现代生物技术与传统生物治理方法
随着工业和交通工业的不断发展,我国环境污染越来越严重,环境污染严重损害了人类的正常生存和发展。随着科学技术的不断发展,环境污染控制有许多先进技术。本文分析了环境污染控制的应用[1]。
一、现代生物技术在环境保护中的应用
现代生物技术主要是指微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术,是一种新兴技术。目前,生物技术被广泛应用于农作物改良和医学研究中。此外,生物技术也被用于控制环境污染和环境生物监测。自20世纪80年代以来,生物技术发展迅速。生物技术与传统生物治理方法的比较显示出突出的优势。让我们来谈谈。
(1)利用生物技术降解污染物的分子结构
这种措施在处理垃圾方面非常有效。采取降解措施后,生物工程也可作为原材料重复使用。这不仅可以达到控制环境污染的目的,而且可以回收垃圾,反映了回收的环保理念。
(2)生物发酵技术发酵污染物
将污染物转化为无毒无害的稳定物质,如水、二氧化碳等,这种处理方法可以一步到位,减少再污染的发生。可见,生物技术是一种安全彻底消除污染的有效治理方法[2]。
(3)基于酶促反应的生物化学过程是一种新型生物技术
酶作为生物催化剂,酶是一种活性蛋白质,能在常温常压下反应,接近中性环境,操作简单,成本低,效果好,工艺稳定。可以看出,生物技术已应用于工业废物和城市生活垃圾的处理,不仅可以无害化处理各种有毒有害物质,还可以变废为宝。
二是利用现代生物技术控制环境污染
(1)用固定化酶净化污水
污水中含有多种有害物质,如重金属、有机磷、氰化物、有机汞等。在生物技术层面,固定酶和固定细胞技术主要用于污水处理。固定酶又称水不溶性酶,可以通过物理吸附法或化学键结合法将水溶性酶与固不溶性载体结合,将酶转化为衍生物。其特点是不溶于水,但仍保持催化活性。微生物细胞是一种天然的固定酶反应器,通过制备固定酶的方法直接固定微生物细胞。国内外采用这种措施处理污水取得了良好的效果。通过共价键固定在多孔玻璃和硅珠上,制成酶柱,控制硫磷废水,去除率很高;直链烷基苯磺酸钠用于降解合成洗涤剂(LAS)降解率和酶活性保存率都很高[3]。
(2)污染土壤的生物修复
重金属是污染土壤的主要成分。重金属污染土壤的生物修复主要是利用微生物和植物的作用来净化或降低土壤中重金属的毒性。修复原理是通过酶反应改变土壤中重金属的化学结构,达到固定重金属或解毒的目的,降低土壤环境中重金属的移动性和生物可利用性,通过生物吸收和代谢达到控制污染的目的。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,促进微生物的活性,大大改善土壤的生态结构。
(3)研究生物塑料消除白色污染污染
农业塑料薄膜和废塑料的降解问题是一个难题,在几年甚至几十年内难以降解,造成环境污染。相关调查结果显示,我国土壤和沟渠中的塑料垃圾约为数百万吨。一些微生物可以产生类似塑料的聚合物化合物,即聚酯,聚酯是微生物的内源性储存物质。通过发酵生产,可以降解聚酯薄膜和塑料。此外,它们还具有熔点高、弹性好等优点。因此,在农业、医学等许多领域的应用可以发挥更好的效果。
(4)用生物农药消除化学农药的污染
80.0%左右的化学杀虫剂会残留在土壤中,尤其是氯代烃农药,难以分解,通过生态系统造成滞留毒性。因此,彻底消除化学农药污染的最佳途径是生产和应用生物农药。目前主要是应用重组DNA技术克服其缺点,提高杀虫效果,如:当前病毒杀虫剂研究热点是杆状病毒基因工程改造,可干扰害虫正常生命周期,如编码幼儿激素酯酶基因插入杆状病毒基因组,形成重组杆状病毒,表达相关激素,破坏害虫激素平衡,破坏其正常代谢发育,达到杀死害虫的目的。
总之,利用生物技术控制环境污染是当前乃至未来控制污染的趋势。要高度重视,不断研究,开发更科学有效的环境污染控制方法,提高环境质量,造福人类。
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