现代生物技术在环境保护应用论文,菁选3篇(范例推荐)

时间:2023-02-18 14:20:05 公文范文 来源:网友投稿

现代生物技术在环境保护的应用论文1  摘要:现代生物技术在环境保护应用具有重要作用,能降低环境保护成本,提高环境保护水*,并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学下面是小编为大家整理的现代生物技术在环境保护应用论文,菁选3篇(范例推荐),供大家参考。

现代生物技术在环境保护应用论文,菁选3篇(范例推荐)

现代生物技术在环境保护的应用论文1

  摘要:现代生物技术在环境保护应用具有重要作用,能降低环境保护成本,提高环境保护水*,并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水*,促进现代生物技术得到更为广泛的应用,今后应该推广该技术,提高科研和成果转化速度,吸收借鉴发达国家经验。

  关键词:现代生物技术;环境保护;污水处理;土壤污染

  环境保护与人们日常生活联系紧密,也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的,需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施,及时处理环境污染问题,为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础,通过现代生物科学和工程原理的应用,达到有效保护周围环境的目的,其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用,对环境保护工作开展也具有积极作用。

  1、现代生物技术在环境保护的应用意义

  1.1降低环境保护成本

  传统环境污染治理方式工序复杂,需要很多设备综合发挥作用,成本较高,同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况,例如,酶技术、细胞技术等显著降低环保成本,同时还能取得良好效果。例如,利用降解技术处理垃圾,不仅可以减少垃圾占地面积,降低污染物的排放量,而且生物降解后的垃圾可以循环利用,节约成本,综合效益良好。

  1.2提高环境保护水*

  生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制,通过化学反应原理实现对污染物的处理,达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制,能够随时发挥作用,并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势,有利于现代生物技术的推广和应用,促进其应用范围不断扩大,达到提高环保水*,美化周围环境的目的。

  1.3能创造可再生资源

  对某些污染物通过现代生物技术利用,可以将其转化为新的资源,并发挥重要作用。例如,沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用,不仅防止环境污染问题出现,还能产生沼气这种清洁能源,既环保又节能,综合效益良好。

  2、现代生物技术在环境保护的应用对策

  2.1污水处理的应用对策

  污水处理工艺复杂,难度大,投资高,是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题,取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解,使其转化为无毒无害物质。近些年来,固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用,能有效分解和固化水中有害物质,还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明,该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。

  2.2土壤污染处理的应用

  主要是农药残留和土壤板结沙化,需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源,现代微生物技术能有效分解这些物质,除去土壤中的有害物质,将其分解为水和二氧化碳,保证土壤良好性能,避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染,不会出现新破坏,满足农业种植需要,为农作物生长创造良好条件。

  2.3白色污染处理的应用

  主要是对塑料制品污染进行处理,白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品,破坏其中的聚酯分子结构,实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题,同时还能节约成本,加快白色污染处理速度,并生成与塑料制品功能相似的产品,作为塑料制品的替代产品,有利于其综合效益提高。

  2.4化学农药处理的应用

  农业种植过程中,有80%的化学杀虫药物遗留在田地,污染土壤,破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质,将农药稀释为水和二氧化碳,不仅操作简单,而且效果良好,有利于保持土壤良好性能,避免化学农药对其带来不利影响,也为农药种植创造良好条件。

  3、现代生物技术在环境保护的应用展望

  为推动现代生物技术得到更为有效的应用,达到有效保护周围环境的目的,结合实际工作需要,笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。

  3.1推广现代生物技术的应用

  提高思想重视程度,充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义,综合采取有效措施,使其发挥更大作用。例如,现代农业种植过程中,生物农药可以替代化学农药,同样也能起到除草和杀虫的作用,并且可以避免污染周围环境,防止影响人体健康。需要加大科研力度,提高生物技术实用性,促进其得到更加广泛的应用。

  3.2提高科研和成果转化速度

  健全并完善生物技术研发力度,鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关,并且*部门需要加大资金支持,给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作,注重增强产品的环保性,提高新技术应用水*和应用范围。

  3.3吸收借鉴发达国家的经验

  发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验,并且成为重要产业,要善于引进和吸收新技术,加大科研力度,借鉴新经验,促进生物技术得到更为有效的应用。

  4结语

  环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用,具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策,推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用,有效治理环境污染问题,为人们日常生活营造良好的环境氛围。

  参考文献

  [1]朱将伟.生物技术在环境保护中的研究与应用概况[J].生物技术通讯,2010(1):145-148.

  [2]刘晓娟.现代生物技术在环境保护中的应用[J].河南农业,2015(5)上:19

现代生物技术在环境保护的应用论文2

  摘要: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的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

  关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

  引言

  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。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,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,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

  1、现代生物技术的内容与特点

  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[1,2]。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[3]: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。

  2、现代生物技术在废水处理中的应用

  废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

  2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。

  2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水*。

  2.3 生物反应器技术 生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。

  3、生物修复技术

  生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:

  ①经济,仅为物化法30%-50%;

  ②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;

  ③最大限度地降低污染物的浓度;

  ④修复时间较短,就地修复,操作方便。

  生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水*,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

  4、微生物水处理剂

  微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:

  ①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。

  ②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。

  ③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

  现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:

  ①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;

  ②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;

  ③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;

  ④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。

  参考文献:

  [1]李亚一.生物技术[M].北京:*科学技术出版社.1994.1.

  [2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22(9):7-9.

  [3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3(10):28-35.

  [4]王增长,牛志卿.利用生物工程治理印染废水及回用中试研究[J].*环境科学.1996.16(4):271-274.

现代生物技术在环境保护的应用论文3

  摘要:现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的,以DNA重组技术的建立为标志,以现代生物学研究成果为基础,以基因或基因组为核心,生物技术产业以基因产业为核心,并辐射到各个生物科技领域。通过了解现代生物技术的基本概念和主要领域,以及对这些领域中产业的发展现状的分析,人们研究出针对这些问题的一些对策,得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响和结论,并对生物技术未来的发展做一定的展望和预期。

  关键词:基因,领域,应用,展望

  引言:

  现代生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机,实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术,并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢?首先,生物技术是解决全球经济问题的关键技术,在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次,生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域,促使传统产业的改造和新兴产业的形成,对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力,也是具有巨大经济效益的潜在生产力;是21世纪高新技术的核心。

  1、现代生物技术在食品工业中的应用

  1.1改良微生物的苗种性能

  生物技术已用于啤酒酵母的改造,如将α-乙酰乳酸脱羧酚基因克隆到啤酒酵母中进行表达,可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味,日本生物技术专家还将霉菌的淀粉酶基因转入酵母中使其能直接利用淀粉生产酒精,省掉了高温蒸

  煮工序,可节约60%的能源,生产周期大为缩短。

  1.2应用于食品酶制剂的生产

  酶制剂是从动、植物和微生物中提取制备的具有酶特性的高效生物活性物质,通常与少量载体混合而制成粉剂。从微生物细胞制备酶的流程一般包括破碎细胞、溶剂抽提、离心、过滤、浓缩、干燥几个步骤,某些酶则需纯度要求很高的酶剂须经几种方法乃至多次反复处理、利用基因工程技术不但可以成倍的提高酶的活力,而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中,构建生物工程菌来生产酶,仅据1995年统计,已有50%的工业用酶是用转基因微生物生产的。

  1.3改变传统的食品加工工艺

  从植物中萃取食品添加剂、成本高,且来源有限;化学合成法生产食品添加剂随成本低,但化学合成率低,周期长,且常可能危害人体健康。因此,生物技术,尤其是发酵工程技术已成为食品添加剂生产的首选方法。

  1.4以现代发酵工程改造传统发酵产品

  多年来人们一直用酵母发酵生产酒精。近年来广泛研究了细菌发酵生产酒精以期得到耐高温、耐酒精的新菌种。例如,日本从土壤中分离得到一株酒精生产菌(TB-22),它能利用稻草,废木材和纤维素生产酒精。味精生产线广泛采用双酶法糖化发酵工艺取代传统的酸法水解工艺可提高原料利用率10%左右。在鲜牛奶生产酸性饮料工艺中,运用加入添加剂和。高压均质乳化的方法解决了酪蛋白在酸性条件下产生沉淀分离的技术问题,为牛乳深加工创出一条新路,以上等等方面,无不为我们展示了发酵技术在食品科学中的诱人前景。

  1.5食品生产加工

  在食品生产工艺中,往往会碰到饮料、酒等浑浊的问题,从而影响其质量,解决此问题最常用的方法就是添加些适当的酶。果汁澄清时,添加果胶酶可降低果汁粘度,并使浑浊液澄清。在葡萄酒酿造中,加入果胶酶不仅可以加快葡萄汁和酒汁的澄清,提高酒液过滤效率,而且它还可以水解葡萄汁中的单萜糖体,得到易挥发的单萜风味物质,增加了葡萄酒的芳香风味。

  1.6食品保鲜

  生物酶用于食品保鲜主要就是制造一种有利食品保质的环境,它主要根据不同食品的所含的酶和种类,而选用不同的生物酶,是食品所含的不利食品保质的酶受到抑制或降低其反应速度,从而达到保鲜目的。

  1.7食品的分析与检测

  由于酶具有特异性,因此它适合于植物和动物材料的化合物的定性和定量分析.例如:采用乙醇脱氢酶测定食品中的以醇含量,采用柠檬酸裂解酶测定柠檬酸的含量等.另外,在食品中加入一种或几种酶,根据他们作用于食品中某些组分的结果,可以评价食品的质量,这是一种十分简便的方法

  2、现代生物技术在农业上的应用

  2.1提高农作物产量和品质

  2.1.1培育抗逆的作物优良品系

  转基因技术是基因工程的一个分支。这一技术在植物育种上的应用,使植物在遗传性状发生了很大变化,让植物能够同时拥有几个生物的优良性状。一次这一技术的产生,无疑会让农作物的产量和品质发生较大的改变。目前,我国已通过这一技术创造了很多农作物新品种,如水稻、小麦、油菜等,而且已有许多投入了生产。其实,早在“七五”期间,上海植物生理研究所和遗传研究所就联合开展了对禾谷类作物转化系统的研究,并得到了小麦、水稻和高粱的转基因植株。之后的数年内,他们又建立了玉米、小麦的基因枪转化系统,并得到了转基因植株。1978年得到了我国第一例转基因水稻。1992年人类获得第一株转基因小麦,如今转基因小麦研究已获得了许多重大进展,目前国内外已有近200例关于小麦转基因的报道育种研究正在进行着。目前,已有人把苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花,培育出了抗虫棉

  目前,我国转基因技术已接近实用阶段,应用这一技术已获得具有不同性状的转基因植物180种,进入中试阶段或大田释放的15种,其中有6种已商品化。

  2.1.2植物种苗的工厂化生产

  种子不仅是植物传种续代繁衍之本,而且是人类衣食之源。农业生产中使用的天然种子,一般都是由种被、胚乳和胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起

  保护作用;胚乳含有大量的营养物质,是种苗萌发生长不可缺少的营养来源;胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成,将来发成植株。随着农业的发展,作物育种成为一个热门话题,但是传统的育种方法所花费的时间和财力、物力及人力太长太多了。况且通过传统育种得到的种子利用年限等各方面都不尽人意。于是人们开始转向对组织培养等新的`植物快繁技术的研究,期望通过实验室得到大量的“植物种子”。植物人工种子正是在此基础上发展起来的一项新的生物技术。

  现在,世界范围内已进行人工种子试验的物种有:胡萝卜、蕹菜、苜蓿、芹菜、黄连、刺五加、西洋参、小麦、玉米、水稻、甘薯、橡胶树、柑桔、云杉、大麦、油菜、桑树、檀香、抱子甘蓝、百合、莴苣、杨树、安祖花等30多种植物。

  2.1.3提高粮食品质

  通过转基因手段除了可以培育高产、抗逆、抗病虫害的新品系外,还可以培育品质好、营养价值高的作物新品系。目前,美国学者将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中,使向日葵种子含有菜豆储藏蛋白。另外,有人利用转基因手段培育出了耐贮藏的转基因西红柿等。

  3、发展畜牧业生产

  3.1动物的大量快速无性繁殖

  植物细胞具有全能性,所以可以利用微扩繁技术进行工厂化生产。那么,动物细胞有没有全能性呢?这在1997年之前一直是个谜。克隆羊“多莉”的诞生,告诉我们动物细胞也具有全能性,也可以进行动物的大量无性繁殖。目前,已有克隆猪、克隆牛诞生。相信在不久的将来,动物也会像植物一样能够在“动物工厂”里生产。

  3.2培育动物的优良品系

  利用转基因技术可以将与动物优良品质有关的基因转移到动物体内,使动物获得新的品质。1983年,美国科学家利用这一技术成功培育了世界上第一例转基因动物转基因小鼠。除此之外,科学家还成功培育了转基因羊、转基因兔、转基因猪、转基因鱼等多种动物新品种。

  4、医药产业上的应用

  医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最快、效益最显著的领域。生物技术在医药领域的应用主要涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术。

  抗生素我们最熟悉、应用最广泛的生物技术药物。目前已分离得到6000多种不同的抗生素,其中有100多种被广泛应用。

  目前,用基因工程技术生产的药物已有很多种,诸如人生长激素释放抑制激素、人胰岛素、人生长激素、人心钠素、人干扰素、肿瘤坏死因子等。2004年FDA批准的36种新分子实体中有5种是生物技术药物。目前我国约有300家研究院(所)和300家公司从事生物药物的研究与开发。已有20多种基因工程药物和疫苗上市。

  5、能源开发和环境保护方面的应用

  我们生活的每一个方面都离不开能源。目前,石油和煤炭是我们生活中的主要能源。然而,这些能源是不可再生的,必将枯竭。因此,寻找新的替代能源将是我们面临的一大重要课题。在全国首届化学工程和生物化工年会上,与会专家纷纷就新能源开发的技术与发展战略等热点问题展开交流,共同寻求我国经济和社会可持续发展的技术支撑和发展战略。大家一致认为:加快开发新能源是解决我国可持续发展的关键。而生物能源将是最有希望的能源之一。目前,世界各地的科学家正在致力于这一研究,并取得了许多成果。“生物柴油”就是一种可再生的、环保的新能源,但存在成本高、急需*扶持政策等问题。菲律宾总统府宣布他们正在与美国共同开发一种用椰油制造的“生物柴油”。美国也在用大豆油、黄脂膏和牛油脂等生产“生物柴油”。德国也将建造世界最大的生物柴油装置。

  另外,通过微生物发酵技术,将农业生产中的废弃物变为沼气或氢气,也是一种取之不尽、用之不竭的能源。

  6、环境保护

  现代农业以及石油、化工等现代化工业的发展,开发了一大批天然或合成的有机化合物,如农药、塑料、染料等工业产品,这些物质连同生产过程中大量排放的工业废水、废气、废物给我们赖以生存的地球带来了严重的污染。

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