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环境生物技术的应用及发展前景

环境生物技术的应用及发展前景
环境生物技术的应用及发展前景

环保水处理工程就找“武汉格林环保"环境生物技术的应用及发展前景

摘要: 进入2l 世纪以来,减轻环境污染和遏制生态恶化趋势已成为人们关注的焦点。环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物,净化环境或生产有用物质的工程技术。现从废水、废气与有害废物的生物处理技术以及生物分解塑料技术、EM 生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展,并探讨了该技术的发展趋势。

环境生物技术( Environmental Biotechnology) 是一门多学科相互交叉渗透的新兴边缘学科,它主要是由生物技术、环境工程和生态学等学科组成,是以

微生物为介质,为人类提供服务的技术科学[1]。环境生物技术的核心是依据各类微生物的生态活动规律,可在农业、环境、工业等方面应用,尤其是为从根本上解决相关环境问题提供了希望。该技术涉及基因工程、酶工程、细胞工程、水处理工程、生态工程等工程与技术,并奠基于众多学科的基础理论[2 -3]。改革开放初期,我国经济是粗放式的增长方式,资源投入高,能源消耗大,环境污染严重。进入21世纪以来,我国经济发展取得了举世瞩目的成就,然而随之而来的各种环境问题已成为制约经济发展的瓶颈,将生态文明建设放在突出位置,协调好经济发展与生态环境的关系是社会发展的必然选择[4 -5]。鉴于此,笔者主要从废水、废气与有害废物的处理以及生物塑料技术、EM 生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展,并探讨了该技术的发展趋势,以期为我国环境生物技术的进一步发展提供参考。

1 环境生物技术的优势

环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物,从而达到净化环境或生产有用物质的目的[6]。环境生物技术较其他技术与方法有

不可比拟的优越性,利用该技术处理后的最终产物大多是无毒无害的稳定物质,如CO2、H2O、N2和CH4等,有效避免了多次污染。例如,微生物可将污染物

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作为代谢底物降解或转化,因此,利用微生物治理环境污染具有治理效果好、成本低、无二次污染等优点[7 -8]。另外,利用生物处理技术处理的产物或副产品大多能生物降解或作为资源加以利用,有效提高废物利用率和降低生产成本。因此,环境生物技术具有较大的发展潜力,特别是对资源消耗大、环境污染严重的发展中国家具有极大的应用前景。关于环境生物技术的研究内容,国内学者认为可包括以下几方面:

( 1) 现代环境生物技术,是指以基因工程为主导的生物防治技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,为快速、有效地解决日益出现的大量环境难题开辟了新的途径;

( 2) 以废物的生物处理为主要内容,包括在新的理论和技术支撑下,开发一系列废物强化处理工艺;

( 3) 主要包括氧化塘、人工湿地和农业、生态工程等,其特点是最大程度地发挥自然界的生物环境功能,投入资金少,且易于操作管理[9 -11]。

2 环境生物技术应用的研究进展

环境生物技术的起源可追溯到100 多年前的活性污泥工艺,随着其理论和实用技术的不断发展,该技术在治理环境污染、改善环境质量方面起到了积

极作用。近年来,随着现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程等现代分子学生物技术的出现,为环境科学的发展带来了新的机遇,为生物技术在环境领域的应用奠定了重要的理论基础[12]。近几年的实践证实,环境生物技术是一种经济效益佳、治理成效好、可持续利用与发展的重要环境治理手段,是当代环境科学发展的主导方向。

2.1 废水的生物处理技术

废水生物处理技术是利用水体中微生物的新陈代谢功能,使水体中的有机物转化为稳定而又无害物质,从而达到净化水质的目的。利用生物法处理

废水类似于酶工程、发酵工程等,是利用生物细胞产生的多种酶进行的催化反应。生物法在废水处理中的主要方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧处理技术、自然生物处理法等[13 -16]。

2.1.1 活性污泥法

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指微生物利用废水中的有机物,与之生长繁殖形成絮凝体,该方法是最传统的好氧生物处理技术。它能从污水中去除溶解性的、胶体状态的可生化有

机物或能被活性污泥吸附的悬浮固体以及其他物质,同时还能去除一部分磷素和氮素等。活性污泥法及其衍生改良工艺在城市污水处理中被广泛应用。2.1.2 生物膜法

利用微生物附着在载体表面形成一层生物膜,污水在流经载体表面时,通过微生物对有机物的吸附、与微生物发生各种化学反应或氧气向生物膜内

部的扩散等,形成CO2、H2O 等各种代谢产物。生物膜法具有污泥量小、易于固液分离、膜的生物活性高、反应稳定等优点。利用该方法时,污染物、溶解氧以及各种营养物必须要由液相扩散到生物膜表面或内部才能被转化或分解。2.1.3 厌氧生物处理法

在厌氧状态下,污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,使得污水中的有机物含量大幅减少,同时产生沼气的一种高效的污水处理方式。该方法

的优点是产生的沼气是很好的家庭生活和发电能源、无需搅拌和供氧,能量消耗少、可处理高浓度的废水; 缺点是初次启动需要的时间较长、对温度的要

求较高、处理后的水质很难达到直接排放标准。

2.1.4 自然生物处理

主要包括稳定塘和土地处理系统。生物稳定塘法是在稳定的塘内引种水生植物,达到净化水质的目的: 该方法操作简单,可作为引种的植物有茭白、

水葫芦、芦苇、美人蕉等。土地处理系统是利用土壤及其微生物、植物根系等净化废水,同时也利用污水中的有机物( N、P、K 等) 促进植物生长,人工湿地是一种常见的土地处理系统,合理应用物种共生、物质循环的原理,既治理了环境污染,又合理地进行了资源利用,其去污机理见表1.

2.2 废气的生物处理技术

气态污染物的生物净化是利用微生物将废气中的有毒、有害物质转化为简单的无机化合物及细胞质[17]。其净化过程主要有以下三步: ( 1) 污染物首

先由气相转移到液相或固相表面液膜中; ( 2) 液膜中污染物被微生物吸附、吸收;

环保水处理工程就找“武汉格林环保" ( 3) 进入微生物细胞内的污染物被微生物利用,从而完成废气处理。在

微生物利用中,含氮的物质被分解为NH3、NO -2 、NO -3; 含硫的部分被分解为S、SO2 -3 、SO2 -4; 不含氮的部分被分解为CO2、H2O,具体净化流程见图1。

目前生物法已逐渐成为净化有机废气和恶臭物质的主要方法,且已开始在脱臭微生物的分离与纯种鉴定等方面开展研究。荷兰及德国已建立了500

个生物脱臭处理装置,负荷250 ~380 m3 /( m2·h) 。Demmer 使用生物滴滤池处理NH3,去除率达90%[18],我国在这方面的研究始于20 世纪80 年代末。姜安玺[19]等从筛选适宜微生物出发,进行了填料塔脱除硫系恶臭H2S、DMS、MT 等的研究试验,筛选到1 株硫化氢氧化优势菌,并鉴定为化能硫杆菌。2.3 有害废物的处理技术

利用微生物还可处理环境中的有害废物,如重金属污染物、有毒有机物和高能放射性物质、化学肥料等。用常规办法处理这些物质成本较高,而利用

微生物处理技术则能有效降低成本。最近发现一种特别抗放射性物质的细菌( Deincoccusradiodurans ) ,研究用其生物降解基因进行遗传工程处理有害废物。现已将广谱假单孢菌酶—甲苯双加氧酶( toluene dioxygenase ) 基因进行了克隆,即使在高电离辐射荧流光存在情况下,也能在D.radiodurans

细菌中表达和有活性[20 -22]。另外,固体废弃物的处理方法也正向减量化、无害化、资源化方向发展,如固体废弃物堆肥、城市生活垃圾填埋、发酵产生沼气等。

2.4 生物分解塑料

生物分解塑料是指在自然界中,能被细菌、霉菌、藻类等微生物分解,且代谢物不会造成环境污染的塑料。与传统塑料相比,生物分解塑料可降低

30% ~50%石油消耗,减少对石油等不可再生资源的依赖,同时还可与有机废弃物( 如厨余垃圾) 堆肥处理,省去了人工分拣环节,提高了垃圾收集与处理的工作效率[23 -24]。目前,生物分解塑料按其作用效果可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料[25],按其原材料来源可分为以下4 种: 可再生的

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天然生物质资源、由可再生天然生物质资源通过生物合成的聚合物、利用石油副产品化学合成的聚合物、以上3 种材料的混合物。

2.5 EM 生物技术

EM 是一种复合微生物菌剂,是20 世纪80 年代初由日本琉球大学教授比嘉照夫研制。由于该制剂能把5 科10 属80 多种具有不同性质和作用的有效

微生物( 主要是乳酸菌类、光合菌类、酵母菌类、发酵丝状菌类、革兰氏阳性放线菌类等) 复合在同一种液体中,并以活性状态共同存在,所以EM 用途十分广泛[26]。目前全世界已有100 多个国家和地区,在工业污水和生活污水处理、垃圾滤液处理、有机物处理、江河湖泊水质处理、畜禽养殖污染治理等领域广泛应用。据研究,使用EM 生物技术处理城市生活污水,BOD5可降低70.7% ~90.3%,COD 可降低60% ~80%[27]; 王平等[28]通过构建有效微生物好氧生物滤池反应器( EM—SBR) ,证实EM 对啤酒工业废水中COD 和BOD 去除率为94.53% 和96.47%; 黄永春[29]研究证实,在养虾的水中投入EM,与传统养殖相比,异养细菌数量减少40.0%,弧菌数量减少7.8%,光合细菌数量增加98.2%,放线菌

数量增加99.2%,虾成活率提高23.08%,饵料系数下降9.4%,利润提高16.1l%。EM 处理污水的作用机理还不清楚。另外,目前EM 生产成本高、剂稳定性差且不易保存,因此,在今后的技术研究中应重点解决上述问题,从而推进EM 生物技术在我国环境保护领域的广泛应用。

3 环境生物技术的发展趋势

3.1 微观化

以生物反应器为主要对象的微观解析。一方面,以核酸杂交技术为主的分子生物学技术的应用以及代谢组学、基因组学的发展,为筛选和利用各种

环境功能微生物、监测和调控生物反应器创新了方法和手段,并为在分子水平上阐述分子适应性等问题提供了可靠的理论依据。另一方面,纳米技术、激光共聚焦显微镜、化学芯片等先进工具和技术手段的迅速发展,从微观角度探索环境生物技术的过程、本质和机制提供了极大的便利。

3.2 集成化

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环境中污染物的组成极为复杂,单靠一两种生物技术难以净化。在当前实际应用中,虽然已将各种单元生物技术按一定的工艺流程组合起来,但其

合理性与综合效率的提高还有待于进一步研究探讨。因此,根据污染物的性质、组成状态以及对治理后环境质量的要求,研究基于不同原理的单元生物

技术及其他技术的集成耦合是环境生物技术发展的必然选择。

3.3 资源化

常规的环境生物技术在治理污染物的氧化过程中耗能较大,同时也失去了储存在有机物内的大量化学能,因此,今后的环境生物技术必须以低能耗和

低资源损耗为前提,减少有机物氧化,尽可能多地回收资源并加以利用。目前,利用环境生物技术实现污染物资源化的途经主要有: 以废物为原料生产清

洁能源、生物分解塑料、生物农药等环境友好型材料。近年来,微生物燃料电池由于同时具备控制污染和产生电能等优点,而成为环境生物技术领域研

究的新热点。

3.4 系统化

近年来,从环境污染物中分泌干扰素的生物降解技术备受关注,如何提高生物的降解效率、保证系统的生态安全性是今后该领域值得深入研究的问

题。另一方面,目前的环境生物技术未考虑所产生的温室气体排放问题,随着环境质量标准的提高和对污染物控制的深入认识,人们会逐步认识到必须

应用系统的观点去研究和应用环境生物技术[30 -33]。

4 环境生物技术的展望

环境生物技术发展前景广阔,在今后的研究中应重点把握以下几点: ( 1) 把解决水、能源等资源的可持续发展问题放在首位,在治理好环境的同时提

供了更多的可再生资源; ( 2) 开发和采用更有效的分子技术工具,深入研究微生物的生态活动规律;( 3) 综合利用分子生物学、模型分析工具和采用新

材料解决日益严峻的生态环境问题; ( 4) 更加注重生物膜技术的研究。综上所述,环境生物技术不仅能有效解决环境问题,还能产生较大的经济效益。我国是一个污染严重的国家,且正处于经济转型发展的关键期,各级政府部门与相关科研单位应相互配合,充分利用我国的资源优势,借鉴国外该领域的先进技术与经验,

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有序、有重点地做好我国环境生物技术的基础研究与应用开发。

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关于环境保护的文献综述

关于环境保护的文献综述 摘要:随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展 ,环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注和重视。面对世界范围内的环境危机的严峻挑战 ,开展并加强环境保护工作已迫在眉睫。本文主要介绍了以现代微生物选育及培养技术和新型高效生物反应器为基础的环境生物技术在水污染治理、城市垃圾填埋、工农业污染源等方面的应用,最后还讨论了环境生物技术的应用及发展前景。 关键词:环境生物技术;污染治理;城市垃圾填埋;废水;应用前景;MBR技术;环境保护 前言 环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology) 是指直接或间接利用生物的生理活动 ,建立降低或消除污染物的生产工艺 ,或能够高效地净化被污染的环境以及将污染物转化为资源的人工技术,是现代生物技术与环境科学结合产生的一门新兴交叉学科, 是从传统的废水生物处理技术起始, 通过应用现代微生物选育和培养技术和新型高效生物反应器, 而逐步发展起来的一种经济效益和环境效益俱佳的、解决当前日益严重的包括水污染在内的“三废”问题的最有效手段之一。 通常,日常生活中较普遍的污染源就是“三废”。“三废”指的是废水、废气和固体废弃物,这三大污染源严重污染了人类的生存环境。将环境生物技术应用于“三废”问题的治理 ,主要是指利用微生物原理将污染物质进行生物降解和生物转化 ,从而提高环境质量 ,达到环境污染治理的目的。 环境生物技术的起源可以追溯到一百多年前的活性污泥工艺的发展 ,其理论和实用技术在此一百多年来不断发展和进步 ,并得到广泛应用 ,对控制环境污染和改善环境质量起到了重要作用。而从全世界范围来看,环境污染至今还没有得到有效控制,特别是对发展中国家而言。在我国,随着经济的迅猛发展 ,环境污染现状也依然严峻 ,并有加剧的趋势,近年来 ,我国的环境污染治理力度不断加大 ,进入了一个新的高速发展时期 ,对环境污染治理新技术的要求也日益迫切。随着现代生物技术的发展 ,尤其是现代分子生物学技术的出现 ,为环境科学的发展带来了新的机遇。现代环境生物技术就是在这一形势下形成的。它是现代生物技术在环境科学领域中的应用 ,是现代生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科 ,是一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的有效手段 ,是当代环境科学研究发展的主导方向之一。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、

现代生物技术与社会发展。

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展,自然资源的消耗量也急剧增长,在这个过程中,也产生了很大污染,使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术环境保护应用前景 一.我国生态环境现状 目前我国由于工业“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8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;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2 500万亩;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,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二.现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以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。 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,

环境保护与生物技术

环境保护与生物技术 潘涔轩(中国环境科学研究院生物工程重点实验室) 一、我国环境保护的现状 环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,并呈进一步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;一些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过6 6亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。 当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国社会科学院1998年度调查和估计,我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。 当今世界各国已普遍接受“可持续发展”这一全新的概念,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。可持续发展要求在保持经济高速发展的同时,必须保护好人类赖以生存的环境。环境和经济及贸易挂钩是当前国际政治及经济关系发展中的新形势。例如,在日元贷款中,环保贷款已成为非常重要的组成部分。ISO14000系列国际环境管理标准,将要求企业承担相应的环境保护责任,并对达到该标准的企业给予认证。没有得到认证的企业的产品,在出口时将有可能面临被国外政府以未承担环境保护的责任而拒绝进口;同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义。因此,良好的环境保护将加强我国企业的国际竞争力。否则,在当前国际贸易中保护主义盛行的情况下,我国将可能面临因环境问题而被排斥在国际贸易之外的危险。然而,我国现有的环保科技水平仍较低,缺乏可被应用的高科技成果及高技术人才。而可持续发展这一方针的最终实现必须依靠科技进步,特别是高新技术的应用。仅靠传统的污染防治技术和手段,已远远不能满足伴随人类科技进步带来的污染物产生速度和人类对生存环境质量的要求,必须另辟新的途径。20世纪科技进步和社会发展已充分证明了高科技的作用,当前的科索沃战争显示,如要摧毁一座桥梁,过去几百架次飞机也不一定能够成功的事情,而今只需最多两枚导弹即可达到,因此只有发展和掌握高科技技术才能在当今的国际竞争中立于不败。

高考命题热点(二)生命科学与环境保护-高考生物三轮复习冲刺练习

高考命题热点专项练(二)生命科学与环境保护 1.(2019湖南常德期末)2018年环境日主题确定为“美丽中国,我是行动者”,即希望人们尊重自然,保护自然,像爱护眼睛一样爱护生态环境,像对待生命一样对待生态环境,使我们国家天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美。下列有关叙述错误的是() A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡 B.生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程 C.合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施 D.森林具有的保持水土、调节气候等功能体现了生物多样性的间接价值 2.(2019福建漳州质监)人们利用恢复生态学技术改造盐碱化草地,可使重度盐碱化草地恢复至中度盐碱化草地,并最终恢复至轻度盐碱化草地和良好草地,下列有关叙述错误的是() A.改造盐碱化草地的过程中,群落的空间结构也会发生变化 B.生态系统功能的恢复有益于人类与自然的和谐相处 C.在不同阶段种植不同种类的牧草来改善盐碱化草地可提高生物多样性 D.盐碱化草地生态系统中能量循环的速度取决于该生态系统恢复后营养结构的复杂程度 3.(2019山东临沂质检)习总书记指出,“尊重自然、顺应自然、保护自然,坚决筑牢国家生态安全屏障,实现经济效益、社会效益、生态效益相统一”。下列说法错误的是() A.建立植物园、禁止采伐珍稀濒危植物,是保护生物多样性的有效可行措施 B.提高三江源生态系统的抵抗力稳定性,是筑牢国家生态安全屏障的重要举措 C.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复循环利用实现经济循环 D.雾霾天气影响物种生育的温度、光照、pH等环境条件,会破坏生物多样性 4.(2019湖南株洲质检)在退化荒丘上建成的塞罕坝林场是我国荒漠化治理的典范。为更好地管理、利用林木资源,科研人员研究了不同砍伐强度对塞罕坝林场落叶松人工林的林木生物量影响,结果如下表所示。下列相关叙述中错误的是()

现代生物技术在环境保护方面的应用

现代生物技术在环境保护方面的应用 地质学院勘查技术与工程申玉龙201101171223 摘要:应用现代生物技术进行环境保护拥有许多优点,人们已意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。 正文:现代生物技术是以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。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性,为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。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。 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。 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

选修三《现代生物技术专题》必背知识点(人教版)教学提纲

生物选修三易考知识点背诵 专题1 基因工程 1.基因工程:又名或 操作环境:;操作对象:;操作水平: 基本过程: 特点:;本质(原理): 2.基因工程的基本工具 Ⅰ.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别,并且使 断开。 (3)结果:产生的DNA片段末端——。 (4)要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性末端? Ⅱ.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(和)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:前者来源于,只能连接;而后者来源于, 能连接,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的区别:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的 末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 Ⅲ.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中上,并随染色体DNA同步复制; ②具有一至多个,供外源DNA片段插入; ③具有,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的。 (3)其它载体: 3.基因工程的基本操作程序 第一步: (1)获取目的基因的方法:、、

(2)PCR技术 ①原理: ②条件:、、、 ③PCR技术与体内DNA复制的区别: a. PCR不需要酶;体内DNA复制需要; b. PCR需要酶(即Taq酶),生物体内的聚合酶在高温时会变性; c. PCR一般要经历三十多次循环,而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 (3)注意:构建基因文库需要哪些操作工具? 第二步:——基因工程的核心 基因表达载体组成: +复制原点 (1):是一段有特殊的DNA片段,位于基因的首端,是识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。没有启动子,基因就不能转录。 (2):也是一段有特殊的DNA片段,位于基因的尾端,使转录终止。 (3)标记基因的作用:,常用的标记基因是。 第三步:将目的基因导入受体细胞 常用的转化方法: (1)导入植物细胞:采用最多的方法是法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 (2)导入动物细胞:最常用的方法是技术。此方法的受体细胞多是。 (3)将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用处理细胞,使其成为,有利于促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。 注意:重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。第四步: (1)首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,方法是采用。用 (2)其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用方法是。 用 (3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是。 (4)有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状,需要。

高中生物《生物科学与社会》第四章 生物科学与环境保护苏教版知识点练习

高中生物《生物科学与社会》第四章生物科学与环境保护苏教版知识点练习 第1题【单选题】 用微生物处理污水,使污水得到净化,下列与这一措施无关的是( ) A、要利用厌氧型微生物 B、要利用需氧型微生物 C、要首先清除污水中个体大的固体污染物 D、污水净化后,应达到国家规定的排放标准 【答案】: 【解析】: 第2题【单选题】 位于某大城市风景区的一个湖泊,由于受到周围环境生活废水的严重污染,出现了"水华"现象。生物科技工作者经过研究发现,在发生"水华"的水域适量放养一种鱼,不仅可以解决"水华"问题,而且可以收获大量的鱼。那么,放养的这种鱼应该是( ) A、捕食浮游植物的链鱼 B、捕食浮游动物的鳙鱼 C、捕食水草的草鱼 D、捕食各种螺狮的青鱼 【答案】: 【解析】: 第3题【单选题】 发菜与下列哪种生物的结构相似( ) A、大豆 B、大肠杆菌

C、线虫 D、酵母菌 【答案】: 【解析】: 第4题【单选题】 在绿色食品中,禁止使用有机磷农药。若长期使用有机磷农药,会随着营养级的升高富集,还会造成水体富营养化,其原因是( ) A、有机磷农药杀死了绝大多数生物,只有藻类繁殖 B、有机磷农药选择了藻类的繁殖 C、有机磷农药分解后,为藻类的繁殖提供了大量的无机磷 D、有机磷对于植物来说,是一种高级肥料 【答案】: 【解析】: 第5题【单选题】 工农业及城市生活污水中含有磷,处理污水时要不要去除磷,以下几种观点你认为正确的是( ) A、磷是生物的营养元素,不必除去 B、含磷的污水是很好的肥料,不必除去 C、过量的含磷污水会导致水体藻类增殖,水质恶化,必须除去 D、磷对人体无害,除去与否无关紧要 【答案】: 【解析】:

2020年(生物科技行业)环境保护与生物技术

(生物科技行业)环境保护 与生物技术

环境保护和生物技术 壹、我国环境保护的现状 环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的壹个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。 我国是世界上环境污染最为严重的国家之壹,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家壹级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有壹半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,且呈进壹步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;壹些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物和日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。 当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进壹步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可

生物科学与环境保护

生物科学与环境保护 目标的确定 环境和资的问题,与人类的行为紧密相关。本节内容,作为本的结尾,同时,也是本模块学习的结束,应该着意引导学生在本前三节学习内容的基础上,形成有关环境保护和资合理利用的行为和意识。改变人类的行为方式,应该从生产和消费行为两方面着手,而消费行为则会影响,甚至能够决定生产方式。绿色消费的方式,不仅考虑要满足我们这一代人的消费需求、安全和健康需要,还要考虑满足后代的消费需求、安全和健康需要。这种消费方式,是有利于可持续发展的消费方式。因此,首先要让学生明白什么是绿色消费。简述绿色消费的兴起、说出绿色消费的概念是学习本节后续内容的基础。生活中有很多消费行为,哪些是绿色的消费行为呢?尤其是自己有哪些行为和观念还不符合绿色消费?通过让学生评价自己的消费行为,讨论日常生活中有哪些消费行为还不是绿色消费,让学生认同有利于环境保护的消费行为。但是,仅仅是自己做到绿色消费还不够,作为社会的一员,还应承担更多的责任,即让更多的人进行绿色消费。因此,参与“宣传绿色消费观念,倡导绿色消费行为”的活动就很有必要。 --思路

教学实施的程序 前师生搜集有关绿色消费的资料,在网站上建立倡导绿色消费的网页,内容包括:什么是绿色消费、绿色消费的误区、网络自测问卷(中英)、倡导绿色消费的宣言、问题讨论区等。 教学程序 教学活动 教学手段 与方法 预期目的 导言

同学讨论对绿色消费的认识 教师总结,从绿色消费的兴起,引导学习绿色消费的概念 澄清学生对绿色消费的错误认识 通过网络平台,让学生提问,发现学生中对绿色消费的“误区”提出填写绿色消费自测卷的要求

分析调查结果 结束语 师:今天,在我们心中,绿色不仅是由树木花草构成的风景,而且是安全、健康、清洁和环保等美好事物的象征。在商店里,消费者可选购绿色产品和绿色食品。在各种媒体中,以绿为冠的新名词不时扑入眼帘。就连广告用词中,商家也常常大谈“绿色”。很多公司和企业的标志,也设计成双手紧握着绿叶。转眼间,“绿色”充溢于我们的生活,我们似乎进入了一个“绿色时代”。“绿色消费”这一概念离我们的生活似乎越越贴近了。但是,同学们对“绿色消费”了解多少呢?你们

环境生物技术的应用及发展前景

环保水处理工程就找“武汉格林环保"环境生物技术的应用及发展前景 摘要: 进入2l 世纪以来,减轻环境污染和遏制生态恶化趋势已成为人们关注的焦点。环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物,净化环境或生产有用物质的工程技术。现从废水、废气与有害废物的生物处理技术以及生物分解塑料技术、EM 生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展,并探讨了该技术的发展趋势。 环境生物技术( Environmental Biotechnology) 是一门多学科相互交叉渗透的新兴边缘学科,它主要是由生物技术、环境工程和生态学等学科组成,是以 微生物为介质,为人类提供服务的技术科学[1]。环境生物技术的核心是依据各类微生物的生态活动规律,可在农业、环境、工业等方面应用,尤其是为从根本上解决相关环境问题提供了希望。该技术涉及基因工程、酶工程、细胞工程、水处理工程、生态工程等工程与技术,并奠基于众多学科的基础理论[2 -3]。改革开放初期,我国经济是粗放式的增长方式,资源投入高,能源消耗大,环境污染严重。进入21世纪以来,我国经济发展取得了举世瞩目的成就,然而随之而来的各种环境问题已成为制约经济发展的瓶颈,将生态文明建设放在突出位置,协调好经济发展与生态环境的关系是社会发展的必然选择[4 -5]。鉴于此,笔者主要从废水、废气与有害废物的处理以及生物塑料技术、EM 生物技术等方面论述了环境生物技术研究进展,并探讨了该技术的发展趋势,以期为我国环境生物技术的进一步发展提供参考。 1 环境生物技术的优势 环境生物技术是直接或间接利用生物或生物体降低或消除污染物,从而达到净化环境或生产有用物质的目的[6]。环境生物技术较其他技术与方法有 不可比拟的优越性,利用该技术处理后的最终产物大多是无毒无害的稳定物质,如CO2、H2O、N2和CH4等,有效避免了多次污染。例如,微生物可将污染物

现代生物技术在环境保护中的应用和前景(最新版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 现代生物技术在环境保护中的应用和前景(最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 (最新版) 摘要:针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术生态环境环境保护 1我国生态环境现状 目前我国由于工业“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。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以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。 (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

现代生物技术与人类生活

现代生物技术与人类生活 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

生物遗传进化和生态生物与环境环境保护

第四节环境保护 教学目标 1.了解野生动植物资源与人类的关系以及保护野生动植物资源的重要意义。了解我国野生动植物资源的状况,培养热爱祖国、热爱大自然的情感。 2.了解环境污染的现象以及危害,认识保护环境的必要性、迫切性和长期性。 3.了解我国为保护环境所制定的法律和采取的措施,从小树立环保意识,自觉参加保护环境的各种活动。 重点、难点分析 1.了解我国野生动植物资源的状况以及保护野生动植物资源的重要意义是本节教学的重点。近年来,我国政府重视保护野生动植物资源,各种媒体做了大量的宣传,学生或多或少地对我国野生动植物资源的状况以及保护有了一定的了解。这节课可以在这个基础上较详细地向学生介绍我国野生动植物资源的现状,特别要帮助学生认识保护野生动植物资源的重要意义。野生动植物资源不仅与人类目前的生活和生产活动有密切的关系,还与人类的可持续发展有密切的关系。野生动植物不仅可以丰富美化我们的环境,它们还是人类的朋友。在地球这个大家园中,应该有它们的生存空间和位置。人类应该与野主动植物共同生存。面对目前野生动植物资源种类、数量不断减少的现状,教师在教学过程中要帮助学生建立宣传、保护野生动植物资源是我们每个人的责任的意识。 2.环境污染的问题也是本节的一个重点,同时还是一个难点。教学中可以结合学生了解的有关环境污染的情况与学生共同分析造成污染原因以及目前环境中存在的一些不正常的自然情况与环境污染的关系,认识国家大力宣传并采取措施治理环境污染的必要性与紧迫性。 教学过程设计 本小结教学可以结合观看有关环境污染的挂图、图片或录像,教师组织学生分几个问题讨论进行。 引言通过学习我们已经知道人类的生活离不开环境,这个环境是由各种生物因素和非生物因素共同组成的。但是长期以来,由于人类对环境资源利用的不合理或者人类生产生活方式的不合理带来了许多环境问题,如生物资源的减少,环境污染等等。因此,我们要保护环境,保护野生动植物资源,防止环境污染成为其中两项及其重要的任务,这已经成为全人类的共识。 -、我国的野生动植物资源: 1.看挂图和图片,观看录像,介绍我国珍稀动植物。

微生物对环境保护的作用

微生物对环境保护的作用 通过这学期的环境保护课程的学习,我知道了环境保护对现在我们赖以生存的地球极为重要。 微生物的定义:微生物的生命活动要求一定的外界环境条件,外界环境条件适宜时,微生物进行正常生长繁殖;不适宜时,则会使微生物生长受到抑制或发生变异,甚至死亡。不同的环境因素对微生物的影响不同;同一因素因浓度或作用时间不同,对微生物的影响也不一样;有的因素对某些微生物来讲是必需的,而对另一些微生物又是有害的,如好氧微生物必须在有氧条件下才能生长繁殖,而厌氧微生物在有氧情况下将会受到抑制。在有害因素中,有的起抑制作用;有的表现为杀菌作用。 我国生态环境现状:目前我国由于工业“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10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。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 现代生物技术与环境保护:现代生物技术是以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

现代生物技术在环境保护中的应用和前景

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

现代生物技术在环境保护中的应用和前景摘要:针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术生态环境环境保护 1我国生态环境现状 目前我国由于工业“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。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以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。 (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

生物与环境_环境保护教案

生物与环境保护教案 教学目标 1.了解森林、草原和野生动植物资源在环境保护中的重要作用以及资源现状和相应的保护措施,认识合理利用资源的重要性;了解我国的自然保护区,理解自然保护区的概念以及建立自然保护区的意义。 2.通过阅读教材和课外查找资料,培养学生自学能力和获取、选择信息的能力;通过对森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施的讨论,培养学生的表达能力、交流能力和分析能力。 3.通过了解我国丰富的野生动植物资源,渗透爱国主义教育;通过了解森林、草原和野生动植物资源的重要作用,渗透热爱自然的教育;通过认识保护自然的紧迫性,渗透责任感的教育。 二、重点、难点分析 1.森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施,是本节教学内容的重点知识,因为: (1)了解森林、草原和野生动植物资源的重要作用,是进行保护的前提,而只有清楚破坏森林、草原和野生动植物资源的因素,才可以采取相应的保护措施。保护森林、草原和野生动植物资源是自然保护的重要内容。 (2)这部分知识的教学,有利于培养学生的表达能力、交流能力和分析能力。(3)这部分知识内容之中,渗透着热爱祖国、热爱自然的情感教育。 2.自然保护区的概念和建立自然保护区的意义也是本节教学内容的重点知识,因为:自然保护区是国家(或省市)划出的加以保护的区域,用以保护自然和自然资源,特别是保护珍贵稀有的动植物资源,保护代表不同自然地带的自然环境和生态系统等。建立自然保护区,不仅可以保护珍贵稀有的动植物资源,而且能使这些动植物得到良好的繁衍和发展,另外也便于科学家们对于珍贵稀有的动植物资源进行研究,为引种、驯化等提供科学的依据和种源。所以,自然保护区有“资源库”之称,建立自然保护区是自然保护的重要手段。 3.“森林、草原和野生动植物资源的重要作用、破坏因素和相应的保护措施”知识的教学,由于学生对于这部分知识有一些感性的认识,并且理解起来不是很难,造成教学中不容易吸引学生,所以是组织教学的难点。教师可以让学生在预习教材的基础上,组织学生讨论、发表各自的看法,让学生参与教学,调动学生参与教学的兴趣。 三、教学过程设计 (一)、本课题的参考课时为一课时。 (二)、教学思路: 1.上课之前,要求学生预习教材内容,并可根据教材内容作相应的材料扩展,以便正式上课时讨论交流。 2.正式上课时,教师可通过复习生态平衡的概念以及对生态平衡的维持引入新课,提出“环境保护”的课题。同时指出保护环境一方面要防止环境污染,另一方面要对森林、草原和野生动植物资源进行保护。本节课主要研究对森林、草原和野生动植物资源的保护。

现代生物技术与环境保护

现代生物技术与环境保护 摘要:当今世界正面临着四大难题,包括粮食、人口、环境和资源,其中重点是环境问题,它关系到人类的外部生存条件的好坏。随着经济的发展、人口的剧增,人与自然环境的矛盾日益激烈,寻求两者之间的平衡与和谐成为人类深入探讨的问题。无疑,生物学中的现代生物技术的发展助推了人类解决这一问题的进程。 本文主要分析生物科学和环境保护的关系以及它对环境保护的作用。文章从我国的环境现状入手,论述了现代生物技术在治理大气、水、固体废弃物和土壤等方面的环境污染问题中的应用,从而使人们认识到生物技术与环境保护的密切关系以及大力发展生物技术的迫切性与重要性。 关键词:生物学现代生物技术生态环境环境保护 现代生物技术作为一门新兴技术,是21世纪高新技术的核心。首先,我们要对此一新兴技术做一个简单的了解。 一、现代生物技术概述 生物技术的发展可分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术,经历了从酿造技术到微生物发酵技术,再到基因工程技术的技术变迁。现代生物技术也称生物工程,是在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功,在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学。现代生物技术以现代生物学为基础,由多学科理论、技术和工程原理相互交叉融合而成,其发展依赖于微生物学、微生物遗传学、分子生物学、生物化学、化学工程学、计算机学等学科的发展。其主要构成内容为发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程和蛋白工程。现代生物技术在农业和社会生产上的应用日益广泛,在环境上,进行生物治理成为环境保护的根本出路。 二、我国目前的生态环境现状 在2011年4月23日,刊登在京江晚报上的题为《我国环境污染状况形势严峻》的文章指出:“目前我国的环境形势可以概括为这样四句话:局部有所改善,总体尚未遏制,形势依然严峻,压力继续加大。”确实,于2011年4月21日发布的中国环境宏观战略研究报告显示:我国 1.9亿人的饮用水有害物质含量超标;约1/3的城市人口暴露在超标的空气环境中;1.5亿亩的耕地因为污染而退化…… 1、土壤污染。如今我国的土壤污染主要有:一是重金属污染,据我国农业部进 行的全国污灌区调查,在约140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占 9.7%,严重污染的占8.4%。我国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t, 被重金属污染的粮食每年多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。二是有机污染,目前我国土壤的有机污染十分严重。广州蔬菜土壤中六六六的检出率99%,DDT检出率为100%。太湖流域农田土壤中六六六、DDT检出率仍达100%。三是放射污染,随着核技术在工农业、地质、科研等领域的广泛应用,越来越多的放射污染物进入到土壤中,直接或间接地危害人体。 2、大气污染。现在,全国二氧化硫年排放量高达1857万吨,烟尘1159万吨, 工业粉尘1175万吨,大气污染仍然十分严重。全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。全国47个重点城市中,约70%以上的城市大气环

最新整理高二生物生物科学与环境保护_1.docx

最新整理高二生物教案生物科学与环境保护 1.教学目标的确定 本节课是《稳态与环境》这一模块的最后一节,课标要求“关注全球性生态环境问题,概述生物多样性保护的意义和措施。形成环境保护需要从我做起的意识。活动建议:调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划。收集应用生物技术保护生物多样性的实例”同时还承担着对本模块知识的最后总结这一任务。通过对本节内容的学习增强学生的环保意识建立“可持续发展”的思想。其中概述生物多样性保护的意义和措施是本节教学的重点和难点。 2.--思路 3.教学实施的程序 学习阶段 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 引入课题 通过播放音像资料,如《地球之歌》展示全球环境问题。 学生进行分析、讨论、交流。 通过音像资料,引起学生学习的兴趣,导入课题。 全球性生态问题 通过图片展示全球性生态问题并指出我们的家园面临威胁,并提出问题,组织学生讨论交流看法。 1这些环境问题影响到你的生活了吗? 2你平时的行为是否影响到这些环境问题?

3现在你如何理解“人定胜天”这句话? 针对老师提出的问题,联系自己周围环境的改变学生分组讨论。各小组选派代表陈述观点。 联系实际激发学生的环保意识,纠正其错误的观点。 生物多样性的价值 联系学生的回答,引出生物多样性的概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。 提出问题:生物多样性包括的层次? 通过对问题:为什么保护生物多样性?的讨论,引出生物多样性的价值。 展示有关冬虫夏草、红豆杉的图片讨论它们的药用价值,从而指出生物多样性的直接价值。引导学生分析三副漫画“大树的哭泣”、“小鸟找家”、“大水后的感想”,强调生态系统中生物之间的联系,组织学生讨论生物多样性的间接价值。同时引导学生理解不知名的生物还存在潜在价值。 展示红树林、野生稻的图片和内容介绍,让学生尝试讨论:红树林、野生稻有哪些价值? 学生回忆有关进化的内容,进一步理解生物多样性的概念。 学生对图片和漫画进行分析和讨论理解生物多样性的价值。 学生通过对已学知的回忆建立知识之间的联系。 结合图片、漫画和课件的演示突破本节课的重点内容:生物多样性的价值。 保护生物多样性的措施 指出我们需要通过基因、物种、生态系统这三个层次对生物多样性进行保护。通过课前预习、收集资料,让学生讨论有关问题:生物多样性的保护措施有哪些? 课前预习收集生物多样性保护的有关措施,课上讨论。

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