，将这一技术更好的发展。

4、生物技术在环境监测与评价中的应用

随着生物技术的不断发展，生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有：生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等，其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术，可在线在位迅速地提供环境质量参数，成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。 生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段，在环境质量的评价中，生物评价也是不可忽视的。

5、污染土壤的生物修复

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，其主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目的。实践结果表明生物修复技术是可行的、有效的和优越的，此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。

三、结语

综上，实际工作中应构建一个有利于生物技术在环保中应用的良好环境，大力推进生物技术在环境保护中的应用，通过广泛应用现代生物技术、适当减少动力能源消耗、提高现代生物技术的整体水平，通过生物高技术的发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。

生物技术在环境保护中的应用研究:现代生物技术在环境保护中的应用对策研究

摘要：近年来，随着我国可持续发展战略的不断推行，人们生活质量和生活水平的不断提高，对于环境的要求也越来越高，将现代生物技术广泛应用于环境保护中不仅能够提高整个现代生物技术的整体质量和水平，同时还能够优化环境保护的效果。文章针对目前现代生物技术在环境保护中应用的现状以及存在的问题，提出了几点有效的措施和建议

现代生物技术主要包括了传统的生物技术与新型生物技术两种模式，传统的生物技术主要是指通过生物天然的有机体进行物质的生产的过程，而新型生物技术主要有细胞工程、基因工程以及人工改造工程等内容，将现代生物技术广泛应用于环境保护中不仅能够提高整个环境质量的质量和水平，同时还能优化环境保护的效果。

1 现代生物技术在环境保护中的作用

1.1 有利于促进能源环境的持续发展

一个国家的物质基础就是各种能源，能源的多少直接关系到人们日常生产生活的正常运转，虽然我国幅员辽阔、地大物博，但是逐年增长的人口导致我国人均矿产资源的占有量较少，除此之外，我国东西部资源分布十分不平衡，人口密度分布也不均衡，这样直接影响了能源消耗。因此将生物技术应用于环境保护中是十分必要的，只有逐步提高生物技术的整体质量和水平，才有利于可持续发展，提高环境保护的整体质量和水平。

1.2 有利于节约生产材料和资金

就目前发展而言，全球能源都陷入危机，尤其是一次性能源都在不断上涨，这会给每个国家带来不同程度的影响。对于消耗能源十分高的企业而言，发展更是举步维艰，因此只有积极开展现代生物技术工作，才能节约生产材料和资金，节约能源的消耗和开支，从而真正实现环境保护的作用。

2 现代生物技术在环境保护中的应用

要想将现代生物技术广泛应用于环境保护中，我们就要掌握环境问题的分类，只有明确了这一点才能对症下药。按照国家颁布的环境污染物标准可以分为废水、废气、土壤污染以及白色垃圾污染、大气污染等几大类。各种污染物一旦排入河流就会危及到周围居民的生命财产安全，尤其是在实际排放过程中还会夹杂着一些化学肥料废水，这对人们的身体健康影响是非常不利的。除此之外，废水排出之后还会导致河流变色，变为深绿色会有大量的死物漂浮在上面，从而形成了难以降解的物质，值得注意的是还有很多化合物是根本不能进行分解的；土壤污染会影响整个农业的生产，因此现代生物技术广泛应用于环境保护中刻不容缓。下文就从废气、废水、土壤污染以及白色污染等方面进行分别的论述：

2.1 废气治理

随着我国社会主义市场经济逐步发展，工业水平快速提高，因此城市化速度和进程都逐步加快，虽然经济的发展为人们带来了一定的优势和便利，但是与此同时也存在一定的问题，比如说是空气污染现象严重，如果工业生产的过程中有毒有害气体没有经过处理就被排出在大气中就很容易形成大气污染，严重者还会危及人类的生命健康。就目前而言，我国对于废弃治理的方法主要有化学方法、物理方法、生物方法等内容，通过对这些技术进行改良能够提高整个现代生物技术的质量和水平。现代生物技术主要是建立在整个双膜基理论基础的层面上，与过去传统的废气治理方法相比较，现代生物技术的安全系数更高，并且具有成本低、效率强等优势，因此使用现代生物技术进行废气治理，其安全系数更高，并且还能够有效防止出现二次污染，基于此，现代生物技术在废气治理方面发挥了十分积极性的作用。

2.2 废水治理

众所周知，水是人们生命的源泉，同时也是人们日常生产生活中必不可少的资源，但是水中是含有非常多的副产品的，水的组成是十分复杂的，尤其是化工工业废水中就含有大量的溶解剂，这种溶解剂的性质和组成都有待进一步考证，因此对其进行处理和分解是十分困难的。例如：化工工业废水中含有大量的基化合物，这不仅会在河流中形成有害物质，同时还会危及人们的生命健康和周围环境。由此可见，化工工业废水的主要特征就是处理难度大、不易于分解。因此将现代生物技术广泛应用于工业污水和生活废水的治理过程中，能够真正起到保护环境的作用。例如：采用现代生物技术对废水进行治理，这种技术可以单纯使用，而且还不用借助其他技术，也不涉及其他杂质，利用这种技术就能够将化工工业废水中存在的化合物进行处理和分离，而且还能将聚乙烯进行回收和利用，但是膜技术的缺陷就在于其成本造价较高，而且使用的周期较短，还很容易遭到污染，与此同时还能对水质进行实施监控和管理。又如：使用现代生物技术中的臭氧技术，它是一种新型而且有效的氧化剂，不仅能够化解和处理各种废水中的有毒物质，同时还能避免二次污染，其优势是显而易见的，但是缺陷就在于如果操作不当，则会造成周围环境的危害。

2.3 土壤污染处理

土壤污染主要是指农药残留和土壤的沙化，一旦出现这种情况，就需要采用有效的现代生物技术进行治理和处理。要明确土壤污染源主要是多磷、氯以及其他微生物等，因此这就需要使用现代生物技术对其进行去除和处理，从而防止土壤中有害有毒物质的增多，主要是将其分解成为水和二氧化碳。这样才能够提高和优化整个土壤环境，防止出现新一次的破坏和损害，从而提高整个农业种植的质量和水平，为各种农作物的生长和发展提供一个良好适宜的环境。

2.4 白色污染物处理

白色污染物处理主要是指对于一系列的塑料制品进行系统的处理和分类，现如今白色污染物已经成为环境保护过程中所面临的一项重要难题，因此只有通过现代生物技术才能够从根本上降解塑料制品，真正破坏其中的分子结构，真正治理白色污染物，从而提高整个生物技术的质量和水平。与此同时，在对白色污染物进行治理的过程中，还需要减少成本的消费，提高整个白色污染物处理的速度，从而实现环境保护经济效益和社会效益的较大化。

3 现代生物技术在环境保护中应用的有效对策

3.1 广泛应用现代生物技术

环境与资源的可持续利用、实现节能减排的效果，就必须广泛应用现代生物技术，将现代生物加工、现代生物生产、现代生物管理等观念融入到实际化工作业中去，将其中产生的垃圾和废物进行合理的二次利用和回收，这不仅能够大大降低资源的使用成本，提高经济效益，从而将对环境的影响降到低。随着我国科学技术水平的飞速发展，只有广泛应用现代生物技术，才能提高环境保护的整体质量和水平，进一步实现经济效益和社会效益二者的有机结合。

3.2 适当减少动力能源消耗

动力能源作为日常企业的重要组成部分，在其中发挥了十分关键的作用，但同时动力能源也是消耗量较大的能源，供电作业和供热作业都能够产生诸多动力能源，只有将现代生物技术广泛应用于环境保护中，不断提高现代生物技术水平和质量，才能减少出现能源消耗。除此之外，在整个日常企业生产中，必然会产生大量的废气、废水等污染情况，因此将现代生物技术应用于其中能够在较大程度上优化环境保护的整体结合和方法。

3.3 提高现代生物技术的整体水平

现代生物技术的整体水平是节能中的核心技术，因此只有提高现代生物技术整体水平，才能起到整体优化环境的作用，减少外部的能源消耗。相关企业应该首先了解生物技术的正常反应条件，对温度进行有效的测量和控制，有效地降低因温度而导致的反应，从而实现资源的合理配置。例如：在化工加工中还会产生大量的水资源浪费，这就需要提高化工工艺中的排水工艺，对废水、污水进行回收和利用，将其中的化学物质分解，这样能够避免污水给人们带来的副作用，从而提高整个化工工艺的质量，减少水资源的浪费。

3.4 提高现代生物技术工作人员自身素质

现代生物技术工作人员作为化工企业的重要组成部分，他们自身素质的高低直接影响企业的发展好坏，因此只有逐步提高现代生物技术工作人员的自身素质和专业化水平，使其清楚地认识到现代生物技术对于环境保护的重要性，才能从根本上实现环境保护的目的。这就需要从两方面入手：一方面，现代生物技术工作人员应该提高自身素质、转变思想观念，树立终身学习的理念，真正做到与时俱进、开拓创新，在实践的基础上创新，在创新的基础上实践，熟练掌握各种现代生物技术的原理和工艺，减少在加工环节出现的污染和消耗；另一方面，相关企业应该对现代生物技术工作人员进行二次培训，聘请国内外知名的现代生物技术人员，对员工进行教育和指导，相关企业还可以定时地对员工进行思想教育，使其充分地认识到环境保护对国家发展的重要意义，从而提高现代生物技术工作人员的主人翁地位，使其充分发挥积极性和主动性。

4 结语

综上所述，现代生物技术作为环境保护的重要组成部分，在其中占有十分重要的地位。为了顺应我国可持续发展战略，相关环保企业只有制定一整套现代生物技术节能措施，才能实现企业的绿色发展。通过广泛应用现代生物技术、适当减少动力能源消耗、提高现代生物技术的整体水平、提高现代生物技术工作人员自身素质等方法，才能从根本上提高现代生物技术的整体质量和水平，从而优化环境保护的效果。总之，将现代生物技术广泛应用于环境保护是一项艰巨而漫长的任务，需要政府、企业、工作人员三者的共同努力，只有这样才能实现社会发展经济效益和社会效益较大化，真正将保护环境深入到每一个人心中。

作者简介：尹琪丹（1981-），女，江西吉安人，吉安市吉州区环境监测站综合室主任，环境保护工程师，研究方向：环境保护。

生物技术在环境保护中的应用研究:浅谈生物技术在环境保护中的应用

【摘 要】随着信息科技的发展，生物技术也发展的非常迅速，受到广泛应用，特别是在环保领域，生物科技有十分明显的优势，比如在耗能方面，比如在效率方面，以及安全性能方面。本文就生物科技在环境保护中的应用进行了分析与探讨。

【关键词】生物技术；环境保护；应用

前 言：现代生物技术有两大类，一类是传统神农购物技术，一类是新兴生物技术，前者是利用生物天然机能所进行的物质生产过程的一项技术。而后者则是利用各种新兴技术，比如基因工程、细胞工程，通过人工改造生物机能与酶进行物质生产与处理过程的技术。而生物技术应用到环境保护方面也有两类，分别是为了去除环境污染的直接应用，比如生物精华、废弃物生物利用等等；以及保护生态环境的间接应用，比如把化肥用生物固氮替换，或者把化学农药用生物农药替换等等，与直接应用相比，间接应用的领域与空间则广泛的多。

一、生物技术的内容与特点

不少研究学者认为，现代生物技术应有四个部分组成，分别是微生物工程、酶工程以及细胞与基因工程，每个工程都有各自的理论特点与使用范围，但是它们又不是相互独立存在的，它们之间有密切联系会进行互补，从而形成完整的一个体系。现代生物技术特征有五点，及时，其主要对象与工具是生物，对资源循环重复使用十分重视，倡导保护环境；第二，生物技术可以在常规温度与压力下进行，操作方式简单方便，而且能够持续性操作，能源消耗低，进而对环境带来的污染要小；第三，可以根据需求要培育与创造新品种等产品；第四，效率更高，生产成品的途径与方法也更多；第五，该特点也是最重要的一个特点，就是现代生物技术可以解决传统方法所不能处理的问题。正是因为这些特点，让现代生物技术从20世界末出现以来就广受关注，而其带来的巨大经济利益与潜力更是让众人的目光移不开。

二、生物技术在环境保护中的应用分析

1.生物技术在水处理中的应用

生物技术在改善水体质量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水体质量改善方面，生物技术应用最为广泛。污水中含有许多的有毒物质，成分十分复杂，其中包括重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。利用微生物自身的新陈代谢等生命活动，能够将水体中的部分有毒有害物质很好的去除，从而使得水体中的有害物质转化为无毒物质，使水体得到净化。固定化酶技术就是应用最为广泛的一种污水处理技术，主要是通过武力吸附法或者化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合，从而将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，从而有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外，生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是常见的水污染控制与治理的生物技术。

2.生物技术在废气净化方面的应用

生物技术应用于水环境治理当中已经有了很长的历史，但是在废气治理方面历史还很短，研究也非常有限。上个世纪80年代末期，生物技术在工业废气净化处理领域的应用成为许多学者研究的热点。当前比较成熟的废气生物处理技术有生物洗涤、生物吸附以及生物过滤法等等，与传统的废气处理工艺相比，突显出许多的优势，如果高效率、低成本、高安全性等等。目前，废气生物处理技术主要可以分为吸附法和过滤法两大类，吸收法主要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的气体的净化中广泛应用，去除率能够高于百分之九十，而生物过滤常被用作除臭工艺，用于臭味废气的降解。德国利用生物膜过滤处理含硫臭气时，硫化氢去除率能够达到百分之九十以上。

3.生物技术在固废处理中的应用

固废主要指城市生活垃圾、污泥、工农业生产废物等。利用生物技术，能够将固体废弃物进行无害化、资源化、减量化的处理，从而使其成为用于农业生产废料或者其他有用产品，从而真正实现变废为宝。一般生活垃圾堆肥工艺可以分为好氧堆肥和厌氧堆肥两大类，其中目前研究最为热门的是高温好氧堆肥工艺。通过高温好氧堆肥工艺得到腐熟肥料具有改良土壤、增强肥效等优点，是实现城市生活垃圾资源化，达到保护环境的目的的有效措施。

4.生物技术在土壤污染治理中的应用

在对土壤污染治理过程中，生物技术主要应用于重金属污染修复过程，也就是利用微生物或者植物的作用，对土壤中的重金属进行净化和削减，从而降低其毒性。通过生物作用，土壤中的重金属会转变其化学形态，从而使重金属固定或者解毒，通过生物吸附，还能够将重金属的量减少甚至消除。去除重金属之后的土壤，能够提高有机质的含量，改善生态结构，从而有利于土壤固定，更好的避免水土的流失。

5.生物技术在环境监测中的应用

（1）生物芯片和生物传感器应用于环境监测

生物芯片、生物传感器是利用固定在载体上的生物大分子与检测对象间的特异性地相互作用的原理做成的检测模块。载体上的生物大分子与检测对象相互作用的过程中发生的物理或化学变化现象转化成生物电信号，检测系统将电子信号放大，可得到与生物转感器或生物芯片相互作用的环境物质的相关信息。这类检测方法灵敏度高、针对性强、检测速率快，目前已有产品成功应用于环境监测领域，诸如生物需氧量生物传感器、微生物毒性生物传感器等。

（2）生物免疫检验

生物免疫检验是利用检验系统的免疫自我识别功能，对环境毒性物质进行抗原或抗体的特异反应而检测环境毒性物质。该方法灵敏度高、针对性强、操作方便、成本低，目前已广泛应用到环境污染物的实时监控领域。

（3）Ames实验

1975年美国加利福尼亚大学Ames教授建立Ames实验。该实验广泛应用于食品、化妆品的致突变性。方法适用于测试样品中的混合污染物，反映的是多种污染物的综合致突变效应，是一种较好的环境潜在突变物的预警手段。

6.环境污染修复中的应用

生物修复指的是用那个生物本身的代谢功能来消除、降低环境中的污染成本的技术，主要从增加通气程度与菌种等方面进行，有些生物本身就具有天然的分解有毒成分的物质，所以可以有效达到治理环境污染的目标。生物修复技术出现的时候只在石油烃污染上使用，但由于带来的治理效果非常后，慢慢的被应用到更多领域中，治理各种污染类型。不仅我国对其重视，国外也对生物修复技术十分关注，不断研究发现，微生物的分解功能可以治理大面积受到污染的区域。

三、展望

生物技术以其成本低、产出高、无二次污染等诸多优点，在环境保护中已获得了广泛的应用，并取得了明显的经济效益、环境效益和社会效益。虽然生物技术还存在不如化学技术快速、效率高、条件要求高等不足，但是随着现代生物技术的快速发展，以及经济快速发展导致的资源短缺、环境状况恶化情况的加剧，生物技术的环境保护功能显得越来越重要。可以推测，现代生物技术的迅猛发展及其在环保领域的广泛应用必将成为解决资源短缺、能源危机以及环境问题的有力手段，在环境保护领域得到更高的重视和推广。

结束语

总之，环境保护工作离不开生物技术的应用，生物技术在环境保护工作中起到了不可替代的重要作用。在未来，生物技术在环境保护过程中必须要考虑到发展的因素，必须将经济发展同环境保护有效的统一起来，形成与经济密切配合的环境保护体系，从而实现生物技术真正的价值，保障生物技术的不断发展，为人们创造更多的经济效益和社会效益，为不断促进经济发展与环境保护的协调统一作出应有的贡献。