环境生物技术的发展和应用

环境生物技术及其应用

环境是人类赖以生存的基础，环境生物技术则是指将生物学、环境科学和工程学等知识融合，通过开发和利用生物资源来解决环境问题的技术。环境生物技术在环境保护、资源开发和利用等方面有着广泛的应用前景。

一、环境生物技术的发展历程

自人类工业革命以来，工业、农业、城市化等活动的快速发展造成了严重的环境问题，全球环境的恶化和污染日益严重。为解决这些问题，人们开始探索和研究环境生物技术。

20世纪60年代，在污水处理和污染物去除方面，人们首次尝试利用微生物进行生物处理。之后，环境生物技术不断改进和发展。随着分子生物学、基因工程、计算机等技术的逐步应用，环境生物技术不断发展壮大，成为当今环保领域发展的重要分支。

二、环境生物技术的应用

1. 污染物降解

通过利用许多生物，如菌类、微藻以及光合细菌，可以有针对性地降解各种有机和无机污染物，如石油、化学工业废水、纺织业废水、农业化学品和重金属等。

2. 废物和废水处理

环境生物技术在污水处理中已经得到广泛应用。通过使用生物反应器或池塘、湖泊等，可以达到有效处理污水的目的。此外，利用微生物降解废物，可以减轻垃圾填埋场的压力，并改善生活垃圾处理的环境。

3. 土壤修复

环境生物技术在土壤修复中也有重要应用。通过运用生物吸附、生物降解、生物复合修复等手段，有效地修复了土壤中的重金属、有机化合物和植物营养物质等污染物，从而提高了土地的质量，使其可以更好地支持种植和生长植物。

三、环境生物技术的发展趋势

随着生物技术发展的加速，环境生物技术的应用前景广阔。未来环境生物技术将在以下方面得到更多应用：

1. 智能化

随着计算机技术和人工智能的发展，环境生物技术将更加智能化。如利用遥感技术监测水质，利用大数据分析各种污染物的分布以及环境变化预测等，在环境生物处理上实现智能驱动。

2. 集成化

环境生物技术将逐步实现“一体化”处理。即在生物修复、污水处理、固体废物处理等方面，融合多种生物技术手段，形成更加综合、高效的处理系统。

1 生物技术在环境污染治理中的应用

摘要：生物工程研究的内容是生命科学，生物技术在环境污染治理中具有效率高、成本低、无二次污染等显著优点。因此，应用生物技术解决目前日益严重的大气污染、水质污染、固定物污染有着无可比拟的作用，特别是在自然生态修复中发挥了巨大功效。本文简述的就是近年来生物技术在环境污染治理中的发展及应用和生态修复中的作用。

关键词：生物技术、环境污染，治理应用

在经济腾飞的几十年，由于忽视了发展中的环境保护，导致环境污染极为严重，我国也成为世界上环境污染最严重的国家之一。

近年来，随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展，现代生物技术和环境工程技术相结合的环境问题凸现密切联系，特别是对于寻求低成本解决环境问题的发展中国家具有极大的潜力。

1、生物技术概况

现代生物技术是利用生命有机体来发展新产品或新工艺的一种技术体系。目前生物技术应用到农业、医药、卫生、食品工业和化学工业的发展，并在解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中起到了重要作用。

利用生物技术治理环境污染的方法与化学、物理等其它技术比较，生物技术具有效率高、成本低、反应设施简单，以及无二次污染 2 等显著优点，能有效的遏制生态恶化趋势，促进自然资源的可持续利用。生物技术是最安全和最彻底消除污染的方法。同时还可以增强自然环境的自我净化能力，是有机废物“资源化”的首选技术，将有机物转化为沼气、酒精、有机材料和蛋白等，能改造传统生产工艺，实现清洁生产过程的生态化或无废化。

2、生物技术在环境保护中的作用。

2.1生物技术在废气净化处理中的应用

目前采用的方法有生物过滤，生物洗涤和生物吸附法等，国内外运用现代生物技术对废气净化处理得到了较为理想的效果。如美国学者利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著，而且不产生二氧异臭；德国研究者利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体，硫化氢去除率90%；我国科研人员利用生物膜填料塔对橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气处理试验结果表明：生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的，当运行条件控制适当时，净化效率可保持在90%以上，能够实现达标排放，且投资省，运行费用低。

环境生物科学的应用及发展前景

环境生物科学是21世纪国际生物技术的一大热点，兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理中，主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物，是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其处理污染物通常能一步到位，最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。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、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面，环境生物科学都发挥着极为重要的作用。

随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展，环境生物科学本身也将更加成熟。

1 环境生物科学 在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前主要采用以下方法：

（1）生物过滤法 生物滤池内部填充活性填料，废气经加压预湿后从底部进入生物滤池，气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜（微生物）接触，被生物膜吸收，最终被降解为水和二氧化碳或其它成分，处理过的气体从生物滤池的顶部排出。

（2）生物洗涤法 生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段，通常由一个装有填料的洗涤器（吸收设备）和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器（再生反应器）构成废气从吸收设备底部进入，向上流动，与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行。

（3）生物滴滤法 生物滴滤法是在生物吸收法基础上进行的改进，集合了生物过滤法和生物吸收法两种工艺的优点，生物吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。滴滤池内装有填料，填料表面被生物膜覆盖。循环水不断喷洒在填料上，废气通过滴滤池时，气体的污染物被微生物降解。

现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用

现代生物技术具有无二次污染、效率高且成本低等优势，在生态环境及污染处理中发挥着重要的作用。基于上述背景，本文简要概述了现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的必要性，并探讨了具体应用措施，以期能提升我国生态环境质量，降低环境污染造成的不良影响。

标签：现代生物技术；生态环境；污染治理

现阶段，我国环境问题较为突出，环境污染成为制约经济发展的重要因素之一，因此改善生态环境，提高环境污染治理效果已成为政府工作的重心。在生态环境工作开展过程中，相关部门及人员必须结合当前环境问题现状，合理应用现代生物技术，为我国经济发展营造良好的环境。

1 现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的必要性

①我国环境污染日趋严重，在经济快速发展的同时，我国环境问题日渐严峻，其中大气污染、海洋污染、全球变暖和酸雨污染等问题严重影响着社会的进一步发展。政府部门必须合理利用先进技术，开展有效的环境治理工作；

②现代生物技术优势明显，现代生物技术作为一种新的技术体系，以生物科学及相关工程原理为基础，重点利用生物有机体及其组成，以此在污染治理过程中对生态环境进行不同程度的恢复，从而在降低治理成本获取可观经济效益的同时，推动了生态文明建设，环境效益尤为明显。

2 现代生物技术在生态环境及污染治理中应用有效措施

2.1 合理利用现代生物技术，提高重金属吸收能力

随着工业生产和化学领域的不断发展，矿产资源的需求量不断增加，而矿产资源中含有大量的重金属物质，如不加以有效控制极易对环境造成严重污染。重金属物质会严重影响作物生长、地下水水质和农产品质量，给人类身体健康造成巨大威胁，同时重金属物质隐蔽性较强，并且不具备生物降解性，在很大程度上增加了重金属污染的修复难度。传统治理方法虽然可暂时缓解重金属造成的危害，但是极易导致二次污染，很难从根本上解决污染问题，因此在重金属污染治理过程中引入现代生物技术至关重要。例如在我国某市环境污染处理工作开展中，工作人员利用转基因方式培育新型植物，该类植物具有修复受多种重金属污染的土壤的能力，并且有效提升了植物吸收重金属污染源的有效性。同时，该地区汞污染较为严重，工作人员针对这一特殊情况，选择黄杨为实验树种，将某种基因引入到黄杨之中，提升黄杨的抗汞能力，为当地重金属污染治理提供保障。