生物工程技術在環境保護中的應用與研究

張耐冬

摘要：進入新的歷史時期以來，人們越來越意識到保護環境的重要性，而將生物工程技術應用于環境保護中將會創新當前環保模式，當前應用生物工程技術的領域不斷增多，其可以有效代替農業生產中的化肥與農藥，解決當前化肥與農藥污染嚴重的問題，是一種能夠保護人類生存環境的生物新品種。

關鍵詞：生物工程技術;環境保護;應用與研究

引言

進入現代社會以來，世界范圍內迎來了一次技術爆炸，其中生物工程與基因工程等科學項目成為科技領域研究的重點。同時伴隨著生物學的快速發展，生物工程的技術水平得以提升，其實用性日益加強，極大地改善了人們的生產生活方式，并逐漸應用于環境保護工程中，在降低污染物排放及生態修復方面，取得了日益顯著的重要成果。

一、應用現代生物工程技術的重要性

生物工程技術是多種學科相互交叉融合形成的工程，主要內容有發酵工程、酶工程、細胞工程、基因工程等四個方面，這幾個方面可以依據人類不同需求以不同的形式組合在一起，應用于不同的領域當中。隨著基因技術的快速發展，依靠基因重組而出現的基因工程技術發展速度迅猛，現代生物工程技術就是包括基因工程技術在內的、有機融入發酵工、酶工程、細胞工程等各項技術的新技術。生物工程技術應用于環境工程當中，產生了環境生物技術，在治理環境污染過程中應用此項技術可以收到較好的效果。利用生物工程技術解決環境污染問題有利于實現人與自然的和諧相處，與我國當前提倡的可持續發展戰略相一致。在治理環境過程中應用生物工程技術比傳統污染治理技術有著更大的優點。

二、生物工程技術的特點

現代生物工程技術的創新與進步，給環境污染治理提供了一條新的途徑。生物工程自從開創以來得到了巨大的發展。通過生物工程技術的使用，污染的治理得到了極大的促進與改善。使用生物工程技術治理污染主要是介由生物抑制劑使污染源從自然環境中消解或排除。從整個生態系統上來看，生物抑制劑的引入，沒有破壞整個生態系統的平衡，對環境傷害小，卻發揮了巨大的污染治理效果，提高了污染治理的效率，調節了脆弱的生態平衡。使用生物工程技術治理污染具有特定性，特定、有效的針對污染情況和污染類別進行治理。

三、生物工程技術在環境保護中的應用

（一）廢水處理方面

生物工程技術在廢水處理方面的應用極為廣泛，而隨著粗放型經濟增長方式逐漸被淘汰，生物工程技術廢水處理具備的較高環境保護能力正逐漸成為各界關注的焦點。以固定化微生物技術為例，作為生物工程領域的新技術，該技術能夠通過改造、創造實現脫磷、脫氮、脫色菌等高效專性菌的固化，由此提高菌體密度，即可保證其較好服務于難生物降解有機物、工業廢水的處理，處理效率、質量的提升自然能夠為環境保護提供有力支持;在生物反應器技術的應用中，這一生物工程技術可通過流動載體和固定載體、好氧與厭氧固定膜反應器的配合實現反應體系中生物類群、生物量的增加，同時結合發酵工程原理，微生物降解污染物的生物活性也將實現最高水平發揮，廢水處理、環境保護的水平也將由此實現長足提升;生物強化處理技術同樣可較好服務于廢水處理，在這一生物工程技術的應用中，通過使用“超級工程茵”（基因工程技術產生）或優勢菌種，即可形成高效生物膜，生物-鐵法、高濃度活性污泥法、生物活性炭法均屬于其中典型。值得注意的是，近年來我國廢水處理方面的生物工程技術發展迅速，各類新技術也因此大量涌現，如厭氧折流板反應器生物處理技術、升流式厭氧污泥床生物處理技術、吸附-降解生物處理技術等。

（二）環境監測方面

在環境保護工作中，環境監測工作是較為重要的環節之一，除了應用相關儀器對環境進行測定之外，通過生物工程技術來監測環境也是環境檢測和保護的重要途徑。在生物工程技術的應用過程中，可以利用生物傳感器技術、指示生物技術、分子生物學技術、聚合酶式反應技術、生物熒光技術、酶聯免疫吸附技術等來對不同地區的環境進行全面監測。如：利用細菌總數指示茵來監測水質、利用聚合酶式反應技術來對土壤及水樣等進行細胞監測、利用生物傳感技術來監測水體及大氣中各種成分的含量和濃度。由于生物工程技術的便捷性、特異性等特性，使得生物工程技術在環境監測中得到了廣泛應用。

（三）白色污染物處理

白色污染物處理主要是指對于一系列的塑料制品進行系統的處理和分類，現如今白色污染物已經成為環境保護過程中所面臨的一項重要難題，因此只有通過現代生物技術才能夠從根本上降解塑料制品，真正破壞其中的分子結構，真正治理白色污染物，從而提高整個生物技術的質量和水平。與此同時，在對白色污染物進行治理的過程中，還需要減少成本的消費，提高整個白色污染物處理的速度，從而實現環境保護經濟效益和社會效益的最大化。

（四）固體廢棄物處理

固體廢棄物污染是農村和城市污染中主要的污染，通常來源于工農業生產、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當前環境污染問題的一件十分重要的大事。當前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學、生物等技術手段。固體廢棄物生物處理技術通過利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化為可以再利用的資源，這是當前固化廢物資源化的最為有效的技術方法。固體廢棄物生物處理技術在目前應用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。

（五）利用生物防治取代化學農藥

因病、蟲、草害，全世界每年損失的糧食約占總產量的50%，使用農藥可以挽回總產量的15%，可見農藥對農業生產是十分重要的。生物防治是利用有益昆蟲或微生物防治農林蟲害、病害的一種方法。主要包括以蟲治蟲、以菌治蟲和以菌治病等內容。利用捕食性昆蟲天敵防治農業害蟲，如利用大紅瓢蟲和澳洲瓢蟲防治吹綿蚡;利用草蛤防治棉鈴蟲、棉蚜和桔全瓜螨;利用七星瓢蟲治棉蚜等。利用寄生性昆蟲天敵防治農業害蟲，如利用赤眼蜂防治甘蔗蜓蟲、玉米蜈、松毛蟲，棉鈴蟲等害蟲;利用平腹小蜂防治荔枝椿象;利用麗蚜小蜂防治蔬菜溫室白粉虱等;利用白僵菌、蘇云金桿菌、殺蜈桿菌、青蟲菌等菌類殺蟲劑，以防治玉米蜈、稻卷葉蜈、松毛蟲、菜青蟲等。利用并崗霉素、內療素等抗菌素防治農林害蟲。在這些生物防治措施中，尤其是經基因工程產生的高效殺蟲生物的應用，克服了農藥殺蟲的諸多愍端，有著廣闊的發展前途。

（六）培育有利于環境的生物新品種

在生物工程技術的具體應用中，培育有利于環境的生物新品種對于環境保護能夠起到極為不錯的促進效果。新的生物品種出現能夠維護地球上生物的多樣性，并通過改善生物品質的作用使其更適合當前時代的發展需要，起到保護環境且增加產量的作用。例如，利用細胞融合技術，可以把兩種細胞的原生質融合到一起，從根本上跨越遠緣雜交不育的障礙;通過科學的精液保存與人工授精，能夠最大程度上解決瀕臨滅絕動物的繁衍問題，并使其培育出具有優良特性良種的幾率大大增加。

結束語

總而言之，加強對生物工程技術在環境保護中應用的剖析，能夠對環境保護中存在的問題進行把握，進而能夠提出一些行之有效的對策，如此方可在實際的環境保護過程中對問題進行掌控，不斷完善生物工程技術在環境保護中的應用。

參考文獻

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