生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

王利楊

摘要：近年來在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，生物技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大、生物技術(shù)水平不斷提高，促使環(huán)境得到不斷改善。生物技術(shù)指的是人們以改造生物體或者加工生物原料為主要方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人類生活生產(chǎn)所需要的某種環(huán)境或者某種產(chǎn)品的目的。本文結(jié)合生物技術(shù)的特征以及在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而引申出生物技術(shù)在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)中出現(xiàn)的問題以及后續(xù)的改善措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)特點(diǎn)價(jià)值環(huán)境保護(hù)問題改善對(duì)策

一、生物技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)

（一）不受氣候條件限制

生物技術(shù)之所以能運(yùn)用到環(huán)境保護(hù)中，主要是利用生物技術(shù)在污染物中的化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行環(huán)境治理，而生物技術(shù)在污染物中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)通常情況下不受氣候、地點(diǎn)等自然條件限制，隨時(shí)隨地的可以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。也正是由于現(xiàn)代生物技術(shù)不受自然條件限制的原因才致使現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用范圍被不斷擴(kuò)大，環(huán)境治理的水平和成效不斷地被提高。

（二）可再生資源的創(chuàng)造

現(xiàn)代生物技術(shù)在進(jìn)行環(huán)境治理、環(huán)境保護(hù)的過程中，始終秉持著“可再生”的思想理念，從污染物中盡可能的提取可再生資源，從而保證循環(huán)利用的持續(xù)進(jìn)行，這既是現(xiàn)代生物技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也是其特點(diǎn)，更是其發(fā)展理念。例如農(nóng)村的沼氣改造工程，不僅升級(jí)改善了農(nóng)村的能源應(yīng)用問題，還達(dá)到了環(huán)境保護(hù)的目的，也促進(jìn)了農(nóng)村資源合理有效的循環(huán)利用。

（三）將有害污染物徹底消滅

現(xiàn)代生物技術(shù)可以將原有的污染物內(nèi)部分子排列結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底打亂并重組，進(jìn)而促使新的物質(zhì)產(chǎn)生，新的物質(zhì)是由無污染性、無毒害性、無腐蝕性的原子組成，而在這一過程中生物技術(shù)自然地以肉眼不可見的方式將有毒、有害的物質(zhì)徹底消滅，在環(huán)境保護(hù)的過程中具有一勞永逸的作用。例如通過現(xiàn)代生物技術(shù)在處理污染物的過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳（CO2）和水（H2O）等，而這些物質(zhì)正是無毒、無害物質(zhì)，對(duì)于生態(tài)環(huán)境沒有絲毫的破壞性。

二、通過生物技術(shù)對(duì)環(huán)境的改善

（一）減少污染物的排放

人們利用現(xiàn)代生物技術(shù)研發(fā)出了類似“工程菌”或者“菌類細(xì)胞株”等物質(zhì)，進(jìn)而可以促使污染物的排放量有效降低，甚至是零排放、零污染，使生態(tài)環(huán)境得到一定改善。例如生物農(nóng)藥的出現(xiàn)改變了以往農(nóng)藥巨毒、污染大的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了無毒、無污染，讓農(nóng)民用得安全、用得放心，市民也買得放心，吃得放心;生物質(zhì)能源的出現(xiàn)也可以有效減少污染物的排放量;“工程菌”具有催化作用，可以提升能源或者原料等化學(xué)反應(yīng)的效率，進(jìn)而提高原料或者能源的使用率。

（二）進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境保護(hù)工作中必不可缺的項(xiàng)目便是環(huán)境監(jiān)測(cè)，環(huán)境監(jiān)測(cè)的方式主要有兩種，一種是生物監(jiān)測(cè)，還有一種是借用化學(xué)反應(yīng)與相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，其中生物監(jiān)測(cè)適用最廣。例如水域中的砷物質(zhì)可以通過水葫蘆達(dá)到監(jiān)測(cè)目的，利用大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌等可以對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)代生物技術(shù)中有多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功適用于現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中，譬如核酸探針技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)、PCR技術(shù)、生物傳感技術(shù)、聚合酶式反應(yīng)技術(shù)以及生物熒光技術(shù)等。聚合酶式反應(yīng)技術(shù)被用在沉積物、水樣、土壤等環(huán)境標(biāo)本的細(xì)胞檢測(cè)過程中;水域中的含氧量、有機(jī)磷、酚、硝酸根以及空氣中的二氧化硫、氧化氮、二氧化碳等氣體濃度都可以通過生物傳感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過環(huán)境監(jiān)測(cè)，可以優(yōu)化環(huán)保技術(shù)，提高環(huán)保工作的質(zhì)量和效率。

（三）污水處理

水污染是環(huán)境污染中污染面積、污染程度都較為嚴(yán)重的部分，而水污染中最主要的便是工業(yè)污染，因此急需進(jìn)行有效的生物治理。生物技術(shù)可以將污水凈化，將污水中的污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒且無害的新物質(zhì)，使生物的新陳代謝功能加強(qiáng)。現(xiàn)代生物技術(shù)中的固定化微生物技術(shù)是最新研究出的生物工程技術(shù)，對(duì)部分優(yōu)異菌種具有改造升級(jí)的作用，將具有脫色、脫氮、脫磷作用的專性菌進(jìn)行固定，增加菌體密度，以此來提升污水治理的工作效率。

（四）固體廢棄物處理

固體廢棄物即人類生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的喪失使用價(jià)值的各類固體、半固體廢棄物，在科技的發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)下，人民生活水平顯著提升，產(chǎn)生的固體廢棄物數(shù)量也越來越多。固體廢棄物種類多元、數(shù)量巨大、來源廣泛，對(duì)于水源、大氣、人類生活以及土壤等，都造成了極大的污染。對(duì)于固體廢棄物的處理，可以將復(fù)合微生物菌劑與填埋和堆肥進(jìn)行有效結(jié)合，另外蚯蚓床也可以處理有機(jī)垃圾，通過蚯蚓床將固體廢棄物變?yōu)闋I(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且無異味的肥料。同時(shí)，還可以應(yīng)用生物反應(yīng)器填埋，這一技術(shù)是利用微生物的降解作用，借助先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)將填埋場(chǎng)轉(zhuǎn)化為生物反應(yīng)器，為微生物的繁殖提供良好的條件，最大顯著提升固體廢棄物的降解效率。有研究人員嘗試將礦化垃圾床對(duì)滲透液處理功能與生物反應(yīng)器技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建出厭氧-準(zhǔn)好氧新型聯(lián)合型生物反應(yīng)器，取得了良好的降解效果。現(xiàn)代生物工程技術(shù)還可以解決生活中的白色污染，主要方法有3種。（1）將白色污染中的優(yōu)勢(shì)微生物培養(yǎng)出來，進(jìn)而培養(yǎng)出良好的降解菌，再結(jié)合發(fā)酵技術(shù)降解白色污染;（2）利用基因工程技術(shù)將降解白色污染蛋白的基因置入到土壤中，進(jìn)而在土中自行降解;（3）根據(jù)基因工程創(chuàng)造出相關(guān)微生物，有效分解白色污染。

（五）土壤污染處理

當(dāng)前我國(guó)的土壤污染主要是重金屬污染，生活垃圾、污水灌溉、工業(yè)廢渣等都屬于重金屬污染?，F(xiàn)代生物技術(shù)在處理重金屬污染時(shí)需要兩個(gè)步驟：（1）借用生物技術(shù)的作用將土壤中重金屬物質(zhì)的化學(xué)形態(tài)改變，將化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行固定并限制其再發(fā)展。（2）發(fā)揮現(xiàn)代生物技術(shù)的代謝和吸收功能，凈化和減低重金屬物質(zhì)的含量，盡可能地消滅重金屬對(duì)土壤的污染程度。土壤污染中污染的降解是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢過程，在污染物種類的增加下，降解效率也會(huì)受到影響，情況嚴(yán)重時(shí)，甚至導(dǎo)致大量微生物死亡，對(duì)此，在微生物的選擇上，要做到合理、科學(xué)，為微生物生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。在必要情況下，為了提高降解質(zhì)量，需要增設(shè)營(yíng)養(yǎng)鹽與氧氣，對(duì)于不同的污染源和土壤，要根據(jù)其特征來培育相應(yīng)的微生物種群，需要注意的是，還要正視各類微生物之間的沖突和干擾問題，排除外部因素的干擾，為其生長(zhǎng)提供良好的條件支持。同時(shí)，在土壤污染的治理上，要遵循環(huán)保、綠色原則，充分發(fā)揮出生物修復(fù)技術(shù)的作用和價(jià)值。

（六）化肥污染治理

在農(nóng)作物的生長(zhǎng)中，化肥是一個(gè)重要生產(chǎn)資料，化肥的施加可以有效提升農(nóng)作物品質(zhì)，但是，如果化肥施加過量，容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，未被吸收的化肥會(huì)進(jìn)入地下水、地表水中，對(duì)水源造成嚴(yán)重污染，導(dǎo)致魚類死亡。還有的化肥有揮發(fā)性，會(huì)對(duì)空氣造成污染，因此，需要科學(xué)控制好化肥用量，應(yīng)用生物固氮技術(shù)，能夠讓植物吸收空氣中的氮，另外，還可以應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)，將豆科植物固氮能力轉(zhuǎn)化到其他植物中，減少氮肥用量。

綜上所述，當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境已嚴(yán)重影響到市民的生產(chǎn)生活、國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等，必須加大對(duì)環(huán)境的保護(hù)力度?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)是一項(xiàng)新型的科技技術(shù)，現(xiàn)代生物工程技術(shù)可以有效治理環(huán)境污染問題，防止環(huán)境污染擴(kuò)散化發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境可以有良好的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)人與自然的和諧相處、和諧發(fā)展，因此還應(yīng)加大對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)注度以及投入力度，通過大力扶持現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而保障人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境，為我們的子孫后代創(chuàng)造一個(gè)綠色的、健康的生活環(huán)境。

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