第8章 酶在环境保护方面的应用-08-2014资料
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酶在环境保护方面的应用材料与化工学院生物工程摘要:随着科学技术的迅速发展,人类赖以生存的环境质量,是目前举世瞩目的重大问题。
对日益严峻的全球化环境污染问题,酶在环保方面的应用日益受到关注,呈现出良好的发展前景。
为环境保护污染治理提供了新的技术手段。
本文介绍了酶工程基本技术,包括酶制剂的生产、酶的分离纯化,酶的固定化技术、酶的改造和修饰等,综述了酶在环境保护方面,包括水净化、石油和工业废油的处理、白色污染的治理和环境监测等方面的研究和应用现状。
关键词:酶工程;环境保护;环境监测;废水处理;可生物降解材料开发;石油和工业废油人类的生产和生活与自然环境密切相关,随着科学技术的不断发展,地球环境由于受到各方面因素的影响,正在不断恶化,人类开发利用自然资源的能力和范围不断扩大,随之而来的环境污染问题也越来越严重,已经成为举世瞩目的重大问题。
环境污染已成为制约人类社会发展的重要因素,我国每年排放大量废水(416亿t)、废气和烟尘(2000万t)以及固体废弃物(i000亿t),污染达到相当严重的地步。
因此环境保护问题越来越受到人们的重视。
20世纪以来,在化学和生物学之间的交叉地带形成的生物技术占据了重要的地位,在工业、农业、医药、食品等方面得到了广泛的应用,并对解决当代资源、能源、环保等多方面问题起着举足轻重的作用。
而作为生物工程的重要组成部分,酶和酶工程受到生物化学工作者的重视,几种新兴的技术产业已成为优先发展的高科技领域。
一、酶工程基本技术1.酶制剂的生产酶的来源主要有植物、动物和微生物。
最早酶多从植物、动物组织中提取,目前广泛使用的动物酶有猪胰蛋白酶和胃蛋白酶等,植物来源的酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、麦芽淀粉水解酶、大豆脂肪氧化酶等。
但大多数酶由微生物生产,因为微生物种类多,几乎所有的酶都能在微生物中找到。
由于微生物容易培养、繁殖快、产量高,故可在短时间内大量生产。
连续发酵生产可以提供经济有效的酶制剂产品。
酶在环境保护方面的应用酶在环境保护方面的应用随着人类社会的不断发展,环境问题日益突出,在这个背景下,寻找可持续的资源利用和环境保护措施成为当务之急。
酶作为一种重要的生物催化剂,具有高效、专一、环境友好等特点,被广泛应用于环境保护领域。
本文将围绕着酶在环境污染治理、废弃物处理和资源回收利用等方面的应用,探讨酶在环境保护中的作用和前景。
首先,酶在环境污染治理方面发挥着重要的作用。
例如,酶可以用于生物解决纺织品染色废水中的色素。
传统的纺织废水处理工艺往往需要大量的化学药剂和高昂的能耗,而酶可以在温和条件下针对不同类型的染料,选择性地降解其结构,从而实现废水的降解净化。
此外,酶还可以作为生物催化剂降解含氮废水中的氨氮和硝氮,减少对自然水体的污染。
其次,酶在废弃物处理方面也发挥着重要的作用。
目前,城市生活垃圾和农业废弃物处理成为了全球普遍面临的问题。
酶可以用于生物转化和分解这些废弃物,使其成为宝贵的资源。
例如,通过酶解酵素的作用,可以将废弃的食品和农业残渣转化成生物沼气和有机肥料。
这不仅减少了废弃物处理的成本,还实现了能源和土壤肥力的回收利用,促进了可持续农业的发展。
再次,酶在资源回收利用方面具有巨大的潜力。
资源回收利用是实现可持续发展的重要手段之一。
酶可以用于从市政废水中回收和提取有价值的物质,比如有机酸、蛋白质等。
此外,酶还可以用于从工业废水中回收金属离子等有价值的金属资源。
这种废弃物转化为资源的过程,不仅有利于环境保护,还有助于资源的永续利用,减轻了对自然资源的压力。
然而,酶在环境保护应用中仍面临一些挑战。
首先,酶的稳定性和活性在恶劣环境下容易受到影响,需要寻找更为稳定活性的酶或改进现有酶的性能。
其次,酶作为生物材料,生产成本相对较高,如何提高酶的产量和降低成本是一个亟待解决的问题。
此外,酶的应用受到市场需求和政策法规的影响,在酶的市场规模和产业化方面还需要进一步拓展。
综上所述,酶在环境保护方面的应用具有广阔的前景和重要的意义。