摘 要:生物工程是科技發(fā)展的產(chǎn)物,在當(dāng)前社會備受人們關(guān)注,也是知識經(jīng)濟(jì)和新技術(shù)革命的一個重要標(biāo)志,本文主要探討了生物工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:生物工程;環(huán)境保護(hù);應(yīng)用
前言
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,我國自然環(huán)境面臨的問題日趨嚴(yán)峻,工業(yè)發(fā)展給我國環(huán)境造成了極大的傷害。生物工程是一項(xiàng)利用工程技術(shù)和科學(xué)原理對生物材料進(jìn)行改造的科學(xué)技術(shù),在環(huán)境保護(hù)方面起到了重要的作用。主要體現(xiàn)在以下幾個方面,筆者通過本文作出了詳細(xì)的分析。
一、廢棄物的處理方面
(一)固體垃圾處理
固體垃圾是造成我國環(huán)境問題的一個主要因素,當(dāng)前我國在固體垃圾的處理方面多是采用掩埋方式,這種方式不僅不能有效處理固體垃圾,還可能造成二次污染。而生物工程技術(shù)則能夠有效解決這一問題,生物工程中的生物分解技術(shù)能夠?qū)⒐腆w垃圾進(jìn)行分解,除此之外,還能對固體垃圾進(jìn)行篩選,在分解垃圾后將其變廢為寶,并且還能對有些固體垃圾進(jìn)行反復(fù)使用,降低處理垃圾的成本。有些固體垃圾經(jīng)過處理后還可以用在農(nóng)業(yè)中作為綠色肥料,實(shí)現(xiàn)了垃圾的循環(huán)處理,這不僅達(dá)到了環(huán)保的要求,還提升了經(jīng)濟(jì)效益[1]。
(二)利用細(xì)菌技術(shù)進(jìn)行冶金
細(xì)菌冶金也是生物工程的產(chǎn)物,又叫微生物浸礦,其工作原理是利用生物技術(shù)將細(xì)菌產(chǎn)生的無機(jī)酸等無機(jī)物用來溶浸尾礦、廢礦以及貧礦,進(jìn)而達(dá)到回收稀有金屬和有色金屬的目的。除此之外,微生物還能代謝一些抗菌、氨基酸、維生素、醇類以及有機(jī)酸等產(chǎn)物,可以利用這些產(chǎn)物來制作和加工一些產(chǎn)品,如化工產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品和生化試劑。
(三)利用生物工程將廢棄物變成新能源
生物能是一種新能源,具有無污染、干凈和高熱效的特點(diǎn)。因此,在處理廢棄物的時候,可以利用生物工程技術(shù)將廢棄物變成生物能源,如當(dāng)前的細(xì)菌制氫、有機(jī)物制沼氣以及利用農(nóng)林中的廢棄物制造酒精等,這些都是利用生物工程將廢棄物變成生物能源的成功案例。
二、大氣污染和水污染治理方面
(一)大氣污染治理
大氣污染是當(dāng)前環(huán)境污染中比較嚴(yán)重的一個部分,尤其是最近幾年,全球變暖問題以及霧霾問題深受人們的關(guān)注。實(shí)際上,利用生物工程凈化空氣的方法在我國使用已久,但是隨著生物工程的發(fā)展,當(dāng)前在空氣凈化領(lǐng)域使用生物工程技術(shù)更加成熟。利用生物工程凈化空氣有著較多的優(yōu)勢,不僅凈化的效果好,而且環(huán)保性能高,且資金投入比較少,因此在未來具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。大氣污染中的最主要的污染物質(zhì)就是二氧化碳,二氧化碳能夠產(chǎn)生溫室效應(yīng),造成全球氣溫變高,隨之發(fā)生一系列環(huán)境問題,而植物不僅能夠吸收二氧化碳,還能夠生產(chǎn)氧氣,人們利用生物工程技術(shù)能夠生產(chǎn)出更多更快吸收二氧化碳的植物,這樣就能夠有效吸收空氣中的二氧化碳,降低二氧化碳的濃度,維持空氣中二氧化碳和氧氣的平衡。當(dāng)前利用植物來吸收空氣中有害物質(zhì)達(dá)到凈化空氣的手段已經(jīng)被國內(nèi)化作為治理大氣污染的一種重要手段,因此生物工程在大氣污染治理方面也發(fā)揮著重要的作用。
(二)水污染治理
隨著我國工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水的產(chǎn)量也在逐日增加,很多工業(yè)廢水中含有難以分解的重金屬以及有機(jī)物,而通常采用的物理辦法很難達(dá)到治理的目的,只能起到一定的預(yù)防目的,而化學(xué)方法雖然能夠中和一些雜質(zhì),但是用量不好把握,很容易造成二次污染。隨著生物工程的發(fā)展,利用生物技術(shù)對廢水進(jìn)行處理的方法逐漸受到國內(nèi)外專家的重視,例如我國利用水葫蘆去吸收廢水中的磷和氮,在處理畜禽廢水時使用厭氧消化法以及利用活性污泥對有機(jī)廢水進(jìn)行處理等,這些都是利用生物技術(shù)治理廢水的有效手段。美國和英國也在海洋石油污染等方面廣泛使用生物工程技術(shù)。
三、在化學(xué)農(nóng)藥污染方面
農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分重要,我國是農(nóng)業(yè)大國,但是每年因?yàn)椴莺?、蟲害以及病害導(dǎo)致糧食減產(chǎn)問題日益嚴(yán)峻,為了治理這些病蟲害,人們通常都是使用化學(xué)農(nóng)藥。據(jù)相關(guān)資料顯示,我國化學(xué)農(nóng)藥品種達(dá)到上千種,而化學(xué)農(nóng)藥的年生產(chǎn)量甚至達(dá)到了上百萬噸,而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常使用的是有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥,雖然這些農(nóng)藥在治理糧食病蟲害問題上發(fā)揮了重要的作用,但是也對人們的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,甚至引起很多植物和動物慢性中毒,從而間接對人類、家畜的健康造成危害[3]。除此之外,由于經(jīng)常使用農(nóng)藥,導(dǎo)致一些害蟲的抗藥性越來越強(qiáng),反而殺死了害蟲的天敵,在這種情況下,人們對生物工程治理病蟲害的問題也就越來越關(guān)注。生物防治主要是利用以菌治病、以菌治蟲和以蟲治蟲等方法,達(dá)到消滅病蟲害又不污染環(huán)境的目的。例如,在防治青菜蟲、松毛蟲、稻卷葉螟以及玉米螟的防治上面,可以利用青蟲菌、殺螟桿菌、蘇云金桿菌和白僵菌等菌類殺蟲劑進(jìn)行治理。又如在治理棉鈴蟲、松毛蟲、玉米螟以及甘蔗螟蟲等害蟲方面可以利用赤眼蜂進(jìn)行治理。上述都是有效治理病蟲害的生物防治措施,這種生物治理病蟲害的方式,不僅能夠高效殺死病蟲害,還避免了對環(huán)境造成污染。
四、污染土壤治理方面
土壤污染也是環(huán)境污染中較為嚴(yán)重的一個問題,和水資源一樣,土壤資源也是人類賴以生存的必要條件,如果土壤遭受污染,不僅對人類的健康造成威脅,而且農(nóng)作物生產(chǎn)量降低,將會產(chǎn)生一系列問題。對于污染土壤,利用生物工程技術(shù)進(jìn)行治理是一種有效的方法。人們可以對污染土壤進(jìn)行檢測,查出污染土壤的化學(xué)元素,再選擇合適的植被進(jìn)行種植,或者適當(dāng)調(diào)整當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物,這樣既能有效提高農(nóng)作物的存活率,還能達(dá)到治理污染土壤的目的。例如,在鎘污染較嚴(yán)重的污染土壤上,選擇玉米進(jìn)行種植,因?yàn)橛衩卓规k能力強(qiáng)。而在鎳污染較嚴(yán)重的污染土壤上,選擇甜菜和馬鈴薯進(jìn)行種植,因?yàn)樘鸩撕婉R鈴薯的抗鎳性比較強(qiáng)。除此之外,有些重金屬有著較強(qiáng)的富集能力,在這種污染土壤上進(jìn)行植被種植時應(yīng)當(dāng)選擇一些低等植物。總而言之,要找到污染土壤的污染源和污染元素,進(jìn)行針對性的治理,這樣才能達(dá)到最終的治理目的。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
趙越(1999-),女,漢族,甘肅定西安定區(qū)人士。定西市第一中學(xué)高三(10)班在校學(xué)生。
(作者單位:定西市第一中學(xué))