【正文】
ion, and hope that through further research and development, application of a deeper development of environmental biotechnology in environmental protection, so as to promote the social and economic environment, can the three coordinated sustainable development in environmental protection at the same time.【Key words】:Environmental Biotechnology Environmental protection High efficiency purification Sustainable development環(huán)境生物學(xué)原理及應(yīng)用一、引言環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology)簡(jiǎn)稱EBT,是近20年來(lái)才定義的新型邊緣學(xué)科。根據(jù)1919 年生物技術(shù)歐洲協(xié)會(huì)(European Federation of Biotechnology)之定義,「環(huán)境生物技術(shù)」是指生物化學(xué),動(dòng)物或植物應(yīng)用于農(nóng)業(yè),環(huán)境,工業(yè)及健康照顧這些方面,以發(fā)展永續(xù)事業(yè)。這些事實(shí)不僅表明了環(huán)境生物技術(shù)的形成、發(fā)展及演變與世界各地出現(xiàn)的一系列環(huán)境污染問(wèn)題有著密切的聯(lián)系,而且充分顯示出世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)和環(huán)境生物技術(shù)的高度重視。(2)另一方面,環(huán)境生物技術(shù)處理污染物的過(guò)程是將污染物質(zhì)一步到位直接轉(zhuǎn)化成無(wú)毒無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì),如COH2O、N2和CH4等。在減輕人類生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染的過(guò)程中,原則上可以通過(guò)生物降解環(huán)境生物處理技術(shù)的產(chǎn)物或副產(chǎn)物來(lái)作為資源的二次利用。在這方面國(guó)內(nèi)外有很多成功的例子可以形象貼切地展現(xiàn)運(yùn)用固定化酶和固定化細(xì)胞高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)金屬毒物等類似污染的效果?,F(xiàn)如今,環(huán)境污染的重要成分當(dāng)屬很難化解的廢棄塑料和農(nóng)用地膜。當(dāng)然,全面推廣生物農(nóng)藥將是最好的徹底消除化學(xué)農(nóng)藥污染的方案。這一過(guò)程是運(yùn)用分子微生物族群、基因技術(shù)、DNA修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度。生物技術(shù)逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,比如前不久才在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)際交流中心召開(kāi)的“農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 專題會(huì)”針對(duì)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展展開(kāi)了一系列的討論研究,進(jìn)一步促進(jìn)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的推廣。一些國(guó)家還成立了相當(dāng)數(shù)量的環(huán)境生物技術(shù)專業(yè)公司,并且部分產(chǎn)品已占領(lǐng)了國(guó)際市場(chǎng)。20世紀(jì)中葉以來(lái),環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為整個(gè)地球的一大危機(jī),人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),資源的迅猛開(kāi)發(fā)與濫采濫用,使其日益枯竭,生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞,造成了各種污染事故頻頻發(fā)生。采用傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法可達(dá)到一定的除污凈化效果,但成本高、過(guò)程繁瑣,并易造成二次污染。從國(guó)內(nèi)外的研究可以發(fā)現(xiàn),目前環(huán)境生物技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容包括四個(gè)方面:降解污染物的工程菌和抗污染型轉(zhuǎn)基因植物的相關(guān)研究,環(huán)境友好材料生物合成技術(shù)的相關(guān)研究,危險(xiǎn)性化合物的降解和污染場(chǎng)地的生物補(bǔ)救研究,以及廢物強(qiáng)化處理技術(shù)研究。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90年代的一項(xiàng)新技術(shù)。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無(wú)毒物質(zhì),使污水得到凈化。美國(guó)利用CBl菌株可脫去18%一47%的有機(jī)硫。(2)厭氧生物處理厭氧生物處理是利用在無(wú)氧條件下生長(zhǎng)的厭氧或兼性微生物的代謝作用處理廢物,其主要降解產(chǎn)物是甲烷和二氧化碳等,一般需要保證溫度、無(wú)氧或低溶解氧濃度。近20年來(lái),人們認(rèn)識(shí)到植物吸收可以作為各種污染物的生存介質(zhì)包括土壤等的凈化技術(shù)開(kāi)發(fā)。我國(guó)是污染嚴(yán)重的國(guó)家,我們要構(gòu)建一個(gè)有利于現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境,同時(shí)最大限度地減少和預(yù)防與這些技術(shù)伴生的對(duì)人類和環(huán)境的危害。組織培養(yǎng)技術(shù)給園藝植物帶來(lái)了很大的變革。園藝植物在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用越來(lái)越多,在綠化景觀環(huán)境中體現(xiàn)的愈發(fā)明顯。植物組織培養(yǎng)快繁技術(shù)是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)外植體進(jìn)行[2]離體培養(yǎng),使其在短期內(nèi)獲得遺傳性一致的大量再生植物的方法。三.植物脫毒植物在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中會(huì)感染各種的病毒病害。通過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化可以改良園林植物品種。北京:科學(xué)出版社,2009 [2]園林植物組織培養(yǎng)技術(shù)/王金剛,張興主編。其主要分成現(xiàn)代生物技術(shù)以及發(fā)酵技術(shù)兩大類別?,F(xiàn)在不少藥用植物,如三七和人參等的培養(yǎng)已經(jīng)有了系統(tǒng)化的研究,并且充分優(yōu)化了培養(yǎng)條件。 發(fā)酵工程制藥生物技術(shù)中的發(fā)酵工程,又稱為微生物工程,是指利用現(xiàn)代生物工程的技術(shù),利用微生物的相關(guān)特定功能,生產(chǎn)出對(duì)人類有用的產(chǎn)品,或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。利用微生物成長(zhǎng)代謝來(lái)炮制中藥,比一般的物理或化學(xué)炮制手段更為優(yōu)越,能較大幅度的改變中藥的藥性,并且提高療效的同時(shí),大大減輕毒副作用,使得中藥活性成分結(jié)構(gòu)提供了新的途徑。 基因工程制藥基因工程是在基因的水平上,按照人類的需求,有針對(duì)性的涉及,并且按照設(shè)計(jì)的方案,生產(chǎn)出具有某種新的形狀的生物產(chǎn)品,并且使得其可以穩(wěn)定的遺傳給后代。而有效的利用現(xiàn)代生物技術(shù)可以使得制藥行業(yè)在藥品的質(zhì)量以及安全性上得到提高,最終使得制藥行業(yè)得到更為廣闊的發(fā)展。關(guān)鍵字:環(huán)境保護(hù)納米技術(shù)納米材料大氣污染水污染眾所周知,在整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)中,人類僅僅是其中一環(huán)。一、納米技術(shù)及其特性納米技術(shù)就是在1~100nm 尺度范圍內(nèi), 研究電子、原子和分子內(nèi)在規(guī)律和特征, 并用于制造各種物質(zhì)的一門嶄新的綜合性科學(xué)技術(shù);納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。而納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用為解決這些氣體的污染問(wèn)題提供了新的方法。(一)空氣中硫氧化物的凈化二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影響人類健康的有害氣體,而這些有害氣體一般都是燃料不充分燃燒產(chǎn)生的。(三)室內(nèi)空氣凈化 現(xiàn)在,裝修材料中往往加入大量的有害化學(xué)物質(zhì)。這一消息讓人感到恐懼,如果再不好好地治理長(zhǎng)江,好好地治理水污染,會(huì)有更多的物種滅絕。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問(wèn)題,污水治理一直得不到很好解決。[10]如納米TiO2能將高氧化態(tài)汞、銀、鉑等貴重金屬離子吸附于表面,井將其還原為細(xì)小的金屬晶體,既消除了廢水的毒性,又回收了貴重金屬。得到高質(zhì)量的純凈水。在強(qiáng)烈輻射區(qū)工作并需要電磁屏蔽時(shí),通過(guò)在墻內(nèi)加入納米材料層或涂上納米涂料,能大大提高遮擋電磁波輻射性能。有理由相信,納米科技作為一門新興科學(xué),必將對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,利用納米科技解決環(huán)境污染問(wèn)題將成為未來(lái)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。④有機(jī)碳總量即溶解于水中的有機(jī)物總量折合成碳計(jì)算的量。對(duì)超微顆粒而言,尺寸變小,同時(shí)其比表面積亦顯著增加,從而產(chǎn)生特殊的光學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)、超導(dǎo)電性、介電性能以及化學(xué)性能等一系列新奇的性質(zhì)。在照明工程中,最理想的節(jié)電措施是充分利用太陽(yáng)光來(lái)照明,利用一些納米材料的光致發(fā)光特性是可行的辦法,白晝吸收自然光并貯存起來(lái),晚上再直接把光射到需要的地方,這從多孔硅光致發(fā)光現(xiàn)象得到了驗(yàn)證。運(yùn)用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)的潤(rùn)滑劑,既能在物體表面形成永久性的固態(tài)膜,產(chǎn)生極好的潤(rùn)滑作用,大大降低機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲,又能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命冊(cè)。經(jīng)光催化空氣氧化處理后的工廠廢水對(duì)弧菌的毒性的實(shí)驗(yàn)表明,用該方法處理后的工廠漂白廢水完全可以進(jìn)一步生物降解。一種新型的納米級(jí)凈水劑具有很強(qiáng)的吸附能力,它的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑三氯化鋁的10~20倍。這些化工企業(yè)污染嚴(yán)重,為發(fā)生重大污染事件埋下嚴(yán)重隱患,一旦發(fā)生污染事故,后果不堪設(shè)想。[8]而且,在醫(yī)院的病房、手術(shù)室及生活空間安放納米TiO2光催化劑可具有殺菌、除臭作用。然而,汽車尾氣的排放會(huì)直接污染人們的生活空間及呼吸層,對(duì)人體健康影響極大。[5]經(jīng)納米燃油技術(shù)處理過(guò)的燃油可以稱為“改性納米燃油”,其燃燒過(guò)程與未處理過(guò)的燃油有顯著不同,通過(guò)對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳優(yōu)化匹配調(diào)整,達(dá)到顯著的節(jié)油和環(huán)保效果。[3]二、納米材料在大氣污染治理方面的應(yīng)用大氣污染一直都是各國(guó)政府需要解決的難題,空氣中超標(biāo)的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物是影響人類健康的有害氣體。[1]現(xiàn)在環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)威脅到人類的生存和發(fā)展,因此,環(huán)境保護(hù)也應(yīng)該成為全世界人必須共同關(guān)注的話題。人類如果繼續(xù)這樣不顧環(huán)境的發(fā)展工業(yè)和科技,那么我想,電影《1012》中的情景很快就會(huì)出現(xiàn)。而目前我國(guó)基因工程的研究方向,主要在基因的鑒定以及克隆和基因載體構(gòu)建的產(chǎn)物的表達(dá)以及分離純化等。固定化酶可以全程合成藥物的分子,并且還能用于藥物的轉(zhuǎn)化。在現(xiàn)如今的社會(huì)中,DNA的重組技術(shù)在微生物菌種改良上起到了舉足輕重的作用。例如培養(yǎng)的黃芪毛狀根的藥效與藥用黃芪不分上下,而在丹參毛狀根的培養(yǎng)上,其含有的丹參堿,能在分泌中得到培養(yǎng)。而歸根結(jié)底,細(xì)胞工程就是利用動(dòng)物以及植物的細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)而生產(chǎn)藥物的技術(shù)。武漢:華中科技大學(xué)出版社,第四篇:生物技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用生物技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用摘 要:改革開(kāi)放以來(lái),隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)藥物的療效及質(zhì)量和安全問(wèn)題也越發(fā)的重視,而很多傳統(tǒng)的藥物,在長(zhǎng)期被人們使用的前提下,已經(jīng)逐漸變得不能滿足現(xiàn)在人們的體質(zhì)以及在生病后的療效,在這期間生物技術(shù)(biotechnology)的問(wèn)世,有針對(duì)性的解決了相關(guān)的問(wèn)題;大量的生物技術(shù)應(yīng)用于藥品的生產(chǎn)上,開(kāi)發(fā)新的藥品,以及對(duì)傳統(tǒng)藥物進(jìn)行改良,生物技術(shù)在制藥行業(yè)的作用也越發(fā)明顯。綜述:現(xiàn)在,隨著人們生活水平的提高,許多地方,以觀光、旅游、采摘等為主體閑園藝、生態(tài)景觀等迅速發(fā)展。病毒導(dǎo)致園藝植物的生命短暫,或者形態(tài)不美觀,影響設(shè)計(jì)的美感。已有數(shù)百種植物由愈傷組織分化出小植物,也可由愈傷組織再分化,最后產(chǎn)生不定芽或胚狀體,形成植株。園藝樹(shù)種種質(zhì)資源的長(zhǎng)期保存主要采用超低溫的方法。給設(shè)計(jì)師們帶來(lái)了新的構(gòu)思。be :園藝植物、生物技術(shù)、組織培養(yǎng)、應(yīng)用、景觀環(huán)境、設(shè)計(jì) 生物技術(shù)在園藝植物的研究和培育上有著重大的意義。(2)利用分子微生物族群、基因技術(shù)、DNA修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度。(4)混合生物處理 混合生物處理是既有好氧又有厭氧的生物處理方法,是在填埋下一層垃圾之前好氧處理30一60d,其目的是讓垃圾盡快經(jīng)過(guò)產(chǎn)酸階段為進(jìn)入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷階段做準(zhǔn)備。3.4 固體廢物的生物降解在眾多的處理方法中(如堆肥、焚燒、熱處理等),生物處理具有成本低、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、易管理等優(yōu)點(diǎn)。3.3大氣污染的生物處理隨著現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展,大量有毒、有害氣體被排出,嚴(yán)重污染環(huán)境。一是廣泛開(kāi)展了生物監(jiān)測(cè)方法的研究;二是各種生物綜合監(jiān)測(cè)指標(biāo)的研究;三是利用生物監(jiān)測(cè)手段和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。據(jù)美國(guó)環(huán)保局估算,美國(guó)現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)若有5%為生物過(guò)程取代,污染防治費(fèi)用可降低約1億美元。20世紀(jì)五、六十年代,隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染尤其是水污染的加劇,直接刺激和促進(jìn)了環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展;70年代 Chakrabaty等人成功構(gòu)建了含有多種降解質(zhì)粒的“超級(jí)細(xì)菌”,為80年代環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ);1981年,歐洲生物技術(shù)聯(lián)盟(EFB)首次將環(huán)境生物技術(shù)用于設(shè)立環(huán)境生物技術(shù)專門機(jī)構(gòu)的名稱,并