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中圖分類號：X830 文章編號：1009-2374（2016）35-0109-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.053
現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括了傳統(tǒng)的生物技術(shù)與新型生物技術(shù)兩種模式，傳統(tǒng)的生物技術(shù)主要是指通過生物天然的有機體進行物質(zhì)的生產(chǎn)的過程，而新型生物技術(shù)主要有細胞工程、基因工程以及人工改造工程等內(nèi)容，將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護中不僅能夠提高整個環(huán)境質(zhì)量的質(zhì)量和水平，同時還能優(yōu)化環(huán)境保護的效果。
1 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的作用
1.1 有利于促進能源環(huán)境的持續(xù)發(fā)展
一個國家的物質(zhì)基礎(chǔ)就是各種能源，能源的多少直接關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的正常運轉(zhuǎn)，雖然我國幅員遼闊、地大物博，但是逐年增長的人口導(dǎo)致我國人均礦產(chǎn)資源的占有量較少，除此之外，我國東西部資源分布十分不平衡，人口密度分布也不均衡，這樣直接影響了能源消耗。因此將生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護中是十分必要的，只有逐步提高生物技術(shù)的整體質(zhì)量和水平，才有利于可持續(xù)發(fā)展，提高環(huán)境保護的整體質(zhì)量和水平。
1.2 有利于節(jié)約生產(chǎn)材料和資金
就目前發(fā)展而言，全球能源都陷入危機，尤其是一次性能源都在不斷上漲，這會給每個國家?guī)聿煌潭鹊挠绊?。對于消耗能源十分高的企業(yè)而言，發(fā)展更是舉步維艱，因此只有積極開展現(xiàn)代生物技術(shù)工作，才能節(jié)約生產(chǎn)材料和資金，節(jié)約能源的消耗和開支，從而真正實現(xiàn)環(huán)境保護的作用。
2 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用
要想將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護中，我們就要掌握環(huán)境問題的分類，只有明確了這一點才能對癥下藥。按照國家頒布的環(huán)境污染物標(biāo)準(zhǔn)可以分為廢水、廢氣、土壤污染以及白色垃圾污染、大氣污染等幾大類。各種污染物一旦排入河流就會危及到周圍居民的生命財產(chǎn)安全，尤其是在實際排放過程中還會夾雜著一些化學(xué)肥料廢水，這對人們的身體健康影響是非常不利的。除此之外，廢水排出之后還會導(dǎo)致河流變色，變?yōu)樯罹G色會有大量的死物漂浮在上面，從而形成了難以降解的物質(zhì)，值得注意的是還有很多化合物是根本不能進行分解的；土壤污染會影響整個農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，因此現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護中刻不容緩。下文就從廢氣、廢水、土壤污染以及白色污染等方面進行分別的論述：
2.1 廢氣治理
隨著我國社會主義市場經(jīng)濟逐步發(fā)展，工業(yè)水平快速提高，因此城市化速度和進程都逐步加快，雖然經(jīng)濟的發(fā)展為人們帶來了一定的優(yōu)勢和便利，但是與此同時也存在一定的問題，比如說是空氣污染現(xiàn)象嚴(yán)重，如果工業(yè)生產(chǎn)的過程中有毒有害氣體沒有經(jīng)過處理就被排出在大氣中就很容易形成大氣污染，嚴(yán)重者還會危及人類的生命健康。就目前而言，我國對于廢棄治理的方法主要有化學(xué)方法、物理方法、生物方法等內(nèi)容，通過對這些技術(shù)進行改良能夠提高整個現(xiàn)代生物技術(shù)的質(zhì)量和水平?，F(xiàn)代生物技術(shù)主要是建立在整個雙膜基理論基礎(chǔ)的層面上，與過去傳統(tǒng)的廢氣治理方法相比較，現(xiàn)代生物技術(shù)的安全系數(shù)更高，并且具有成本低、效率強等優(yōu)勢，因此使用現(xiàn)代生物技術(shù)進行廢氣治理，其安全系數(shù)更高，并且還能夠有效防止出現(xiàn)二次污染，基于此，現(xiàn)代生物技術(shù)在廢氣治理方面發(fā)揮了十分積極性的作用。
2.2 廢水治理
眾所周知，水是人們生命的源泉，同時也是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中必不可少的資源，但是水中是含有非常多的副產(chǎn)品的，水的組成是十分復(fù)雜的，尤其是化工工業(yè)廢水中就含有大量的溶解劑，這種溶解劑的性質(zhì)和組成都有待進一步考證，因此對其進行處理和分解是十分困難的。例如：化工工業(yè)廢水中含有大量的基化合物，這不僅會在河流中形成有害物質(zhì)，同時還會危及人們的生命健康和周圍環(huán)境。由此可見，化工工業(yè)廢水的主要特征就是處理難度大、不易于分解。因此將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水和生活廢水的治理過程中，能夠真正起到保護環(huán)境的作用。例如：采用現(xiàn)代生物技術(shù)對廢水進行治理，這種技術(shù)可以單純使用，而且還不用借助其他技術(shù)，也不涉及其他雜質(zhì)，利用這種技術(shù)就能夠?qū)⒒すI(yè)廢水中存在的化合物進行處理和分離，而且還能將聚乙烯進行回收和利用，但是膜技術(shù)的缺陷就在于其成本造價較高，而且使用的周期較短，還很容易遭到污染，與此同時還能對水質(zhì)進行實施監(jiān)控和管理。又如：使用現(xiàn)代生物技術(shù)中的臭氧技術(shù)，它是一種新型而且有效的氧化劑，不僅能夠化解和處理各種廢水中的有毒物質(zhì)，同時還能避免二次污染，其優(yōu)勢是顯而易見的，但是缺陷就在于如果操作不當(dāng)，則會造成周圍環(huán)境的危害。
2.3 土壤污染處理
土壤污染主要是指農(nóng)藥殘留和土壤的沙化，一旦出現(xiàn)這種情況，就需要采用有效的現(xiàn)代生物技術(shù)進行治理和處理。要明確土壤污染源主要是多磷、氯以及其他微生物等，因此這就需要使用現(xiàn)代生物技術(shù)對其進行去除和處理，從而防止土壤中有害有毒物質(zhì)的增多，主要是將其分解成為水和二氧化碳。這樣才能夠提高和優(yōu)化整個土壤環(huán)境，防止出現(xiàn)新一次的破壞和損害，從而提高整個農(nóng)業(yè)種植的質(zhì)量和水平，為各種農(nóng)作物的生長和發(fā)展提供一個良好適宜的環(huán)境。
2.4 白色污染物處理
白色污染物處理主要是指對于一系列的塑料制品進行系統(tǒng)的處理和分類，現(xiàn)如今白色污染物已經(jīng)成為環(huán)境保護過程中所面臨的一項重要難題，因此只有通過現(xiàn)代生物技術(shù)才能夠從根本上降解塑料制品，真正破壞其中的分子結(jié)構(gòu)，真正治理白色污染物，從而提高整個生物技術(shù)的質(zhì)量和水平。與此同時，在對白色污染物進行治理的過程中，還需要減少成本的消費，提高整個白色污染物處理的速度，從而實現(xiàn)環(huán)境保護經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中應(yīng)用的有效對策
3.1 廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)
環(huán)境與資源的可持續(xù)利用、實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，就必須廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將現(xiàn)代生物加工、現(xiàn)代生物生產(chǎn)、現(xiàn)代生物管理等觀念融入到實際化工作業(yè)中去，將其中產(chǎn)生的垃圾和廢物進行合理的二次利用和回收，這不僅能夠大大降低資源的使用成本，提高經(jīng)濟效益，從而將對環(huán)境的影響降到最低。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的飛速發(fā)展，只有廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)，才能提高環(huán)境保護的整體質(zhì)量和水平，進一步實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益二者的有機結(jié)合。
3.2 適當(dāng)減少動力能源消耗
動力能源作為日常企業(yè)的重要組成部分，在其中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用，但同時動力能源也是消耗量最大的能源，供電作業(yè)和供熱作業(yè)都能夠產(chǎn)生諸多動力能源，只有將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護中，不斷提高現(xiàn)代生物技術(shù)水平和質(zhì)量，才能減少出現(xiàn)能源消耗。除此之外，在整個日常企業(yè)生產(chǎn)中，必然會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水等污染情況，因此將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于其中能夠在最大程度上優(yōu)化環(huán)境保護的整體結(jié)合和方法。
3.3 提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平
現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平是節(jié)能中的核心技術(shù)，因此只有提高現(xiàn)代生物技術(shù)整體水平，才能起到整體優(yōu)化環(huán)境的作用，減少外部的能源消耗。相關(guān)企業(yè)應(yīng)該首先了解生物技術(shù)的正常反應(yīng)條件，對溫度進行有效的測量和控制，有效地降低因溫度而導(dǎo)致的反應(yīng)，從而實現(xiàn)資源的合理配置。例如：在化工加工中還會產(chǎn)生大量的水資源浪費，這就需要提高化工工藝中的排水工藝，對廢水、污水進行回收和利用，將其中的化學(xué)物質(zhì)分解，這樣能夠避免污水給人們帶來的副作用，從而提高整個化工工藝的質(zhì)量，減少水資源的浪費。
3.4 提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員自身素質(zhì)
現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員作為化工企業(yè)的重要組成部分，他們自身素質(zhì)的高低直接影響企業(yè)的發(fā)展好壞，因此只有逐步提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員的自身素質(zhì)和專業(yè)化水平，使其清楚地認識到現(xiàn)代生物技術(shù)對于環(huán)境保護的重要性，才能從根本上實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。這就需要從兩方面入手：一方面，現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員應(yīng)該提高自身素質(zhì)、轉(zhuǎn)變思想觀念，樹立終身學(xué)習(xí)的理念，真正做到與時俱進、開拓創(chuàng)新，在實踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上實踐，熟練掌握各種現(xiàn)代生物技術(shù)的原理和工藝，減少在加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的污染和消耗；另一方面，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員進行二次培訓(xùn)，聘請國內(nèi)外知名的現(xiàn)代生物技術(shù)人員，對員工進行教育和指導(dǎo)，相關(guān)企業(yè)還可以定時地對員工進行思想教育，使其充分地認識到環(huán)境保護對國家發(fā)展的重要意義，從而提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員的主人翁地位，使其充分發(fā)揮積極性和主動性。
4 結(jié)語
綜上所述，現(xiàn)代生物技術(shù)作為環(huán)境保護的重要組成部分，在其中占有十分重要的地位。為了順應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，相關(guān)環(huán)保企業(yè)只有制定一整套現(xiàn)代生物技術(shù)節(jié)能措施，才能實現(xiàn)企業(yè)的綠色發(fā)展。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、提高現(xiàn)代生物技術(shù)工作人員自身素質(zhì)等方法，才能從根本上提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體質(zhì)量和水平，從而優(yōu)化環(huán)境保護的效果?？傊?，將現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護是一項艱巨而漫長的任務(wù)，需要政府、企業(yè)、工作人員三者的共同努力，只有這樣才能實現(xiàn)社會發(fā)展經(jīng)濟效益和社會效益最大化，真正將保護環(huán)境深入到每一個人心中。
參考文獻
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【基金項目】畢節(jié)學(xué)院科學(xué)研究基金（院科合字G2012011號）。
【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0148-01
現(xiàn)代生物技術(shù)是建立在分子生物學(xué)基礎(chǔ)之上的生物科學(xué)與工程科學(xué)相結(jié)合的一門學(xué)科，是根據(jù)人們的需求和意愿來創(chuàng)新的生物機能和生物類型，實現(xiàn)造福和改造人類。隨著DNA重組技術(shù)、基因組計劃、干細胞的成功運用，逐漸發(fā)展成了系統(tǒng)生物學(xué)工程與合成生物學(xué)工程，不斷使生物技術(shù)涉及到環(huán)境、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、海洋、空間等諸多科學(xué)領(lǐng)域中，可能會在進一步的細胞計算機、細胞制藥，乃至生物太陽能和環(huán)境保護方面均起到至關(guān)重要的作用。所以，現(xiàn)代生物技術(shù)在生物科學(xué)專業(yè)中屬于專業(yè)核心課程，這些課程的教學(xué)計劃、教學(xué)大綱在整個的教學(xué)過程中起到主導(dǎo)作用和地位。該課程也是一門綜合型和應(yīng)用型很強的學(xué)科，可以通過實踐教學(xué)來鞏固專業(yè)理論知識，從而提高學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，尤其是對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)更為需要。
貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)一直都開設(shè)了現(xiàn)代生物技術(shù)理論課程，但由于缺乏實踐創(chuàng)新，導(dǎo)致大部分同學(xué)在生物技術(shù)的理論與實踐聯(lián)系不緊密，致使不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在生物信息時代，生物技術(shù)在不斷的日新月異，面對新的理論知識和時間技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容也在不斷的更新，加上現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)涉及到人們生活的方方面面，因此，在一定的教學(xué)時數(shù)下，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，制定適合學(xué)生的教學(xué)方法、提高學(xué)生的積極性及教學(xué)效率，使得學(xué)生能理論聯(lián)系實際，把學(xué)到的知識得以應(yīng)用，這就需要教師不斷的對教學(xué)手段與方法進行探索。根據(jù)現(xiàn)代生物技術(shù)課程的更新快、綜合性強、涉及范圍廣等特點，加之課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們從掌握基礎(chǔ)、應(yīng)用到實踐中的原則出發(fā)，對現(xiàn)代生物技術(shù)的教學(xué)已進行了思考，并加以實施。
1.教學(xué)指導(dǎo)思想
作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目的的學(xué)校而言，我們的教學(xué)必須實現(xiàn)“高效、實用、先進”。近年來，全球教育均把培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力作為教育的重點。大學(xué)生應(yīng)該是高素質(zhì)、高能力的人才，但是，由于受到學(xué)校培養(yǎng)教育模式單一的影響，造就了他們理論知識不能聯(lián)系實際，解決問題能力差，造就很多學(xué)生一畢業(yè)就失業(yè)。要解決上述問題，這就需要我們必須因地制宜、因材施教，讓我們的教學(xué)手段方法適應(yīng)社會，讓學(xué)生成為應(yīng)用型人才。
2.精選教學(xué)內(nèi)容
《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》所選用的是高等教育出版社，宋思揚主編教材，其余多種教材為輔，教學(xué)的對象是已經(jīng)具備生物科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科知識和實驗技能的大四學(xué)生，他們對于生物前言知識和熱點話題都有著強烈的求知欲望[1-4]。怎樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這就要求教師根據(jù)教學(xué)大綱和實際情況，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行調(diào)整，講授可以分為：（1）介紹生物技術(shù)的概念、發(fā)展歷程、與其他相關(guān)學(xué)科之間的關(guān)系，著重介紹現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用以及怎樣推動社會的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科的興趣，時刻關(guān)注生物技術(shù)的新成果和動態(tài)。（2）上游工程：包括基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、組織工程、胚胎工程以及轉(zhuǎn)基因工程。在這一部分的授課過程中著重強調(diào)研究思路及方法，怎樣利用這些技術(shù)去解決實際問題，帶動學(xué)生積極思考，為學(xué)生不斷創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。以細胞工程為例，在學(xué)生掌握了基本的理論基礎(chǔ)和概念的情況下，多多結(jié)合新的研究成果、新技術(shù)新方法來介紹細胞工程在動植物、環(huán)境、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用、局限及展望。（3）下游工程：酶工程、發(fā)酵工程、生化工程、生物制藥以及生物醫(yī)學(xué)工程等，是加工應(yīng)用階段，通過下游工程實現(xiàn)了產(chǎn)品的企業(yè)化、商品化，我們可以通過校企合作的方式，讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，走出校門，進入到企業(yè)、工廠，醫(yī)院等地方認識與現(xiàn)代生物技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)，讓學(xué)生親身體會到生物技術(shù)無處不在，這樣不但能激發(fā)學(xué)生的求知欲，而且也能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.現(xiàn)代生物技術(shù)教學(xué)的幾點思考
3.1教學(xué)新理念的形成
教師應(yīng)該在掌握學(xué)科前沿和動態(tài)的情況下，盡可能的將所講知識進行模塊化，如將現(xiàn)代生物技術(shù)在食品、動植物、醫(yī)藥、環(huán)保等應(yīng)用以及安全性等問題進行分化，先讓學(xué)生自己到生活中去尋找和感受生物技術(shù)的應(yīng)用，在查閱相關(guān)文獻、對有疑問的問題進行探討，提出各自的意見和觀點，最后在由老師解疑答惑，這樣學(xué)生不僅學(xué)會了獨立思考，而且也提高自己解決問題和分析問題的能力。
3.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)的過程中，教材雖是教學(xué)的基礎(chǔ)，但體現(xiàn)教師專業(yè)水平關(guān)鍵還在于課程標(biāo)準(zhǔn)。對于不同的現(xiàn)代生物技術(shù)教材，內(nèi)容側(cè)重點也完全不一樣。上課時大致需按指定教材上，但實際上一本教材不能完整體現(xiàn)出全部內(nèi)容。那么，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上，教師可以選擇教材上沒有的相關(guān)內(nèi)容（圖片、視頻、雙語等）來提高學(xué)生的觀賞性，把抽象的難理解的教學(xué)內(nèi)容進行認識，不僅加深理解和記憶，也能夠拓寬學(xué)生的知識面。
3.3教學(xué)方法與手段的多樣化
在教學(xué)中，教師除用板書、多媒體等傳統(tǒng)教學(xué)手段方法外，更多應(yīng)該實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研有機結(jié)合，在實踐中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，通過一些探究性實驗項目、創(chuàng)新性試驗項目來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，對已有掌握的知識進行再次深入研究，讓學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于假設(shè)、不斷提出自己的見解。一定讓學(xué)生不斷的通過實驗來完善理論知識。
3.4考試成績計算多樣化
對于課程學(xué)習(xí)的評價進行多元化考核：平時作業(yè)、上課回答問題、期末考試、實踐教學(xué)、出勤率來綜合評定。在試卷命題時題型一定多樣化、靈活化，一定與實際生活相聯(lián)系，能達到理論聯(lián)系實際、舉一反三，體現(xiàn)出學(xué)生具有自我解決問題的能力。
參考文獻：
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[3]王永芬.生物技術(shù)綜合實訓(xùn)教程[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2011
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。但筆者認為，今后應(yīng)從四個方面進行深入研究：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：
[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.
現(xiàn)代社會，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，食品處理與加工技術(shù)不斷創(chuàng)新，食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務(wù)，必須采取行之有效的技術(shù)方法準(zhǔn)確掌握食品安全狀況，杜絕食品問題，以免對人民群眾的身體健康造成不良影響，保障經(jīng)濟社會持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。本文就此展開探討。
1現(xiàn)代生物技術(shù)的起源及其重要性
生物技術(shù)涵蓋了生物學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科知識，重點在于探究發(fā)現(xiàn)生物的遺傳與變異。生物技術(shù)有助于研發(fā)更高品質(zhì)、更具應(yīng)用價值的生物類產(chǎn)品，滿足人類經(jīng)濟社會快速發(fā)展下的物質(zhì)需求。生物技術(shù)最早起源于經(jīng)典遺傳學(xué)，早期科學(xué)家在特定試驗條件下，發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的分離與結(jié)合。之后，經(jīng)過幾代科研人員的共同努力，逐漸認識了“基因”，使現(xiàn)代生物技術(shù)的實踐應(yīng)用成為可能。有觀點認為，生物技術(shù)將成為現(xiàn)代生物學(xué)與化學(xué)的重點研究與發(fā)展方向[1]。當(dāng)前，食品安全問題備受社會關(guān)注，農(nóng)藥殘留與添加劑超標(biāo)等問題頻頻發(fā)生。因此，應(yīng)用生物技術(shù)強化食品檢驗具有深刻的現(xiàn)實意義[1]。
2食品檢驗中常用的生物檢測技術(shù)
2.1生物酶技術(shù)
生物酶技術(shù)是食品檢驗工作常用的現(xiàn)代技術(shù)方法之一，具有顯著的免疫分析技術(shù)特征，檢測效率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，可真實反映食品安全現(xiàn)狀。在實際操作中，生物酶技術(shù)通過提取食品檢驗樣品，對其中含有的化學(xué)成分進行精準(zhǔn)分析與識別，極大程度上降低檢驗誤差。
2.2分子生物技術(shù)
分子生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用重點在于檢驗病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進而對食品的污染程度做出判斷。同時，在分子生物技術(shù)的支持下，可精準(zhǔn)掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點。隨著食品檢驗要求的不斷提高，分子生物技術(shù)的應(yīng)用深度持續(xù)提高[2]。
2.3生物傳感器技術(shù)
生物傳感器技術(shù)主要依托于特定儀器設(shè)備，檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質(zhì)的含量，通過特定儀器設(shè)備將食品中待測目標(biāo)物相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成為可直觀識別的信息，進而完成對待測目標(biāo)物的檢測。應(yīng)用生物傳感技術(shù)進行檢測，可掌握食品中致病菌的類型與含量，蛋白質(zhì)與糖分的品質(zhì)等。
2.4生物芯片
生物芯片技術(shù)主要利用生物芯片檢測儀器，獲取生物分子信號，獲知食品分子狀況，進而得出相應(yīng)的檢驗結(jié)果。生物芯片技術(shù)檢測效率較高，可在短時間內(nèi)完成更多檢測任務(wù)，檢驗數(shù)據(jù)可信度高，是當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)最為可靠的檢驗技術(shù)之一[3]。
3食品檢驗中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用
3.1檢驗有害微生物
眾所周知，當(dāng)前食品種類呈出多樣化發(fā)展趨勢，各類新型食品紛紛問世，對食品安全檢驗提出了挑戰(zhàn)與考驗。加之食品從生產(chǎn)到出廠流通再到批發(fā)零售，最終流向消費終端進入消費者手中，流程環(huán)節(jié)較多，可能受到的污染較多，容易滋生致病菌與有害微生物，帶有致病菌與有害微生物的食品一旦被食用，將嚴(yán)重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗中，必須強化現(xiàn)代生物技術(shù)的運用，有效檢驗食品中的有害微生物，并出具相應(yīng)的檢驗檢測數(shù)據(jù)報告，只有滿足要求才能進入市場流通。
3.2檢驗殘留農(nóng)藥
長期以來，國家高度重視食品農(nóng)藥殘留，相繼制定了一系列減少與控制農(nóng)藥殘留的方針政策，取得了令人矚目的成就。但是農(nóng)藥是使農(nóng)作物正常生長的重要物質(zhì)，對于提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，減少病蟲害的發(fā)生具有關(guān)鍵作用。通過現(xiàn)代生物技術(shù)檢驗食品殘留農(nóng)藥，依舊是生物技術(shù)應(yīng)用中的一項重大課題。當(dāng)前，我國已經(jīng)制定了符合我國國情的農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)，通過生物酶技術(shù)與傳感技術(shù)的有效運用，準(zhǔn)確檢測農(nóng)藥殘留指標(biāo)，杜絕農(nóng)藥殘留超標(biāo)的食品流向市場，確保食品安全[4]。
3.3檢驗轉(zhuǎn)基因食品
在現(xiàn)代基因技術(shù)的支持下，轉(zhuǎn)基因食品開始進入人們的日常生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用基因遺傳原理，對食品原材料的基因片段進行改造，然后將其加工成食品。轉(zhuǎn)基因食品的安全性至今仍存在較大爭議，但大部分人對轉(zhuǎn)基因食品持謹慎態(tài)度，部分質(zhì)量低劣的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，對人體造成的傷害是不可逆轉(zhuǎn)的。因此，必須通過現(xiàn)代生物技術(shù)對轉(zhuǎn)基因食品進行專項檢驗，準(zhǔn)確識別轉(zhuǎn)基因食品的安全系數(shù)，有效掌握轉(zhuǎn)基因食品構(gòu)成，并在食品包裝上做出明確標(biāo)識，全面體現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品特征，保障食品市場健康有序。
4現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用趨勢
4.1高效化
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進步的時代背景下，食品檢驗技術(shù)會呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代生物技術(shù)也會表現(xiàn)出明顯的高效化特征。高效化集中表現(xiàn)為操作流程更加簡單，食品檢測時間縮短，能在短時間內(nèi)完成檢測任務(wù)，并準(zhǔn)確獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料，提高食品檢測效率。
4.2多樣化
0 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。但筆者認為,今后應(yīng)從四個方面進行深入研究: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:
[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.
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，目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施，但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù)，我國成為世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一。近年來，隨著細胞融合技術(shù)、基因工程技術(shù)、分子生物技術(shù)等的發(fā)展，環(huán)境生物技術(shù)得到了進一步的發(fā)展。由現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合的環(huán)境生物技術(shù)已在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生物技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。因此生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用有著深遠的發(fā)展前景，特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。
1.現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及工程原理，利用生命有機體來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。目前生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，并在解決人類面臨的糧食危機、環(huán)境污染和能源危機中起到了重要作用。因此，在世界各國均重視高技術(shù)發(fā)展的當(dāng)代，生物技術(shù)最被人們看好，被列為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，已成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。
目前利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染，與化學(xué)、物理等其他技術(shù)比較，環(huán)境生物技術(shù)具有效率高、成本低、反應(yīng)條件以及無二次污染等顯著優(yōu)點，能有效的遏制生態(tài)惡化趨勢，促進自然資源的可持續(xù)利用。生物技術(shù)是最安全和最徹底消除污染的方法，同時還可以增強自然環(huán)境的自我凈化能力；是有機廢物資源化的首選技術(shù)，將有機污染物轉(zhuǎn)化為沼氣、酒精、有機材料、蛋白等；能改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)過程的生態(tài)化或無廢化。
2.生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用
2.1生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù)，將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù)，稱為自然生物處理法，該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用從而使廢水得到凈化的處理方法，該技術(shù)被認為是一種經(jīng)濟有效的污水處理手段，它不但融合了生物自身的特點，如吸附性好、沉降性好和降解能力強等，而且符合生態(tài)學(xué)及可持續(xù)發(fā)展的觀點。隨著科學(xué)技術(shù)的進步、污染狀況的加劇，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，使廢水生物處理技術(shù)取得了很大進展，如吸附-降解生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法生物處理技術(shù)、LINDE生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床生物處理技術(shù)、廢水生物脫氮除磷技術(shù)等都得到了充分開發(fā)[1]。
2.2生物技術(shù)在廢氣凈化處理中的應(yīng)用
目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術(shù)法與傳統(tǒng)有機廢氣處理方法比較，具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術(shù)優(yōu)點，國內(nèi)外運用現(xiàn)代生物技術(shù)對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學(xué)者利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著，而且不產(chǎn)生二次異臭；德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體，硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產(chǎn)生的低濃度有機廢氣處理試驗結(jié)果表明：生物膜填料塔處理工業(yè)有機廢氣是可行的，當(dāng)運行條件控制適當(dāng)時，凈化效率可保持在90%以上，能夠?qū)崿F(xiàn)達標(biāo)排放，且投資省，運行費用低。
2.3生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
目前，國內(nèi)外固體廢棄物常規(guī)處理方法主要有固積、掩埋、焚燒，其缺點是建設(shè)投資和運行費用高，在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理，使其成為可用于農(nóng)田的土壤改良肥料，以達到變廢為寶的目的。經(jīng)過生物技術(shù)處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優(yōu)質(zhì)有機肥料，實現(xiàn)城市生活垃圾的部分資源化有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。近年來，國外采用機械快速堆肥工藝，發(fā)展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便、處理城市垃圾，不僅可以將城市有機廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榉市Ц咔覠o臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料，加上蚯蚓體內(nèi)蛋白質(zhì)含量與魚類相當(dāng)，是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料，可以收到一舉數(shù)得之效果。
2.4生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)是指在不破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，維持其原貌的前提下，有效地利用自然凈化能力并強化其分解污染物的能力，使其得以修復(fù)。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程，它包含有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來產(chǎn)生和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù)，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，達到治埋環(huán)境污染的目的。生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是應(yīng)用投加營養(yǎng)和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進行處理，取得非常明顯的效果，使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。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。國外對生物修復(fù)技術(shù)非常重視，研究證明采用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物修復(fù)的內(nèi)涵也不斷豐富，近年來還研發(fā)了真菌修復(fù)、植物修復(fù)以及無機污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)的種類也日益增多，可分為土壤生物修復(fù)、地下水生物修復(fù)、沉積物生物修復(fù)和海洋生物修復(fù)等[2]。
3.結(jié)束語
生物技術(shù)作為一項有效的環(huán)境污染治理措施受到越來越多的關(guān)注，其在環(huán)境污染治理、生物修復(fù)技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用并取得了一定效果。隨著技術(shù)的進步，對難以生物降解的有機物可利用微生物的共代謝作用進行污染物降解；還可利用微生物誘變育種、原生質(zhì)體融合和基因工程創(chuàng)建高效工程菌應(yīng)用于環(huán)境污染治理等，這些都是環(huán)境污染生物治理的有效手段。環(huán)境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運用而日臻完善。
中圖分類號：S188 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0356-01
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的凈化方法。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?，F(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，以促進對污染物的降解速度，從而達到治理污染環(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，大力推進生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(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)境保護問題。
偶包宿寫的哦~~~
最關(guān)鍵的是我自己都看不懂~~~
現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用
摘要:在環(huán)境污染治理中,作為一種技術(shù)手段,生物技術(shù)具有高效性,反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點,它對環(huán)境污染的治理和修復(fù)發(fā)揮了巨大作用,為重金屬廢水,石油廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術(shù)研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,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)境問題提供了無限的希望。我們要在污染環(huán)境修復(fù)、污染環(huán)境治理、廢棄物的循環(huán)再生過程中應(yīng)用生物技術(shù),其中應(yīng)用最廣泛的是酶工程技術(shù),微生物工程技術(shù),分子生物學(xué)技術(shù),基因工程。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)環(huán)境污染治理應(yīng)用
Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application
Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.
Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application
1. 引言
1.1環(huán)境保護已成為當(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,目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù)。
1.2 我國是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。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)境保護的壓力將進一步加重,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,還可以為保護人類生存環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻。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,細胞,細胞器,基因)來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認為,生物技術(shù)包括基因工程,細胞工程,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)(Environmental Biotechnology,也稱為Environmental Bioengineering)。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)研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,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。
目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護中主要是利用微生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、污染環(huán)境的修復(fù)等環(huán)境保護的各個方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)/:請記住我站域名/處理污染物時,最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,大大強化了上述環(huán)境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率。美國環(huán)保局(EPA)在評價環(huán)境生物技術(shù)時也指出“生物治理技術(shù)優(yōu)于其他新技術(shù)的顯著特點在于其是污染物消除技術(shù)而不是污染物分離技術(shù)”
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)。生物過程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白。生物反應(yīng)過程通常是在常溫、常壓下進行的。
酶對底物有高度的特異性,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高,副產(chǎn)物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應(yīng)條件大大簡化,因而消耗低,效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便。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。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。
利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時還可進一步強化環(huán)境的自凈能力。
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,煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標(biāo)排放。
4.4.4高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水
利用來自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì),組成,配制不同菌株,通過發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復(fù)合型菌液,用于油脂化工,化工有機廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。
4.4.5油田,煉油廢水高新生物處理技術(shù)
通過對大中型油田,煉油場廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢微生物,針對含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達標(biāo)排放。
5.結(jié)語
著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說過,還未解決的主要問題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來得到,而且同時也必須依靠經(jīng)過反復(fù)嘗試和檢驗的科學(xué)工具及方法。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。
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中圖分類號：X321 文獻標(biāo)識碼：A
當(dāng)前，我國的環(huán)境狀況令人堪憂，利用高新技術(shù)，加大對環(huán)境的保護與治理力度，是環(huán)保工作所要解決的重要課題。生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，生物技術(shù)以其實用性和環(huán)保性的特征，正在越來越多地被應(yīng)用于環(huán)境保護工作之中，已經(jīng)引起世界各國的普遍重視，并且發(fā)展比較迅速。為此，本文主要分析探討生物技術(shù)在環(huán)境保護的應(yīng)用。
1生物技術(shù)的內(nèi)容與特點
生物技術(shù)以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，利用先進的科學(xué)技術(shù)為手段，通過微生物、動植物體等對物質(zhì)原料進行加工，以提品來為社會服務(wù)的技術(shù)。生物技術(shù)具有以下特點：生產(chǎn)原料簡單，以現(xiàn)有的生物為對象，注重再生資源的利用；安全、可操作性比較高。常溫常壓下可以連續(xù)操作，既節(jié)約資源，又減少污染；生物技術(shù)具有其他常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法所不具備的特殊功能，用于處理和解決一些比較復(fù)雜的問題。生物技術(shù)以其獨有的特點引起越來越多的關(guān)注，并被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
2生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用現(xiàn)狀
生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護領(lǐng)域又被叫作環(huán)境生物技術(shù)，它是通過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)。生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括直接消除環(huán)境污染和間接保護生態(tài)環(huán)境2種方式，具體采用哪種方式，具體要根據(jù)污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術(shù)在環(huán)境保護中的具體應(yīng)用進行探討。
2.1 生物技術(shù)在廢水的凈化與處理中的應(yīng)用
廢水生物處理技術(shù)是通過利用微生物的生命活動過程來對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)對廢水凈化和處理的一種重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力強、生態(tài)環(huán)保等特點。目前在廢水的生物處理技術(shù)中，國內(nèi)外普遍采用的工藝的主要有活性污泥法、生物膜法、生物強化技術(shù)法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。
2.2 生物技術(shù)在控制和廢氣凈化處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù)控制和處理廢氣，將廢氣中的有機污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì)，從而凈化空氣，是一項空氣污染控制的新技術(shù)。由于生物凈化技術(shù)在廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用時間比較短，各項技術(shù)還不夠成熟完善，因此在大氣污染治理領(lǐng)域不能廣泛應(yīng)用。目前相對成熟的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所采用的生物反應(yīng)器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。
2.3 生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
固體廢棄物污染是農(nóng)村和城市污染中主要的污染，通常來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當(dāng)前環(huán)境污染問題的一件十分重要的大事。當(dāng)前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段。固體廢棄物生物處理技術(shù)通過利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉(zhuǎn)化為可以再利用的資源，這是當(dāng)前固化廢物資源化的最為有效的技術(shù)方法。固體廢棄物生物處理技術(shù)在目前應(yīng)用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。
2.4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。在這方面，我國華東師大吳自榮等同志研究提出的關(guān)于上海蘇州河水質(zhì)發(fā)光細菌測試和評價方法具有深遠的意義。
2.5 生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)技術(shù)是一個比較新型的技術(shù)，近年來生物修復(fù)內(nèi)涵逐漸擴大，包括真菌修復(fù)、植物修復(fù)及無機污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，但也存在一定的局限性，目前生物技術(shù)修復(fù)主要運用于土壤污染的修復(fù)，其他污染的修復(fù)尚不能采用生物修復(fù)技術(shù)。因此，為了擴大生物修復(fù)技術(shù)的修復(fù)范圍，在環(huán)境污染的修復(fù)過程中我們常常將生物修復(fù)技術(shù)與其他化學(xué)或物理方法結(jié)合使用，以取得最佳效果。
在環(huán)境保護工作中，環(huán)境生物技術(shù)作為一種技術(shù)手段，具有高效性，它無論是對環(huán)境污染的治理、修復(fù)，還是環(huán)境檢測都發(fā)揮了巨大的作用，鑒于環(huán)境生物的技術(shù)的重大作用，我們應(yīng)該大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù)，不斷提高環(huán)境生物技術(shù)水平。
3如何發(fā)展環(huán)境生物技術(shù)的若干對策
我們從當(dāng)前生物技術(shù)在環(huán)境保護工作中的具體應(yīng)用可以得知，生物技術(shù)在減輕或消除環(huán)境污染和生態(tài)破壞等方面具有比較深遠的前景。因此，我們應(yīng)該不斷開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)，從而提高環(huán)境保護的水平。
3.1制定實施環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。
我們應(yīng)該深刻了解我國的環(huán)境生物技術(shù)水平，從我國的實際情況出發(fā)，以國家環(huán)境保護“十一五“計劃為藍本，制定發(fā)展規(guī)劃，確定具體步驟，逐步縮小我國與世界其他國家環(huán)境生物技術(shù)發(fā)展水平的距離。
3.2加大投資，加強環(huán)境生物技術(shù)的研究
政府應(yīng)該加大對環(huán)境生物技術(shù)的投入，重點支持那些意義大、效益好、見效快的環(huán)境生物技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用項目。我們應(yīng)盡快把國家的、地方的、科學(xué)院的、大專院校的環(huán)境科研力量組織起來，分工協(xié)作，重點攻關(guān)，使環(huán)境生物技術(shù)，由傳統(tǒng)的生物技術(shù)逐漸向新興的現(xiàn)代生物技術(shù)轉(zhuǎn)變。
3.3加快環(huán)境生物技術(shù)人才的培養(yǎng)
人才的培養(yǎng)，對于環(huán)境保護工作至關(guān)重要。我們應(yīng)該采取多種方式加快對環(huán)境生物技術(shù)人才的培養(yǎng)。如各個高校增設(shè)環(huán)境生物技術(shù)專業(yè)，加大環(huán)境生物技術(shù)教育；培養(yǎng)研究生，派技術(shù)專家出國進修，與國外合作研究等。
3.4加強環(huán)境生物技術(shù)信息交流
當(dāng)今世界，信息對于技術(shù)的發(fā)展提高最為重要。我國應(yīng)該借助網(wǎng)絡(luò)這種方便快捷的平臺，盡快建立健全我國環(huán)境生物技術(shù)信息的交流網(wǎng)絡(luò)，以收集交流國內(nèi)外有關(guān)的圖書、報刊、專題報告、會議文集和一些內(nèi)部資料，并出版專業(yè)和普及型的刊物、通訊，及時反映研究開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)的動態(tài)，普及有關(guān)知識。
4結(jié)語
生物技術(shù)以其獨特的優(yōu)點在環(huán)境保護領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，并取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。我國作為環(huán)境污染比較嚴(yán)重的國家，應(yīng)該構(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，大力推進生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用，解決我國目前日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，并為環(huán)保市場提供高品質(zhì)環(huán)境保護高技術(shù)。
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生物技術(shù)是生命科學(xué)中發(fā)展最快的一門學(xué)科，其在中藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，將會對傳統(tǒng)中藥學(xué)的研究帶來新的生機。文章從構(gòu)建課程內(nèi)容與知識體系，構(gòu)建實驗教學(xué)內(nèi)容和體系，理論聯(lián)系實際，重視實踐教學(xué)內(nèi)容等方面探討構(gòu)建中藥生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容及知識體系，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為將來參加工作打下堅實的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】 中藥學(xué) 生物技術(shù) 知識體系
中藥生物技術(shù)是中藥學(xué)和生物制藥相關(guān)專業(yè)本科及研究生的一門必修課，是一門新興的復(fù)合型學(xué)科，利用生物技術(shù)的思路和方法，解決中藥現(xiàn)代化研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中面臨的難題。中藥生物技術(shù)大量應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)的理論并綜合利用了如生物化學(xué)、細胞和分子生物學(xué)、基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、化學(xué)工程等現(xiàn)代科學(xué)的研究方法和手段，所以被列入高技術(shù)的范疇［1］。目前，國內(nèi)開設(shè)該課程的院校不多，因此，中藥生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容和知識體系的構(gòu)建是一種新的嘗試，也是對傳統(tǒng)中藥學(xué)和生物技術(shù)教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容的擴展。
1 課程內(nèi)容與知識體系的構(gòu)建
1.1 教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)思課程目標(biāo)是確定課程知識體系的主要依據(jù)，中藥生物技術(shù)的教學(xué)目的是通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解生物技術(shù)的原理和生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的動態(tài)以及生物技術(shù)在中藥學(xué)中的應(yīng)用，開闊學(xué)生的視野和知識面，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生適應(yīng)中藥學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的能力；掌握現(xiàn)代生物工程和技術(shù)方法在中藥學(xué)中的應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)知識靈活應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的思維模式；力求培養(yǎng)學(xué)生動手能力，理論聯(lián)系實際地培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
中藥生物技術(shù)課程涉及的知識面廣，內(nèi)容多，包括基因工程、植物細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程以及生物轉(zhuǎn)化基本理論和技術(shù)方法［2］。主要體現(xiàn)在4個方面：一是利用基因工程、細胞工程技術(shù)對中藥資源的改造與改良；二是利用發(fā)酵工程、酶工程技術(shù)將藥用植物原材料加工成商品，如用發(fā)酵法生產(chǎn)的蟲草菌絲體、靈芝菌絲體等發(fā)酵制品；三是利用生物技術(shù)產(chǎn)品進行二次開發(fā)，形成新的產(chǎn)品，如許多功能性的低聚糖、保健食品添加劑等；四是利用酶工藝、發(fā)酵技術(shù)、生物反應(yīng)器等對傳統(tǒng)中藥加工工藝進行改造，降低能耗，提高產(chǎn)率，改善中藥品質(zhì)等。
1.2 教學(xué)內(nèi)容的組織
1.2.1 以生物技術(shù)在中藥學(xué)應(yīng)用中的發(fā)展組織教學(xué)內(nèi)容目前，生物技術(shù)在中藥中的應(yīng)用還十分局限，除了在細胞工程和發(fā)酵工程方面有一定進展以外，基因工程剛剛起步，而酶工程和蛋白質(zhì)工程尚未涉及。教學(xué)內(nèi)容著重討論基因工程、細胞工程及發(fā)酵工程等技術(shù)在中藥基礎(chǔ)和應(yīng)用中的研究，突出“生物技術(shù)”與“中藥學(xué)”的有機結(jié)合。教學(xué)過程中需要把握每節(jié)課的重點和難點內(nèi)容，不能把中藥生物技術(shù)講成了生物技術(shù)，需要突出中藥學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，重點介紹生物技術(shù)在中藥藥物的研究和開發(fā)中的應(yīng)用。
1.2.2 教學(xué)內(nèi)容的融合教學(xué)內(nèi)容的選擇要具有系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、科學(xué)性、實用性和先進性，中藥生物技術(shù)與很多課程有著密切的聯(lián)系，如藥用植物學(xué)、中藥學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、生物分離工程、發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程、基因工程等課程。因此，在教學(xué)過程中，需要注重中藥生物技術(shù)與各個學(xué)科之間的密切聯(lián)系，對重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，盡量在授課時少講或不講，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)學(xué)科知識，安排學(xué)生專題討論，加深學(xué)生對基本原理和概念的理解，以提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。例如，基因工程技術(shù)與中藥研究的內(nèi)容學(xué)習(xí)，分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識部分安排學(xué)生自學(xué)，基因工程原理部分我們安排一個學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備了學(xué)習(xí)課件，在課堂上精講30 min，然后各小組課堂討論。教學(xué)重點討論藥用植物基因工程，中藥分子鑒定技術(shù)和基因芯片在中藥研究中的應(yīng)用。以論文文獻為例，詳細講授材料處理、實驗方法、結(jié)果分析及討論，以期培養(yǎng)學(xué)生的科研思路、實驗設(shè)計及生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)，提高在工作中解決實際問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力［3］。
1.2.3 及時增加新資料，擴展教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代生物技術(shù)和中藥學(xué)的發(fā)展日新月異，僅僅依靠教材知識很難跟得上發(fā)展的速度，這樣學(xué)生在畢業(yè)后很難滿足社會和科技發(fā)展的需求，所以需要教師通過閱覽國內(nèi)外專業(yè)期刊、網(wǎng)站，將國內(nèi)外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù)及時地介紹給學(xué)生，使教學(xué)內(nèi)容更加充實，使學(xué)生了解到當(dāng)前中藥生物技術(shù)最前沿的知識，從聽課過程中受到更多啟迪，獲得學(xué)科領(lǐng)域中的熱點問題、實用研究技術(shù)和思維方法，以擴大自己的知識面，開拓視野，增強了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的興趣，如我們在講述藥用植物內(nèi)生真菌時及時介紹“神七”搭載可產(chǎn)抗惡性腫瘤藥物生物原料的植物內(nèi)生真菌，黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“抗癌藥物紫杉醇產(chǎn)生菌的分離與工程菌株的構(gòu)建”課題等。教學(xué)中，我們在圍繞主教材完成教學(xué)大綱的同時，力求將國內(nèi)外基因組學(xué)研究的最新成果、最新技術(shù)與方法、最新熱點課題與方向、相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站等及時介紹給學(xué)生，內(nèi)容不在于知識全和系統(tǒng)性，而重在突出學(xué)科領(lǐng)域新、特、尖內(nèi)容。此外，我校及我系每年有關(guān)中藥學(xué)、生物技術(shù)、生物工程、制藥學(xué)及中藥生物技術(shù)的學(xué)術(shù)報告、講座不少于十幾場，這對課堂教學(xué)內(nèi)容是一個很好的拓展。
2 實驗教學(xué)內(nèi)容和體系的構(gòu)建
中藥生物技術(shù)實驗課程主要目的使學(xué)生更好地理解中藥研究生產(chǎn)相關(guān)生物技術(shù)原理，培養(yǎng)學(xué)生運用相關(guān)技術(shù)方法的能力。因此，中藥生物技術(shù)實驗設(shè)計要充分體現(xiàn)該課程所具有的應(yīng)用性、廣泛性和綜合性的顯著特點。使所開設(shè)的每一個實驗都有一個完整的、系統(tǒng)的技術(shù)路線，采用多種生物工程技術(shù)方法完成實驗，學(xué)生通過實驗可以全面了解某一中藥生物技術(shù)產(chǎn)品或某一綜合技術(shù)方法的特點與關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強學(xué)生對中藥生物技術(shù)原理與技術(shù)全面、深刻的理解。
中藥生物技術(shù)實驗涉及的植物細胞工程、基因工程、發(fā)酵工程、酶工程等實驗技術(shù)在前期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，所以我們結(jié)合目前生物技術(shù)在中藥學(xué)較成熟研究應(yīng)用，我們教師相關(guān)的科研課題和實驗條件設(shè)計實驗項目。實驗以基因工程、植物細胞工程和發(fā)酵技術(shù)在中藥中應(yīng)用的基本操作、基本技能為基礎(chǔ)，從加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，精選實驗，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，力求在培養(yǎng)學(xué)生動手能力的同時，理論聯(lián)系實際地培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我們設(shè)計相應(yīng)三個綜合性實驗項目培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和學(xué)習(xí)實驗技術(shù)。每個實驗項目包括兩部分實驗內(nèi)容。藥用植物馬齒莧組織培養(yǎng)包括植物MS培養(yǎng)基的配置和馬齒莧組織培養(yǎng)技術(shù)；泰山蛹蟲草發(fā)酵包括泰山蛹蟲草菌絲體發(fā)酵和泰山蛹蟲草菌絲體多糖提??；丹參分子標(biāo)記鑒定技術(shù)包括白花丹參和紫花丹參DNA提取及丹參RAPD實驗。實驗教學(xué)效果表明該課程實驗的設(shè)定培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，我們?nèi)龑卯厴I(yè)論文中與中藥生物技術(shù)相關(guān)的題目占30%以上。這些實驗項目的開設(shè)對彌補傳統(tǒng)的驗證性實驗項目的不足和提高學(xué)生分析與解決問題的能力方面具有非常重要意義。
3 理論聯(lián)系實際，重視實踐教學(xué)內(nèi)容
面對當(dāng)前激烈的市場競爭和人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，高等教育的新形勢對傳統(tǒng)的教學(xué)理念提出了挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)已成為當(dāng)前高校教學(xué)發(fā)展的新趨勢。與其他一些基礎(chǔ)學(xué)科不同，中藥生物技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也必須從實踐教學(xué)入手，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決實際問題的能力，使其養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。
3.1 實驗室開放及課外興趣小組鼓勵學(xué)生利用課余時間參加實驗室開放活動，讓學(xué)生提早得到充分的科學(xué)研究綜合訓(xùn)練，以利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在學(xué)生正在進行專業(yè)課學(xué)習(xí)時，除了必修的實驗課外，鼓勵同學(xué)進入實驗室觀摩學(xué)習(xí)，逐漸訓(xùn)練學(xué)生實驗技術(shù)的規(guī)范性、熟練程度。每學(xué)期我們針對中藥生物技術(shù)開放實驗室和興趣小組設(shè)定一些題目，如二氧化碳超臨界萃取丹參藥用成分，泰山蛹蟲草菌絲體發(fā)酵條件優(yōu)化，泰山四大名藥分子標(biāo)記鑒定，丹參活性成分合成關(guān)鍵酶的克隆，馬齒莧的組織培養(yǎng)及懸浮細胞培養(yǎng)等一些與中藥生物技術(shù)相關(guān)的科研課題，可以幫助其選擇有興趣的合適方向課題，積極參與其中，為以后的畢業(yè)課題和就業(yè)選擇打下早期基礎(chǔ)。從畢業(yè)生的考研和就業(yè)發(fā)現(xiàn)，參與實驗室工作比較多的同學(xué)在考研面試和就業(yè)專業(yè)面試中優(yōu)勢明顯。
3.2 生產(chǎn)見習(xí)生產(chǎn)見習(xí)是中藥生物技術(shù)教學(xué)中的重要實踐性環(huán)節(jié)，是與課堂教學(xué)相互滲透又各有重點的子系統(tǒng)，是中藥生物技術(shù)進行直觀教學(xué)的一種重要方法。我們利用周末走進生產(chǎn)企業(yè)、研究所等工作領(lǐng)域，不僅加深了感性認識，并且對以后的工作選擇也具有前瞻性和指導(dǎo)性的作用。我們每屆學(xué)生都要到泰安市的制藥企業(yè)參觀，與中藥生物技術(shù)相關(guān)的如四維制藥的泰山赤靈芝菌絲體發(fā)酵工藝，泰山藥用植物種植園道地藥材種植，泰安中信靈芝科技開發(fā)有限公司赤靈芝破壁孢子粉加工，泰安山東中藥技術(shù)學(xué)院中藥炮制車間等。
3.3 引導(dǎo)學(xué)生參加科研部分學(xué)習(xí)好、能力強的學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，申請主持了泰安市大學(xué)生創(chuàng)新科研計劃課題，或者參與部分教師承擔(dān)的國家和省部級創(chuàng)新項目及企業(yè)合作項目的研究，使學(xué)生了解到不同學(xué)科的實驗技術(shù)、科研方法，開闊學(xué)科視野，拓寬思維空間;盡可能增加應(yīng)用性、設(shè)計性實驗，提高學(xué)生科研水平，積極加強與校內(nèi)實踐基地、校辦企業(yè)、實習(xí)實踐基地單位的合作聯(lián)系，為學(xué)生構(gòu)建更廣闊的實踐平臺。
參考文獻
在抗生素生產(chǎn)過程中，注重新型抗生素的獲取，同時也注重優(yōu)良抗生素產(chǎn)生菌的獲取。而對現(xiàn)代生物技術(shù)加以應(yīng)用，則能夠使抗生素的產(chǎn)量得到有效提升，同時使抗生素的組分得到有效改善，并提升抗生素的生產(chǎn)工藝水平[1]。從現(xiàn)狀來看，如發(fā)酵工程、酶工程、細胞工程以及基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)，均在抗生素生產(chǎn)中具備顯著應(yīng)用價值。
1現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)酵工程在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用
從上世紀(jì)四十年代開始，在青霉素被發(fā)現(xiàn)之后，抗生素發(fā)酵工業(yè)便逐步發(fā)展起來。目前，抗生素具備兩百多個品種，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)用等行業(yè)。其中，通過發(fā)酵方法生產(chǎn)的便存在數(shù)百種?；诂F(xiàn)代生物技術(shù)中的發(fā)酵工程在抗生素生產(chǎn)中具備顯著應(yīng)用價值。一方面，在抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過程中，必須具備生產(chǎn)菌的參與。對于抗生素生產(chǎn)菌來說，主要包括霉菌和放線菌兩類。在我國，各個抗生素生產(chǎn)商將軍中篩選及改造視為使抗生素產(chǎn)品提升的有效方法。在發(fā)酵工程菌種選育及其改造過程中，通常會聯(lián)合基因工程方法實施，進而使育種經(jīng)過三個階段：第一階段，野生菌向變異菌育種；第二階段，自然選育向代謝控制育種；第三階段，誘發(fā)基因突發(fā)向基因重組定向育種[2]。此外，為了使抗生素產(chǎn)量得到有效提高，會利用現(xiàn)代生物技術(shù)中的發(fā)酵工程，從而采取優(yōu)化發(fā)酵過程控制策略，包括加糖控制、補料控制、pH控制以及溫度控制等等。總而言之，現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)酵工程子啊抗生素生產(chǎn)中具備顯著應(yīng)用價值，為抗生素的優(yōu)化生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
2現(xiàn)代生物技術(shù)中酶工程在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用
對于酶工程來說，在上世紀(jì)七十年代產(chǎn)生，該項技術(shù)具備的優(yōu)勢包括：效能高、污染低、自動化以及安全性高等。將酶工程應(yīng)用于抗生素生產(chǎn)中具備顯著價值作用。例如：我國在上世紀(jì)八十年代，采取固定化酶技術(shù)（固定青霉素?；讣邦^孢菌素?；傅龋┥a(chǎn)出了6-氨基青酶烷酸與7-氨基頭孢烷酸等抗生素中間體。近年來，對于酶工程來說，逐漸朝傳統(tǒng)的固定化酶以及固定化活細胞環(huán)節(jié)朝向DNA重組技術(shù)以及細胞融合技術(shù)等方向發(fā)展，這樣將其應(yīng)用于抗生素生產(chǎn)過程中，便能夠使抗生素的生產(chǎn)工藝水平得到有效提升。然而，就現(xiàn)狀而言，我國在利用細胞融合技術(shù)以及DNA重組技術(shù)進行抗生素生產(chǎn)尚且處于初步試驗環(huán)節(jié)，其價值作用還有待進一步考究。但是，毋庸置疑的是，隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的幾部，現(xiàn)代生物技術(shù)中酶工程在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用價值將能夠得到充分有效的體現(xiàn)。
3現(xiàn)代生物技術(shù)中細胞工程在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用
在現(xiàn)代生物技術(shù)當(dāng)中細胞工程不可忽視，并且其在抗生素生產(chǎn)中具備顯著應(yīng)用價值。細胞工程中的原生質(zhì)融合技術(shù)加以應(yīng)用，能夠使抗生素的產(chǎn)量得到有效提升。對于維生素原生質(zhì)體融合來說，指的是將遺傳性狀存在差異的2個菌體細胞的原生質(zhì)體加以融合，進而獲取存在2個菌體遺傳性狀的穩(wěn)定重組子。此項技術(shù)能夠使遠緣菌株的基因重組得到有效實現(xiàn)，不會有有性孢子的絲狀真菌產(chǎn)生，但是卻具備準(zhǔn)性生殖的特殊遺傳現(xiàn)象。并且，利用此項技術(shù)，在高產(chǎn)量的變異菌株篩選過程中，具備顯著應(yīng)用價值。比如：柔紅霉素產(chǎn)生菌和四環(huán)素產(chǎn)生菌的種間原生質(zhì)體融合，因這2個抗生素生物合成均源于聚酮體，從而讓柔紅霉素的單位產(chǎn)量獲得了顯著提升?？傊瑢毎こ讨械脑|(zhì)體融合技術(shù)加以應(yīng)用，能夠使抗生素的產(chǎn)量得到有效提高。因此，相關(guān)工程技術(shù)人員需對此充分重視。
4現(xiàn)代生物技術(shù)中基因工程在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用
基于現(xiàn)代生物技術(shù)當(dāng)中的基因工程也能夠在抗生素生產(chǎn)中發(fā)揮有效作用。一方面，利用基因工程中的兩步重組法技術(shù)，能夠使生物合成肽類抗生素得到有效改造。對于肽類抗生素來說，可由微生物的非核糖體合成的方法基于多肽合成酶系中進行，多肽合成酶系具備酶與模板的功能，稱之為蛋白質(zhì)模板，針對其相應(yīng)的氨基酸激活功能域采取定向兩步重組取代，能夠使全新的肽類抗生素得到有效生成，例如：耶兒森氏鼠疫桿菌素的合成等[3]。另一方面，通過基因工程當(dāng)中的人工改造技術(shù)，能夠使抗生素的產(chǎn)量及品質(zhì)得到有效提升。例如：改造卡那霉素鏈霉菌當(dāng)中的編碼氨基糖苷6-N-乙酰轉(zhuǎn)移酶的自身抗性基因過表達，能夠使產(chǎn)生菌對氨基糖苷類的抗性得到有效提升，進而使鏈霉素的產(chǎn)量得到有效提高。
5結(jié)語
通過本文的探究，認識到在抗生素生產(chǎn)過程中，可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)，以此使抗生素的產(chǎn)量及品質(zhì)得到有效提高。例如：基于現(xiàn)代生物技術(shù)中的發(fā)酵工程、酶工程、細胞工程以及基因工程均能夠在抗生素生產(chǎn)中發(fā)揮技術(shù)作用。因此，抗生素生產(chǎn)商便有必要對現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用加以重視，進一步為抗生素產(chǎn)量及品質(zhì)的提高奠定夯實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]王際輝.劉詩文.肖珊.劉冰南.王晗.現(xiàn)代生物技術(shù)與飼用微生態(tài)制劑[J].微生物學(xué)雜志,2015,02:1-8.
