論環(huán)境保護(hù)與環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用

馬藝涵

(河南省南陽(yáng)市油田一中，河南 南陽(yáng) 473132)

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，環(huán)境保護(hù)工作形勢(shì)十分嚴(yán)峻。以南陽(yáng)市為例，通過(guò)兩年來(lái)的暑期社會(huì)實(shí)踐學(xué)習(xí)研究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)工農(nóng)業(yè)活動(dòng)帶來(lái)的工業(yè)“三廢”、土壤污染、水資源污染，廢棄塑料等固廢帶來(lái)的白色污染等等，對(duì)我們的生存環(huán)境造成很大的負(fù)面影響。導(dǎo)致我國(guó)生態(tài)環(huán)境惡化，極端大氣污染天氣頻繁出現(xiàn)，耕地面積減少、土地荒漠化嚴(yán)重，森林覆蓋率降低，許多珍稀動(dòng)植物瀕臨滅絕，水資源污染嚴(yán)重，因環(huán)境污染導(dǎo)致的疾病發(fā)病率急劇上升，人民健康受到嚴(yán)重威脅。環(huán)境問(wèn)題必須得到我們應(yīng)有的重視。如何應(yīng)用新技術(shù)，提高環(huán)境保護(hù)、治理力度，提高環(huán)境質(zhì)量已成為全社會(huì)的共識(shí)。利用現(xiàn)代生物技術(shù)治理環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境已成為其中一種重要方式。

2 我國(guó)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀

我國(guó)目前已形成完備的環(huán)境保護(hù)法律體系。環(huán)境保護(hù)做為一項(xiàng)基本國(guó)策已寫入憲法，并形成了以《環(huán)境保護(hù)法》為基礎(chǔ)，以大量單行法律、法規(guī)、規(guī)章為主體的環(huán)境法律體系，以及大量的環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策。如完成了環(huán)境影響評(píng)價(jià)法、環(huán)境保護(hù)稅法等法律制訂修訂；國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《禁止洋垃圾入境推進(jìn)固體廢物進(jìn)口管理制度改革實(shí)施方案》。

同時(shí)，環(huán)保部門扎實(shí)推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作，解決突出環(huán)境問(wèn)題，取得了積極進(jìn)展。與此同時(shí)，中央環(huán)保督察、問(wèn)責(zé)力度加大。如2017年7月，中辦、國(guó)辦就甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題對(duì)外通報(bào)，措辭嚴(yán)厲，包括3名副省級(jí)官員在內(nèi)，甘肅諸多官員被問(wèn)責(zé)。2017年中央環(huán)保督察組對(duì)天津、山西等7個(gè)省市，進(jìn)行為期一月的督查，對(duì)于存在的環(huán)保問(wèn)題，督察組提出嚴(yán)厲批評(píng)。這次督查，共立案處罰8687家，拘留405人；約談6657人，問(wèn)責(zé)4660人。此外，對(duì)7個(gè)省、市總共開出了超過(guò)3.6億元的“環(huán)保罰單”。

因此，在全社會(huì)的共同努力下，我國(guó)的環(huán)境狀況有了一定改善。據(jù)《2016中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，2016年，新環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第一階段實(shí)施監(jiān)測(cè)的74個(gè)城市平均優(yōu)良天數(shù)比例為74.2%，比2015年上升3%；全國(guó)338個(gè)地級(jí)及以上城市平均優(yōu)良天數(shù)比例為78.8%，比2015年上升2.1%。

整體看來(lái)，在全社會(huì)共同努力下，我國(guó)目前環(huán)境質(zhì)量下降趨勢(shì)在一定程度上有所緩解。目前急需解決的重要問(wèn)題是，如何既保持經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，又能控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。而以往單純的環(huán)境治理方式己不能有效適應(yīng)目前的實(shí)際需要。環(huán)境保護(hù)離不開科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，在環(huán)境保護(hù)過(guò)程中，生物技術(shù)具有實(shí)用性、環(huán)保性，高效性，因此在環(huán)保工作中有廣泛的應(yīng)用前景。

3 環(huán)境生物技術(shù)簡(jiǎn)介

3.1 生物技術(shù)

生物技術(shù)是一門新興綜合學(xué)科，是以生命科學(xué)作為基礎(chǔ)，用生物體或者生物體的物質(zhì)改進(jìn)產(chǎn)品、改良動(dòng)植物、培養(yǎng)特殊用途微生物的技術(shù)。生物技術(shù)有兩種：一種是傳統(tǒng)的利用天然生物的機(jī)能及其酶系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)、凈化環(huán)境的技術(shù)；另一種是利用基因工程、細(xì)胞工程等新興生物技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)和凈化環(huán)境的技術(shù)。

3.2 生物環(huán)境技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與特點(diǎn)

生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用產(chǎn)生了環(huán)境生物技術(shù)，它主要是由生物技術(shù)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)組成的的一門新興交叉學(xué)科。

科技發(fā)展充分證明，生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有很多優(yōu)點(diǎn)，如高效率、高速度、低消耗、低成本、無(wú)再次污染等，是環(huán)保的利器。因?yàn)樗且粋€(gè)純生態(tài)過(guò)程，貫徹了可持續(xù)發(fā)展的理念，成為在環(huán)保中應(yīng)用廣泛的重要單項(xiàng)技術(shù)，在控制水污染、治理大氣污染、降解有毒有害物質(zhì)、開發(fā)清潔可再生能源、環(huán)境監(jiān)測(cè)、修復(fù)等方面，起到了極為重要的作用。

4 環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系和優(yōu)勢(shì)

4.1 環(huán)境生物技術(shù)對(duì)環(huán)保的促進(jìn)作用

通過(guò)深入研究生物技術(shù)，可以保障經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。研究生物技術(shù)，結(jié)合我國(guó)環(huán)境治理的現(xiàn)狀與國(guó)情，尋找相應(yīng)的治理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高生活質(zhì)量，走可持續(xù)發(fā)展的道路。在這個(gè)過(guò)程中，生物技術(shù)作用具有積極的促進(jìn)作用，并將起到更重要的作用。

4.2 環(huán)境生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(1)安全性高。生物技術(shù)具有很高的安全性，具有將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益物質(zhì)功能。

(2)應(yīng)用方便、效率高。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的原理處理污染物，不受氣候、場(chǎng)地等條件限制，可隨時(shí)發(fā)揮作用，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

(3)成本低。有別于傳統(tǒng)環(huán)保治理工作方式，現(xiàn)代生物技術(shù)可極大降低環(huán)境治理的成本，效果良好。如利用生物降解技術(shù)處理餐廚垃圾、固體廢物，可減少污染物排放，經(jīng)過(guò)生物降解后的垃圾還可以變廢為寶，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

(4)創(chuàng)造可再生資源。利用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)污染物進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)化為可再生能源，在消除污染的同時(shí)創(chuàng)造了新的資源。如在農(nóng)村中廣泛使用的沼氣。

(5)徹底去除有害污染物，節(jié)約資源。現(xiàn)代生物技術(shù)在處理污染物的過(guò)程中，通過(guò)改變其內(nèi)部分子排列結(jié)構(gòu)，形成了水、二氧化碳等對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)，較為徹底的去除了污染物。

5 在環(huán)保中的具體應(yīng)用

5.1 在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用

環(huán)境生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用是多方面的，如利用生物提高吸收重金屬的能力，利用轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行污染預(yù)防、治理，通過(guò)減少農(nóng)藥用量來(lái)預(yù)防環(huán)境污染，利用植物的一系列生理生化過(guò)程，修復(fù)、消除被污染土壤中特定的有毒物質(zhì)。

5.2 利用生物技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)

與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)檢測(cè)方法不同，利用生物技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，且具有成本低、直觀、節(jié)約資源等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用在大氣監(jiān)測(cè)、水監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)等方面。如利用酶聯(lián)免疫分析方法對(duì)農(nóng)藥等污染物的監(jiān)測(cè)等。

5.3 生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用

5.3.1 大氣污染的生物處理

這個(gè)過(guò)程是利用微生物在新陳代謝過(guò)程中將廢氣中的有害物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。如生物除臭技術(shù)、生物洗滌和生物吸附等方法。與傳統(tǒng)廢氣治理方法相比，生物技術(shù)具有處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、易管理、高效、省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，具有安全性的保障。例如，利用浮選法選煤和微生物處理相結(jié)合，分離煤和黃鐵礦，進(jìn)而達(dá)到脫硫效果。利用生物膜過(guò)濾器處理含硫化氫廢氣。

5.3.2 對(duì)污水的凈化處理

污水處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法，而生物法是效果、效益最好的方法。主要有生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法等。

5.3.3 固廢處理中的應(yīng)用

固體廢物已成為環(huán)境污染的頑疾，如城市餐廚垃圾、廢棄塑料等。有別于傳統(tǒng)的非生物技術(shù)處理技術(shù)，如衛(wèi)生填埋、焚燒、機(jī)械粉碎直排等方法，該技術(shù)利用微生物的發(fā)酵，將部分固廢進(jìn)行發(fā)酵、降解，并轉(zhuǎn)化為甲烷等無(wú)污染物質(zhì)，以消除固廢污染。如好氧堆肥法，利用好氧微生物的降解作用將固廢轉(zhuǎn)化成可做肥料的腐殖質(zhì)，減輕了污染，利用了資源。還有利用基因工程技術(shù)培養(yǎng)新型的、有較好塑料降解作用的微生物，達(dá)到降解白色污染物的目的。

5.3.4 在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用

農(nóng)藥的大量使用，引起土壤、地下水等的嚴(yán)重污染，破壞了生態(tài)平衡，環(huán)境修復(fù)迫在眉睫。該技術(shù)主要是利用生物分解有機(jī)物質(zhì)的能力，去除環(huán)境中的污染物。利用該技術(shù)，可去除土壤中的有機(jī)物污染、石油污染、重金屬污染等多種污染物。

5.3.5 環(huán)境生物技術(shù)與預(yù)防污染

保護(hù)環(huán)境應(yīng)當(dāng)從源頭治理、以預(yù)防為主。生物技術(shù)在預(yù)防污染中有重要作用。如通過(guò)遺傳技術(shù)篩選特定菌種，將產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物直接轉(zhuǎn)化為能源或副產(chǎn)品；利用生物工程技術(shù)快速生成特定的酶，應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少化學(xué)無(wú)機(jī)品用量，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。

利用基因技術(shù)修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度，例如生物農(nóng)藥；應(yīng)用生物可降解塑料薄膜等生物產(chǎn)品到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，取代對(duì)環(huán)境造成污染、威脅的物質(zhì)的使用。

除上述應(yīng)用外，還有其他生物技術(shù)，諸如生物能源技術(shù)、煤的微生物潔凈技術(shù)、生物制漿和漂白技術(shù)、綠色植被混凝土技術(shù)、生物慢濾水處理技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)在環(huán)境保護(hù)中起到積極的作用。

6 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)環(huán)境是我們賴以生存的基礎(chǔ)，利用生物技術(shù)進(jìn)行環(huán)保工作，有利于環(huán)境保護(hù)及治理，利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。一方面，要變傳統(tǒng)的“先污染、后治理”的環(huán)保觀念為“防治結(jié)合、預(yù)防為主”的現(xiàn)代環(huán)保理念，運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，變后期治理為先期防治；另一方面，利用生物技術(shù)，能夠提高生產(chǎn)效率，減少環(huán)境污染。我們相信，隨著全社會(huì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境生物治理技術(shù)的需求將日益廣泛。生物技術(shù)在治理環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的工程中具有更加關(guān)闊的應(yīng)用前景。

致謝：感謝南陽(yáng)市油田一中的操華老師對(duì)此篇論文的幫助和建議。

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