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环境生物技术的发展及应用

第一篇：环境生物技术的发展及应用新疆农业大学专业课程论文题目:环境生物技术的发展及应用姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:麦麦提.阿布都拉农学院生物技术生技061063135121葛杰职称:2010年11月25日新疆农业大学教务处制环境生物技术的发展及应用作者：麦麦提.阿布都拉指导教师：姚正培[摘要]:环境生物技术是一门利用微生物介质为人类提供服务的技术科学,其核心思想是依据各类微生物的生态活动规律,从中寻找最有效的能解决目前一些环境问题的途径,如稀释污染物、截留废物中的可循环利用资源等。主要介绍了环境生物技术的形成和发展过程,以及在治理水污染,土壤污染,白色污染和农药污染等方面的应用。最后讨论了环境生物技术的发展前景。[关键词]:环境生物技术;污染治理;应用前景引言环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology)是生物技术在环境治理和环境保护中的广泛应用衍生出的一门新学科和新技术,是一门由现代生物技术与环境工程技术相结合而形成的前沿交叉学科。凡是与生物技术结合,对环境进行监控、治理或修复,清洁生产、污染物资源化以及生物材料和能源开发等,均属于环境生物技术研究和应用的范畴[1]。1环境生物技术的形成和发展世纪末,生物滤池的出现和1914年W.Lockett和E.Alden发明的“活性污泥法”被视为环境生物技术的开端。2O世纪五六十年代,由于工农业的快速发展,随之而来的环境污染尤其是水污染的加剧,直接促进了环境生物技术的发展。进入7O年代,污染物可降解性和分解程度方面的研究有了相当大的提高。StaIldford大学的PerryMcCarty和LilyY.Young,德国的Bernardschink,K.N.Timmis,G.Fuchs及当时在荷兰工作A.J.B.Zehnder,都开始系统地对一系列芳香类有机物的好氧和厌氧条件下的分解和降解途径及其机理进行了大量的研究。Chakrabaty等人还首次构建了含有多种降解质粒的“超级细菌”。现代生物技术向环境科学与工程的渗透促进了环境生物技术的产生。1981年,欧洲的生物技术联盟(EFB)首次将“环境生物技术”用于命名相关的专门机构,并将控制污染的生物技术概称为环境生物技术。1983年,美国在西雅图召开了首届“利用基因控制污染”的环境生物技术专题会议,提出环境生物技术的中心任务是解决有毒有害化学品的污染问题。8O年代后期,分子生物技术已广泛应用于环境污染治理,尤其在可降解微生物及其降解机理方面进行了更深入的研究。Exxon油轮在Alaska的漏油事故中,RonalAtlas等微生物学家证实了环境中的土著微生物(Indigenousmicroorganism)能够分解掉石油成份。Michigan州立大学的JamesTiedje的实验室,首次从污染的河泥中分离出了具有脱氯功能的厌氧微生物,后来又提出了还原脱氯反应与微生物的能量代谢是结合在一起的理论,增加了人们对微生物代谢途径的了解。1994年,由美国生物工业组织(BIO)和白宫国家科学技术委员会共同组织的可持续环境生物技术大会上提出了基因工程微生物、优选微生物和生物传感技术中可利用茵类等三大最新发展技术。1995年,美国国家科学和技术委员会发表的《21世纪生物技术新方向》蓝皮报告。将环境保护和环境生物技术列在了重要地位。在此之后又召开两届国际环境生物技术大会。这些事实不但表明了环境生物技术的发展及演变与世界各地出现的一系列的环境污染问题有着密切的联系,而且充分显示出世界各国对环境保护和环境生物技术研究的高度重视[2]。2环境生物技术应用研究[3-7]2.1污水的生物净化污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于ρ(LAS)为100mg/L的废水,降解率和