环境保护与生物技术
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术作为一种科技创新手段,发挥着重要的作用,尤其是在环境保护领域。
它不仅可以解决一些传统技术难以解决的问题,还可以提供更加可持续的解决方案。
本文将探讨生物技术在环境保护中的应用,并重点介绍了基因工程、生物修复和生物传感技术。
一、基因工程在环境保护中的应用基因工程是生物技术的一个重要分支,通过改变生物体的基因组成和性状,可以创造具有特定功能的生物体。
在环境保护中,基因工程可以应用于污染物降解、生物能源开发等方面。
在污染物降解方面,通过基因工程技术,可以对某些微生物进行基因改造,使其产生特定酶类,进而促进有机废物的降解。
例如,利用基因工程技术改造的细菌可以分解油污,将有害的石油污染物转化为对环境无害的物质。
在生物能源开发方面,基因工程技术可以用来提高植物的生物质产量和生物能源的转化效率。
通过改良植物基因,可以增加植物的光合作用效率、降低植物对环境的依赖程度,从而实现可持续的生物能源开发。
二、生物修复在环境保护中的应用生物修复是利用具有代谢能力的生物体,通过降解、转化等作用来修复受到污染的环境。
利用生物修复技术,可以将有害物质转化为无毒或低毒的物质,从而减少污染物对环境和人体的危害。
生物修复技术可以应用于土壤修复、水体修复等领域。
在土壤修复中,可以选用适应力强的植物或微生物来修复受到重金属、有机物等污染的土壤。
这些植物或微生物通过吸收、降解等作用,将有害物质转化为无毒的物质,恢复土壤的生态功能。
在水体修复方面,可以利用一些能够分解有机污染物的微生物来修复受到有机污染的水体。
这些微生物通过代谢作用将有机污染物降解,从而净化水体,恢复水体的生态平衡。
三、生物传感技术在环境保护中的应用生物传感技术是一种基于生物体检测的技术,通过利用生物体对环境中特定物质的敏感性,可以实现对环境中有害物质进行快速、准确的检测。
生物传感技术在环境保护中具有广泛的应用前景。
通过研发生物传感器,可以实现对空气中的臭氧、二氧化碳等污染物的检测。
生物技术的发展与生态环境保护
生物技术的发展与生态环境保护生物技术是一门以生物为基础,应用先进的科学技术手段对生物进行研究、改造和利用的学科。
随着科技的发展和社会的进步,生物技术进一步拓展了应用领域,并在生态环境保护方面发挥了重要作用。
本文将浅谈生物技术的发展与生态环境保护的关系。
生物技术的发展使得我们对生物的认识更加深入,对生物的改造和利用也更加准确和有效。
例如,在食品生产方面,基因工程技术的应用使得作物抗病虫害、耐寒耐旱能力大幅提高,从而增加了全球粮食供应的稳定性和可持续性。
此外,生物技术还为药物研发提供了新的途径和方法,使得我们能够更准确地治疗和预防一些疾病,进一步提升了人类健康水平。
生物技术在环境保护方面的应用也变得越来越重要。
生态系统的平衡和稳定对人类生存和发展至关重要,而生物技术则通过提供可持续的解决方案来帮助我们维护和保护生态环境。
首先,生物技术可以用来治理污染。
例如,通过生物修复技术,我们可以利用微生物将有害物质转化为无害物质,从而修复受污染的土壤和水体。
其次,生物技术可以用来保护生物多样性。
合理利用生物技术手段,可以提高珍稀濒危物种的繁殖率,并且帮助恢复受损的生物多样性。
另外,通过基因编辑技术,我们也可以提高农作物的抗逆能力,减少对农药和化肥的需求,从而减少环境污染。
但是值得注意的是,生物技术的发展也带来了一些潜在的风险,尤其是基因编辑技术的应用。
基因编辑在应对某些疾病和问题上有重要的意义,但如果滥用或不当使用,也可能带来严重的后果。
一方面,基因编辑技术的操作不当可能导致基因的突变、不稳定性和副作用等问题,给生物体和生态环境带来潜在的危害。
另一方面,如何平衡基因编辑技术的应用和伦理道德的底线也是一个需要认真思考的问题。
因此,在推动生物技术的发展过程中,必须加强监管与管理,制定相应的政策法规,确保生物技术的应用是安全、可持续的。
除了生物技术的发展,生态环境保护还需要我们每个人的积极参与和努力。
只有在大家共同努力的基础上,才能实现生态环境的长期稳定和可持续发展。
浅谈生物技术在环境保护工作中的应用
浅谈生物技术在环境保护工作中的应用生物技术是一种通过生物学、微生物学和分子生物学等科学原理,利用生物体或其组成部分进行产品开发、生产和科学研究的技术。
生物技术在环境保护中的应用日益受到重视,因为它能够提供一种更加有效、绿色和可持续的解决方案,使我们保护环境、减少污染和提高可持续性的工作更加容易。
生物技术在环境保护工作中有许多应用,下面我们就来看看其中的四个方面。
一、生物修复技术生物修复技术是指利用生物体或其代谢产物来降解有害污染物的过程。
这种技术利用了自然界中已存在的生物机制来回收和处理污染物,可以削减污染的风险和危害,并恢复受污染区域的生态系统。
生物修复技术已经得到广泛的应用,特别是在油污染事件的处理中。
生物修复利用的微生物可以分解石油中的烷烃、芳烃、氧化物和硫化物等有机成分,将这些有机成分转化为二氧化碳和水,从而实现对石油的降解和清除。
二、生物染料生物染料是指利用生物体代谢产物作为染料的过程。
这种染料相比于传统染料更加环保,可以节省大量的化学品,并且在染色过程中不会产生有毒的废物。
生物染料的应用领域非常广泛,包括纺织、食品、化妆品等各种行业。
比如一些天然植物如番茄、葡萄、紫菜、抹茶等都可以提取出颜料,而这些颜料已经被广泛应用于染色、食品着色等用途中。
三、生物传感器生物传感器是指利用生物体或其部分作为传感器的主要功能组件的传感器。
这种传感器可以实现对环境污染物的检测和监测,使我们更好地了解环境的状况。
生物传感器可以应用于水、土壤和空气等各个领域。
在水环境中,生物传感器可以检测水中的有机和无机污染物,监测水质污染。
在土壤环境中,生物传感器可以监测土壤中的有害物质含量,以及不同种类的植物对于有毒物质的耐受性。
在空气环境中,生物传感器能够检测大气中的气体浓度,识别有无害气体,并确定空气中的污染物种类和浓度等信息。
生物材料可以应用于许多领域,例如,医学、建筑、食品包装、纸张等。
比如,生物聚合物可以制造成为替代石油聚合物的材料,其在生物降解方面要比后者更加环保。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术在环境保护中的应用环境问题是当前全球所面临的一个严峻的挑战。
为了保护环境,遏制环境污染和破坏,需要采取一系列措施,其中生物技术是一项非常重要的工具。
近年来,生物技术的快速发展为环境保护的工作提供了很好的支持,广泛应用于环境污染治理、环境监测和生态修复等方面。
本文将具体探讨生物技术在环境保护中的应用。
一、生物技术在环境污染治理中的应用1.微生物技术污染环境中的化学物质对人体和生态环境都会造成极大的危害。
生物技术的发展在环境污染治理中发挥着重要作用,其中微生物技术是最突出的技术之一。
微生物利用污染环境中存在的有机物和无机物进行代谢作用,降解有毒污染物质,是一种环保友好的方法。
例如,污水处理就是一种微生物技术。
通过将污水引入生物反应器中,生物菌群会将有机物分解为二氧化碳和水,将氮和磷等化合物溶解在水中,从而起到净化水体的作用。
另外,微生物生物技术在污染物的生物降解、生物修复、污染物浓缩和转化等方面也非常有效。
例如,利用生物技术将有毒重金属转化为无毒或其它形式的废物,也是一种非常有效的环保方法。
2.生态农业技术生态农业技术是一种基于生态学原理和生物技术的农业生产方式。
它是一种利用自然循环和生命力进行农业生产的方法。
在环境污染治理中,生态农业技术也是一种非常重要的手段。
生态农业技术通过增强土壤微生物数量和多样性,提高土壤养分含量、改善土壤结构和保持良性循环,达到净化土壤、改善环境、增加产量和提高产品质量的效果。
生态农业技术对于水环境的保护也非常重要。
通过水土保持和生态灌溉,可以减轻灌溉对土壤中营养的消耗,增加水土保持和富含营养的水体供给,最终减少水和土壤中的污染物。
二、生物技术在环境监测中的应用生物监测技术是一种基于生命体征、生命过程和生物相互作用等原理的监测方法。
生物监测技术能够对环境污染进行快速、准确的监测。
例如,通过对蜜蜂采集的花粉和蜜汁等样品进行检测,可以准确地监测出环境中的污染状况。
浅谈生物技术在环境保护工作中的应用
浅谈生物技术在环境保护工作中的应用【摘要】生物技术在环境保护工作中扮演着重要的角色。
本文首先介绍了背景信息,包括生物技术在环境保护中的研究意义和目的。
然后分别探讨了生物技术在水污染治理、土壤修复、空气污染治理和固体废弃物处理中的应用。
最后展望了生物技术在环保领域的前景。
结论部分强调了生物技术在环境保护中的重要性,并指出其具有广阔的应用前景。
生物技术为解决环境问题提供了创新的解决方案,并为未来的环境保护工作带来了希望。
生物技术的应用不仅有助于改善环境质量,也为可持续发展提供了有力支持。
生物技术在环保领域的发展将继续发挥重要作用,对保护地球家园起着至关重要的作用。
【关键词】生物技术、环境保护、水污染治理、土壤修复、空气污染治理、固体废弃物处理、前景展望、重要作用、应用前景、重要性。
1. 引言1.1 背景介绍生物技术通过改良微生物、植物等生物体,使其具有更强的降解能力,可以将废水中的有机物质、重金属等污染物分解降解掉,达到净化水质的目的。
生物技术还能够通过植物的根系吸收和富集土壤中的有害物质,促进土壤修复和生态系统恢复。
在空气污染治理方面,生物技术也能通过植物的光合作用吸收二氧化碳、吸附有机气体等方式改善空气质量。
生物技术在固体废弃物处理中也能发挥重要作用,例如利用微生物降解有机废弃物,减少固体废弃物对环境的影响。
生物技术在环境保护工作中具有重要意义和广阔的应用前景。
通过生物技术的研究与应用,可以更好地保护生态环境,减少污染物对人类健康和生态系统的影响,实现环境保护和可持续发展的目标。
1.2 研究意义生物技术在环境保护工作中的应用还可以促进资源的循环利用。
通过利用生物技术对固体废弃物进行处理,可以将废弃物转化为有机肥料或生物燃料,减少资源的浪费和对环境的负面影响。
这有助于推动循环经济模式的建设,实现资源的可持续利用。
生物技术在环境保护工作中的应用具有重要的意义,它不仅可以有效处理环境污染问题和推动资源的循环利用,还对生态系统和人类健康起到积极的保护作用,具有广阔的应用前景和社会意义。
生物技术在环境保护中的应用与使用注意事项
生物技术在环境保护中的应用与使用注意事项随着全球环境问题的不断加剧,人类对环境保护的需求也越来越迫切。
而生物技术作为一种应用生物学原理和方法的技术,被广泛应用于环境保护领域。
本文将重点介绍生物技术在环境保护中的应用,并探讨使用生物技术时应该注意的事项。
一、生物技术在环境保护中的应用1. 生物降解和生物除污生物技术可以通过利用微生物的降解能力来降解污染物。
利用基因工程技术改造微生物,使其具有分解特定污染物的能力,进而有效清除土壤、水体和大气等中的污染物。
例如,利用生物技术制造的生物酶可以降解工业废水中的重金属离子和有机化合物。
2. 生物吸附材料生物技术还可以利用选种或改造的微生物制造生物吸附材料,用于从水体或大气中吸附有害物质。
这些生物吸附材料具有高效吸附能力和较好的再生性能,能够有效地去除重金属离子、有机物和颗粒物等污染物。
此外,生物吸附材料制备过程中产生的废弃物也可以通过生物降解技术进行处理,实现资源的循环利用。
3. 生态修复生物技术在环境保护中还可以应用于生态修复领域。
通过对环境中的微生物进行种群调控和增多,可以加速自然生态系统的恢复和修复过程。
例如,在湿地生态修复中使用微生物来降解有机污染物,增加湿地植物的群落,从而恢复湿地的水质和生态功能。
二、使用生物技术时的注意事项1. 安全性在利用生物技术进行环境保护时,必须确保所使用的微生物或基因工程产物不会对人类健康和环境造成不良影响。
因此,在进行生物技术研究和应用前,需要进行严格的安全评估和监测,确保实验室和现场操作的安全性。
2. 风险评估在运用生物技术解决环境问题时,必须进行全面的风险评估,评估潜在的风险和不确定性。
在决策环节中,需要权衡潜在的环境风险和益处,确保生物技术的应用是可行和安全的。
3. 合规性在生物技术的开展过程中,必须遵守国家和地区的相关法律法规和政策规定。
需要申请相应的许可证,进行规范和合法地研究和应用。
此外,在进行基因工程等实验时,也需要遵守相关的生物安全规范。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术是指运用生物生产、生物工程和生物信息学等技术手段进行研究、开发和应用的领域。
随着环境问题的日益严重,生物技术在环境保护领域的应用越来越受到重视。
本文将从生物修复、生物监测和生物资源利用等方面来探讨生物技术在环境保护中的应用。
一、生物修复生物修复是利用生物体来修复受污染的环境,以恢复其自然生态系统功能的过程。
这种修复方式具有低成本、高效率和无污染的特点。
生物修复的关键是选择适合的生物体并合理利用其代谢和生理特性。
1. 植物修复植物修复是指利用植物的吸附、富集和分解能力来修复受污染的土壤和水体。
例如,水稻可以吸收重金属、有机污染物等物质,通过其根系和组织内化学成分的变动来修复污染的土壤。
菜豆和黄豆等豆类植物则可以利用其根瘤中的固氮菌来修复受损的土壤。
2. 微生物修复微生物修复是指利用微生物的降解能力来降解和清除受污染物质的过程。
例如,某些细菌能够分解有机废弃物和石油类污染物,通过降解有机物质来清洁受污染的土壤和水体。
二、生物监测生物监测是通过监测生物体的生理和生物化学指标,来评估环境质量和环境污染程度的方法。
生物监测能够提供实时、定量和可持续的监测数据,帮助人们了解环境变化和评估环境影响。
1. 生物指标监测生物指标监测通过监测生物体的生理指标来评估环境质量。
例如,鱼类、蜗牛和蜻蜓等生物体对环境污染十分敏感,可以通过监测它们的行为、生殖能力和生长状况来判断环境质量。
2. 生物标志物监测生物标志物监测是通过监测生物体内的特定分子或生物化学物质来评估环境污染程度。
例如,某些环境污染物可以通过其在生物体内的富集程度和转变产物来判断环境污染的程度和种类。
三、生物资源利用生物资源利用是指利用生物体提供的物质和能源来满足人类需求的过程。
生物技术能够帮助人们开发和利用生物资源,实现资源的可持续利用和保护。
1. 生物能源利用生物能源利用是指利用生物体的生物质和能源来替代传统能源的过程。
生物技术在环境保护中的应用与研究探讨
生物技术在环境保护中的应用与研究探讨在当今时代,环境保护已成为全球共同关注的重要议题。
随着科技的不断发展,生物技术作为一种具有创新性和潜力的手段,正逐渐在环境保护领域发挥着日益重要的作用。
生物技术,简单来说,就是利用生物体或其组成部分来开发新产品或新工艺的技术。
它涵盖了广泛的领域,如基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等。
在环境保护方面,生物技术的应用为解决许多棘手的环境问题提供了新的思路和方法。
首先,生物技术在污水处理方面表现出色。
传统的污水处理方法往往存在效率低、成本高、易产生二次污染等问题。
而生物技术的引入则带来了显著的改变。
例如,利用微生物的代谢作用来分解污水中的有机污染物就是一种常见且有效的方法。
特定的微生物菌群能够将有机物转化为无害的物质,如二氧化碳和水。
此外,生物膜法也是一种生物技术在污水处理中的应用。
通过在载体表面形成生物膜,增加微生物与污水的接触面积,提高了污水处理的效率。
在大气污染治理中,生物技术同样有着重要的应用。
植物修复技术就是其中之一。
一些植物具有吸收和转化大气中污染物的能力,比如吸收二氧化硫、氮氧化物等有害气体。
通过种植这些具有净化空气功能的植物,可以在一定程度上改善空气质量。
另外,微生物也能用于大气污染的治理。
某些微生物可以将空气中的挥发性有机化合物(VOCs)分解为无害物质。
生物技术在土壤污染修复方面也发挥着关键作用。
土壤一旦受到污染,如重金属污染、农药残留污染等,不仅会影响农作物的生长和质量,还可能通过食物链对人类健康造成威胁。
生物修复技术在此展现出了独特的优势。
例如,利用植物的根系吸收和积累土壤中的重金属,然后通过收割植物来去除土壤中的污染物。
同时,一些微生物能够通过自身的代谢活动改变重金属的存在形态,降低其毒性和生物有效性。
除了直接用于污染治理,生物技术还在可再生能源的开发方面做出了贡献。
生物质能源就是一个典型的例子。
通过利用生物质,如农作物秸秆、木材废弃物等,经过发酵等生物技术过程,可以生产出生物乙醇、生物柴油等清洁能源。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用在当今世界上,环境保护成为了全球性的议题。
随着人类活动的增加,环境污染问题也日益严重。
为了应对这一挑战,生物技术逐渐成为了解决环境问题的有效手段。
本文将探讨生物技术在环境保护中的应用,并分析其意义和前景。
一、生物技术介绍生物技术是利用生物生命机理和生物体制造技术的综合应用,广泛应用于医药、农业、环境等领域。
在环境保护中,生物技术运用了生物体的多样性和生物过程的可塑性,以提高环境质量和修复受损环境。
二、污水处理污水处理是生物技术在环境保护中最常见、最重要的应用领域之一。
一些微生物可以分解有机物质,将其转化为无害物质。
生物技术利用生物反应器、生物滤池等设备,将这些微生物应用于污水处理过程中,将有机物质转化为二氧化碳和水,从而净化水体。
这种方法具有经济、高效、环保的特点,被广泛应用于城市和工业污水处理。
三、生物多样性保护生物多样性的丧失已成为全球性的环境问题。
生物技术可以帮助保护和恢复生物多样性。
通过保护珍稀物种、修复生态系统和推动生物资源可持续利用等手段,生物技术可以减缓和逆转生物多样性的丧失。
例如,通过基因保护和农作物遗传改良,保护了大量受威胁的野生动植物物种。
四、环境监测生物技术还可以用于环境监测领域,用以评估和监测环境质量。
例如,生物监测技术利用生物指示剂、生物标志物等手段,通过对生物体的监测和分析,来判断环境中的污染程度和环境质量。
这种方法具有灵敏度高、周期短等优势,可以帮助我们及时发现和解决环境问题。
五、生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物体来修复受损环境的一种方法。
例如,通过应用特定的微生物菌种,可以降解有机污染物、修复油污染土壤等。
此外,植物的修复能力也被广泛应用于生态系统恢复和修复中。
生物修复技术具有针对性强、效果稳定等特点,对于修复受污染的土壤、水体等有着重要意义。
六、生物能源生物技术在环境保护中的另一个重要应用领域是生物能源。
生物技术可以利用生物质、沼气等可再生资源来生产能源,减少对传统化石能源的依赖。
生物技术在环境保护与生态恢复中的作用
生物技术在环境保护与生态恢复中的作用在当今社会,随着工业化和城市化的快速发展,环境问题日益严峻,生态系统遭到了严重的破坏。
为了保护我们的地球家园,恢复受损的生态环境,各种技术手段被广泛应用,其中生物技术发挥着举足轻重的作用。
生物技术,简单来说,就是利用生物体或其组成部分来创造产品或解决问题的技术。
在环境保护与生态恢复领域,生物技术主要通过生物修复、生物监测、生物防治等方面发挥其独特的优势。
首先,生物修复技术是生物技术在环境治理中的重要应用之一。
当土壤、水体等受到污染时,生物修复技术可以利用微生物、植物等生物的代谢作用,将污染物分解、转化为无害物质。
例如,一些特定的细菌和真菌能够分解石油、农药等有机污染物,将它们转化为二氧化碳和水等简单的化合物。
在处理重金属污染方面,某些植物具有超富集能力,能够吸收土壤中的重金属,并将其积累在体内,通过收割这些植物,就可以降低土壤中的重金属含量。
以石油污染的土壤为例,科学家们发现了一些能够分解石油的微生物,如假单胞菌属。
这些微生物可以利用石油作为碳源和能源,通过一系列的酶促反应将石油中的烃类物质逐步分解。
此外,植物修复技术在石油污染治理中也有出色表现。
比如,紫花苜蓿等植物能够在石油污染的土壤中生长,并通过根系吸收和代谢石油成分,从而达到净化土壤的目的。
其次,生物技术在环境监测方面也具有重要意义。
传统的环境监测方法往往需要复杂的仪器设备和繁琐的样品处理过程,而生物监测则利用生物对环境污染物的敏感性和特异性反应来监测环境质量。
例如,利用鱼类、贝类等水生生物的生理和行为变化来监测水体的污染程度;利用某些植物叶片的形态和颜色变化来反映大气污染状况。
水蚤是一种常用于水体监测的生物。
当水体受到污染时,水蚤的心率、繁殖能力等会发生改变。
通过观察这些指标的变化,就可以评估水体的污染程度和毒性。
此外,苔藓植物对大气中的二氧化硫等污染物非常敏感,其生长状况和叶片的损伤程度可以作为大气污染的重要指标。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术是一种引入生物体的思想和方法,利用生物活性物质或与之有关的物质,对生物体或生态体系进行控制、利用和改造的一种技术。
与传统的机械、化学等技术相比,生物技术具有操作对象广泛、高效、低成本等优点。
随着环境保护的日益严峻,生物技术在环境保护中的应用日益受到重视。
一、废水处理随着工业化进程的加快,废水对环境的污染越来越严重。
生物技术在废水处理中的应用已形成了一套成熟的理论和技术体系。
例如,利用微生物群吸附重金属离子、利用生物膜反应器去除有机物、利用氧化还原菌降解废水中的有机物,这些方法都在废水处理中广泛应用。
同时,光合作用产生的氧气也可以用于废水处理中的某些过程。
二、生物多样性保护生物多样性是全球环境保护的重要组成部分,不同生态系统内的生物多样性与其生态系统的稳定性密切相关。
在保护生物多样性的过程中,生物技术可以起到重要的作用。
例如,利用基因工程对农作物进行改良,增加耐旱、抗病等性状,保护生态系统和生物多样性。
同时,生物技术也可以帮助人们解决传染病疫苗、药物研发等方面的难题,从而减少某些疾病对生物多样性的威胁。
三、空气净化随着城市化的发展,空气污染问题越来越突出。
生物技术在空气净化方面也有很大的应用潜力。
例如利用空气中存在的微生物降解甲醛、苯等有害物质,利用生物协同作用净化空气中的微细颗粒物,利用植物对空气中各种有害物质吸附、蓄积、转化和分解等作用,都是生物技术在空气净化方面的应用。
四、土壤修复随着城市化和工业化进程的加快,土壤污染的问题日益严峻。
生物技术在土壤修复中也有很大的应用潜力。
例如,利用微生物修复土壤污染,可以利用微生物降解有机物、还原有毒金属盐等;利用植物物种防止沙漠化、固定土壤、控制水土流失等,在自然环境中修复污染土壤。
结语生物技术在环境保护中的应用领域十分广泛,其中废水处理、生物多样性保护、空气净化和土壤修复等是重点应用领域。
生物技术在其应用过程中具有操作对象广泛、高效、低成本的优点,应用前景广阔。
生物技术在环境保护中的应用研究
生物技术在环境保护中的应用研究一、引言随着全球环境问题的愈发严重,越来越多的科学家和研究者开始关注环境保护领域。
生物技术是近年来发展较快的技术之一,其应用在环境保护领域中也变得越来越重要。
本文将探讨生物技术在环境保护中的应用研究。
二、生物技术在大气环境保护中的应用大气环境污染是当今社会面临的重要环境问题之一。
生物技术在大气环境保护中的应用主要有两方面:一是利用生物方法清除污染物;二是通过生物检测技术及时发现和评估大气环境污染。
1. 利用生物方法清除污染物生物技术在大气环境污染治理中最显著的应用是通过微生物来降低污染物浓度。
例如,氨氧化细菌可将氨化物转化为硝酸盐,从而达到减少氨化物浓度的效果。
过氧化氢酶也可通过将气态污染物氧化,减少大气污染物的含量。
2. 生物检测技术利用生物检测技术及时发现和评估大气环境污染,实现精准监测。
生物检测技术可与传统的大气环境监测方法相结合,不仅可以减少成本,还可以获得更为全面的污染信息。
例如,利用微生物监测技术进行有毒气体污染监测,基于气体生物标志物的监测可实现对空气中环境污染物来源和污染物的分级。
三、生物技术在水环境保护中的应用水是人类生存所必需的物质,也是生物生存所必需的环境。
随着水资源的愈加紧缺,水环境保护也变得愈发重要。
生物技术在水环境保护中的应用主要包括以下两方面:1. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物降解水中有机物和无机物的方法。
例如,利用合适的微生物菌株可以通过降解有机物改善水体水质。
同时,一些铁、钝化微生物也可以通过将污染物沉淀下来,改善水体中污染物浓度。
2. 生物检测技术生物检测技术对水环境中的重金属、有机物、氮、磷等污染物能够进行快速、准确的检测,能量有效确定水体中不同污染物的浓度和等级。
例如,利用常见的微生物检测技术,如库维堆菌。
库维堆菌是乳酸杆菌科的一种产氢菌,可对有机物有很好的降解作用,从而评估水体中的有机物含量。
四、生物技术在土壤环境保护中的应用土壤是地球生态系统中最重要的一部分,对人类的生存、发展和生态平衡具有极其重要的作用。
生物技术在环境保护中的作用是什么
生物技术在环境保护中的作用是什么在当今社会,环境保护已经成为了全球关注的焦点问题。
随着科技的不断发展,各种新技术层出不穷,其中生物技术在环境保护领域发挥着日益重要的作用。
生物技术,简单来说,就是利用生物有机体或其组成部分来开发新产品或新工艺的技术。
它涵盖了广泛的领域,如基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等。
在环境保护方面,生物技术的应用为解决许多环境难题提供了新的思路和方法。
首先,生物技术在污染治理方面表现出色。
比如在水污染治理中,微生物技术被广泛应用。
微生物能够分解有机污染物,将其转化为无害物质。
通过筛选和培养特定的微生物菌株,可以有效地处理工业废水和生活污水。
一些微生物还能够吸收和转化重金属离子,降低水中重金属的含量,从而减少其对生态系统和人类健康的危害。
在土壤污染治理方面,生物技术也有独到之处。
植物修复技术就是其中一种有效的方法。
利用某些特定植物的根系吸收和积累土壤中的污染物,如重金属、有机物等,然后通过收割植物将污染物从土壤中去除。
这种方法不仅成本相对较低,而且对环境的干扰较小。
此外,微生物修复技术也能够改善土壤质量。
向受污染的土壤中添加有益微生物,促进土壤中有机污染物的降解和养分循环,恢复土壤的生态功能。
生物技术还在废弃物处理方面发挥着重要作用。
例如,通过发酵技术将有机废弃物转化为生物能源,如沼气。
沼气不仅可以作为清洁能源使用,减少对传统化石能源的依赖,还能降低废弃物对环境的压力。
同时,利用生物技术对固体废弃物进行堆肥处理,可以生产出有机肥料,实现废弃物的资源化利用。
除了治理污染和处理废弃物,生物技术在生物监测方面也具有独特的优势。
传统的环境监测方法往往需要复杂的仪器设备和专业的操作人员,而且只能检测到有限的污染物。
而利用生物技术,如生物传感器,可以更快速、更灵敏地检测环境中的污染物。
生物传感器是将生物活性物质与物理化学换能器结合在一起的一种分析装置,能够对特定的污染物产生响应,并将其转化为可测量的信号。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用在当今社会,环境保护已成为全球共同关注的重要议题。
随着科技的不断发展,生物技术作为一种创新且具有巨大潜力的手段,正逐渐在环境保护领域发挥着关键作用。
生物技术,简单来说,就是利用生物体或其组成部分来开发新产品或新工艺的技术。
在环境保护方面,它主要包括生物修复、生物监测、生物防治以及可再生能源的开发利用等多个方面。
生物修复是生物技术在环境保护中应用的一个重要领域。
当土壤、水体等环境介质受到污染时,生物修复技术可以通过利用微生物、植物等生物的代谢作用,将污染物转化为无害物质或者降低其毒性和浓度。
例如,某些特定的细菌和真菌能够分解石油、农药等有机污染物,将它们转化为二氧化碳和水等无害物质。
对于重金属污染的土壤,一些植物如蜈蚣草能够吸收并积累大量的重金属,从而达到修复土壤的目的。
生物监测则是利用生物对环境污染的敏感性来监测环境质量。
相比传统的化学监测方法,生物监测具有成本低、反应灵敏、能够综合反映环境污染状况等优点。
比如,某些藻类对水体中的氮、磷等营养物质的变化非常敏感,通过观察藻类的生长情况可以了解水体的富营养化程度。
一些鸟类和昆虫的数量和分布也可以反映出生态系统的健康状况。
生物防治是利用生物之间的相互关系来控制有害生物的方法。
在农业生产中,长期使用化学农药不仅会造成环境污染,还可能导致害虫产生抗药性。
而生物防治则可以避免这些问题。
例如,利用天敌昆虫如瓢虫来控制蚜虫的数量,利用寄生蜂来防治害虫的幼虫。
此外,一些微生物如苏云金芽孢杆菌可以产生对害虫有毒的蛋白质,从而达到杀虫的效果。
在可再生能源的开发利用方面,生物技术也有着出色的表现。
生物质能源就是其中的典型代表。
通过微生物发酵或者植物的光合作用,将有机物转化为能源,如生物乙醇、生物柴油和沼气等。
这些能源具有可再生、低碳排放等优点,对于减少对传统化石能源的依赖,降低温室气体排放具有重要意义。
生物技术在固体废弃物处理方面也发挥着积极作用。
生物科技与环境保护的关系
生物科技与环境保护的关系环境污染、物种消失、气候变化等问题在当今社会中成为了越来越大的难题,而生物科技可以帮助我们更好地保护环境。
生物科技不仅能够解决环境问题,还能取之不尽、用之不竭,为人类的社会、经济发展提供保障。
一、生物科技在环境污染治理中的作用环境污染一直是世界各国亟待解决的问题。
传统的污染治理方法往往只是对污染源进行治理,但对于已经形成的污染,很难处理,而生物科技则具有独特的优势。
1、植物修复技术植物修复技术是利用植物对有毒有害物质的吸收、转化和降解能力,将有害物质通过植物将其吸收、降解和吸附使之减少和消除。
植物修复技术可广泛应用于土壤、水体等污染的治理。
比如,铬污染治理中铬在土壤中的化学形态非常复杂,而植物能够通过吸收铬元素,将其还原成较低毒的无机铬,从而达到治理土壤的效果。
2、微生物除污技术微生物的代谢活动对环境污染物的吸附、转化、降解等过程具有很强的功能。
此类技术往往利用特定的微生物、酶类或生物界面技术,通过不同的代谢通路来达到减少或去除有害物质的目的。
如:利用生物菌种对废水、有机液体进行生物处理,将其减少到达到环境标准的水平。
二、生物科技在环境保护中发挥的促进作用生物种类的多样性、物种与环境之间的相互作用是维持生态系统完整性的重要保障。
而现在的人类活动已经给生物多样性带来了很大的破坏,这时候生物科技就可以发挥其促进作用。
1、生物多样性保护技术人们越来越重视生物多样性的保护,而在生物科技的帮助下,我们可以利用生物技术手段进行保护。
如:利用无机盐的调控能力,鼓励某些生长代谢适应生存的目标;通过细胞中的逆境适应蛋白, 可以使某些延迟衰老的化合物得到利用,从而达到保护生物的效果。
2、资源利用生物种类的多样性、物种与环境之间的相互作用是维持生态系统完整性的重要保障。
同时,我们可以依靠生命体的本身,在生活、工业、农业等各个方面利用其本身的资源。
比如:利用微生物生物转换工艺提高清洁产品的效率、利用生物技术来改进食品保存和制造、利用生物技术来研究生物物质等等。
生物技术在环境保护中的创新应用
生物技术在环境保护中的创新应用随着工业化和城市化的不断发展,环境污染问题日益严重,给人类和地球带来了巨大的挑战。
为了解决这一问题,人们纷纷寻找各种创新方式,其中生物技术作为一种新兴的技术手段,正在逐渐发挥重要的作用。
本文将探讨生物技术在环境保护中的创新应用。
一、生物修复技术生物修复技术是生物技术在环境问题上的一项重要创新应用。
它通过利用生物体的自净能力,修复或减少环境中的有害物质。
其中,植物修复技术是一种常见的生物修复技术。
植物通过吸收、转化、降解有害物质,可以有效地净化土壤和水体。
例如,某些植物可以吸收土壤中的重金属污染物,将其转化为无毒或可回收的物质,从而减轻对生态环境的破坏。
此外,利用微生物修复技术也是一种常见的生物修复手段。
微生物具有高度的耐受性和分解降解能力,可以有效地降解废水和废气中的有机物质,减少对环境的污染。
二、生物能源技术生物能源技术是利用生物质资源开发能源的一种创新应用。
生物质能源是指利用植物、动物等有机物质产生的可再生能源。
通过生物技术的应用,可以将生物质转化为生物燃料和生物气体等能源形式,实现能源的多样化和可持续发展。
例如,生物质能源发电技术利用废弃的农作物、植物残渣等生物质,通过燃烧产生蒸汽驱动发电机,从而减少对化石能源的依赖,同时减少二氧化碳等温室气体的排放。
三、生物传感技术生物传感技术是一种利用生物体感知、检测环境参数的创新应用。
生物体具有高度的敏感性和特异性,可以通过改造生物体的遗传物质,将其转化为传感器,用于监测环境中的有害物质和生物参数。
例如,通过基因工程技术,可以构建一种特定的细菌菌株,使其发生颜色变化或产生发光等反应,用于检测环境中的重金属离子、有机污染物等。
这种生物传感技术具有灵敏度高、响应迅速等优点,广泛应用于环境监测和污染预警领域。
四、生物农药技术生物农药技术是一种利用生物杀虫剂控制农作物病虫害的创新应用。
传统的农药使用对环境和人类健康造成了一定的危害,而生物农药则是利用微生物、植物提取物等天然杀虫剂对农作物病虫害进行有效控制。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用随着社会的发展,人们对生态环境的保护越来越重视。
生态环境的破坏不仅会损害人类的生存环境,也会对其他生物造成伤害。
为了保护生态环境,人们开始使用各种科技手段。
在这些科技手段中,生物技术是一个越来越重要的领域。
生物技术可以利用生物的自身特点,对环境中的污染物进行降解、吸附和转化,从而实现环境的净化。
下面,我们将从三个方面来介绍生物技术在环境保护中的应用。
1. 生物技术在水环境污染治理中的应用随着工业和农业的发展,水环境污染越来越严重。
其中最常见的是由重金属、有机物和养分等物质造成的污染。
利用生物技术可以有效地处理这些污染。
例如,在生活污水处理中采用了生物膜工艺和生物反应器,通过微生物降解污染物质,同时也能进行氮、磷的去除。
在重金属污染治理中,使用菌类、藻类、植物等进行吸附和生物沉淀,大大减少了重金属对环境的危害。
2. 生物技术在土地污染防治中的应用随着城市化的加速,土地污染日益突出。
除了化学和物理方法外,生物技术也有着独特的优势。
先进的生物修复技术可通过具有吸附、分解、转化功能的植物或微生物来修复土地污染。
例如,通过选育能够适应重金属污染环境的植物,或者将细菌和真菌等生物微生物移栽到污染土壤中,直接或间接地分解污染物。
3. 生物技术在空气污染防治中的应用随着人工污染源的增多,空气污染已经成为了一项普遍存在的环境问题。
相比物理和化学方法,生物技术在空气污染治理中更加环保。
天然的植物、微生物等生物体具有吸附、分解功效,可以有效净化空气中的有害气体。
例如,利用微生物消除工业废气中的VOCs(挥发性有机物),或者利用植物提高环境中氧气的含量,达到净化空气的效果。
总结生物技术在环境保护中具有重要作用,可以有效地降低环境污染,保障生态环境的健康发展。
未来,随着生物技术的不断发展,相信其在环境保护中的作用会更加重要。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术,这一二十一世纪最具革命性的科学技术之一,正在逐步渗透到我们生活的方方面面,尤其在环境保护领域显示出其独特而强大的力量。
随着全球环境问题的日益严峻,如何利用生物技术解决环境污染、生物多样性保护以及资源的可持续利用等问题,已成为科研工作者关注的焦点。
生物技术在污染治理方面的应用尤为突出。
传统的物理和化学方法往往成本高昂,且可能产生二次污染。
相较之下,生物技术以其高效、低成本、环保的特点脱颖而出。
利用微生物降解有机污染物是其中的典型例子。
研究人员已成功分离出能够高效分解石油、塑料等难降解物质的微生物菌种,通过基因工程进一步优化这些微生物的降解能力,使其在环境保护中发挥巨大作用。
城市污水处理过程中,通过活性污泥法利用微生物将有机废物转化为无害物质,既净化了污水,又回收了资源。
生物技术在生物多样性保护方面同样大有作为。
通过现代遗传技术,科学家能够对濒危物种的遗传信息进行分析,从而制定出更为精准的保护策略。
克隆技术的运用,已在一些物种如哺乳动物和植物上取得成功,为保护珍稀和濒危物种提供了新思路。
通过种子库和基因库的建立,可以长期保存种质资源,为未来的生态修复和物种恢复提供可能。
生物技术还在促进资源可持续利用方面展现出潜力。
生物质能源的开发利用是生物技术的一大亮点。
通过生物技术转化农业废弃物、食品加工剩余物等生物质,生产出生物燃料如生物乙醇和生物柴油,不仅减少了对化石能源的依赖,也减轻了环境污染。
生物技术还被用于改良作物品种,提高作物耐旱、耐盐碱的能力,减少化肥和农药的使用,实现农业生产的可持续发展。
生物技术在环境保护领域的应用展现出广阔的前景和巨大的潜力。
它不仅能解决传统环境治理方法难以克服的问题,还能在生物多样性保护和资源可持续利用等方面发挥独特的作用。
随着生物技术的不断发展和创新,相信未来它将为人类带来更多的惊喜,为地球的绿色未来贡献更大的力量。
生物技术在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用生物技术在环境保护中的应用真是个热乎乎的话题,咱们先从最简单的说起。
想想看,咱们的地球好比一位老奶奶,经历了不少风风雨雨,越发显得疲惫不堪。
大气污染、土壤退化、水源枯竭,唉,听着就让人心疼。
不过,生物技术来了,简直就是那颗能拯救世界的“灵丹妙药”。
不信?咱们慢慢来聊聊。
咱们得说说基因工程。
你知道吗,科学家们现在可以通过改造植物的基因,让它们在恶劣的环境下依然生机勃勃!比如,某些作物就能在盐碱地上扎根生长。
说白了,就是把“干旱”或“盐碱”这些小妖怪打得落花流水,让农民朋友不再愁眉苦脸,笑口常开。
用这样的技术,咱们不仅能提高粮食产量,还能大幅度减少化肥的使用,简直是双赢的局面。
再聊聊微生物,这家伙可厉害了。
微生物在自然界中扮演着“清道夫”的角色。
你想,污水处理、垃圾分解,这些都是它们的拿手好戏。
科学家们已经开始培养一些特殊的细菌,让它们专门去“吃掉”那些难以处理的废物。
这就像请了一位环保高手,专门为我们打理那些难搞的环境问题。
想象一下,一个个小细菌在废水中“嗷嗷叫”,开心地工作,清理污水,真是太有趣了。
说到这里,不得不提的还有生物燃料。
这玩意儿就像是地球的“新宠”,让我们有了更环保的能源选择。
比如,某些植物经过加工后,就能变成生物柴油。
这样一来,咱们的汽车就能开着“绿色通行证”,一路向前,毫无负担。
再加上,生物燃料相较于传统燃料,排放的废气要少得多,哇,这样一来,空气也清新了不少,地球的“老奶奶”也能舒心地呼吸一口气。
咱们在聊生物技术的时候,也得提到“生物修复”。
这听起来很高大上,其实就是通过自然界的一些植物或者微生物来修复被污染的环境。
比如,有些植物根系能吸收土壤中的重金属,吸附那些有害物质,像是给土壤做个“深层清洁”。
就像人吃了不干净的东西,得喝点解毒汤,土壤也需要“调养”。
而且这种方法成本低,效果好,简直是环保界的一大亮点。
生物技术的应用不仅限于这些,咱们可以想象一下未来。
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环境保护与生物技术潘涔轩(中国环境科学研究院生物工程重点实验室)一、我国环境保护的现状环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。
在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。
近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。
我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。
贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。
全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。
全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。
其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。
据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,并呈进一步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;一些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。
城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过6 6亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。
严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。
当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。
据中国社会科学院1998年度调查和估计,我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。
如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。
当今世界各国已普遍接受“可持续发展”这一全新的概念,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。
可持续发展要求在保持经济高速发展的同时,必须保护好人类赖以生存的环境。
环境和经济及贸易挂钩是当前国际政治及经济关系发展中的新形势。
例如,在日元贷款中,环保贷款已成为非常重要的组成部分。
ISO14000系列国际环境管理标准,将要求企业承担相应的环境保护责任,并对达到该标准的企业给予认证。
没有得到认证的企业的产品,在出口时将有可能面临被国外政府以未承担环境保护的责任而拒绝进口;同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。
至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义。
因此,良好的环境保护将加强我国企业的国际竞争力。
否则,在当前国际贸易中保护主义盛行的情况下,我国将可能面临因环境问题而被排斥在国际贸易之外的危险。
然而,我国现有的环保科技水平仍较低,缺乏可被应用的高科技成果及高技术人才。
而可持续发展这一方针的最终实现必须依靠科技进步,特别是高新技术的应用。
仅靠传统的污染防治技术和手段,已远远不能满足伴随人类科技进步带来的污染物产生速度和人类对生存环境质量的要求,必须另辟新的途径。
20世纪科技进步和社会发展已充分证明了高科技的作用,当前的科索沃战争显示,如要摧毁一座桥梁,过去几百架次飞机也不一定能够成功的事情,而今只需最多两枚导弹即可达到,因此只有发展和掌握高科技技术才能在当今的国际竞争中立于不败。
二、环境生物技术的特点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。
科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。
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,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。
随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。
目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。
生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、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严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。
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。
特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性,为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。
美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”(Biotechnology Newswatch,Augus t16,1993)。
由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,因此,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。
生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白,因此,生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。
另外,酶对底物有高度的特异性,因此,生物转化技术(Bioconversion)的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而投资省、费用少、消耗低,而且效果好、过程稳定、操作简便,同时,在多数情况下,它还可和其他技术结合使用。
用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。
据美国环保局估算,美国现有的化学工业若有5%为生物过程取代,污染防治费用可降低约1亿美元。
生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所,从而大大节约生物处理的费用。
另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。
用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度,使经济发展进入可持续发展的轨道。
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。
因此,利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复(Bioremediation)技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。
环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。
三、环境生物技术的重要进展环境污染是人类社会在21世纪必将面临的四大难题之一,空气、水体和土地资源的污染越来越严重,不但影响了国民经济的可持续发展,甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存,因此全球各国近几年都在寻找新的途径和方法,以治理和解决环境污染问题。
我国是一个发展中国家,经济水平和科技总体水平离国际发展水平仍有相当差距,这就要求我国在科技发展特别是环保高科技发展上,需跟踪国际前沿,与国际上同步开发未来可能应用的高新技术。
以下重点介绍几项经多年开发,已接近产业化的环境生物技术。
1、高硫煤微生物脱硫技术煤炭是世界能源的重要组成部分,我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国,煤炭占我国一次能源的3/4,高硫煤储量约占总储量的1/3,并且高硫煤开采比例也逐年上升,而黄铁矿硫约占总硫的60%。
煤中通常含有0.25%~7%的硫,如我国西南地区煤平均含硫量为3.23%,西北地区为3.05%,中南地区为2.02%,华北地区为1.65%。
煤炭中的硫分为可燃硫和不燃硫。
不燃硫主要是硫酸盐,可燃硫包括无机硫和有机硫。
可燃硫经燃烧生成SO2随烟气排入大气,导致了严重的环境污染,造成的经济损失每年达数百亿元。
据报道,1997年,我国的SO2年排放量已达2 346万吨,居世界第一位,62%的城市大气SO2日平均浓度超过国家三级标准;全国酸雨区面积已占国土面积的30%,华中酸雨区酸雨频率高达90%以上。
预计2000年我国一次能源的消耗量将超过12亿吨。
SO2年排放量将会达到3822万吨。
《中国21世纪议程》中指出:“发展少污染的洁净煤技术是中国政府履行国际公约、承担相应国际义务的重要方面,也是促进中国以煤为主的能源系统向环境无害的可持续发展的模式转变的战略组成部分。
”可见洁净煤是中国能源的未来。
我国是一个发展中国家,经济还比较落后,如何采取可持续发展的战略,开发廉价的、操作简便的煤脱硫技术,将具有深远的经济和环境保护意义。
在众多的煤洁净、脱硫技术中,煤的燃前脱硫技术,其脱硫成本仅相当于洗涤烟气脱硫的1/10,同时燃前脱硫便于大规模、全面地控制燃煤的二氧化硫、粉尘排放,因而受到各国的高度重视。
与现有的物理、化学法相比,微生物洁净技术具有投资低、操作简便、反应条件温和、不产生新的污染,并可和现有的物理洗煤过程相结合,脱除其中的灰分,而煤基本无损失,且可提高煤的燃值,因而受到许多国家政府和企业的极大关注,竞相开发这一技术。
煤的微生物洁净技术(主要是脱硫、脱尘)研究是在生物沥滤铜、铀等金属的基础上发展起来的。
煤炭中的硫分主要包括有机硫和无机硫、无机黄铁矿硫以及少量的硫酸盐硫。
其中,相比有机硫分、黄铁矿硫(FeS2)较易去除,早期的研究主要利用Thiobacillus ferrooxidans自养菌在几天时间里将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸,硫酸溶于水中而排出,该方法可去除约90%的无机硫,使某些煤的含硫量降至1%以下。
虽然该方法脱硫效率较高,但缺点是处理的时间较长,并要求较大的反应器容积和较细的煤炭粒径。
意大利、荷兰、英国和德国等国参加的欧共体项目已在意大利的North Sardinia煤矿建立了一个利用煤微生物脱硫净化技术的示范工程,进行应用微生物脱除煤中无机硫及有机硫的工业化实验。