第一篇：《環境生物技術論文》

摘 要：城市的發展影響和帶動著周邊村鎮的發展，建設社會主義新農村成為是我國現代化進程中的重大歷史任務。新農村建設就是建設社會主義現代化的具有可持續發展的和諧農村。以村莊整治為切入點，以改善農村生產生活條件為起點，逐步將新農村建設全面推開，是我市郊區農村建設與發展的實際要求。新農村建設對于實現社會經濟的全面、協調和可持續發展，具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。關鍵字：新農村；城市化；鄉村景觀；新農村建設

一、城市與新農村

城市是一定地區的經濟、政治和文化中心。城市的行政概念，在我國是指按國家行政建制設立的直轄市、市和建制鎮。國家要求縣人民政府所在地的縣城均設建制鎮。鄉村分為集鎮和村莊，集鎮是鄉人民政府所在地。鎮是在我國的行政區劃中，鎮是建制鎮的簡稱。我國的鎮是包括縣人民政府所在地的建制鎮和縣以下的建制鎮。城鎮發展的均衡性，強調城市、農村、大城鎮、小城鎮都能協調發展。

城市化是指人類生產和生活方式由鄉村型向城市型轉化的歷史過程，表現為鄉村人口向城市人口轉化以及城市不斷發展和完善的過程。又稱城鎮化、都市化。隨著城市開發與擴展, 周邊村鎮迅速實現城市化。資料顯示：改革開放以來我國的城市數量增長了4倍多，城市面積也拓展了4倍，目前，中國城市數量近700座，城市化率已達到34.9%[1]。2006年2月21日，中央以“一號文件”的形式發布了《國務院關于推進社會主義新農村建設的若干意見》，把建設社會主義新農村作為中國現代化進程中的重大歷史任務。文件強調，推進新農村建設要注重實效，不搞形式主義；要加強村莊規劃和人居環境治理；村莊治理要突出鄉村特色，保護有歷史文化價值的古村落和古民宅；本著節約原則，充分立足現有基礎進行房屋和設施改造，防止大拆大建，防止加重農民負擔，扎實穩步地推進村莊治理。

二、新農村城鎮化建設

城市有城市的歷史與功能，所以形成城市的肌理和布局方式，鄉村有鄉村的歷史與功能，因此形成鄉村的布局模式，同樣是鮮活的、富有生命力的。在新農村建設中，我們不能照搬城市的建筑形式、街道布局、河道處理方式，防止出現類似城市的美化運動。長期從事城市與國土及景觀規劃的北京大學教授俞孔堅，從1997年就呼吁在城市化和城鎮建設中應避免形式主義的“城市化妝”行為，專門輯文呼吁“警惕暴發戶意識下城市美化運動”。在前不久的中國二十一世紀城鎮化發展戰略論壇上，俞孔堅提醒人們：社會主義新農村建設很可能被部分急于追求政績的鄉鎮干部簡單理解為“寬馬路，大洋房”，這可能給五千年的中國鄉村大地的生態和鄉土遺產景觀帶來不可逆的“破壞性建設”。[2]我們的目標應該是把城市建成生態化、人性化的宜居城市，而不是把鄉村建成城市。城鎮內有完善的商業、文化、教育設施，便利的、合理的基礎設施和公共設施的配置有效的提高了資源的利用率。完善的醫療衛生、教育體系、勞動保障等都可以有效的惠及每一位農民，從而大幅度的提高農民的生活水平、就業能力以及人口素質。讓一切最生動活潑的城市生活的優點和美麗、愉快的鄉村環境和諧的組合在一起,實現城鄉一體化。

三、新農村旅游與休閑產業和園林景觀

隨著人們生活方式的不斷變化，農業從第一產業向第三產業延伸，于是就開

始發展觀光農業和休閑農業。目前依托農業資源發展起來的農業旅游與休閑產業的范圍相當廣泛，并且呈現多元化發展。一些諸如“農家樂”的新的旅游區相繼出現，主題主要有鄉村花園、鄉村民宿、觀光農園、休閑農場和市民農園、教育農園、休閑牧場等幾種類型。歷經多年的發展，這些以農業旅游為主導的休閑產業類型取得了明顯成效，在旅游、教育、環保、醫療、經濟、社會等方面發揮了重要作用，農業旅游與休閑產業將成為發展前景良好的新興產業之一。

3.1新農村建設的生態系統

在鄉村里，有限的資源，特別是土地和水、林地資源，幾千年不斷的開墾，使中國土地生態異常脆弱，自然災害頻繁。歷史上，因自然災害而流離失所的鄉民往往是社會不安定因素，而城鎮化對土地的侵占又將使這種人地關系矛盾更加突出。在中國廣大鄉村，在漫長的人地共生體的互動和演化過程中，生態安全格局往往和鄉土文化遺產景觀相疊加而存在，如村落背后的“龍山”，村落前面和邊上的“風水池”和“水口”，都是關鍵的生態景觀，也是村落民間信仰的重要依托，因而往往得到時代村民的保護。所謂生態安全格局，是指對維護生態過程的健康和安全具有關鍵意義的景觀元素、空間位置和聯系，包括連續完整的山水格局、濕地系統、河流水系的自然形態、綠道體系，以及中國過去已經建立的防護林體系等等。[3]它是一個多層次的、連續完整的網絡。中國鄉村的山水格局、生態景觀、鄉土文化遺產和草根信仰體系，是中國鄉土聚落“天地—人—神”和諧的基礎。

3.2新農村鄉村景觀

不僅具有樸素的自然美，而且它和人們平凡的生活保持著最為直接和緊密的聯系。根據鄉村的功能要求、景觀要求和經濟條件，創造出優美的極具特色的鄉村景觀藝術形象，無疑是新農村建設中不可或缺的重要組成部分，也將為我國大地增添一道亮麗的色彩。鄉村景觀是具有特定景觀行為、形態、內涵和過程的景觀類型，是聚落形態由分散的農舍到提供生產和生活服務功能的集鎮代表的地區，是土地利用以粗放型為特征、人口密度較小，具有明顯田園特征的景觀區域。根據多學科的綜合觀點，從空間分布和時間演進的角度上，鄉村景觀是一種格局，是歷史過程中不同文化時期人類對于自然環境干擾的記錄，一方面反映著現階段人類對環境的干擾，另一方面其年代久遠，也是人類景觀中最具歷史價值的遺產。景觀包括農業為主的生產景觀和粗放的土地利用景觀以及特有的田園文化特征和田園生活方式。因此，鄉村景觀建設是一個長期的過程，需要分層次、分類型、分階段逐步。[4]

3.3新農村旅游景觀建設

隨著城市化發展快，城市人口增多，交通擁擠，環境污染，城市人很希望到郊區農村觀光旅游，這為發展城郊觀光休閑農業提供了市場需求。我們應抓住城市這個目標市場，積極發展現代都市型的農業旅游和休閑產業。用經營文化、經營社區的理念來開發建設我們的農業旅游景點理應成為我們工作的重要部分。因為開展農業旅游可以減少農產品中間流通環節，有高附加產值，并可帶動農產品銷售、餐飲住宿、休閑購物、觀光度假及其他旅游活動(如垂釣、農家樂)的發展而產生乘數效應。應大力加強農業旅游與休閑產業設施的建設與發展，這是立足城郊資源優勢，調整農業、農村產業結構的重要基礎步驟之一。國家農業部門應

重視發展農業旅游，并成立相應的管理機構，組織、規劃、研究推動大陸農業旅游的發展，為發展農村這一新型產業提供組織保證。要加強與旅游部門的合作，促進農業與旅游的結合。所以，農業部門和園區經營者應積極與旅游部門聯系，開展旅游合作，建立農業旅游網絡體系。

按照規劃先行的原則，統籌城鄉發展。規劃要尊重自然，尊重歷史傳統，根據經濟、社會、文化、生態等個方面的要求進行編制。規劃的內容要體現因地制宜的原則，延續原有鄉村特色，保護整體景觀；體現景觀生態、景觀資源化和景觀美學原則，突出重點，明確時序、適當超前。堅守鄉村文化、民族文化精神，承認差異，寬容差異，倡導個性。要研究歷史化、民族化、鄉土化、個性化等問題，對海外而言要能弘揚出中國特色，對國內而言要弘揚出地方特色和民族特色，對本地而言要弘揚出自我特色。積極發掘景觀環境中的民族文化資源，從文化個性培育的視角，要求將民族文化傳統中的優秀成分，轉化成在當代具有全球意義的文化價值資源，進而對世界文化做出獨特貢獻。民族的才是世界的，一種文化只有與時代相適應，跟上時代前進的步伐，才能是一種有生命力的文化，一種根深葉茂的文化。

3.4新農村推動經濟發展

經濟學家把社會主義新農村建設當作擴大內需、拉動經濟的機遇和策略，因此加大資金投入、進行大規模的基礎設施建設、開展農村產業化工程等等，被視為新農村建設的有效途徑；社會學家把新農村建設當作縮小城鄉差別、共享改革開放成果和建立公平、民主社會的機遇，因此呼吁鄉村體制改革、建立農民為主體的地方組織、打破城鄉二元結構；城市建設者則籍此以推進鄉村的城市化建設、以村鎮整治為重點，將城市設施擴展到農村，因此便派大量城市規劃師和工程師，帶著打破一個舊世界，創造一個新世界的豪邁與**，把一個個美麗的藍圖強加給廣大鄉村，大到土地利用規劃和山河整治，小到農民房的設計，等等。各種視角的討論可謂多如牛毛，其中不乏真知灼見。[5]2006年全國旅游主題為“2006中國鄉村游”、宣傳口號為“新農村、新旅游、新體驗、新風尚”。開發建設新農村游、農家游，農業的生態保護、農業的休閑旅游，對于城鄉統籌發展、社會主義新農村建設來說，具有重要意義。

結語

社會主義新農村建設，是我國現代化進程中的重大歷史任務。在對其進行景觀設計時，保護好村落的生態環境、傳承歷史文化、維護草根信仰體系，建立一個充滿活力的和諧社會，是新農村建設規劃的出發點和歸宿。舊的村落不應被徹底鏟平，也不應完全被城市化，而是通過一定的景觀格局來使村落的生態、歷史、文化和社會的生命過程得以延續和再生。

參考文獻：

[1]《中國科技財富》2004年11期 訪中國城市經濟學會副會長劉維新文《中小城市房地產發展破題》

[2]《科學時報》2006.3.29 俞孔堅 “警惕和防止“新農村”名義下的破壞性建設——關于保護和鞏固和諧社會根基的兩個建議”

[3]《城市規劃學刊》 2006(05):38-45 俞孔堅 李迪華 韓西麗 欒博 “新農村建設規劃與城市擴張的景觀安全格局途徑——以馬崗村為例”

[4]《建筑時報》 張建華 陳火英 “探索新農村建設背景下的鄉村景觀建設”

[5]《建筑學報》2006(10):39-43 俞孔堅 “生存的藝術：

第二篇：環境生物技術論文

廢水生物處理新技術的理論與應用

唐耿蘭

摘要：針對我國目前生態環境狀況，對廢水生物處理技術近年來的發展進步、功能作用及特性進行了分析。

關鍵詞：廢水生物處理、污染控制技術、城市廢水處理廠、生物處理技術價及闡釋。

引言：隨著經濟社會的不斷發展，各地廢水處理工作不斷迅速有效地開展，污水處理廠數目明顯增加。城市污水處理廠作為解決城市水污染最基本的途徑，是保護城市生態環境，治理河流污染的必要舉措。本文針對廢水處理問題，介紹了廢水生物處理新技術。

廢水生物處理技術已有一百多年的歷史，其理論和實用技術在此一百多年間也不斷發展和進步，并得到廣泛應用，對控制水污染和改善水體水質起到了重要作用。而從全世界范圍看，水污染至今還沒有得到有效控制，特別是在廣大的發展中國家。在我國，水污染依然嚴重，水環境與水生生態狀況仍十分嚴峻，近年來我國城市廢水處理廠建設進入了一個新的高速發展時期，對廢水處理新技術的要求日益增長。廣大環境保護科技工作者非常需要一部系統全面、反映廢水處理技術現狀和發展的著作。

一、廢水生物處理新技術：

廢水生物處理是用生物學的方法處理廢水的總稱，是現代廢水處理應用中最廣泛的方法之一，主要借助微生物的分解作用把廢水中有機物轉化為簡單的無機物，使廢水得到凈化。按對氧氣需求情況，廢水生物處理可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。

厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸，甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等，如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產氧等）為廢水中好氧微生物提供活動能源，促進好氧微生物的分解活動，使廢水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、廢水灌溉、氧化塘，等等。

生物污水處理是用生物學的方法處理污水的總稱，是現代污水處理應用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物，使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸，甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等，如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產氧等）為污水中好氧微生物提供活動能源，促進好氧微生物的分解活動，使污水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好，費用低，技術較簡單，應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時，就要用生物的方法作進一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點，滿足其要求條件；污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大，冬季一般效果較差。

二、生物轉盤

生物轉盤工藝是廢水生物處理新工藝的一種。

廢水生物處理新技術之生物膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統稱，主要用于去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物，因微生

物群體沿固體表面生長成粘膜狀，故名。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化廢水的目的。

生物膜法具有以下特點：一是對水量、水質、水溫變動適應性強；二是處理效果好并具良好硝化功能；三是污泥量小（約為活性污泥法的3/4）且易于固液分離；四是動力費用省。用廢水生物處理新技術生物膜法處理廢水的構筑物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。

生物轉盤作為一種好氧處理廢水的生物反應器，可以說是隨著塑料的普及而出現的。反應器由水槽和一組圓盤構成：數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤用軸貫串，平放在一個斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤徑一般不超過4米,槽徑約大幾厘米，有電動機和減速裝置轉動盤軸，轉速1.5～3轉/分左右，決定于盤徑，盤的周邊線速度在15米/分左右。廢水從槽的一端流向另一端，盤軸高出水面，盤面約40%浸在水中，約60%暴露在空氣中。盤軸轉動時,盤面交替與廢水和空氣接觸。盤面為微生物生長形成的膜狀物所覆蓋，生物膜交替地與廢水和空氣充分接觸，不斷地取得污染物和氧氣，凈化廢水。膜和盤面之間因轉動而產生切應力，隨著膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜從盤面脫落，隨水流走。生物轉盤一般用于水量不大時。同生物濾池相比，生物轉盤法中廢水和生物膜的接觸時間比較長，而且有一定的可控性。水槽常分段，轉盤常分組，既可防止短流，又有助于負荷率和出水水質的提高，因負荷率是逐級下降的。生物轉盤如果產生

臭味，可以加蓋。

三、生物轉盤應用實例

廢水生物處理新工藝中一體化廢水處理裝置一體化廢水處理裝置，是一種以旋轉生物處理單元——生物轉盤為核心的高效廢水處理裝置。整個裝置分為以下幾個處理單元：

1、初沉池 廢水通過提升泵將調節池廢水提升至SW裝置內，首先進入初沉池，初沉池采用斜板沉淀池，在重力作用下，利用淺層沉降原理，使廢水中大部分懸浮物和無機顆粒物沉降下來，同時也可夾帶去除一部分有機物。為了便于隨時提取某塊斜板以清理所附載的難以滑落的污泥，裝置采用了活動斜板。初沉池底部與缺氧區隔開，避免缺氧池混合液的攪動，影響初沉池的沉淀效果，初沉池的污泥定期由抽糞車清除。

2、缺氧池 缺氧池位于生物轉盤殼體和外部箱體間的夾層內，在此空間內，初沉池的來水與經水力提升轉子提升的回流硝化液以及二沉池的回流污泥在此混合，并經潛水攪拌機充分混合，完成反硝化過程，硝態氮在反硝化菌的作用下最終形成氮氣，從水中逸出，最終達到脫氮的目的。

3、旋轉生物處理單元—生物轉盤 夾層缺氧池經脫氮的出水自流至旋轉生物處理單元。旋轉生物處理單元是裝置的核心部分，采用了獨特的復合生化技術，能在低能耗條件下高效降解污染物。整個旋轉生物處理單元由三級生物反應器組成，每個生物反應器由一個生物轉子和一個生化槽組成，每個生物轉子內部由多級生物葉輪構成，每個生物葉輪上設置了大量地螺旋狀的生物葉片。在傳動裝置的驅動下，三個生物轉子同步旋轉，空氣（氧氣）通過生物轉子端面的氣水孔進入，與廢水混合，經氧氣、廢水、微生物三相接觸和傳質，實現含碳有機物的降

解和含氮有機物的硝化過程。同時，旋轉的生物葉片被廢水沖刷，老化的生物膜脫落，新的生物膜形成，從而達到生物系統不斷更新的過程。硝化后的廢水經水力轉子提升至中間分配水槽，分配水槽由堰門控制著去往沉淀池和缺氧池廢水流量。

4、二沉池 二沉池采用斜板沉淀池，在重力作用下，利用淺層沉降原理，將旋轉生物處理單元的出水中含有大量脫落老化的生物膜沉淀，澄清后的處理出水進入下一個單元。沉淀的污泥一部分通過回流污泥泵進入缺氧池，另一部作為剩余污泥有抽糞車定期外運。

四．城市生活污水處理技術的新發展：

1.新的處理工藝開發研究的主要目標

進一步提高出水水質：降低懸浮物，降解富營養物，去除生物難降解物減少其它，溶解性無機物含量改善衛生指標，降低在相同處理能力和效果時的處理費用，減少占地面積，提高處理能力。

2.活性污泥法－膜分離處理技術

在膜分離技術中，膜就相當于普通濾池中的濾料，它可以讓混合液中的一部分組分順暢通過，讓其余組分不能通過，從而達到分離混合液的目的。膜的分類及分離特征：

微濾：細菌、原生動物；

超濾：乳化劑、病毒；

納米過濾：腐殖酸、酶、活性劑/顏料；

反滲透：溶解鹽

城市生活污水處理中主要采用：微濾、超濾，工業廢水處理：納米過濾、反滲透

五．污水好氧微生物處理新工藝

廢水經格柵去除雜物后,用潛污泵抽至斜板沉淀池,同時加入去磷劑,出水自流進入曝氣生物濾池,DO控制在3~5 mg/l,出水進入清水池后再進入消毒池,二氧化氯加入量為30 g/M3廢水,停留時間1.5 h。曝氣生物濾池12~24小時進行反沖洗一次,反沖洗出水再返回調節池、斜板沉淀池每天排泥一次,排入污泥沉淀池,其上清液進入調節池,剩余污泥定期消毒后環衛清污車運走。經處理后水質達到(GB8978-1996)一級排放標準。以曝氣生物濾池為主工藝處理醫院污水,工藝可靠、出水穩定,但必須按嚴格的管理程序、即質量測試、操作設備、工藝技術管理環節,同時設備必須一年進行一次大修,處理后水質穩定達標排放是可行的。

活性污泥降解污水中有機物的過程：

活性污泥在曝氣過程中，對有機物的降解（去除）過程可分為兩個階段，吸附階段和穩定階段。在吸附階段，主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的粘性物質所致。在穩定階段，主要是轉移到活性污泥上的有機物為微生物所利用。當污水中的有機物處于懸浮狀態和膠態時，吸附階段很短，一般在15～45min左右，而穩定階段較長。

結論：城市廢水處理新技術的不斷涌現，為城市污水處理提供了更過的選擇空間。同時也使得我國污水處理技術正在向著國際化的標準邁進。通過新技術的應用及人們對日常生活中無磷清潔用品的廣泛使用，減少有害污水的產生，為我國環境保護打下堅實的基礎。

參考文獻：《現代廢水處理新技術》、《污水好氧處理新工藝》、《污水厭氧處理新工藝》、《城市廢水處理技術》

第三篇：環境生物技術

一、名詞解釋

1.生化需氧量（BOD，biochemical oxygen demand）：“生物化學需氧量”的簡稱。是指在一

定期間內，微生物分解一定體積水中的某些可被氧化物質，特別是有機物質所消耗的溶解氧的數量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有機污染物含量的一個綜合指標。BOD越大，表示水體中有機物越多，污染越嚴重。如果進行生物氧化的時間為五天就稱為五日生化需氧量（BOD5），相應地還有BOD10、BOD20。

2.化學需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消

耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

3.污泥負荷率：有機物與微生物之比稱污泥負荷率(F:M)。它影響過程的代謝深度和污泥的沉降性能，也影響運行的穩定性和基建費用。污泥負荷率低些，過程的運行比較容易，處理效率比較穩定，剩余污泥量比較少，但基本建設和運行費用一般要高些。普通活性污泥法的負荷率常在0.15～0.3公斤BOD5/公斤污泥之間。

4.容積負荷：volume loading 每立方米池容積每日負擔的有機物量，一般指單位時間

負擔的五日生化需氧量公斤數（曝氣池，生物接觸氧化池和生物濾池）或揮發性懸浮固體公斤數（污泥消化池）。其計量單位通常以kg/(m3·d)表示。

5.廢水厭氧生物處理：在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，降解廢水中的有機物，使

其轉化成甲烷和二氧化碳等物質，達到污水進化的過程。

6.生物表面活性劑：是微生物或植物在一定條件下培養時，在其代謝過程中分泌出的具有

一定表面活性的代謝產物，能顯著改變特別是降低液體表面張力或兩相間界面張力的物質，如糖脂?多糖脂?脂肽或中性類脂衍生物等

7.生物修復：是指利用生物特別是微生物催化降解有機污染物，從而修復被污染環境或消

除環境中污染物的一個受控或自發進行的過程。

8.生物農藥：又稱天然農藥，利用生物體本身或由生物體產生的生理活性物質作為殺蟲劑

或除草劑，對特定的病蟲害產生作用的安全性能高的新農藥。

9.農用抗生素：是指由微生物發酵產生、具有農藥功能、用于農業上防治病蟲草鼠等

有害生物的次生代謝產物。放線菌、真菌、細菌等微生物均能產生農用抗生素，其中放線菌產生的農用抗生素最多。

10.內碳源：活性污泥中微生物死亡后自溶后釋放的含碳有機物，也稱二次性基質。

11.馴化：這里特指活性污泥的馴化，是定向選育微生物的方法與過程，通過人工措施使微生物逐步適應某種特定條件，最后獲得具有較高耐力和代謝活性好的菌株。

二、簡答

1.環境生物技術的基本概念、研究內容？

答：環境生物技術是一門由現代生物技術與環境工程相結合的新興交叉學科，是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生的生產工藝，或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統。其研究內容：分為三個層次，第一層次是以基因工程為主導的現代環境生物技術，第二層次是以廢物的生物處理的傳統環境生物技術，第三次是以氧化糖、人工濕地和農業生態地為主的傳統環境生物技術。

2.活性污泥性能指標有哪些？

答：（1）MLSS（Mixed Liquid Suspanded Solid）指1L曝氣池混合液中所含懸浮固體干重，它是衡量反應器中活性污泥數量多少的指標。它包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機物（Mi）和無機物（Mii）。

（2）、MLVSS（Mixed Liquid Volatile Suspanded Solid）指1L曝氣池混合液中所含揮發性懸浮固體含量，它只包括微生物菌體（Ma）、微生物自生氧化產物（Me）、吸附在污泥絮體上不能被微生物所降解的有機物（Mi），不包括無機物（Mii）。所以MLVSS能比較確切地反映反應器中微生物的數量。

（3）、SV% 污泥沉降比，曝氣池混合液在量筒中靜止30min后，污泥所占體積與原混合液體積的比值。

（4）、SVI 污泥體積指數，指曝氣池混合液經30min靜止沉降后1g干污泥所占的體積，單位為ml/g。

（5）、SDI 即污泥密度指數，指100ml混合液靜止30min后所含活性污泥的g數。單位為g/ml。

（6）、污泥負荷 ：污泥負荷是反應器設計和運行的一個重要參數，它指單位活性污泥所能去除的五日生化需氧量，單位是kgBOD5/kgMLSS。

3.什么是絲狀線膨脹？引起絲狀線膨脹的原因及其預防措施？

答：活性污泥處理中，絲狀細菌及其他絲狀微生物異常地大量增殖，造成最終沉定池中污泥幾乎不沉淀的異常現象稱為絲狀線膨脹。原因：（1）偏酸環境：偏酸易于絲狀菌生長繁殖；

（2）供氧不足；（3）水溫偏高；（4）碳氮比失衡。

預防措施：(1)強化曝氣；(2)調整負荷；(3)分段注水；(4)投加含氮化合物；(5)投加石灰和消化污泥；(6)稀釋流入污水；(7)如碳水化合物增多，要調查廢水的來源；(8)有毒廢水進入系統時，應進行預處理；(9)接種活性污泥。

4.什么是厭氧生物處理、好氧生物處理？兩者之間的比較。

答：廢水厭氧生物處理：在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，降解廢水中的有機物，使其轉化成甲烷和二氧化碳等物質，達到污水進化的過程。

好氧生物處理：利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的處理方法。

兩者之間的比較：

(1)好氧生物處理的反應速度較快，所需的反應時間較短，故處理構筑物容積較小。且處理過程中散發的臭氣較少。厭氧生物處理缺點是反應速度較慢，反應時間較長，處理構筑物容積大等。

（2）廢水厭氧生物處理過程不需另加氧源，故運行費用低。此外，它還具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等優點。好氧生物處理過程需通氧，費用較高。

（3）好氧生物處理較厭氧生物處理負荷較低。

（4）兩者作用的微生物不同：好氧處理為好氧微生物，厭氧處理為厭氧生物。

5．厭氧生物轉盤的工藝特點？

答：工藝特點，書上P180.6.生物膜法中，生物膜載體的條件？

答：(1)生物膜載體要易流化不易流失；（2）要易于掛膜且無害；（3）可以提供較大的比表面積以增加生物附著量；（4）價格低廉且易就地取材；（5）生物相容性好，粒度及孔徑適中，可以偶聯足夠的生物分子；（6）機械強度大，性質穩定，使用壽命長。

7.生物膜法的機理？

答：生物膜法是指廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質交換，降解廢水中有機物的方法。其作用機理：生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質交換，利用膜內微生物將有機物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內微生物不斷生長與繁殖。生物膜在載體上的生長過程是這樣的：當有機廢水或由活性污泥懸浮液培養而成的接種液流過載體時，水中的懸浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有機底物而生長繁殖，逐漸在載體表面形成一層粘液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態的污染物。

8.影響活性污泥處理廢水效果的因素？

答：書上P57，營養物質、pH值、溫度、溶解氧的含量以及某些有毒物質等極大地影響著好氧生物處理系統的運行及凈化功能。

⑴營養物質 ：污水中各種營養物質的量及比例影響著微生物的生長、繁殖，從而影響好氧生物處理系統的處理效果。

⑵溶解氧的含量 ：溶解氧(即DO)是影響好氧生物處理系統運行的主要因素之一。⑶pH值

⑷污水的溫度

⑸有毒物質

9.在PHAs的生產過程中，通常采用的發酵方式有哪些？流加發酵法有哪些優勢？ 答：書P372底，P373上。

10.影響纖維素酸水解的因素？

答：書P252

11.生物表面活性劑大規模生產的條件及應用與前景？

答;書P452—P456

12.危險性化合物的微生物降解的意義？

第四篇：生物技術論文

生物芯片技術及其在環境科學方面的應用全是別人的，加點自己的

摘要：生物芯片技術是20世紀以來發展迅速且引人矚目的一個前沿領域。本文主要介紹了生物芯片技術在環境化學、環境微生物檢測以及環境醫學領域中的應用。并對生物芯片在環境領域的應用前景做出了展望。

關鍵詞：生物芯片;環境科學;

生物芯片（biochip）技術是20世紀90年代初期發展起來的一個新興的領域，自從1991年Fodor等提出DNA芯片的概念后，近年來以DNA芯片為代表的生物芯片技術得到了迅猛發展。生物芯片是融微電子學、生物學、物理學、化學、計算機科學為一體的高度交叉的新技術，其概念源于計算機芯片。它主要是指通過微加工和微電子技術在固體基質表面構建微型生物化學分析系統，以實現對生命機體的組織、細胞、蛋白質、核酸、糖類及其它生物組分進行準確、快速、高通量的檢測。生物芯片技術的本質特征是利用微電子、微機械、化學、物理及計算機，將生命科學研究中的樣品檢測、分析過程實現連續化、集成化、微型化。芯片上集成了成千上萬密集排列的分子微陣列或分析元件，能夠在短時間內分析大量的生物分子，快速準確的獲取樣品中的生物信息，檢測效率是傳統檢測手段的成百上千倍。該技術被評為1998世界十大科技進展之一。目前，生物芯片已在環境微生物檢測、環境化學及環境醫學等研究方向重顯現出獨特的優勢。

一、生物芯片的分類及其原理 常見的生物芯片主要分為三大類：即基因芯片、蛋白質芯片、芯片實驗室。

1.基因芯片（Gene chip）基因芯片又稱DNA芯片（DNA chip）。）。最初的生物芯片主要用于基因測序、基因表達圖譜的鑒定和基因突變的分析與檢測，而且隨著人類基因組計劃的逐步實施以及分子生物學的迅猛發展，基因芯片己成為生物芯片中最重要的一類。基因芯片是在基因探針的基礎上研制出的，所謂基因探針只是一段人工合成的堿基序列，在探針上連接一些可檢測的物質，根據堿基互補的原理，利用基因探針到基因混合物中識別特定基因。它將大量探針分子固定于支持物上，然后與標記的樣品進行雜交，通過檢測雜交信號的強度及分布來進行分析。

2蛋白質芯片（Protein Chip）蛋白質芯片與基因芯片的基本原理相同，但它利 用的不是堿基配對原理而是抗體與抗原結合的特異性即免疫反應來檢測。蛋白質芯片構建的簡化模型為：選擇一種固相載體能夠牢固地結合蛋白質分子（抗原或抗體），這樣形成蛋白質的微陣列，即蛋白質芯片。蛋白質芯片的檢測原理類似于抗原、抗體檢測的 ELIS法，如采用雙抗夾心的形式，通過機械點涂的方法，將多種不同的單克隆抗體點樣固定在固相介質表面（一般是膜介質）上，制備抗體蛋白芯片，并與多種抗原樣本雜交，使芯片上的抗體捕獲相應的抗原。然后再與標記的多種不同的抗體雜交，由于蛋白抗原上的多價結合表位可結合標記抗體，根據雜交信號的有無、多少便能進行定性、定量的分析。3芯片實驗室（LAB—on—a—chip）芯片實驗室是生物芯片研究領域的一個熱點，它是將傳統的樣品制備、生化反應、數據檢測三個步驟集成于一體，縮小構成芯片上的實驗室系統，是生物芯片發展的最高階段。要實現這一目標生物芯片必須以微電流平臺作為支撐，只有把樣品制備、分析和信號獲得連為整體，才能開發出生物芯片應用的最大潛力。目前，利用芯片縮微實驗室已成功地將樣品分離、DNA提取、PCR反應、DNA雜交檢測這幾個離散步驟在一個或幾個芯片構成的密閉系統中完成。由于芯片可以做成十分微小的形狀，所以便于攜帶，檢測分析所需樣品少，節約了大量試劑和人工。同時芯片可以 進行大規模生產，成本可以降到很低，用于各種分析 的芯片就可以做成一次性使用，避免了樣品污染和交叉污染。芯片實驗室是未來生物芯片的發展方向。

二、生物芯片在環境科學研究中的應用

生物芯片是近幾年發展起來的一個新興和熱點領域，在國外研究和應用較多，我國在此方面的研究尚處于起步階段，且主要應用于醫藥領域，在環境科學領域的應用和研究較少。但其高通量、檢測快的特點，使其在環境領域有著廣泛的應用前景。現今，生物芯片已在環境化學、環境生物學、環境毒理學、環境醫學及分子生態學等研究領域中有了應用實例。

1、生物芯片在環境化學中應用

生物芯片在環境化學中的一個重要應用領域是分析和監測環境中的污染物。環境化學污染物主要包括有機化學性污染物和無機污染物。生物芯片設計集成化，從而簡化了分析過程，使檢測速度加快，因此在環境監測中有很好的應用和發展前景。目前，在環境化學領域中得到應用的有毛細管電泳芯片、微反應芯片等。Wang等將毛細管電泳芯片與厚膜電流檢測器集成在一起（緩沖液為MES(20mol/L，PH＝5.0），分離管道長度為72mm，分離電壓為2000V）。使用此方法，可在140S內從摻入有機磷神經毒物的河水中分離檢測出磷、甲基對硫磷、殺螟硫磷和乙基對硫磷。這些結果顯示毛細管電泳芯片有可用于現場檢測的快速檢 查。Backer等［6JN用基于氧化錫的微反應芯片實現了對空氣中CO、NO和NO2氣體的測量。

2、生物芯片在環境微生物檢測方面中的應用

微生物廣泛存在于環境中，其密度及多樣性是反應環境質量的重要指標之一，因此，對環境微生物進行檢測具有十分重要的意義。隨著分子生物學的不斷發展，人們可以在分子水平上構建細菌的進化樹并以此為依據對其進行分類。基因組水平的DNA雜交技術成為菌種鑒定的里程碑，利用16SrRNA的高度保守性，人們可以通過6SrRNA的序列分析來對細菌進行分類。通過該方法研究環境中微生物的組成、數量及其變化，可以了解生物群落的結構與其功能及生物地球化學活動的關系。Guschin等利用寡核苷酸微陣列芯片對硝化細菌進行了分類，芯片上固化的寡核苷酸與16SrRNA序列完全互補，并通過改變探針的微陣濃度和多顏色檢測來進行定量分析。2008年，Victor Parror等利用包含200個抗體的微陣列生物芯片，并結合免疫解析的方法尋找通用微生物標記物以進行環境檢測，其檢測限為:0.2ng/ml蛋白質和10·4—10·5個細胞/ml，并成功地在全球范圍內極端環境樣品中檢測到了生物大分子物質。

3、生物芯片在環境醫學中的應用

環境醫學是研究環境與人群健康的關系，特別是研究環境污染對人群健康的有害影響及其預防的一門科學。如今，生物芯片技術已在環境流行病學、職業病研究和環境醫學監測等領域得到了應用。①應用于環境流行病學： 周琦等以SARS冠狀病毒TOR2株序列為設計標準，研制出用于檢測SARS病毒的全基因芯片，芯片探針長度為70nt，相鄰探針序列重復25nt，共660條病毒探針，覆蓋了SARS冠狀病毒的全部序列，應用該基因芯片對病人、出人境食品、動植物及其產品進行檢測，結果表明基因芯片技術檢測SARS冠狀病毒靈敏度 高、特異性強，而且準確、快速。吳海等以HBV、HVC高度保守的片段為探針成功制作了乙、丙型肝炎病毒雙檢基因芯片，可望應用于臨床。趙偉等PCR產物用點樣儀點于玻片介質上，制成芯片，檢測４０例乙肝患者血清的乙肝病毒，準確率達８０％

②用于對公害病和職業病的研究:NIEHs已經開始環境基因組目標的研究以確定包括在環境疾病中的200個基因共同的序列多態性。NIEHs對暴露到PAHs和其他污染物環境中的波蘭煤炭爐工人的血液、淋巴系統基因表達進行了研究。這種研究一個重要的考慮是基因表達可以被其他因素影響，如食物、健康狀況、個人習慣等，減少這些因素的影響必須完成大量處理樣品與對照樣品的比較。一個新的領域基因毒理學正在發展起來，研究基因差異與毒物易感性的關系，在人類對疾病易感性個體變化的認識上基因毒理學將產生巨大推動作用 ③應用于環境醫學監測: 孟紫強等探討了SO的分子毒作用機制，通過采用Affmetrix公司的大鼠基因表達譜芯片（RAE230A）研究了短期動態吸人SO的大鼠肺組織基因表達譜的變化，并揭示了高濃度SO短期暴露對基因表達的影響。楊磊等用基因芯片分析急慢性砷染毒時人正常肝細胞（Ｌ--02細胞）基因表達譜的變化，得出了長期染砷后與腫瘤發生及氧化還原有關的基因表達量升高的結。

三、環境芯片的在環境科學領域應用前景展望

生物芯片技術是21世紀的朝陽產業，有很好的發展前景。它克服了傳統生物學技術操作繁雜、自動化程度低，檢測效率低等不足，充分利用了生物科學、信息學等當今前沿領域的研究成果，現在已越來越廣泛的被應用到多個領域中。環境科學研究的主要是環境中的物質，尤其是人類活動產生的污染物，及其在環境中的產生、遷移轉變、歸宿等過程和運動規律，因此，將生物芯片技術引入環境科學研究中有重大意義。生物芯片高信息量、快速、微型化、自動化、成本低、污染少、用途廣等優點，很適應環境學研究中的技術需求，使其在環境科學領域有很好的應用前景。雖然生物芯片技術在環境領域的應用實例還較少，且其自身還有許多問題亟待解決（如提高芯片的特異性、簡化樣品制備和標記操作程序、增加信號檢測的靈敏度等等），但隨著技術的發展與完善，生物芯片技術必將會越來越廣泛的應用到環境科學研究的各個領域，給２１世紀人類對環境的保護和治理帶來一場“革命”。

［參考文獻］

［1］ 陳忠斌．（生物芯片技術）．北京：化學工業出版社，2005 ［2］ 李瑤．（基因芯片技術——解碼生命），化學工業出版社，2004 ［3］ 曲媛媛/魏利.(微生物非培養技術原理與應用)，科學出版社，2009

第五篇：環境與生物技術

現代生物技術在環境保護中的應用

摘要：日益嚴重的環境污染問題成為制約經濟和社會發展的重要障礙。隨著環境生物技術的迅猛發展，生物技術在治理環境污染中的應用也越來越廣泛。文章重點介紹了生物技術在環境污染治理中的應用。

關鍵詞：現代生物技術生態環境環境保護

現代生物技術是指以DNA技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱。自20世紀80年代以來，生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。目前，現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，且隨著日益突出的環境問題，其在治理污染、環境生物監測、工業清潔生產、工業廢棄物、城市生活垃圾的處理、有毒有害物質的無害化處理等方面發揮著重要的作用。嚴格的說，環境生物技術指的是直接或間接利用生物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生的生產工藝，或者能夠認識環境過程、高效凈化環境污染、同時又生產有用物質的工程技術。由于其在處理環境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展，為從根本上解決環境問題提供了無限的希望。在改良環境中沒有其他技術所可代替和比擬的。為此，本文將主要談談現代生物技術在環境保護中的應用。

一、現代生物技術在環境治理上的特點

（1）生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環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。

（2）利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。

所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

二、現代生物技術在環境保護中的應用

生物處理技術概述

生物處理就是在設計的工程設施內，利用生物降解與與轉化作用去除水、廢水、固體廢棄物、廢氣等介質的污染物質。利用生物處理技術進行污染物的無害化處理已有近百年的歷史。盡管生物處理已有很長的歷史，但隨著生物技術的發展、污染問題的發展、工程技術的進步，新的和改良的生物處理工藝仍不斷涌現，大大拓展了生物處理的應用領域。

環境生物技術中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法，通常被稱為

生化處理方法或生物降解法，以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術等

1、生物處理在在水污染治理中的基本原理。

好氧處理技術好氧降解技術包括活性污泥法和生物膜法。

（1）活性污泥法活性污泥法是最傳統的好氧生物處理技術。活性污泥是指微生物利用廢水中的有機物生長與繁殖而形成的絮凝體。活性污泥法的工作原理是：在廢水中通過曝氣供氧，促進微生物生長形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能來凈化廢水中的有機污染物。處理過程中，有機降解是依賴活性污泥的吸附與氧化分解能力，而泥水分離則是利用活性污泥的凝聚和沉降性能。活性污泥法中兩項最基本的技術措施是：通過曝氣來提高反應器水體中溶解氧的水平；通過污泥回流來保證反應器中的生物量與活性。

（2）生物膜法生物膜法是在處理污水的反應器中添加介質（填料）作為微生物附著的載體。在分解有機污染物的過程中，微生物在介質表面生長繁殖，逐步形成粘液狀的膜，然后利用固著在介質表面的這種微生物膜來凈化污水。在分解有機污染物的過程中，膜逐步增厚，形成表層好氧、內層兼氧和厭氧的微生態環境，因此生物膜法具有一定的厭氧降解功能。生物膜法具有無需污泥回流、膜的生物活性高、反應穩定等優點。

厭氧處理技術自20世紀70年代起，就有一大批類似好氧降解的厭氧反應器被研制和開發出來，如厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）、厭氧內循環反應器（IC）、厭氧折流板式反應器（ABR）和厭氧序列式反應器（ASBR）等。厭氧技術的應用范圍已擴展到高、中、低濃度的多類有機廢水和生活污水的處理，其特點是廢水處理和能源回收相結合，但出水水質難以達到直接排放的要求。

2、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用

利用生物技術處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農業廢棄物，主要方法是衛生填埋、堆肥和發酵沼氣。

衛生填埋

衛生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛生填埋場，填埋場下層應有不透水的自然隔水基質或人工隔水層，在填埋場設置排氣口和監測系統，每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤，并通過科學管理來恢復地貌和維護生態平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛生填埋還可產生沼氣。堆肥

堆肥是固體基質在有效的低溫條件下的發酵過程，適用于生活垃圾的處理。其基本步驟是：廢棄物—預處理—堆肥—后處理—存放。對堆肥處理器進行足夠的通氣是堆肥成功的關鍵。該技術安全性高，成本低廉。

發酵產生沼氣

主要利用畜禽糞便、農作物秸稈、生活污水等。其原理是微生物厭氧發酵使有機質降解，產生沼氣，此法在農村有著廣闊的發展前景，沼氣不但可用作照明和燃料，還可建成以沼氣工程為紐帶的“豬、沼、果”生態農場等生態農業模式。

3、生物技術在在廢氣及大氣污染治理中的應用

在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術控制和處理廢氣，將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質，從而凈化空氣，是一項空氣污染控制的新技術。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

生物過濾法生物濾池內部填充活性填料，廢氣經加壓預濕后從底部進入生物濾池，氣體中的無機污染物、有機污染物或惡臭物質與填料上附著生成的生物膜（微生物）接觸，被生物膜吸收，最終被降解為水和二氧化碳或其它成分，處理過的氣體從生物濾池的頂部排出。該方法的特點是設備少、操作簡單、不需外加營養物、投資運行費用低、去除效率高，但反應條件較難控制、占地面積較大。生物洗滌法生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段，通常由一個裝有填料的洗滌器（吸收設備）和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器（再生反應器）構成廢氣從吸收設備底部進入，向上流動，與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸，經傳質過程進入液相，再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解，凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入，通入空氣充氧，廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程，再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋，吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞，但設備較多，需外加營養，成本較高，對溶解度小的化合物難以處理。生物滴濾法生物滴濾法是在生物吸收法基礎上進行的改進，集合了生物過濾法和生物吸收法兩種工藝的優點，生物吸收和生物降解同時發生在一個反應裝置內。滴濾池內裝有填料，填料表面被生物膜覆蓋。循環水不斷噴灑在填料上，廢氣通過滴濾池時，氣體的污染物被微生物降解。該方法的特點是只有一個反應器、操作簡單、壓降低、填料不易堵塞、污染物去除效率高，比生物過濾法能更有效地處理含鹵化合物、硫化氫或氨等廢氣。但需外加營養、運行成本較高。

植物修復植物修復技術是一種以太陽能為動力，利用植物的同化功能凈化大氣的綠色技術。由于植物的種類、群落及生態習性與功能的差異，不同的植物可在不同的時空尺度上對近地表大氣污染進行修復。主要過程是持留和去除。植物對大氣中的粉塵有阻擋、過濾和吸附作用，其滯塵量的大小與樹種、林帶寬度、草皮面積、林帶種植狀況以及氣象條件有關。植物的殺菌作用可以減輕生物性大氣污染。植物通過吸收作用、同化作用、降解、轉化以及對酸雨的中和緩沖作用等對化學性污染物具有一定的去除作用。植物修復是一項對環境友好、技術要求相對較低的修復方法，容易為社會民眾所接受，而且與傳統的修復技術相比，成本要低得多。大氣污染的植物修復理論與技術對城市園林綠化、環境規劃和生態環境建設具有一定的指導意義和應用價值。

4、生物技術在污染土壤的生物修復中的應用

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是：通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

5、在生物監測方面的應用

傳統的環境監測以化學分析，即用成熟的儀器和生物分析(如魚的毒性測試)為主，當代生物技術的發展有望增加相關的新手段，如通過測定微生物的酶和細胞基團等來監測環境的變化。目前研究較多的有生物發光菌(Bioluminescentbacterium)、氰菌(Cya2nobacteria)、鹵素呼吸菌(Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和蘭貽貝(Bluemussels)等，主要監測水

體中的有害物和海水藻類的爆發。ManBockGu和 Ge2unCheelGil應用生物發光細菌開發出了兩階段多頻道毒性連續監測系統。每個頻道含有一個兩階段生物反應系統,其中含有特定的生物發光菌株。使用該系統可連續監測同一樣品和分別確定不同類型毒性。通過分析，從每個頻道獲得的資料，可得到總體毒性和各類單項毒性的數據。

三、環境生物技術的發展前景

1、微生物脫硫技術的開發

利用微生物脫去煤中的無機硫和有機硫，可控制燃煤中SO2等含硫氣體的排放。這些微生物包括硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、酸熱硫化葉菌等。日本利用氧化亞鐵硫桿菌已使H2S脫除率達99.99%，我國利用該菌對煉油廠進行干氣催化和工業廢氣脫硫，H2S脫除率分別為71.5%和46.9%。在燃煤的處理過程中，還可采用浮選與微生物脫硫技術相結合，對煤和黃鐵礦進行分離，達到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物還可將石油成分中的硫分離出來。雖然生物技術在大氣污染治理中的應用時間尚短，但其具有技術簡單成本低、安全性好、無二次污染等優點。今后，在微生物脫硫技術以及高活性脫硫菌種的研制和培養方面，配以清潔生產技術的研究，將會備受關注，也會成為解決原煤燃燒產生的SO2污染的最佳途徑。

2、水污染治理工藝的完善

廢水生物處理技術在實驗室階段已比較成熟，也已比較廣泛地應用于實際工程中。好氧與厭氧工藝相結合、生物膜法與活性污泥法相結合的廢水處理技術、無害化的生產工藝過程、高效完善的自動化體系以及構建針對難降解污染物的生物基因庫和特殊功能的微生物的培養研究是今后主要的發展方向。

3、難降解污染物的處理

基因工程是通過基因分離和重組技術，將人類需要的目的基因片段移到受體生物細胞中并表達出來，使受體生物具有該目的基因表達后顯現出來的特殊性狀，以改進生物物種。利用基因工程構建的高效菌種來處理如殺蟲劑、塑料、橡膠制品、醫療廢物、危險廢物等難降解的污染物，是現代環境生物技術發展的熱點之一。

4、生物傳感器的研制

隨著科技的進步，分子生物技術將會在開發研制生物傳感器方面發揮積極作用。生物傳感器可以滿足實施自動連續監測的需要，判斷環境污染發展的趨勢，探索污染物在環境中的遷移轉化以及降解規律，檢測污染致突變的成因，分析污染的來源，從而使生物環境污染監測更便捷、更靈敏、更全面。生物傳感器具有成本低、制作容易、使用方便、測定快速等優點。

5、與其它技術的結合環境生物技術的發展離不開相關科學技術的配合。其與相關科學技術的結合，可提高處理效率、增強處理效果。將光、聲、電與高效生物處理技術相結合，處理高濃度有毒有害難降解有機廢水，如光催化氧化－生物處理新技術、電化學高級氧化－高效生物處理技術、輻射分解－生物處理組合工藝等；采用SBR＋臭氧氧化工藝和物化氣浮－接觸氧化處理印染廢水，采用混凝－氣浮－厭氧－好氧處理苧麻廢水、油田和煉油廢水等。這些工藝、設備、電子計算機的結合正在使以環境生物技術為主的綜合治理技術向自動化、模塊化方向發展。

參考文獻：

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環

境

生

物

技

術

論

文