【摘要】:隨著社會不斷地發(fā)展,環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重,因此,現(xiàn)代生物技術(shù)在保護環(huán)境中也變得越來越重要,可以使用各種生物技術(shù)手段來監(jiān)測環(huán)境的污染程度,同時在解決環(huán)境問題時不會產(chǎn)生二次污染,本文分析了污水凈化時采用的生物膜法以及各種生物技術(shù)對水的檢測方法;生物酶技術(shù);PCR技術(shù);生物芯片,具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】:現(xiàn)代生物技術(shù);環(huán)境監(jiān)測;
從 20 世紀(jì) 80 年代以來,全球產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展[1],各種現(xiàn)代生物技術(shù)隨之不斷的發(fā)展與深入研究,同時環(huán)境污染的分析方法也達到一定的新型時期。在環(huán)境監(jiān)測中生物技術(shù)廣泛的被應(yīng)用,它有很強的適應(yīng)性、針對性,而且治理成本低,是一項純綠色環(huán)保技術(shù)。
1現(xiàn)代生物技術(shù)的概念、研究內(nèi)容和特點
1.1現(xiàn)代生物技術(shù)的定義
生物技術(shù)也稱之為生物工程,是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理,利用生物體或其體系或它們的衍生物來制造人類所需要的各種產(chǎn)品或達到某種目的的一門新興的、綜合性的科學(xué)[1,2]。
1.2現(xiàn)代生物技術(shù)的研究內(nèi)容和特點
在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域中所包括的內(nèi)容很廣,而生物就是最主要的研究對象,所使用的原材料既簡單又是一些可再生資源;既節(jié)約了資源,又減少了環(huán)境中的污染,安全性較高;可以實現(xiàn)社會、環(huán)境、經(jīng)濟的和諧統(tǒng)一?,F(xiàn)代生物技術(shù)不斷地被廣泛應(yīng)用在環(huán)境的治理和監(jiān)測當(dāng)中,為人類的環(huán)境友好型社會取得了一定的效果。
2生物技術(shù)的發(fā)展情況
現(xiàn)代生物技術(shù)是以20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志[3-6]。環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展逐漸成為了我國及全球經(jīng)濟的發(fā)展的新經(jīng)濟增長點。生物環(huán)境技術(shù)的研究也成為各國的重點研究項目,美國、日本、印度都建立了國家級的生物技術(shù)技術(shù)發(fā)展管理協(xié)調(diào)部門[4]。美國已經(jīng)把環(huán)境生物技術(shù)列入了 21 世紀(jì)中六個生物技術(shù)的主要研究領(lǐng)域之一,日本也有效的利用了環(huán)境生物技術(shù),他們將嗜油酸單孢桿菌的耐汞基因轉(zhuǎn)入腐臭單孢桿菌,然后讓這些菌株既處理掉汞污染,同時還能將汞有效地回收與利用[7]。
3環(huán)境監(jiān)測與現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系
環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境污染治理方面擁有諸多優(yōu)點,例如其反應(yīng)終產(chǎn)物多是無毒無害的,不易造成環(huán)境二次污染[8],使用現(xiàn)代生物技術(shù)治理環(huán)境污染主要是改變和破壞污染物自身的結(jié)構(gòu),使其能夠達到自然降解的狀態(tài),而且還可以被重新使用。
4現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境工程中的應(yīng)用策略是生物技術(shù)的發(fā)展為生態(tài)環(huán)境的保護提供了有效的途徑,主要體現(xiàn)在預(yù)防和治理兩個方面,其技術(shù)依據(jù)是基因工程中有關(guān)環(huán)境友好型資源的開發(fā)利用[9]。從90年代起,利用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測環(huán)境中的農(nóng)藥是一項新技術(shù),可以幫助我們監(jiān)測水中含農(nóng)藥的程度,各種現(xiàn)代生物技術(shù)手段都可以幫助人類解決存在環(huán)境中的一些問題,因此應(yīng)用于環(huán)境保護工程中的技術(shù)也叫做環(huán)境生物技術(shù)。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,快速準(zhǔn)確監(jiān)測評價環(huán)境污染程度的有效方法也相繼建立和發(fā)展起來,它們能對環(huán)境現(xiàn)況做出快速、有效而全面的檢測及應(yīng)急處理,漸漸地成為環(huán)境監(jiān)測評價的重要手段。這些生物新技術(shù)主要包括:利用新的指示生物監(jiān)測評價環(huán)境的污染程度,利用核酸探針和PCR技術(shù)監(jiān)測評價環(huán)境污染現(xiàn)狀,利用生物傳感器、DNA芯片及其他方法等監(jiān)測評價環(huán)境。
4.1污水生物凈化
為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投入從自然界中篩選出來的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質(zhì)[10]。王春燕等[11]以城市污水處理廠的脫水污泥為原料,通過超聲波破碎、丙酮沉淀及冷凍干燥得到了微生物絮凝劑 JT06,同時對該絮凝劑的制備條件及絮凝特性進行了研究[12]。李文鵬等[13]采用造紙廠剩余污泥為原料制得可以凈化污水的生物絮凝劑。王震等[14]采用生物脫氮技術(shù)在味精廢水處理中的應(yīng)用,解決了污水的達標(biāo)排放。生物膜法這是一種主要是采用在有機廢水中添加微生物附著的介質(zhì)來進行有機物質(zhì)分解,使微生物在介質(zhì)表面不斷地生長、繁殖就會形成膜,這時膜對污水可以進行凈化,從而達到可以凈化水的目的。也可以采用絮凝的方法凈化水,目前,已篩選出19種具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8種,細菌5種,放線菌5種,酵母菌1種[16]。
4.2生物酶技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
李方實,Kraemer P, Kettrup A.[17]酶聯(lián)免疫吸附法測定水中異丙隆,這個技術(shù)的應(yīng)用,可以及時監(jiān)測出水、土壤等環(huán)境中的有害物質(zhì),方便觀察人員及時分析取證; 生物酶的抑制技術(shù),這項技術(shù)的原理是利用如化肥、有機污染物、農(nóng)藥等一些外部對某些酶有一定抵制作用的環(huán)境污染物,然后加入催化這些酶的顯色劑,根據(jù)顯色劑是否變色以及變色程度反映對酶的抵制情況來分辨污染物的存在或者存在的比率如何[18]。
4.3PCR技術(shù)
PCR技術(shù)是特異性DNA片段體外擴增的一種非??焖俣啽愕姆椒?,有極高的靈敏度和特異性。PRC技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)檢測法,并能夠?qū)ν獠凯h(huán)境的有害生物和致病細菌進行準(zhǔn)確的檢測,提高了環(huán)境檢測的效率[19]。
4.4生物芯片在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
對環(huán)境造成惡意污染的生物和有機化合物能夠使用生物芯片將其檢測出來,這對保護環(huán)境具有重大的意義。
5結(jié)語
現(xiàn)代生物技術(shù)對我們當(dāng)今社會的發(fā)展是十分重要的,各種生物技術(shù)手段在一定程度上是可以為人類解決一些環(huán)境上的問題,在處理好社會與環(huán)境和諧發(fā)展的同時,也要利用生物技術(shù)的方法監(jiān)測好環(huán)境的各種變化,保護好人類賴以生存的環(huán)境,雖然現(xiàn)代生物技術(shù)在現(xiàn)在還存在著一些局限性,但是筆者認(rèn)為現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用也會逐步的成熟起來。
參考文獻:
[1]董轉(zhuǎn)年,曹佳敏,張文景,朱承罕. 生物技術(shù)在我國現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41( 20) :8822-8823.
[2]程備久.現(xiàn)代生物技術(shù)概論[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[3]孫建偉.解析環(huán)境檢測中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用[J].科技視野,2014:263-264.
[4]賈彬,楊蕾. 生物技術(shù)在環(huán)境保護工作中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2013,33(1)175-176.
[5]宋思揚,樓士林.生物技術(shù)概論[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
[6]徐曉勇,雷冬梅.國際生物經(jīng)濟發(fā)展政策及對我國的啟示.科技進步與對策,2012,29(5):113-116.
[7]賀海韜.淺述現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的發(fā)展及應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2013,(6)88-89.
[8]杜鵑. 環(huán)境污染治理中生物技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國科技信息,2013,(21):24-25.
[9]葉偉星. 現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].北京農(nóng)業(yè),2014(6):2-3.
[10]關(guān)延飛. 生物技術(shù)在水環(huán)境污染中的應(yīng)用探討[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(25):149-150.
[11]王春燕, 周集體, 金若菲. 利用脫水污泥制備微生物絮凝劑及其絮凝條件研究 [J]. 中國給水排水, 2007, 23(21): 105-108.
[12]李世遷,陳盛,張萬順,等. 現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用研究進展[J]. 福建師大福清分校學(xué)報,2014,(5):1008-3421.
[13]李文鵬, 等. 微生物絮凝劑對造紙廢水的處理效果研究[J]. 工業(yè)水處理, 2013, 33(11):13-16.
[14]王震, 吳連成, 李運生. 生物脫氮技術(shù)在味精廢水處理中的應(yīng)用[J]. 河南化工, 2002 (11): 35-36.