环境生物技术复习总结

环境生物技术复习总结

3环境生物技术划分为几个层次？各层次的内容是什么？是否有明显的界限？

从技术难度和理论深度上环境生物技术一般可划分为三个层次：第一层次：是指以基因工程为主导的近代污染物防治生物技术。包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等高效基因工程学，创造抗污染型转基因植物等。这个层次是以现代生物技术知识为基础，为寻求快速有效的污染治理与预防途径提供了可能，是解决目前出现的日益严重复杂的环境问题的强有力手段。第二层次：是以废物的生物处理为主要内容，既包括传统的生物处理技术，如废水的生物处理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺，如生物流化床等。这个层次的环境生物技术是当今废物生物处理中应用最广泛的技术，在高新技术不断渗入的过程中，其本身也在不断改进，是目前环境污染治理中的主力军。第三层次：是指利用天然处理系统进行废物处理的技术，主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。这个层次的特点是最大限度地发挥自然界环境中生物生态功能；投资运行费用少，易于操作管理，是一种省力、省费用、省能耗的技术。在解决实际环境污染问题时，三个层次的技术可能会集于一体，很难有明显的界限。4环境生物技术主要应用于哪些方面？

环境生物技术的应用主要包括：生物工程技术在环境污染防治中的应用；废水生物处理技术；固体有机废物的生物处理技术；大气污染的生物防治技术；污染环境的生物修复技术；环境污染预防生物技术；环境生物监测技术等。

5环境生物技术最有应用前景的是在哪个领域？环境生物技术最有应用前景的领域是废物高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染环境的现场修复技术、及可降解材料的生物合成技术。第1章思考题酶: 酶是动物、植物、微生物等生物体内自身合成的、参与生化反应、并传递电子、原子和化学集团的生物催化剂。酶工程：是利用酶的催化作用进行物质转化（合成有用物质，分解有害物质）的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。酶工程包括的内容：

酶的生成、酶的分离纯化、酶分子的修饰、酶固定化、酶反应动力学、酶反应器、酶的应用等。

酶的固定化：固定化酶：是指将酶固定在载体上，在一定的空间范围内进行催化反应的酶（其被限制在一定的空间的同时，又不妨碍底物的自由扩散）。益处：与游离酶相比固定化酶的优势在于：热稳定性提高；可以重复使用；不需要在反应后进行催化物质与反应物质的分离；能够避免外源微生物对酶的污染和降解。酶的固定化方法主要有：吸附法、包埋法、结合法、交联法等。吸附法：

采用非水溶性吸附剂，将酶或含酶菌体吸附在其表面，而使酶固定的方法就称为吸附法，为一种物理方法。

可利用的吸附剂有：活性炭、高岭土、氧化铝、硅胶、硅藻土、多孔玻璃、胶原、纤维素、羟基石灰石等。

影响酶与吸附剂结合程度的主要因子有：pH值、离子强度、温度、溶剂性质和种类、酶的浓度等。

特点：操作简单，条件温和，载体可以重复使用，但是酶与吸附剂吸附不牢固，容易脱落。包埋法：将酶或酶菌体包埋在凝胶微小格子或半透性的聚合物内，这样的酶固定化方法被称为包埋法。

可利用的载体主要有：琼脂、琼脂糖、明胶、树脂等。

特点：不易渗漏，底物分子可以在包埋结构中任意扩散，不足是分子量大的底物在网格中扩散较困难，这种方法不适合大分子底物的测定结合法：

选择适宜的载体，使酶与载体通过共价键或离子键相互结合在一起的固定方法。特点：采用离子键相结合的方法：其条件温和，操作简便，只需要一定的pH值、温度和离子强度下即可，结合活性损失少，但结合力弱。采用共价键结合的方法：结合牢固，酶分子不易脱落，载体不易被降解，但是操作麻烦。交联法：借助功能试剂，使酶结合到惰性载体上。

功能试剂具有2个功能基团：能与酶分子中ε--氨基和α--氮基发生共价交联。

主要的试剂有：戊二醛、双偶氮苯、无水丁烯二酸一乙酸等。

特点：操作简单，结合牢固，不足之处是固定化时需要严格控制pH值。酶在环境污染治理中的应用: 目前，普遍采用的活性污泥法和生物膜法。利用酶处理污废水的优点：能处理难以生物降解的化合物；无论污废水的浓度高或低，都适用酶来处理；操作时，pH值、温度和盐度的范围广泛；不会因为生物物质的聚合而减慢处理速度；处理过程的控制简便易行。理论上的三大发现：生物的遗传物质DNA的发现，DNA双螺旋结构的发现，遗传信息的传递方式的确定。技术上的三大发明：工具酶，载体，逆转录酶。基因工程：

将外源基因通过体外重组后，导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的过程，称为基因工程。基因工程包括：基因的分离、重组、转移、以及基因在受体细胞内的复制、转录、翻译、表达的全过程。因此，基因工程又称为DNA重组技术。是在分子水平上对基因进行的复杂技术。基因工程实施的必要条件：工具酶、基因、载体、受体细胞。基因工程在环境污染治理中的应用：最成熟的最广泛的就是质粒育种技术质粒：是指在原核微生物中，除染色体外，携带少量遗传基因的环状DNA分子，这个就称为质粒。经过基因工程重新构建的工程菌表现出的特点是：提高了微生物的降解速率；拓宽了底物的专一性。基因工程的特点：DNA分子的新组合是按照工程学的方

法设计和操作的；设计和操作赋予了基因工程跨越天然物种屏障的能力，克服了固有的物种间的限制；允许并扩大了定向创造新物种的可能性，这是基因工程最大的特点、微生物细胞工程：是指应用微生物进行细胞水平的研究和生产。内容包括：各种微生物细胞的培养，遗传性状的改造，微生物细胞的应用。第二章思考题

1、污染预防的重要性和意义是什么？主要包括三个方面：尽可能改善燃料结构，减少大气中污染物的排放；实行水资源的合理利用，提高水的循环利用率，减少废水的排放；改变传统的生产工业，实行清洁生产。

2、一般将环境中的污染物分为哪几类？按照污染物所在介质不同，将环境中的污染物分为三类：大气污染物（煤烟型污染，酸沉降，光化学烟雾污染）,水体中的污染物,土壤中污染物

3、概述大气、土壤、水体中主要的污染物。大气中主要污染物：烟尘及生产性粉尘，SO2 ，CO， H2S，CO2，Pb、Hg、Cr。水体中的污染物：酚、氰化物、硫化物、砷、苯类、焦油等土壤中的污染物主要来源：生活污水、垃圾、工业三废、汽车废气、农田用农药和化肥。有毒物质：某些无机盐、重金属、农药、致癌物如：苯并芘、来源于树脂焦油、石油产品、汽车废气、沥青路面等。

4、煤炭、原油中硫存在的主要形式是什么？煤炭中的硫：以无机和有机硫二种形式存在：无机硫：硫化物主要是黄铁矿