环境生物技术的研究现状及发展前景..

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生物技术在环境治理中的应用前景和挑战

生物技术在环境治理中的应用前景和挑战

生物技术在环境治理中的应用前景和挑战随着人口的增加和城市的扩张,环境污染问题日益严重。

虽然环保措施已经得到了重视和加强,但是要达到真正的环保效果,还需要更加先进的技术手段。

其中,生物技术在环境治理中的应用前景和挑战备受关注。

一、生物技术在环境治理中的应用前景1.生物治污技术生物治污技术是一种能够利用生物体代谢机制,将有毒有害物质转化为无害物质的技术。

它的主要应用领域包括工业废水、生活污水、城市垃圾处理、土壤修复等。

生物技术广泛应用于水体处理过程中,其通过栖息于水中生活的微生物来改变水质,常常是自愈合式池塘、湖泊和河流中的自然过程的模拟。

而生物治污技术能够更好地修复受到污染的水质,在城市和乡村均有很好的应用前景。

比如象北京西山水库,就是采用了生物技术修复,最终取得了较好的效果。

2.生物多样性的保护生物多样性是指一定区域内不同物种的数量和种类。

它对于人类的生存和发展非常重要。

随着人类活动的不断扩张,野生动植物种群的极大缩减导致了生物多样性的严重下降。

同时,生物多样性的下降也会直接伤害到人类的生态系统及其服务。

生物技术正是可以在大范围范围内实现生物多样性重建和保护的科学手段。

通过培育新的被动保护的生物实体、提高生物多样性水平、合理利用生物资源以及全面推进生态环境保护,生物技术可以在一定程度上保护生物多样性。

3.生物能源的研究和开发生物技术为开发生物能源提供了可能性。

生物质能和生物燃料作为可再生能源的代表之一,正成为未来能源研究中的热点。

传统的油燃料资源日益枯竭,而生物质能作为一种新的可替代能源被广泛研究和发展。

生物质能在生物化学、生物学、环境科学等学科领域有广泛的应用,能够取得一定的经济效益。

二、生物技术在环境治理中的挑战1.生物技术与环保机构之间的协调生物技术是一种新型技术, 目前还需要更多环保机构的支持和推广。

在采用生物技术治污的过程中,需要多方合作与协调,包括政府部门、环保机构、科技研究机构、科学人员等才能够促进生物技术发展和应用。

生物技术的发展现状与未来趋势分析

生物技术的发展现状与未来趋势分析

生物技术的发展现状与未来趋势分析近年来,生物技术在各个领域呈现出了蓬勃的发展态势,为人类社会的进步与发展带来了巨大的机遇和挑战。

本文将从医药、农业和环境等方面,分析生物技术的发展现状与未来趋势。

一、医药领域生物技术在医药领域的应用日益广泛,尤其在药物研发和治疗方面取得了巨大突破。

通过研究人类基因组,科学家们能够提取与疾病相关的遗传信息,发现病因并开发相应的靶向药物。

基因编辑技术的出现更是为基因疗法带来了新的希望,有望在未来治愈一些目前无法根治的遗传性疾病。

此外,生物制药技术的发展也极大地丰富了药物的种类和疗效,使得一些原本难以治疗的疾病有了有效的治疗方法。

随着人类对基因的认识不断深入,生物技术还有望在个性化医疗方面实现突破。

利用基因检测技术,医生可以更加精确地了解患者的基因组信息,从而制定更加个性化的治疗方案。

这种定制化的医疗将大大提高治疗的效果,降低药物的副作用,并为医疗资源的合理配置提供了新的思路。

二、农业领域生物技术在农业领域的应用也日益显著。

传统农业过程中,常常需要使用农药和化肥来保护作物和提高产量。

然而,这些化学物质对生态环境和人体健康有一定的危害。

而通过基因工程技术,科学家们可以改良农作物的基因,使其具有抗病虫害的能力,从而减少对农药的依赖,提高农作物的产量和质量。

除此之外,转基因技术还可以改善作物的营养价值,增加其抗逆性和适应性。

例如,通过转基因技术,科学家们已经开发出了多种转基因作物,如抗虫害的Bt棉花、耐干旱的转基因玉米等。

这些转基因作物的应用,不仅能够增加农民的收入,还能更好地满足人们对粮食的需求。

然而,农业生物技术的发展也面临一些质疑与挑战。

部分人对转基因食品的安全性抱有疑虑,担心其对环境和人体健康产生不良影响。

因此,在推广和应用转基因技术时,必须加强风险评估和监管,确保作物的安全性和可持续性。

三、环境领域生物技术在环境领域的应用前景广阔。

传统的环境污染治理方式往往依赖于物理和化学方法,效果有限且成本较高。

生物技术行业的发展现状与未来趋势展望

生物技术行业的发展现状与未来趋势展望

生物技术行业的发展现状与未来趋势展望近年来,生物技术行业以其迅猛的发展和巨大的潜力引起了广泛的关注。

本文将对生物技术行业的现状以及未来的发展趋势进行探讨,并展望了其未来的前景。

一、生物技术的现状生物技术作为一门交叉学科,涉及生物学、化学、计算机科学等众多领域,其应用领域广泛,包括医药、农业、环境保护等。

目前,生物技术已经在医药领域取得了显著的突破。

通过基因工程技术,科学家们成功地研发出了许多生物药物,如重组人胰岛素和重组人白蛋白等,极大地提高了治疗效果和患者的生活质量。

此外,基因编辑和基因测序技术的发展,为人类疾病的治疗和预防提供了新的希望。

在农业领域,生物技术也发挥了巨大的作用。

转基因作物的种植不仅能够提高农作物的产量和品质,还可以增加作物的抗病虫害能力,减少对农药的依赖,进而减少对环境的影响。

此外,通过生物技术育种培育的新品种,能够适应各种恶劣的环境条件,为粮食生产提供了更加可靠的保障。

二、生物技术的未来趋势展望1. 基因编辑技术的发展将进一步推动生物技术的发展。

目前,基因编辑技术如CRISPR-Cas9已经在科学研究和遗传疾病的治疗中取得了重大突破。

未来,随着相关技术的成熟和商业化的进展,基因编辑技术将在农业、医药等领域得到广泛应用,为人类提供更多更好的解决方案。

2. 人工智能与生物技术的结合将为科学研究和创新带来新的机遇。

人工智能可以加速数据处理和分析的速度,有助于揭示复杂的生物学机制,为生物技术的研发提供更大的帮助。

同时,人工智能也可以用于设计新的药物和治疗方案,并提供个性化的医疗服务。

3. 合作与交流将成为生物技术发展的重要推动力。

生物技术是一门高度复杂和创新的领域,需要不同学科的专家共同合作。

未来,合作平台和学术交流的建设将有助于促进科学研究的进展,推动生物技术的发展。

4. 生物技术的发展也面临一些挑战。

伦理道德问题是生物技术发展过程中需要正视和解决的问题之一。

同时,生物技术的商业化和知识产权保护也需要建立更加规范和完善的机制,以保证科学研究的公正和创新的持续。

环境生物技术的研究现状及发展前景

环境生物技术的研究现状及发展前景

第19卷第2期2006年4月污染防治技术P OLLUTI O N C ONTROL TECHNOLOGY Vol .19,No .2Ap r.,2006环境生物技术的研究现状及发展前景华 军(无锡市锡山区环保局,江苏无锡 214101)摘 要:环境生物技术(Envir on mental B i otechnol ogy )简称E BT,是近20年来才定义的新型边缘学科。

环境生物技术主要由生物技术、工程学、环境学和生态学组成。

一般认为生物工程即生物技术,是指综合应用生物学、化学和工程学等手段,直接或间接地利用生物体本身,生物体某些组分或某些特殊机能,生产有用物质的一门综合性科学体系。

它的产生和发展涉及多种学科,既反映了基础科学研究的最新成果,也体现了工程科学开拓出来的新技术和新工艺。

关键词:环境生物技术;研究现状;发展前景中图分类号:X17 文献标识码:ACurren t Research S itua ti on and D evelop m en t Prospect ofEnv i ronm en t a l B i otechnologyHUA Jun(X ishan Environm enta l P rotection B u reau of W uxi,W uxi,J iangsu 214101,Ch ina )Abstract:Envir on mental bi otechnol ogy is abbreviated as E BT,is ne w 2ty pe fr ontier branch of science not defined in the late 20years .Envir on mental bi otechnol ogy is made up of bi otechnol ogy,engineering,envir on ment ol ogy and ecol ogy mainly .It is generally ackno wledged bi oengineering na mely bi otechnol ogy,refer t o such means as integrated app licati on bi ol ogy ,che m istry and engineering ,etc .,utilize the organis m itself directly or indirectly,organis m s o me co mponent part or s o me s pecial functi on,p r oduce useful one co mp rehensive sex ol ogy syste m of material .Pr oducti on and devel opment of E BT inv olve many kinds of disci p line,it reflects foundati on Science of ne west achieve ment that studied already,have reflected ne w technol ogy and ne w craft that science opens up the p r oject t oo .Key words:envir on mental bi otechnol ogy;current research situati on;devel opment p r os pect收稿日期:2005-05-25;修订日期:2005-11-03作者简介:华 军(1977—),男,江苏无锡人,助工,学士,从事环境监测工作。

生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势分析

生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势分析

生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势分析近年来,随着环境问题的日益严重,生物技术逐渐成为一种重要的手段来解决环境保护领域的难题。

生物技术的发展不仅为我们提供了更多的解决方案,同时也在环境保护领域创造了巨大的发展机遇。

本文将就生物技术在环境保护领域的发展现状与未来趋势进行分析。

首先,我们来看一下生物技术在污染治理方面的发展现状。

生物技术通过利用生物体酶促酶降解、菌降解、生物吸附等方式来处理废水、废气以及固体废物中的有害物质,提高了污染物的降解效率。

例如,利用微生物发酵技术可以将有机废弃物转化为生物可降解的物质,从而减少了废物处理的负担,提高资源的回收利用率。

此外,生物技术还能利用植物生物吸附的特性,通过植物修复技术治理土壤污染,促进土壤中有害物质的降解。

这些生物技术手段的应用,极大地提高了污染物的处理效率,有助于改善环境质量。

其次,生物技术在环境监测方面也发挥着重要作用。

传统的环境监测方法通常需要大量的时间和人力,且具有一定的局限性。

而生物技术可以通过利用生物传感器等技术手段实时监测环境中的有害物质,能够更加准确、快速地获取数据。

这种基于生物技术的环境监测方法具有操作简单、成本低、灵敏度高等优势,对于追踪有害物质排放源头、掌握环境变化状况起到了重要作用。

然而,生物技术在环境保护领域的应用也面临着一些挑战。

首先,生物技术的应用需要充分考虑生物多样性的保护问题。

在利用生物技术手段解决环境问题的同时,也要避免对自然生态系统的破坏,确保生物多样性的保持。

其次,生物技术的应用还存在技术难题,如如何降低成本、提高效率等问题。

这些问题需要通过创新性的研究和技术突破来解决。

未来,随着生物技术的不断发展,其在环境保护领域的应用前景广阔。

首先,生物技术将更多地结合其他技术手段,形成多元化的解决方案。

例如,结合生物技术和纳米技术,可以开发出高效的纳米材料用于去除污染物。

此外,生物技术还可以与大数据、人工智能等领域相结合,通过分析庞大的数据量,实现环境问题的智能化管理。

生物技术的发展现状与未来趋势分析

生物技术的发展现状与未来趋势分析

生物技术的发展现状与未来趋势分析生物技术是指利用生物学和生物工程学的原理以及现代科学技术手段来改造和利用生物体,从而实现人类需求的科技领域。

近年来,随着科学技术的不断进步,生物技术在医疗、农业、环保等领域的应用逐渐扩大,并呈现出一些新的发展趋势。

一、现状分析在医疗领域,生物技术的应用已经取得了重大突破。

例如,基因测序和基因编辑技术的进步使得人类对遗传疾病有了更深入的了解,同时也为基因治疗提供了更多可能性。

通过修复受损基因、基因替代或基因靶向药物等手段,生物技术为疾病治疗提供了新的解决方法。

在农业领域,生物技术的应用也日益增多。

例如,转基因作物的开发和广泛种植为农作物的增产和抗病虫害提供了有效手段。

通过插入特定基因,转基因作物具有更好的抗旱、抗虫、抗病等特性,同时也可以提高产量和质量,为解决全球粮食安全提供了希望。

在环保领域,生物技术的应用对于减少污染和修复生态环境也具有重要意义。

例如,生物降解技术可以利用微生物代谢特性将有机废物分解为无害物质,从而减少对环境的不良影响。

此外,生物多样性保护和恢复也是生物技术研究的热点,通过搭建生物保护区、开展植物保护和动物保护等工作,有助于保护珍稀物种,维护生态平衡。

二、未来趋势展望未来的生物技术发展将呈现以下几个趋势:1. 精准医学的发展:随着基因测序和基因组学的快速发展,精准医学将成为生物技术应用的重要方向。

通过对个体基因组信息进行深入研究,可以实现对个性化治疗的精准预测和指导。

同时,基因组编辑技术的发展也将进一步提高基因治疗的成功率和安全性。

2. 合成生物学的兴起:合成生物学是一门综合了生物学、工程学和计算机科学等学科的新兴领域。

未来,合成生物学的发展将有助于构建人工生命系统,实现对生物体功能的精确控制和优化设计。

这有望为生物制造、能源生产、废弃物处理等领域带来革命性的变化。

3. 环境修复技术的突破:随着全球环境问题的日益严重,生物技术在环境修复方面的应用也将迎来重大突破。

生物技术行业的发展态势与未来趋势分析

生物技术行业的发展态势与未来趋势分析

生物技术行业的发展态势与未来趋势分析随着科技的飞速发展,生物技术行业已经成为了一个备受关注的领域。

基因工程、生物医药、农业生物技术等领域的突破不断涌现,推动着整个生物技术行业的快速发展。

本文将从产业发展现状、技术创新趋势和市场前景三个方面,对生物技术行业的发展进行分析和展望。

首先,我们来分析一下目前生物技术行业的发展现状。

生物技术作为一个涵盖面广、应用领域多样的新兴领域,吸引了大量投资和人才。

在技术创新的推动下,生物技术行业取得了显著的成就。

例如,基因工程已经取得了长足的进展,在农业、医学、环境保护等领域都有重要应用。

生物制药也成为了一个快速发展的细分领域,许多生物药物已经成功上市,并为人类健康做出了贡献。

此外,生物技术的应用还延伸到了食品加工、环境治理等领域,提高了传统行业的竞争力。

接下来,我们来看一下生物技术行业的技术创新趋势。

生物技术行业的技术突破将不断推动行业的发展。

首先是基因编辑技术的飞速发展。

CRISPR-Cas9技术的出现使得基因编辑更加简单、高效,大大加快了新品种研发的速度。

其次是合成生物学的突破。

合成生物学可以通过设计和合成生物系统来实现新功能,为生物技术的应用提供了更多可能性。

再次是生物信息学的进步。

随着高通量测序技术的发展,生物信息学在基因组学、蛋白质组学等领域扮演着越来越重要的角色。

所有这些技术的进步将进一步推动生物技术行业的发展。

最后,让我们来展望一下生物技术行业的未来趋势。

生物技术行业有着广阔的市场前景。

首先是生物医药领域。

随着人们健康意识的提高和医疗水平的发展,对于创新药物的需求不断增加。

生物制药作为生物技术行业的重要组成部分,势必会在未来继续发展壮大。

其次是农业生物技术。

随着全球人口的不断增长和对食物安全的关注,农业生物技术将发挥越来越重要的作用。

基因编辑技术的应用将为培育抗逆性强、高产量的作物品种提供更多可能性。

同时,生物技术在环境保护、能源开发等领域的应用也将得到更多关注和发展。

生物技术在环保领域的发展与前景

生物技术在环保领域的发展与前景

生物技术在环保领域的发展与前景随着全球环境问题日益严峻,人们对环境保护的需求也越来越迫切。

在这种背景下,生物技术作为一种创新的研究领域,为环保事业带来了新的希望和机遇。

本文将探讨生物技术在环保领域的发展与前景。

首先,生物技术在废水处理方面的应用展现了巨大的潜力。

传统的废水处理方法存在着化学物质使用过多、难以分解有机物等问题。

而生物技术可以利用微生物和酶等生物媒介,将废水中的有机物和有害物质转化为无害的物质,达到净化水体的目的。

例如,生物膜反应器(MBR)技术已广泛应用于污水处理厂,通过微生物降解有机物质,有效提高废水处理的效率和质量。

其次,生物技术在固体废物处理方面也有广阔的应用前景。

传统的固体废物处理方法往往会产生大量的二氧化碳等温室气体,而通过生物技术可以将有机废物转化为能源或有机肥料。

例如,垃圾填埋场中的有机废物可以经过厌氧发酵产生沼气,用于发电或热能利用,同时还可以得到稳定的有机肥料,减少对土壤的污染。

此外,生物技术在空气污染治理方面也有着广泛的应用场景。

传统的空气污染治理方法大多数是基于化学物质的氧化还原反应,效果有限且易产生副产品。

通过生物技术可以利用微生物降解空气中的有害气体,例如利用微生物降解苯和甲苯等挥发性有机物。

此外,发酵技术还可用于生物除臭,通过改变微生物群落结构降低恶臭气味的排放。

除了以上的应用领域外,生物技术还在环境监测、生态修复、节能减排等方面发挥重要作用。

例如,通过基因工程技术可以开发出高效的生物传感器,用于检测环境中的污染物质,并提供实时的监测数据。

另外,通过利用植物的再生能力和微生物的生物修复能力,生物技术可以用于修复受到污染的土壤和水体,恢复生态环境的稳定性。

此外,生物技术还可以结合能源利用技术,开发出生物质能源、生物发酵能源等可再生能源,减少化石燃料的使用,降低温室气体的排放。

尽管生物技术在环保领域的应用前景广阔,但也面临一些挑战。

首先,生物技术的研究和开发需要大量的资金和时间,特别是在新技术的研究上。

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美国国家环保局(EPA)在评价环境生物技术时指出, “生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于它是污染物 消除技术而不是污染物分离技术”。据EPA估算,美国现有 的化学工业,若有5%为生物过程取代,污染防治费用可降 低约1亿美元。
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环境生物技术受到全球普遍重视和采用
自20世纪70年代以来,发达国家就十分重视生物技术 在环境领域的应用,并开展了大规模的科研活动。目前已开 发了一系列的环境生物技术及其产品,并广泛应用于污水处 理、大气净化及污染环境介质治理等方面。至今,英、法、 德、荷等国已取得了大量实用性的环境生物技术研究成果, 部分已经商品化。荷兰自1982年以来,已利用环境生物技术 治理并恢复了6000多处污染地。环境生物技术的重要性也为 众多的国家普遍接受,并成为发达国家优先发展及应用的环 境保护新技术。1994年4月,在美国组织的可持续环境中的 生物技术大会上,提出了基因工程微生物、优选微生物菌株 和生物传感技术中可利用菌株等三大最新发展技术领域。
3、生物修复技术
3、2 微生物修复 (1)石油污染。 (2)有机氯化物污染 (3)聚合物污染
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石油污染微生物处理
已分离出多种可降解石油污染物的微生物,并 对微生物降解石油污染的机理有了较清楚的认识。 研究表明:可降解石油的微生物具多样性,包括细 菌、真菌、酵母和菌团。真菌分解芳香族化合物主 要是首先氧化甲苯分子的支链,形成苯甲酸盐,再 进一步代谢成邻苯二酚,作为环状裂变基质。细菌 分解烷烃时,有2种机制:①将n一烷烃末端氧化, 接着是B氧化;②通过水解或去氢酶反应降解烷烃 类或产生生物表面活性剂,使长链碳氢化合物乳化、 降解。
环境生物技术的研究现状
1、生物监测
当代生物技术的发展有望增加相关的新手段,如通过测定微生物的 酶和细胞基团等来监测环境的变化。目前研究较多的有生物发光菌 (Bioluminescentbacterium)、氰菌(Cyanobacteria)、卤素呼吸菌 (Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和兰贻贝(Bluemussels)等, 主要监测水体中的有害物和海水藻类的爆发。ManBockGu和GeunCheelGil 应用生物发光细菌开发出了两阶段多频道毒性连续监测系统。每个频道 含有一个两阶段生物反应系统,其中含有特定的生物发光菌株。使用该 系统可连续监测同一样品和分别确定不同类型毒性。通过分析,从每个 频道获得的资料,可得到总体毒性和各类单项毒性的数据。
环境生物技术的研究现状
3、生物修复技术
有毒化学品,尤其是石油、有机氯化物、化学 聚合物等造成的污染已成为世界性问题,在各种清 除污染物的技术中,生物修复是最有前途的技术之 一,因为它可彻底破坏污染物。
3、生物修复技术
3.1 植物修复
近20年来,人们认识到植物吸收可以作为各种 污染物的生存介质,包括土壤、沤制物、排水和灌 溉水等的净化技术开发。 目前,已有利用沙漠植物来去除科威特被石油 污染的土壤中的石油。用植物来降解有机染料、有 机氯化物、塑料,以及吸收土壤中的盐类和去除排 水中的营养物等研究工作也已开展。
谢谢!
hydroxypropionatecycle)。
6、有害气体的固着
从海相环境中分离出的固着CO2的微藻 (microalgae)DCB-T1,在最佳生长温度30℃,最佳光 强6000lx,盐度0.2%的条件下,在150L光反应器 中培养,可固定单位生物量CO2为2g/(g· d)。另 外,绿藻在光照条件下,可长期连续地去除 NO。
环境生物技术的研究现状
2、重金属污染研究
已分离出多种可去除重金属的细菌,如从土壤中分离出了去除石油中 的镍的细菌PseudomonasazelaicaYA-1;从酸性矿山废水中分离出去除 砷的细菌Acidiphiliummultivorum AIU301 ,并进行了多项细菌和藻类 去除重金属汞、铜、铅、锌、镍、镉等的实验工作。
环境生物技术的研究 现状及发展前景
环境生物技术
环境生物技术(Environmental Biotechnology)简 称EBT,是近20年来才定义的新型边缘学科。 环境生物技术主要由生物技术、工程学、环境 学和生态学组成。一般认为生物工程即生物技术, 是指综合应用生物学、化学和工程学等手段,直接 或间接地利用生物体本身,生物体某些组分或某些 特殊机能,生产有用物质的一门综合性科学体系。
环境生物技术产业化步伐加快、前景广阔
随着全球范围对环境保护的高度重视和越来越 严厉的环境法,市场对环境生物技术的需求越来越 广泛。例如,美国的清洁空气法(Clean Air Act)实施后, 将形成高达几百亿美元的燃煤脱硫市场,预计微生 物脱硫将达250亿美元。多年来,由于全球范围的滥 用化学品,特别是杀虫剂,造成了大规模的水体、 土壤污染,对其治理和恢复也将成为一个巨大的市 场。非常保守的估计,在未来10年内,全球市场将 达115亿美元。 总之,环境生物技术具有广阔的市场前景。
环境生物技术的研究现状
另外,在生物菌团特征、环境风险评价、 政府法律制订、国际间合作等方面,也开展 了许多研究工作。
环境生物技术的发展前景
1、应用环境生物技术治理环境污染
2、环境生物技术受到全球普遍重视和采用 3、环境生物技术产业化步伐加快、前景广阔
应用环境生物技术治理环境污染
应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无 毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。而且能一 步到位,避免了污染物的多次转移。因此,环境生物技术具 有速度快、消耗低、效率高、成本低以及无二次污染等显著 优点,是环保中应用最广的、最为重要的单项技木。
环境生物技术的研究现状
5、废水处理 污泥微生物种群分析和分子生物学的大 量研究表明:在处理废水过程中,降解有害 物的机理也各不相同。如细菌Nocardioedessp.和 Rhodococussp.均能降解2,4-Dinitrophenol(2,4-DNP)。但 前者可直接降解2,4一DNP和苦味酸(Picricacid),并 将它们作为基质;而后者要求2,4-DNP作为降 解2,4-DNP和苦味酸的诱发者(Intuder)。
重金属污染研究
如:细菌之所以能去除汞,是因为有去毒酶和将有毒的 汞化合物运移到酶的系统。酶使有机汞裂解,打断甲基汞、 苯汞中的Hg-c键,将毒性大的有机汞化合物转化为毒性小的 无机Hg2+,它再被第二种酶去除,即汞还原酶将可溶性Hg2+ 转化为Hg,使汞重新转入自然循环过程。汞的还原酶和有机 汞裂解酶基因已被复制到植物上,因此,植物亦具转化汞污 染物的功能。而铜、铅、镉等重金属元素的生物去除则是通 过微生物细胞的吸附作用或蛋白质与金属紧密结合而实现的, 或微生物产生大量的H2s,进而H2s与金属离子形成硫化物沉 淀而使废水得到净化的。
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环境生物技术产业化步伐加快、前景广阔
目前,国际上许多环境生物技术成果己进入商 品化、产业化。生物技术是水污染控制中最成熟, 也是最富有挑战性的技术,在国外的环保产业中一 直是市场占有量最大的。随着经济的发展,新污染 治理的需要,新技术、新工艺设备不断出现,并产 业化,美国在此领域内的年市场份额达数百亿美元, 数十项环境生物技术产品已获得有关国家政府部门 的许可,并进行野外应用实验。美国还成立了相当 数量的环境生物技术专业公司,部分产品已占领了 国际市场。
环境生物技术的层次
一、低层次的环境生物技术 包括氧化塘、人工湿地、厌氧发酵等。 二、中层次的环境生物技术 如污水处理的活性污泥法和生物膜法等。 三、高层次的环境生物技术
以基因工程为主导的近代防治污染生物技术,应 用基因工程构建高效降解杀虫剂、除草剂以及多环 芳烃类化合物污染的基因工程菌,创造抗污染型转 基因植物等。
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聚合物污染生物处理
当前大量使用塑料,造成了污染,人们正从两个方面开 展工作以解决污染问题: 一是生产可降解塑料制品,如用淀粉废水消化生产可生 物降解热塑性塑料,应用基因工程生产可降解共聚一多脂, 通过基因工程用氰菌将CO转变为生物可降解塑料。 二是寻找能降解塑料的微生物,如已分离出可降解四亚 甲基琥珀酸盐(Tecramethylenesuccinate)的高温菌。生物修复主 要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性, 今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚 集有害化合物的微生物。发展需氧和厌氧结合的降解系统、 可渗透生物障系统、生物开孔(Biowenting)新技术等,是今后 的发展方向。
环境生物技术的研究现状
7、清洁技术与清洁能源
利用生物技术将废弃物循环利用一直是重要的课题之一, 在许多方面均有试验性工作。如:用城市固废堆肥及利用污泥 生产生物肥料。利用微生物将苹果渣固态发酵生产柠檬酸,由 生产维生素的废弃化学品D-泛酰内脂(D-pantoyllctone),通过微 生物催化生产D-泛酸(D-pantothenicacid)。
有机氯化物污染生物处理
日本Kimitu市开展了生物修复工作,该市地下水 受三氯乙烯(TCE)污染,浓度为200ug/L。将甲烷、 氧气、硝酸盐和磷酸盐注入到地下水中,7d后,甲 烷浓度逐渐降低到检出限,2个月后观测到TCE去除 率达5%~20%,而对照区TCE无明显减少,表明甲 烷氯化菌可降解TCE。
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环境生物技术的研究现状
4、固体废弃物处理
对含有有机质的固体废弃物,如污泥、海岸沉积软泥、 城市生活垃圾和海藻等,甲烷发酵仍是主要处理方法。为提 高效率,有人借鉴USAB工艺处理城市固体废弃物,发展出 半连续流动完全混合反应器,适当加入矿物营养,在实验温 度为55℃,注入总悬浮物(TS)为l0%,水力停留时间(HRT) 为75d,COD负荷率为20kg/(m· d)条件下,TS和CODcr的 去除率分别为73%~78%和72%~75%,1kg流入的TS产 生约0.75m3含甲烷57%~59%的消化气。
环境生物技术的研究现状
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