簡析生物工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

摘 要：生物工程是科技發(fā)展的產(chǎn)物，在當(dāng)前社會備受人們關(guān)注，也是知識經(jīng)濟(jì)和新技術(shù)革命的一個重要標(biāo)志，本文主要探討了生物工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生物工程；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用

前言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，我國自然環(huán)境面臨的問題日趨嚴(yán)峻，工業(yè)發(fā)展給我國環(huán)境造成了極大的傷害。生物工程是一項利用工程技術(shù)和科學(xué)原理對生物材料進(jìn)行改造的科學(xué)技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)方面起到了重要的作用。主要體現(xiàn)在以下幾個方面，筆者通過本文作出了詳細(xì)的分析。

一、廢棄物的處理方面

（一）固體垃圾處理

固體垃圾是造成我國環(huán)境問題的一個主要因素，當(dāng)前我國在固體垃圾的處理方面多是采用掩埋方式，這種方式不僅不能有效處理固體垃圾，還可能造成二次污染。而生物工程技術(shù)則能夠有效解決這一問題，生物工程中的生物分解技術(shù)能夠?qū)⒐腆w垃圾進(jìn)行分解，除此之外，還能對固體垃圾進(jìn)行篩選，在分解垃圾后將其變廢為寶，并且還能對有些固體垃圾進(jìn)行反復(fù)使用，降低處理垃圾的成本。有些固體垃圾經(jīng)過處理后還可以用在農(nóng)業(yè)中作為綠色肥料，實現(xiàn)了垃圾的循環(huán)處理，這不僅達(dá)到了環(huán)保的要求，還提升了經(jīng)濟(jì)效益[1]。

（二）利用細(xì)菌技術(shù)進(jìn)行冶金

細(xì)菌冶金也是生物工程的產(chǎn)物，又叫微生物浸礦，其工作原理是利用生物技術(shù)將細(xì)菌產(chǎn)生的無機(jī)酸等無機(jī)物用來溶浸尾礦、廢礦以及貧礦，進(jìn)而達(dá)到回收稀有金屬和有色金屬的目的。除此之外，微生物還能代謝一些抗菌、氨基酸、維生素、醇類以及有機(jī)酸等產(chǎn)物，可以利用這些產(chǎn)物來制作和加工一些產(chǎn)品，如化工產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品和生化試劑。

（三）利用生物工程將廢棄物變成新能源

生物能是一種新能源，具有無污染、干凈和高熱效的特點。因此，在處理廢棄物的時候，可以利用生物工程技術(shù)將廢棄物變成生物能源，如當(dāng)前的細(xì)菌制氫、有機(jī)物制沼氣以及利用農(nóng)林中的廢棄物制造酒精等，這些都是利用生物工程將廢棄物變成生物能源的成功案例。

二、大氣污染和水污染治理方面

（一）大氣污染治理

大氣污染是當(dāng)前環(huán)境污染中比較嚴(yán)重的一個部分，尤其是最近幾年，全球變暖問題以及霧霾問題深受人們的關(guān)注。實際上，利用生物工程凈化空氣的方法在我國使用已久，但是隨著生物工程的發(fā)展，當(dāng)前在空氣凈化領(lǐng)域使用生物工程技術(shù)更加成熟。利用生物工程凈化空氣有著較多的優(yōu)勢，不僅凈化的效果好，而且環(huán)保性能高，且資金投入比較少，因此在未來具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。大氣污染中的最主要的污染物質(zhì)就是二氧化碳，二氧化碳能夠產(chǎn)生溫室效應(yīng)，造成全球氣溫變高，隨之發(fā)生一系列環(huán)境問題，而植物不僅能夠吸收二氧化碳，還能夠生產(chǎn)氧氣，人們利用生物工程技術(shù)能夠生產(chǎn)出更多更快吸收二氧化碳的植物，這樣就能夠有效吸收空氣中的二氧化碳，降低二氧化碳的濃度，維持空氣中二氧化碳和氧氣的平衡。當(dāng)前利用植物來吸收空氣中有害物質(zhì)達(dá)到凈化空氣的手段已經(jīng)被國內(nèi)化作為治理大氣污染的一種重要手段，因此生物工程在大氣污染治理方面也發(fā)揮著重要的作用。

（二）水污染治理

隨著我國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的產(chǎn)量也在逐日增加，很多工業(yè)廢水中含有難以分解的重金屬以及有機(jī)物，而通常采用的物理辦法很難達(dá)到治理的目的，只能起到一定的預(yù)防目的，而化學(xué)方法雖然能夠中和一些雜質(zhì)，但是用量不好把握，很容易造成二次污染。隨著生物工程的發(fā)展，利用生物技術(shù)對廢水進(jìn)行處理的方法逐漸受到國內(nèi)外專家的重視，例如我國利用水葫蘆去吸收廢水中的磷和氮，在處理畜禽廢水時使用厭氧消化法以及利用活性污泥對有機(jī)廢水進(jìn)行處理等，這些都是利用生物技術(shù)治理廢水的有效手段。美國和英國也在海洋石油污染等方面廣泛使用生物工程技術(shù)。

三、在化學(xué)農(nóng)藥污染方面

農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分重要，我國是農(nóng)業(yè)大國，但是每年因為草害、蟲害以及病害導(dǎo)致糧食減產(chǎn)問題日益嚴(yán)峻，為了治理這些病蟲害，人們通常都是使用化學(xué)農(nóng)藥。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國化學(xué)農(nóng)藥品種達(dá)到上千種，而化學(xué)農(nóng)藥的年生產(chǎn)量甚至達(dá)到了上百萬噸，而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常使用的是有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥，雖然這些農(nóng)藥在治理糧食病蟲害問題上發(fā)揮了重要的作用，但是也對人們的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，甚至引起很多植物和動物慢性中毒，從而間接對人類、家畜的健康造成危害[3]。除此之外，由于經(jīng)常使用農(nóng)藥，導(dǎo)致一些害蟲的抗藥性越來越強(qiáng)，反而殺死了害蟲的天敵，在這種情況下，人們對生物工程治理病蟲害的問題也就越來越關(guān)注。生物防治主要是利用以菌治病、以菌治蟲和以蟲治蟲等方法，達(dá)到消滅病蟲害又不污染環(huán)境的目的。例如，在防治青菜蟲、松毛蟲、稻卷葉螟以及玉米螟的防治上面，可以利用青蟲菌、殺螟桿菌、蘇云金桿菌和白僵菌等菌類殺蟲劑進(jìn)行治理。又如在治理棉鈴蟲、松毛蟲、玉米螟以及甘蔗螟蟲等害蟲方面可以利用赤眼蜂進(jìn)行治理。上述都是有效治理病蟲害的生物防治措施，這種生物治理病蟲害的方式，不僅能夠高效殺死病蟲害，還避免了對環(huán)境造成污染。

四、污染土壤治理方面

土壤污染也是環(huán)境污染中較為嚴(yán)重的一個問題，和水資源一樣，土壤資源也是人類賴以生存的必要條件，如果土壤遭受污染，不僅對人類的健康造成威脅，而且農(nóng)作物生產(chǎn)量降低，將會產(chǎn)生一系列問題。對于污染土壤，利用生物工程技術(shù)進(jìn)行治理是一種有效的方法。人們可以對污染土壤進(jìn)行檢測，查出污染土壤的化學(xué)元素，再選擇合適的植被進(jìn)行種植，或者適當(dāng)調(diào)整當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物，這樣既能有效提高農(nóng)作物的存活率，還能達(dá)到治理污染土壤的目的。例如，在鎘污染較嚴(yán)重的污染土壤上，選擇玉米進(jìn)行種植，因為玉米抗鎘能力強(qiáng)。而在鎳污染較嚴(yán)重的污染土壤上，選擇甜菜和馬鈴薯進(jìn)行種植，因為甜菜和馬鈴薯的抗鎳性比較強(qiáng)。除此之外，有些重金屬有著較強(qiáng)的富集能力，在這種污染土壤上進(jìn)行植被種植時應(yīng)當(dāng)選擇一些低等植物?？偠灾?，要找到污染土壤的污染源和污染元素，進(jìn)行針對性的治理，這樣才能達(dá)到最終的治理目的。

參考文獻(xiàn)

[1]張丹琪.分類比較學(xué)習(xí)細(xì)胞工程[J].同行.2016（14）：04-06.

[2]王霞.細(xì)胞工程課程教學(xué)改革探索與實踐[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2013（04）：10-13.

[3]黃玉蘭，岳才軍，劉振華.設(shè)計性實驗在細(xì)胞工程實驗教學(xué)中的研究探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊）. 2011（02）：04-06.

作者簡介

趙越（1999-），女，漢族，甘肅定西安定區(qū)人士。定西市第一中學(xué)高三（10）班在校學(xué)生。

（作者單位：定西市第一中學(xué)）