生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用與研究

張耐冬

摘要：進(jìn)入新的歷史時(shí)期以來，人們越來越意識到保護(hù)環(huán)境的重要性，而將生物工程技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中將會(huì)創(chuàng)新當(dāng)前環(huán)保模式，當(dāng)前應(yīng)用生物工程技術(shù)的領(lǐng)域不斷增多，其可以有效代替農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥與農(nóng)藥，解決當(dāng)前化肥與農(nóng)藥污染嚴(yán)重的問題，是一種能夠保護(hù)人類生存環(huán)境的生物新品種。

關(guān)鍵詞：生物工程技術(shù);環(huán)境保護(hù);應(yīng)用與研究

引言

進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)以來，世界范圍內(nèi)迎來了一次技術(shù)爆炸，其中生物工程與基因工程等科學(xué)項(xiàng)目成為科技領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。同時(shí)伴隨著生物學(xué)的快速發(fā)展，生物工程的技術(shù)水平得以提升，其實(shí)用性日益加強(qiáng)，極大地改善了人們的生產(chǎn)生活方式，并逐漸應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工程中，在降低污染物排放及生態(tài)修復(fù)方面，取得了日益顯著的重要成果。

一、應(yīng)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)的重要性

生物工程技術(shù)是多種學(xué)科相互交叉融合形成的工程，主要內(nèi)容有發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、基因工程等四個(gè)方面，這幾個(gè)方面可以依據(jù)人類不同需求以不同的形式組合在一起，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域當(dāng)中。隨著基因技術(shù)的快速發(fā)展，依靠基因重組而出現(xiàn)的基因工程技術(shù)發(fā)展速度迅猛，現(xiàn)代生物工程技術(shù)就是包括基因工程技術(shù)在內(nèi)的、有機(jī)融入發(fā)酵工、酶工程、細(xì)胞工程等各項(xiàng)技術(shù)的新技術(shù)。生物工程技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境工程當(dāng)中，產(chǎn)生了環(huán)境生物技術(shù)，在治理環(huán)境污染過程中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可以收到較好的效果。利用生物工程技術(shù)解決環(huán)境污染問題有利于實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，與我國當(dāng)前提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相一致。在治理環(huán)境過程中應(yīng)用生物工程技術(shù)比傳統(tǒng)污染治理技術(shù)有著更大的優(yōu)點(diǎn)。

二、生物工程技術(shù)的特點(diǎn)

現(xiàn)代生物工程技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步，給環(huán)境污染治理提供了一條新的途徑。生物工程自從開創(chuàng)以來得到了巨大的發(fā)展。通過生物工程技術(shù)的使用，污染的治理得到了極大的促進(jìn)與改善。使用生物工程技術(shù)治理污染主要是介由生物抑制劑使污染源從自然環(huán)境中消解或排除。從整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)上來看，生物抑制劑的引入，沒有破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對環(huán)境傷害小，卻發(fā)揮了巨大的污染治理效果，提高了污染治理的效率，調(diào)節(jié)了脆弱的生態(tài)平衡。使用生物工程技術(shù)治理污染具有特定性，特定、有效的針對污染情況和污染類別進(jìn)行治理。

三、生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

（一）廢水處理方面

生物工程技術(shù)在廢水處理方面的應(yīng)用極為廣泛，而隨著粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式逐漸被淘汰，生物工程技術(shù)廢水處理具備的較高環(huán)境保護(hù)能力正逐漸成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。以固定化微生物技術(shù)為例，作為生物工程領(lǐng)域的新技術(shù)，該技術(shù)能夠通過改造、創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)脫磷、脫氮、脫色菌等高效專性菌的固化，由此提高菌體密度，即可保證其較好服務(wù)于難生物降解有機(jī)物、工業(yè)廢水的處理，處理效率、質(zhì)量的提升自然能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)提供有力支持;在生物反應(yīng)器技術(shù)的應(yīng)用中，這一生物工程技術(shù)可通過流動(dòng)載體和固定載體、好氧與厭氧固定膜反應(yīng)器的配合實(shí)現(xiàn)反應(yīng)體系中生物類群、生物量的增加，同時(shí)結(jié)合發(fā)酵工程原理，微生物降解污染物的生物活性也將實(shí)現(xiàn)最高水平發(fā)揮，廢水處理、環(huán)境保護(hù)的水平也將由此實(shí)現(xiàn)長足提升;生物強(qiáng)化處理技術(shù)同樣可較好服務(wù)于廢水處理，在這一生物工程技術(shù)的應(yīng)用中，通過使用“超級工程茵”（基因工程技術(shù)產(chǎn)生）或優(yōu)勢菌種，即可形成高效生物膜，生物-鐵法、高濃度活性污泥法、生物活性炭法均屬于其中典型。值得注意的是，近年來我國廢水處理方面的生物工程技術(shù)發(fā)展迅速，各類新技術(shù)也因此大量涌現(xiàn)，如厭氧折流板反應(yīng)器生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床生物處理技術(shù)、吸附-降解生物處理技術(shù)等。

（二）環(huán)境監(jiān)測方面

在環(huán)境保護(hù)工作中，環(huán)境監(jiān)測工作是較為重要的環(huán)節(jié)之一，除了應(yīng)用相關(guān)儀器對環(huán)境進(jìn)行測定之外，通過生物工程技術(shù)來監(jiān)測環(huán)境也是環(huán)境檢測和保護(hù)的重要途徑。在生物工程技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以利用生物傳感器技術(shù)、指示生物技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、聚合酶式反應(yīng)技術(shù)、生物熒光技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)等來對不同地區(qū)的環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測。如：利用細(xì)菌總數(shù)指示茵來監(jiān)測水質(zhì)、利用聚合酶式反應(yīng)技術(shù)來對土壤及水樣等進(jìn)行細(xì)胞監(jiān)測、利用生物傳感技術(shù)來監(jiān)測水體及大氣中各種成分的含量和濃度。由于生物工程技術(shù)的便捷性、特異性等特性，使得生物工程技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用。

（三）白色污染物處理

白色污染物處理主要是指對于一系列的塑料制品進(jìn)行系統(tǒng)的處理和分類，現(xiàn)如今白色污染物已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)過程中所面臨的一項(xiàng)重要難題，因此只有通過現(xiàn)代生物技術(shù)才能夠從根本上降解塑料制品，真正破壞其中的分子結(jié)構(gòu)，真正治理白色污染物，從而提高整個(gè)生物技術(shù)的質(zhì)量和水平。與此同時(shí)，在對白色污染物進(jìn)行治理的過程中，還需要減少成本的消費(fèi)，提高整個(gè)白色污染物處理的速度，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。

（四）固體廢棄物處理

固體廢棄物污染是農(nóng)村和城市污染中主要的污染，通常來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當(dāng)前環(huán)境污染問題的一件十分重要的大事。當(dāng)前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段。固體廢棄物生物處理技術(shù)通過利用微生物對有機(jī)固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為可以再利用的資源，這是當(dāng)前固化廢物資源化的最為有效的技術(shù)方法。固體廢棄物生物處理技術(shù)在目前應(yīng)用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。

（五）利用生物防治取代化學(xué)農(nóng)藥

因病、蟲、草害，全世界每年損失的糧食約占總產(chǎn)量的50%，使用農(nóng)藥可以挽回總產(chǎn)量的15%，可見農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是十分重要的。生物防治是利用有益昆蟲或微生物防治農(nóng)林蟲害、病害的一種方法。主要包括以蟲治蟲、以菌治蟲和以菌治病等內(nèi)容。利用捕食性昆蟲天敵防治農(nóng)業(yè)害蟲，如利用大紅瓢蟲和澳洲瓢蟲防治吹綿蚡;利用草蛤防治棉鈴蟲、棉蚜和桔全瓜螨;利用七星瓢蟲治棉蚜等。利用寄生性昆蟲天敵防治農(nóng)業(yè)害蟲，如利用赤眼蜂防治甘蔗蜓蟲、玉米蜈、松毛蟲，棉鈴蟲等害蟲;利用平腹小蜂防治荔枝椿象;利用麗蚜小蜂防治蔬菜溫室白粉虱等;利用白僵菌、蘇云金桿菌、殺蜈桿菌、青蟲菌等菌類殺蟲劑，以防治玉米蜈、稻卷葉蜈、松毛蟲、菜青蟲等。利用并崗霉素、內(nèi)療素等抗菌素防治農(nóng)林害蟲。在這些生物防治措施中，尤其是經(jīng)基因工程產(chǎn)生的高效殺蟲生物的應(yīng)用，克服了農(nóng)藥殺蟲的諸多愍端，有著廣闊的發(fā)展前途。

（六）培育有利于環(huán)境的生物新品種

在生物工程技術(shù)的具體應(yīng)用中，培育有利于環(huán)境的生物新品種對于環(huán)境保護(hù)能夠起到極為不錯(cuò)的促進(jìn)效果。新的生物品種出現(xiàn)能夠維護(hù)地球上生物的多樣性，并通過改善生物品質(zhì)的作用使其更適合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展需要，起到保護(hù)環(huán)境且增加產(chǎn)量的作用。例如，利用細(xì)胞融合技術(shù)，可以把兩種細(xì)胞的原生質(zhì)融合到一起，從根本上跨越遠(yuǎn)緣雜交不育的障礙;通過科學(xué)的精液保存與人工授精，能夠最大程度上解決瀕臨滅絕動(dòng)物的繁衍問題，并使其培育出具有優(yōu)良特性良種的幾率大大增加。

結(jié)束語

總而言之，加強(qiáng)對生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的剖析，能夠?qū)Νh(huán)境保護(hù)中存在的問題進(jìn)行把握，進(jìn)而能夠提出一些行之有效的對策，如此方可在實(shí)際的環(huán)境保護(hù)過程中對問題進(jìn)行掌控，不斷完善生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳凱.淺談生物工程技術(shù)及在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2021（5）：2.

[2]張兵.淺談生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].新晉商，2020（4）：2.