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生物技術的優(yōu)點范文第1篇

關鍵詞：油氣開發(fā)；油氣藏；微生物技術

中圖分類號：TE357 文獻標識碼：A

微生物技術在油氣開發(fā)中的應用，主要就是利用微生物，確定深部油氣藏相關烴氧化菌異常部位，并對可能存在油氣聚集情況的部位進行預測，將所得信息數(shù)據(jù)作為勘探區(qū)評價與探井井位設計依據(jù)，對提高油氣開發(fā)效率具有重要意義。

一、油氣微生物勘探技術分析

油氣微生物勘探技術結合了地質與微生物兩種學科，其原理是受油氣藏壓力影響，油氣藏中含有的輕烴氣體會持續(xù)擴散與移動到地表，土壤中轉性微生物將輕烴氣體作為唯一能量來源。因此，油藏正上方位置地表中土壤發(fā)育存在微生物異常情況，利用微生物勘探技術便可以通過對微生物的勘測來確定該區(qū)域是否存在油氣藏。與其他油氣藏勘探技術相比，微生物勘探技術在實際應用中效率更高，操作難度低，能夠直接對地表以及沉積物中含有的輕烴氣體進行檢測，區(qū)分出該區(qū)域為油藏或氣藏，為開采方案的編制提供依據(jù)。另外，此類技術具有很大的適應性，可以在多種地理環(huán)境下應用，將其與砂體展布、2D、3D地震勘探結果以及已知油氣井結果進行綜合分析，能夠為油氣藏開采提供更多幫助。

二、油氣藏微生物勘探技術應用實例分析

1 衛(wèi)星油田工區(qū)分析

研究區(qū)位于大慶長垣太平屯油田東，升平油田西。由油井開采獲得工業(yè)性油氣流以來，衛(wèi)星油田逐漸經過了油氣發(fā)現(xiàn)階段、圈閉預探階段以及油藏評價階段，目前整個油田以及周邊零散區(qū)塊共有開發(fā)井147口。就衛(wèi)星油田工區(qū)特點進行分析，在北西、南北以及北東向存在斷層，且以近南北向斷層最為明顯。受巖性因素限制，不存在統(tǒng)一油水界面，斷層對砂體進行了切割。斷層不但是油氣運移的通道，同時也可以作為油藏遮擋的條件。

2 微生物勘探技術應用

2.1 采集樣品。利用GPS12×1衛(wèi)星定位儀定點，并輔助專業(yè)取樣器來完成150cm～200cm處樣品的采集，工區(qū)野外測量中最終共取樣1350個，每個樣品為500g，工區(qū)外共取樣200個。

2.2 油氣區(qū)識別。利用專業(yè)儀器設備對所取所有樣品進行檢測，確定微生物數(shù)量與活性，同時綜合分析地層壓力、樣品濕度、地層溫度以及巖性顏色等因素，最終確定每個樣品微生物異常值。在得到所有樣品的微生物異常值后，通過專業(yè)軟件繪制出微生物勘探成果圖，尤其要避免人為因素對結果圖精確度的影響。隨后要根據(jù)成果圖對異常圖進行分析，以微生物異常值圈定的區(qū)域為目標，確定該區(qū)域深部是否含有油氣性，其中選擇而異常值較高的區(qū)域作為有利含油氣區(qū)。另外，為提高油氣區(qū)識別效率，需要結合各項資料對井位進行明確標識，對衛(wèi)星油田油氣微生物勘探結果圖進行優(yōu)化。

2.3 油氣區(qū)分析。經過分析后確定工區(qū)微生物異常值變化范圍為12.3～104.4，平均值為25.0，其中南北方向微生物異常值比較大，且南部異常要高于北部地區(qū)。（1）北部異常區(qū)，此區(qū)域微生物異常值主要呈環(huán)狀分布，且分布較為完整。其中最高微生物異常值為78.6，平均值為35.3，大于35測點主要有15個。（2）中部異常區(qū)，此區(qū)域微生物異常值最大為85.3，平均值為33.2，大于35測點共有45個。且此區(qū)域平均值要低于北部異常區(qū)域，呈現(xiàn)北向-南東向。（3）東南異常區(qū)，此區(qū)域微生物異常值分布完整性較低且面積小，單點微生物異常值為105.5，平均值為31.5，大于35測點共有14個。

3 油氣藏綜合分析

3.1 分布規(guī)律。通過對該區(qū)域油氣藏微生物異常值分布以及大小進行分析，可以確定異常值大于30的測點僅占到18%，且包括工區(qū)內西南區(qū)先前探明的樣品數(shù)，從工區(qū)總體比例分析，所占面積較小。另外，通過工區(qū)內微生物異常值分布規(guī)律的研究，可以確定其僅存在部分區(qū)域，為條帶狀或點狀砂體微生物異常特征。

3.2 異常區(qū)。此工區(qū)西南部為已探明含油區(qū)域，微生物異常值高，且表現(xiàn)明顯，具有良好的油氣開采前景，可以突破斷層限制，逐漸從開發(fā)區(qū)向西向延伸。另外，工區(qū)內西南部已探明區(qū)內微生物異常值最大值較小，但是從微生物異常值大于30或35平均值分析，其仍然具有一定優(yōu)勢。且已探明區(qū)域微生物異常值不同測點間波動之小，異常形態(tài)面積比較大，且呈現(xiàn)連續(xù)性分布，具有較大的開采應用前景。對于微生物異常形態(tài)不完整區(qū)域，則可以證明地下結構儲集砂體橫向相可能性高，在一定程度上會加大開采方案綜合部署難度。

3.3 斷層。結合微生物異常值來確定其與斷層間聯(lián)系，本工區(qū)斷層為正斷層，延伸長度基本上在1km～4km，垂直斷距則在10m左右，最大不會超出25m。將反射層構造圖與微生物異常綜合成圖進行對比，確定該區(qū)域兩者間相關關系。對于未發(fā)現(xiàn)微生物異常值區(qū)域呈現(xiàn)串珠狀分布，斷層遮擋形成油藏。因此，從微生物異常角度分析，可以確定區(qū)內成藏的主要因素為斷層遮擋。另外，如果存在與區(qū)內微生物異常不符的情況，如微生物異常跨越斷層，需要分析是否因為數(shù)據(jù)自動生成等值線圖原因，采取措施來降低各項因素對最終分析結果的影響。

結語

微生物勘探技術在油氣藏中的應用，結合其所具有的各項特點，來降低勘探難度，提高工作效率。對文中所述衛(wèi)星油田油氣微生物勘探結果進行分析，可以從斷層、砂體展布等方面著手，結合微生物異常相關，來確定工區(qū)油氣藏分布特征與含量。當通過地震確定有利構造帶，以及通過沉積相分析確定有利砂巖儲集帶時，利用油氣微生物勘探技術能夠提供充分可靠的信息。

生物技術的優(yōu)點范文第2篇

關鍵詞：我國；現(xiàn)代生物技術；發(fā)展趨勢

1現(xiàn)代生物技術在農業(yè)中的應用

現(xiàn)代生物技術在農業(yè)方面有著極廣的應用。典型的成功事例諸如袁隆平教授培育的雜交水稻，他是利用生物基因重組將高產水稻和抗病水稻的優(yōu)點集于一身。當前應用較為廣泛的轉基因技術，極大的提高了糧食的產量，尤其是我國較為稀缺的蔬菜的產量產量有了顯著的提升?，F(xiàn)代生物技術在農業(yè)中的應用也極大的豐富了農業(yè)種類，諸如新培育出的太空辣椒、轉基因黃金大米等一系列新物種。這些新物種的形成在很大程度上改變了大自然生存法則，也加速了物種之間基因的交流。另外，生物技術對于農業(yè)最偉大的想法是將植物的基因植入到動物體內，實現(xiàn)動物的光合作用，徹底解決人類的溫飽問題，但是這種設想還是停留在最初階段，但是隨著科學技術的發(fā)展，很可能在某一天轉換為現(xiàn)實。最后，農業(yè)是我國生物技術未來發(fā)展的一大趨勢，對于提高糧食產量，促進物種間基因交流有著十分深刻的現(xiàn)實意義。

2現(xiàn)代生物技術在工業(yè)中的應用

生物技術和工業(yè)看似沒有聯(lián)系，但是實際聯(lián)系較為廣泛?，F(xiàn)代生物技術在工業(yè)中最廣泛的使用就是制藥生產線，通過生產線的紐帶將生物技術和工業(yè)緊密聯(lián)系在一起。其次；生物發(fā)電也是生物技術在未來發(fā)展的一大趨勢，生物質能發(fā)電已經成為今天電廠供電組成系統(tǒng)中的一部分，但是，生物發(fā)電迄今為止還是停留在理論階段，并沒有真正的試驗成功。但是隨著生物技術的不斷發(fā)展和對重大難題的不斷突破，終有一天生物發(fā)電也將變?yōu)楝F(xiàn)實。

3現(xiàn)代生物技術在醫(yī)療行業(yè)中的應用

生物技術在醫(yī)療方面的應用最廣，生活中也最為常見。從之前胰島素蛋白的生成，到現(xiàn)階段抗青素的制造，無一離不開生物技術而存在。在現(xiàn)代的醫(yī)療行業(yè)發(fā)展中，生物技術的存在極大的推動了現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，例如；先進的神經中樞替代技術，采用生物電位差原理有效的將人體的神經中樞替代，而正確的傳達神經信號，在人體出現(xiàn)神經中樞受損或者神經中樞疾病時，醫(yī)生完全可以借助現(xiàn)代生物技術用電位差原理將人體神經中樞有效代替，從而使患者身體康復。生物技術在醫(yī)療行業(yè)中更為先進但也飽受爭議的就是克隆技術，克隆技術的存在使世界上生物不用實現(xiàn)繁衍而產生下一代，克隆羊多利就是很好的一個證明?，F(xiàn)在在醫(yī)學上克隆人體心臟，種植人體耳朵、人工受孕、DNA鑒定等，這種先進的生物技術打破了傳統(tǒng)的醫(yī)療體系，為我國醫(yī)學的發(fā)展打開了新的一扇門。

4現(xiàn)代生物技術在軍事中的應用

生物技術在軍事中的應用較為廣泛，從古老的帝國時代的造船是模仿魚的姿態(tài)，并將其體態(tài)擴大，建造出了無堅不摧的戰(zhàn)艦。現(xiàn)代高科技的雷達技術，是蝙蝠回聲定位技術的重要應用，對于世界各個國家的國防做出了重要貢獻。為了減少水的阻力，核潛艇設計借鑒了魚兒流線型的身姿，從而可以潛居世界海底。美國日本的千里眼監(jiān)控，則借鑒了蒼蠅的眼睛結構設計。世界各國的軍事技術都離不開生物技術而存在，并且生物技術的存在極大的推動了世界軍事的前進步伐，為軍事發(fā)展做出了重要貢獻。但是，生物技術在軍事運用上也具有其兩面性。尤其是在戰(zhàn)爭中，生物技術的運用將對人體和世界和平產生極大的威脅，諸如細菌武器的應用。這種極端的生物技術在軍事上的發(fā)明，有效的增強了國家的戰(zhàn)斗力，但是這種有悖于道德的生物技術在軍事上的運用，將對人類乃是世界環(huán)境產生極大的危害，甚至是破壞生態(tài)環(huán)境。因此，生物技術在軍事運用上要發(fā)揮其優(yōu)點回避其缺點，從而真正的將生物技術運用到軍事領域上來保衛(wèi)世界和平而不是滅絕性的殺害。

結束語

現(xiàn)代生物技術有著較高的技術優(yōu)勢，對我國社會進步有著重要影響?，F(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢受到社會各界的普遍關注。并且，現(xiàn)代生物技術對我國的農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、軍事等行業(yè)都有著重要影響。分析我國現(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢對生物技術的發(fā)展與我國社會的進步都有著重要意義。

參考文獻：

[1]趙錦芳,龍聰平,趙萌,王金華.應用型本科院校生物技術專業(yè)實踐教學體系的改革與探索[J].科教文匯(下旬刊).2015(08).

生物技術的優(yōu)點范文第3篇

黑大我愛你,欲哭無淚地寫的論文啊~~

偶包宿寫的哦~~~

最關鍵的是我自己都看不懂~~~

現(xiàn)代生物技術在環(huán)境污染治理中的應用

摘要:在環(huán)境污染治理中,作為一種技術手段,生物技術具有高效性,反應條件溫和等優(yōu)點,它對環(huán)境污染的治理和修復發(fā)揮了巨大作用,為重金屬廢水,石油廢水,油脂廢水,農藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現(xiàn)代生物技術的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了無限的希望。我們要在污染環(huán)境修復、污染環(huán)境治理、廢棄物的循環(huán)再生過程中應用生物技術,其中應用最廣泛的是酶工程技術,微生物工程技術,分子生物學技術,基因工程。

關鍵詞:現(xiàn)代生物技術環(huán)境污染治理應用

Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application

Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.

Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application

1. 引言

1.1環(huán)境保護已成為當前國際關系、經貿合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴重地影響著我國國民經濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經濟發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護,目前環(huán)境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質量下降的趨勢仍在繼續(xù)。

1.2 我國是世界上環(huán)境污染最為嚴重的國家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當前我國社會經濟仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢,環(huán)境保護的壓力將進一步加重,由人類活動所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質量,以實現(xiàn)社會經濟可持續(xù)發(fā)展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

1.3現(xiàn)代生物技術不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護人類生存環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻。在環(huán)境治理中,生物技術因其投資少,處理效率高,運行成本低等優(yōu)點而得到廣泛的應用。

2. 現(xiàn)代生物技術的概況

2.1現(xiàn)代生物技術是應用現(xiàn)代生物科學以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級動物)及其組成(含器官,組織,細胞,細胞器,基因)來發(fā)展新產品或新工藝的一種技術體系。一般認為,生物技術包括基因工程,細胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個方面。

2.2生物技術直接關系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學工業(yè),農業(yè)的發(fā)展?？梢栽诩Z食危機,能源危機,環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術已經被世界各國列為重點項目。

2.3環(huán)境生物技術(Environmental Biotechnology,也稱為Environmental Bioengineering)。是一門由現(xiàn)代生物技術與環(huán)境工程相結合的新興交叉學科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成 部分或某些機能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術。

3.現(xiàn)代生物技術的特點

生物是構成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內物質循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的?？萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術是環(huán)境保護的理想武器,這一技術在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程。生物技術在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點,受到了高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現(xiàn)代生物技術的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

目前生物技術應用于環(huán)境保護中主要是利用微生物。生物技術已是環(huán)境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、污染環(huán)境的修復等環(huán)境保護的各個方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應用環(huán)境生物技術/:請記住我站域名/處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質,如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移。特別是現(xiàn)代生物技術的發(fā)展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發(fā)展和應用,大大強化了上述環(huán)境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率。美國環(huán)保局(EPA)在評價環(huán)境生物技術時也指出“生物治理技術優(yōu)于其他新技術的顯著特點在于其是污染物消除技術而不是污染物分離技術”

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白。生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。

酶對底物有高度的特異性,生物轉化技術的效率高,副產物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應條件大大簡化,因而消耗低,效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產,真正實現(xiàn)清潔生產的目標。生物處理技術除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染降至最低程度。生物是構成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內物質循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。

利用環(huán)境生物技術可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質,即用生物修復技術凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時還可進一步強化環(huán)境的自凈能力。

環(huán)境生物技術不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當廣泛地應用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術,可在線在位迅速地提供環(huán)境質量參數(shù),成為環(huán)境質量預報和報警中的重要組成部分。

4.生物技術在環(huán)境污染治理中的應用

4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學的基礎,應用基礎和應用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術和設備,以促進我國的環(huán)境工程建設。

4.2微生物技術在污染控制工程中的應用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復,微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術及其在污染控制中的應用,綠色環(huán)保產品的開發(fā)和應用。

4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養(yǎng)環(huán)境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;鹵代有機化合物的生物降解;有機農藥在環(huán)境中的生物降解;危險性有機污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復,如地下水污染生物修復等等。

4.4然而,由于技術有限,目前我們可以使用的技術主要有:

4.4.1城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機垃圾生產成優(yōu)質有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成版材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術

集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的處理及資源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物處理技術

對于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

4.4.4高新生物工程技術處理油脂化工廢水

利用來自于自然界又經培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質,組成,配制不同菌株,通過發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復合型菌液,用于油脂化工,化工有機廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。

4.4.5油田,煉油廢水高新生物處理技術

通過對大中型油田,煉油場廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢微生物,針對含油廢水的不同水質特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達標排放。

5.結語

著名的天文學家和生物學家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經說過,還未解決的主要問題的答案應該由基本的假設來得到,而且同時也必須依靠經過反復嘗試和檢驗的科學工具及方法。隨著處理技術的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。

參考文獻

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生物技術的優(yōu)點范文第4篇

關鍵詞：環(huán)境生物技術,微生物,生物凈化,生物修復,生物降解,反應器

環(huán)境生物技術(environmental biotechnology)是利用生物的生理活動，高效凈化污染環(huán)境以及將污染物轉化為資源的人工技術系統(tǒng)。作為一門新型的邊緣學科，主要涉及生物技術、工程學、環(huán)境學和生態(tài)學等學科，不僅包含了生物技術所有的特點，還融合了環(huán)境污染防治以及其他工程技術, 其核心是微生物學過程［1］。它是近20年來產生的一門多學科相互滲透的新興邊緣學科,環(huán)境生物技術可以按技術難易劃分為三類［2］ 第一類是指以分子生物學技術為主體,以基因工程為主導的污染控制與監(jiān)測技術,包括構建降解殺蟲劑、除草劑、多環(huán)芳烴類化合物等污染物的高效基因工程菌,創(chuàng)造抗污染型轉基因植物等。第二類是以目前大量應用的經過改革與創(chuàng)新的生物處理技術,如生物流化床法、上流式厭氧甲烷發(fā)酵法和變形活性污泥法等等。 第三類包括：生物穩(wěn)定塘、人工濕地和污染控制資源化生態(tài)工程等自然凈化系統(tǒng)。 本文僅討論后兩種環(huán)境生物技術。

1.環(huán)境生物技術的特點

作為高新技術之一的生物技術用于污染治理已有悠久的歷史。但是,由現(xiàn)代生物技術和環(huán)境工程技術相結合的環(huán)境生物技術,是20世紀 80年代才誕生于歐美地區(qū)［3］。 環(huán)境生物技術是21世紀國際生物技術的一大熱點領域,它將在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。環(huán)境生物技術產生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。 近年來,隨著細胞融合技術、基因工程技術、分子生物技術等的發(fā)展,環(huán)境生物技術得到了進一步的發(fā)展。生物與環(huán)境之間既有對立的一面,又有統(tǒng)一的一面,生物體靠體內調節(jié)和變異來適應環(huán)境變化,同時通過自身來影響和改變環(huán)境。 環(huán)境生物技術擁有許多其他方法不可比擬的優(yōu)勢,如微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解和轉化,具有效果好、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢。用生物方法處理污染物的最終產物大都是無毒無害、穩(wěn)定的物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此它又是一種消除污染安全而徹底的手段。另外,生物處理技術的產物或副產品,大多可以較快生物降解的,并可作為資源加以利用,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染減到最小程度。生物技術還易于進行大規(guī)模操作,一些生物曝氣池、生物濾池的容積之大,也是其他工藝望塵莫及的。 生物方法還可以就地利用天然水塘或土壤層作為污染物處理場所,這可大大降低處理費用。因此生物技術在環(huán)境領域的應用將是勢不可擋的。 環(huán)境生物技術具有深遠的發(fā)展前景,特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。

目前，環(huán)境生物技術在廢水處理、廢氣處理、環(huán)境監(jiān)測、污染檢測和補救、毒性鑒別等諸多領域的應用研究已經開始進行［4］ ,有些也已取得了初步成果，但是環(huán)境生物技術的潛在優(yōu)勢還遠沒有引起人們的重視。

2 環(huán)境生物技術的應用

生物技術在環(huán)境方面的應用主要有：用植物和微生物清除環(huán)境污染物、毒物；用生物傳感器監(jiān)測污染；用微生物殺蟲劑代替化學殺蟲劑等。運用環(huán)境生物技術進行水污染治理，是目前采用的主要技術措施，它具有以下優(yōu)點： ①生物既具有很強的吸附力，又具有良好的沉降性,處理效果好； ②生物具有很強的降解能力，處理效率高； ③可處理水量大,方法成熟； ④成本低,無二次污染。 生物法在處理污水時所起的重要作用已受到關注,它在環(huán)保領域中的應用還有待于進一步研究和拓展，以下幾點是環(huán)境生物技術在環(huán)境污染治理方面的具體應用。

2.1生物修復

有毒化學品尤其是石油、有機氯化物、化學聚合物等造成的污染已成為世界性問題,在各種清除污染物的技術中，生物修復是最有前途的技術之一。 生物修復即生物除污，是指生物特別是微生物催化降解有機污染物，從而修復被污染的環(huán)境、消除環(huán)境中的污染物或修復由于對生態(tài)系統(tǒng)管理不善造成的損害的一個受控或自發(fā)進行的過程。不同類型的生物都有不同的生物除污作用。例如：利用植物吸收污染物(植物除污) 是一個正在興起的研究領域。 植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種和某些化學元素的理論為基礎,利用植物及其共存微生物體系清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術［5］ 。

2.2 生物監(jiān)測

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測以化學分析用成熟的儀器為主,當代生物技術發(fā)展了生物監(jiān)測為主的新手段,如通過測定微生物的酶和細胞基因等監(jiān)測環(huán)境的變化。 目前研究較多的有生物發(fā)光菌、鹵素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要監(jiān)測水體中的有害物質和海水中藻類的爆發(fā)。

2.3 微生物降解技術

微生物對污染物質的代謝、轉化及降解作用,是當今環(huán)境污染控制研究中最活躍的領域之一。 許多微生物和原生動物可以凈化廢水，傳統(tǒng)的生物處理技術大多是對自然生長的微生物群體加以馴化、繁殖利用，對污染物的降解水平較低。 20世紀70年代以來，針對一些特定的有毒廢水或成分單一的高濃度有機廢水,已選育出具有較高降解活性的菌種,并進行純培養(yǎng)后用于廢水處理，已初步顯示出一定的優(yōu)越性，成為近年來利用生物處理廢水的一種常用方法。微生物在廢水處理中的特殊作用將不斷得到挖潛,而且用微生物來處理環(huán)境污染物是一種安全、經濟的方法。

2.4 生物發(fā)酵技術

生物發(fā)酵工程涉及最早的領域是廢水生物處理。目前關注的生物發(fā)酵技術主要有： ①水解- 好氧生物處理法( H/ O 法) ,其特點是將厭氧過程控制在水解和酸化階段。用H/ O 法處理表面活性劑廢水、焦化廢水和印染廢水等難降解工業(yè)廢水,其效果十分顯著,COD 去除率較常規(guī)法提高20 %～30 %；處理城市污水時,其出水COD 濃度

2.5 生物強化處理技術

為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質的方法. 主要強化方法有:

①高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理,加快反應速度。 日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果［6］ 。 ②生物- 鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽如鐵、鈣、鎂等,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉) ,形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點,主要用來提高去除污水磷的效果。 ③生物- 活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中,每克活性炭去除1～3gCOD ,分解廢水毒性能力增強,同時還顯著提高了脫氮水平 。

2.6 生物反應器技術

生物反應器技術,是現(xiàn)代生物技術發(fā)展的一個主要方向。該法主要應用于制藥、食品、精細化工等行業(yè)。其特點是：容量大,連續(xù)運行,自動化控制,操作簡便。 美、英、德、日本等現(xiàn)大量生產現(xiàn)代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜；供氣或供給的其他反應條件優(yōu)越,污染物具有充分的時間與微生物接觸,有利于增強微生物的分解代謝能力。我國的北京、上海等地也在積極開發(fā)研制。目前,2000m3的反應容器已經問世。 雖然其處理能力較低,造價較高，但其管理方便,運行費用低，所以歐美地區(qū)約有70 %的污水處理廠采用該技術⑸ 。

2.7 微生物絮凝劑的應用

微生物絮凝劑是利用生物技術,通過微生物發(fā)酵,抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些都是目前使用的無機或有機合成高分子絮凝劑等所不具備的。 通過細菌、真菌等微生物生產出的生物絮凝劑由于具有降解性能好,使用成本低,不會導致二次污染等優(yōu)點已廣泛應用于工業(yè)廢水處理中。目前,已篩選出19 種具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8種,細菌5種,放線菌5種,酵母菌1種［3］。 隨著生物技術的發(fā)展,生物絮凝劑的開發(fā)與應用具有良好的發(fā)展前景。

2.8 生物凈化技術

生物凈化處理包括穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)。 穩(wěn)定塘是污水處理技術中最簡單的一種,其特點是結構簡單,工作可靠,不需要什么特殊技術就可連續(xù)處理污水。 一般停留時間較長,需占用較大的土地面積。 可用于污水的一級、二級處理。 土地處理系統(tǒng)是利用土壤及其微生物、植物根系的凈化能力處理污水,同時利用污水中的營養(yǎng)元素和水分促進農作物、牧草或樹木生長,具有一定的生態(tài)效益和經濟效益。 其特點是投資少,能耗低,易管理和凈化效果好。 若這兩個系統(tǒng)有機結合,可實現(xiàn)污水的二級、三級處理。 由于穩(wěn)定塘系統(tǒng)比正規(guī)污水處理廠更能有效的去除有機化合物及N、P 等,由厭氧塘、兼性塘、好氧塘串連而成的穩(wěn)定塘系統(tǒng)已成為二級處理的有效替代方法［7］。

2.9固定化微生物技術

它是生物工程領域中的一項新技術。 進入20 世紀80 年代以后,國內外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質,并取得了令人矚目的成果。 隨著現(xiàn)代生物工程技術的不斷發(fā)展,一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造,將這些高效專性菌脫色菌、脫氮、脫磷菌等進行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質的治理有明顯的優(yōu)勢。

3 環(huán)境生物技術的發(fā)展趨勢

環(huán)境生物技術是我國的一個重要發(fā)展領域,也是解決環(huán)境問題的根本措施。應結合我國國情進行急需的環(huán)境生物技術研究, 從國內外的研究與應用現(xiàn)狀可知,目前環(huán)境生物技術最有應用前景的領域是高效的廢物生物處理技術、污染事故的現(xiàn)場補救、污染場地的現(xiàn)場修復技術以及可降解材料的生物合成技術。

3.1 生物反應器的研究與發(fā)展

厭氧與好氧工藝相結合,生物膜與活性污泥相結合的反應器將成為廢水處理反應器的主要發(fā)展方向。 其技術發(fā)展的總趨勢是在活性污泥中加入載體,發(fā)展既有固定載體又有流動載體,既有好氧又有厭氧固定膜的反應器,最大限度的增加反應體系中的生物量和生物類群,最高水平地發(fā)揮微生物降解污染物的生物活性,同時兼顧便于管理和降低運行費用。 高質量傳感器,信息傳輸與數(shù)據(jù)處理等構成的自動化控制系統(tǒng),將在多種反應器中發(fā)揮作用,提高生物處理的效率,節(jié)約大量的人力,簡化操作程序。

3.2 利用生物技術實施資源化戰(zhàn)略

采用生物技術方法建立無害化生產工藝過程,實現(xiàn)廢水循環(huán)利用,同時將部分無毒有機污染物轉化為副產品,開發(fā)利用廢物生產甲烷,氫氣和燃料乙醇的多層次生物技術,增加由生物發(fā)酵處理有機廢物的資源化工程的種類和產品,充分實現(xiàn)廢物資源化。

3.3 建立各種生物監(jiān)測手段

在環(huán)境中低濃度污染和沉積物中的污染物的研究方面,除繼續(xù)應用指示種、耐污種、敏感種以外,還應利用各種形態(tài)、生理、生化、遺傳的異常改變和群落多樣性指數(shù),建立各種生物監(jiān)測手段,其中生物傳感器技術具有廣闊的應用前景。

3.4 利用微生物進行生態(tài)環(huán)境修復

一些生態(tài)工程,如污水穩(wěn)定處理、土地處理、固體廢棄物處理技術和方法在環(huán)境污染處理方面起到很重要的作用。 近年來人們更加重視土地、濕地、湖泊、河流的生態(tài)修復與重建工作,并發(fā)展用于環(huán)境修復的多種微生物制劑。 這方面的研究方向主要是對環(huán)境污染具有抗性的生物種類的篩選和培養(yǎng)。

另外,一些新的應用領域也引起了注意［8］，如超級工程菌的構建,從環(huán)境中分離篩選出的菌種，其降解污染物的酶活性水平有限，需要對這些菌株進行遺傳學改造。因此使近期的研究熱點從一般的篩選工作轉入到降解代謝途徑、降解酶系組成以及其遺傳控制機制上來。在此基礎上就可能實現(xiàn)用質粒

轉移、分子育種和基因重組技術構建有特殊功能的超級工程菌。人工構建的能夠生物降解污染物的基因工程菌，具有生長繁殖迅速，絮凝性能好和對難生物降解污染物的較高降解活性。

生物技術的優(yōu)點范文第5篇

關鍵詞：生物技術;環(huán)境保護

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1 生物技術的特點

生物技術在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染 等顯著優(yōu)點。隨著生物技術研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

目前生物技術應用于環(huán)境保護中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術已是環(huán)境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、污染環(huán)境的修復和污染嚴重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產等環(huán)境保護的各個方面，發(fā)揮著極為重要的作用。應用環(huán)境生物技術處理污染物時，最終產物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質，如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發(fā)展和應用，大大強化了上述環(huán)境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術在環(huán)境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物)，其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質，因此，生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外，酶對底物有高度的特異性，因此，生物轉化技術的效率高，副產物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應條件大大簡化，因而投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便，同時，在多數(shù)情況下，它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平，有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產，真正實現(xiàn)清潔生產的目標。另外，生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等，有助于把人類活動產生的環(huán)境污染降至最低程度，使經濟發(fā)展進入可持續(xù)發(fā)展的軌道。生物是構成生態(tài)系統(tǒng)的要素，生態(tài)系統(tǒng)內物質循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。因此，利用環(huán)境生物技術可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質，即用生物修復技術凈化環(huán)境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同時還可進一步強化環(huán)境的自凈能力。

2 現(xiàn)代生物技術與環(huán)境保護

現(xiàn)代生物技術是以dna分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱?，F(xiàn)代生物技術不僅在農作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較，生物治理方法具有許多優(yōu)點。

2.1 生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環(huán)境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

2.2 利用發(fā)酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

2.3 生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數(shù)生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業(yè)的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。

所以，當今生物技術已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

3 生物技術在環(huán)境保護中的應用

3.1 污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶，以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(las)方面取得較大進展，對于含100mg/l廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2 生物農藥

化學農藥的應用，對控制農作物的病蟲害，增加農作物產量起了重要作用，但對人類的健康和生存環(huán)境卻構成了很大的威脅。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有30%的殺沖劑，50%的除草劑和90%的滅菌劑在動物實驗中引起腫瘤。美國國家科學院的研究報告說，目前食品中的殺蟲劑殘留量嚴重超標，比兒童安全量高出100~150倍。農藥的使用還使土壤受到污染和破壞。國際上從60年代開始發(fā)展起來的生物農藥是生物防治病蟲害的一支新軍。傳統(tǒng)的生物防治是利用“天敵”來殺蟲除害。這雖可減少化學農藥的使用，減少農藥的化學污染，但飼養(yǎng)和釋放“天敵”，不僅費時費工，耗資巨大。而且在突發(fā)性病蟲害前常措手不及，無能為力。而生物農藥卻可解決這個難題所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱，它們多是生物體的代謝產物，主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。微生物殺蟲劑，主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用。現(xiàn)在人們正在利用重組dna技術克服其缺點來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達到殺死害蟲的目的。

參考文獻