庞博
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摘要:水污染和空气污染导致的环境恶化已经受到了全球各个国家的高度关注,净化空气、处理污水、保护全球水资源和臭氧层等工作,已经成为全球各个国家经济发展的主要内容之一。生物技术主要包含植物学、动物学、基因学等,它已经被运用到食品安全检查和农业等行业领域。近几年,生物技术还被运用到环境保护工作中,不仅提高了治理环境效率,同时还起到了保护环境的作用。
关键词:生物工程技术;环境保护;应用
1生物技术概述
生物技术是一门综合类的技术,其是以生物学、遗传学、基因工程为基础,辅以有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多种学科技术。在利用生物技术开展相关工作的同时,需要利用生物组织、细胞或者其他组成部分的功能,对新生物或者加工生物原料进行设计改造,为人们提供新产品。生物技术起源于20世纪70年代,在这项技术应用初期,并没有体现出其对植物保护的根本作用,在实际应用中收效甚微。后来,生物技术的形式逐渐多样化,至今,其已发展成为一项新兴综合性技术,是一项值得被研究分析的生物学科成果。现代的生物技术主要包含基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。现代的生物技术涉及范围非常广泛,不仅可以实现生物遗传基因改造或者重组,而且能产生人类需要的新物质。近几年,我国开始将生物技术应用在生态环境保护工作中,发挥了较大作用。
2生物工程技术及在环境保护中的应用
生物技术在环境保护中的应用愈发广泛,是环境保护中的重要技术。生物技术可以应用在废水处理、废气处理、固体废弃物处理、环境监测评价和环境污染修复中,都能够发挥出良好的应用效果。
2.1在污水处理中的应用
近几年,生物技术已经被运用到污水处理中。例如,膜生物反应器的结构比较紧凑,而且处理的效率较高,但是产生的剩余污泥量是比较少的,所以脱氧效果是相对较好,并且系统的设备化程度相对较高。在膜生物反应器中,如果只是用膜分类来装置,可以实现常规的生物膜处理,在很大程度上减少了占地面积,与传统的占地面积相比会节约1/2。并且可以有效的去除微生物降解,对大分子有很强的截留作用。膜的截留作用对于培养工业废水有比较特殊的能力,可以延长大分子的停留时间,强化处理难降解的有机物,从而使得出水的水质较好,有效的杜绝污泥膨胀现象。在实际操作中,由于膜生物具有高效截留的作用,可以使得微生物完全截留,从而使得污泥可以停留一定的时间,并且与水的停留时间相分离。这种情况在反应器中,可以保留污泥的浓度,极大程度地提高了容积,使得系统的抵抗冲击能力增强,从而提高系统的运行稳定,并且费用只占处理厂运行的30%。所以从源头来减少污泥量是非常重要的,也有效地推动了剩余污泥量研发工作,在实际使用中比较容易加工成为成套设备,有效地缩短了施工期限,提高了自动化程度,最大限度的节约了人工费用。
2.2在化肥污染处理中的应用
由于我国农村在进行栽种农作物的过程当中对化肥的过量使用,使得我国很多的耕地都已经出现了土壤结板现象,对我国的土壤环境产生了非常严重的破坏。除此之外,由于在使用化肥的过程当中化肥过量的原因,使得很多没有能够被植物所吸收的化肥都流入到了地下水当中,进而对我国的地下水环境造成了非常严重的污染,使得我国出现饮用水不足的问题以及对很多湖泊的鱼类的生长产生非常严重的影响。还有很多没有被吸收的化肥由于挥发性进入到了空气当中,导致我国大气环境当中的氮元素的含量大大增加,不仅对我国大气层当中的空气造成了严重的破坏,害由于氮元素的原因使得很多的地方都会形成酸雨对我国的土壤等生态环境进一步地进行破坏。在对我国的生态环境进行治理的过程当中,有效减少化肥的使用量,解决化肥污染问题是当前主要的任务之一。
而通过利用生物工程技术能够使用固氮技术来让农作物进行吸收空气当中所含有的氮元素,这样就不再需要对农作物使用大量的氮肥,从而有效减少对于化肥的使用量。举个例子来说,可以通过使用生物工程技术将其应用到小麦作物的根系当中,这样小麦作物的根系就能够自行去吸收空气当中所含有的氮离子元素来满足自身生长的需求。并且根据相关的数据显示,通过对小麦作物应用这种生物工程技术使得小麦作物的产量提升了百分之十五左右。这样不仅能够有效解决对农作物过度施肥导致化肥污染严重的问题,还能够有效地提高农作物的生产产量。
2.3在白色污染物处理中的应用
近几年,人们的生活节奏越来越快,塑料制品和塑料包装的使用也越来越多。现在越来越多的年轻人都愿意点外卖,外卖给人们的生活带来了很多便利,但是同时也带来了很多白色垃圾。在城市和乡村的小河沟附近经常会发现有很多塑料袋、白色饭盒。如果这些塑料制品长期被滞留在土地当中,可能会对土地造成污染,严重的话可能致使土地寸草不生。由此可见,白色垃圾的影响不容小觑。近年来,科学家们还利用基因工程来生产可生物降解的塑料袋,取得了良好的效果。经过多年的科学研究,生物塑料变得更容易降解,这在一定程度上减少了白色污染的产生。同时,通过微生物的降解可以克隆并分解出降解因子,将这些因子导入到土壤中,可以提高降解因子的功能和功效。
2.4在固体废弃物处理中的应用
在当前我国的环境污染中,固体废弃物产生的污染相当严重,遍及城市与农村。因此,如何解决固体废弃物污染对环境产生的影响更是保护环境工作中的重要方向。人们的生产生活中,必然会产生固体废弃物,通过运用生物技术,将其产品对固体废弃物进行物质分解,在此期间,还能够将废弃物中的有力成分进行二次利用,达到了保护环境的目的,同时产生了转化废弃物加以利用的作用,从而既环保又节约,所以这种处理方式具有明显的优点,是一种可持续发展的处理方式。相对其他污染处理方式,固体废弃物的处理技术的较为成熟,在农村固体废弃物的处理手段中,有沼气池、生物浸等方法。
2.5在生物品种改良中的应用
在社会发展中,生物资源是重要的组成部分。但是,当前生物物种处于不断减少的趋势。据相关预估表明,在接下来的20—30年时间里,将会有近1/4的物种陆续消失,这对于人类的生存及社会的可持续发展是不利的,因此做好生物保护及品种改良工作至关重要。在生物品种改良中,生物工程技术发挥着至关重要的作用。在生物工程技术的支撑下,培育并改良新型生物品种,能够为保护环境提供重要的帮助。在生物培育方面,生物工程技术优势显著,借助基因重组技术和拼接技术,能够完成对外来物种的培育改造,借助组织培养和细胞保存技术,则能够使得生物物种更加的多样化。应用细胞融合技术,能够完成对优良生物品种的杂交工作,保护并恢复生物多样性,促进人类社会的和谐生存与发展。
3结束语
总而言之,社会快速发展的背景下,环境污染问题引发了社会各界的高度关注,因此积极做好环保工作具有重要的现实意义。生物工程技术属于新型技术,安全性高,成本低,将其应用于环境保护工作中,能够极大地优化传统环保工作模式,提升环保工作水平,改善人们的生活质量,实现人与自然的协调发展。
参考文献
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