生物工程技术在环境保护中的运用

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生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术对环境保护的影响

摘要:

人类社会的发展离不开对自然资源的需求和对环境的影响,因此自然环境与人类社会的发展步伐之间存在着相互制约的紧密联系。近年来日益突出的自然资源紧张和环境污染严重的问题严重影响了社会经济的进一步发展,社会各界都在寻求解决环境问题的新技术,现代化的生物技术为人类提供了崭新的途径,本文将对生物技术解决环境问题时发挥的重要作用予以讨论。

关键词:

生物工程；环境保护；技术应用

1前言

生物工程是近年来一门崭新的学科领域,该学科的研究内容是生命科学,但是由于其学科的综合性强,能够推广至很多领域的产品研发和新技术的应用。生物工程也在不同的需求中得到飞速的发展,培养了一批相关技术人才,在人类对环境保护的概念日益增强的今天,逐步应用于环境保护的工作中,由于其具有高效绿色环保的特点,因此在环境保护领域有着巨大的潜在应用价值。

2我国自然环境面临的问题

我国从解放后,经济逐步复苏,国家对工业生产也投入了许多资金和人力,使得我国的经济在解放后出现了快速增长,在改革开放后,我国经济增长再一次迈上了新台阶,经济增长速度飞快,无论是从工业生产还是居民消费水平,都取得了令人瞩目的成就,然而这一切的发展却给自然环境带来了十分严重的影响。在解放初期,由于工业水平比较落后,使用的机器设备都十分落后,技术水平也很难达到发达国家的标准,我国的工业生产都属于高能耗的生产模式,大量的生产造成我国自然资源的大量开采和浪费,随后的发展中,技术能力逐渐开始赶上发达国家,但是对自然环境保护的意识仍然没有在人们心中扎根,经济发展还是在原有的模式下进行,无论是工业生产还是农业生产,对环境的影响进一步恶化,自然资源被人为破坏,很多独特的稀有资源都面临枯竭,自然环境开始给人类敲响了警钟,这种无节制的开发和破坏最终将会影响社会发展节奏。因此我国开始倡导可持续发展的战略目标,将经济发展和环境保护相结合,达到共同发展的目的,在保障工农业生产所必须的资源,大力加强对环境污染的治理工作,并积极寻找可替代能源,发展清洁能源,保护人类赖以生存的自然环境,也为社会的长远发展提供保障。

3当前生物工程技术的特点

中国现有的环境污染情况由于历史遗留问题较多,再加上现代化生产和生活的排放,对环境保护的治理工作一直是重点和难点。现代化生物工程的发展为环境保护工作提供了一条崭新的途径,也由于近些年生物工程技术在环境污染治理方面取得了很多成绩使它受到了广泛的关注。生物工程技术通过使用生物制剂将污染物从环境中分解,清除,整个过程不存在二次污染,且处理效果较好,具有十分重要的应用价值,而且从环境系统的角度看,通过生物工程技术引入的生物制剂,对环境的影响也小,通过对整个生态环境失衡的调平,达到环境保护的效果,因此其环保功效显而易见。生物工程技术的灵活度高,能够根据不同污染物的特点,结合基因工程的先进技术有针对性的开展治理工作,并且从实践上现实了可持续发展的环境保护概念,逐渐在环境保护和污染物治理领域表现出卓越的优势,受到环境保护领域工作的高度关注。

4生物工程技术在环境保护领域的应用

可以看出生物工程技术具有诸多优点,使得生物工程技术在环保领域受到广泛的欢迎,其主要的污染治理成绩表现在以下几个方面:

(1)工业和生活废水的整治。水是人类的生命之源,一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源,然而由于生产和生活污水的污染,使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染,这个问题迫在眉睫,因为如果缺少了干净的水资源,人类将无法从事正常的生活和生产活动,更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题,然而其他物理置换或者多层过滤等方法,无法彻底清除污水中的有害物质,还容易造成水体的二次污染,随着清洁的水资源越来越少,环境保护领域向生物工程技术投入了研究,并获得了良好的效果,通过使用生物工程的相关技术,利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水,可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。废水问题是困扰现在人们的重点问题,如果有效处理废水呢？利用现代生物技术可以达到有效成果。根据现代化城市对污水排放要求的提高,生物工程领域也发展了新型技术已达到排放标准,并推动污水处理产业的发展。

(2)空气的净化。实际上利用生物工程将空气净化的方法已经早已应用,现在已经成为比较成熟的技术在空气净化领域广泛使用,由于这种方法对资金要求低,环保性能高,净化效果好,在未来也存在着巨大的市场潜力。

(3)对固体垃圾的处理。固体垃圾也是环境污染的一种难以处理的问题,原有的方法通过掩埋等处理时间长,或者对环境造成二次污染,因此迫切需要寻找新的方法,生物工程技术的应用解决了这些问题,可以通过生物分解代谢,有效将固体垃圾进行处理,还能够反复使用,减少垃圾处理的成本,其处理后的垃圾变废为宝,能够作为农业生产中的绿色肥料,使整个环境污染的处理过程循环成为一个环保过程,产生一定的经济收益,是现如今最优的污染处理方法。

(4)利用生物技术维护环境。将生物工程技术延伸到对环境的维护领域也是一项重要的应用,可以利用生物工程技术整治各种污染物的方法将自然环境净化,在现有基础上提升自然环境质量,在治理污染的同时防止污染的发生,从根本上解决环境污染的问题。

5结论

通过上述内容的分析,可以看出生物技术在环境污染整治和维护的领域能够发挥重要的作用,可以将环境保护技术从现有的防御转为提前维护,保证自然环境与人类发展的和谐统一,避免因人类社会的发展需求对环境造成的恶劣影响。加强对生物工程的研发力度,促进相关污染处理技术的发展,能够为人类的可持续发展提供更强大的保护。

作者：籍爽 单位：内蒙古神瑞环境检测治理有限责任公司

生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术在环境保护中的应用

【摘 要】 在可持续发展成为生态环境保护的一个主要方面。在现代生物技术高速发展以及人类环境保护意识提升的状态下，生物技术在环境保护中使用的愈发普遍。在经济高速运转下，透过资源耗费形成粗放型增长，从而影响到生态环境。生态环境的保护已经变成人类可持续发展的一个重要问题。以生物知识为基础，结合生物工程技术保护生态环境。

【关键词】 生物 工程技术 环境保护

当前生物技术包含了新兴生物技术以及传统生物技术。传统生物技术是通过使用细胞工程、基因工程乃至人工改造生物等方式完成物质生产及新兴技术的处理。现代生物技术在环境保护中的应用，显著提升了环境治理的能力，对环保技术的推广十分有利。

1 我国自然环境中的问题

随着经济的不断好转，我国在工业生产中投放了较大的人力及财力，令我国经济迅速增长。不论通过工业生产还是居民消费能力，均获得了显著的成效，可是这些发展严重影响了自然环境。在解放初期，工业能力十分落后，运用的机械设备较为落后，技术水准也无法与发达国家持平，我国工业生产均为高能耗生产方式，大量的生产耗费了我国的自然资源，在发展当中，技术能力逐步追上发达国家的脚步，可是保护自然环境的意识依旧未在百姓心中根深蒂固，经济发展依旧在原本方式中进行，不论作为工业生产还是农业生产，均会严重影响到环境，在遭受人为破坏后，诸多特有的稀有资源均会枯竭，自然环境让人们逐渐意识到，无节制的开发以及破坏会对社会的发展节奏造成影响。所以我国开始执行可持续发展的战略目标，把经济发展以及环境保护相融合，实现共同发展，在确保资源的前提下，强化治理环境污染工作，且寻求出可以替代的能源，确保人类所依赖的环境变成社会长期发展的保障[1]。

2 生物工程技术的特点

我国当前的环境污染状况因为历史遗留问题诸多，并且现代化生产以及生活排放量较大，令环境保护治理工作难上加难。现代化生物工程发展为环境保护工作给予了全新的路径，也因为近些年生物工程技术在环境污染治理中获得了诸多成绩令其收到了重视。生物工程技术透过运用生物制剂把污染物从环境内进行分解和清除，在这一过程里不具备二次污染，并且获得良好的处理，其应用价值十分重要。通过环境系统分析，生物工程技术引用的生物制剂，对环境造成了一定的影响，透过对总体生态环境失衡的协调，令环境获得保护，所以环保功效十分明显。生物工程技术十分灵活，可以依照各种污染物的特征，融合基因工程的先进技术有目的地进行治理，而且从实践中完成可持续发展的保护，逐步在环境保护以及污染治理中展现出良好的优势。

3 生物工程技术在环境保护中的应用

3.1 生物技术在水处理中的应用

生物技术可以改善水体质量，并且能够进一步治理水源的污染。在改善水体质量方面，大量运用了生物技术。污水内具有诸多有毒成分，其中具有较多复杂的物质。运用微生物本身的新陈代谢等方式，可以把水体内的一些有毒物质排除，以此令水体内的有害物质变成无毒物质，令水体获得净化。固体化酶技术则成为运用最为普遍的一种污水处理技术，大多透过物理或化学等方法将水溶性酶与固态不溶性载体相融合，以此把酶变成无法溶于水却依旧具有催化活性的衍生物，以此有效处理污水内的有机污染物。

3.2 生物技术在废气净化中的应用

生物技术已经长期使用在水环境治理当中，可是在废气治理中时间较短，研究也十分有限。在20世纪80年代末，生物技术在工业废气净化中的运用已经变成诸多学者分析的重要所在。目前较为成熟的废气生物处理方法与传统处理方法对比，具有诸多优点。

3.3 生物技术在固废处理中的应用

固废指的是城市中的生活垃圾、污泥乃至工农业的生产废物等。通过生物技术，可以把固体废弃物通过无害化、资源化、减量化进行解决，以便令其可以用在农业生产当中，以此真正变成以废为宝。通常生活垃圾堆肥工艺能够分成好养堆肥以及厌氧堆肥两种，而当前最为推崇的则为高温好氧堆肥工艺。透过高温好氧堆肥工艺获得的腐熟肥料可以将土壤进一步改良，提升肥效，令城市生活垃圾资源化，最终保护环境。

3.4 生物技术在土壤污染治理中的应用

在治理土壤污染时，生物技术大多使用在修复重金属污染当中，也就是通过微生物乃至植物的作用，净化和消减土壤内的重金属，从而减少毒性。透过生物作用，将土壤内的重金属变成化学形态，以此令重金属固定或降解，透过生物吸附的方式，提升有机质的含量，令生态结构获得改善，从而对土壤的固定尤为有利，以免水土流失。

4 生物技术在环境保护中的前景

4.1 微生物脱硫技术的研发

煤在燃烧时会排除诸多有毒气体SO2，对空气造成污染。假如通过微生物将煤中的无机硫以及有机硫脱去，则能够良好控制煤在燃烧时排放有害气体。日本已经透过运用氧化亚铁硫杆菌将H2S脱除，并且脱除率为99.99%。在处理燃煤r，可以把微生物脱硫技术以及浮选工艺相融合而完成煤与黄铁矿的分离，实现清除或减少燃煤排放SO2。并且，微生物还能够使用在石油的脱硫当中。微生物脱硫技术和高活性脱硫菌种的研发及培育，结合清洁技术的分析将会备受瞩目，并且也会变成处理原煤燃烧产生SO2污染的最佳方式[2]。

4.2 其他技术开发

（1）水污染治理工艺需要持续完善。好氧及厌氧工艺相融合、无公害化的生产工艺过程乃至特殊功能的微生物培养分析等层面成为未来需要努力的方面。

（2）研发难降解污染物处理技术。医疗废物、橡胶制品以及塑料等一些均为难降解的污染物，研发这些技术成为当前生物技术发展的一个主要方面。

（3）生物传感器的研制。生物传感器能够自动执行连续监测，分析环境污染的发展形势，探寻环境内的污染物变迁乃至降解规律，查询出污染物突变的原因，了解污染物的来源，以此令环境检测更为灵敏、便利。

（4）与其他技术的结合。生物技术的发展无法脱离科学技术，与其他相应科学技术的融合能够提升处理的效果，提高处理的效率。

5 结语

生物工程技术在环境保护中的应用，显著提升了环境的治理能力，提升了环境保护，减少了环境污染。在生物工程技术的深入下，生物工程技术会愈发醇熟，在环境保护中的应用也会愈发普遍，必定会加快城市的健康化发展。

生物工程技术在环境保护中的运用:浅析生物工程对环境保护的促进

摘 要：“夫天地者，万物之逆旅；光阴者，百代之过客。”回首人类的发展历史，从无到有、从刀耕火种到新事物的层出不穷，这一切都取决于人类技术的不断创新。新技术，带来的是万事万物的变化与不断的升级更新。生物工程就是在人类不断的技术升级中，逐渐发展起来的一项技术工程，它对改造微生物世界及改造环境都有着极为重要的作用，本文就是针对生物工程的特点，着重论述了它对我国环保事业的推动作用。

关键词：生物工程；环境保护；技术工程

1 我国生态环境的现状

随着我国经济的迅猛发展，我国的环境问题也日益突出。改革开放的三十多年给我国人民的物质生活带来了福利，但是工业、农业和科技的高速推进，也给我们生存的环境带来了负面影响。我国目前已经成为世界上污染最严重的国家之一，不论是河流、还是空气，都已经达到令人堪忧的地步。在我国的六百多个城市中有一半以上的城市缺水，有些地区不是没水，而是多数水都不能直接饮用。在我国的七大水系中，现在没有一条水系可以直接饮用，有些水系甚至连灌溉都无法达标。这种生态的恶化，极大的威胁到人们的生活环境与身体健康，大力保护环境迫在眉睫。

2 生物工程在环保领域的应用

中国经济的快速发展另世界瞩目，但是中国环境污染问题也尤为突出。在诸多治理环境污染的办法之中，生物工程越来越凸显出其重要的地位。由于生物工程在对环境进行保护的过程中，不会出现二次污染问题、可以有效的杜绝后患，而且，有些领域利用生物工程进行环保，还可以起到变废为宝的作用，因此，利用生物工程进行环保，已经成为最佳的途径之一，而且受到很多领域的关注与实践。

2.1 生物工程对海水的保护

地球的表面70%是海水，随着现代化的高速发展，来自江河排污及水产养殖业的污染，使我国临近陆地的大多数地区的海水也遭到了不同程度的污染。

海洋中蕴含着无穷的宝藏与丰富的生物，保护海水、净化海水就是在保护人类的生存。在世界淡水资源逐渐缩减的今天，合理的开发利用海水资源，也是助推人类可持续发展的重要途径。

采用生物工程对海水进行保护，主要是通过大面积的藻类培育与种植，使被污染的海水中氮和磷的含量，等于或低于所取海水氮和磷中的含量，并利用海藻的吸附功能，将海洋中的富养生物进行降解，从而使被污染的海水，在不经过二次污染的情况下得以净化；同时，在治理净化海水的过程中，还可将成年的藻类制成食品、饲料和燃料等产品。因此，生物工程治理污染既有成本低、可避免二次污染的特点，又可以产生有价值的衍生品，其功效十分显著。

2.2 生物工程对污水的净化

随着工业的快速发展和世界人口的增长，地球上的淡水资源也在随之遭到破坏，能够让人直接饮用的淡水已经是越来越少，因此，全球范围的供水矛盾也随着人类的发展而日益突出。

目前，我国的生活污水和工业污水是江湖湖泊的主要污染源。将污水治理成可以饮用和灌溉的净水，是我国环保工作中的重要环节。现在我国采用的污水治理方法，大多是物理置换法和多层过滤法。但是这两种方法很难全部去除污水中的有害物质，而且还容易造成水体的二次污染。

采用生物工程治理污水，主要是采用生物基技术，去除水中的水体中氨氮和硫化氢浓度，分解水体中的有机质和亚硝酸盐等有毒物质，从而达到根本的净化水质的作用。

2.3 生物工程对减排的促进

能源是现代科学与高科技发展赖以存在的因素之一。但是随着石油、煤炭的地下资源的日益减少与枯竭，寻找新的能源替代产品，已成为各个国家，经济能否持续发展的重要保障。

新能源是促进当今社会走可持续发展道路不可或缺的基础；也是促进我国经济快速发展、物质文明高速发达的重要助推器。

近些年来，随着传统能源的减少与汽车尾气的超标排放，寻找新的、无污染的能源已成为世界各国政府忙于投入的工作内容。在此过程中，生物能源以其原料容易获得、制备工艺简单、排放清洁等特点，获得了学界、政界及社会各界的青睐。

目前，学术界所说的生物能源主要是指生物柴油。它是以低碳醇和动物油脂或植物油脂反应，得到的脂肪酸酯，再通过添加剂的调和即可生成，这是生物柴油的一种最简单的生产过程。

生物柴油的燃烧排放物，比石化柴油低出许多倍，它对大气的污染微乎其微，基本不会产生温室效应，而且生物柴油还有可降解与再生的功能。生物柴油的诸多优点，成为世界各国大力发展与推广的重要因素。许多发达国家都在开展此项目。

欧盟对生物柴油的研究起步较早，研究的也很系统，并且已经采取了规模化的生产。在政府方面有对生产生物柴油的政策面的支持，例如，他们对种植生产生物柴油的菜籽油，采取政府补贴与减免税收的优惠，而且欧盟的所有成员国都已出台生物柴油的减免税收的政策。

美国是一个对环保和城市可持续发展非常重视的国家，他们对生物柴油的研究始于上个世纪八十年代，而应用于市场，是从九十年代就已经开始，进入二十一世纪后，他们对生物柴油的研究不但突飞猛进，而且已经进入规模性生产的阶段。生物柴油在美国有政策面的支持，他们规定，每混入百分之一的生物柴油在标准柴油之中，即可得到燃油税降低百分之一的补贴，现在美国生物柴油的混合技术最高已达到百分之二十五以上，呈现出逐渐代替石化燃油的趋势。

我国在生物柴油的发展与生产方面，已经取得了重大的进步。但是在技术与设备方面，与西方发达国家相比，还是趋于落后的地位。现在我国的生物柴油已经进入规模化生产，虽然生产数量参比西方发达国家还是逊色了很多，但是，已经呈现出良性的发展规模，同时，也积累了丰富的经验。

3 生物工程的发展前景

地球是一个善性的循环体，只有遵从它的自然规律，人类才可能持续的发展。而利用生物工程进行环保，就是遵从了地球的自然规律。生物工程不但可以促进环保、参与环保，而且还可以避免二次污染，是一种稳妥的环保途径。

另外，生物工程除了对前文所述的各领域环保的促进，它还对垃圾降解、发电等领域有极大的促进。拿发电来说，目前科技界已经发现了绿叶可以发电。绿叶在进行光合作用的时候，就可以夺取水分子中的电子，而且这些电子非常多，如果我们能控制这些电子，使他们朝向一个固定方向流动，那就是电子流。一片叶子的电子流可以支持点亮5瓦的灯泡5分钟。那么，一颗大树有几万片叶子，一片森林的叶子更是无以计数，广阔的绿叶资源如果全部被利用起来，其能量之大是无法形容的。

生物工程的潜能非常巨大，是有待于人类大举开发的。我国的生物工程技术虽然起步较晚，但是，随着我国科技的前进、人们意识形态的进步和各级政府的大力支持，我国的生物工程技术也必将在环保领域做出更多的贡献，它对我国经济的腾飞与低碳生活的打造，也必将起到举足轻重的作用。

生物工程技术在环境保护中的运用:浅谈生物工程在环境保护中的应用

摘 要：随着生物学的迅猛发展，生物工程由于其高效、无二次污染等优点，在环境保护中得到广泛应用。通过综述生物工程在减少污染物排放、环境监测、废水处理、固体废弃物处理、大气污染处理、土壤污染治理等环境保护领域的应用，以供研究者参考。

关键词：生物工程 环境 保护

生物工程，这门新兴的综合性应用学科于上世纪70年代初兴起，是以生物化学、微生物学、遗传学和细胞学等为代表的生物学的理论和技术为基础，结合机械、电子、计算机、化工等现代工程技术，创造出具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”，以产生有用的代谢产物或发挥其特别生理功能。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生物反应器等内容。

生物工程用于环境有悠久的历史。但现代生物工程和环境工程的结合，于20世纪80年代诞生在欧美地区，形成了环境生物工程，它涉及的学科领域众多，通过利用生物体或生物体某些组成部分或机能，建立降低或消除污染物产生的工艺流程，或者能高效净化环境污染，同时又生产有用物质的工程技术。利用生物工程处理污染物的最大特点是，处理产物都是水、二氧化碳、氮气等无毒、无害的物质；可以有效避免二次污染，是一种安全而彻底的方法。

1 生物工程技术减少污染物排放

利用生物工程技术，研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”，并用于生产流程中，减少污染物排放、甚至零排放。例如，生物农药具有安全、无毒、不污染环境等特点；生物质能源的利用能有效降低污染物排放；高催化效率“工程菌”提高化学反应速度，减少生产过程能源、原料的消耗；这些对于保护生态环境都具有重要意义。

2 生物工程在环境监测的应用

监测环境污染是环境保护工作中的一个重要环节，除了应用化学或仪器分析进行测定外，生物监测也日益成为重要的监测手段。可以利用指示生物、基因工程技术改造过的微生物、分子生物学技术、生物芯片技术、生物传感器等技术监测环境污染。如水葫芦监测水域中的砷；用细菌总数及粪便污染指示菌（大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌等）监测水质；用鼠伤寒少门氏菌检验物质致突变性与致癌性。近年来，研究较多的有聚合酶式反应技术（PCR技术）、生物传感器、核酸探针、酶联免疫吸附技术（ELISA）、生物荧光方法等生物高新技术也应用于环境监测。PCR 技术可用于土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测。生物传感技术可用来测定水体中的BOD、酚、NO3、有机磷，还可以用来分析大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度等。Andreas等报道了将检测汞的传感器菌株用于测定土壤中汞的生物有效性；Charlesp等用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成微生物传感器，用此传感器测定样品中的亚硝酸盐含量，可间接测定空气中NOx的浓度，其检出限为1*10-8mol/L。今后，生物工程技术由于其快速、灵敏、特异性强的特性，将在环境监测中广泛应用。

3 生物工程在废水处理中的应用

废水中所含的污染物质是多种多样的，需要几种方法组成一个多层次处理系统。物理方法一般适用于预处理，化学方法容易产生二次污染；利用生物工程措施净化废水则是利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转化和稳定，将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质。

固定化微生物技术。这是生物工程领域的新技术，利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后，菌体密度提高，极大提高了处理工业废水和分解难生物降解的有机物质的效率，具有明显优势。

生物反应器技术。在活性污泥中加入既有固定载体又有流动载体，既有好氧又有厌氧固定膜的反应器，大大增加反应体系中的生物量和生物类群，运用发酵工程原理，最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性。此法可提高生物处理的效率，节约大量的人力，简化操作程序。

生物强化处理技术。通过向废水中加入优势菌种或通过基因工程技术产生的“超级工程茵”，形成高效生物膜，以去除有害物质。常见的方法有：高浓度活性污泥法、生物-铁法、生物活性炭法。

随着污染日益严重、环境标准的不断提高、科学技术的进步，利用生物工程技术开发了不少处理废水的新工艺和技术。如升流式厌氧污泥床（USAB）生物处理技术、厌氧折流板反应器（ABR）生物处理技术、间歇式活性污泥法（SBA）生物处理技术、吸附-降解（AB）生物处理技术等。

4 生物工程技术在固体废弃物处理中的应用

固体垃圾处理的常用方法有：堆肥、填埋、焚烧。堆肥法和填埋法利用了生物学原理，通过“无害化、资源化、减量化”措施处理的废弃物，可作为肥料使用，实现废物资源的二次利用。国内张玲、凌云、孙立明、王建香等研究人员都研究了复合微生物菌剂在堆肥和填埋处理中的应用，并取得很好效果。国外有研究人员用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。蚯蚓床处理可以将废弃物转变为无臭味、肥效高的蚯蚓粪土，蚯蚓本身也是很好的医药原料和优良饲料，效果显著。

生物工程技术对于消除白色污染亦有重要意义，主要表现在以下几个方面：（1）利用基因工程技术可以筛选优势微生物、构建高效降解菌，并通过发酵工程技术大量培养，达到降解白色污染物的目的。（2）利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物（如：根瘤菌）中，使两者同时发挥各自的作用，迅速降解塑料等白色污染物。（3）通过基因工程方法，利用微生物生产可降解塑料。

5 生物工程在大气污染治理中的应用

废气的生物处理和空气净化主要是指利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法，主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、消耗低、安全性好和无二次污染等优点，比传统废气处理方法优势明显。此外，还可通过减少生产过程的污染物排放，从源头上减少污染物。酸雨的主要原因是燃煤产生的高浓度SO2，可以通过微生物脱硫技术减少SO2的排放。

6 生物工程在土壤污染治理的应用

土壤污染主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等方面。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。土壤是人类生存的基础，我们既要保证18亿亩耕地红线，又要保证土壤的质量，生产健康的食品。

重金属难以降解，是土壤污染的重要污染源且对人体健康危害极大。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。生物修复的主要原理是利用或通过基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能，将重金属吸附或转化为无毒产物。主要通过以下两种方法实现对重金属的净化：（1）通过生物作用，改变重金属在土壤中的化学形态，降低其移动性和生物可利用性；（2）通过生物吸收、代谢，削减、净化与固定重金属。

另外，农业生产中，80%以上的农药会残留在土壤之中，其中的磷、氯代烃等是造成污染的主要物质。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质，不会对环境造成破坏。

7 结语

综上所述，生物工程已经在环保领域得到了广泛应用，并产生了重要的作用和深远的影响。随着现代生物学技术的迅猛发展和相关工程技术的提高，生物工程在环保领域中必将发挥更积极的作用，担当更重要的角色，带动整个环保事业迈入新发展。

生物工程技术在环境保护中的运用:生物工程技术用于环境保护的研究

摘要：在生物工程技术不断发展并完善的当下，针对于环境保护的应用是值得深思的问题，本文从我国生态环境的现状及治理方向入手，全方位的解析其研究方向及意义，为今后的生物工程技术应用奠定坚实的基础。

关键词：生物工程技术环境保护研究

1.我国生态环境现状及治理方向

环境保护是跨经济、社会、技术等学科的综合性科学。环境保护研究人体健康、人类生产和生活环境的舒适程度，以及自然资源保护和生态系统平衡。环境保护的基本任务是保护和改善生活环境与生态环境，防治污染和其他公害，保障人体健康，保护自然资源，促进社会主义现代化建设的发展。面对随经济的飞速发展而日益加剧的环境污染状况，我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升【1】。

如何保护环境、合理有效地处理环境污染物已迫在眉睫。采用传统的物理、化学方法可达到一定的除污净化效果，但成本高、过程繁琐，并易造成二次污染。近年来，利用微生物等环境生物技术处理环境污染物，所具有的安全、高效、廉价的优点，逐渐引起人们的重视。2.生物工程技术在环境保护中的应用问题研究现状

生物工程技术是利用有机体、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，现代生物工程技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物工程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年代以来生物工程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【2】。

2.1生物工程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。

2.2 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.现代生物工程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。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【3】

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料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，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，将塑料和农膜迅速降解。

4.小结

现代生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术，其在污水的生物净化、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的降解、废物资源化、环境生物监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面发挥着重要的作用。随着全球范围内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会越来越广泛，且随着现代生物技术的不断发展，在未来的社会发展中，运用现代生物技术预防和治理环境污染，改善生态环境具有巨大的潜力和优势。