生物技術的優(yōu)點匯總十篇

時間:2023-08-21 17:21:54

序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物技術的優(yōu)點范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。

生物技術的優(yōu)點

篇(1)

二、在茶葉上的施用方法與效果

1. 用法用量

①基肥。于秋末冬初施入,一般畝用該生物有機肥150~200千克+硫酸鉀型復合肥(15-15-15或26-8-12)20~25千克,即可達到預期效果,有條件的可把用量提高到300~400千克,培肥、改土速度更快、效果更好。用法是在樹冠滴水線垂直下方或滴水線外開溝均勻撒施,施后蓋土。

②追肥??稍诖翰栝_采前30天、春茶采摘后及秋茶采摘前15~20天,結合茶園淺耕除草,用高氮高鉀型硝基復合肥(21-6-13或15-5-20)或硫酸鉀型復合肥(16-6-24)等進行溝施。

2. 應用效果

①見效快。施用后20天左右就可看出效果,表現為葉色嫩綠、油光發(fā)亮、整齊,而對照區(qū)葉片挺直、顯粗老、不整齊。

②芽頭早發(fā),持嫩期延長,增產增收。春茶可提前3~8天開采,秋茶采摘次數增加。一般增產20%~30%,每畝增收500~800 元,增收部分超過購買肥料的投入。

③茶葉品質得到改善。茶葉澀味、苦味明顯減輕,可溶性物質增加,可多泡一兩道。

④增強了樹體的抗病蟲能力。茶葉角質層增厚變脆,抗蟲、抗病能力增強,可不打藥或少打藥。

⑤促進茶樹根系發(fā)育,提高抗旱、抗凍能力。

篇(2)

中圖分類號 S216.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)09-0218-01

秸稈生物反應堆技術是以植物饑餓原理、植物生防理論、葉片主被動吸收原理和秸稈中礦物質元素循環(huán)利用原理為基礎,通過采用農作物秸稈生物反應堆專用菌和植物生防疫苗,將秸稈轉化為作物所需的CO2、熱量、抗病孢子、有機質和礦物質元素,從而增加土壤中的有機質,改善溫室內的生態(tài)環(huán)境[1-2];秸稈生物降解技術是溫室獲得高產、高效、優(yōu)質無公害農產品的有效途徑,它是一項先進的科技成果。然而,在日常農業(yè)生產中,作物收獲后,剩余大量的秸稈。尤其在大棚生產中,室內CO2濃度偏低,地溫和室溫不能同步提升,土壤質地改良效果差等原因,制約了大棚的增產增收[3-4]。因此,筆者通過生產實踐和自己的工作經驗介紹秸稈生物反應堆技術和秸稈生物降解技術。該技術充分利用廢棄的作物秸稈資源,通過特效微生物菌種,將農作物秸稈和雜草進行分解,從而轉化為農作物生長所需要的CO2、有機質等,進而大幅度提高瓜果蔬菜產量,改善農產品品質,同時起到改善農村生態(tài)環(huán)境,提高農作物質量,促進增產、增收的作用。現將秸稈生物反應堆和降解技術介紹如下,以供種植者參考和引導農業(yè)生產。

1 秸稈生物反應堆技術的優(yōu)點

1.1 熱量效應

棚戶生產中,冬季低溫是影響大棚生產的關鍵因素,尤其是遼寧東部地區(qū),在冬季想要提高1 ℃地溫非常困難,據測量在北方大棚地溫一般就是在5~10 ℃,甚至更低。低溫造成棚內蔬菜葉片小和不能正常結果,影響蔬菜產量和經濟效益。應用秸稈反應堆技術,秸稈分解除釋放CO2外產生大量的熱量,1 kg秸稈可釋放12.71 MJ的熱量,特別是應用內置式反應堆形式,據專家測定,20 cm地溫能提高3.5~6.5 ℃,棚室溫度提高4~6 ℃,這就克服了冬季棚室低溫的問題,有效地保護了作物的生長。

1.2 生物防治效應

大棚溫濕度大,病蟲害發(fā)生重,甚至新老病蟲害交替發(fā)生,導致藥量加大和棚戶防治成本的上升,也嚴重影響食品安全。秸稈反應堆技術利用的是高活性專用菌種,菌種在轉化秸稈過程中產生大量的抗病孢子,對病蟲害產生較強拮抗、抑制和致死作用,使植物發(fā)病率降低90%以上,農藥用量減少90%以上,標準規(guī)范化操作可基本上不用農藥,這就大大降低了化學殺菌劑的使用量。

1.3 有機改良土壤效應

棚室生產中化肥使用量常常大大超過了作物需求,甚至是多了幾倍,這些化肥往往殘留在土壤里,使土壤板結、鹽漬化。相反,采用了秸稈生物反應技術,在大棚生產中,20 cm耕作層土壤孔隙度提高1倍以上,有益微生物群體增多,各種礦質元素被定向釋放出來,有機質含量增加10倍以上,不僅改良了土壤質量,也為農作物根系生長提供優(yōu)良的生長條件。

1.4 提高自然資源綜合利用效應

秸稈生物反應堆技術在加快秸稈利用的同時,也提高了微生物、光、水、空氣游離氮等自然資源的綜合利用率。據測定:在CO2濃度提高4倍時,光利用率提高2.5倍,水利用率提高3.3倍,豆科植物固氮活性提高1.9倍。

2 秸稈生物降解技術的作用

2.1 促進作物光合作用

作物的光合作用與CO2濃度密不可分,CO2濃度,高光合作用旺盛,植株生長健壯。通常情況下,棚室內CO2的濃度為330 mg/kg,加上室內空間有限,空氣不能正常而有效流動,遠不能達到作物的需要。特別是在作物生長的中、后期,室內CO2濃度迅速降低,光合作用效率低,使得大棚作物無法正常生長。采用秸稈生物降解技術,就是利用特效微生物菌種,將農作物秸稈及雜草等分解、轉化為作物生長所需要的CO2、熱量和有機質等,促進作物光合作用和提高地溫,起到改善農村生態(tài)環(huán)境、提高農作物質量、促進增產增收的作用。

2.2 改良土壤作用

棚室生產中很少采取測土配方施肥,化肥施用過度,作物重茬嚴重等,造成土質下降、土壤板結、透氣性差,使得棚內作物根系無法正常吸收水分、肥料和礦物質等,導致根系畸形或腐爛,植株早衰和提前死亡。應用秸稈生物降解技術不僅提高了土壤的通氣性和保水保肥能力,改善土壤微生態(tài)平衡,解決土壤板結問題,增強植株抗病蟲害能力,同時可減少農藥和化肥的使用量,使產品成為無公害產品,從而增加作物產量、提高作物品質,提前和延長果實采收期,使農產品的價格和效益得到大幅度提高。

2.3 協(xié)調溫室氣溫、地溫比例

目前,溫室內地溫和氣溫不成比例,造成植物的根冠比失調,制約作物產量的提高。在冬季的大棚里,白天氣溫升高很快,而地溫卻由于土壤的導熱性能差,造成室溫與地溫不能同步,使作物的根系與莖葉的生長不能協(xié)調一致,影響了植物的生長。利用秸稈生物降解技術,在冬季最冷的時段內,可使20 cm地溫提高4~6 ℃,氣溫提高2~3 ℃,從而有效地緩和了地溫與氣溫不協(xié)調的矛盾,這就大大促進了地下根系生長,從而實現作物協(xié)同生長??墒勾笈飪裙?、果、菜提高產量30%以上,提前上市7~15 d,結果期延長20~30 d,那么,廣大菜農的經濟利益也就相應得到了提高。

3 應用方式

秸稈生物降解技術主要用于冬曖式大棚、早春大拱棚作物和陸地果樹。反應堆有3種應用方式:一是內置式,二外置式,三是內、外結合應用。在本溪縣的農業(yè)生產中,內置式的應用較為普遍。

3.1 菌種處理方法

撒施菌種前4~5 h處理好菌種;菌種與麥麩比例為1∶15,拌勻后加入適量水,濕度以用手攥有水珠滲出、松手后可散開為宜;將菌種配置好后堆置5 h,要遮光,如缺少麥麩,可用玉米糠和稻糠替代,其用量要適當增加。

3.2 具體技術步驟

一是物質準備。棚室需要菌種105~120 kg/hm2、麥麩1 500~1 800 kg/hm2、秸稈60 t/hm2以上。二是整地施肥。將腐熟的農肥(以馬、牛、羊等草食動物糞肥為好),撒施于地表,然后翻耕整平待用。三是開溝。栽苗前7~10 d,在栽植行間挖溝,溝寬30~60 cm(畦寬溝寬、畦窄溝窄),溝深20~30 cm,溝長與栽植行等長。四是填放秸稈。秸稈順溝交錯鋪放,鋪滿、鋪平、踏實后30~35 cm厚(或與地面持平),兩端要露出溝外長10 cm。五是撒施菌種。將處理好的菌種,按每溝所需量均勻撒在秸稈上,用鍬拍震,使部分菌種滲入到秸稈縫中。六是覆土澆水。第1次覆土5~10 cm厚,不用平整,然后向溝內澆水,水量要大,使大部分秸稈浸在水中,不要讓水漫到溝外。灌水后隔1~2 d進行第2次覆土,畦高10~20 cm,同時做好栽培畦,一般為弧形。七是覆蓋地膜。栽苗前一天覆蓋地膜(也可以不覆膜)。八是栽苗。要澆小水(埯澆),不要澆大水。九是打孔。栽苗后及時打孔,株間、行間都要打孔,孔距20~25 cm,孔徑不小于2 cm,孔要扎到秸稈底部。

4 注意事項

澆水時不要沖施化學農藥,特別是要禁沖殺菌劑,澆水后孔閉死要及時再打孔,地膜上也要打孔;澆水不能過多,如果水分過大,一是會使作物根系缺氧,水多氧氣就少,根生長呼吸所需氧氣缺乏,導致作物根系生長發(fā)育不良,甚至爛根,造成損失;二是會使菌種的復活生長受阻,甚至被悶死,反應堆效能難以很好的發(fā)揮;三是會給病害發(fā)生創(chuàng)造條件,水多濕度大,病害發(fā)生嚴重;四是會使冬春季地溫降低,影響作物生長;前2個月不要沖施化肥,以免降低菌種活性,后期可適當追施化肥和復合肥。

5 參考文獻

[1] 王珍,姜厚智.淺談溫室秸稈生物反應堆技術的應用[J].中國科技博覽,2010(18):329.

篇(3)

隨著新課程改革的不斷深入,要求學生全面發(fā)展,作為數學教師如何針對學生的自身特點和潛在的能力,充分發(fā)揮課堂教學的作用,既能有效的完成教學大綱規(guī)定的教學任務,又能快速提高學生各個方面的能力,這是一個很重要的課題。本文試圖就課堂動態(tài)生成教學,問題教學,多媒體輔助教學和心理輔導,數學解題模式教學等方面談談自己教學實踐過程的一點感悟。

一、建立平等的師生關系和民主的課堂教學氛圍,實施課堂動態(tài)生成教學,給學生有暴露自己思想的時間和空間,努力提升學生數學能力

案例1:

(1)對數函數第一節(jié)課中例題:比較log67與log76的大小

問題提出后,學生異口同聲“用計算器”。教師遲疑了片刻,立即要學生用計算器計算,計算完后學生發(fā)現兩個數中,一個比1大,一個比1小,注意到這個事實后,就只要比較它們分別與1的大即可。學生提出的方法是教師始料不及的,教師依據學生提出的問題稍加轉換,使得利用中間值比較大小的方法思路自然,這樣的教學不是在灌輸,而是在點燃。

(2)簡單的線性規(guī)劃第一節(jié)課中,老師剛用幾何畫板歸納出規(guī)律:一元二次不等式Ax+By+C>0在直角坐標系中表示直線某一側所有點組成的平面區(qū)域,馬上有位學生舉手發(fā)言,說想到了以前一個問題的簡單解答方法。問題:已知A,B兩點的坐標是A(-1,-2),B(2,1),過點P(1,1)的直線ι和線段AB相交, 求直線ι斜率的取值范圍。這位學生認為可用剛學的知識轉化為A,B兩點在直線ι的異側即可,教師請他呈述和板演,他大約花了15分鐘時間完成。他說完后,課堂上響起了熱烈的掌聲。

教學感悟:從數學課堂教學的過程看,數學教學是在教師的指導下,通過學生有效的數學思維活動,由學生數學活動經驗的改組和改選,達到知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價值觀全面發(fā)展的特殊的認識與創(chuàng)新過程;是師生交往,積極互動,共同發(fā)展的過程。在此過程中,師生共同創(chuàng)造或再創(chuàng)造出一系列的數學語言,數學思維、數學方法、數學策略等內容豐富的數學情境要素。它們是數學教學過程中生成的重要的教學資源。由于在關注教師”教”的同時還需關注學生的”學”,所以我們要為生成數學資源預留一定的空間。只有這樣,已有的數學教學方案才能更好地適應學生的數學學習,才能更好地提升學生數學能力。

二、合理設計問題系列,引導學生自主探究數學問題

案例2:“二次函數在閉區(qū)間上最值”的教學

最值是研究函數問題的重點,同時也是教學難點,特別對高一學生而言,習慣了二次函數在R上的最值問題的思維。對理解二次函數在閉區(qū)間上的最值問題,顯得有點抽象難懂,特別是區(qū)間(或對稱軸)可變化時,最值問題的研究更凸顯思維層次的不足。因此為了使學生更好理解最值問題,我們在教學過程可設計如下問題系列,以提高學生對問題的理解和掌握。

從知識回顧,問題深入,圍繞二次函數圖像對稱軸與區(qū)間的變化關系展開二次函數在閉區(qū)間上最值問題深入研究使學生對問題認識由淺到深,問題設置由學生認識區(qū)與最近區(qū)發(fā)展結合點出發(fā),對問題的解學生只需跳一跳就能得到“果子”,從而激發(fā)學生積極主動探求新知識,使新舊知識發(fā)生相互作用產生有機聯(lián)系的知識結構。

教學感悟:思維始于問題,問題啟發(fā)思維。在數學教學過程中,合理設計問題,滲透問題解決教學,創(chuàng)造條件讓學生經歷問題的解決的全過程,并借此過程幫助學生認識和理解數學,從而懂得數學價值,進而提升學生數學能力。

三、借助多媒體工具,幫助學生理解函數圖象動態(tài)變化過程

利用現代信息技術這個平臺可以很好第將圖像直觀的靜態(tài)過程轉化為動態(tài)過程,在動態(tài)中保持幾何關系,通過對動態(tài)圖形的直觀感知,誘發(fā)學生對函數圖形的理性思考。象案例2的教學。如果我們用幾何畫板生成動態(tài)的函數圖形,來指導學生探究二次函數圖象的對稱軸與區(qū)間變化關系對函數最值的影響,就能從直觀動態(tài)的角度把握數學的實質。再如指對數函數圖象教學。在探究底數α的變化對圖象的影響時,我們借用幾何畫板就很容易實現傳統(tǒng)難以實現的圖象變化過程,把過去比較抽象的問題變得很形象,真正實現學生對函數圖形的理性思考,從而提高學生的數學能力。

教學感悟:現代認識心理學表明:學生學習數學的過程從根本上來說是一個對數學的認識過程.要經過”動作、感知、表象、概念、符號”的發(fā)展階段。其中”動作”或”感知”是認識的起始。在過去的函數作圖教學中,受到作圖工具的限制,手工繪制的圖形都是靜態(tài)的,容易掩蓋及其重要的圖形規(guī)律,很難達到直觀感知的目的。而且由于缺乏對函數圖形的直觀感知,那些死記硬背的性質就變的空洞無物,沒一點生命力。

四、幫助學生積累數學解題模式,快速提高解題能力,從而提高學生數學能力

案例3:若函數 是奇函數.求α的值.

對此問題,學生往往利用定義寫出關系式 ,

后就無法做下去了。可是我們要是儲存了

模式1: 在x=0處有定義的奇函數f(x)的必要條件為f(0)=0.馬上可以得 ,所以 ,所以

模式2:奇函數的等價條件為 ,

那么也能從 馬上得到問題的解。

教學感悟:解題模式就是人們經驗中的問題類型.模式識別就是人們用應驗中比較熟悉的問題類型來反映當前問題的整體特征,從整體上判斷問題的求解方向,使問題獲得順利而便捷的解決,提高解題效率。

參考文獻:

篇(4)

前言:當前,許多傳統(tǒng)的環(huán)保工藝處理技術已不能適應現在環(huán)保工作的需求,迫切需要一種新的環(huán)保治理方式。而現代生物技術以其眾多的優(yōu)點,正越來越多地被應用到了環(huán)境保護處理過程當中,其在廢水、廢氣、固體廢棄物等環(huán)境污染處理、環(huán)境監(jiān)測與評價等方面具有非常顯著的效果。

一、現代生物技術概述

生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。利用發(fā)酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,經常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進行,與經常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。

所以,當今生物技術已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

二、生物技術在環(huán)境保護中的重要應用

1、生物技術在水處理中的應用

生物技術在改善水體質量,治理水源污染方面有很重要的作用。首先,在水體質量改善方面,生物技術應用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質,成分十分復雜,其中包括重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動,能夠將水體中的部分有毒有害物質很好的去除,從而使得水體中的有害物質轉化為無毒物質,使水體得到凈化。固定化酶技術就是應用最為廣泛的一種污水處理技術,主要是通過武力吸附法或者化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結合,從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,從而有效的對污水中的有機污染物進行處理。除此之外,生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術。

2、空氣的生物凈化

應用生物技術來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項新技術,代表了大氣處理凈化處理技術的未來發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養(yǎng)物質這一特點,把廢氣中的有害物質轉化成無害的物質。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解、轉化。同常規(guī)的有機廢氣處理技術相比,生物技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點,尤其在處理低濃度(小于3mgPL)、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優(yōu)越性。

生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質和含懸浮泥漿的混合液充分接觸,使之在吸收器內從臭氣中去除掉,洗滌液再送到反應器中,通過懸浮生長的微生物的代謝活動降解溶解的惡臭物質。這種方法可以處理大氣量的臭氣, 同時操作條件易于控制,占地面積較小,壓力損失也較小, 實際中有較大的適用范圍。這種方法設備費用大、操作復雜而且需投加營養(yǎng)物質,因而其應用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質,現已應用于糞便處理場和污水處理場的惡臭氣處理。

3、固體廢物生物處理技術

3.1 微生物轉化污泥堆肥系統(tǒng)

這一技術是將有機固體廢物和能夠將其有效分解的微生物群以一定比例共同堆積在一起,在適宜條件下,經過一段時間的堆腐,微生物自我繁殖并將有機物分解,達到固體有機廢物凈化的目的。且整個過程對環(huán)境污染極小,分解過程穩(wěn)定。

3.2 微生物氧消化

微生物厭氧消化是通過控制微生物處于缺氧的生存環(huán)境,將環(huán)境內的有機廢物分解成CO2和CH4的艋方法。該種有機物處理方法具有能源消耗低、剩余產物少和可回收再利用的優(yōu)點,已成為未來有機廢物凈化處理的研究方向。現階段國內外在該技術上的研究還處于探索階段,實際操作過程中具有工藝、技術和設備等一系列的問題有待解決。因此,為了提高生物能源的利用效率,提高固體有機廢物的處理效率,相關研究人員還應努力鉆研,將這一技術更好的發(fā)展。

4、生物技術在環(huán)境監(jiān)測與評價中的應用

隨著生物技術的不斷發(fā)展,生物技術如今已經被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價中。當前國內外關于生物技術在環(huán)境監(jiān)測方面的應用實例主要有:生物酶技術、金標免疫速測技術、PCR技術、生物發(fā)光檢測技術、生物芯片技術和生物傳感器等,其中生物芯片技術和生物傳感器應用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術,可在線在位迅速地提供環(huán)境質量參數,成為環(huán)境質量預報和報警中的重要組成部分。 生物監(jiān)測和生物評價不僅是環(huán)境質量現狀監(jiān)測和評價的一種手段,在環(huán)境質量的評價中,生物評價也是不可忽視的。

5、污染土壤的生物修復

生物修復技術是80年代以來出現和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術,其主要利用生物特有的分解有毒有害物質的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達到清除環(huán)境污染的目的。實踐結果表明生物修復技術是可行的、有效的和優(yōu)越的,此后該技術被不斷擴大應用于環(huán)境中其他污染類型的治理。生物修復是采用諸如提高通氣效率、補充營養(yǎng),投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進對污染物的降解速度,從而達到治理污染環(huán)境的目的。

三、結語

綜上,實際工作中應構建一個有利于生物技術在環(huán)保中應用的良好環(huán)境,大力推進生物技術在環(huán)境保護中的應用,通過廣泛應用現代生物技術、適當減少動力能源消耗、提高現代生物技術的整體水平,通過生物高技術的發(fā)展帶動整個環(huán)??萍嫉陌l(fā)展,解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環(huán)境保護問題。

篇(5)

生物技術是對生物體進行合理的改造和利用的技術,我國科學技術水平的提高也使得生物技術的發(fā)展得到了一定的推動,使生物技術使用的范圍也越來越廣,其中較為普遍的就是應用在農業(yè)種植當中,應用生物技術在農業(yè)種植中對于農業(yè)的生產與發(fā)展有著積極有效的作用。生物技術是一門較為復雜的技術,這也使得在應用的過程中受外界條件影響多,操作難度較大,但是,近年也有較多的專業(yè)人員對生物技術在農業(yè)生產中的應用進行了相關的研究試驗實踐,使產量得到了一定的提高,品質得到了提升。生物技術在農業(yè)種植中的作用是毋庸置疑的,但是,如何才能對其進行應用和推廣呢?

1 生物技術在農業(yè)種植中的重要性

1.1 增強農作物抗病蟲的能力

在農業(yè)種植過程中,病害蟲是減少農作物產量的重要因素之一,如果遇到較為嚴重的甚至還會造成顆粒無收的情況,例如,黃河沿岸最怕的蝗災,應用生物技術就能有效的減少這種情況的發(fā)生。

1.2 提高農作物的產量

生物技術最明顯的效果就是增加了農作物的產量,生物技術在我國農業(yè)種植中最成功的應用就是袁隆平的雜交水稻就有效的解決了我國十三億人吃飯的問題[1]。為此,我們能看出生物技術在農業(yè)種植中的應用有利于緩解國家糧食緊張,提高農作物的產量。

1.3 提高農作物的質量

隨著生活水平的提高,人們對于食品的安全問題也越發(fā)的關注了起來,將生物技術應用到農業(yè)種植中就能一定程度保證農作物的質量。例如轉基因大豆、嫁接水果等都是綠色且安全的高質量農產品。

2 生物技術在農業(yè)種植中的應用

2.1 轉基因技術

在農業(yè)種植中應用轉基因技術是大家都較為熟悉的一項生物技術,其中的轉基因大豆、更是無人不知。轉基因這項生物技術基本原理就是將某一種農作物的優(yōu)秀基因轉移到某一種不具備該基因的農作物上,轉基因技術的核心就是基因的提取和嫁接。這樣能在一定程度上改善農作物的抗病蟲的能力,同時對于農作物的質量、產量都能有著一定的提高。這項技術在剛出現的時候,其實是有遭到很多的反對意見的,有部分科學家認為轉基因會給人體帶來一定的危害甚至會威脅到人的生命,但實際上,轉基因食品至今都還沒出現過問題,將轉基因技術應用到農作物上,能夠有效的提高農作物的產量與質量,為此,我們能預見轉基因技術將會被更加廣泛的應用于農業(yè)種植中[2]。

2.2 組織培養(yǎng)技術

組織培養(yǎng)技術是在無菌環(huán)境下將植物組織培養(yǎng)成為整株植物的生物技術,組織培養(yǎng)技術能有效的提高植物繁衍的速度,然后再較短的時間內培養(yǎng)出目標植株,將優(yōu)秀植株的抗性抗倒伏能力發(fā)揮出來。在對植物進行組織培養(yǎng)的過程中,植物需要在合適的環(huán)境下進行,所以要對陽光、濕度、照射等方面進行適當的考慮,確保植物能在無菌的環(huán)境下生長。

2.3 生物農藥技術

生物農藥是一種新的農藥生產技術,它是生物的新陳代謝產物。應用生物農藥技術不僅能在一定程度上減少化學農藥對環(huán)境的污染,還能降低農業(yè)的生產成本,代替了缺乏或者價格高昂的農藥制作材料。其最主要的優(yōu)點就是無污染、效果好、可降解、無公害。

3 生物技術在農業(yè)種植中應用的推廣

3.1 加大生物技術在農業(yè)種植中應用的宣傳

要想實現生物技術在農業(yè)種植中應用的推廣,其首要做的就是加大生物技術的宣傳,讓人們認識到在農業(yè)種植中應用生物技術的好處,這樣才能加強群眾對生物技術的了解,進而提升基層農業(yè)技術的發(fā)展。在這過程中,政府可以發(fā)揮自身主導的力量,通過多樣化、多元化的宣傳方式,讓所有人都了解到生物技術在農業(yè)種植中應用的優(yōu)點,只有所有人都意識到生物技術在農業(yè)種植中應用的優(yōu)點,才能對生物技術產生認同的心理,進而達到推廣的目的。

3.2 對基層群眾開展農業(yè)技術的培訓

生物技術在農業(yè)種植中應用的推廣其主要的目的就是讓更多的人了解到其好處,進而將生物技術應用到農業(yè)種植中[3]。生物技術是一項較為復雜的項目,所以,要想實現真正意義上的推廣就需要對群眾進行相關技術的培訓,這樣群眾才能更好的掌握生物技術,然后將其應用到農業(yè)種植中。為此,相關部門可以建立技術小組,對基層群眾展開生物技術的培訓,這樣才能使群眾了解到生物技術的好處,在培訓的過程中相關的技術人員還應該注意的就是對群眾進行實地的演練和指導,這樣才能讓群眾懂得如何去應用生物技術在農業(yè)種植中,也只有群眾都接受并且會應用了生物技術,才能參與到其中。

3.3 健全生物技術推廣的相關法律法規(guī)

篇(6)

微生物技術是在多種學科上面相互緊密交叉的一門應用學科,對環(huán)境污染修復技術方面的發(fā)展具有重要的推動作用。本文主要介紹目前常用的分子生物技術,分析分子生物技術在水、土壤、惡臭等方面的應用,明確分子生物技術在環(huán)境工程微生物修復治理工作中的重要性,為在下一步的分子生物技術的研究提供一個良好的契機,也為在環(huán)境工程的工作取得良好的效果而做好各項準備工作。

1與環(huán)境工程相關的分子微生物技術

1.1PCR核酸技術

PCR是一種利用脫氧核糖核酸半保留復制的原理,在體外擴增位于兩段已知序列之間的DNA區(qū)段,從而得到大量復制的生物技術,其應用在整個行業(yè)中最為廣泛。PCR技術主要分為以下三種:PCR-SSCP技術、PCR-DGGE技術以及PCR-RFLP技術。(1)PCR-SSCP技術主要通過利用銀染法以及熒光的檢測技術等,對SSCP凝膠DNA譜帶進行詳細的分析,應用這種技術進行分析,能夠簡化測試的試驗步驟,比較方便且精準;(2)PCR-DGGE技術是按照一定順序檢測生命物質堿基,獲得變性試劑解鏈不同的內容物質反映,對樣本進行檢測,從而達到研究目的;(3)PCR-RFLP技術主要是利用限制性核酸內切酶的特性進行樣本分析,在基因組上尋找多態(tài)性位點,從而揭示個體或群體間遺傳變異或評估種間親緣性關系的一種分子標記技術。

1.2熒光原位雜交技術

熒光原位雜交技術是目前單個細胞水平上分析微生物群落結構的常用分子生態(tài)學方法,根據目前已公布的、定位在不同分類等級的rDNA分子的特定位置,設計以rDNA為靶點的寡核苷酸探針,然后用熒光標記探針,用于原位鑒定單個細胞.目前可利用此方法,使用一整套特異的寡核苷酸探針可進行單個細胞的快速分類。

1.3基因重組技術此技術

是利用DNA體外擴增或重組技術把需要的基因或DN段從供體生物基因組中抽取分離,或通過人工合成的方法獲取基因,并經過一系列的切割、加工、修飾、連接反應產生重組的DNA分子,再將其導入適合的受體細胞,從而獲得基因表達的過程。

2分子生物技術的應用

工業(yè)的高速發(fā)展極大地促進了我國經濟的增長。然而,工業(yè)污染已對我們正常的生活環(huán)境及個人健康造成了不可忽視的影響。分子生物技術應用對環(huán)境污染的修復和治理成為現今行業(yè)的關注熱點。

2.1水處理中的應用

微生物絮凝劑是由微生物菌體內外分泌的生物大分子,并帶有電荷。相關的研究表明,微生物絮凝劑對生活污水及工業(yè)廢水的COD及SS的去除率可分別達到68%和91%。相比鐵鹽、鋁鹽等化學藥劑,微生物絮凝劑對活性污泥所產生的絮凝作用更高效,其產生的沉淀也更易過濾,且絮凝后的殘渣可生物降解,不會造成二次污染。由此可見,微生物絮凝劑具有高效、無毒的優(yōu)點。

2.2土壤修復中的應用

由于土壤生物修復技術具有環(huán)境友好、成本低、可原位處理等優(yōu)點,因此成為了目前的一個研究熱點。有益微生物可通過自身代謝分解土壤中的有機污染,其分泌的有機酸、鐵載體等物質能使重金屬轉變?yōu)闊o害的螯合態(tài)。此外,根際微生物還能協(xié)助植物生長,促進超富集植物對土壤的修復效果。通過分子生物技術篩選具有高效代謝能力的菌種,并觀察分析微生物在修復過程中的群落動態(tài)變化,可進一步了解土壤生物修復的機理,建立土壤功能微生物資料庫,促進土壤生物技術在實際應用中的優(yōu)化。

2.3臭氣處理中的應用

微生物的代謝作用可把臭氣分解成硫酸鹽、CO2、H2O等無害無味物質,特別適用于堆肥廠、污水處理廠、垃圾填埋場等環(huán)境衛(wèi)生處理設施的臭氣治理。目前常用的生物除臭工藝包括過濾除臭、滴濾除臭、曝氣式除臭以及洗滌式除臭。分子生物技術已廣泛用于分析臭氣處理設備中微生物代謝功能及群落的變化。通過擴增除臭細菌某基因的可變區(qū),并結合相關的分子生物技術,觀察除臭生物裝置中的微生物的多樣性、豐度及代謝功能在不同pH、碳源或其他制約條件下的變化,可篩選出最有利的菌種。因此,分子生物技術的應用對臭氣治理具有非常重要的意義。

2.4對石油降解方面進行分析研究

石油的成分復雜,包括一些對微生物有毒害的物質。因此,如何鑒定、篩選、培養(yǎng)具有高效降解能力的菌種成為石油污染物生物處理技術的關鍵。為了更好的解決石油的污染問題,需要相關研究人員在分子生物與石油污染進行深入細致的研究,并積極尋找有效可行的治理方法。分子生物技術在環(huán)境工程方面,主要具有環(huán)境治理效果好、無副作用、成本較低等優(yōu)點。由于分子生物技術的眾多好處,得到了各方面的廣泛認可,使得這項技術在我們行業(yè)的發(fā)展上起到了重要的作用。

3結語

我國現今所面臨的難題是,如何降低對環(huán)境的污染,如何能夠進一步改善我們現在的生活環(huán)境。環(huán)境工程生物修復技術作為目前行業(yè)的熱點,而分子生物技術儼然已成為環(huán)境工程微生物不可或缺的研究手段,這同時也在另一個層面讓我們充分的認識、理解到分子生物技術在環(huán)境工程中的重要性。分子生物技術的研發(fā)與應用是我們在環(huán)境保護中的前沿陣地,我們在不斷的分子生物研究中進行發(fā)掘和創(chuàng)新,為我們的環(huán)境工程事業(yè)做好有力的技術支持,同時也為我國在環(huán)境保護方面做出重要的貢獻。

參考文獻

[1]石琛,王璐.環(huán)境微生物領域分子生物技術的應用進展[J].中國科技信息,2013,16,135+139.

篇(7)

關鍵詞:生物技術;植物保護;應用

中圖分類號:S316 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230028

1 生物技術在植物保護中的應用

1.1 細胞工程

每個植物細胞的遺傳信息是完全相同的,并且包含該植物體全部遺傳信息。在適當條件下,植物細胞具有全能性,一個單獨的植物細胞可以培育成一個完整的植株,生物學家通過組織培養(yǎng)來培育名貴花卉,消除植物上的病毒,以及通過對細胞核的遺傳物質進行整合,以此來獲得所需要的品種。研究不利于植物生長的外來生物就是保護植物,如病蟲害、雜草等,可以利用細胞工程來改善植物,獲取所需要的基因,我國病原微生物的細胞工程已經取得初步進展,在科學家努力下將會不斷地完善,培育出優(yōu)良品種。

1.2 基因工程

基因工程是利用生物技術或物理化學方法將目的基因導入植物細胞中,獲得人們所需要的轉基因生物,有目的的生產植物或農產品。通常基因工程包括直接轉移法和間接轉移法:間接轉移法原理是把目的基因轉移到病毒或霉菌上,通過病毒或霉菌感染植物來間接把目的基因轉移到植物基因中,以此來高效表達;直接轉移法是把目的基因直接整合到植物的基因中。可以利用基因工程進行育種,以此來獲得抗蟲、抗病、抗除草劑、抗倒伏的優(yōu)良品種,不僅可以節(jié)約成本,還可以減少環(huán)境污染,具有很廣的市場前景。

1.3 發(fā)酵工程

發(fā)酵工程在植物保護中的應用主要是通過生產抗生素來制造農藥,殺死害蟲以防對農作物產生危害。目前我國已經廣泛使用抗生素來制作農藥,其優(yōu)點是生產成本低,安全性高,高效、無污染。在19世紀60年代我國就開始把蘇云芽孢桿菌用于農藥生產,隨后又提練出了Bt菌株并應于實際生產,其主要優(yōu)點就是安全性高,為新世紀綠色產品的生產提供了契機,尤其在無公害農產品項目上應用廣泛。目前我國抗生素生產已經在國際上占有一席之地,特別是岡霉素和阿維菌素成為世界上最大的生產國,其中岡霉素主要用于水稻,大大提高了水稻的產量,為我國的糧食產業(yè)做出了巨大貢獻,增加了農民的收入;阿維菌株主要用于生產殺蟲劑,安全高效。

1.4 酶工程

生物技術在植物保護的應用中,生物學家利用酶工程來獲得所需要的物質,其原理就是將酶或微生物細胞、植物細胞、細胞器等在一定的條件下,借助酶的催化功能,將相應的原料轉化成有用的物質。目前最先進的是利用酶工程來制作生物農藥,主要優(yōu)點是無公害,并且不易產生抗藥性,生產簡單、成本低,主要應用于病蟲害防治。例如把昆蟲病毒基因插入到外源基因中,使其在昆蟲體內得到表達,通過擾亂昆蟲正常代謝,影響其活動,以此達到滅蟲目的。由于無污染,具有很廣的市場前景。

2 生物技術在植物保護中的應用展望

植物保護中生物技術的使用,突破了傳統(tǒng)育種的界限,在原有育種的基礎上整合新的基因,使傳統(tǒng)技術與生物技術有機結合,降低了生產成本,提高了生產效益,不僅增加了植物的產量,同時也保證了植物的質量,在植物發(fā)展軌道上具有很大的發(fā)展前景。

生物技術在植物保護中的優(yōu)點是不容置疑的,也創(chuàng)造了許多效益,一直處在快速的發(fā)展軌道上,安全性高、對自然生態(tài)平衡影響小,害蟲不易產生抗性,但是它也有不足的一點,專一性太強,目前的生物農藥只能針對一種害蟲,對于具有多種害蟲的農田具有不足之處。因此生物科學家應不斷完善生物技術在植物保護中的應用,克服目前生物技術存在的缺點,可以利用基因工程把抗蟲基因導入植物中,這樣植物就具有了抗蟲特性,也可以使植物散發(fā)一種氣味,以此來驅散害蟲,此種方法克服了生物農藥針對的缺陷,減少了環(huán)境污染,更好地保護了植物。利用生物技術可以培育新品種,避免自然環(huán)境的污染。生物技術在植物保護中的應用還存在一些不足,需要我們去研究,使植物產業(yè)更好的發(fā)展,造福于人類。

3 結束語

總之,生物技術在植物保護中的使用,提高了我國農業(yè)發(fā)展的水平,加速了我國植物產業(yè)的發(fā)展,為人類增加了許多效益。將生物技術用于作物育種,保證了種子基因的純度,基因工程培育了許多優(yōu)良品種;發(fā)酵工程通過制作菌株來生產農藥,減少了成本,同時還具有高效的作用;細胞工程利用植物細胞具有全能性的特點,可以有效除去植物基因中含有的病毒,培育花卉的優(yōu)良品種;酶工程制作了生物農藥,減少了農藥的使用,緩解了環(huán)境污染,降低了生產成本;保護了大自然的環(huán)境,使人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展。

篇(8)

中圖分類號: O434 文獻標識碼: A

一、在環(huán)保工程中運用生物技術的優(yōu)點

垃圾廢棄物是一種較為常見的污染物,我們利用生物技術對其進行處理,能夠讓其分子結構改變,生物能對發(fā)生降解的各種產物和副產物進行重新利用,從而使環(huán)境污染程度得到降低,同時也將這些廢棄物進行轉化,變?yōu)榭衫觅Y源。

污染物經過發(fā)酵工程技術處理后,其最終轉化物大部分是甲烷氣體、氮氣、水、CO2等穩(wěn)定物質,處理的過程是直接處理的,減少轉移的次數,降低重復污染的發(fā)生,因此,生物技術能夠安全、有效的治理環(huán)境污染。

在利用酶促反應處理污染物的過程中,用到的酶是一種活性蛋白質,在常溫常壓和中性條件下進行的,這就使得大多數的生物技術可以快速的在現場進行。它具有一定的優(yōu)點:第一,操作比較簡單;第二,成本比較低;第三,發(fā)生反應的條件比較簡單;第四,反應過程較為穩(wěn)定;第五,效果比較好。這些方面的優(yōu)點使生物技術得以在環(huán)保工程中進行普遍應用。

二、生物技術在環(huán)保工程中的運用

1、生物膜法處理廢氣方式

生物膜法的處理原理:在對氣體與液體的擴散時,需要將空氣中的化學物質進行有效的轉換,需要將氣化的物質轉變成液化的物質,而其中的媒介主要以填料氣為主。在固體與液體進行擴散的過程中,需要對其中的化學物質進行改變,將其由液體的方式變成出現在填料表層的物質,這種廢氣處理法我們稱之為生物膜法。之后再生物進行氧化反應的時候,出現在填料表層的生物膜需要將與凈化的空氣進行化學反應,與此同時還會進行相應的營養(yǎng)物質轉化。

具體的處理流程:首先,相關工作人員需要將臭氣從通風管中抽進洗塔,在洗塔中對氣體進行處理,并且對空氣進行加濕處理。之后再將臭氣抽入生物過濾塔,借由微生物的凈化能力對氣體進行進化,微生物所凈化的物質就是空氣中存在的有害物質。之后再將已經凈化的空氣使用風機進行排空。

微生物的生長需要一個相對穩(wěn)定的環(huán)境。首先,在洗滌泵中需要提供充足的水源,之后將水從洗滌塔的頂部噴出,使得水與經過洗滌的污染物一同流入到儲水箱中,以便對水資源進行循環(huán)利用。第二,通過噴淋泵為微生物提供必要的干凈水源,在過濾塔中,空氣與液體得到了充分的逆時針流動,為微生物提供了必要的生長養(yǎng)分,以促進微生物的更好生長,此外還需要為微生物提供一些必要的養(yǎng)分,這就要求相關工作人員定期在儲水池中投入一些營養(yǎng)液。

2、生物修復污染土壤

對土壤造成的污染主要是重金屬,我們用生物技術對其修復。主要是利用生物作用將重金屬進行凈化,降低其毒性。由于生物的作用,在土壤中,重金屬的具體化學形態(tài)得到了改變,毒性降低,因此不能在土壤中進行移動擴散,生物的吸收以及代謝使重金屬得到了消減以及凈化和固定。同時在污染土壤的生物修復過程中,使得土壤有機質的含量增加,微生物變得更有活性,土壤的生態(tài)結構得到改善,能夠抵抗外部因素的侵蝕,防止水土流失,沙漠化的發(fā)生。

3、廢水的生物凈化

生物技術處理廢水具體方法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化,從而使廢水達到凈化的目的。根據水體自凈的原則,利用微生物的催化作用和代謝活性,好氧或厭氧分解和轉化污水中的污染物后,配合物理、化學方法使污水得到凈化。研究證實,活性污泥法與生物膜法是目前應用最廣的污水處理技術。自活性污泥于1912年在英國試驗成功并投入使用以來,廢水生物處理方法已經走過了百年歷程。而隨著水污染狀況的不斷惡化,隨著高新技術的不斷發(fā)展,環(huán)境對我們提出了更高的要求。而生物-生態(tài)修復技術是一種新興的廢水處理生物技術。

所謂生物膜法,它是一種借助某些固體物表面的生物膜(或附著的微生物)來實現有機污水處理的生物技術。污水處理生物膜法的工作原理為:生物膜把附著在水層的有機物吸附牢固有機物經好氣層的好氣菌被分解有機物流入厭氣層有機物經厭氣被分解流動水層沖掉老化的生物膜新的生物膜生長出來污水凈化完成??傮w而言,污水處理生物膜法具備如下優(yōu)越性:對水質變動、水量變動、水溫變動具有極強的適應性;污水處理效果相當理想,同時具備極強的硝化功能;污泥量較活性污泥法小25%,同時極易實現固液分離;動力費用較低。所謂生物-生態(tài)修復技術,它是一種以植物與微生物等生命活動為載體,以轉移轉化降解水中污染物為實現過程,以凈化水體、創(chuàng)造滿足生物生息的環(huán)境、重建和恢復水生生態(tài)系統(tǒng)為最終目的的生物技術??傮w而言,生物-生態(tài)修復技術具備諸多優(yōu)越性,比如工程造價低廉、運行成本低、處理效果好、耗能低、無需向水體投放藥劑、可與景觀及綠化環(huán)境有效結合等,其目前已被認定為水體富營養(yǎng)化治理與水體污染治理的發(fā)展方向。

4、消除化學農藥污染

使用化學農藥進行殺蟲,農藥殺蟲劑大部分會殘留在土壤中,經生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)會積累毒害。近年來,使用生物技術降解農藥殘留,消除農藥對環(huán)境的污染受到了人們的廣泛的關注?;蚬こ碳夹g的運用原理是:一些微生物能夠對農藥進行降解,這項技術對這些微生物做改造,將它們的生化反應途徑進行改變,從而實現較好的降解以及消毒的效果,從而避免各種負面效應的產生。所以,要對生物農藥進行推廣。生物體自身經過代謝活動之后,會產生一些物質,這些物質不僅能除雜草,還能避免各種病蟲害的發(fā)生。

5、有機固體廢棄物的生物處理

有機固體廢棄物是一種含水率

6、消除白色污染

廢棄塑料長時間化解不了,嚴重污染了環(huán)境。就目前情況來看,我國有著比較多的廢棄塑料,它們在土壤中殘存,會對作物產量造成極大的影響,同時也影響了我國的生態(tài)環(huán)境。因此,要采取各種有效措施對白色污染進行治理。利用生物技術降解塑料的研究得到了人們的廣泛認可。主要的原理是:挑選出能夠對塑料進行降解的相關微生物,對它們進行改造,將其制作成相應的降解菌,另外還能將克隆降解基因分離出來,這樣之后,在微生物中導入這種基因,從而在一定條件作用下使廢棄塑料得到快速的降解。

結束語

眾所周知,生態(tài)環(huán)境是實現人類生存與發(fā)展的必要條件,但因受到社會經濟與人口壓力的影響,我國生態(tài)環(huán)境呈現出急劇惡化的趨勢,其中“廢氣、廢水、固體廢棄物”污染已經成為制約人類社會進步的致命因素。由此可見,把生物技術引入環(huán)保工程領域,切實提高我國環(huán)境保護與環(huán)境治理力度意義重大。

參考文獻

[1]米紅霞.試析生物技術在環(huán)保工程中的運用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,09:139.

篇(9)

1.引言

1.1環(huán)境保護已成為當前國際關系、經貿合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴重地影響著我國國民經濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經濟發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護,目前環(huán)境狀況十分嚴峻。

1.2 當前我國社會經濟仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢,環(huán)境保護的壓力將進一步加重,由人類活動所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質量,以實現社會經濟可持續(xù)發(fā)展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

1.3現代生物技術不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護人類生存環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻。在環(huán)境治理中,生物技術因其投資少,處理效率高,運行成本低等優(yōu)點而得到廣泛的應用。

2. 現代生物技術的概況

2.1現代生物技術是應用現代生物科學以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級動物)及其組成(含器官,組織,細胞,細胞器,基因)來發(fā)展新產品或新工藝的一種技術體系。一般認為,生物技術包括基因工程,細胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個方面。

2.2生物技術直接關系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學工業(yè),農業(yè)的發(fā)展??梢栽诩Z食危機,能源危機,環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現代生物技術已經被世界各國列為重點項目。

2.3環(huán)境生物技術是一門由現代生物技術與環(huán)境工程相結合的新興交叉學科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術。

3.現代生物技術的特點

生物是構成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內物質循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的??萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術是環(huán)境保護的理想武器,這一技術在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現在它是一個純生態(tài)過程。生物技術在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點,受到了高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態(tài)化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。生物處理技術除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染降至最低程度。環(huán)境生物技術不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當廣泛地應用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術,可在線在位迅速地提供環(huán)境質量參數,成為環(huán)境質量預報和報警中的重要組成部分。

4.生物技術在環(huán)境污染治理中的應用

4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學的基礎,應用基礎和應用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術和設備,以促進我國的環(huán)境工程建設。

4.2微生物技術在污染控制工程中的應用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復,微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術及其在污染控制中的應用,綠色環(huán)保產品的開發(fā)和應用。

4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養(yǎng)環(huán)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;鹵代有機化合物的生物降解;有機農藥在環(huán)境中的生物降解;危險性有機污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復,如地下水污染生物修復等等。

4.4然而,由于技術有限,目前我們可以使用的技術主要有:

4.4.1城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機垃圾生產成優(yōu)質有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成版材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術?

集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的處理及資源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物處理技術

對于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.結語

隨著處理技術的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。

參考文獻:

[1]中國環(huán)境科學學會《中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文集》[C].中國環(huán)境科學出版社,2005

篇(10)

引言

隨著工業(yè)的高速發(fā)展,水環(huán)境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環(huán)境,制約著社會和經濟的進一步發(fā)展。因此,水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中,生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段,尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發(fā)和應用的技術手段,主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。

1現代生物技術的內容與特點

現代生物技術是指以DNA技術為先導,包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統(tǒng)稱[1,2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域,但它們之間又相互補充和銜接,形成一個完整的體系。

生物技術的特點大致有[3]:①以生物為對象,不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用;②在常溫、常壓下進行,過程簡單,可連續(xù)化操作,并可節(jié)約能源,減少環(huán)境污染;③開辟了生產高純度、優(yōu)質、安全可靠的生物制品的新途徑;④可解決常規(guī)技術和傳統(tǒng)方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。

2現代生物技術在廢水處理中的應用

廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化,從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發(fā)展迅速,好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟,所以,這里只介紹固定化等新興技術。

2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質,一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細胞技術,將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上,投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中,處理印染廢水,結果表明:出水色度極低,處理后的水可回用[4]。

2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有:①高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理,加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點,主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解廢水毒性能力明顯增強,同時提高脫氮水平。

2.3生物反應器技術生物反應器技術,是現代生物技術發(fā)展的一個主要方向?,F代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應條件優(yōu)越,污染物具有充分的時間與微生物接觸,有利于增強微生物的分解代謝能力。目前,2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低,造價較高,但其管理方便,運行費用低,所以歐美地區(qū)約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。

3生物修復技術

生物修復技術[7]是利用生物,特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統(tǒng)。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解,但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程,常常采用許多強化措施,使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下,使受污染的環(huán)境得以修復。研究表明,生物修復與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點:①經濟,僅為物化法30%-50%;②對環(huán)境影響小,不產生二次污染,遺留問題少;③最大限度地降低污染物的濃度;④修復時間較短,就地修復,操作方便。

生物修復中主要涉及兩大問題,即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平,需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術,以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。

4微生物水處理劑

微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面:①微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是一種由優(yōu)勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑,已經在保健領域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用,為區(qū)域環(huán)境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發(fā),已有采用微生態(tài)制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發(fā)展方向,主要有兩大類:一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物;另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術,通過微生物發(fā)酵,抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑,這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好,成本低,無二次污染等。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[10]。隨著生物技術的發(fā)展,微生物水處理劑的開發(fā)與應用具有良好的前景。

現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為,今后應從四個方面進行深入研究:①分離、篩選和培養(yǎng)高效降解菌,利用微生物共代謝作用、多菌種協(xié)同作用降解難降解污染物;②構建高效反應器,優(yōu)化運行條件,探索新技術新方法;③開發(fā)高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑;④著力實踐和推廣生物修復示范工程,為生態(tài)環(huán)境建設提供有力的技術支持。

參考文獻:

[1]李亞一.生物技術[M].北京:中國科學技術出版社.1994.1.

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