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︱12︱2017年12期 生物工程技术在环境保护的应用及研究
保护环境的文章康婧倞
浙江仁欣环科院有限责任公司,浙江 宁波 315199
摘要:社会的发展离不开对自然资源的开发,自然资源的开发势必会对环境产生影响,因此,自然资源环境与人类人类社会发展之间必然存在着相互约束而又紧密的联系。近年来,工业的发展进步,致使环境污染问题日益严重,同时也制约着社会的进一步发展。国家正积极寻解决环境污染问题的新技术。由于生物工程学科的发展,生物工程技术愈来愈多的应用于环境保护方面。将生物工程技术应用于环境保护中,这将成为一种新时代的环保模式。本文将讨论生物技术在我国环境保护中的应用和研究进展,分析生物技术处理污染物的特点及优越性,展望了生物技术未来的发展方向和前景。
关键词:生物工程技术、环境保护
中图分类号:Q81  文献标识码:B  文章编号:1006-8465(2017)12-0012-01
1 生物工程技术的起源与发展 1.1 生物工程技术的起源 生物物工程是上个世纪七十年代初,开始逐步发展
的的一门新兴的综合性的学科,九十年代诞生了以系统论为基础的生物工程。一般认为生物工程是基于生物学的理论和技术,并结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分应用分子生物学的最新成就,合理的操控遗传物质,定向的改变生物或者其功能,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,再通过适合的生物反应对这类工程细胞株进行大批量的培养,生产出大量有用的代谢产物的一类新的技术。 1.
2 我国生物工程事业的发展历程 我国的生物工程事业初始于上个世纪初。在1919年,我国成立了中国第一个生物工程研究所——中央防疫处。虽然中央防疫处规模很小,只有牛痘苗、狂犬病疫苗,仅仅几种死菌疫苗、类毒素和血清都是粗制品,但也不可否认它所带来的深远的影响。中华人民共和国成立后,先后在北京、上海、武汉、成都、长春和兰州成立了生物制品研究所。建立的中国生物制品检定所,它执行国家对生物制品质量控制、监督的任务,履行发放菌毒种和标准品的义务。后来,在昆明设立了中国医学科学院医学生物学研究所,生产和研究脊髓灰质炎疫苗。现今,我国生物制品已有庞大的生产研究队伍。生物工程技术发展前景十分乐观。 2 我国面临的环境问题 我国现今的环境问题十分严峻。自新中国成立后,国家对于工业的发展投入了许多财力物力,使得我国的经济发展水平快速增长,我国的工业生产水平和人均消费能力都有显著提高,然而,这一切都的发展都给环境带来了沉重的影响。经济发展初期,我国工业水平及工业设备都十分落后,其工业生产都属于高耗能低产出的生产模式,导致大量自然资源被过度开采和浪费,且工业废弃物无法得到快速有效合理的处理净化。虽然近些年部分地区正
在逐年改善环境,但由于传统污染治理方法见效慢,历史遗留问题严重,工业上不规范的污水排放不能得到有力整改,农业上化肥不合理的使用,现代生活垃圾的随意的焚烧或掩埋处理,我国的环境保护工作一直很难有太大进展,并且严重的影响到了土质水质,致使耕地面积减少,土地荒漠化日益严重,水污染严重,森林覆盖率下降,自然资源遭到破坏,对人类的生命健康同样也带来了巨大的威胁。因此,必须加大对环境保护的治理力度,加快对新兴技术的研究和应用。生物工程技术的发展,为我国的环境保护工作提供一条崭新的道路。
3 生物工程技术在环境保护中的应用    3.1 微生物在污水处理方面的应用    工业废水和生活废水造成的水污染十分严重,这些污水中含有大量有害物质。微生物可以通过本身的生理代谢过程去除降低或者减少污水中的有害物质。传统的污水处理手段无法及时有效的处理污水且成本较高,大多数企业由于成本原因,将未经处理或仅仅初步净化的污水直接排放,造成江河的严重污染。但是采用生物技术处理污水不仅成本低廉,而且见效快,操作简单,不易产生二次污染,这大大加快了我国污水治理的速度。 3.2 生物作用在治理重金属污染方面的应用。 近年来,工业技术不断革新,所淘汰的电子垃圾和工业设备逐年增多,这些垃圾中的稀有金属或有毒金属正在逐步侵害土壤,对森林耕地及地下水造成了巨大的伤害,重金属污染的治理刻不容缓。重金属污染的生物治理是利用生物工程技术削弱或降低土地中重金属含量或其毒性,降低它在土壤中被植物或农作物吸收的可能,同时被污染的土壤也可以利用生物代谢产物提高自身的有机物含量,利于将来农作物的生长和植被的生长,耕地的可持续发展和环境保护。
3.3 生物工程技术在治理白垃圾方面的应用
塑料产品因其价格低廉产品轻便,在生产生活中被广泛的应用。塑料制品需要经历漫长的时间才能被自然缓慢的侵蚀少部分,这是形成白污染的重要原因之一。调查报告表明,我国土壤、河流中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农用地膜的微生物,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,使
两者同时发挥各自的作用,将塑料和农用地膜迅速降解。  3.4 生物过滤法在大气污染治理中的应用
随着现代工业的迅速发展,大气污染问题变得十分严重。生物过滤法在大气污染治理方面起着重要的作用,生物过滤法凭借着简单高效、费用低廉、无二次污染的特点,广泛的应用于废气的处理方面。生物过滤法是在生物过滤池内部填充活性物质,废气经过加压预湿处理后进入生物滤池,气体中的无机污染物、有机污染物或者其他物质于填充物质中的微生物进行接触,被微生物吸收,最终产生的生物代谢物质可被回收利用。
4 生物工程技术的优点及未来发展
4.1 生物工程技术的优点
生物技术在处理污染物的时候具有高效性、低耗性、作用条件平和等显著优点。首先,采用生物治理的方法时,生物代谢产物都是无二次污染的物质,例如二氧化碳、水和氮气。其次,大部分有机污染物都可作为生物过程反应物,其中一部分有机污染物经生物技术处理后可转变成沼气、酒精、生物蛋白等物质。而且从环境保护方面来看,通过生物技术引入的生物处理途径,不仅对环境的影响小,也有利于整个生态平衡的调节。最重要的是生物工程技术处理污染物的可操作性强,技术灵活度高,能够结合不同污染物的特点展开针对性的治理工作,逐步实现了可持续发展的环境保护理念。 4.2 生物技术的未来
通过科学技术手段,培育和创造有利于环境的生物新品种,对于环境保护也有着深刻的意义。改善生物的品质,提高其抗逆性,以达到产量增加和成本降低的目的也是极其重要的。生物科学技术的进步,不仅保护了自然资源环境,还为新能源的开发提供了坚固的学术支持后盾。采用生物技术处理工业废水废水,白垃圾,重金属垃圾,不仅安全有效,而且无二次污染的影响,同时,微生物
的代谢产物还有极高的经济价值,经济效益推动技术发展,技术发展带动经济提高,生物技术与社会发展相互促进,共同进步。 5 结束语
生物工程技术作为21世纪一种成本低、效率高的污染处理措施,备受关注,在取得了喜人的成就的同时也给社会带来了极高的经济价值。由于其学科的综合性强,生物工程技术在环境保护方面的应用范围越来越广泛,在其他相关领域也起着重要的作用。生物工程技术在不断加大的需求中得到了飞速的发展和极大的进步,同
时也培养了一批批人才。现今,人类的环保观念日益提高,生物工程技术正逐步应用于环境保护的工作中。由于其高效环保成本低廉的特点,为人类社会开创了环境污染问题治理的新道路,使得环境保护工作进行的越来越顺利。
参考文献:
[1]王莉,乳酸菌发酵剂生物工程技术研究,生物技术世,2015,01 [2]乐磊磊,论生物工程技术的基本特征及应用趋势,福建农业,2015,08