1環(huán)境生物技術(shù)概論-資料下載頁(yè)
2025-02-22 10:55本頁(yè)面
【正文】 67萬(wàn) km2， 約占國(guó)土面積的 38％ ， 總量達(dá)每年 50億噸 ， 相當(dāng)于全國(guó)的耕地每年被剝?nèi)?1cm的肥土層 ， 損失 4000多萬(wàn)噸 ， 相當(dāng)于全國(guó) 1年生產(chǎn)化肥的總和 – 地球土層的平均厚度 18cm， 在溫帶地區(qū)的自然條件下 ,每形成1cm的表土需 100－ 400年 ， 即使管理極好 ， 也需 20年 – 此外 ， 黃河斷流 ， 塔里木河斷流 ， 羅布泊消失 ， 長(zhǎng)江危機(jī) ，長(zhǎng)江每年表土流失 24億噸 ， 5億噸流入東海 – 濫用化肥和農(nóng)藥 ， 造成土壤退化 ， 我國(guó)中低產(chǎn)田已由原來(lái)的60％ 上升到 80％ Founded in 1895 63/46 人與環(huán)境的和諧之道 ? 解決環(huán)境問(wèn)題的根本途徑是調(diào)節(jié)人類社會(huì)活動(dòng)與環(huán)境的關(guān)系 ? 要真正實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)必須具備下列條件 – 掌握自然生態(tài)規(guī)律 – 通曉環(huán)境變化過(guò)程，能預(yù)測(cè)人類活動(dòng)引起的環(huán)境影響，運(yùn)用規(guī)律去利用自然資源、改造自然 Founded in 1895 64/46 3 生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染治理 ? 生物技術(shù)的概念 – 應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物體對(duì)物料進(jìn)行加工，以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù) ——1982年，國(guó)際合作與發(fā)展組織 – 以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的 ——1986年，原國(guó)家科委 Founded in 1895 65/46 現(xiàn)代生物技術(shù) ? 傳統(tǒng)生物技術(shù)：以釀造為代表，以微生物發(fā)酵為主題，一般可分為上游 /中游 /下游過(guò)程 – 20世紀(jì) 40年代抗生素大規(guī)模發(fā)酵：化學(xué)工程 +微生物工程 ? 現(xiàn)代生物技術(shù)（生物工程）：以 DNA重組為主要手段的基因工程為核心，也包括酶工程 /細(xì)胞工程 /發(fā)酵工程等；多學(xué)科交叉；廣泛使用計(jì)算機(jī)及各種高科技儀器設(shè)備；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 – 1953年 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) – 1973年第一次基因重組實(shí)驗(yàn)的成功 ? 環(huán)境生物技術(shù) 是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要研究和應(yīng)用領(lǐng)域 Founded in 1895 66/46 環(huán)境生物技術(shù)的概念 ? 環(huán)境生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，誕生于 1980年代末期 ? 環(huán)境生物技術(shù)涉及生物技術(shù)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，既有較強(qiáng)的基礎(chǔ)理論要求，又具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn) ? 環(huán)境生物技術(shù) 指的是直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠認(rèn)識(shí)環(huán)境過(guò)程、高效凈化環(huán)境污染、同時(shí)又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù) Founded in 1895 67/46 環(huán)境生物技術(shù)的進(jìn)展 ? 進(jìn)展 – 提高了去除傳統(tǒng)污染物，如 BOD、懸浮物、氮、磷的能力 – 去除有毒有害有機(jī)化合物組分，如含氯有機(jī)溶劑 – 將一些特殊污染物降低到很低的濃度 – 毒性的生物測(cè)定方法開(kāi)發(fā) – 處理介質(zhì)的拓展，如飲用水、地下水、土壤、空氣等 ? 原因 – 現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展深化了對(duì)微生物特征的認(rèn)識(shí)，提高了 改變或強(qiáng)化微生物功能的能量，獲得了高效工程菌 – 微生物生長(zhǎng)環(huán)境和工藝手段的改進(jìn) Founded in 1895 ? 生化需氧量 (BOD5)：生化需氧量也是水質(zhì)有機(jī)污染綜合指標(biāo)之一， 是指在一定溫度 (20℃ )時(shí)，微生物作用下氧化分解所需的氧量。其來(lái)源、危害同化學(xué) 需氧量 ? 化學(xué)耗氧量 （ COD）：是指化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需氧量。水中有機(jī)污染物主要來(lái)源于生活污水或工業(yè)廢水的排放、動(dòng)植物腐爛分解后流入水體。水體中有機(jī)物含量過(guò)高可降低水中溶解氧的含量，當(dāng)水中溶解氧消耗殆盡時(shí)，水質(zhì)腐敗變臭，導(dǎo)致水生生物缺氧，以至死亡 Founded in 1895 69/46 環(huán)境生物技術(shù)的層次劃分 ? 環(huán)境生物技術(shù)可分為三個(gè)層次 – 高層次 是指以基因工程為主導(dǎo)的現(xiàn)代污染防治生物技術(shù)，如基因工程菌的構(gòu)建、抗污染型轉(zhuǎn)基因植物的培育等 – 中層次 是指?jìng)鹘y(tǒng)的生物處理技術(shù)，如活性污泥法、生物膜法，以及其在新的理論和背景下產(chǎn)生的強(qiáng)化處理技術(shù)和工藝，如生物流化床、生物強(qiáng)化工藝等 – 低層次 是指利用天然處理系統(tǒng)進(jìn)行廢物處理的技術(shù)，如氧化塘、人工濕地系統(tǒng)等 ? 三個(gè)層次均是污染治理不可缺少的生物技術(shù)手段 – 新途徑 – 主力軍 – 自然性 Founded in 1895 70/46 目前環(huán)境生物技術(shù)面臨的任務(wù) ? 基因工程菌 從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入模擬系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中，其遺傳穩(wěn)定性、功能高效性和生態(tài)安全性等方面的問(wèn)題 ? 開(kāi)發(fā) 廢物資源化和能源化 技術(shù)，利用廢物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、生物塑料、生物農(nóng)藥、生物肥料以及利用廢物生產(chǎn)生物能源，如甲烷、氫氣、乙醇等 ? 建立無(wú)害化生物技術(shù) 清潔生產(chǎn) 新工藝，如生物制漿、生物絮凝劑、煤的生物脫硫、生物冶金等 ? 開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境污染物的生理毒性及其對(duì)生態(tài)的影響 檢測(cè) 技術(shù) Founded in 1895 71/46 環(huán)境生物處理技術(shù)的相關(guān)概念 ? 生物處理的 主體是微生物 ，生物降解過(guò)程以微生物的代謝為核心，化合物的分解過(guò)程遵循化學(xué)原理 ? 生物降解 是指由生物催化的復(fù)雜化合物的分解過(guò)程 ? 生物處理 就是在設(shè)計(jì)的工程設(shè)施內(nèi)，利用生物降解與轉(zhuǎn)化作用去除水、廢水、固體廢棄物、廢氣等介質(zhì)中的污染物質(zhì) ? 有機(jī)物的轉(zhuǎn)化 – 礦化 ：有機(jī)物完全無(wú)機(jī)化的過(guò)程；其為微生物生長(zhǎng)的基質(zhì)和能源 – 共代謝 ：使有機(jī)物得到修飾或轉(zhuǎn)化，但不能完全分解；由非專一性酶促反應(yīng)完成；不導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)量和能量的增加，需要有另外的基質(zhì)存在 ? 生物處理過(guò)程基本上分為 好氧 生物處理和 厭氧 生物處理兩種過(guò)程 Founded in 1895 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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