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生物技術在環境保護中的應用研究:現代生物技術在環境保護中的應用和前景
摘 要 針對我國目前生態環境狀況,論述了現代生物技術在治理環境污染,保護生態環境中的應用和發展前景。
關鍵詞 現代生物技術 生態環境 環境保護
1 我國生態環境現狀
目前我國由于工業“三廢”污染、農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農村則有8 000萬人和6 000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10年來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化,每年減少森林面積達2 500萬畝;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發病率急劇上升。因此,加大環境保護和環境治理力度,加快應用高新技術,如現代生物技術來控制環境污染和保持生態平衡,提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。
2 現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。
(1)生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。
(2) 利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。
(3)生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以,當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
3 現代生物技術在環境保護中的應用
3.1 污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。3.2 污染土壤的生物修復
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。
3.3 白色污染的消除
廢棄塑料和農用地膜經久不化解,估計是形成環境污染的重要成分。據估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農作物減產,若再連續使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無收,可見數量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態和環境,研究和開發生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使兩者同時發揮各自的作用,將塑料和農膜迅速降解。同時,還需大力推行可降解塑料和地膜的研發、生產和應用。
有些微生物能產生與塑料類似的高分子化合物即聚酯,這些聚酯是微生物內源性貯藏物質,可以用發酵方法進行生產,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質等優點而在醫學等許多領域有極好的應用前景。為了降低成本、提高產量,人們正在用重組DNA技術對相關的微生物進行改造,此方面目前一個研究熱點是采用微生物發酵法生產聚-β羥基烷酸(PHAs),研究人員正設法構建出自溶性PHAs生產菌種,即將PHAs重組菌進行發酵,在積累大量的PHAs后,加入信號物質,使裂解蛋白產生,細胞壁破壞,PHAs析出,以簡化胞內產物PHAs的提取過程,降低提取成本。
3.4 化學農藥污染的消除
一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農藥是最難分解的,經生態系統造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農藥已成為消除農藥對環境污染的一個重要方面。能降解農藥的微生物,有的是通過礦化作用將農藥逐漸分解成終產物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會帶來副作用;有的是通過共代謝作用,將農藥轉化為可代謝的中間產物,從而從環境中消除殘留農藥,這種途徑的降解結果比較復雜,有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應,就需要用基因工程的方法對已知有降解農藥作用的微生物進行改造,改變其生化反應途徑,以希望獲得的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農藥的污染,好推廣生物農藥。
所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來 并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。
生物技術在環境保護中的應用研究:生物技術在環境保護工作中的應用探討
摘要 近年來，環a境污染問題已經成為阻礙社會經濟發展和危害人身健康的主要因素，加強環境保護刻不容緩。隨著我國工業化進程的不斷加速和社會發展水平的不斷提高,環境污染問題也越來越嚴重,給我國的環境保護工作帶來了十分嚴峻的考驗,單純的依靠傳統的環境治理方式已經無法滿足當前環境污染問題治理的需要。伴隨著現代科學技術的不斷發展應運而生的生物技術以其實用性和環保性的獨特特征,已經越來越多地被應用于環境保護工作之中。本文筆者分析了我國當前環境保護現狀，介紹了生物技術的基本內涵和特征，并探討了生物技術在環境保護工作之中的具體應用。
關鍵詞 生物技術；環境保護；環境污染；環境治理
1 我國環境問題現狀分析
1.1 水體污染
居民生活用水和工業廢水的排放以及農藥、肥料等物質，經由地表水或地下水的滲透與流動而進入水體，使得水體環境受到污染，水環境質量惡化，居民可以飲用水源的質量普遍下降，進而威脅人的身體健康。
1.2 大氣污染
近年來，隨著工業化的發展，大氣污染日益嚴重，空氣質量進一步惡化。大氣污染主要是指由于人們的生產和生活需要，不斷向大氣排放污染物而造成的環境污染。大氣污染物的排放一旦超過環境自身的凈化能力，大氣環境就會日益惡化，嚴重影響人們的生產生活和健康、破壞生態環境。
1.3 固體廢棄物污染
固體廢棄物通常是指人類在生產、消費、生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固態廢棄物質，簡而言之就是“垃圾”。目前固體廢棄物主要包括城市生活固體廢棄物、工業固體廢棄物和農業廢棄物。這些垃圾不但可以污染大氣，而且還會對土壤、水體都會造成嚴重污染，危害生態環境和人體健康。因此，為了創建良好的人類生存和發展環境，我們要積極研究運用先進的高新技術手段，加大對環境保護和環境治理力度，如在環境治理時采用比較先進的現代生物技術來控制和治理環境污染問題，從而為人類的生存和社會經濟的發展提供良好的環境氛圍。
2 生物技術的內涵和主要特征分析
生物技術是近年來新興的現代高新技術，它是以DNA分子技術為基礎，內容涵蓋微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術。我國的生物技術在發展初期僅僅局限應用于農作物的改良、醫藥研究、食品加工工程等方面，伴隨著生物技術的不斷成熟，我國逐漸在環境污染和環境監測方面運用生物技術。生物技術不同于一般的傳統的環境污染治理技術，生物技術具有以下幾個優點：生物技術不依賴地球上有限的資源，而是以以生物為對象，著眼于環境污染中再生資源的利用；生物技術打破傳統的高溫高壓處理技術，可以在常溫、常壓下進行連續性的操作，這樣不僅可以節約能源，而且還可以減少環境污染；生物技術可以開辟生產高純度、品質、安全的生物制品的新途徑，從而為人類的生存提供有力的保障；生物技術可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題。
3 生物技術在環境保護中的具體應用探討
3.1 生物技術在水污染治理中的應用與發展
隨著現代社會經濟的飛速發展，水環境污染問題已經成為嚴重地威脅人類的生存環境和制約人類社會與經濟的進一步發展的主要因素。因此，如何加強對水污染的控制和治理已經成為整個人類社會共同關注的問題。分析當前的水處理技術，我們可以得知生物處理法是世界各國普遍采用的控制和治理水污染的主要手段，生物技術將成為水污染控制和治理領域重點開發和應用的技術手段，目前常見的水污染控制和治理的生物技術有生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統法和土地處理系統法等等。其中突出表現在生物技術應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
3.2 生物技術在大氣污染治理中的應用與發展
生物技術在我國的起步比較晚，尤其是在大氣污染處理中的應用歷史非常短，還不夠成熟。目前在大氣污染控制和治理領域采用的生物處理方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術法與傳統有機廢氣處理方法比較，具有低消耗、低成本、高效率、安全性好和無二次污染等優點。
3.3 生物技術在固體廢棄物處理中應用與發展
近年來隨著城市人口的不斷增多和城市規模的不斷擴大,固體廢棄物也迅速增多,嚴重地影響著人類的生存與發展。目前世界各國處理固體垃圾的方法主要有三種:填埋、堆肥、焚燒。其中填埋和堆肥技術屬于利用了生物的處理技術。運用現代生物技術，將固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理后，可作為作物生長的品質肥料，實現生活垃圾的部分資源化，這不但可以保護生態環境，而且可以實現廢物資源的二次利用。
4結論
生物技術在環境污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。作為一項有效的環境污染治理措施,越來越受到社會的普遍關注,隨著社會的不斷發展，新的環境問題的也會不斷出現，我們不能僅停留在原有的技術階段，我們要不斷探索環境污染的治理和控制新理論、新方法，從而為生態環境的建設提供有力的技術支持。
生物技術在環境保護中的應用研究:現代生物技術在環境保護中的應用研究
[摘 要]隨著現代工業技術的迅速發展，我國國民經濟社會總體發展速度較快，城市化進程的步伐也日益加快。在經濟高速發展過程中，環境問題也隨之而來，必須采取有力措施進行環境保護。因此，積極利用現代生物技術、加強環境保護已經成為人民日益關注的課題。本文在此從生物技術的優點出發，對生物技術在環境保護中的應用做了詳細的研究。
[關鍵詞]環境；生物技術；應用
前言：當前，許多傳統的環保工藝處理技術已不能適應現在環保工作的需求，迫切需要一種新的環保治理方式。而現代生物技術以其眾多的優點，正越來越多地被應用到了環境保護處理過程當中，其在廢水、廢氣、固體廢棄物等環境污染處理、環境監測與評價等方面具有非常顯著的效果。
一、現代生物技術概述
生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題，同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，經常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與經常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
二、生物技術在環境保護中的重要應用
1、生物技術在水處理中的應用
生物技術在改善水體質量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水體質量改善方面，生物技術應用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質，成分十分復雜，其中包括重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動，能夠將水體中的部分有毒有害物質很好的去除，從而使得水體中的有害物質轉化為無毒物質，使水體得到凈化。固定化酶技術就是應用最為廣泛的一種污水處理技術，主要是通過武力吸附法或者化學鍵合法使水溶性酶和固態不溶性載體相結合，從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，從而有效的對污水中的有機污染物進行處理。除此之外，生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統工程以及土地處理系統法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術。
2、空氣的生物凈化
應用生物技術來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項新技術，代表了大氣處理凈化處理技術的未來發展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養物質這一特點，把廢氣中的有害物質轉化成無害的物質。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性，并可將其作為代謝底物降解、轉化。同常規的有機廢氣處理技術相比，生物技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優點，尤其在處理低濃度（小于3mgPL）、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優越性。
生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質和含懸浮泥漿的混合液充分接觸，使之在吸收器內從臭氣中去除掉，洗滌液再送到反應器中，通過懸浮生長的微生物的代謝活動降解溶解的惡臭物質。這種方法可以處理大氣量的臭氣， 同時操作條件易于控制，占地面積較小，壓力損失也較小， 實際中有較大的適用范圍。這種方法設備費用大、操作復雜而且需投加營養物質，因而其應用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中，通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質，現已應用于糞便處理場和污水處理場的惡臭氣處理。
3、固體廢物生物處理技術
3.1 微生物轉化污泥堆肥系統
這一技術是將有機固體廢物和能夠將其有效分解的微生物群以一定比例共同堆積在一起，在適宜條件下，經過一段時間的堆腐，微生物自我繁殖并將有機物分解，達到固體有機廢物凈化的目的。且整個過程對環境污染極小，分解過程穩定。
3.2 微生物氧消化
微生物厭氧消化是通過控制微生物處于缺氧的生存環境，將環境內的有機廢物分解成CO2和CH4的凈化方法。該種有機物處理方法具有能源消耗低、剩余產物少和可回收再利用的優點，已成為未來有機廢物凈化處理的研究方向。現階段國內外在該技術上的研究還處于探索階段，實際操作過程中具有工藝、技術和設備等一系列的問題有待解決。因此，為了提高生物能源的利用效率，提高固體有機廢物的處理效率，相關研究人員還應努力鉆研，將這一技術更好的發展。
4、生物技術在環境監測與評價中的應用
隨著生物技術的不斷發展，生物技術如今已經被廣泛應用于環境監測與環境評價中。當前國內外關于生物技術在環境監測方面的應用實例主要有：生物酶技術、金標免疫速測技術、PCR技術、生物發光檢測技術、生物芯片技術和生物傳感器等，其中生物芯片技術和生物傳感器應用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環境生物監測技術，可在線在位迅速地提供環境質量參數，成為環境質量預報和報警中的重要組成部分。 生物監測和生物評價不僅是環境質量現狀監測和評價的一種手段，在環境質量的評價中，生物評價也是不可忽視的。
5、污染土壤的生物修復
生物修復技術是80年代以來出現和發展的清除和治理環境污染的生物工程技術，其主要利用生物特有的分解有毒有害物質的能力，去除污染環境如土壤中的污染物，達到清除環境污染的目的。實踐結果表明生物修復技術是可行的、有效的和優越的，此后該技術被不斷擴大應用于環境中其他污染類型的治理。生物修復是采用諸如提高通氣效率、補充營養，投加優良菌種、改善環境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平，以促進對污染物的降解速度，從而達到治理污染環境的目的。
三、結語
綜上，實際工作中應構建一個有利于生物技術在環保中應用的良好環境，大力推進生物技術在環境保護中的應用，通過廣泛應用現代生物技術、適當減少動力能源消耗、提高現代生物技術的整體水平，通過生物高技術的發展帶動整個環保科技的發展，解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環境保護問題。
生物技術在環境保護中的應用研究:現代生物技術在環境保護中的應用對策研究
摘要：近年來，隨著我國可持續發展戰略的不斷推行，人們生活質量和生活水平的不斷提高，對于環境的要求也越來越高，將現代生物技術廣泛應用于環境保護中不僅能夠提高整個現代生物技術的整體質量和水平，同時還能夠優化環境保護的效果。文章針對目前現代生物技術在環境保護中應用的現狀以及存在的問題，提出了幾點有效的措施和建議
現代生物技術主要包括了傳統的生物技術與新型生物技術兩種模式，傳統的生物技術主要是指通過生物天然的有機體進行物質的生產的過程，而新型生物技術主要有細胞工程、基因工程以及人工改造工程等內容，將現代生物技術廣泛應用于環境保護中不僅能夠提高整個環境質量的質量和水平，同時還能優化環境保護的效果。
1 現代生物技術在環境保護中的作用
1.1 有利于促進能源環境的持續發展
一個國家的物質基礎就是各種能源，能源的多少直接關系到人們日常生產生活的正常運轉，雖然我國幅員遼闊、地大物博，但是逐年增長的人口導致我國人均礦產資源的占有量較少，除此之外，我國東西部資源分布十分不平衡，人口密度分布也不均衡，這樣直接影響了能源消耗。因此將生物技術應用于環境保護中是十分必要的，只有逐步提高生物技術的整體質量和水平，才有利于可持續發展，提高環境保護的整體質量和水平。
1.2 有利于節約生產材料和資金
就目前發展而言，全球能源都陷入危機，尤其是一次性能源都在不斷上漲，這會給每個國家帶來不同程度的影響。對于消耗能源十分高的企業而言，發展更是舉步維艱，因此只有積極開展現代生物技術工作，才能節約生產材料和資金，節約能源的消耗和開支，從而真正實現環境保護的作用。
2 現代生物技術在環境保護中的應用
要想將現代生物技術廣泛應用于環境保護中，我們就要掌握環境問題的分類，只有明確了這一點才能對癥下藥。按照國家頒布的環境污染物標準可以分為廢水、廢氣、土壤污染以及白色垃圾污染、大氣污染等幾大類。各種污染物一旦排入河流就會危及到周圍居民的生命財產安全，尤其是在實際排放過程中還會夾雜著一些化學肥料廢水，這對人們的身體健康影響是非常不利的。除此之外，廢水排出之后還會導致河流變色，變為深綠色會有大量的死物漂浮在上面，從而形成了難以降解的物質，值得注意的是還有很多化合物是根本不能進行分解的；土壤污染會影響整個農業的生產，因此現代生物技術廣泛應用于環境保護中刻不容緩。下文就從廢氣、廢水、土壤污染以及白色污染等方面進行分別的論述：
2.1 廢氣治理
隨著我國社會主義市場經濟逐步發展，工業水平快速提高，因此城市化速度和進程都逐步加快，雖然經濟的發展為人們帶來了一定的優勢和便利，但是與此同時也存在一定的問題，比如說是空氣污染現象嚴重，如果工業生產的過程中有毒有害氣體沒有經過處理就被排出在大氣中就很容易形成大氣污染，嚴重者還會危及人類的生命健康。就目前而言，我國對于廢棄治理的方法主要有化學方法、物理方法、生物方法等內容，通過對這些技術進行改良能夠提高整個現代生物技術的質量和水平。現代生物技術主要是建立在整個雙膜基理論基礎的層面上，與過去傳統的廢氣治理方法相比較，現代生物技術的安全系數更高，并且具有成本低、效率強等優勢，因此使用現代生物技術進行廢氣治理，其安全系數更高，并且還能夠有效防止出現二次污染，基于此，現代生物技術在廢氣治理方面發揮了十分積極性的作用。
2.2 廢水治理
眾所周知，水是人們生命的源泉，同時也是人們日常生產生活中必不可少的資源，但是水中是含有非常多的副產品的，水的組成是十分復雜的，尤其是化工工業廢水中就含有大量的溶解劑，這種溶解劑的性質和組成都有待進一步考證，因此對其進行處理和分解是十分困難的。例如：化工工業廢水中含有大量的基化合物，這不僅會在河流中形成有害物質，同時還會危及人們的生命健康和周圍環境。由此可見，化工工業廢水的主要特征就是處理難度大、不易于分解。因此將現代生物技術廣泛應用于工業污水和生活廢水的治理過程中，能夠真正起到保護環境的作用。例如：采用現代生物技術對廢水進行治理，這種技術可以單純使用，而且還不用借助其他技術，也不涉及其他雜質，利用這種技術就能夠將化工工業廢水中存在的化合物進行處理和分離，而且還能將聚乙烯進行回收和利用，但是膜技術的缺陷就在于其成本造價較高，而且使用的周期較短，還很容易遭到污染，與此同時還能對水質進行實施監控和管理。又如：使用現代生物技術中的臭氧技術，它是一種新型而且有效的氧化劑，不僅能夠化解和處理各種廢水中的有毒物質，同時還能避免二次污染，其優勢是顯而易見的，但是缺陷就在于如果操作不當，則會造成周圍環境的危害。
2.3 土壤污染處理
土壤污染主要是指農藥殘留和土壤的沙化，一旦出現這種情況，就需要采用有效的現代生物技術進行治理和處理。要明確土壤污染源主要是多磷、氯以及其他微生物等，因此這就需要使用現代生物技術對其進行去除和處理，從而防止土壤中有害有毒物質的增多，主要是將其分解成為水和二氧化碳。這樣才能夠提高和優化整個土壤環境，防止出現新一次的破壞和損害，從而提高整個農業種植的質量和水平，為各種農作物的生長和發展提供一個良好適宜的環境。
2.4 白色污染物處理
白色污染物處理主要是指對于一系列的塑料制品進行系統的處理和分類，現如今白色污染物已經成為環境保護過程中所面臨的一項重要難題，因此只有通過現代生物技術才能夠從根本上降解塑料制品，真正破壞其中的分子結構，真正治理白色污染物，從而提高整個生物技術的質量和水平。與此同時，在對白色污染物進行治理的過程中，還需要減少成本的消費，提高整個白色污染物處理的速度，從而實現環境保護經濟效益和社會效益的較大化。
3 現代生物技術在環境保護中應用的有效對策
3.1 廣泛應用現代生物技術
環境與資源的可持續利用、實現節能減排的效果，就必須廣泛應用現代生物技術，將現代生物加工、現代生物生產、現代生物管理等觀念融入到實際化工作業中去，將其中產生的垃圾和廢物進行合理的二次利用和回收，這不僅能夠大大降低資源的使用成本，提高經濟效益，從而將對環境的影響降到低。隨著我國科學技術水平的飛速發展，只有廣泛應用現代生物技術，才能提高環境保護的整體質量和水平，進一步實現經濟效益和社會效益二者的有機結合。
3.2 適當減少動力能源消耗
動力能源作為日常企業的重要組成部分，在其中發揮了十分關鍵的作用，但同時動力能源也是消耗量較大的能源，供電作業和供熱作業都能夠產生諸多動力能源，只有將現代生物技術廣泛應用于環境保護中，不斷提高現代生物技術水平和質量，才能減少出現能源消耗。除此之外，在整個日常企業生產中，必然會產生大量的廢氣、廢水等污染情況，因此將現代生物技術應用于其中能夠在較大程度上優化環境保護的整體結合和方法。
3.3 提高現代生物技術的整體水平
現代生物技術的整體水平是節能中的核心技術，因此只有提高現代生物技術整體水平，才能起到整體優化環境的作用，減少外部的能源消耗。相關企業應該首先了解生物技術的正常反應條件，對溫度進行有效的測量和控制，有效地降低因溫度而導致的反應，從而實現資源的合理配置。例如：在化工加工中還會產生大量的水資源浪費，這就需要提高化工工藝中的排水工藝，對廢水、污水進行回收和利用，將其中的化學物質分解，這樣能夠避免污水給人們帶來的副作用，從而提高整個化工工藝的質量，減少水資源的浪費。
3.4 提高現代生物技術工作人員自身素質
現代生物技術工作人員作為化工企業的重要組成部分，他們自身素質的高低直接影響企業的發展好壞，因此只有逐步提高現代生物技術工作人員的自身素質和專業化水平，使其清楚地認識到現代生物技術對于環境保護的重要性，才能從根本上實現環境保護的目的。這就需要從兩方面入手：一方面，現代生物技術工作人員應該提高自身素質、轉變思想觀念，樹立終身學習的理念，真正做到與時俱進、開拓創新，在實踐的基礎上創新，在創新的基礎上實踐，熟練掌握各種現代生物技術的原理和工藝，減少在加工環節出現的污染和消耗；另一方面，相關企業應該對現代生物技術工作人員進行二次培訓，聘請國內外知名的現代生物技術人員，對員工進行教育和指導，相關企業還可以定時地對員工進行思想教育，使其充分地認識到環境保護對國家發展的重要意義，從而提高現代生物技術工作人員的主人翁地位，使其充分發揮積極性和主動性。
4 結語
綜上所述，現代生物技術作為環境保護的重要組成部分，在其中占有十分重要的地位。為了順應我國可持續發展戰略，相關環保企業只有制定一整套現代生物技術節能措施，才能實現企業的綠色發展。通過廣泛應用現代生物技術、適當減少動力能源消耗、提高現代生物技術的整體水平、提高現代生物技術工作人員自身素質等方法，才能從根本上提高現代生物技術的整體質量和水平，從而優化環境保護的效果。總之，將現代生物技術廣泛應用于環境保護是一項艱巨而漫長的任務，需要政府、企業、工作人員三者的共同努力，只有這樣才能實現社會發展經濟效益和社會效益較大化，真正將保護環境深入到每一個人心中。
作者簡介：尹琪丹（1981-），女，江西吉安人，吉安市吉州區環境監測站綜合室主任，環境保護工程師，研究方向：環境保護。
生物技術在環境保護中的應用研究:淺談生物技術在環境保護中的應用
【摘 要】隨著信息科技的發展，生物技術也發展的非常迅速，受到廣泛應用，特別是在環保領域，生物科技有十分明顯的優勢，比如在耗能方面，比如在效率方面，以及安全性能方面。本文就生物科技在環境保護中的應用進行了分析與探討。
【關鍵詞】生物技術；環境保護；應用
前 言：現代生物技術有兩大類，一類是傳統神農購物技術，一類是新興生物技術，前者是利用生物天然機能所進行的物質生產過程的一項技術。而后者則是利用各種新興技術，比如基因工程、細胞工程，通過人工改造生物機能與酶進行物質生產與處理過程的技術。而生物技術應用到環境保護方面也有兩類，分別是為了去除環境污染的直接應用，比如生物精華、廢棄物生物利用等等；以及保護生態環境的間接應用，比如把化肥用生物固氮替換，或者把化學農藥用生物農藥替換等等，與直接應用相比，間接應用的領域與空間則廣泛的多。
一、生物技術的內容與特點
不少研究學者認為，現代生物技術應有四個部分組成，分別是微生物工程、酶工程以及細胞與基因工程，每個工程都有各自的理論特點與使用范圍，但是它們又不是相互獨立存在的，它們之間有密切聯系會進行互補，從而形成完整的一個體系。現代生物技術特征有五點，及時，其主要對象與工具是生物，對資源循環重復使用十分重視，倡導保護環境；第二，生物技術可以在常規溫度與壓力下進行，操作方式簡單方便，而且能夠持續性操作，能源消耗低，進而對環境帶來的污染要小；第三，可以根據需求要培育與創造新品種等產品；第四，效率更高，生產成品的途徑與方法也更多；第五，該特點也是最重要的一個特點，就是現代生物技術可以解決傳統方法所不能處理的問題。正是因為這些特點，讓現代生物技術從20世界末出現以來就廣受關注，而其帶來的巨大經濟利益與潛力更是讓眾人的目光移不開。
二、生物技術在環境保護中的應用分析
1.生物技術在水處理中的應用
生物技術在改善水體質量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水體質量改善方面，生物技術應用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質，成分十分復雜，其中包括重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動，能夠將水體中的部分有毒有害物質很好的去除，從而使得水體中的有害物質轉化為無毒物質，使水體得到凈化。固定化酶技術就是應用最為廣泛的一種污水處理技術，主要是通過武力吸附法或者化學鍵合法使水溶性酶和固態不溶性載體相結合，從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，從而有效的對污水中的有機污染物進行處理。除此之外，生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統工程以及土地處理系統法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術。
2.生物技術在廢氣凈化方面的應用
生物技術應用于水環境治理當中已經有了很長的歷史，但是在廢氣治理方面歷史還很短，研究也非常有限。上個世紀80年代末期，生物技術在工業廢氣凈化處理領域的應用成為許多學者研究的熱點。當前比較成熟的廢氣生物處理技術有生物洗滌、生物吸附以及生物過濾法等等，與傳統的廢氣處理工藝相比，突顯出許多的優勢，如果高效率、低成本、高安全性等等。目前，廢氣生物處理技術主要可以分為吸附法和過濾法兩大類，吸收法主要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的氣體的凈化中廣泛應用，去除率能夠高于百分之九十，而生物過濾常被用作除臭工藝，用于臭味廢氣的降解。德國利用生物膜過濾處理含硫臭氣時，硫化氫去除率能夠達到百分之九十以上。
3.生物技術在固廢處理中的應用
固廢主要指城市生活垃圾、污泥、工農業生產廢物等。利用生物技術，能夠將固體廢棄物進行無害化、資源化、減量化的處理，從而使其成為用于農業生產廢料或者其他有用產品，從而真正實現變廢為寶。一般生活垃圾堆肥工藝可以分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩大類，其中目前研究最為熱門的是高溫好氧堆肥工藝。通過高溫好氧堆肥工藝得到腐熟肥料具有改良土壤、增強肥效等優點，是實現城市生活垃圾資源化，達到保護環境的目的的有效措施。
4.生物技術在土壤污染治理中的應用
在對土壤污染治理過程中，生物技術主要應用于重金屬污染修復過程，也就是利用微生物或者植物的作用，對土壤中的重金屬進行凈化和削減，從而降低其毒性。通過生物作用，土壤中的重金屬會轉變其化學形態，從而使重金屬固定或者解毒，通過生物吸附，還能夠將重金屬的量減少甚至消除。去除重金屬之后的土壤，能夠提高有機質的含量，改善生態結構，從而有利于土壤固定，更好的避免水土的流失。
5.生物技術在環境監測中的應用
（1）生物芯片和生物傳感器應用于環境監測
生物芯片、生物傳感器是利用固定在載體上的生物大分子與檢測對象間的特異性地相互作用的原理做成的檢測模塊。載體上的生物大分子與檢測對象相互作用的過程中發生的物理或化學變化現象轉化成生物電信號，檢測系統將電子信號放大，可得到與生物轉感器或生物芯片相互作用的環境物質的相關信息。這類檢測方法靈敏度高、針對性強、檢測速率快，目前已有產品成功應用于環境監測領域，諸如生物需氧量生物傳感器、微生物毒性生物傳感器等。
（2）生物免疫檢驗
生物免疫檢驗是利用檢驗系統的免疫自我識別功能，對環境毒性物質進行抗原或抗體的特異反應而檢測環境毒性物質。該方法靈敏度高、針對性強、操作方便、成本低，目前已廣泛應用到環境污染物的實時監控領域。
（3）Ames實驗
1975年美國加利福尼亞大學Ames教授建立Ames實驗。該實驗廣泛應用于食品、化妝品的致突變性。方法適用于測試樣品中的混合污染物，反映的是多種污染物的綜合致突變效應，是一種較好的環境潛在突變物的預警手段。
6.環境污染修復中的應用
生物修復指的是用那個生物本身的代謝功能來消除、降低環境中的污染成本的技術，主要從增加通氣程度與菌種等方面進行，有些生物本身就具有天然的分解有毒成分的物質，所以可以有效達到治理環境污染的目標。生物修復技術出現的時候只在石油烴污染上使用，但由于帶來的治理效果非常后，慢慢的被應用到更多領域中，治理各種污染類型。不僅我國對其重視，國外也對生物修復技術十分關注，不斷研究發現，微生物的分解功能可以治理大面積受到污染的區域。
三、展望
生物技術以其成本低、產出高、無二次污染等諸多優點，在環境保護中已獲得了廣泛的應用，并取得了明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。雖然生物技術還存在不如化學技術快速、效率高、條件要求高等不足，但是隨著現代生物技術的快速發展，以及經濟快速發展導致的資源短缺、環境狀況惡化情況的加劇，生物技術的環境保護功能顯得越來越重要。可以推測，現代生物技術的迅猛發展及其在環保領域的廣泛應用必將成為解決資源短缺、能源危機以及環境問題的有力手段，在環境保護領域得到更高的重視和推廣。
結束語
總之，環境保護工作離不開生物技術的應用，生物技術在環境保護工作中起到了不可替代的重要作用。在未來，生物技術在環境保護過程中必須要考慮到發展的因素，必須將經濟發展同環境保護有效的統一起來，形成與經濟密切配合的環境保護體系，從而實現生物技術真正的價值，保障生物技術的不斷發展，為人們創造更多的經濟效益和社會效益，為不斷促進經濟發展與環境保護的協調統一作出應有的貢獻。
