题目：现代生物技术在环境污染治理中的应用
生物技术产业发展现状与趋势分析
生物技术产业发展现状与趋势分析一、生物技术产业的重要性与前景生物技术产业作为当今全球经济发展的新兴产业，具有巨大的潜力和重要的战略地位。
在新时代背景下，生物技术产业已经成为推动各国经济发展的重要引擎之一。
其在医疗健康、农业食品、环境保护、能源资源等领域都有广泛应用，成为推动社会进步的重要力量。
二、生物技术产业的现状分析1. 全球范围内产业规模不断扩大：随着生物技术的不断发展，全球范围内各国纷纷加大生物技术产业的投资力度，企业规模不断扩大。
2. 经济效益显著：生物技术产业以其广泛的应用领域，为经济发展带来巨大的效益。
通过生物技术的研发和应用，显著提高了生产效率和产品质量，满足消费者需求。
三、生物技术产业的趋势分析1. 产业升级和转型：生物技术产业不断追求高效、无污染的生产模式，进一步推动产业升级和转型。
2. 创新驱动：挖掘新的研究领域和市场需求，推动生物技术产业向着创新驱动型发展。
在基因编辑、基因测序等领域的技术突破，将进一步推动生物技术产业的发展。
四、医疗健康领域的发展现状与趋势1. 基因检测与个性化医疗：生物技术在医疗健康领域的应用已经取得了巨大突破，基因检测技术的进步为人们提供了个性化医疗的可能性。
2. 利用生物技术攻克疾病：生物技术通过研发新型药物和治疗手段，帮助解决了一系列严重疾病，提高了医疗效果。
五、农业食品领域的发展现状与趋势1. 转基因作物的广泛应用：生物技术在农业领域的应用最为典型的就是转基因技术。
转基因作物的广泛应用，提高了作物对病虫害的抵抗力和产量。
2. 绿色农业的发展：生物技术的发展推动了农业实践和管理方式的创新，提高了农业生产的可持续性，推动了绿色农业的发展。
六、环境保护领域的发展现状与趋势1. 生物技术在环境治理中的应用：生物技术的进步在环境污染治理中得到了广泛应用，如生物修复技术、生物降解技术等，对减少环境污染具有重要作用。
2. 生态系统保护与可持续发展：借助生物技术，通过生态系统的保护与修复，促进资源的可持续利用，实现环境保护与经济发展的良性互动。
环境污水处理中微生物的应用
点对污水中的油脂等有机物进行降解从而实现对污水的处理并且处理过程中无二次污染物产生。
2.2 降解作用微生物在生理代谢的过程中能够将有机物质降解为无机物质，基于微生物的这一作用可以对污水中的有机物质进行降解使其转化成为无机物质从而实现对污水的处理。
同时，微生物降解后的无机物质可以作为资源参与到其它领域中实现物质的循环利用和动态平衡。
需要注意的是，微生物技术的有效应用依赖于细菌和真菌等微生物的有效参与，因此，在实际应用中需要做好对微生物的选择才能确保取得较好的污水处理效果。
2.3 去毒作用污水中通常含有大量的无机磷类似污染物质导致污水具有一定的毒性，随着无机磷类似污染物质的浓度升高污水毒性随之加剧。
无机磷类似污染物质的降解难度比较高，如果处理不达标排入自然水体中会造成水体富营养化对水体生态系统平衡造成破坏。
利用微生物技术处理污水中无机磷类似污染物就是利用微生物的生理代谢作用将污水中的无机磷类似污染物进行吸收和净化从而降低污水的毒性程度。
3 微生物技术应用于污水处理中的具体方式3.1 微生物吸附技术微生物吸附技术是利用微生物自身具有的或者微生物生理代谢产生的具有一定物理化学特性的物质与污水中的某些物质结合形成较为稳定的固态物质，然后利用某种人工技术手段将污水中的固态物质分离出来。
微生物吸附技术是一种较为新颖的微生物污水处理方式，该技术方式具有成本较低的优点，目前在具有一定污染面积的重金属污水处理方面应用比较广泛[3]。
经0 引言社会和经济的发展会产生了大量的废水和污水，例如：居民日常生活中产生的大量生活污水、各种工业和制造业日常生产产生的大量废水、畜禽养殖业产生的大量养殖污水等等，如果这些污水得不到有效处理排入自然水体会造成自然水体富营养化进而导致水体缺氧引起水生动植物死亡最终形成黑臭水体，如果这些废水和污水得不到有效治理必然会给生态环境安全和人民生命健康造成严重危害，也给水环境治理部门造成了巨大压力，因此近年来国家和各级环保部门对污水处理工作高度重视[1]。
古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用
古生菌（极端微生物）在环境保护中的应用摘要：本文介绍了古生菌的特点及利用其极端性在环境保护方面的应用，综述了极端微生物及其产生的极端梅在清洁生产、环保型生物材料的生产及环境污染治理中的应用前景及对环境保护的意义。
关键字：古生菌、极端环境、环境保护、污染治理、清洁环保正文：现代基本把生物分为三大领域: 真核生物( Eucarya) ,细菌(Bacteria) 和古菌(Archaea) . 古菌作为三大领域之一的生物,具有其独特的性质,也是目前生物地球化学研究的热点之一. 古菌和细菌一样,是原核生物,即细胞核没有核膜包裹,细胞核与细胞质没有明显界限. 与真核生物和细菌相比, 古菌代表了生物圈的极限. 例如热网菌属(Pyrodictium) 能在高达121 ℃的温度下存活并生长. 这是至今为止所发现的最耐热生物. 在最初的时候,人们在火山口、盐湖等高热、高盐度、缺氧的极端环境发现有微生物,他们可以在极端恶劣的环境下生存。
现在对古生菌的研究主要集中在以下四个类群：产甲烷菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌以及嗜热嗜酸细菌。
他们和我们人类的生活息息相关，我们可以在很多方面都应用到他们。
尤其是在环境保护中的应用。
一、古菌及古菌的特点古菌是最古老的生命体，古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景，长期以来一直吸引着许多人的注意。
古菌常被发现生活于各种极端自然环境下，如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。
古菌的细胞形态有球形、杆状、螺旋形、耳垂形、盘状，不同古菌规则形状也不相同，有的很薄、扁平，有的有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态，有的以单个细胞存在，有的呈丝状体或团聚体。
其直径大小一般在0.1~15μm，丝状体长度有200μm。
古菌的细胞结构与细菌不同，如古菌的细胞外膜就与细菌不同。
大多数古菌的细胞壁不含二氨基庚二酸（D－氨基酸）和胞壁酸，不受溶菌酶和内酰胺抗生素如青霉素的作用。
革兰氏阳性古菌的细胞壁含有各种复杂的多聚体，如产甲烷菌的细胞壁含假肽聚糖，甲烷八叠球菌和盐球菌不含假肽聚糖，而含复杂聚多糖。
环境生物技术思考题
绪论思考题1、我国的环境问题主要体现在哪些方面？水的问题、大气的问题、生活垃圾水土流失严重、荒漠化加剧；包括淡水在内的许多资源短缺；草原退化严重、沙化和碱化面积逐年增加；濒危野生动物、植物物种增多，生物多样性锐减；自然灾害频繁发生，经济损失重大。
2、什么是环境生物技术？广义上讲：凡是涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的技术，都可以称为环境生物技术。
严格上讲：环境生物技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能来降低或消除污染物产生的生产工艺或能高效净化环境污染，同时又能生成有用物质的工程技术。
3、环境生物技术划分为几个层次？各层次的内容是什么？是否有明显的界限？从技术难度和理论深度上环境生物技术一般可划分为三个层次：第一层次：是指以基因工程为主导的近代污染物防治生物技术。
包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等高效基因工程学，创造抗污染型转基因植物等。
这个层次是以现代生物技术知识为基础，为寻求快速有效的污染治理与预防途径提供了可能，是解决目前出现的日益严重复杂的环境问题的强有力手段。
第二层次：是以废物的生物处理为主要内容，既包括传统的生物处理技术，如废水的生物处理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺，如生物流化床等。
这个层次的环境生物技术是当今废物生物处理中应用最广泛的技术，在高新技术不断渗入的过程中，其本身也在不断改进，是目前环境污染治理中的主力军。
第三层次：是指利用天然处理系统进行废物处理的技术，主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。
这个层次的特点是最大限度地发挥自然界环境中生物生态功能；投资运行费用少，易于操作管理，是一种省力、省费用、省能耗的技术。
在解决实际环境污染问题时，三个层次的技术可能会集于一体，很难有明显的界限。
例如：在废物资源化生物技术中，所需要的高效菌可能是通过基因工程技术构建的，采用的工艺既可能是现代的发酵技术，也可能是传统的技术。
分析现代生物技术在污水处理中的应用(刘晓燕)
给水排水与生物学融合生物技术在污水处理中的应用姓名：刘晓燕学号：1062108230专业：给水排水学院：能源与环境任课教师：司万童上课时间：星期二、四给水排水与生物学融合生物技术在污水处理中的应用姓名：刘晓燕学号：1062108230学院：能源与环境学院给水排水摘要：随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。
因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。
当今的水处理技术中生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。
本文介绍了现代生物技术及其在污水处理中的应用和发展，有效地控制了水污染问题。
工业生产和日常生活废水的排放产生了大量的城市污水，人类又面临着水资源短缺的现状，所以城市污水的治理显得越来越重要。
生物技术处理污水广泛具有操作简单，成本低，分解有机物能力强等特点，显示出了其治理污水的优势。
关键词：现代生物技术基因工程生物修复技术固定化技术 HCR工艺前言：随着工业的发展和人们生活质量的提高，工业生产和日常生活中产生的污水越来越多，很多工厂为了节约成本，直接把未经处理的污水排到河流中，造成了河流的污染，进而加剧了水资源短缺的现状。
全球工业化、城市化和农业集约化的发展等等使得许多城市原有水资源不敷所用，导致全球的水危机。
城市污水一般是由生活污水和工业废水两者混合组成，水量往往很大，且水质污染较轻，就近易得，处理技术较成熟，所以当今世界各国解决水问题，首先将城市污水作为可靠的供水水源。
正文：一、现代生物技术的发展概况现代生物技术是指以DNA 技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1]。
其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。
现代生物技术可应用于农业、医药、化工、食品、环境保护等众多领域，主要包括发酵工程、基因工程、酶工程和细胞工程等。
利用生物技术处理重金属废水及污泥
利用生物技术处理重金属废水及污泥一、引言重金属废水及污泥是当前环境保护面临的重要问题之一。
重金属是指密度大于5克/厘米的金属元素，包括铜、镉、铬、铅、汞等。
这些元素在环境中具有高毒性和难以降解的特点，如果排放到水体或土壤中，将对生态环境产生严重的影响。
然而，生物技术作为一种绿色环保的新型技术，已经逐渐成为处理重金属废水及污泥的有效手段。
二、利用微生物处理重金属废水微生物是一种常见的生物体，具有高效的代谢能力和对环境变化的适应能力。
利用微生物处理重金属废水，可以通过微生物代谢机制将重金属离子转化为无害物质，达到降解污染物的目的。
1.菌种筛选微生物处理重金属废水的首要步骤是选用适合的菌种。
目前，常用的菌种主要包括铁蓝菌、硫酸盐还原菌、乳酸杆菌等。
其中，铁蓝菌可以通过交换电子降解重金属离子；硫酸盐还原菌可以利用硫酸盐进行还原，并形成硫化物沉淀；乳酸杆菌可以通过菌体吸附和离子交换将重金属去除。
因此，在选择菌种时应根据不同污染物的种类和含量进行筛选。
2.反应条件控制微生物处理重金属废水的反应条件主要包括温度、PH值、氧化还原电位等。
反应温度一般在25℃左右，PH值在6.5-8.0之间，氧化还原电位在-0.2V~0.4V之间。
此外，微生物代谢需要耗氧，因此需要进行通气或搅拌，以保证充足的氧气供应。
3.反应机理微生物处理重金属废水的反应机理主要包括吸附、离子交换、还原和沉淀等过程。
其中，吸附和离子交换机制是最常见的处理重金属污染的方式。
微生物的细胞膜具有高度的可渗性和选择性，可以将重金属离子吸附并进行离子交换。
而还原和沉淀机制则是在特定条件下发生的。
三、利用植物处理重金属污染土壤植物作为固定重金属的生物体，可以通过吸收、转运和富集等方式，将重金属从土壤中去除，是一种具有潜力的重金属污染土壤修复技术。
1.植物筛选植物的吸收能力与其根系的发达程度有关。
同时，不同植物对不同重金属元素的吸收能力也有所不同。
比如，锌富集植物可以吸收和富集锌离子，而铬富集植物则可以吸收和富集铬离子。
现代生物技术包括哪些
现代生物技术包括哪些摘要：现代生物技术是一门涵盖了多个领域的综合性学科，它利用生物技术手段，对生物体进行研究、改良和利用。
本文将介绍现代生物技术的定义、分类和应用领域，并探讨其在农业、医学和环境等方面的重要性。
引言：随着科技的不断发展，生物技术已经成为现代生命科学的重要组成部分。
现代生物技术通过利用生物的分子和细胞水平的信息和功能，以及运用先进的技术手段和计算方法，为生物学研究和应用开辟了全新的途径。
本文将探讨现代生物技术的定义、分类和应用领域，并重点关注其在农业、医学和环境等领域的重要性。
一、定义和分类现代生物技术是利用生物材料和技术手段进行生物学研究、开发和应用的学科。
根据研究对象和技术手段的不同，现代生物技术可以分为以下几个方面：1.基因工程技术：基因工程技术是生物技术中最具代表性的一个分支，它主要利用重组DNA技术对生物体的基因进行修改和调控。
通过基因工程技术，人们可以改良农作物的抗性、增加食品的营养价值，甚至开发新的药物和治疗方法。
2.细胞工程技术：细胞工程技术是指利用细胞培养和操作技术，对生物体的细胞进行研究和改良。
通过细胞工程技术，人们可以大规模培育细胞，并利用这些细胞进行生物药物和基因治疗的生产。
3.蛋白质工程技术：蛋白质工程技术是指利用基因工程手段，对蛋白质进行修改和优化。
通过蛋白质工程技术，人们可以改变蛋白质的结构和功能，从而开发出更安全、更高效的药物和生物材料。
4.生物传感器技术：生物传感器技术是指利用生物体的生物特性，将其与传感器技术相结合，实现对特定物质的检测和分析。
生物传感器技术在医学诊断、环境监测和食品安全等领域具有广泛的应用。
二、应用领域现代生物技术在许多领域都有广泛的应用，下面将重点介绍它在农业、医学和环境方面的应用。
1.农业应用：现代生物技术在农业领域的应用主要集中在农作物改良和动物育种两个方面。
通过基因工程技术，科学家可以向农作物中导入抗虫、抗病和耐旱的基因，从而提高农作物的产量和质量。
生物技术对在环境保护中的应用
参考文献 ：
在改善水体质量 ，治理水源污染 中的作用 。在水体质量 的改善 过程 中，生物技术的应用最为广泛 ，生物处理法是现今水处理技术 的重要手 段之一 ，世界各国都在采用这一手段进行污水 的处理 。未来 我国在污水 处理上必然会遵循这一 发展趋 势 ，不断 的提升 生物技 术处理 污水 的能 力。常见 的水污染控制 和治理 的生物 技术有 生物 膜处 理法 、活性 污泥 法 、稳定塘法 、人工湿地处理系统法和土地处理系统法等等。其 中突出
生物 技 术对 在 环境 保 护 中 的应 用
张 浩
摘 要 ：十八 大 以 来 ，我 国对 于 生 态 文 明 建设 有 了进 一 步 的要 求 ，环 境 的保 护 成 为 了我 们 建 设 和 谐 社 会 的 一 项 新 的 内容 ，环 境 保 护 离 不开科学技术的应用，在环境保护过程 中，生物技术起到拳足轻重的作用。本 文从生物技 术的发展进程 出发 ，浅析 生物技 术对环境保 护的
表 现在 生 物 技 术 应 用 于 废 水 处 理 、生 物 修 复 以 及 微 生 物 水 处间的联系。 二 、生 物 技 术 在 环境 保 护 中 的应 用 现 状 在 改 善 空 气 质 量 ，治 理 大气 污 染 中 的应 用 。 近几 年 来 我 国 出现 大 规
模 的雾疆天气 ，环境质量空气质量正在 以很快 的速度下降 ，大气污染 不 容忽视 ，已经严重 的影响人们的基本生活 和身体健康状况 。我 国在治 理 大气污染和空气污染上 已经有一定的研 究 ，生物技术方面 主要采取 的处 理方法有 生物的过滤 、生物的洗涤和生物的吸附等方法 。生物 技术 的发 展仍然需要更大程 度的提升 ，与传统的废气排放 治理方 法相 比，生物技 术进行废气处理更加的有效果 ，而且节省 了时间 ，提高 了工作 的效率 。 能源 的净化和转换更 加 的安 全可靠 ，能给人们 带来更 多 的安全性 的保 障 ，处理过 的气体不会对空气造 成污染 ，甚至对空气 有净化和二次利用
微生物学在环境污染治理中的应用探析
严重 危害 人类 的健 康 与生产 。利 用微 生 物分解 固 体废弃 物 中的 有机 物， 从而 实现 其无 害 化和 资源 化， 是经 济 而有 效 的处理 固 体废 弃物 方法 。 ］ ｌ ２ 微 生物技 术治 理 固体 废弃物 的优 势是 ： 以有选择 地浓缩 或去 除污染 物 ： 可 节 省运 营 和投 资 成本 ： 物 总体 积显 著 降低 ： 以将废 弃物 转 化为 再利 用 资 废 可 源 。其 缺 点在 于反 应 速度 慢， 某些 固 体废 弃物 难 以 降解 。尽管 如 此， 人们 相 信 生物 降解 中存 在 的 问题 会 随着 对 微 生物研 究 的深 入 很快 得 到解 决 。 ３４ 重 金属 污染 治理 ． 重金 属污染 主要 源于 采矿 活动 、石油 业和 电镀 厂等工 业 的超 量排 放 以及 电池 等 含重 金属 固体 的废 弃物 。准确 地 来说 ， 生物 并不具 备 降解重 金属 的 微 能力 ， 而是在 治理 过程 中将 重金属 浓缩 成为 更易 于处置 的形式 。此外 ， 生物 微
亦可 通 过酶 促或 化 学反 应， 将有 毒 物质 低 毒化 或 无毒 化， 最终 消 除重 金属 污 染 。 口由于大 多数 微生物 对重 金属 的抗 性系统 主要 由质 粒上 的基 因编码， 且抗 性基 因亦可 在质 粒与 染色体 间相 互转 移许 多研究 工作 开始采 用质粒 来提 高细 菌对 重金属 的 累积作 用， 并取得 了 良好 的应用 效果 。 ４展 望 微生 物在 污染 治理 中具有广 泛 的应 用 前景， 为提 高微 生物降解 能力， 扩大 其 应用 范围， 离 、重建 高效 、广 谱 降解微 生物 具有熏 要意 义 。同时， 分 在微 生 物对 污染物 的适应及 其 降解遗传 学机 制， 生物净 化的 高效性 及安全 性， 微 研究 成 果从 实验 室研 究 向工程 应用 的转 移， 以及 高效 、准 确评 估技术 的应 用 等方 面， 尚需加大 投入 和作进 一步 研究 。 国的环 境微 生物 技术研 究 尚处于起 步阶 我 段， 国际先进水 平还有很 大差 距， 根据我 国的 国情 ， 与 应 充分 利用 我国的资源 优 势， 借鉴 国外先进 技术和经 验， 重点加 强环境 生物技术 的研 究与开发， 以期取 得 更 好 的环境 效益 和经 济 效益 。
浅谈生物工程技术及在环境保护中的应用
浅谈生物工程技术及在环境保护中的应用摘要：在过去的一段时间里，工业、农业、建筑业等各个行业的快速发展，极大地推动了社会进步与经济增长，但是也引发了严重的水污染、空气污染、土壤污染问题，严重降低了人们的生活质量，阻碍社会可持续发展。
在其情形下，做好环保工作势在必行，将生物工程技术应用于环保工作中，具备显著的优势。
关键词：生物工程技术；环境保护；应用1导言社会快速发展的背景下，环境污染问题引发了社会各界的高度关注，因此积极做好环保工作具有重要的现实意义。
生物工程技术属于新型技术，安全性高，成本低，将其应用于环境保护工作中，能够极大地优化传统环保工作模式，提升环保工作水平，改善人们的生活质量，实现人与自然的协调发展。
2生物工程技术在环保工作中的优势分析生物工程技术是一项综合性学科，涵盖多方面的高新技术，包括细胞工程、基因工程、微生物工程以及酶工程等等，在多项技术的支撑下，使得现代生物工程技术水平更高，功能更完善，在农业领域、食品领域以及医药领域中实现了广泛的应用，并且在环境污染治理及环境保护工作中也发挥着至关重要的作用。
新时期，环保工作迫在眉睫，和传统技术相比较而言，现代生物工程技术优势更加明显，具体来说，主要体现在以下几个方面。
首先，生物工程技术对于废弃物的处理，主要是通过降解并破坏其分子结构的方式实现的，并且经过讲解后的产物，能够实现再利用，在解决环境污染问题的同时，还实现了对资源的再利用，避免了浪费现象。
其次，发酵工程技术作为生物工程技术的重要组成部分，利用该技术来对污染物质进行处理并转化成为一些较为稳定的物质，包括:水、氮气、二氧化碳等等，这些物质无毒无害，不仅保证了安全性，同时也实现了污染源的有效消除，改善了环境质量。
3生物工程技术在环境保护中的具体应用3.1污水处理区别于传统物理、化学方法处理污水，利用生物工程技术处理污水，主要是利用生物的自我调节机制间接改善所处环境，有效分解和处理污水中的污染物，达到净化污水的目的。
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《环境生物技术论文》 题目：现代生物技术在环境污染治理中的应用
现代生物技术在环境污染治理中的应用 摘要:在环境污染治理中,作为一种技术手段,生物技术具有高效性,反应条件温和等优点,它对环境污染的治理和修复发挥了巨大作用,为重金属废水,石油废水,油脂废水,农药废水,以及生活污水提供了一条十分有效的途径。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。我们要在污染环境修复、污染环境治理、废弃物的循环再生过程中应用生物技术,其中应用最广泛的是酶工程技术,微生物工程技术,分子生物学技术,基因工程。 关键词:现代生物技术环境污染治理应用
环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展[1]。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题[2]。 现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展作出积极的贡献。在环境治理中,生物技术因其投资少,处理效率高,运行成本低等优点而得到广泛的应用。 1 现代生物技术的概况 现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。 生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。 环境生物技术(Environmental Biotechnology,也称为Environmental Bioengineering)。是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科[5]。直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统,称之为环境生物技术。 2.现代生物技术的特点 生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程[8]。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,受到了高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。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。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率[3]。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显着特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术” 由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白。生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。 酶对底物有高度的特异性,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而消耗低,效果好、过程稳定、操作简便。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度[6]。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。 利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。 环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分[4]。 3.生物技术在环境污染治理中的应用 3.1以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础,应用基础和应用研究,为重金属废水,石油废水,印染废水,油脂废水,农药废水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。 3.2微生物技术在污染控制工程中的应用主要有活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,生物脱氮法,生物除磷法,微污染饮用源水的生物处理,水产养殖水体的生物处理,城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用。 3.3环境污染的生物降解主要包括好氧生物处理,厌氧生物处理;贫营养环境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;卤代有机化合物的生物降解;有机农药在环境中的生物降解;危险性有机污染物的生物降解以及污染环境的生物修复,如地下水污染生物修复等等。 3.4然而,由于技术有限,目前我们可以使用的技术（1）城市有机垃圾处理技术 将城市垃圾通过分选后综合治理,将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成版材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气,粉尘集中处理,废水净化后再排放,防止污染环境。（2）生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术 集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。 （3）含油污泥高新生物处理技术 对于我国大中型油田,炼油场,石化企业等行业中含油污泥,炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。（4）高新生物工程技术处理油脂化工废水 利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质,组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液,用于油脂化工,化工有机废水,食品,印染,生活污水,工业废水的处理。 （5）油田,炼油废水高新生物处理技术 通过对大中型油田,炼油场废水石油污染物样品采集,降解微生物菌株的分离,筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。 4 现代生物技术在环境保护中的应用 4.1污水的生物净化 污水生物处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。其主要原理是:根据水体自净的原则,利用微生物的催化作用和代谢活性,好氧或厌氧分解和转化污水中的污染物后,配合物理、化学方法使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化[7]。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。 在污水处理中,常见的生物方法包括生物膜法、活性污泥法、氧化塘法、厌氧处理法和人工湿地处理系统法等。 4.2空气的生物净化 应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术,代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比,生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,尤其在处理低浓度(小于3mgPL)、生物降解性好的有机废气时更显其优越性[10]。 生物洗涤法分洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法两种工艺[9]。洗涤式活性污泥脱臭法的主要原理是将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触,使之在吸收器内从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。这种方法可以处理大气量的臭气,同时操作条件易于控制,占地面积较小,压力损失也较小, 实际中有较大的适用范围。这种方法设备费用大、操作复杂而且需投加营养物质,因而其应用受到了一定限制。曝气式活性污泥脱臭法是将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质,现已应用于粪便处理场和污水处理场的恶臭气处理。 4.3 用生物技术消除白色污染 为净化环境,消除塑料废弃物,治理“白色污染”,人们曾采用填埋、焚烧、高温降解、再生利用等办法来缓解环境污染,但无论何种办法,除了自身方法存在缺陷