环境生物技术导论

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第一章 环境生物技术概论ppt

第一章 环境生物技术概论ppt
抗虫、抗逆及品质改良方面发挥了十分 重要的作用。
C:新的技术正得到重视和发展
通 过 胚 胎 干 细 胞 获 得 转 基 因 小 鼠 的 示 意 图
囊 胚 细 胞 转 染 法 或 的 基 因

杂 瘤 细 胞 制 备 单 克 隆 抗

• 现代生物技术已在农业、医药、轻工业、 食品、环保、海洋和能源等许多方面得 到广泛应用,同时,现代医药生物技术、 现代农业生物技术等一些新型产业正在 迅速形成。
美元左右投资,且耗时15年左右,同时开发成 功的新药只能在专利期内带来巨额利润,但世 界各国普遍存在专利期少于15年现状(美国5 年),因此需要制药公司不断研发创新。
E 现代生物技术产品不断增加
• 生物技术制药 • 动物胚胎移植 • 世界上已有200多家家畜胚胎移植公司,
每年牛胚胎移植20万头。 • 克隆技术应用 • 克隆宠物正成为新的商机。如克隆猫
现代生物技术发展史上的重要事件
2)经典的划分方法有四个阶段:
• 古老生物技术阶段 公元前6000-17世纪 • 初期生物技术阶段(17世纪-20世纪40年代) • 以了解微生物在发酵过程中的作用为标志。发酵过程
处于非无菌状态,过程简单,生产设备要求不高,规 模一般不大。 • 近代生物技术阶段(20世纪40年代-70年代) • 标志:抗生素工业兴起 无菌操作 规模大 设备要求较 高 • 特点:产品类型多、技术要求高、规模巨大、技术发 展速度快 • 现代生物技术阶段(20世纪70年代至今) • 标志:DNA重组技术的建立
• B:生物技术产业迅速形成并崛起。
• 生物技术产业最早起源于美国,仅1980-1983年 间成立了200家,到1985年,有400多家,2004 年已有1300家。欧洲800多家,日本300多家, 中国多家。

环境生物技术整理资料

环境生物技术整理资料

环境生物技术整理资料环境生物技术资料1.环境生物技术的研究内容环境生物技术是近20年来发展起来的一种由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科。

广义的环境生物技术涉及的面很广,凡自然环境中涉及环境控制的一切与生物技术有关的技术,都可归纳为环境生物技术。

环境生物技术的研究内容按国内专家、学者的观点将其分为3个部分或3各层次:第一层次为现代环境生物技术,是指以基因工程为主导的近代防治污染生物技术,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,创造抗污染型转基因植物等。

这一层次知识密集,为快速、有效地防止污染开辟了新途径,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出的一系列废物强化处理工艺。

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及其重要的作用。

第三层次主要包括氧化塘、人工湿地和农业生态工程等。

其特点是最大限度地发挥自然界的生态环境功能,投资运行费用少,易于操作管理。

从国内外的研究与应用现状可以发现,目前环境生物技术最有应用前景的领域是高效的废物生物处理技术、废水生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术以及可降解材料的生物合成技术。

为了更清楚的了解环境生物技术在这些领域的研究内容,这里以污染场地的生物修复为例进行介绍。

生物修复是一种采用生物技术,对已被污染物污染或由于生态系统的管理不善而被破坏的区域进行恢复的救急方法。

目前,生物恢复的优先研究内容包括5个方面:(1)探讨在环境变化和新的生存压力下,微生物系统在结构和动力学方面的反应;确定生化机理,包括参与污染物好氧,特别是厌氧降解的酶的作用途径(2)深入了解微生物遗传学,以提高微生物降解污染物的能力(3)对新的生物补救技术进行微观和宏观系统的实践研究,从成本和效率角度确定技术的实际可行性,并建立长期区域性研究的基地(4)不断开发、试验和评价一些创新的生物技术,如用于现场监测生物补救的传感器,生物补救中的生物过程模型以及生物补救效能的可靠评价方法。

环境生物技术整理

环境生物技术整理

环境生物技术整理考试时间: 地点:第一章绪论1.环境生物技术存在的问题及前景。

问题:1)反应速度不如化学法快,并且反应器及占地面积均较大。

2)在运行中又是会产生污泥膨胀和流失,剩余污泥也很难处理。

3)对原水水质有一定的要求,否则将会妨碍微生物的生长。

4)对于一些人工合成物,特别是难生化降解的物质,常见的微生物尚无能为力。

5)活的有害菌体从实验室泄露到环境中会造成不良后果。

6)大规模工程微生物的应用可能影响生态系统。

前景:1)和环境生物技术相关的潜在产业范围几乎是无限的,最突出的一个领域就是关于废弃物的处理。

所有商业性生产都会产生垃圾,许多情况下这些垃圾是可以生物降解的。

2)生物清洁剂如酶清洁剂在制药业和酿造业中处理加工机器中的有机残余物。

3)生物传感器的应用发展为制造业、工程设计、食品和饮料行业带来机会,广泛应用于多种过程的监测,尤其是在污染的评估和污染控制领域。

4)环境生物技术具备生态友好和经济有效的特点,是一种极具前景的生产方法。

第二章环境污染及其治理基础1、大气污染:有害、有毒气体和悬浮物质介入大气中,其浓度超过了大气环境的容许量,致使大气质量恶化,对人类及动、植物产生直接或间接危害的现象。

污染物类型:煤炭型、石油型、混合型、特殊型:事故性泄露或人为排出有毒害气体水体污染:人类在生产、生活过程中产生的有害、有毒物质进入水体,其量超过了水体的自净能力,引起水质恶化,降低了水的使用价值,造成对环境、人体和其他生物的危害现象。

类型:分为生理性污染(感官性污染)、物理性污染、化学性污染、生物性污染土壤污染:污染物在土壤中的累积浓度超过土壤环境容量,引起土壤质量恶化的现象。

土壤污染源:农药和化肥的使用、污水灌溉、废渣侵蚀、大气和水质污染的间接影响。

土壤污染危害:植物生理功能失调,农作物生长发育不良,并会通过食物链的不断积累和浓缩,危害人体健康。

2.世界八大公害事件事件时间地点危害原因马斯河谷烟雾1930年12月1-5日比利时马斯河谷1周内死亡60多人,数千人患呼吸道疾病工业区密集,排放大量有害气体,并在近地面层积累,导致该地区气候反常,雾层浓厚多诺拉烟雾1948年10月26-31日美国多诺拉全镇人口43%(5911人)的人发病,患者出现胸闷、干咳、头痛、腹痛、呕吐及眼病,死亡17人工厂密集,排放大量有害气体并积累在近地面层,加上该地区连续几天出现大雾天气洛杉矶光化1952年12月美国洛杉矶400多65岁以上老人死亡大量排放碳氧化合物、氮氧化合物等有害气体,光照作用下,生成光化学烟雾九州水俣病1950年~1972年日本九州水俣镇964人死亡,2842人被确认为水俣病患者,受害居民1万余人长期食用被甲基化汞和汞废水污染的水产等伦敦烟雾1952年12月5-8日英国伦敦4天内死亡近4000人,事后2个月中又陆续死亡8000多人居民燃烧烟煤取暖以及工业废气和二氧化硫等的大量排放四日哮喘病1961~1972年日本四日市到1972年患者增至800余人,整个日本高达6000人冶炼和工业燃油产生大量废气,致使居民出现支气管炎、哮喘、肺气肿及肺癌等呼吸道疾病神通川河骨痛病1955~1961 日本神通川河流域1963~1968年“骨痛病”患者已有258人,死亡128人炼锌、炼铅厂排出大量含镉废水,污染河水、土壤及农作物,长期食用含镉河水和稻米所致大牟田米糠油污染1968年3月日本北九州、爱知县一带几十万只火鸡突然死亡;到8月份患者达5000人,并快速蔓延,实际受害达13000多人粮食加工厂在生产米糠油时混入多氯联苯,人及家禽食用污染的米糠油而中毒发病3、生物富集性:一些污染物即使在环境中出现的量很小,也能被活的生物体摄取,并且随着时间的延长在组织中富集。

环境生态学导论复习要点

环境生态学导论复习要点

环境生态学导论复习要点文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]环境生态学导论要点第二章生物与环境第一节地球上的生物生物的协同进化:协同进化是指一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力,引起其他生物也发生变化,这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。

这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同计划过程即为协同进化。

1.昆虫与植物间的协同进化2.大型草食动物与植物间的协同进化3.肉食动物与其食物间的协同进化4.互惠共生物种间的协同进化5.协同适应系统生物多样性:生物多样性是指生物类群层次结构和功能的多样性。

1.遗传多样性:又称基因多样性,指种内不同种群之间或者同一种群不同个体之间的遗传变异总和。

又可分为分子、细胞和个体三个层次。

2.物种多样性:物种水平上的生物多样性,指多种多样的生物类型和种类。

3.生态系统多样性:生态系统中生境的多样新、生物群落的多样新和生态过程的多样性。

4.景观多样性:不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。

影响生物多样性的因素:1.物种生物量:2.物种属性:3.物种库:4.输入环境的总能量5.维度、栖息地异质性和生产力第二节环境的概念和类型环境的概念:环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

构成环境的各要素,称为环境因子。

第三节生物与环境因子的相互作用一光因子的生态作用及生物的适应光照强度的生态作用:对植物的生长及形态结构的建成有重要作用。

促进细胞的增大和分化,影响细胞的分裂和伸长,从而影响植物体积的增大和重量的增加促进组织和器官的分化,制约着器官的生长和发育速度,使植物各组织和器官保持发育上的正常比例黄化现象(etiolation phenomenon)是光与形态建成的各种关系中最极端的典型例子,黄化是植物对黑暗环境的特殊适应。

2020年第一章 环境生物技术概论ppt参照模板

2020年第一章 环境生物技术概论ppt参照模板

• 环境污染的防治: 有 物理的、化学的、生物的等方法……
本课程重点向大家介绍一下环境生物技 术的若干方法。首先,让我们回顾一下生 物技术及其发展情况……

三、生物技术及其发展
• 1、产生 • 1)脉络 • 远古—19世纪利用酵母发酵生产乳酸、酒精、柠檬
酸、蛋白酶等初级代谢产物---1917 匈牙利工程师Karl 最早提出Bio….,用甜菜大规模养猪----1928 Flemming 发现青霉素---20世纪40年代抗生素工业崛起---20世纪 50年代 氨基酸发酵工业崛起---20世纪60年代 酶制剂产 业诞生---1953Watson和Crick阐明DNA双螺旋结构--1973DNA重组技术诞生(Stanley Cohen和Herbert Boyer)—1975单克隆抗体技术问世---1997第一只体细 胞克隆绵羊多莉诞生—2001、2002人类基因组框架图、 水稻基因框架图分别公布.

DNA重组技术

2、现代生物技术的发展
• 1)现代生物技术是一门综合性技术

2) 现代生物技术现状
• A:目前,大量与人类健康密切相关的基 因得到克隆和表达,胰岛素、生长激素、 细胞因子及多种单克隆抗体等基因工程 药物已正式生产上市。
• 美国2000年已批准了21种基因工程新药 • B:现代农业生物技术在提高作物的抗病、
环境生物技术

第一章 概 论
一、“理想家园”
蓝天、碧水
绿色、清静





我们对世界充满好奇和友善,千万别伤 害我们哦!

二、环境问题

1、大气污染


光化学烟雾-雾都

环境生物技术--3--4

环境生物技术--3--4

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。

环境生物技术大纲

环境生物技术大纲

环境生物技术大纲第一章环境生物技术引论知识目标:掌握生物技术和环境生物技术的概念熟悉生物技术的发展简史了解当前各种环境问题能力目标:能用环境生物技术的知识分析环境问题学会环境生物技术的基础知识第一节环境生物技术面对全球气候变化、水污染和水资源短缺、水土流失、酸雨等“热点”问题,人类必须把自己当做大自然中的一员,建立一个与大自然和谐相处的绿色文明。

要完成这样一个艰巨的任务,就要提高对环境质量变化的识别力,培养分析和解决环境问题的技能,增强保护和改善环境的责任感和自觉性。

一、环境与环境问题二、生物技术三、生物技术的发展简史四、环境生物技术的学科体系第二节环境生物技术的基本特征和研究内容一、环境生物技术的研究内容二、环境生物技术的应用和进展三、本书的主要内容和结构第二章环境生物技术的理论基础【知识目标】1.了解微生物的类群和形态结构2.了解微生物的代谢类型3.掌握微生物对污染的降解和转化4.掌握酶的基础知识和酶与细胞的固定化技术5.了解酶在环境治理中的应用6.了解生态系统的基本概念、掌握生态系统的基本特征7.掌握生态系统的基本结构8.了解生态系统的组成要素及作用9.了解生态系统的环境功能和自净作用【能力目标】1.能够学会利用微生物对污染进行降解和转化2.能够自觉形成保护环境的意识生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。

生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。

生物技术在水污染控制、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等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物的作用。

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。

环境生物技术绪论 ppt课件

环境生物技术绪论 ppt课件

合形成的,既具有较强的基础理论,又具有鲜明的技术应用
特点。
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广义上讲,凡是自然界中涉及环境污染控制的 一切与生物技术有关的技术,都可称为环境生 物技术。 简言之,环境生物技术是应用于环境领域的生 物技术。
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德国Timmis博士对环境生物技术下的定义是: 环境生物技术是应用生物圈的某部分使环境得 以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的 生物技术,包括环境中污染物的生物减少、污 染场地的生物修复(Bioremediation)和生物 可降解材料的开发和应用等。 美国密歇根州立大学的J.M.Tiedje教授认为, 环境生物技术的核心是微生物学过程。
环境生物技术
黄春晓
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1
绪论
生物技术概论
•生物技术的定义 •生物技术的内容 •生物技术的发展 •生物技术的应用
环境生物技术概论
•环境生物技术的产生和定义 •环境生物技术的研究内容 •环境生物技术进展 •本课程主要内容与安排
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精品资料
• 你怎么称呼老师?
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你 是否会认为老师的教学方法需要改进?
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二、环境生物技术的研究内容
环境生物技术的范围极为广泛。到目前为 止,环境生物技术涉及的学科包括分子生 物学、生物化学、基因工程学、酶工程学、 发酵工程学、化学工程学、环境生物学、 环境毒理学、环境工程学、植物学、动物 学、生态学、微电子学、计算机科学等等。
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三个层次 •第一层次(高层次)为现代环境生物技术, 是 指以基因工程为主导的现代防治污染生物 技术 ; •第二层次是以废物的生物处理(传统)技术、 环境生物分析与监测为主要内容 •第三层次是利用天然处理系统进行废物处理 的技术

环境生物技术复习总结

环境生物技术复习总结

环境⽣物技术复习总结绪论1、环境⽣物技术(enviromental biotechnology)也称环境⽣物⼯程(enviromental bioengineering)狭义的定义:⽣物技术在处理环境问题时的特定应⽤,包括废弃物处理、污染控制以及⾮⽣物技术的结合运⽤。

名词、填空2、主要研究对象和⽬的环境⽣物技术主要研究环境污染引起的机理、⽣物对环境污染的适应性即抗性机理、利⽤⽣物技术对环境污染现象进⾏分析、检测和检测的原理和⽅法;利⽤⽣物技术对污染环境的控制和处理;进⾏污染环境的⽣物修复;采⽤⽣物技术合成和⽣产环境友好物质。

主要⽬的在于⼈类的健康、促进环境的⽣态平衡、有利于⼈类的⽣存和社会的可持续发展3、环境⽣物技术的研究内容(填空)有学者从技术难度和理论深度的⾓度,提出可分为三个部分或三个层次第⼀层次——现代环境⽣物技术第⼆层次——指传统的⽣物处理技术第三层次——指利⽤天然处理系统进⾏废物处理的技术应该指出的是, 环境⽣物技术中的三个层次没有重要与不重要之分3、环境⽣物技术的应⽤(填空、选择)废物⽣物处理技术、废⽔⽣物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术以及可降解材料的⽣物合成技术。

环境⽣物监测技术第⼀节⽣物监测概述⽣物监测:(名词解释)是利⽤各种技术测定和分析⽣命系统各层次对⾃然或⼈为作⽤的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些⼲扰对环境产⽣的影响、危害及其变化规律,为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据⽣物监测重点——个体和⽣态系统级的⽣物反应⽣物监测⾄少应具备什么条件?对⽐性,有已建⽴的标准可供对照;重复性,按⼀定的标准、采⽤相应的⽅法、在⼀定观测点上每隔⼀定时间采样分析⽣物监测内容包括:(选择题、填空)⽣态环境变化⽣物个体急性、亚急性、慢性的毒性测定⽣物的⽣理⽣化分析有毒物质、污染物在⽣物体内循环运转的分析个体⽣态状况以及群落⽣态结构变化分析等⼆、⽣物监测的依据(名词、选择题、填空)⽣态系统理论是⽣物监测的理论基础:⽣态系统具有维持⼀定地区的系统结构与功能的能⼒1、⽣命与环境协同进化理论2、⽣物相对适应法则3、⽣物富集现象4、可⽐性与可重复性⽣物相对适应法则:(选择题、填空)稳定性、选择性、环境相关性⽣物富集现象:(名词解释)1、⼈类的⼲扰如某些⼈⼯合成化学物质等进⼊环境后;2、会通过⾷物链在⽣态系统中传递和被放⼤被⽣物吸收和富集;3、当这些物质超过⽣物所能承受的浓度后,将对⽣物乃⾄整个群落造成影响或损伤,并通过各种形式表现出来。

环境生物技术

环境生物技术

环境生物技术第一篇:环境生物技术一、名词解释1.生化需氧量(BOD,biochemical oxygen demand):“生物化学需氧量”的简称。

是指在一定期间内,微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质,特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量。

以毫克/升或百分率、ppm表示。

它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。

BOD越大,表示水体中有机物越多,污染越严重。

如果进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量(BOD5),相应地还有BOD10、BOD20。

2.化学需氧量(COD),是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。

它是表示水中还原性物质多少的一个指标。

化学需氧量越大,说明水体受有机物的污染越严重。

3.污泥负荷率:有机物与微生物之比称污泥负荷率(F:M)。

它影响过程的代谢深度和污泥的沉降性能,也影响运行的稳定性和基建费用。

污泥负荷率低些,过程的运行比较容易,处理效率比较稳定,剩余污泥量比较少,但基本建设和运行费用一般要高些。

普通活性污泥法的负荷率常在0.15~0.3公斤BOD5/公斤污泥之间。

4.容积负荷:volume loading 每立方米池容积每日负担的有机物量,一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数(曝气池,生物接触氧化池和生物滤池)或挥发性悬浮固体公斤数(污泥消化池)。

其计量单位通常以kg/(m3·d)表示。

5.废水厌氧生物处理:在厌氧条件下,由多种微生物共同作用,降解废水中的有机物,使其转化成甲烷和二氧化碳等物质,达到污水进化的过程。

6.生物表面活性剂:是微生物或植物在一定条件下培养时,在其代谢过程中分泌出的具有一定表面活性的代谢产物,能显著改变特别是降低液体表面张力或两相间界面张力的物质,如糖脂、多糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等7.生物修复:是指利用生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。

中学生物环境科学导论

中学生物环境科学导论

中学生物环境科学导论在我们生活的这个地球上,生物与环境之间存在着千丝万缕的联系。

作为中学生,了解生物环境科学不仅能够丰富我们的知识储备,更能让我们深刻认识到人类与自然环境的相互依存关系,从而树立起保护环境的意识。

首先,让我们来了解一下什么是生物环境科学。

简单来说,生物环境科学就是研究生物与环境之间相互关系的一门学科。

它涵盖了多个领域,包括生物学、生态学、地理学、化学等等。

通过研究生物在不同环境中的生存方式、繁衍规律以及与其他生物和非生物因素的相互作用,我们能够更好地理解整个生态系统的运作机制。

在我们的日常生活中,生物环境科学的例子随处可见。

比如,我们都知道植物需要阳光、水分和土壤中的养分才能生长。

这就是植物与环境中的非生物因素之间的相互关系。

再比如,在一个草原生态系统中,食草动物吃草,食肉动物捕食食草动物,这就是生物之间的相互关系。

而当环境发生变化,比如干旱来临,植物可能会枯萎,食草动物的数量可能会减少,进而影响到食肉动物的生存,这就是环境变化对生物的影响。

那么,为什么我们中学生要学习生物环境科学呢?这其中的原因可不少。

其一,它能帮助我们更好地理解自然界的奥秘。

大自然是一个神奇而复杂的系统,通过学习生物环境科学,我们能够揭开它的神秘面纱,了解生物是如何适应环境、如何进化的,这会让我们对生命的多样性和复杂性充满敬畏之情。

其二,它能让我们认识到环境保护的重要性。

如今,随着人类活动的不断增加,环境问题日益严峻,如气候变化、森林砍伐、水污染等等。

学习生物环境科学可以让我们明白这些问题对生物和生态系统造成的危害,从而激发我们采取行动来保护我们的地球家园。

其三,它为我们未来的职业选择提供了更多的可能性。

无论是从事环境保护工作、生物研究、生态旅游开发,还是从事与可持续发展相关的领域,生物环境科学的知识都能为我们打下坚实的基础。

接下来,让我们深入探讨一下生物环境科学中的一些重要概念。

生态系统是生物环境科学中的一个核心概念。

生物技术专业导论心得体会

生物技术专业导论心得体会

生物技术专业导论心得体会在大学学习生物技术专业导论的这段时间里,我深入了解了生物技术这一领域的发展历程、基本理论和重要应用。

这门课程让我对生物技术有了更全面的认识,也为我未来的学习和职业发展提供了坚实的基础。

生物技术是一门结合了生物学、化学、工程学和信息学等多学科知识的前沿科学。

在导论中,我们首先了解了生物技术的历史背景,从传统的发酵技术到现代分子生物学和基因工程的兴起,生物技术的发展经历了长期的积累和演进。

这也让我明白了生物技术是一个不断发展的领域,它的进步将为人类社会带来更多的创新和改变。

生物技术的基本理论是导论中的重点内容之一。

我们学习了生物学的基本概念,包括细胞结构、遗传学、蛋白质功能等,这些知识是理解生物技术的基础。

同时,我们还学习了基本的分子生物学技术,如DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳等,这些技术是现代生物技术研究的重要手段。

通过实验操作和课堂学习,我逐渐掌握了这些理论知识和实验技术。

在导论中,我们还了解了生物技术的重要应用领域。

生物技术在医药、农业、环境保护等多个领域都有广泛的应用。

例如,基因工程技术可以用于制造重组蛋白药物,如胰岛素和生长激素,用于治疗疾病;转基因作物可以提高农作物的产量和抗虫性,缓解全球粮食短缺问题;环境微生物技术可以用于污水处理和废弃物降解,有助于改善环境质量。

这些应用不仅改善了人类生活质量,也对可持续发展和环境保护起到了重要作用。

除了理论和应用,导论还注重培养我们的综合能力。

在课堂上,我们进行了讨论和小组讲座,培养了我们的团队合作能力和表达能力。

在实验课中,我们进行了实验设计和数据分析,提高了我们的实验操作和科学研究能力。

这些培养对我们今后深入学习和从事生物技术相关工作都大有裨益。

通过学习生物技术专业导论,我深刻认识到生物技术是当今科技发展的前沿领域,也是人类未来发展的重要方向。

随着科学技术的不断进步,生物技术将会在更多领域发挥作用,为解决人类面临的挑战提供新的解决方案。

第一章 环境生物技术引论-课件

第一章 环境生物技术引论-课件

国内相关的环境生物技术研究机构
回流污泥
排泥
淤泥处理
活性污泥法实例 贵阳小河污水处理厂
生物膜法废水处理工艺
生物流化床
生 物 流 化 床
生物流化床应用实例
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自 净功能,投资运行费用少,易于操作管理。
应该指出的是, 环境生物技术中的三个层次均 是污染治理不可缺少的生物技术手段,需对他 们进行组合应用。
1.4.4 预防污染
现在,世界各国均已认识到环境保护的重要性。生物技 术对环境保护的作用将由单纯治理发展到防治结合,以防 为主,最终实现清洁生产。生物降解材料的开发,微生物农 药的兴起,生物表面活性剂的诞生都是很好的例子。因此, 研究人员将进一步充分应用分子生物工程技术的新方法、 新工艺,来预防环境污染,实现清洁生产,提高生态环境质 量,保障生态安全和多样性。
公元前2300年左右,埃及人酿制啤酒的场面
特征:原始,并不了解其中的道理。
产品:酿酒、酿醋、泡菜、奶酪、面 包等发酵食品。
初期(第一代)生物技术阶段(17世纪~20世 纪40年代)
1664年,英国 人胡克 (Robert Hooke)曾用 原始的显微镜 对生长在皮革 表面及蔷薇枯 叶上的霉菌进 行观察。
生物可降解塑料(纳米抗菌剂)
利用环境生物技术开发可降解塑料(包括微 生物合成塑料、植物纤维清膜等)或开发具有 塑料特性的非塑料产品是塑料工业的新方向, 是从源头解决“白色污染”的重要手段。
PHA
生物表面活性剂 利用生物方法合成集亲水基和疏水基结构于同 一分子内部的两亲化合物。 特点:具有亲水、亲油性;

生物技术导论教案

生物技术导论教案

生物技术导论教案一、教学目标1. 了解生物技术的基本概念、发展与研究领域。

2. 掌握生物技术的基本原理与技术手段。

3. 认识生物技术在农业、医药、环境保护等领域的应用。

4. 理解生物技术的社会伦理与法律问题。

二、教学内容1. 生物技术的基本概念与历史发展生物技术的定义生物技术的发展历程生物技术的分类2. 生物技术的基本原理与技术手段基因工程细胞工程蛋白质工程酶工程发酵工程3. 生物技术在农业领域的应用转基因作物植物组织培养农业微生物技术4. 生物技术在医药领域的应用生物制药基因治疗药物研发与生产5. 生物技术在环境保护领域的应用生物降解生物修复生物监测三、教学方法1. 讲授:讲解生物技术的基本概念、原理、技术与应用。

2. 案例分析:分析具体生物技术应用案例,加深对理论知识的理解。

3. 小组讨论:探讨生物技术的社会伦理与法律问题。

4. 实践操作:进行生物技术相关实验,培养实际操作能力。

四、教学评估1. 课堂问答:评估学生对生物技术基本概念与原理的理解。

2. 案例分析报告:评估学生对生物技术应用案例的分析能力。

3. 小组讨论报告:评估学生对生物技术社会伦理与法律问题的认识。

4. 实验报告:评估学生对生物技术实验操作的能力。

五、教学资源1. 教材:生物技术导论教材。

2. 课件:生物技术相关图片、视频、动画等教学资源。

3. 实验器材:生物技术实验所需仪器与试剂。

4. 网络资源:生物技术相关网站、论文、新闻等资源。

六、教学安排1. 课时:共计32课时,分别为4个学时/周,8周完成。

2. 教学计划:第1-4周:生物技术的基本概念与历史发展、基本原理与技术手段(第1-2周)、生物技术在农业领域的应用(第3-4周)第5-8周:生物技术在医药领域的应用、生物技术在环境保护领域的应用、生物技术的社会伦理与法律问题(第5-6周)、实践操作与案例分析(第7-8周)七、教学准备1. 教师:具备生物技术相关领域的专业知识与教学经验。

环境生态学导论知识总结

环境生态学导论知识总结

环境生态学导论知识总结环境生态学导论是环境科学中的重要学科之一,它研究的是生物与环境之间的相互作用关系。

本文将从环境生态学的定义、研究内容、方法和应用等方面进行总结。

环境生态学是研究生物与环境之间的相互关系的学科。

它关注的是生物与环境之间的相互作用,包括生物对环境的影响以及环境对生物的影响。

生物与环境之间的相互作用是一个复杂的系统,其中包括物质循环、能量流动和生物多样性等方面的过程。

环境生态学的研究内容十分广泛。

首先,它研究生物群落的结构和功能。

生物群落是由不同物种组成的生物群体,它们之间相互依赖、相互作用。

了解生物群落的结构和功能对于理解整个生态系统的运行机制至关重要。

环境生态学还研究物种的多样性和生物地理学。

物种多样性是指一个地区或一个生态系统中所包含的不同物种的数量和种类。

研究物种多样性可以帮助我们了解物种的分布规律、演化历史以及生物地理学现象。

第三,环境生态学关注生态系统的结构和功能。

生态系统是由生物群落和非生物环境组成的综合体系。

了解生态系统的结构和功能可以帮助我们预测其对外部环境变化的响应能力,从而采取合适的保护和管理措施。

环境生态学的研究方法多样。

其中,野外调查和实验是最常用的方法之一。

通过野外调查,可以收集到丰富的现场数据,帮助研究者了解生物群落的组成、分布和时空变化规律。

实验方法可以通过人为控制环境因素,研究其对生物群落和生态系统的影响,从而揭示生态过程的机制。

数学建模和计算机模拟也是环境生态学的重要方法之一。

通过建立数学模型,可以模拟和预测生态系统的动态变化过程。

计算机模拟可以模拟复杂的生态系统,帮助研究者更好地理解生态过程和预测生态系统的响应。

环境生态学的研究成果在许多领域中得到了广泛的应用。

首先,在生态环境保护方面,环境生态学可以提供科学依据和技术支持。

通过研究生物群落和生态系统的结构和功能,可以为生态环境的保护和恢复提供指导。

在自然资源管理方面,环境生态学可以帮助我们更好地利用和保护自然资源。

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现代生物技术在环境保护中的应用和前景
内容摘要: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。

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。

3、现代生物技术在环境保护中的应用
3.1污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。

微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。

当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。

固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。

固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。

运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2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。

3.3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取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。

利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。

同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。

为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4 化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。

因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。

能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。

为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。

要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。

所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。

其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。

长期以来并没有得到广泛的使用。

现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献
1、孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,2000
2 、陈坚.环境生物技术[J],生物工程进展,2001(5)
3 、姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001。

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