生物工程技術在環境保護中的應用與研究論文

一、前言

隨着時代的不斷髮展，對生物工程技術的要求也越來越高，這就要求在環境保護中必須加強生物工程技術應用的研討，並努力提高生物工程技術水平，運用科學的方法，爲環境保護提供有力的保障。

二、生物工程技術的重要性

生物工程，這門新興的綜合性應用學科於上世紀70年代初興起，是以生物化學、微生物學、遺傳學和細胞學等爲代表的生物學的理論和技術爲基礎，結合機械、電子、計算機、化工等現代工程技術，創造出具有特別功能的“工程菌”或“工程細胞株”，以產生有用的代謝產物或發揮其特別生理功能。包括基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和生物反應器等內容。

生物工程用於環境有悠久的歷史。但現代生物工程和環境工程的結合，於20世紀80年代誕生在歐美地區，形成了環境生物工程，它涉及的學科領域衆多，透過利用生物體或生物體某些組成部分或機能，建立降低或消除污染物產生的工藝流程，或者能高效淨化環境污染，同時又生產有用物質的工程技術。利用生物工程處理污染物的最大特點是，處理產物都是水、二氧化碳、氮氣等無毒、無害的物質;可以有效避免二次污染，是一種安全而徹底的方法。

三、我國生態環境現狀及治理方向

環境保護是跨經濟、社會、技術等學科的綜合性科學。環境保護研究人體健康、人類生產和生活環境的舒適程度，以及自然資源保護和生態系統平衡。環境保護的基本任務是保護和改善生活環境與生態環境，防治污染和其他公害，保障人體健康，保護自然資源，促進社會主義現代化建設的發展。

面對隨經濟的飛速發展而日益加劇的環境污染狀況，我國由於工業“三廢”污染、農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染，嚴重的影響了我國的生態環境，使得水污染日益加劇，水資源嚴重短缺，全國600多個城市中已有一半城市缺水，農村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重，耕地面積銳減，近10年來每年流失的土壤總量達50億t，土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降，草場退化，每年減少森林面積達2500萬畝;人們的身體健康受到嚴重威脅，疾病發病率急劇上升。

如何保護環境、合理有效地處理環境污染物已迫在眉睫。採用傳統的物理、化學方法可達到一定的除污淨化效果，但成本高、過程繁瑣，並易造成二次污染。近年來，利用微生物等環境生物技術處理環境污染物，所具有的安全、高效、廉價的優點，逐漸引起人們的重視。

生物工程技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物，採用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中，尤其是70年代基因工程的出現，它能改變、取代物種的基因。因此，現代生物工程技術是以DNA分子技術爲基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物工程技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮着重要作用，而且也隨着日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮着重要的作用。自20世紀80年代以來生物工程技術作爲一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。與傳統方法比較，生物治理方法具有許多優點。

四、生物工程技術在環境保護中的應用

生物技術應用於環境保護領域又被叫作環境生物技術，它是透過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，或者能夠高效淨化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統。生物技術在環保領域中的應用主要包括直接消除環境污染和間接保護生態環境2種方式，具體採用哪種方式，具體要根據污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術在環境保護中的具體應用進行探討。

1、生物技術在廢水的淨化與處理中的應用

廢水生物處理技術是透過利用微生物的生命活動過程來對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而實現對廢水淨化和處理的一種重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力強、生態環保等特點。目前在廢水的生物處理技術中，國內外普遍採用的工藝的主要有活性污泥法、生物膜法、生物強化技術法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。

2、生物技術在控制和廢氣淨化處理中的應用

利用生物技術控制和處理廢氣，將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化爲無害或低害類物質，從而淨化空氣，是一項空氣污染控制的新技術。由於生物淨化技術在廢氣處理領域應用時間比較短，各項技術還不夠成熟完善，因此在大氣污染治理領域不能廣泛應用。目前相對成熟的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所採用的生物反應器爲生物淨氣塔、滲濾器和生物濾池等。

3、生物技術在固體廢棄物處理中的'應用

固體廢棄物污染是農村和城市污染中主要的污染，通常來源於工農業生產、城市生活垃圾及污水處理的剩餘污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當前環境污染問題的一件十分重要的大事。當前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學、生物等技術手段。固體廢棄物生物處理技術透過利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化爲可以再利用的資源，這是當前固化廢物資源化的最爲有效的技術方法。固體廢棄物生物處理技術在目前應用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。

4、生物技術在環境監測與評價中的應用

隨着生物技術的不斷髮展，生物技術如今已經被廣泛應用於環境監測與環境評價中。當前國內外關於生物技術在環境監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爲廣泛。尤其是以生物傳感器爲核心的環境生物監測技術，可在線在位迅速地提供環境質量參數，成爲環境質量預報和報警中的重要組成部分。

生物監測和生物評價不僅是環境質量現狀監測和評價的一種手段，在環境質量的評價中，生物評價也是不可忽視的。在這方面，我國華東師大吳自榮等同志研究提出的關於上海蘇州河水質發光細菌測試和評價方法具有深遠的意義。

5、生物技術在環境污染修復中的應用

生物修復技術是一個比較新型的技術，近年來生物修復內涵逐漸擴大，包括真菌修復、植物修復及無機污染物的生物修復等技術。生物修復技術具有廣闊的應用前景，但也存在一定的侷限性，目前生物技術修復主要運用於土壤污染的修復，其他污染的修復尚不能採用生物修復技術。因此，爲了擴大生物修復技術的修復範圍，在環境污染的修復過程中我們常常將生物修復技術與其他化學或物理方法結合使用，以取得最佳效果。

在環境保護工作中，環境生物技術作爲一種技術手段，具有高效性，它無論是對環境污染的治理、修復，還是環境檢測都發揮了巨大的作用，鑑於環境生物的技術的重大作用，我們應該大力發展環境生物技術，不斷提高環境生物技術水平。

五、結束語

綜上所述，加強對生物工程技術在環境保護中應用的剖析，能夠對環境保護中存在的問題進行把握，進而能夠提出一些行之有效的對策，如此方可在實際的環境保護過程中對問題進行掌控，不斷完善生物工程技術在環境保護中的應用。