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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物技術(shù)的優(yōu)點范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
二、在茶葉上的施用方法與效果
1. 用法用量
①基肥。于秋末冬初施入,一般畝用該生物有機肥150~200千克+硫酸鉀型復(fù)合肥(15-15-15或26-8-12)20~25千克,即可達(dá)到預(yù)期效果,有條件的可把用量提高到300~400千克,培肥、改土速度更快、效果更好。用法是在樹冠滴水線垂直下方或滴水線外開溝均勻撒施,施后蓋土。
②追肥??稍诖翰栝_采前30天、春茶采摘后及秋茶采摘前15~20天,結(jié)合茶園淺耕除草,用高氮高鉀型硝基復(fù)合肥(21-6-13或15-5-20)或硫酸鉀型復(fù)合肥(16-6-24)等進(jìn)行溝施。
2. 應(yīng)用效果
①見效快。施用后20天左右就可看出效果,表現(xiàn)為葉色嫩綠、油光發(fā)亮、整齊,而對照區(qū)葉片挺直、顯粗老、不整齊。
②芽頭早發(fā),持嫩期延長,增產(chǎn)增收。春茶可提前3~8天開采,秋茶采摘次數(shù)增加。一般增產(chǎn)20%~30%,每畝增收500~800 元,增收部分超過購買肥料的投入。
③茶葉品質(zhì)得到改善。茶葉澀味、苦味明顯減輕,可溶性物質(zhì)增加,可多泡一兩道。
④增強了樹體的抗病蟲能力。茶葉角質(zhì)層增厚變脆,抗蟲、抗病能力增強,可不打藥或少打藥。
⑤促進(jìn)茶樹根系發(fā)育,提高抗旱、抗凍能力。
中圖分類號 S216.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)09-0218-01
秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是以植物饑餓原理、植物生防理論、葉片主被動吸收原理和秸稈中礦物質(zhì)元素循環(huán)利用原理為基礎(chǔ),通過采用農(nóng)作物秸稈生物反應(yīng)堆專用菌和植物生防疫苗,將秸稈轉(zhuǎn)化為作物所需的CO2、熱量、抗病孢子、有機質(zhì)和礦物質(zhì)元素,從而增加土壤中的有機質(zhì),改善溫室內(nèi)的生態(tài)環(huán)境[1-2];秸稈生物降解技術(shù)是溫室獲得高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)無公害農(nóng)產(chǎn)品的有效途徑,它是一項先進(jìn)的科技成果。然而,在日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,作物收獲后,剩余大量的秸稈。尤其在大棚生產(chǎn)中,室內(nèi)CO2濃度偏低,地溫和室溫不能同步提升,土壤質(zhì)地改良效果差等原因,制約了大棚的增產(chǎn)增收[3-4]。因此,筆者通過生產(chǎn)實踐和自己的工作經(jīng)驗介紹秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)和秸稈生物降解技術(shù)。該技術(shù)充分利用廢棄的作物秸稈資源,通過特效微生物菌種,將農(nóng)作物秸稈和雜草進(jìn)行分解,從而轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物生長所需要的CO2、有機質(zhì)等,進(jìn)而大幅度提高瓜果蔬菜產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),同時起到改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)作物質(zhì)量,促進(jìn)增產(chǎn)、增收的作用?,F(xiàn)將秸稈生物反應(yīng)堆和降解技術(shù)介紹如下,以供種植者參考和引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
1 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的優(yōu)點
1.1 熱量效應(yīng)
棚戶生產(chǎn)中,冬季低溫是影響大棚生產(chǎn)的關(guān)鍵因素,尤其是遼寧東部地區(qū),在冬季想要提高1 ℃地溫非常困難,據(jù)測量在北方大棚地溫一般就是在5~10 ℃,甚至更低。低溫造成棚內(nèi)蔬菜葉片小和不能正常結(jié)果,影響蔬菜產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。應(yīng)用秸稈反應(yīng)堆技術(shù),秸稈分解除釋放CO2外產(chǎn)生大量的熱量,1 kg秸稈可釋放12.71 MJ的熱量,特別是應(yīng)用內(nèi)置式反應(yīng)堆形式,據(jù)專家測定,20 cm地溫能提高3.5~6.5 ℃,棚室溫度提高4~6 ℃,這就克服了冬季棚室低溫的問題,有效地保護(hù)了作物的生長。
1.2 生物防治效應(yīng)
大棚溫濕度大,病蟲害發(fā)生重,甚至新老病蟲害交替發(fā)生,導(dǎo)致藥量加大和棚戶防治成本的上升,也嚴(yán)重影響食品安全。秸稈反應(yīng)堆技術(shù)利用的是高活性專用菌種,菌種在轉(zhuǎn)化秸稈過程中產(chǎn)生大量的抗病孢子,對病蟲害產(chǎn)生較強拮抗、抑制和致死作用,使植物發(fā)病率降低90%以上,農(nóng)藥用量減少90%以上,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化操作可基本上不用農(nóng)藥,這就大大降低了化學(xué)殺菌劑的使用量。
1.3 有機改良土壤效應(yīng)
棚室生產(chǎn)中化肥使用量常常大大超過了作物需求,甚至是多了幾倍,這些化肥往往殘留在土壤里,使土壤板結(jié)、鹽漬化。相反,采用了秸稈生物反應(yīng)技術(shù),在大棚生產(chǎn)中,20 cm耕作層土壤孔隙度提高1倍以上,有益微生物群體增多,各種礦質(zhì)元素被定向釋放出來,有機質(zhì)含量增加10倍以上,不僅改良了土壤質(zhì)量,也為農(nóng)作物根系生長提供優(yōu)良的生長條件。
1.4 提高自然資源綜合利用效應(yīng)
秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在加快秸稈利用的同時,也提高了微生物、光、水、空氣游離氮等自然資源的綜合利用率。據(jù)測定:在CO2濃度提高4倍時,光利用率提高2.5倍,水利用率提高3.3倍,豆科植物固氮活性提高1.9倍。
2 秸稈生物降解技術(shù)的作用
2.1 促進(jìn)作物光合作用
作物的光合作用與CO2濃度密不可分,CO2濃度,高光合作用旺盛,植株生長健壯。通常情況下,棚室內(nèi)CO2的濃度為330 mg/kg,加上室內(nèi)空間有限,空氣不能正常而有效流動,遠(yuǎn)不能達(dá)到作物的需要。特別是在作物生長的中、后期,室內(nèi)CO2濃度迅速降低,光合作用效率低,使得大棚作物無法正常生長。采用秸稈生物降解技術(shù),就是利用特效微生物菌種,將農(nóng)作物秸稈及雜草等分解、轉(zhuǎn)化為作物生長所需要的CO2、熱量和有機質(zhì)等,促進(jìn)作物光合作用和提高地溫,起到改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)作物質(zhì)量、促進(jìn)增產(chǎn)增收的作用。
2.2 改良土壤作用
棚室生產(chǎn)中很少采取測土配方施肥,化肥施用過度,作物重茬嚴(yán)重等,造成土質(zhì)下降、土壤板結(jié)、透氣性差,使得棚內(nèi)作物根系無法正常吸收水分、肥料和礦物質(zhì)等,導(dǎo)致根系畸形或腐爛,植株早衰和提前死亡。應(yīng)用秸稈生物降解技術(shù)不僅提高了土壤的通氣性和保水保肥能力,改善土壤微生態(tài)平衡,解決土壤板結(jié)問題,增強植株抗病蟲害能力,同時可減少農(nóng)藥和化肥的使用量,使產(chǎn)品成為無公害產(chǎn)品,從而增加作物產(chǎn)量、提高作物品質(zhì),提前和延長果實采收期,使農(nóng)產(chǎn)品的價格和效益得到大幅度提高。
2.3 協(xié)調(diào)溫室氣溫、地溫比例
目前,溫室內(nèi)地溫和氣溫不成比例,造成植物的根冠比失調(diào),制約作物產(chǎn)量的提高。在冬季的大棚里,白天氣溫升高很快,而地溫卻由于土壤的導(dǎo)熱性能差,造成室溫與地溫不能同步,使作物的根系與莖葉的生長不能協(xié)調(diào)一致,影響了植物的生長。利用秸稈生物降解技術(shù),在冬季最冷的時段內(nèi),可使20 cm地溫提高4~6 ℃,氣溫提高2~3 ℃,從而有效地緩和了地溫與氣溫不協(xié)調(diào)的矛盾,這就大大促進(jìn)了地下根系生長,從而實現(xiàn)作物協(xié)同生長。可使大棚內(nèi)瓜、果、菜提高產(chǎn)量30%以上,提前上市7~15 d,結(jié)果期延長20~30 d,那么,廣大菜農(nóng)的經(jīng)濟利益也就相應(yīng)得到了提高。
3 應(yīng)用方式
秸稈生物降解技術(shù)主要用于冬曖式大棚、早春大拱棚作物和陸地果樹。反應(yīng)堆有3種應(yīng)用方式:一是內(nèi)置式,二外置式,三是內(nèi)、外結(jié)合應(yīng)用。在本溪縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,內(nèi)置式的應(yīng)用較為普遍。
3.1 菌種處理方法
撒施菌種前4~5 h處理好菌種;菌種與麥麩比例為1∶15,拌勻后加入適量水,濕度以用手攥有水珠滲出、松手后可散開為宜;將菌種配置好后堆置5 h,要遮光,如缺少麥麩,可用玉米糠和稻糠替代,其用量要適當(dāng)增加。
3.2 具體技術(shù)步驟
一是物質(zhì)準(zhǔn)備。棚室需要菌種105~120 kg/hm2、麥麩1 500~1 800 kg/hm2、秸稈60 t/hm2以上。二是整地施肥。將腐熟的農(nóng)肥(以馬、牛、羊等草食動物糞肥為好),撒施于地表,然后翻耕整平待用。三是開溝。栽苗前7~10 d,在栽植行間挖溝,溝寬30~60 cm(畦寬溝寬、畦窄溝窄),溝深20~30 cm,溝長與栽植行等長。四是填放秸稈。秸稈順溝交錯鋪放,鋪滿、鋪平、踏實后30~35 cm厚(或與地面持平),兩端要露出溝外長10 cm。五是撒施菌種。將處理好的菌種,按每溝所需量均勻撒在秸稈上,用鍬拍震,使部分菌種滲入到秸稈縫中。六是覆土澆水。第1次覆土5~10 cm厚,不用平整,然后向溝內(nèi)澆水,水量要大,使大部分秸稈浸在水中,不要讓水漫到溝外。灌水后隔1~2 d進(jìn)行第2次覆土,畦高10~20 cm,同時做好栽培畦,一般為弧形。七是覆蓋地膜。栽苗前一天覆蓋地膜(也可以不覆膜)。八是栽苗。要澆小水(埯澆),不要澆大水。九是打孔。栽苗后及時打孔,株間、行間都要打孔,孔距20~25 cm,孔徑不小于2 cm,孔要扎到秸稈底部。
4 注意事項
澆水時不要沖施化學(xué)農(nóng)藥,特別是要禁沖殺菌劑,澆水后孔閉死要及時再打孔,地膜上也要打孔;澆水不能過多,如果水分過大,一是會使作物根系缺氧,水多氧氣就少,根生長呼吸所需氧氣缺乏,導(dǎo)致作物根系生長發(fā)育不良,甚至爛根,造成損失;二是會使菌種的復(fù)活生長受阻,甚至被悶死,反應(yīng)堆效能難以很好的發(fā)揮;三是會給病害發(fā)生創(chuàng)造條件,水多濕度大,病害發(fā)生嚴(yán)重;四是會使冬春季地溫降低,影響作物生長;前2個月不要沖施化肥,以免降低菌種活性,后期可適當(dāng)追施化肥和復(fù)合肥。
5 參考文獻(xiàn)
[1] 王珍,姜厚智.淺談溫室秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的應(yīng)用[J].中國科技博覽,2010(18):329.
隨著新課程改革的不斷深入,要求學(xué)生全面發(fā)展,作為數(shù)學(xué)教師如何針對學(xué)生的自身特點和潛在的能力,充分發(fā)揮課堂教學(xué)的作用,既能有效的完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù),又能快速提高學(xué)生各個方面的能力,這是一個很重要的課題。本文試圖就課堂動態(tài)生成教學(xué),問題教學(xué),多媒體輔助教學(xué)和心理輔導(dǎo),數(shù)學(xué)解題模式教學(xué)等方面談?wù)勛约航虒W(xué)實踐過程的一點感悟。
一、建立平等的師生關(guān)系和民主的課堂教學(xué)氛圍,實施課堂動態(tài)生成教學(xué),給學(xué)生有暴露自己思想的時間和空間,努力提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力
案例1:
(1)對數(shù)函數(shù)第一節(jié)課中例題:比較log67與log76的大小
問題提出后,學(xué)生異口同聲“用計算器”。教師遲疑了片刻,立即要學(xué)生用計算器計算,計算完后學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個數(shù)中,一個比1大,一個比1小,注意到這個事實后,就只要比較它們分別與1的大即可。學(xué)生提出的方法是教師始料不及的,教師依據(jù)學(xué)生提出的問題稍加轉(zhuǎn)換,使得利用中間值比較大小的方法思路自然,這樣的教學(xué)不是在灌輸,而是在點燃。
(2)簡單的線性規(guī)劃第一節(jié)課中,老師剛用幾何畫板歸納出規(guī)律:一元二次不等式Ax+By+C>0在直角坐標(biāo)系中表示直線某一側(cè)所有點組成的平面區(qū)域,馬上有位學(xué)生舉手發(fā)言,說想到了以前一個問題的簡單解答方法。問題:已知A,B兩點的坐標(biāo)是A(-1,-2),B(2,1),過點P(1,1)的直線ι和線段AB相交, 求直線ι斜率的取值范圍。這位學(xué)生認(rèn)為可用剛學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為A,B兩點在直線ι的異側(cè)即可,教師請他呈述和板演,他大約花了15分鐘時間完成。他說完后,課堂上響起了熱烈的掌聲。
教學(xué)感悟:從數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的過程看,數(shù)學(xué)教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下,通過學(xué)生有效的數(shù)學(xué)思維活動,由學(xué)生數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的改組和改選,達(dá)到知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價值觀全面發(fā)展的特殊的認(rèn)識與創(chuàng)新過程;是師生交往,積極互動,共同發(fā)展的過程。在此過程中,師生共同創(chuàng)造或再創(chuàng)造出一系列的數(shù)學(xué)語言,數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)策略等內(nèi)容豐富的數(shù)學(xué)情境要素。它們是數(shù)學(xué)教學(xué)過程中生成的重要的教學(xué)資源。由于在關(guān)注教師”教”的同時還需關(guān)注學(xué)生的”學(xué)”,所以我們要為生成數(shù)學(xué)資源預(yù)留一定的空間。只有這樣,已有的數(shù)學(xué)教學(xué)方案才能更好地適應(yīng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),才能更好地提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力。
二、合理設(shè)計問題系列,引導(dǎo)學(xué)生自主探究數(shù)學(xué)問題
案例2:“二次函數(shù)在閉區(qū)間上最值”的教學(xué)
最值是研究函數(shù)問題的重點,同時也是教學(xué)難點,特別對高一學(xué)生而言,習(xí)慣了二次函數(shù)在R上的最值問題的思維。對理解二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問題,顯得有點抽象難懂,特別是區(qū)間(或?qū)ΨQ軸)可變化時,最值問題的研究更凸顯思維層次的不足。因此為了使學(xué)生更好理解最值問題,我們在教學(xué)過程可設(shè)計如下問題系列,以提高學(xué)生對問題的理解和掌握。
從知識回顧,問題深入,圍繞二次函數(shù)圖像對稱軸與區(qū)間的變化關(guān)系展開二次函數(shù)在閉區(qū)間上最值問題深入研究使學(xué)生對問題認(rèn)識由淺到深,問題設(shè)置由學(xué)生認(rèn)識區(qū)與最近區(qū)發(fā)展結(jié)合點出發(fā),對問題的解學(xué)生只需跳一跳就能得到“果子”,從而激發(fā)學(xué)生積極主動探求新知識,使新舊知識發(fā)生相互作用產(chǎn)生有機聯(lián)系的知識結(jié)構(gòu)。
教學(xué)感悟:思維始于問題,問題啟發(fā)思維。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,合理設(shè)計問題,滲透問題解決教學(xué),創(chuàng)造條件讓學(xué)生經(jīng)歷問題的解決的全過程,并借此過程幫助學(xué)生認(rèn)識和理解數(shù)學(xué),從而懂得數(shù)學(xué)價值,進(jìn)而提升學(xué)生數(shù)學(xué)能力。
三、借助多媒體工具,幫助學(xué)生理解函數(shù)圖象動態(tài)變化過程
利用現(xiàn)代信息技術(shù)這個平臺可以很好第將圖像直觀的靜態(tài)過程轉(zhuǎn)化為動態(tài)過程,在動態(tài)中保持幾何關(guān)系,通過對動態(tài)圖形的直觀感知,誘發(fā)學(xué)生對函數(shù)圖形的理性思考。象案例2的教學(xué)。如果我們用幾何畫板生成動態(tài)的函數(shù)圖形,來指導(dǎo)學(xué)生探究二次函數(shù)圖象的對稱軸與區(qū)間變化關(guān)系對函數(shù)最值的影響,就能從直觀動態(tài)的角度把握數(shù)學(xué)的實質(zhì)。再如指對數(shù)函數(shù)圖象教學(xué)。在探究底數(shù)α的變化對圖象的影響時,我們借用幾何畫板就很容易實現(xiàn)傳統(tǒng)難以實現(xiàn)的圖象變化過程,把過去比較抽象的問題變得很形象,真正實現(xiàn)學(xué)生對函數(shù)圖形的理性思考,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。
教學(xué)感悟:現(xiàn)代認(rèn)識心理學(xué)表明:學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程從根本上來說是一個對數(shù)學(xué)的認(rèn)識過程.要經(jīng)過”動作、感知、表象、概念、符號”的發(fā)展階段。其中”動作”或”感知”是認(rèn)識的起始。在過去的函數(shù)作圖教學(xué)中,受到作圖工具的限制,手工繪制的圖形都是靜態(tài)的,容易掩蓋及其重要的圖形規(guī)律,很難達(dá)到直觀感知的目的。而且由于缺乏對函數(shù)圖形的直觀感知,那些死記硬背的性質(zhì)就變的空洞無物,沒一點生命力。
四、幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)解題模式,快速提高解題能力,從而提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力
案例3:若函數(shù) 是奇函數(shù).求α的值.
對此問題,學(xué)生往往利用定義寫出關(guān)系式 ,
后就無法做下去了。可是我們要是儲存了
模式1: 在x=0處有定義的奇函數(shù)f(x)的必要條件為f(0)=0.馬上可以得 ,所以 ,所以
模式2:奇函數(shù)的等價條件為 ,
那么也能從 馬上得到問題的解。
教學(xué)感悟:解題模式就是人們經(jīng)驗中的問題類型.模式識別就是人們用應(yīng)驗中比較熟悉的問題類型來反映當(dāng)前問題的整體特征,從整體上判斷問題的求解方向,使問題獲得順利而便捷的解決,提高解題效率。
參考文獻(xiàn):
前言:當(dāng)前,許多傳統(tǒng)的環(huán)保工藝處理技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)在環(huán)保工作的需求,迫切需要一種新的環(huán)保治理方式。而現(xiàn)代生物技術(shù)以其眾多的優(yōu)點,正越來越多地被應(yīng)用到了環(huán)境保護(hù)處理過程當(dāng)中,其在廢水、廢氣、固體廢棄物等環(huán)境污染處理、環(huán)境監(jiān)測與評價等方面具有非常顯著的效果。
一、現(xiàn)代生物技術(shù)概述
生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,經(jīng)常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行,與經(jīng)常需要高溫高壓的化工過程比較,反應(yīng)條件大大簡化,具有設(shè)備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。
所以,當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。
二、生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的重要應(yīng)用
1、生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
生物技術(shù)在改善水體質(zhì)量,治理水源污染方面有很重要的作用。首先,在水體質(zhì)量改善方面,生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質(zhì),成分十分復(fù)雜,其中包括重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質(zhì)等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動,能夠?qū)⑺w中的部分有毒有害物質(zhì)很好的去除,從而使得水體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),使水體得到凈化。固定化酶技術(shù)就是應(yīng)用最為廣泛的一種污水處理技術(shù),主要是通過武力吸附法或者化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結(jié)合,從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,從而有效的對污水中的有機污染物進(jìn)行處理。除此之外,生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術(shù)。
2、空氣的生物凈化
應(yīng)用生物技術(shù)來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項新技術(shù),代表了大氣處理凈化處理技術(shù)的未來發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養(yǎng)物質(zhì)這一特點,把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì)。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點,尤其在處理低濃度(小于3mgPL)、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優(yōu)越性。
生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質(zhì)和含懸浮泥漿的混合液充分接觸,使之在吸收器內(nèi)從臭氣中去除掉,洗滌液再送到反應(yīng)器中,通過懸浮生長的微生物的代謝活動降解溶解的惡臭物質(zhì)。這種方法可以處理大氣量的臭氣, 同時操作條件易于控制,占地面積較小,壓力損失也較小, 實際中有較大的適用范圍。這種方法設(shè)備費用大、操作復(fù)雜而且需投加營養(yǎng)物質(zhì),因而其應(yīng)用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質(zhì),現(xiàn)已應(yīng)用于糞便處理場和污水處理場的惡臭氣處理。
3、固體廢物生物處理技術(shù)
3.1 微生物轉(zhuǎn)化污泥堆肥系統(tǒng)
這一技術(shù)是將有機固體廢物和能夠?qū)⑵溆行Х纸獾奈⑸锶阂砸欢ū壤餐逊e在一起,在適宜條件下,經(jīng)過一段時間的堆腐,微生物自我繁殖并將有機物分解,達(dá)到固體有機廢物凈化的目的。且整個過程對環(huán)境污染極小,分解過程穩(wěn)定。
3.2 微生物氧消化
微生物厭氧消化是通過控制微生物處于缺氧的生存環(huán)境,將環(huán)境內(nèi)的有機廢物分解成CO2和CH4的艋方法。該種有機物處理方法具有能源消耗低、剩余產(chǎn)物少和可回收再利用的優(yōu)點,已成為未來有機廢物凈化處理的研究方向。現(xiàn)階段國內(nèi)外在該技術(shù)上的研究還處于探索階段,實際操作過程中具有工藝、技術(shù)和設(shè)備等一系列的問題有待解決。因此,為了提高生物能源的利用效率,提高固體有機廢物的處理效率,相關(guān)研究人員還應(yīng)努力鉆研,將這一技術(shù)更好的發(fā)展。
4、生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測與評價中的應(yīng)用
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,生物技術(shù)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價中。當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用實例主要有:生物酶技術(shù)、金標(biāo)免疫速測技術(shù)、PCR技術(shù)、生物發(fā)光檢測技術(shù)、生物芯片技術(shù)和生物傳感器等,其中生物芯片技術(shù)和生物傳感器應(yīng)用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報和報警中的重要組成部分。 生物監(jiān)測和生物評價不僅是環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測和評價的一種手段,在環(huán)境質(zhì)量的評價中,生物評價也是不可忽視的。
5、污染土壤的生物修復(fù)
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),其主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到清除環(huán)境污染的目的。實踐結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的,此后該技術(shù)被不斷擴大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。生物修復(fù)是采用諸如提高通氣效率、補充營養(yǎng),投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進(jìn)對污染物的降解速度,從而達(dá)到治理污染環(huán)境的目的。
三、結(jié)語
綜上,實際工作中應(yīng)構(gòu)建一個有利于生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境,大力推進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,通過廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)、適當(dāng)減少動力能源消耗、提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平,通過生物高技術(shù)的發(fā)展帶動整個環(huán)??萍嫉陌l(fā)展,解決我國目前和未來面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題。
生物技術(shù)是對生物體進(jìn)行合理的改造和利用的技術(shù),我國科學(xué)技術(shù)水平的提高也使得生物技術(shù)的發(fā)展得到了一定的推動,使生物技術(shù)使用的范圍也越來越廣,其中較為普遍的就是應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中,應(yīng)用生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中對于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展有著積極有效的作用。生物技術(shù)是一門較為復(fù)雜的技術(shù),這也使得在應(yīng)用的過程中受外界條件影響多,操作難度較大,但是,近年也有較多的專業(yè)人員對生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的研究試驗實踐,使產(chǎn)量得到了一定的提高,品質(zhì)得到了提升。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的作用是毋庸置疑的,但是,如何才能對其進(jìn)行應(yīng)用和推廣呢?
1 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的重要性
1.1 增強農(nóng)作物抗病蟲的能力
在農(nóng)業(yè)種植過程中,病害蟲是減少農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素之一,如果遇到較為嚴(yán)重的甚至還會造成顆粒無收的情況,例如,黃河沿岸最怕的蝗災(zāi),應(yīng)用生物技術(shù)就能有效的減少這種情況的發(fā)生。
1.2 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量
生物技術(shù)最明顯的效果就是增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量,生物技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)種植中最成功的應(yīng)用就是袁隆平的雜交水稻就有效的解決了我國十三億人吃飯的問題[1]。為此,我們能看出生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用有利于緩解國家糧食緊張,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
1.3 提高農(nóng)作物的質(zhì)量
隨著生活水平的提高,人們對于食品的安全問題也越發(fā)的關(guān)注了起來,將生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中就能一定程度保證農(nóng)作物的質(zhì)量。例如轉(zhuǎn)基因大豆、嫁接水果等都是綠色且安全的高質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品。
2 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用
2.1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)
在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)是大家都較為熟悉的一項生物技術(shù),其中的轉(zhuǎn)基因大豆、更是無人不知。轉(zhuǎn)基因這項生物技術(shù)基本原理就是將某一種農(nóng)作物的優(yōu)秀基因轉(zhuǎn)移到某一種不具備該基因的農(nóng)作物上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心就是基因的提取和嫁接。這樣能在一定程度上改善農(nóng)作物的抗病蟲的能力,同時對于農(nóng)作物的質(zhì)量、產(chǎn)量都能有著一定的提高。這項技術(shù)在剛出現(xiàn)的時候,其實是有遭到很多的反對意見的,有部分科學(xué)家認(rèn)為轉(zhuǎn)基因會給人體帶來一定的危害甚至?xí){到人的生命,但實際上,轉(zhuǎn)基因食品至今都還沒出現(xiàn)過問題,將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)作物上,能夠有效的提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,為此,我們能預(yù)見轉(zhuǎn)基因技術(shù)將會被更加廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植中[2]。
2.2 組織培養(yǎng)技術(shù)
組織培養(yǎng)技術(shù)是在無菌環(huán)境下將植物組織培養(yǎng)成為整株植物的生物技術(shù),組織培養(yǎng)技術(shù)能有效的提高植物繁衍的速度,然后再較短的時間內(nèi)培養(yǎng)出目標(biāo)植株,將優(yōu)秀植株的抗性抗倒伏能力發(fā)揮出來。在對植物進(jìn)行組織培養(yǎng)的過程中,植物需要在合適的環(huán)境下進(jìn)行,所以要對陽光、濕度、照射等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤],確保植物能在無菌的環(huán)境下生長。
2.3 生物農(nóng)藥技術(shù)
生物農(nóng)藥是一種新的農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù),它是生物的新陳代謝產(chǎn)物。應(yīng)用生物農(nóng)藥技術(shù)不僅能在一定程度上減少化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的污染,還能降低農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本,代替了缺乏或者價格高昂的農(nóng)藥制作材料。其最主要的優(yōu)點就是無污染、效果好、可降解、無公害。
3 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣
3.1 加大生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的宣傳
要想實現(xiàn)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣,其首要做的就是加大生物技術(shù)的宣傳,讓人們認(rèn)識到在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)的好處,這樣才能加強群眾對生物技術(shù)的了解,進(jìn)而提升基層農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。在這過程中,政府可以發(fā)揮自身主導(dǎo)的力量,通過多樣化、多元化的宣傳方式,讓所有人都了解到生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的優(yōu)點,只有所有人都意識到生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的優(yōu)點,才能對生物技術(shù)產(chǎn)生認(rèn)同的心理,進(jìn)而達(dá)到推廣的目的。
3.2 對基層群眾開展農(nóng)業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)
生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣其主要的目的就是讓更多的人了解到其好處,進(jìn)而將生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中[3]。生物技術(shù)是一項較為復(fù)雜的項目,所以,要想實現(xiàn)真正意義上的推廣就需要對群眾進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn),這樣群眾才能更好的掌握生物技術(shù),然后將其應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中。為此,相關(guān)部門可以建立技術(shù)小組,對基層群眾展開生物技術(shù)的培訓(xùn),這樣才能使群眾了解到生物技術(shù)的好處,在培訓(xùn)的過程中相關(guān)的技術(shù)人員還應(yīng)該注意的就是對群眾進(jìn)行實地的演練和指導(dǎo),這樣才能讓群眾懂得如何去應(yīng)用生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中,也只有群眾都接受并且會應(yīng)用了生物技術(shù),才能參與到其中。
3.3 健全生物技術(shù)推廣的相關(guān)法律法規(guī)
微生物技術(shù)是在多種學(xué)科上面相互緊密交叉的一門應(yīng)用學(xué)科,對環(huán)境污染修復(fù)技術(shù)方面的發(fā)展具有重要的推動作用。本文主要介紹目前常用的分子生物技術(shù),分析分子生物技術(shù)在水、土壤、惡臭等方面的應(yīng)用,明確分子生物技術(shù)在環(huán)境工程微生物修復(fù)治理工作中的重要性,為在下一步的分子生物技術(shù)的研究提供一個良好的契機,也為在環(huán)境工程的工作取得良好的效果而做好各項準(zhǔn)備工作。
1與環(huán)境工程相關(guān)的分子微生物技術(shù)
1.1PCR核酸技術(shù)
PCR是一種利用脫氧核糖核酸半保留復(fù)制的原理,在體外擴增位于兩段已知序列之間的DNA區(qū)段,從而得到大量復(fù)制的生物技術(shù),其應(yīng)用在整個行業(yè)中最為廣泛。PCR技術(shù)主要分為以下三種:PCR-SSCP技術(shù)、PCR-DGGE技術(shù)以及PCR-RFLP技術(shù)。(1)PCR-SSCP技術(shù)主要通過利用銀染法以及熒光的檢測技術(shù)等,對SSCP凝膠DNA譜帶進(jìn)行詳細(xì)的分析,應(yīng)用這種技術(shù)進(jìn)行分析,能夠簡化測試的試驗步驟,比較方便且精準(zhǔn);(2)PCR-DGGE技術(shù)是按照一定順序檢測生命物質(zhì)堿基,獲得變性試劑解鏈不同的內(nèi)容物質(zhì)反映,對樣本進(jìn)行檢測,從而達(dá)到研究目的;(3)PCR-RFLP技術(shù)主要是利用限制性核酸內(nèi)切酶的特性進(jìn)行樣本分析,在基因組上尋找多態(tài)性位點,從而揭示個體或群體間遺傳變異或評估種間親緣性關(guān)系的一種分子標(biāo)記技術(shù)。
1.2熒光原位雜交技術(shù)
熒光原位雜交技術(shù)是目前單個細(xì)胞水平上分析微生物群落結(jié)構(gòu)的常用分子生態(tài)學(xué)方法,根據(jù)目前已公布的、定位在不同分類等級的rDNA分子的特定位置,設(shè)計以rDNA為靶點的寡核苷酸探針,然后用熒光標(biāo)記探針,用于原位鑒定單個細(xì)胞.目前可利用此方法,使用一整套特異的寡核苷酸探針可進(jìn)行單個細(xì)胞的快速分類。
1.3基因重組技術(shù)此技術(shù)
是利用DNA體外擴增或重組技術(shù)把需要的基因或DN段從供體生物基因組中抽取分離,或通過人工合成的方法獲取基因,并經(jīng)過一系列的切割、加工、修飾、連接反應(yīng)產(chǎn)生重組的DNA分子,再將其導(dǎo)入適合的受體細(xì)胞,從而獲得基因表達(dá)的過程。
2分子生物技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)的高速發(fā)展極大地促進(jìn)了我國經(jīng)濟的增長。然而,工業(yè)污染已對我們正常的生活環(huán)境及個人健康造成了不可忽視的影響。分子生物技術(shù)應(yīng)用對環(huán)境污染的修復(fù)和治理成為現(xiàn)今行業(yè)的關(guān)注熱點。
2.1水處理中的應(yīng)用
微生物絮凝劑是由微生物菌體內(nèi)外分泌的生物大分子,并帶有電荷。相關(guān)的研究表明,微生物絮凝劑對生活污水及工業(yè)廢水的COD及SS的去除率可分別達(dá)到68%和91%。相比鐵鹽、鋁鹽等化學(xué)藥劑,微生物絮凝劑對活性污泥所產(chǎn)生的絮凝作用更高效,其產(chǎn)生的沉淀也更易過濾,且絮凝后的殘渣可生物降解,不會造成二次污染。由此可見,微生物絮凝劑具有高效、無毒的優(yōu)點。
2.2土壤修復(fù)中的應(yīng)用
由于土壤生物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好、成本低、可原位處理等優(yōu)點,因此成為了目前的一個研究熱點。有益微生物可通過自身代謝分解土壤中的有機污染,其分泌的有機酸、鐵載體等物質(zhì)能使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的螯合態(tài)。此外,根際微生物還能協(xié)助植物生長,促進(jìn)超富集植物對土壤的修復(fù)效果。通過分子生物技術(shù)篩選具有高效代謝能力的菌種,并觀察分析微生物在修復(fù)過程中的群落動態(tài)變化,可進(jìn)一步了解土壤生物修復(fù)的機理,建立土壤功能微生物資料庫,促進(jìn)土壤生物技術(shù)在實際應(yīng)用中的優(yōu)化。
2.3臭氣處理中的應(yīng)用
微生物的代謝作用可把臭氣分解成硫酸鹽、CO2、H2O等無害無味物質(zhì),特別適用于堆肥廠、污水處理廠、垃圾填埋場等環(huán)境衛(wèi)生處理設(shè)施的臭氣治理。目前常用的生物除臭工藝包括過濾除臭、滴濾除臭、曝氣式除臭以及洗滌式除臭。分子生物技術(shù)已廣泛用于分析臭氣處理設(shè)備中微生物代謝功能及群落的變化。通過擴增除臭細(xì)菌某基因的可變區(qū),并結(jié)合相關(guān)的分子生物技術(shù),觀察除臭生物裝置中的微生物的多樣性、豐度及代謝功能在不同pH、碳源或其他制約條件下的變化,可篩選出最有利的菌種。因此,分子生物技術(shù)的應(yīng)用對臭氣治理具有非常重要的意義。
2.4對石油降解方面進(jìn)行分析研究
石油的成分復(fù)雜,包括一些對微生物有毒害的物質(zhì)。因此,如何鑒定、篩選、培養(yǎng)具有高效降解能力的菌種成為石油污染物生物處理技術(shù)的關(guān)鍵。為了更好的解決石油的污染問題,需要相關(guān)研究人員在分子生物與石油污染進(jìn)行深入細(xì)致的研究,并積極尋找有效可行的治理方法。分子生物技術(shù)在環(huán)境工程方面,主要具有環(huán)境治理效果好、無副作用、成本較低等優(yōu)點。由于分子生物技術(shù)的眾多好處,得到了各方面的廣泛認(rèn)可,使得這項技術(shù)在我們行業(yè)的發(fā)展上起到了重要的作用。
3結(jié)語
我國現(xiàn)今所面臨的難題是,如何降低對環(huán)境的污染,如何能夠進(jìn)一步改善我們現(xiàn)在的生活環(huán)境。環(huán)境工程生物修復(fù)技術(shù)作為目前行業(yè)的熱點,而分子生物技術(shù)儼然已成為環(huán)境工程微生物不可或缺的研究手段,這同時也在另一個層面讓我們充分的認(rèn)識、理解到分子生物技術(shù)在環(huán)境工程中的重要性。分子生物技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用是我們在環(huán)境保護(hù)中的前沿陣地,我們在不斷的分子生物研究中進(jìn)行發(fā)掘和創(chuàng)新,為我們的環(huán)境工程事業(yè)做好有力的技術(shù)支持,同時也為我國在環(huán)境保護(hù)方面做出重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]石琛,王璐.環(huán)境微生物領(lǐng)域分子生物技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國科技信息,2013,16,135+139.
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);植物保護(hù);應(yīng)用
中圖分類號:S316 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230028
1 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用
1.1 細(xì)胞工程
每個植物細(xì)胞的遺傳信息是完全相同的,并且包含該植物體全部遺傳信息。在適當(dāng)條件下,植物細(xì)胞具有全能性,一個單獨的植物細(xì)胞可以培育成一個完整的植株,生物學(xué)家通過組織培養(yǎng)來培育名貴花卉,消除植物上的病毒,以及通過對細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)進(jìn)行整合,以此來獲得所需要的品種。研究不利于植物生長的外來生物就是保護(hù)植物,如病蟲害、雜草等,可以利用細(xì)胞工程來改善植物,獲取所需要的基因,我國病原微生物的細(xì)胞工程已經(jīng)取得初步進(jìn)展,在科學(xué)家努力下將會不斷地完善,培育出優(yōu)良品種。
1.2 基因工程
基因工程是利用生物技術(shù)或物理化學(xué)方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞中,獲得人們所需要的轉(zhuǎn)基因生物,有目的的生產(chǎn)植物或農(nóng)產(chǎn)品。通常基因工程包括直接轉(zhuǎn)移法和間接轉(zhuǎn)移法:間接轉(zhuǎn)移法原理是把目的基因轉(zhuǎn)移到病毒或霉菌上,通過病毒或霉菌感染植物來間接把目的基因轉(zhuǎn)移到植物基因中,以此來高效表達(dá);直接轉(zhuǎn)移法是把目的基因直接整合到植物的基因中??梢岳没蚬こ踢M(jìn)行育種,以此來獲得抗蟲、抗病、抗除草劑、抗倒伏的優(yōu)良品種,不僅可以節(jié)約成本,還可以減少環(huán)境污染,具有很廣的市場前景。
1.3 發(fā)酵工程
發(fā)酵工程在植物保護(hù)中的應(yīng)用主要是通過生產(chǎn)抗生素來制造農(nóng)藥,殺死害蟲以防對農(nóng)作物產(chǎn)生危害。目前我國已經(jīng)廣泛使用抗生素來制作農(nóng)藥,其優(yōu)點是生產(chǎn)成本低,安全性高,高效、無污染。在19世紀(jì)60年代我國就開始把蘇云芽孢桿菌用于農(nóng)藥生產(chǎn),隨后又提練出了Bt菌株并應(yīng)于實際生產(chǎn),其主要優(yōu)點就是安全性高,為新世紀(jì)綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了契機,尤其在無公害農(nóng)產(chǎn)品項目上應(yīng)用廣泛。目前我國抗生素生產(chǎn)已經(jīng)在國際上占有一席之地,特別是岡霉素和阿維菌素成為世界上最大的生產(chǎn)國,其中岡霉素主要用于水稻,大大提高了水稻的產(chǎn)量,為我國的糧食產(chǎn)業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn),增加了農(nóng)民的收入;阿維菌株主要用于生產(chǎn)殺蟲劑,安全高效。
1.4 酶工程
生物技術(shù)在植物保護(hù)的應(yīng)用中,生物學(xué)家利用酶工程來獲得所需要的物質(zhì),其原理就是將酶或微生物細(xì)胞、植物細(xì)胞、細(xì)胞器等在一定的條件下,借助酶的催化功能,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用的物質(zhì)。目前最先進(jìn)的是利用酶工程來制作生物農(nóng)藥,主要優(yōu)點是無公害,并且不易產(chǎn)生抗藥性,生產(chǎn)簡單、成本低,主要應(yīng)用于病蟲害防治。例如把昆蟲病毒基因插入到外源基因中,使其在昆蟲體內(nèi)得到表達(dá),通過擾亂昆蟲正常代謝,影響其活動,以此達(dá)到滅蟲目的。由于無污染,具有很廣的市場前景。
2 生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用展望
植物保護(hù)中生物技術(shù)的使用,突破了傳統(tǒng)育種的界限,在原有育種的基礎(chǔ)上整合新的基因,使傳統(tǒng)技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效益,不僅增加了植物的產(chǎn)量,同時也保證了植物的質(zhì)量,在植物發(fā)展軌道上具有很大的發(fā)展前景。
生物技術(shù)在植物保護(hù)中的優(yōu)點是不容置疑的,也創(chuàng)造了許多效益,一直處在快速的發(fā)展軌道上,安全性高、對自然生態(tài)平衡影響小,害蟲不易產(chǎn)生抗性,但是它也有不足的一點,專一性太強,目前的生物農(nóng)藥只能針對一種害蟲,對于具有多種害蟲的農(nóng)田具有不足之處。因此生物科學(xué)家應(yīng)不斷完善生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用,克服目前生物技術(shù)存在的缺點,可以利用基因工程把抗蟲基因?qū)胫参镏?,這樣植物就具有了抗蟲特性,也可以使植物散發(fā)一種氣味,以此來驅(qū)散害蟲,此種方法克服了生物農(nóng)藥針對的缺陷,減少了環(huán)境污染,更好地保護(hù)了植物。利用生物技術(shù)可以培育新品種,避免自然環(huán)境的污染。生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用還存在一些不足,需要我們?nèi)パ芯浚怪参锂a(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展,造福于人類。
3 結(jié)束語
總之,生物技術(shù)在植物保護(hù)中的使用,提高了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平,加速了我國植物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為人類增加了許多效益。將生物技術(shù)用于作物育種,保證了種子基因的純度,基因工程培育了許多優(yōu)良品種;發(fā)酵工程通過制作菌株來生產(chǎn)農(nóng)藥,減少了成本,同時還具有高效的作用;細(xì)胞工程利用植物細(xì)胞具有全能性的特點,可以有效除去植物基因中含有的病毒,培育花卉的優(yōu)良品種;酶工程制作了生物農(nóng)藥,減少了農(nóng)藥的使用,緩解了環(huán)境污染,降低了生產(chǎn)成本;保護(hù)了大自然的環(huán)境,使人與自然和諧、可持續(xù)發(fā)展。
中圖分類號: O434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、在環(huán)保工程中運用生物技術(shù)的優(yōu)點
垃圾廢棄物是一種較為常見的污染物,我們利用生物技術(shù)對其進(jìn)行處理,能夠讓其分子結(jié)構(gòu)改變,生物能對發(fā)生降解的各種產(chǎn)物和副產(chǎn)物進(jìn)行重新利用,從而使環(huán)境污染程度得到降低,同時也將這些廢棄物進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變?yōu)榭衫觅Y源。
污染物經(jīng)過發(fā)酵工程技術(shù)處理后,其最終轉(zhuǎn)化物大部分是甲烷氣體、氮氣、水、CO2等穩(wěn)定物質(zhì),處理的過程是直接處理的,減少轉(zhuǎn)移的次數(shù),降低重復(fù)污染的發(fā)生,因此,生物技術(shù)能夠安全、有效的治理環(huán)境污染。
在利用酶促反應(yīng)處理污染物的過程中,用到的酶是一種活性蛋白質(zhì),在常溫常壓和中性條件下進(jìn)行的,這就使得大多數(shù)的生物技術(shù)可以快速的在現(xiàn)場進(jìn)行。它具有一定的優(yōu)點:第一,操作比較簡單;第二,成本比較低;第三,發(fā)生反應(yīng)的條件比較簡單;第四,反應(yīng)過程較為穩(wěn)定;第五,效果比較好。這些方面的優(yōu)點使生物技術(shù)得以在環(huán)保工程中進(jìn)行普遍應(yīng)用。
二、生物技術(shù)在環(huán)保工程中的運用
1、生物膜法處理廢氣方式
生物膜法的處理原理:在對氣體與液體的擴散時,需要將空氣中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換,需要將氣化的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成液化的物質(zhì),而其中的媒介主要以填料氣為主。在固體與液體進(jìn)行擴散的過程中,需要對其中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行改變,將其由液體的方式變成出現(xiàn)在填料表層的物質(zhì),這種廢氣處理法我們稱之為生物膜法。之后再生物進(jìn)行氧化反應(yīng)的時候,出現(xiàn)在填料表層的生物膜需要將與凈化的空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),與此同時還會進(jìn)行相應(yīng)的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。
具體的處理流程:首先,相關(guān)工作人員需要將臭氣從通風(fēng)管中抽進(jìn)洗塔,在洗塔中對氣體進(jìn)行處理,并且對空氣進(jìn)行加濕處理。之后再將臭氣抽入生物過濾塔,借由微生物的凈化能力對氣體進(jìn)行進(jìn)化,微生物所凈化的物質(zhì)就是空氣中存在的有害物質(zhì)。之后再將已經(jīng)凈化的空氣使用風(fēng)機進(jìn)行排空。
微生物的生長需要一個相對穩(wěn)定的環(huán)境。首先,在洗滌泵中需要提供充足的水源,之后將水從洗滌塔的頂部噴出,使得水與經(jīng)過洗滌的污染物一同流入到儲水箱中,以便對水資源進(jìn)行循環(huán)利用。第二,通過噴淋泵為微生物提供必要的干凈水源,在過濾塔中,空氣與液體得到了充分的逆時針流動,為微生物提供了必要的生長養(yǎng)分,以促進(jìn)微生物的更好生長,此外還需要為微生物提供一些必要的養(yǎng)分,這就要求相關(guān)工作人員定期在儲水池中投入一些營養(yǎng)液。
2、生物修復(fù)污染土壤
對土壤造成的污染主要是重金屬,我們用生物技術(shù)對其修復(fù)。主要是利用生物作用將重金屬進(jìn)行凈化,降低其毒性。由于生物的作用,在土壤中,重金屬的具體化學(xué)形態(tài)得到了改變,毒性降低,因此不能在土壤中進(jìn)行移動擴散,生物的吸收以及代謝使重金屬得到了消減以及凈化和固定。同時在污染土壤的生物修復(fù)過程中,使得土壤有機質(zhì)的含量增加,微生物變得更有活性,土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)得到改善,能夠抵抗外部因素的侵蝕,防止水土流失,沙漠化的發(fā)生。
3、廢水的生物凈化
生物技術(shù)處理廢水具體方法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,從而使廢水達(dá)到凈化的目的。根據(jù)水體自凈的原則,利用微生物的催化作用和代謝活性,好氧或厭氧分解和轉(zhuǎn)化污水中的污染物后,配合物理、化學(xué)方法使污水得到凈化。研究證實,活性污泥法與生物膜法是目前應(yīng)用最廣的污水處理技術(shù)。自活性污泥于1912年在英國試驗成功并投入使用以來,廢水生物處理方法已經(jīng)走過了百年歷程。而隨著水污染狀況的不斷惡化,隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展,環(huán)境對我們提出了更高的要求。而生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一種新興的廢水處理生物技術(shù)。
所謂生物膜法,它是一種借助某些固體物表面的生物膜(或附著的微生物)來實現(xiàn)有機污水處理的生物技術(shù)。污水處理生物膜法的工作原理為:生物膜把附著在水層的有機物吸附牢固有機物經(jīng)好氣層的好氣菌被分解有機物流入?yún)挌鈱佑袡C物經(jīng)厭氣被分解流動水層沖掉老化的生物膜新的生物膜生長出來污水凈化完成。總體而言,污水處理生物膜法具備如下優(yōu)越性:對水質(zhì)變動、水量變動、水溫變動具有極強的適應(yīng)性;污水處理效果相當(dāng)理想,同時具備極強的硝化功能;污泥量較活性污泥法小25%,同時極易實現(xiàn)固液分離;動力費用較低。所謂生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù),它是一種以植物與微生物等生命活動為載體,以轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化降解水中污染物為實現(xiàn)過程,以凈化水體、創(chuàng)造滿足生物生息的環(huán)境、重建和恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)為最終目的的生物技術(shù)??傮w而言,生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)具備諸多優(yōu)越性,比如工程造價低廉、運行成本低、處理效果好、耗能低、無需向水體投放藥劑、可與景觀及綠化環(huán)境有效結(jié)合等,其目前已被認(rèn)定為水體富營養(yǎng)化治理與水體污染治理的發(fā)展方向。
4、消除化學(xué)農(nóng)藥污染
使用化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行殺蟲,農(nóng)藥殺蟲劑大部分會殘留在土壤中,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)會積累毒害。近年來,使用生物技術(shù)降解農(nóng)藥殘留,消除農(nóng)藥對環(huán)境的污染受到了人們的廣泛的關(guān)注?;蚬こ碳夹g(shù)的運用原理是:一些微生物能夠?qū)r(nóng)藥進(jìn)行降解,這項技術(shù)對這些微生物做改造,將它們的生化反應(yīng)途徑進(jìn)行改變,從而實現(xiàn)較好的降解以及消毒的效果,從而避免各種負(fù)面效應(yīng)的產(chǎn)生。所以,要對生物農(nóng)藥進(jìn)行推廣。生物體自身經(jīng)過代謝活動之后,會產(chǎn)生一些物質(zhì),這些物質(zhì)不僅能除雜草,還能避免各種病蟲害的發(fā)生。
5、有機固體廢棄物的生物處理
有機固體廢棄物是一種含水率
6、消除白色污染
廢棄塑料長時間化解不了,嚴(yán)重污染了環(huán)境。就目前情況來看,我國有著比較多的廢棄塑料,它們在土壤中殘存,會對作物產(chǎn)量造成極大的影響,同時也影響了我國的生態(tài)環(huán)境。因此,要采取各種有效措施對白色污染進(jìn)行治理。利用生物技術(shù)降解塑料的研究得到了人們的廣泛認(rèn)可。主要的原理是:挑選出能夠?qū)λ芰线M(jìn)行降解的相關(guān)微生物,對它們進(jìn)行改造,將其制作成相應(yīng)的降解菌,另外還能將克隆降解基因分離出來,這樣之后,在微生物中導(dǎo)入這種基因,從而在一定條件作用下使廢棄塑料得到快速的降解。
結(jié)束語
眾所周知,生態(tài)環(huán)境是實現(xiàn)人類生存與發(fā)展的必要條件,但因受到社會經(jīng)濟與人口壓力的影響,我國生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出急劇惡化的趨勢,其中“廢氣、廢水、固體廢棄物”污染已經(jīng)成為制約人類社會進(jìn)步的致命因素。由此可見,把生物技術(shù)引入環(huán)保工程領(lǐng)域,切實提高我國環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理力度意義重大。
參考文獻(xiàn)
[1]米紅霞.試析生物技術(shù)在環(huán)保工程中的運用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,09:139.
1.引言
1.1環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴(yán)重地影響著我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。
1.2 當(dāng)前我國社會經(jīng)濟仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢,環(huán)境保護(hù)的壓力將進(jìn)一步加重,由人類活動所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展之目標(biāo)是我國目前亟待解決的重要問題。
1.3現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護(hù)人類生存環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。在環(huán)境治理中,生物技術(shù)因其投資少,處理效率高,運行成本低等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。
2. 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級動物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個方面。
2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展??梢栽诩Z食危機,能源危機,環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國列為重點項目。
2.3環(huán)境生物技術(shù)是一門由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能,建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術(shù)。
3.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點
生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。科技的發(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點,受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對環(huán)境問題認(rèn)識的深入,人們已越來越意識到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。
由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物),其中一些有機污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術(shù)。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動的污染水平,有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn),真正實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。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,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度。環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報和報警中的重要組成部分。
4.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用
4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備,以促進(jìn)我國的環(huán)境工程建設(shè)。
4.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復(fù),微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用,綠色環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。
4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養(yǎng)環(huán)境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;鹵代有機化合物的生物降解;有機農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險性有機污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù),如地下水污染生物修復(fù)等等。
4.4然而,由于技術(shù)有限,目前我們可以使用的技術(shù)主要有:
4.4.1城市有機垃圾處理技術(shù)
將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機粉肥或有機無機復(fù)混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產(chǎn)生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。
4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)?
集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的處理及資源化利用。
4.4.3含油污泥高新生物處理技術(shù)
對于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。
5.結(jié)語
隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。
參考文獻(xiàn):
[1]中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會《中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集》[C].中國環(huán)境科學(xué)出版社,2005
引言
隨著工業(yè)的高速發(fā)展,水環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重地威脅著人類的生存環(huán)境,制約著社會和經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展。因此,水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問題。目前的水處理技術(shù)中,生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段,尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點開發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段,主要應(yīng)用于廢水處理、生物修復(fù)以及微生物水處理劑等方面。
1現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容與特點
現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA技術(shù)為先導(dǎo),包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱[1,2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎(chǔ)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域,但它們之間又相互補充和銜接,形成一個完整的體系。
生物技術(shù)的特點大致有[3]:①以生物為對象,不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用;②在常溫、常壓下進(jìn)行,過程簡單,可連續(xù)化操作,并可節(jié)約能源,減少環(huán)境污染;③開辟了生產(chǎn)高純度、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生物制品的新途徑;④可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟價值的生命類型。
2現(xiàn)代生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術(shù)發(fā)展迅速,好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟,所以,這里只介紹固定化等新興技術(shù)。
2.1固定化微生物技術(shù)固定化微生物技術(shù)是生物工程領(lǐng)域中的一項新技術(shù)。進(jìn)入80年代后國內(nèi)外開始應(yīng)用這種具有獨特優(yōu)點的新技術(shù)來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質(zhì),一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進(jìn)行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質(zhì)有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細(xì)胞技術(shù),將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上,投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中,處理印染廢水,結(jié)果表明:出水色度極低,處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術(shù)為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質(zhì)。主要強化方法有:①高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進(jìn)對難分解物質(zhì)的處理,加快反應(yīng)速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點,主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解廢水毒性能力明顯增強,同時提高脫氮水平。
2.3生物反應(yīng)器技術(shù)生物反應(yīng)器技術(shù),是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個主要方向?,F(xiàn)代化的新型生物膜反應(yīng)器,其共同特點是反應(yīng)器內(nèi)裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應(yīng)條件優(yōu)越,污染物具有充分的時間與微生物接觸,有利于增強微生物的分解代謝能力。目前,2000m3的反應(yīng)器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低,造價較高,但其管理方便,運行費用低,所以歐美地區(qū)約有7%的污水處理廠采用該技術(shù)[6]。
3生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)[7]是利用生物,特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。這項技術(shù)正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解,但微生物可將其轉(zhuǎn)移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進(jìn)程,常常采用許多強化措施,使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下,使受污染的環(huán)境得以修復(fù)。研究表明,生物修復(fù)與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點:①經(jīng)濟,僅為物化法30%-50%;②對環(huán)境影響小,不產(chǎn)生二次污染,遺留問題少;③最大限度地降低污染物的濃度;④修復(fù)時間較短,就地修復(fù),操作方便。
生物修復(fù)中主要涉及兩大問題,即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應(yīng)用分子微生物學(xué)分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復(fù)的安全性評價水平,需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術(shù),以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面:①微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是一種由優(yōu)勢互補的微生物菌群、繁殖促進(jìn)劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑,已經(jīng)在保健領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應(yīng)用范圍廣、使用安全、無副作用,為區(qū)域環(huán)境保護(hù)提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發(fā),已有采用微生態(tài)制劑原位修復(fù)水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發(fā)展方向,主要有兩大類:一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物;另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術(shù)使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復(fù)利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術(shù),通過微生物發(fā)酵,抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑,這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好,成本低,無二次污染等。目前,已篩選出19種具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8種,細(xì)菌5種,放線菌5種,酵母菌1種[10]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,微生物水處理劑的開發(fā)與應(yīng)用具有良好的前景。
現(xiàn)代生物技術(shù)在水污染控制領(lǐng)域已顯示出獨特的魅力和應(yīng)用前景。但筆者認(rèn)為,今后應(yīng)從四個方面進(jìn)行深入研究:①分離、篩選和培養(yǎng)高效降解菌,利用微生物共代謝作用、多菌種協(xié)同作用降解難降解污染物;②構(gòu)建高效反應(yīng)器,優(yōu)化運行條件,探索新技術(shù)新方法;③開發(fā)高效、無毒、廉價、可大批量生產(chǎn)的微生物水處理劑;④著力實踐和推廣生物修復(fù)示范工程,為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有力的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
[1]李亞一.生物技術(shù)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社.1994.1.