生物工程技術(shù)中環(huán)境保護(hù)應(yīng)用

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【摘要】進(jìn)入新的歷史時(shí)期以來(lái)，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，而將生物工程技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中將會(huì)創(chuàng)新當(dāng)前環(huán)保模式，當(dāng)前應(yīng)用生物工程技術(shù)的領(lǐng)域不斷增多，其可以有效代替農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥與農(nóng)藥，解決當(dāng)前化肥與農(nóng)藥污染嚴(yán)重的問(wèn)題，是一種能夠保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境的生物新品種。本文從生態(tài)環(huán)境存在的問(wèn)題出發(fā)，闡發(fā)了生物工程技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)中的相關(guān)策略。

【關(guān)鍵詞】生物工程技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

隨著我國(guó)工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人與自然的矛盾日益突出。環(huán)境污染已經(jīng)導(dǎo)致人們的生活質(zhì)量下降，進(jìn)一步影響到人類(lèi)的身心健康。在這一背景下，生物工程技術(shù)如何在人類(lèi)保護(hù)環(huán)境中發(fā)揮巨大作用越來(lái)越引起各界的廣泛關(guān)注。

1我國(guó)的生態(tài)環(huán)境存在的問(wèn)題

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，近幾年來(lái)，雖然我國(guó)政府部門(mén)對(duì)企業(yè)加強(qiáng)環(huán)保工作提出更嚴(yán)格要求，但環(huán)境污染現(xiàn)象依然沒(méi)有得到有效改觀。工業(yè)生產(chǎn)中存在著任意排放“廢水、廢氣、廢渣”現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用農(nóng)藥化肥，引起了嚴(yán)重的地下水污染，我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)有300個(gè)以上的城市出現(xiàn)了居民飲用水缺乏的狀況，在全國(guó)總城市數(shù)量中占到了50%。農(nóng)村水污染現(xiàn)象更是不容忽視，全國(guó)農(nóng)村出現(xiàn)飲用水缺乏的農(nóng)村人口已經(jīng)超過(guò)了一億。有的農(nóng)村當(dāng)前耕地已經(jīng)出現(xiàn)了無(wú)水可用的現(xiàn)象，導(dǎo)致耕地面積日益減少。由于水體與土壤存在著嚴(yán)重的污染現(xiàn)象，導(dǎo)致大量農(nóng)村人口的身體健康遭遇了前所未有的威脅。

2應(yīng)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)的重要性

生物工程技術(shù)是多種學(xué)科相互交叉融合形成的工程，主要內(nèi)容有發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、基因工程等四個(gè)方面，這幾個(gè)方面可以依據(jù)人類(lèi)不同需求以不同的形式組合在一起，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域當(dāng)中。隨著基因技術(shù)的快速發(fā)展，依靠基因重組而出現(xiàn)的基因工程技術(shù)發(fā)展速度迅猛，現(xiàn)代生物工程技術(shù)就是包括基因工程技術(shù)在內(nèi)的、有機(jī)融入發(fā)酵工、酶工程、細(xì)胞工程等各項(xiàng)技術(shù)的新技術(shù)。生物工程技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境工程當(dāng)中，產(chǎn)生了環(huán)境生物技術(shù)，在治理環(huán)境污染過(guò)程中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可以收到較好的效果。利用生物工程技術(shù)解決環(huán)境污染問(wèn)題有利于實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，與我國(guó)當(dāng)前提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相一致。在治理環(huán)境過(guò)程中應(yīng)用生物工程技術(shù)比傳統(tǒng)污染治理技術(shù)有著更大的優(yōu)點(diǎn)。

3生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用策略

3.1解決化肥污染問(wèn)題

化肥是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必備材料，可以增加農(nóng)作物產(chǎn)量。但由于使用化肥過(guò)量，我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了土壤板結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)大量沒(méi)有被植物吸收的化肥進(jìn)入地下水當(dāng)中，對(duì)地下水造成了嚴(yán)重污染。進(jìn)一步威脅到池塘湖泊中的魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)。再有，這些揮發(fā)性化肥進(jìn)入空氣中會(huì)導(dǎo)致氮元素增加，出現(xiàn)了大量的酸雨，同時(shí)也對(duì)空氣層上方的臭氧層造成了破壞。因此減少化肥的使用是一件迫在眉捷的事情，利用生物技術(shù)中的固氮技術(shù)可以使植物自動(dòng)吸收游離在空氣中的氮元素，而不再施用大量的氮肥。如將生物工程技術(shù)應(yīng)用于小麥根系當(dāng)中，可以使小麥的根系和豆類(lèi)植物一樣能夠自動(dòng)吸收空氣中的氮離子，然后固定在自己的根系當(dāng)中。有數(shù)據(jù)顯示，將這種技術(shù)應(yīng)用于小麥以后其產(chǎn)量增加了15%左右。利用細(xì)胞融合技術(shù)可以將豆類(lèi)植物的固氮本領(lǐng)應(yīng)用于非豆類(lèi)植物當(dāng)中，從而不再需要施用大量的氮肥。

3.2解決農(nóng)藥污染問(wèn)題

農(nóng)作物與植物的病蟲(chóng)害治理也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一件不容忽視的問(wèn)題，每年用于防治農(nóng)作物與林業(yè)的農(nóng)藥數(shù)量巨大，而農(nóng)藥當(dāng)中大多含有有機(jī)氮與有機(jī)磷，這些物質(zhì)對(duì)空氣與地下水都會(huì)造成嚴(yán)重污染，尤其是對(duì)人類(lèi)身體健康也造成了威脅。將有益昆蟲(chóng)或微生物防治技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物與林業(yè)的病蟲(chóng)害治理當(dāng)中不但可以有效殺滅害蟲(chóng)，而且也不會(huì)對(duì)土壤、空氣造成影響，有效保護(hù)了人類(lèi)與畜類(lèi)健康成長(zhǎng)。最近幾年，在基因工程技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了高效殺蟲(chóng)生物技術(shù)，從而替代了農(nóng)藥殺蟲(chóng)技術(shù)，解決了污染環(huán)境的問(wèn)題。

3.3改良生物品種

利用生物工程技術(shù)培育與環(huán)境友好相處的生物新品種可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。不但可以保證生物群體的健康發(fā)展，而且也可以利用改良物種性質(zhì)使其為保護(hù)環(huán)境服務(wù)。生物工程技術(shù)在培育新品種方面有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，利用基因重組與拼接技術(shù)改變外來(lái)物種的特點(diǎn)，利用組織培養(yǎng)與細(xì)胞保存技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)生物物種的多樣化，使繁殖困難的物種得以延續(xù)。在應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的雜交。

3.4提高環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量

在監(jiān)測(cè)水、土壤、食品質(zhì)量過(guò)程中應(yīng)用生物傳感器技術(shù)可以收到較好的效果，其核心技術(shù)屬于固定化微生物與電化學(xué)的結(jié)合體。主要特點(diǎn)是靈敏度高、準(zhǔn)確性強(qiáng)，目前已經(jīng)普遍應(yīng)用于臨床化驗(yàn)、發(fā)酵工程與檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量當(dāng)中。最近幾年，我國(guó)環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)技術(shù)也得到了快速發(fā)展，第一，出現(xiàn)了大量生物監(jiān)測(cè)方法；第二，實(shí)現(xiàn)了生物綜合監(jiān)測(cè)；第三，將生物監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)當(dāng)中。隨著我國(guó)生物工程技術(shù)的快速更新，筆者認(rèn)為其在環(huán)境保護(hù)中的作用將會(huì)日益彰顯，將會(huì)有效改善人類(lèi)生活質(zhì)量，創(chuàng)建人類(lèi)宜居環(huán)境。

3.5實(shí)現(xiàn)煤與石油的脫硫

我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)與人類(lèi)日常生活都會(huì)消耗大量的煤，但煤在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫，造成空氣污染。如果利用微生物技術(shù)去除煤中的硫元素，則可以在煤燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生有害氣體。當(dāng)前日本已經(jīng)利用氧化亞鐵硫桿菌技術(shù)去除了煤中的硫元素。在去除煤中的硫元素時(shí)，為了將煤與黃鐵礦分離可以應(yīng)用微生物脫硫技術(shù)與浮選工藝，有效保護(hù)了空氣質(zhì)量。在石油脫硫過(guò)程中也可以應(yīng)用微生物技術(shù)，筆者認(rèn)為大力發(fā)展微生物脫硫技術(shù)與高活性脫硫菌種將會(huì)在將來(lái)得到有效推廣，將會(huì)有效改變煤燃燒產(chǎn)生大量二氧化硫的現(xiàn)象。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，生物工程技術(shù)是大量學(xué)科技術(shù)的融合體，在環(huán)境保護(hù)當(dāng)中引入生物工程技術(shù)可以有效保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境，是一種保護(hù)環(huán)境的新型手段。當(dāng)前在應(yīng)用生物工程技術(shù)的基礎(chǔ)上可以解決化肥污染、取代化學(xué)農(nóng)藥、實(shí)現(xiàn)生物品種改良、開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多問(wèn)題，可以有效治理環(huán)境污染現(xiàn)象，還人類(lèi)一個(gè)晴朗的天空，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。

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作者:李霂桐 單位:天津市新華中學(xué)