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【摘要】:随着社会不断地发展,环境污染问题也越来越严重,因此,现代生物技术在保护环境中也变得越来越重要,可以使用各种生物技术手段来监测环境的污染程度,同时在解决环境问题时不会产生二次污染,本文分析了污水净化时采用的生物膜法以及各种生物技术对水的检测方法;生物酶技术;PCR技术;生物芯片,具有一定的参考价值。
【关键词】:现代生物技术;环境监测;
从 20 世纪 80 年代以来,全球产业快速发展[1],各种现代生物技术随之不断的发展与深入研究,同时环境污染的分析方法也达到一定的新型时期。在环境监测中生物技术广泛的被应用,它有很强的适应性、针对性,而且治理成本低,是一项纯绿色环保技术。
1现代生物技术的概念、研究内容和特点
1.1现代生物技术的定义
生物技术也称之为生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,利用生物体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的科学[1,2]。
1.2现代生物技术的研究内容和特点
在现代生物技术领域中所包括的内容很广,而生物就是最主要的研究对象,所使用的原材料既简单又是一些可再生资源;既节约了资源,又减少了环境中的污染,安全性较高;可以实现社会、环境、经济的和谐统一。现代生物技术不断地被广泛应用在环境的治理和监测当中,为人类的环境友好型社会取得了一定的效果。
2生物技术的发展情况
现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志[3-6]。环境生物技术的发展逐渐成为了我国及全球经济的发展的新经济增长点。生物环境技术的研究也成为各国的重点研究项目,美国、日本、印度都建立了国家级的生物技术技术发展管理协调部门[4]。美国已经把环境生物技术列入了 21 世纪中六个生物技术的主要研究领域之一,日本也有效的利用了环境生物技术,他们将嗜油酸单孢杆菌的耐汞基因转入腐臭单孢杆菌,然后让这些菌株既处理掉汞污染,同时还能将汞有效地回收与利用[7]。
3环境监测与现代生物技术的关系
环境生物技术在环境污染治理方面拥有诸多优点,例如其反应终产物多是无毒无害的,不易造成环境二次污染[8],使用现代生物技术治理环境污染主要是改变和破坏污染物自身的结构,使其能够达到自然降解的状态,而且还可以被重新使用。
4现代生物技术在环境监测中的应用
现代生物技术在生态环境工程中的应用策略是生物技术的发展为生态环境的保护提供了有效的途径,主要体现在预防和治理两个方面,其技术依据是基因工程中有关环境友好型资源的开发利用[9]。从90年代起,利用酶联免疫技术检测环境中的农药是一项新技术,可以帮助我们监测水中含农药的程度,各种现代生物技术手段都可以帮助人类解决存在环境中的一些问题,因此应用于环境保护工程中的技术也叫做环境生物技术。随着现代生物技术的发展与应用,快速准确监测评价环境污染程度的有效方法也相继建立和发展起来,它们能对环境现况做出快速、有效而全面的检测及应急处理,渐渐地成为环境监测评价的重要手段。这些生物新技术主要包括:利用新的指示生物监测评价环境的污染程度,利用核酸探针和PCR技术监测评价环境污染现状,利用生物传感器、DNA芯片及其他方法等监测评价环境。
4.1污水生物净化
为了提高废水处理的效果,而向废水中投入从自然界中筛选出来的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质[10]。王春燕等[11]以城市污水处理厂的脱水污泥为原料,通过超声波破碎、丙酮沉淀及冷冻干燥得到了微生物絮凝剂 JT06,同时对该絮凝剂的制备条件及絮凝特性进行了研究[12]。李文鹏等[13]采用造纸厂剩余污泥为原料制得可以净化污水的生物絮凝剂。王震等[14]采用生物脱氮技术在味精废水处理中的应用,解决了污水的达标排放。生物膜法这是一种主要是采用在有机废水中添加微生物附着的介质来进行有机物质分解,使微生物在介质表面不断地生长、繁殖就会形成膜,这时膜对污水可以进行净化,从而达到可以净化水的目的。也可以采用絮凝的方法净化水,目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[16]。
4.2生物酶技术在环境监测中的应用
李方实,Kraemer P, Kettrup A.[17]酶联免疫吸附法测定水中异丙隆,这个技术的应用,可以及时监测出水、土壤等环境中的有害物质,方便观察人员及时分析取证; 生物酶的抑制技术,这项技术的原理是利用如化肥、有机污染物、农药等一些外部对某些酶有一定抵制作用的环境污染物,然后加入催化这些酶的显色剂,根据显色剂是否变色以及变色程度反映对酶的抵制情况来分辨污染物的存在或者存在的比率如何[18]。
4.3PCR技术
PCR技术是特异性DNA片段体外扩增的一种非常快速而简便的方法,有极高的灵敏度和特异性。PRC技术逐渐取代了传统的分离培养检测法,并能够对外部环境的有害生物和致病细菌进行准确的检测,提高了环境检测的效率[19]。
4.4生物芯片在环境监测中的应用
对环境造成恶意污染的生物和有机化合物能够使用生物芯片将其检测出来,这对保护环境具有重大的意义。
5结语
现代生物技术对我们当今社会的发展是十分重要的,各种生物技术手段在一定程度上是可以为人类解决一些环境上的问题,在处理好社会与环境和谐发展的同时,也要利用生物技术的方法监测好环境的各种变化,保护好人类赖以生存的环境,虽然现代生物技术在现在还存在着一些局限性,但是笔者认为现代生物技术在环境监测中的应用也会逐步的成熟起来。
参考文献:
[1]董转年,曹佳敏,张文景,朱承罕. 生物技术在我国现代产业中的應用现状研究[J].安徽农业科学,2013,41( 20) :8822-8823.
[2]程备久.现代生物技术概论[M].北京:中国农业出版社,2003.
[3]孙建伟.解析环境检测中现代生物技术的应用[J].科技视野,2014:263-264.
[4]贾彬,杨蕾. 生物技术在环境保护工作中的应用研究[J].农业与技术,2013,33(1)175-176.
[5]宋思扬,楼士林.生物技术概论[M].北京:科学出版社,2007.
[6]徐晓勇,雷冬梅.国际生物经济发展政策及对我国的启示.科技进步与对策,2012,29(5):113-116.
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[11]王春燕, 周集体, 金若菲. 利用脱水污泥制备微生物絮凝剂及其絮凝条件研究 [J]. 中国给水排水, 2007, 23(21): 105-108.
[12]李世迁,陈盛,张万顺,等. 现代环境生物技术在水处理中的应用研究进展[J]. 福建师大福清分校学报,2014,(5):1008-3421.
[13]李文鹏, 等. 微生物絮凝剂对造纸废水的处理效果研究[J]. 工业水处理, 2013, 33(11):13-16.
[14]王震, 吴连成, 李运生. 生物脱氮技术在味精废水处理中的应用[J]. 河南化工, 2002 (11): 35-36.
【关键词】:现代生物技术;环境监测;
从 20 世纪 80 年代以来,全球产业快速发展[1],各种现代生物技术随之不断的发展与深入研究,同时环境污染的分析方法也达到一定的新型时期。在环境监测中生物技术广泛的被应用,它有很强的适应性、针对性,而且治理成本低,是一项纯绿色环保技术。
1现代生物技术的概念、研究内容和特点
1.1现代生物技术的定义
生物技术也称之为生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,利用生物体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的科学[1,2]。
1.2现代生物技术的研究内容和特点
在现代生物技术领域中所包括的内容很广,而生物就是最主要的研究对象,所使用的原材料既简单又是一些可再生资源;既节约了资源,又减少了环境中的污染,安全性较高;可以实现社会、环境、经济的和谐统一。现代生物技术不断地被广泛应用在环境的治理和监测当中,为人类的环境友好型社会取得了一定的效果。
2生物技术的发展情况
现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志[3-6]。环境生物技术的发展逐渐成为了我国及全球经济的发展的新经济增长点。生物环境技术的研究也成为各国的重点研究项目,美国、日本、印度都建立了国家级的生物技术技术发展管理协调部门[4]。美国已经把环境生物技术列入了 21 世纪中六个生物技术的主要研究领域之一,日本也有效的利用了环境生物技术,他们将嗜油酸单孢杆菌的耐汞基因转入腐臭单孢杆菌,然后让这些菌株既处理掉汞污染,同时还能将汞有效地回收与利用[7]。
3环境监测与现代生物技术的关系
环境生物技术在环境污染治理方面拥有诸多优点,例如其反应终产物多是无毒无害的,不易造成环境二次污染[8],使用现代生物技术治理环境污染主要是改变和破坏污染物自身的结构,使其能够达到自然降解的状态,而且还可以被重新使用。
4现代生物技术在环境监测中的应用
现代生物技术在生态环境工程中的应用策略是生物技术的发展为生态环境的保护提供了有效的途径,主要体现在预防和治理两个方面,其技术依据是基因工程中有关环境友好型资源的开发利用[9]。从90年代起,利用酶联免疫技术检测环境中的农药是一项新技术,可以帮助我们监测水中含农药的程度,各种现代生物技术手段都可以帮助人类解决存在环境中的一些问题,因此应用于环境保护工程中的技术也叫做环境生物技术。随着现代生物技术的发展与应用,快速准确监测评价环境污染程度的有效方法也相继建立和发展起来,它们能对环境现况做出快速、有效而全面的检测及应急处理,渐渐地成为环境监测评价的重要手段。这些生物新技术主要包括:利用新的指示生物监测评价环境的污染程度,利用核酸探针和PCR技术监测评价环境污染现状,利用生物传感器、DNA芯片及其他方法等监测评价环境。
4.1污水生物净化
为了提高废水处理的效果,而向废水中投入从自然界中筛选出来的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质[10]。王春燕等[11]以城市污水处理厂的脱水污泥为原料,通过超声波破碎、丙酮沉淀及冷冻干燥得到了微生物絮凝剂 JT06,同时对该絮凝剂的制备条件及絮凝特性进行了研究[12]。李文鹏等[13]采用造纸厂剩余污泥为原料制得可以净化污水的生物絮凝剂。王震等[14]采用生物脱氮技术在味精废水处理中的应用,解决了污水的达标排放。生物膜法这是一种主要是采用在有机废水中添加微生物附着的介质来进行有机物质分解,使微生物在介质表面不断地生长、繁殖就会形成膜,这时膜对污水可以进行净化,从而达到可以净化水的目的。也可以采用絮凝的方法净化水,目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[16]。
4.2生物酶技术在环境监测中的应用
李方实,Kraemer P, Kettrup A.[17]酶联免疫吸附法测定水中异丙隆,这个技术的应用,可以及时监测出水、土壤等环境中的有害物质,方便观察人员及时分析取证; 生物酶的抑制技术,这项技术的原理是利用如化肥、有机污染物、农药等一些外部对某些酶有一定抵制作用的环境污染物,然后加入催化这些酶的显色剂,根据显色剂是否变色以及变色程度反映对酶的抵制情况来分辨污染物的存在或者存在的比率如何[18]。
4.3PCR技术
PCR技术是特异性DNA片段体外扩增的一种非常快速而简便的方法,有极高的灵敏度和特异性。PRC技术逐渐取代了传统的分离培养检测法,并能够对外部环境的有害生物和致病细菌进行准确的检测,提高了环境检测的效率[19]。
4.4生物芯片在环境监测中的应用
对环境造成恶意污染的生物和有机化合物能够使用生物芯片将其检测出来,这对保护环境具有重大的意义。
5结语
现代生物技术对我们当今社会的发展是十分重要的,各种生物技术手段在一定程度上是可以为人类解决一些环境上的问题,在处理好社会与环境和谐发展的同时,也要利用生物技术的方法监测好环境的各种变化,保护好人类赖以生存的环境,虽然现代生物技术在现在还存在着一些局限性,但是笔者认为现代生物技术在环境监测中的应用也会逐步的成熟起来。
参考文献:
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[14]王震, 吴连成, 李运生. 生物脱氮技术在味精废水处理中的应用[J]. 河南化工, 2002 (11): 35-36.