生物技術在環境保護中的應用探討

1.鄒夏峰 2.范立早 3.李 鵬

1.吉安市氣體排放污染防治監督管理中心 2.高安市環境保護局 3高安市環境保護局環境監察大隊

生物技術在環境保護中的應用探討

1.鄒夏峰 2.范立早 3.李 鵬

1.吉安市氣體排放污染防治監督管理中心 2.高安市環境保護局 3高安市環境保護局環境監察大隊

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，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。

生物技術；環境保護；應用

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。

1 生物技術的組成和特點

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，第一，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。

2 目前生物技術在環境保護中的應用

2.1 生物技術在處理水源污染方面的應用

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。

2.2 生物技術在凈化廢氣方面的應用

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。

2.3 生物技術在處理固廢中的應用

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。

2.4 生物技術在治理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。

2.5 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。

2.6 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。

總結：

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。

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