1.鄒夏峰 2.范立早 3.李 鵬

1.吉安市氣體排放污染防治監(jiān)督管理中心 2.高安市環(huán)境保護(hù)局 3高安市環(huán)境保護(hù)局環(huán)境監(jiān)察大隊(duì)

生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)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(jiān)督管理中心 2.高安市環(huán)境保護(hù)局 3高安市環(huán)境保護(hù)局環(huán)境監(jiān)察大隊(duì)

隨著信息科技的發(fā)展，生物技術(shù)也發(fā)展的非常迅速，受到廣泛應(yīng)用，特別是在環(huán)保領(lǐng)域，生物科技有十分明顯的優(yōu)勢，物技術(shù)以其實(shí)用性和環(huán)保性的獨(dú)特特征，已經(jīng)越來越多地被應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工作之中。

生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用

現(xiàn)代生物技術(shù)有兩大類，一類是傳統(tǒng)神農(nóng)購物技術(shù)，一類是新興生物技術(shù)，前者是利用生物天然機(jī)能所進(jìn)行的物質(zhì)生產(chǎn)過程的一項(xiàng)技術(shù)。而后者則是利用各種新興技術(shù)，比如基因工程、細(xì)胞工程，通過人工改造生物機(jī)能與酶進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)與處理過程的技術(shù)。

1 生物技術(shù)的組成和特點(diǎn)

不少研究學(xué)者認(rèn)為，現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)有四個部分組成，分別是微生物工程、酶工程以及細(xì)胞與基因工程，每個工程都有各自的理論特點(diǎn)與使用范圍，但是它們又不是相互獨(dú)立存在的，它們之間有密切聯(lián)系會進(jìn)行互補(bǔ)，從而形成完整的一個體系?，F(xiàn)代生物技術(shù)特征有五點(diǎn)，第一，其主要對象與工具是生物，對資源循環(huán)重復(fù)使用十分重視，倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境；第二，生物技術(shù)可以在常規(guī)溫度與壓力下進(jìn)行，操作方式簡單方便，而且能夠持續(xù)性操作，能源消耗低，進(jìn)而對環(huán)境帶來的污染要?。坏谌?，可以根據(jù)需求要培育與創(chuàng)造新品種等產(chǎn)品；第四，效率更高，生產(chǎn)成品的途徑與方法也更多；第五，該特點(diǎn)也是最重要的一個特點(diǎn)，就是現(xiàn)代生物技術(shù)可以解決傳統(tǒng)方法所不能處理的問題。正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，讓現(xiàn)代生物技術(shù)從20世界末出現(xiàn)以來就廣受關(guān)注，而其帶來的巨大經(jīng)濟(jì)利益與潛力更是讓眾人的目光移不開。

2 目前生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 生物技術(shù)在處理水源污染方面的應(yīng)用

生物技術(shù)在改善水體質(zhì)量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水體質(zhì)量改善方面，生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質(zhì)，成分十分復(fù)雜，其中包括重金屬、有機(jī)磷、酚類、氰化物、有機(jī)酸、醛及蛋白質(zhì)等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動，能夠?qū)⑺w中的部分有毒有害物質(zhì)很好的去除，從而使得水體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，使水體得到凈化。固定化酶技術(shù)就是應(yīng)用最為廣泛的一種污水處理技術(shù)，主要是通過武力吸附法或者化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結(jié)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(jī)污染物進(jìn)行處理。除此之外，生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術(shù)。

2.2 生物技術(shù)在凈化廢氣方面的應(yīng)用

生物技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境治理當(dāng)中已經(jīng)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(jì)80年代末期，生物技術(shù)在工業(yè)廢氣凈化處理領(lǐng)域的應(yīng)用成為許多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前比較成熟的廢氣生物處理技術(shù)有生物洗滌、生物吸附以及生物過濾法等等，與傳統(tǒng)的廢氣處理工藝相比，突顯出許多的優(yōu)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(shù)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(yīng)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(dá)到百分之九十以上。

2.3 生物技術(shù)在處理固廢中的應(yīng)用

固廢主要指城市生活垃圾、污泥、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢物等。利用生物技術(shù)，能夠?qū)⒐腆w廢棄物進(jìn)行無害化、資源化、減量化的處理，從而使其成為用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料或者其他有用產(chǎn)品，從而真正實(shí)現(xiàn)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(qiáng)肥效等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾資源化，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的的有效措施。

2.4 生物技術(shù)在治理土壤污染治理中的應(yīng)用

在對土壤污染治理過程中，生物技術(shù)主要應(yīng)用于重金屬污染修復(fù)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(jìn)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(zhuǎn)變其化學(xué)形態(tài)，從而使重金屬固定或者解毒，通過生物吸附，還能夠?qū)⒅亟饘俚牧繙p少甚至消除。去除重金屬之后的土壤，能夠提高有機(jī)質(zhì)的含量，改善生態(tài)結(jié)構(gòu)，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(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

(1)生物芯片和生物傳感器應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)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(fā)生的物理或化學(xué)變化現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成生物電信號，檢測系統(tǒng)將電子信號放大，可得到與生物轉(zhuǎn)感器或生物芯片相互作用的環(huán)境物質(zhì)的相關(guān)信息。這類檢測方法靈敏度高、針對性強(qiáng)、檢測速率快，目前已有產(chǎn)品成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)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(yàn)

生物免疫檢驗(yàn)是利用檢驗(yàn)系統(tǒng)的免疫自我識別功能，對環(huán)境毒性物質(zhì)進(jìn)行抗原或抗體的特異反應(yīng)而檢測環(huán)境毒性物質(zhì)。該方法靈敏度高、針對性強(qiáng)、操作方便、成本低，目前已廣泛應(yīng)用到環(huán)境污染物的實(shí)時監(jiān)控領(lǐng)域。

(3)Ames實(shí)驗(yàn)

1975年美國加利福尼亞大學(xué)Ames教授建立Ames實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)廣泛應(yīng)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(yīng)，是一種較好的環(huán)境潛在突變物的預(yù)警手段。

2.6 環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用

生物修復(fù)指的是用那個生物本身的代謝功能來消除、降低環(huán)境中的污染成本的技術(shù)，主要從增加通氣程度與菌種等方面進(jìn)行，有些生物本身就具有天然的分解有毒成分的物質(zhì)，所以可以有效達(dá)到治理環(huán)境污染的目標(biāo)。生物修復(fù)技術(shù)出現(xiàn)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(yīng)用到更多領(lǐng)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(fù)技術(shù)十分關(guān)注，不斷研究發(fā)現(xiàn)，微生物的分解功能可以治理大面積受到污染的區(qū)域。

總結(jié)：

環(huán)境保護(hù)工作離不開生物技術(shù)的應(yīng)用，生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作中起到了不可替代的重要作用。在未來，生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)過程中必須要考慮到發(fā)展的因素，必須將經(jīng)濟(jì)發(fā)展同環(huán)境保護(hù)有效的統(tǒng)一起來，形成與經(jīng)濟(jì)密切配合的環(huán)境保護(hù)體系，從而實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)真正的價值，保障生物技術(shù)的不斷發(fā)展，為人們創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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