环境生物技术.

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。

环境生物技术环境生物技术是近些年来备受关注的一个领域。

随着环境污染问题的日益严重，人们开始寻找新的途径来解决这一问题。

环境生物技术的发展，提供了一种非常具有前景的解决方案。

什么是环境生物技术？环境生物技术是一种利用生物学原理和技术来控制、修复和改善自然环境的方法。

这一技术主要将生物体的能力和环境功能相结合，以实现保护和修复环境的目的。

该技术通过利用微生物和其他生物活动，降解和去除有害物质，修复受损的生态系统，并维护和保护自然资源。

环境生物技术的应用范围非常广泛，包括废水处理、土壤修复、环境监测、环境保护等领域。

环境生物技术的应用领域环境生物技术的应用领域包括废水处理、土壤修复、环境监测和环境保护等。

在废水处理方面，环境生物技术被广泛应用于废水处理厂和污水处理设施。

该技术通过运用微生物降解和去除废水中的有机物、氮和磷等有害物质，达到对废水进行净化的目的。

在土壤修复方面，环境生物技术可以帮助人们去除土壤中的有害物质，使污染土壤变得适合植被生长。

这种技术非常适用于修复受损的农田和化工厂周边的污染土地。

在环境监测方面，环境生物技术可以监测大气、土壤、水体和生物资源等领域。

通过利用生物学技术，可以更准确地监测环境中的各种有害物质，同时也可以追踪和评估生物资源的变化情况。

在环境保护方面，环境生物技术通过维护和保护自然资源，使环境变得更加健康和可持续。

该技术可以通过增加生态系统的多样性和稳定性，减少环境污染和生物多样性的丧失。

通过环境生物技术的应用，环境质量得以提高，生态系统的健康得以维持，同时也保护了人类的健康和安全。

环境生物技术的特点和优点环境生物技术具有一系列独特的特点和优点。

首先，该技术对环境资源的需求非常低。

相比于传统的环境修复技术，环境生物技术不需要大量采集和使用原材料，更不需要大量能源的消耗。

因此，该技术有助于减少环境对资源的依赖和消耗，进而减轻对环境的负担。

其次，环境生物技术能够提高环境修复的效率。

环境生物技术（一）生物技术的内容基因工程：在基因水平上操作并改变生物遗传的技术，它的核心是重组DNA 技术。

细胞工程：应用细胞培养、细胞融合等细胞生物学方法，以改善品种，生产生物制品及其组分的技术。

酶工程：在一定生物反应装置中利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术。

发酵工程：培养活细胞以取得生物体或代谢产物的技术。

蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。

染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。

生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。

生物反应器：利用酶或生物体（微生物、动植物细胞）具有的功能，在生物体外进行化学反应的装置系统。

（二）、环境生物技术环境生物技术的定义可以由生物技术的定义延伸扩展而获得，即直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。

二、环境生物技术的研究内容第一层次-现代环境生物技术，是指以基因工程为主导的现代污染防治生物技术．如构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌，创造抗污染型转基因植物等。

这一层次知识密集，为快速、有效地防治污染开辟了新途径，使解决日益出现的大量环境难题成为可能。

第二层次是指传统的废物生物处理技术，如活性污泥法、生物膜法，及其在新的理论和技术背景下产生出的强化处理技术和工艺，如生物流化床、生物强化工艺等。

这是目前广泛使用的治理污染的生物技术，仍在不断强化和改进，已为控制现时的环境质量起到了极其重要的作用。

第三层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术，如氧化塘、人工湿地和农业生态工程等，其特点是最大限度地发挥自然界的生物环境功能，投资运行费用少，易于操作管理。

三、环境生物技术的应用环境生物监测：监测追踪污染物(精确、敏感、即時)生物修复：大气污染的治理,水污染的治理,污染土壤的生物修复污染生物预防清洁生产、绿色技术、降低污染：转基因植物增加抗病虫害，減少农药使用生物燃料、生物塑胶重点研究范围：（1）解决基因工程菌从实验室进入模拟系统和现场应用过程中，其遗传稳定性、功能高效性和生态安全性等方面的问题；（2）无害化或无污染生物生产工艺技术研究，如生物制浆、生物絮凝剂、生物冶金等；（3）生物反应器和固定化技术高效处理废水的工业应用研究；（4）废物资源化和能源化研究，利用废物生产单细胞蛋白、生物塑料、生物肥料以及甲烷、氢气等；（5）发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术。

《环境生物技术》一、课程基本信息课 程 编 号：2522310课程中文名称：环境生物技术课程英文名称：Environmental Biotechnology课 程 类 型：(专业限选课)总 学 时：36+18 理论学时：36 实验学时18学 分：2适 用 专 业：生物技术先 修 课 程：普通生物学/2531000，生物化学/2501030，微生物学/2580030开 课 单 位：生命科学学院二、课程性质和任务 《环境生物技术》是一门生物技术专业的选修课。

通过本课程的学习，可使学生了解环境生物技术的全貌、最新成果和发展方向，初步了解污染物的类型与一般特征，掌握废水、废气、固体废弃物等生物处理的基本原理和基本工艺；了解污染土壤和水体的生物修复技术及其基本原理；了解污染预防及环境生物检测基本技术；了解生物能源、生物源表面活性剂和生物农药的应用及生产工艺。

达到拓展学生视野的目的，并为今后从事废物、废水生物处理、污染场地生物修复和生物活性环保产品开发等工作提供相关的理论知识背景。

三、课程教学目标 在学完本课程之后，学生能够了解： 1. 了解污染物的类型及环境行为，污染物对生物的影响； 2. 了解污染与净化指标，污染物的在生物体内的转运与转化； 3. 了解微生物动力学； 4. 熟悉废水的生物处理技术； 5. 了解污染环境的生物修复技术； 6. 了解生物技术与资源开发； 7. 掌握基本的环境检测技术。

四、理论教学环节和基本要求 （一）绪论 1. 环境的概念及分类 2. 全球环境问题 3. 现代环境生物技术的发展史 4. 环境生物技术的作用及市场状况 本章的重点：环境问题 本章的难点：环境的内涵 （一）环境中的微生物 1．了解大气中的微生物、水体中的微生物、土壤中的微生物、极端环境中的微生物的分类； 2．掌握微生物的检测方法； 3．了解微生物与碳、氮、磷、硫物质循环。

本章的重点是：环境微生物的分类。

本章的难点是：微生物与碳、氮、磷、硫物质循环。

简析环境污染控制中环境生物技术的应用环境生物技术是为改善生态环境而发展起来的一种新兴技术，它通过利用生物自身的特性，将污染源与生物体相结合，以达到净化环境的目的。

它不仅可以有效地控制污染物的排放，同时也可以保护自然环境，提高生态系统的稳定性和复原能力。

首先是生物过滤技术。

生物过滤技术是以生物体为媒介，利用生命活动来净化空气、水、土壤等环境中的污染物。

它的原理是利用生物体上的微生物对污染物的吸附、降解、转化等作用，使污染物得以净化。

例如，采用水生植物如莲花、鱼尾草等植物种植的人工湿地可以去除废水中的重金属、氮、磷等有机污染物；在废气处理中，利用生物过滤器可以去除空气中的有机物、硫化氢、苯等有害气体。

第二是微生物法。

微生物法是利用特定微生物对污染物的吸附、降解、转化等作用来净化环境的一种技术。

常见的微生物包括细菌、真菌、藻类等。

例如，利用固定生物反应器（FBR）等技术将这些微生物与废水混合，在生物体内进行有机物的氧化降解反应。

这样，有机物被微生物利用为能量和生物量，从而将其转化为无害物质，达到净化废水的目的。

第三是生物降解技术。

生物降解技术是利用微生物等生物体对有机污染物的吸附、降解、转化等作用来消解污染物的过程。

生物降解技术的应用领域非常广泛，除了处理废水、废气等环境污染物的降解外，还可以用于土壤修复和垃圾处理等方面。

例如，采用土壤生物降解技术将污染土壤埋入地下，利用地下微生物对有机物进行吸附、分解和转化，从而达到净化土地的目的。

总之，环境生物技术在环境污染控制中发挥了重要的作用，不仅可以净化环境，同时也可以提高生态系统的容忍度和稳定性。

随着科技的不断进步和技术的不断发展，相信环境生物技术在污染控制领域中的应用会越来越广泛，取得更为显著的效果。

名词解释:SVI:污泥体积指数。

是评价污泥絮凝性能的重要指标，指单位质量污泥所具有的容积。

SVI=SV*10/MLSS。

污染物降解动力学：研究污染物降解速率与污染物浓度、生物量浓度、温度、pH等理化因素间定量关系的一门学科。

RAPD：随机扩增多态性DNA。

是一种建立在PCR基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。

利用合成的随机引物（一般为8~10个碱基）对基因组DNA进行PCR扩增，然后电泳检测PCR产物的多态性。

环境基因组:基因组中环境应答基因的总和。

DGGE：变性梯度凝胶电泳。

FISH：荧光原位分子杂交。

混合悬浮固体（MLSS）：1L活性污泥中含干固体的毫克数。

问答：“蓝白斑”原理:进行阳性重组子筛选和鉴定的方法。

一般情况下，当载体进入受体细胞后，载体质粒（pUC）中的半乳糖苷酶基因N端前146个aa编码区，可与受体细胞中含β-半乳糖苷酶LacZ基因C端的875个aa编码区结合，通过“α互补”形成LacZ基因的全序列，从而正常表达出半乳糖苷酶。

当目的基因未插入载体时，载体中无活性的146个aa编码区完整，可与受体细胞形成“α互补”，表达出完整的半乳糖苷酶，降解X-gal，菌落呈蓝色。

当目的基因插入载体时，载体中146个aa编码区被破坏，无法与受体细胞形成“α互补”，无法表达出完整的半乳糖苷酶，X-gal不被降解，形成白色菌落。

白色菌落即为筛选出的阳性重组子。

DNA变性：DNA复性：应用：PCR，DNA测序，分子克隆，分子杂交等。

分子克隆：采用人工的方法将一个基因的片段插入到载体DNA中，构成重组DNA分子，再将它转入受体细胞中复制扩增，即进行无性繁殖的过程，是基因工程的核心技术。

内容包括基因分子与合成，DNA重组与转化，阳性重组子的筛选与鉴别，外源基因的转录与表达。

一般的操作流程：抽提目标DNA->PCR扩增目标DNA->DNA重组->转化阳性重组子（用重组DNA转化受体细胞，用Ca离子预处理，通过蓝白斑实验筛选和鉴别阳性重组子）->基因工程下游技术。

环境生物技术原理与应用
环境生物技术是应用生物学原理和技术手段来解决环境问题的一种技术。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 生物降解：环境中存在大量有机物和污染物，通过生物降解可以将其转化成无毒或者低毒的物质。

生物降解的原理是利用微生物的代谢能力和酶的作用来分解和降解有机物。

2. 生物吸附：生物吸附是指微生物或者其他生物体对环境中的污染物质进行吸附和去除。

通过微生物的细胞表面结构和电荷特性，可以将污染物质吸附在生物体表面从而实现去除。

3. 生物转化：生物转化是指利用微生物的代谢能力将有机废弃物或者污染物转化成有用的物质。

例如，通过厌氧发酵可以将有机废弃物转化成甲烷等可再生能源。

4. 生物修复：生物修复是指利用生物体或者生物技术方法修复被污染的环境。

通过植物的根系吸收和转运污染物质，微生物的分解和降解能力，可以修复受到有机物、重金属和放射性物质等污染的土壤和水体。

环境生物技术的应用主要涉及以下几个领域：
1. 废水处理：利用微生物和植物等生物体降解有机物和去除重金属等污染物质来处理废水。

2. 土壤修复：通过植物修复和微生物降解等生物技术手段来修
复受到有机物和重金属等污染的土壤。

3. 大气净化：利用微生物和植物等生物体吸附和降解有害气体来净化大气。

4. 垃圾处理：利用微生物降解和转化等生物技术手段处理有机废弃物和垃圾。

通过环境生物技术的应用，可以实现废水、土壤和大气等环境的净化和修复，从而保护环境、提高资源利用效率和降低污染物对人类健康的影响。

环境生物技术–3–4简介环境生物技术是一门综合性学科，它将生物学、工程学和环境科学等多个学科相结合，利用生物技术手段来解决环境问题和提高环境质量。

环境生物技术主要包括环境微生物学、环境基因工程、环境生态学和环境生物资源管理等方面的内容。

本文将介绍环境生物技术在环境污染治理、资源回收利用以及生态修复等方面的应用。

环境污染治理环境污染是当今社会面临的重要问题之一，而环境生物技术在环境污染治理方面发挥着重要的作用。

环境微生物学是环境生物技术中的重要分支，它研究微生物在环境中的分布、代谢和功能，并利用微生物来降解和清除污染物。

常见的环境污染物包括有机物、重金属和农药等。

对于有机物的降解，利用微生物菌群进行生物降解是一种较为常见的方法。

微生物菌群能够产生特定的酶，通过酶的作用将有机物分解为无害的物质。

例如，土壤中的某些细菌能够降解石油类物质，这对于处理石油泄漏引起的污染非常重要。

在重金属污染治理方面，环境基因工程技术是一种有效的方法。

通过基因工程手段，可以构建具有特定吸附能力的微生物，用于去除水体和土壤中的重金属离子。

这些微生物能够吸附并固定重金属，从而减少其在环境中的浓度。

此外，环境生物技术还可以应用于农药污染的治理。

通过利用微生物菌群和植物的共生关系，可以有效地降解农药，并减少其在土壤中的残留量。

这对于农田环境的保护和农产品质量的提高具有重要意义。

资源回收利用环境生物技术还可以应用于资源回收利用领域，将废弃物转化为有价值的物质。

一个典型的例子就是生物能源的生产。

利用生物质资源，可以通过发酵过程将其转化为生物能源，如生物气体和生物酒精。

这不仅可以减少对传统化石能源的依赖，还可以有效地处理废弃物，达到资源的循环利用。

另外，环境生物技术还可以应用于废水处理和废气处理。

环境微生物学研究了水体和土壤中的微生物群落结构和功能，可以利用这些微生物来降解和处理废水中的有机物和重金属，以及减少废气中的有害物质排放。

这不仅可以减少对自然资源的消耗，还可以改善环境质量。

生物工程知识：环境生物技术——应对环境问题的生物解决方案随着人类社会的不断发展，环境问题逐渐凸显，如全球变暖、水资源短缺、大气污染等。

这些问题非常复杂，不仅需要社会各界共同努力，同时也需要科学技术的支持。

在这些科学技术中，生物工程是能够有效应对环境问题的一种重要手段，其中环境生物技术是其中的一个重要分支。

环境生物技术通过利用微生物、植物、动物等生物体，将它们在生态系统中的自然功能进行优化和利用，以达到预期的环境目标。

这些生物可以通过生物降解、生物吸附、生物转化等过程，降低环境中有害污染物浓度，改善生态系统健康，从而为环境保护和可持续发展做出贡献。

首先，最广泛应用的环境生物技术之一是生物降解。

生物降解是指微生物在生物转化过程中将有机污染物质分解为无机化合物，该过程还被称为微生物降解。

例如，石油污染可以通过微生物降解来清除，微生物可以将石油中的碳氢化合物分解为小分子化合物，其分解产物中大部分是二氧化碳和水，这些产物无害于环境或生物体的生命。

相对于传统的物理和化学清洗方法，生物降解具有优点，它不会在环境中留下残留的有害物质，而且还可以有效降解难以处理的有机物，这使得其在环境治理中具有广泛的应用前景。

其次，环境生物技术还可以利用生物物种来增强污染物的生物吸附能力。

植物和微生物中普遍存在吸附有机物和无机物的能力，这些能力可以通过生物技术进行增强。

例如，金属离子对生态系统有害，但是利用微生物技术可以将这些金属离子转化为不活性或缓慢释放形式，从而减少其影响。

这种技术还可以通过细菌、真菌和藻类等利用吸附作用减少有害物质的浓度，从而降低污染物排放。

最后，环境生物技术还可以利用生物生态系统，例如湿地和森林等，以生物转化作用来减少有害物质浓度。

古老的天然技术，如重金属和有机化合物的自然挥发、细菌和真菌的分解和转化、动物的消耗等，都能通过生物生态系统有效地消除许多污染物，例如酚类、重金属和甲醛等危害物质。

通过建立合适的生物生态系统，可以使排放的有害物质被吸收和转换，从而改善生态系统的健康水平。