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随着现代化进程的不断深入,我国冶金,电镀、制革工业每年都会排放大量含重金属离子的工业废水,严重污染了周围的生态环境,给人类和其他生物造成严重危害。苏海佳和她的研究团队开发的生物吸附剂,采用处理后的工业废菌丝体去除工业废水中的重金属离子,达到以废治废,变废为宝的目的。
记者:首先请您简述一下您的主要研究方向。
苏海佳:目前,我的主要研究方向是生物分离、生物材料以及资源与环境。
记者:这么多年来一直从事化学工业研究,您如何看待化学工业的发展呢?
苏海佳:19世纪以来,以化石资源为经济基础的近代工业文明创造了空前的社会繁荣,但是近年来资源短缺、生态环境恶化,能源危机等一系列问题日渐突出,现代工业化经济进程与资源的日渐枯竭和生态环境日益恶化的现实形成了剧烈冲突,人类社会的可持续发展也面临着前所未有的挑战。以可再生的生物资源替代不可再生的化石资源、实现工业原材料来源的根本转变,是现代工业发展的必然。
记者:除了寻找新的再生能源之外,合理利用现有资源是不是一样重要呢?
苏海佳:是的,我们目前正在积极构建生物资源高效利用平台。举个例子来说,发酵工业如柠檬酸、青霉素,抗生素,味精,酿酒、酱油等工业,每年都会产生大量的废菌丝体和生物质废渣,这些生物质废渣中含有大量高价值的多糖,蛋白,核酸及油脂等,系统研究以青霉素和柠檬酸发酵剩余的废菌丝体为原料,将提取油脂、麦角固醇等高值产品后的发酵废菌丝体,在含重金属离子的工业废水中加以应用,使生物可再生资源和水资源得到最大化的综合利用。
记者:那么,怎样利用这些废菌丝体治理工业废水呢?
苏海佳:这些废弃菌丝体中含有大量的核酸,麦角固醇和壳聚糖等有用成分。如果采用一定的提取工艺提取废弃菌丝体中的麦角固醇和葡聚糖后,剩余的含有壳聚糖等多糖菌丝体对重金属离子有较高的吸附效果。可以选择性回收重金属离子,从环境资源一体化出发,具有重要的开发研究意义。
记者:看来壳聚糖是这种技术的核心了,那么什么是壳聚糖呢?采用这种技术能达到什么效果呢?
苏海佳:壳聚糖是一种天然生物聚合物,是天然多糖中惟一的碱性多糖,壳聚糖最早的用途之一,是手术用的缝合线。由于壳聚糖具有生物相溶性,而且不会使植入者体内产生抗体,同时它又具有广谱抗菌性,防腐性、止血作用,促进伤口愈合等特性,还可以生物降解,是极佳的特种医用材料。日本是最早研究壳聚糖生产及使用的国家之一,主要用于食品,食品添加剂,医药,化妆品等。
壳聚糖因其天然,无毒、安全性被美国环保局批准作为饮用水的净化剂,在给水及饮用水处理中显示了其独特的优越性。作为重金属离子的吸附剂,它具有吸附容量高,选择性好的优点。改性后的壳聚糖对水源水中的一些藻类具有良好的去除效果。目前,日本和美国及欧洲的一些国家都将壳聚糖树脂列为重点发展的绿色环保水处理剂。
通过表面分子印迹技术,我们选择废弃菌丝体作为核心材料,在其表面包覆印迹的壳聚糖膜层,可以大大降低吸附剂的生产成本,同时又可以选择性地回收贵重金属离子,提高工业废水的回用率,以废治废,变废为宝,从而达到水资源与生物资源的综合利用。
记者:您如何看待生物技术在化学工业发展中的作用呢?
苏海佳:化学工业和生物技术可以说是“血缘”最通的产业:生物技术的发展首先就要取决于化学工业的发展,而化学工业也必须依靠生物技术达到一个新的境界。生物技术的蓬勃兴起,预示了化学工业正面临着一场空前的技术和观念革命,可以说,生物技术是化学工业美好的明天。
记者:首先请您简述一下您的主要研究方向。
苏海佳:目前,我的主要研究方向是生物分离、生物材料以及资源与环境。
记者:这么多年来一直从事化学工业研究,您如何看待化学工业的发展呢?
苏海佳:19世纪以来,以化石资源为经济基础的近代工业文明创造了空前的社会繁荣,但是近年来资源短缺、生态环境恶化,能源危机等一系列问题日渐突出,现代工业化经济进程与资源的日渐枯竭和生态环境日益恶化的现实形成了剧烈冲突,人类社会的可持续发展也面临着前所未有的挑战。以可再生的生物资源替代不可再生的化石资源、实现工业原材料来源的根本转变,是现代工业发展的必然。
记者:除了寻找新的再生能源之外,合理利用现有资源是不是一样重要呢?
苏海佳:是的,我们目前正在积极构建生物资源高效利用平台。举个例子来说,发酵工业如柠檬酸、青霉素,抗生素,味精,酿酒、酱油等工业,每年都会产生大量的废菌丝体和生物质废渣,这些生物质废渣中含有大量高价值的多糖,蛋白,核酸及油脂等,系统研究以青霉素和柠檬酸发酵剩余的废菌丝体为原料,将提取油脂、麦角固醇等高值产品后的发酵废菌丝体,在含重金属离子的工业废水中加以应用,使生物可再生资源和水资源得到最大化的综合利用。
记者:那么,怎样利用这些废菌丝体治理工业废水呢?
苏海佳:这些废弃菌丝体中含有大量的核酸,麦角固醇和壳聚糖等有用成分。如果采用一定的提取工艺提取废弃菌丝体中的麦角固醇和葡聚糖后,剩余的含有壳聚糖等多糖菌丝体对重金属离子有较高的吸附效果。可以选择性回收重金属离子,从环境资源一体化出发,具有重要的开发研究意义。
记者:看来壳聚糖是这种技术的核心了,那么什么是壳聚糖呢?采用这种技术能达到什么效果呢?
苏海佳:壳聚糖是一种天然生物聚合物,是天然多糖中惟一的碱性多糖,壳聚糖最早的用途之一,是手术用的缝合线。由于壳聚糖具有生物相溶性,而且不会使植入者体内产生抗体,同时它又具有广谱抗菌性,防腐性、止血作用,促进伤口愈合等特性,还可以生物降解,是极佳的特种医用材料。日本是最早研究壳聚糖生产及使用的国家之一,主要用于食品,食品添加剂,医药,化妆品等。
壳聚糖因其天然,无毒、安全性被美国环保局批准作为饮用水的净化剂,在给水及饮用水处理中显示了其独特的优越性。作为重金属离子的吸附剂,它具有吸附容量高,选择性好的优点。改性后的壳聚糖对水源水中的一些藻类具有良好的去除效果。目前,日本和美国及欧洲的一些国家都将壳聚糖树脂列为重点发展的绿色环保水处理剂。
通过表面分子印迹技术,我们选择废弃菌丝体作为核心材料,在其表面包覆印迹的壳聚糖膜层,可以大大降低吸附剂的生产成本,同时又可以选择性地回收贵重金属离子,提高工业废水的回用率,以废治废,变废为宝,从而达到水资源与生物资源的综合利用。
记者:您如何看待生物技术在化学工业发展中的作用呢?
苏海佳:化学工业和生物技术可以说是“血缘”最通的产业:生物技术的发展首先就要取决于化学工业的发展,而化学工业也必须依靠生物技术达到一个新的境界。生物技术的蓬勃兴起,预示了化学工业正面临着一场空前的技术和观念革命,可以说,生物技术是化学工业美好的明天。