【正文】 生物多聚物 20239 45 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ?第四節(jié) 環(huán)境生物工程的研究?jī)?nèi)容 關(guān)于環(huán)境生物工程的研究?jī)?nèi)容，有學(xué)者從技術(shù)難度和理論深度的角度， 提出可分為三個(gè)部分或三個(gè)層次。 ? 已發(fā)現(xiàn)環(huán)境微生物具有降解農(nóng)藥、塑料、多氯聯(lián)苯、多 環(huán)芳烴、石油烴、染料及其中間體、酚類化合物和木質(zhì) 素等有機(jī)污染物的功能及相關(guān)的基因。 20239 36 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ?提出 VTBR（ Vertical Tube Biological Reactor） ? 即垂直折流多功能生化反應(yīng)器，本設(shè)備的設(shè)計(jì)構(gòu)想是把深井曝氣 氧轉(zhuǎn)移率高的優(yōu)點(diǎn)繼承下來(lái)，把它搬到地面作為一種地面設(shè)施， 以便于管理、檢修和維護(hù)；同時(shí)它又具有生物膜法的許多優(yōu)點(diǎn)， 設(shè)計(jì)的生化反應(yīng)器處理效率高，生物活性好，處理時(shí)間短，不需 污泥回流，且能承受水質(zhì)水量的突變，占地面積省，設(shè)備流程簡(jiǎn) 單，可以大大減少基建投資。 追求更高的容積負(fù)荷（去除 kg BOD5/m3 地球表面的有機(jī)物大部分是由微生物分解為無(wú)機(jī)化合物 而回歸大地。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是動(dòng)物、植物細(xì)胞人工培養(yǎng)技術(shù)的研究 領(lǐng)域，它包括細(xì)胞的原生質(zhì)體融合技術(shù)、植物細(xì)胞培養(yǎng)技 術(shù)以及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。鑒于此，環(huán)境友好材料的合成利用是生物 技術(shù)解決環(huán)境問(wèn)題的又一個(gè)重要方面，當(dāng)前其最主要 代表是生物可 降解塑料，還有一些環(huán)境友好的化學(xué)品、農(nóng)藥及其它生物材料。 生物工程及其與環(huán)境工程的滲透與結(jié)合 為解決上述問(wèn)題提供了新的契機(jī)。 ?濕 地： 人類生產(chǎn)生活對(duì)濕地資源依賴與開(kāi)發(fā)程度的提高，直接 導(dǎo)致了對(duì)濕地及其生物多樣性的普遍破壞。 ? 初步檢測(cè)污染物主要是 二甲基苯胺 ，造成的污染帶長(zhǎng)約 5 km。 1984年頒布的中華人民共和國(guó)水污染防治法中為“水污染”下了明確的定義，即水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱為水污染。 城市 污染 振蕩 水體 污染 水污染 空氣污染 城市污染 環(huán)境污染 B E C D A 大氣污染 土壤污染 生態(tài)破壞 20239 7 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 （ 1）水污染現(xiàn)狀 ?水的污染有兩類：自然污染 人為污染 ?對(duì)水體危害較大的水污染 ?可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為 : 化學(xué)性污染 物理性污染 生物性污染 ?污染物主要有：（ 1）未經(jīng)處理而排放的工業(yè)廢水； （ 2）未經(jīng)處理而排放的生活污水； （ 3）使用化肥 ,農(nóng)藥 ,除草劑的農(nóng)田污水； （ 4）堆放在河邊的工業(yè)廢棄物和生活垃圾； （ 5）水土流失； （ 6）礦山污水。 20239 11 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ? 水污染現(xiàn)狀 松花江支流污染 ? 2023年 8月 21日，發(fā)現(xiàn)牤牛河部分水質(zhì)呈紅色，并伴有少量泡沫。目前，中國(guó)約有 1/3的耕地受到水土流失的危害 . 每年流失的土壤總量達(dá) 50多億噸，相當(dāng)于在全國(guó)的耕地 上刮去 1厘米厚的地表土。僅靠傳 統(tǒng)的污染防治技術(shù)和手段，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量的 要求，必須另辟新的途徑。 ⑥ 用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物 等，有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展 進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。 ?細(xì)胞工程： 包括對(duì)一切生物類型的基本單位 — 細(xì)胞的離體 培養(yǎng)、繁殖、再生和融合，以及細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)乃至染色 體與細(xì)胞器（如線粒體、葉綠體）的移植與改建等操作技 術(shù)。 20239 30 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 大氣 700 109tc 植 物 光 合 作 用 吸 收（ 194 109tc） 綠色植物本身呼吸 84 109tc 動(dòng)物呼吸 20 109tc 人類呼吸 109tc 微生物呼吸 109tc 火災(zāi) 5 109tc 110 109tc 109tc腐殖質(zhì) 碳酸鹽 1016tc 水溶解 35000 109tc 土壤 700 109tc 天然氣、石油、煤 1013tc 結(jié)晶巖、火山巖 1016tc 20239 31 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ?第三節(jié)環(huán)境生物工程的發(fā)展進(jìn)程 （ 2）人工生物凈化的誕生 ? 自然界中微生物承擔(dān)著物質(zhì)循環(huán)與凈化環(huán)境的主要責(zé)任。 ? 現(xiàn)在的生物凈化方法追求： 追求更高的單位容積生物量（ kg/m3）?？疾鞂?duì)氧利用率的設(shè)施，深井曝氣 法有其獨(dú)到的 ,高出其他設(shè)施的優(yōu)點(diǎn) ,它的氧轉(zhuǎn)移率在井深 100 米的條件下達(dá)到 90%，并且具有占地省、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，但 深井曝氣法又存在基建投資大，技術(shù)要求高，難度大，檢修 維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，成為推廣該技術(shù)的巨大障礙。它能定向有效地利用環(huán)境微生物細(xì)胞 中降解污染物的基因，去執(zhí)行凈化污染物的功能。 E. 尼龍寡聚物降解菌：大腸桿菌＋ POADA2（來(lái)源于黃桿菌屬 . Flavobaeeerinm）。 20239 46 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 我國(guó)環(huán)境生物工程研究的主要內(nèi)容在以下幾個(gè)方面： ① 高效降解污染物的基因工程菌和抗污染型轉(zhuǎn)基因植物的研究； ②無(wú)害化或無(wú)污染生物生產(chǎn)工藝技術(shù)研究； ③生物反應(yīng)器和固定化技術(shù)高效處理廢水的工業(yè)應(yīng)用研究； ④廢物資源化工程技術(shù)； ⑤引入 DNA擴(kuò)增和其他生物技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法研究； 分子生物學(xué)診斷技術(shù) ?第四節(jié) 環(huán)境生物工程的研究?jī)?nèi)容 20239 47 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 20239 48 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 演講完畢，謝謝觀看！