生物技术与环境保护

亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校毕业论文题目：学生姓名：学号：专业：2015年04月26日亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校目录一、现代生物技术的内容与特点..............................................................................2二、生物技术在环境保护中的应用问题研究现状..................................................2三、现代生物技术在环境保护中的应用..................................................................33.1污水的生物净化...........................................................................................33.2污染土壤的生物修复...................................................................................43.3白色污染的消除...........................................................................................43.4化学农药污染的消除....................................................................................43.5对大气污染的生物处理...............................................................................5四、现代生物技术的发展前景..................................................................................54.1生物农药........................................................................................................54.2EM生物技术..................................................................................................64.3基因工程可降解塑料...................................................................................74.4超级微生物显神威........................................................................................7结束语..........................................................................................................................8参考文献......................................................................................................................8亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校1生物技术与环境保护【摘要】环境是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹等。20世纪中期以后，环境问题成为整个地球的一大危机，人类赖以生存和发展的环境已经受到了严峻挑战，人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，刻不容缓。而且更应该加快应用高新技术，如利用现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量。我国生物技术发展现状及展望，我国的环境现状及生物技术在环境保护方面的应用[1]。【关键词】生物技术环境保护污染【Summary】Itreferstoavarietyofnaturalenvironmentsinfluencehumansurvivalanddevelopmentandthenaturalelementsandartificiallytransformedoverall,includingair,water,ocean,land,minerals,forests,grasslands,wildlife,naturalheritageandother.Afterthemid-20thcentury,environmentalissuesbecameamajorcrisisoftheentireplanet,humansurvivalanddevelopmentoftheenvironmenthasbeenaseriouschallengetopeople'shealthisseriouslythreatened,thesharpriseintheincidenceofdisease.Therefore,increaseenvironmentalprotectionandenvironmentalmanagementefforts,withoutdelay.Butshouldalsoacceleratetheapplicationofhigh-tech,suchastheuseofmodernbiotechnologytocontrolenvironmentalpollutionandmaintainecologicalbalance,improveenvironmentalquality.ThePresentSituationandProspectsofbiotechnologydevelopment,China'senvironmentalsituationandapplicationofbiotechnologyinenvironmentalprotection.【Keyword】BiotechnologyEnvironmentalProtectionPollution亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校2生物技术是二十世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术。所谓生物技术是指“用活的生物体或生物体的物质”来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术，生物技术可分两类:一是传统生物技术,传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等，即利用天然生物的机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术;二是现代生物技术,一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程,人工改造的生物机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术。一、现代生物技术的内容与特点生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。因此，现代生物技术是以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[2]。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。生物技术的特点大致有：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。二、生物技术在环境保护中的应用问题研究现状现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点[3]。（1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校3物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。（2）利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。（3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。三、现代生物技术在环境保护中的应用3.1污水的生物净化污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞[4]。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠亳亳州州师师范范高高等等专专科科学学校校4（LAS）方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。3.2污染土壤的生物修复重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物（主要是微生物、植物）作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用（如酶促反应）改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。3.3白色污染的消除废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河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，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。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