浅谈生物工程在环境保护中的应用

文章编号： １ ０ ０ ７ ・ ３ ９ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ５ ・ １ ０ ９ — ０ ２
生物工程 ， 这 门 新 兴 的 综 合性 应 用 学科 于上 世 纪 ７ Ｏ年 代 的 有聚 合酶 式 反 应 技 术 （ Ｐ Ｃ Ｒ技 术 ） 、 生物 传 感 器 、 核酸探针、 酶
化后 ， 菌体密度提高， 极大提高 了处理工业废水和分 解难生物 降解的有机物质的效率 ， 具有明显优 势。
生 物 反 应 器 技 术 。 在 活 性 污 泥 中加 入 既 有 固定 载体 又 有
监测环 境污染是环境保护 工作中的一个重要环节 ，除 了
应 用 化 学 或 仪 器 分析 进 行 测 定 外 ，生 物 监 测 也 日益 成 为 重 要 流动载体， 既有好氧又有厌氧 固定膜 的反应器 ， 大大增加 反应 的 监 测 手 段 。可 以利 用 指 示生 物 、基 因 工 程 技 术 改 造 过 的微 体系中的生物量和生物类群 ， 运用发酵工程 原理， 最高水平地
生物 强化 处理 技 术 。通 过 向废 水 中加 入优 势 菌 种 或 通 过
胞株” ， 以产 生 有用 的 代 谢产 物 或 发 挥 其特 别 生 理功 能 。包 括 Ｎ 、 有机磷 ， 还可 以用来分析大气 中的 Ｃ Ｏ ： 、 Ｓ Ｏ ： 、 ＮＯ 的含量 基因工程 、 细胞工程 、 发 酵工 程 、 酶工程和生物反应器等内容。 及 浓 度 等 。Ａｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｓ等 报 道 了将 检 测 汞 的 传 感 器 菌 株 用 于 测 Ｃ ｈ ａ ｒ ｌ ｅ ｓ ｐ等 用 多 孔 渗 透 膜 、 固 定 化 生物 工程 用 于 环 境 有 悠 久 的 历 史 。但 现 代 生 物 工 程 和 环 定 土 壤 中汞 的生 物 有 效 性 ； 境 工 程 的 结合 ， 于２ ０世 纪 ８ ０年 代 诞 生 在 欧 美 地 区 ， 形 成 了环 硝 化 细 菌 和 氧 电极 组 成 微 生 物 传 感 器 ， 用 此 传 感 器 测 定 样 品
ｌ生 物 工 程 技 术减 少 污 染 物 排放
废水 中所含 的污染物质是 多种 多样 的，需要几种方法组
成 一 个 多 层 次 处 理 系 统 。物 理 方 法 一 般 适 用 于 预 处 理 ， 化 学
方法容易产生二次污染 ；利用生物工程措施净化废 水则是利
利用 生物 工程技术 ， 研制具有特别功能的“ 工程菌” 或“ 工 用生物的新陈代谢作用 ，对废水 中的污染物质进行转化 和稳 程细胞株” ， 并用于生产流程 中， 减 少污染物排放 、 甚至零排放 。 定， 将废水 中污 染物转化 为无 毒、 无害 、 稳 定的物质。 例如 ， 生物农药具有安全、 无毒 、 不污染环境等特 点： 生物质能 固定化微生物技术。这是生物工程领域的新技术 ，利用
生物、 分子生物学技术 、 生物芯片技术 、 生物传感器等技术监 发挥微 生物降解污 染物 的生物活 性。此法可提高生物处理 的 测环境 污染 。如水葫芦监测水域中的砷 ；用 细菌 总数及粪便 效率 ， 节约大量的人力 ， 简化操作程序 。 污 染指 示菌（ 大肠埃希 氏菌、 克霉伯 氏菌等） 监测 水质 ； 用 鼠伤
境生物工程 ， 它涉及的学科领域众多， 通过利用生物体或生物 中的亚硝酸盐含量， 可 间接测 定空气 中ＮＯ 的浓度 ， 其检 出限
体 某 些 组 成 部 分 或 机 能 ，建 立 降低 或 消 除 污 染 物 产 生 的 工 艺 为 １ １ ０ ８ ｍｏ ｌ ／ Ｌ 。今后 ， 生物工程技术 由于其快 速、 灵敏 、 特异
浅 谈 生物 工 程 在 环 境 保 护 中 的应 用
口 罗鸿斌Ⅲ 徐 匆
（ ［ １ 】 东莞Ｊ Ｅｘ ． 学院
广 东 ・东莞 ５ ２ ３ ８ ０ ８ ；
５ ２ ３ ０ ７ ９ ）
【 ２ 】 东莞 市农 业 科 学研 究 中心 广 东 ・东莞
摘
要： 随着生物学 的迅猛发展 ， 生物工程 由于其高效、 无二次污染等优点 ， 在环境保护 中得到广泛应用 。通过
流程， 或 者能高效净化 环境 污染， 同时又生产有用物质的工程 性强的特 性， 将在环境监测 中广泛应用 。
技 术 。利 用 生 物 工 程 处 理 污 染 物 的最 大 特 点 是 ，处 理产 物 都 ３生 物工 程在废水处理 中的应用
是水 、 二氧化碳 、 氮气等无毒、 无 害的物质 ； 可以有效避免二次 污染 ， 是一种安全而彻底 的方法 。
初兴起， 是 以生物化学 、 微生物学、 遗传学和细胞学等为代表 联 免疫 吸附技术（ Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ） 、 生物 荧光方法 等生物高新技术也应 的生物学的理论和技术为基础， 结合机械 、 电子、 计算机、 化工 用 于环境监测 。Ｐ Ｃ Ｒ技术可用于土壤 、 沉积物、 水 样等环境标 等现 代工程技术， 创造 出具有特别功能 的“ 工程 菌” 或“ 工程细 本 的细胞检测 。 生物传感技术可用来测定水体 中的 ＢＯ Ｄ、 酚、
综 述 生 物 固体 废 弃 物 处 理 、 大 气污 染 处 理 、 土 壤 污 染 治理 等环 境 保
护领 域 的应用 ， 以供研 究者 参考 。
关键 词 ： 生 物工 程 环境 保 护
中图分类号： Ｘ５ ０ ６
文献标识码 ： Ａ
源的利用能有效降低污染物排放 ： 高催化效率 “ 工程 菌” 提 高 基 因工程技术将一些具有特异性 的优 势菌种 不断得到改造或 化学反应速度 ， 减少生产过程能源 、 原料的消耗； 这些对 于保 创造 ， 将这 些具有脱色菌 、 脱氮 、 脱磷 等高效专性茵进行 固定
护 生态 环 境 都 具 有 重 要 意 义 。 ２ 生 物 工 程 在环 境监 测 的 应 用