環(huán)境生物工程1-閱讀頁
2025-02-15 16:27本頁面
【正文】 A Y 6 4 3 4 9 2 )99645855342399374599994148492099410 . 0 5( a ) (乳桿菌目 ) (腸桿菌目 ) (擬桿菌目 ) 20239 28 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ?生物化學(xué)工程：應(yīng)用化學(xué)工程的原理和方法，研究解決 有生物體或生物活性物質(zhì)參與的生產(chǎn)過程即生物反應(yīng)過 程中的基礎(chǔ)理論及工程技術(shù)問題。 ?生物化學(xué)工程學(xué)科體系 3. 生物化學(xué)工程 生物化學(xué)工程 發(fā)酵 動力學(xué) 酶動力學(xué) 生物反應(yīng)工 程 傳遞過程 生物分離工 程 20239 29 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)展進程 ? （ 1）自然界的碳循環(huán) 碳是構(gòu)成生物體的主要元素，碳元素循環(huán)主要包括空氣中二氧化碳通過光合作用形成有機化合物，以及有機物被分解釋放出二氧化碳到大氣中，這是自 然界中最基本的物質(zhì)循環(huán) ,其具體過程如圖 11所示 . 除植物本身呼吸外，總的呼吸量為 110 109tc， 則微生物呼吸量占 。 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。所以說自然界的凈化能力應(yīng)主要歸功于微 生物，并非是夸大之言。人工生物凈化技術(shù)為微生 物創(chuàng)造有利于其生長的良好環(huán)境，加速微生物的增殖及新 陳代謝生理功能 ,從而使污水中的有機性污染物得以降解、 去除。 ? 基于水體凈化的人工凈化構(gòu)筑物 活性污泥法 是天然生物處理法中水體自凈的人工化，是 使微生物群體在反應(yīng)器中呈懸浮狀，并與污水接觸得到 凈化的方法－懸浮生長法。 ? 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）。d ）。 20239 34 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 塔式生物濾池、組合式生物氧化塔（ CBOT) 生物流化床（ VSAB） 加壓接觸氧化法 射流曝氣、微孔曝氣 吸附 生化法（ AB法） 厭氧 好氧及缺氧 好氧法（ A/O及 A2/O法） 氧化 水解法（ H/O法） ? 新型的處理方法主要包括： ? 20239 35 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ? (1)新型，優(yōu)異的生物處理工藝及設(shè)備。但是，這些傳統(tǒng)的或者 改進的生物處理法都存在著許多自身難以克服的缺點，它們 很難從節(jié)能、省地、高效這三者實現(xiàn)高度的統(tǒng)一，它們都或 多或少地在某一方面失之偏頗。考察對氧利用率的設(shè)施，深井曝氣 法有其獨到的 ,高出其他設(shè)施的優(yōu)點 ,它的氧轉(zhuǎn)移率在井深 100 米的條件下達到 90%，并且具有占地省、能耗低的優(yōu)點，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 維護不方便等缺點，成為推廣該技術(shù)的巨大障礙。 ? 總之，整套裝置以生物膜法帶動，成為一套固定膜式垂直折流多 功能生化反應(yīng)裝置。（ 30％） 20239 37 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 ?其生物學(xué)原理為：固定在生物載體上的微生物利用水中的溶解氧將水 中的有機物氧化分解，達到脫除污染物的目的。在上述基礎(chǔ)上，提高了生物處理的容積負荷及設(shè)備效率，體現(xiàn)了 技術(shù)經(jīng)濟的先進性。它能定向有效地利用環(huán)境微生物細胞 中降解污染物的基因，去執(zhí)行凈化污染物的功能。具有降解污染物 基因的微生物菌株有時難以適應(yīng)處理環(huán)境，而且繁殖速 度慢，清除有機污染物的速度和效果達不到治理工程的 要求，因此有必要將降解污染物的基因轉(zhuǎn)入繁殖能力強 和適應(yīng)性能佳的受體菌株內(nèi)，構(gòu)建出高效菌株用于治理 污染或用于建立清潔生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)其他利于環(huán)境保護 的生物制品。 ? 以下列舉了幾種人們構(gòu)建的基因工程菌及其應(yīng)用： A. 用銅綠色假單胞菌 POA（ Pseudomonas aeruginosa）為受體 B. 細胞，引入其它質(zhì)粒后可降解 16烷以上的烷烴。 C. 引入 XYL質(zhì)?？山到饧妆?、二甲苯、 三甲苯等衍生物。 E. 尼龍寡聚物降解菌：大腸桿菌＋ POADA2（來源于黃桿菌屬 . Flavobaeeerinm）。 第一層次為現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù) 是指以基因工程為主導(dǎo)的現(xiàn)代污染防治生物技術(shù)．如構(gòu)建降解 殺蟲劑、除草劑、多環(huán)芳烴類化合物等污染物的高效基因工程菌，創(chuàng)造 抗污染型轉(zhuǎn)基因植物等。 第二層次是指傳統(tǒng)的生物處理技術(shù) 如活性污泥法、生物膜法，及其在新的理論和技術(shù)背景下產(chǎn)生 出的強化處理技術(shù)和工藝，如生物流化床、生物強化工藝等。 第三層次是指利用天然處理系統(tǒng)進行廢物處理的技術(shù) 如氧化塘、人工濕地和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等，其特點是最大限度地 發(fā)揮自然界的生物環(huán)境功能，投資運行費用少，易于操作管理。 20239 46 化工學(xué)院《環(huán)境生物工程》課件 我國環(huán)境生物工程研究的主要內(nèi)容在以下幾個方面： 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無害化或無污染生物生產(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擴增和其他生物技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測方法研究； 分子生物學(xué)診斷技術(shù) ?第四節(jié) 環(huán)境生物工程的研究內(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！
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