第一篇：環境生物技術習題總結

這三套題目是結合周少奇編的《《環境生物技術》》一書所出的練習題，答案在書中都可以找到啊。希望對大家有所幫助啊。

一、名詞解釋

1.環境生物技術

2.原核生物

3.真核生物

4.真菌

5.原生動物

6.生態學

7.生態系統的能量結構

8.基因表達

二.填空題

1.細菌為單細胞微生物，其基本形態包括（）（）（）三種。

2.球菌的大小一般以（）表示，桿菌和螺旋菌的大小一般以（）表示。

3.細菌一般進行（）繁殖，以（）方式進行。

4.放線菌的菌絲由于形態和功能不同可以分為（）（）（）。

5.酵母菌以（）方式進行無性繁殖，少數以（）進行有性繁殖。

6.藻類具有真核多數有細胞壁，其細胞壁由（）和（）組成。

7.藻類具有很強的繁殖能力，繁殖方式有（）（）（）。

8.微生物的營養類型可以分為（）（）（）（）四種。

9.微生物的氧化-還原分為三類即（）（）和）。

10.酶催化反應的特性有（）（）（）和（）。

11.生態系統的基本特點可以分為以下四個方面即（）（）（）和（）。

12.（）是生態系統中能量流動和物質循環的基礎。

13.在生態系統中，大氣中的氮進入生物體有哪四種途徑：（）（）（）和（）。

14.生態系統中能量流動是通過（）實現的。食物鏈通常可以分為（）（）（）和（）。

15.生態系統的信息傳遞有（）（）（）和（）四種。

16.生物的多樣性包括（）（）和（）。

三.判斷題

1.放線菌的最主要作用是能產生大量的、種類繁多的抗生素。（）

2.放線菌的菌絲和孢子絲都是鑒定放線菌種屬的依據。（）

3.藍細菌細胞結構近似細菌、無核膜，細胞壁有肽聚糖構成，其繁殖方式為裂殖，能

夠進行有絲分裂。（）

4.藍細菌是原核生物中唯一在其細胞質中具有膜結構的微生物。（）

5.光合細菌的光合作用與藍細菌和高等植物的光合作用完全相同。（）

6.立克次氏體、支原體、衣原體都是革蘭氏陰性。（）

7.真菌也能夠進行光合作用。（）

四 選擇題

1.近代生物技術階段的特點中，哪一個不正確。（）

a產品類型多b技術要求高c規模小d技術發展速度快

2、下列選型中，哪一個為細胞特有的結構（）

a細胞質b鞭毛c內含物d核糖體

3、下列選型中不是藍細菌細胞質中類囊體上具有光合素（）

a葉綠素ab類胡蘿卜素c藻膽素d葉綠素b4、下列原核生物中，個體最小的是（）

a衣原體b支原體c立克次氏體d細菌

一、名詞解釋

1、活性污泥

2、有機負荷率

3、COD4、BOD5、厭氧生物處理

6、好氧生物處理

二、填空題

1、活性污泥具有（）和生物活性等功能，其中生物活性是指其具有（）（）（）的能力。

2、（）是活性污泥結構和功能的中心。

3、活性污泥的主體是（），多數是（），以什么（）細菌為主。

4、活性污泥法的過程是嚴格的（）氧過程，其反應機理是（）。

5、活性污泥系統由（）()()和（）組成。

6、按照污水處理生物反應器中微生物的生長狀態，污水處理可以劃分為（）工藝和（）

工藝

7、生物膜的形成是（）（）及（）綜合作用的結果。

8、生物膜由好氧層和厭氧層組成，廢水的有機物的氧化分解主要在（）中完成。

9、厭氧微生物的培養關鍵是要為他們營造一個（）的環境。

10、培養厭氧微生物的常用方法有（）（）（）三種。

三、簡答題

1、簡述生物濾池功能的影響因素有哪些？

2、試述好氧生物處理與厭氧生物處理的基本區別及各自的適用場合。

3、什么是曝氣?曝氣的作用有哪些？

一、名詞解釋

1.氨化作用

2.硝化作用

3.反硝化作用

4.堆肥法

5.生物修復

6.生物恢復

7.植物修復

8.微生物絮凝劑

9.生物吸附

10.拮抗微生物

二、填空題

1、廢水中的氨以（）（）（）和（）四種形態存在。

2、自然界中的氮素循環主要有三條途徑即（）（）和（）。

3、氨基酸脫氮的方式有（）（）和（）。

4、垃圾堆置后，在好氧條件下，微生物作用過程分為以下三個階段：（）（）和（）。

5、堆肥中的微生物相隨溫度變化而變化，因堆置材料不同而有較大差異。再以一年生

植物殘體為主要原料的堆肥中，微生物相變化通常表現為：（）---（）---()---()-.6、有機廢水的基本治理方法有（）（）和（）。

7、生物修復技術大致可以分為（）和（）兩大類。

8、植物修復技術根據其修復原理可分為（）（）和（）。

9、微生物的絮凝劑的主要成分是高分子有機物，包括（）（）（）和（）等。

10、三、判斷題

1、硝化反應只能由自養菌完成，而異氧菌不能進行硝化作用。（）

2、反硝化作用只能在厭氧條件下進行。（）

3、許多好氧反硝化細菌同時也是異氧條件下進行。（）

四、簡答題

1、影響聚磷菌除磷效果的主要因素有哪些？ 生物農藥一般分為（）和（）兩大類。

2、傳統的生物脫氮工藝有哪些問題？

3、生物修復的影響因素有哪些？

4、影響石油降解的因素有哪些?

5、簡述生物農藥的優點與不足。

第二篇：環境生物技術名詞解釋總結

名詞解釋

1、硝化作用：由硝化菌將氨氮氧化成硝酸鹽氮的過程

2、反硝化作用：異養微生物在無分子氧條件下將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氣態氮或氮氧化物。

3、生物修復：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。

4、固體廢棄物：指在社會生產、流通、消費等一系列過程中產生的一般不再具有進一步使用價值而被丟棄的以固態和泥狀存在的物質

5、有機廢氣生物凈化：利用微生物以廢氣中的有機組分作為其生命活動的能源或其它養分，經代謝降解，轉化為簡單的無機物(CO2、水等)及細胞組成物質。

6、合成洗滌劑：是由表面活性劑(烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉)和各種助劑(三聚磷酸鈉)、輔助劑配制而成的一種洗滌用品

7、植物固定：利用植物及一些添加物質使環境中的金屬流動性降低，生物可利用性下降，使金屬對生物的毒性降低。

8、植物揮發：利用植物去除環境中的一些揮發性污染物，即植物將污染物吸收到體內后，又將其轉化為氣態物質，釋放到大氣中。

9、植物吸收：利用能耐受并能積累金屬的植物吸收環境中的金屬離子，將它們輸送并儲存在植物體的地上部分。

10、生物冶金：某些微生物能有效地把金礦、銅礦和鐵礦中的金屬選擇性地溶解，這一過程稱為生物浸取，或稱為生物冶金

11、清潔生產：將綜合預防的環境策略持續應用于生產過程和產品中，以減少對人類和環境的風險。

12、單細胞蛋白（single cell protein,SCP）：是通過培養單細胞生物而獲得的生物體蛋白質，又稱微生物蛋白。包括細菌、放線菌中的病原菌、酵母菌、霉菌和微型藻類等。

1、生物脫氮的基本原理

廢水中氮的主要形式是有機氮化合物： 蛋白質、氨基酸和氨氮細菌，放線菌和真菌都有氨化能力，稱為氨化菌。有機氮通過氨化作用轉化為氨氮 生物脫氮過程：

(1)通過硝化作用將氨氮轉化為硝酸鹽氮

(2)再通過反硝化反應將硝酸鹽氮轉化為氣態氮從水中逸出 ★

2、硝化過程

(1)亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-)(2)硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)

3、反硝化細菌(兼性厭氧)： 假單胞菌屬、反硝化桿菌屬、螺旋菌屬和無色桿菌屬等 ★

4、廢水中磷的生物去除的兩種途徑：

①、生物細胞合成中吸收部分磷

②、微生物以聚磷酸鹽(poly-P)的形式超量儲存磷

5、聚磷菌(PAOs)在厭氧與好氧區的代謝

厭氧區：當廢水與活性污泥混合時，聚磷菌(PAOs)可以通過水解體內儲存的聚磷提供厭氧攝取磷的能量。因此，聚磷菌(PAOs)攝取碳源并以聚羥基烷酸鹽(PHAs)的形式儲存，同時降解體內的聚磷釋放正磷酸鹽；

好氧區：聚磷菌(PAOs)進行好氧生長，利用儲存的聚羥基烷酸鹽(PHAs)作為碳源和能源，攝取正磷酸鹽將其轉化為聚磷酸鹽。

6、生物除磷工藝 所有生物除磷工藝的一個共同特征： 設置厭氧區，供聚磷菌(PAOs)吸收基質，產生選擇性增殖

多數污水除磷工藝構造基于硝化和反硝化的考慮，使系統在硝化的情況下保證良好除磷

主流除磷工藝：厭氧池在污水水流方向上，磷的最終去除通過剩余污泥排放實現。包括Bardenpho系列、A/O系列、SBR系列

測流除磷工藝：厭氧池不在污水的主流方向上，大部分磷通過化學沉淀去除。以Phostrip工藝為代表。

7、生物修復技術基本內容

生物修復的定義：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。

生物修復的目的：去除環境中的污染物，使其濃度降至環境標準規定的安全濃度之下

應用：分解石油及石油制品，多環芳烴(PAHs)，氯代烴如三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)，氯代芳烴等

應用生物修復技術的主要原因是價格因素。盡管任何一項污染物去除或降解技術都是較昂貴的，但生物處理相對較便宜

8、生物修復技術的分類

①、原位生物修復

污染土壤不需移動，污染地下水不需用泵抽至地面

優點：處理費用低

缺點：處理過程比較困難 ②、異位生物修復

通過某些方法將污染介質轉移到污染現場附近或之外，再進行處理。

優點：處理過程容易控制

缺點：污染物搬動費用較大，反應器的加工制造、控制系統的設置也會增加費用

9、土壤污染的生物修復技術：原位生物處理

①、土地處理

天然土壤中存在豐富的微生物種群，具有多種代謝活性，因此處理污染物的一個簡單方法是依靠土著微生物的作用將污染物分解或去除，這種方法稱為土地處理。

應用：石油工業廢棄物處理、含防腐油土壤、各類工業廢棄物如食品加工，紙漿及造紙、鞣革業等的廢棄物的處理

當土著微生物不具有污染物降解能力或其數量較少，可在污染場地投加具有分解活性的微生物，這種方法稱為生物強化 ②、植物修復

直接或間接利用高等植物分解有機物的技術被稱為植物修復技術。

可用于土壤、某些情況下淺層沉積物中化合物的生物修復。

植物修復過程包括植物對污染物的吸收，及植物根部和根部附近土壤中微生物對污染物的分解

優點：費用與其它生物處理技術相比較低。當污染土壤的深度在1-2m或更深一些時，此技術有相當保證性

缺點：速率較低，需要時間長 ③、生物通風及生物噴霧

生物通風：是在土壤含水層之上，即不飽 和層通入空氣，為好氧微生物提供最終電

子受體。一般做法是在污染場地上打井，通入空氣或抽真空

應用：碳氫化合物的生物修復，含燃 料油、發動機油、單一芳香烴土壤的 生物修復 生物噴霧：與生物通風類似的技術，不同的是將空氣通入地下水位以下，即通入飽和層。通入空氣的目的不僅是提供氧，還要將飽和土層內的揮發性有機物轉移到不飽和土層內，使之在微生物的作用下得到降解。此外，一部分有機物在飽和層內通入空氣的狀態下得到降解

應用：降低土壤中JP-4噴氣燃料的濃度

10、土壤污染的生物修復技術：異位生物修復

①、特制生物床反應器

由供水及營養物噴淋系統、土壤底部的防滲襯層、滲濾液收集系統及供氣系統等構成

襯層及滲濾液收集系統可防止污染物或代謝產物中間產物被滲流水帶入地下，污染地下水。滲濾液送到附近及其它生物反應器內進一步處理。

處理對象：多環芳烴、BTEX(苯、甲苯、乙基苯、二甲苯)、或多環芳烴與BTEX的混合物 ②、泥漿反應器

將污染土壤與液體混合起來形成泥漿，引入反應器進行處理。

泥漿反應器可以是具有防滲襯層的簡單水塘，也可是精細設計制造的反應器，污染物在其中混合，與活性污泥法反應器類似。

處理對象：多環芳烴PAHs、雜環化合物、雜酚油中的酚 ③、土壤堆積

土壤堆積也稱為生物堆積，是一種略微復雜的土壤修復技術。

將含污染物的土壤挖據出來，堆放在不透水的襯層上，襯層可以截留滲濾液。

在堆放的土壤中設置通氣管道，通入空氣或氧氣或抽真空以促進污染物的好氧降解

含有營養物質的液體施用于土壤表面，以促進微生物活性，滲濾液被收集并循環于堆積土壤中

如果被處理的化合物或代謝產物是揮發性且具有毒性，則需采用一些方法，如活性炭吸附法收集釋放氣體 ④、堆肥

堆肥是將污染物質與一些自身容易分解的有機物，如新鮮稻草、木屑、樹皮、用作家禽飼料的稻草等堆放，并加入氮、磷及其它無機營養物質。

堆放的形狀一般是長條狀，也可將物料放入具有曝氣設備的容器內，保持濕度，通過機械攪拌或某種供氣設備提供氧氣

曝氣可通過簡單的鼓風機實現，也可在堆放物料底部設置布氣系統。如果曝氣會引起揮發性有毒氣體釋放，則必須設置氣體吸收裝置，防止污染空氣。★

11、固體廢棄物中可以好氧分解的組分

纖維素、半纖維素、木質素、葡聚糖和果聚糖、脂肪類有機分子。

代謝過程需要多種酶的協同作用及微生物的共代謝作用。

代謝過程中由于多種微生物的參加及固體廢棄物成分的多樣化而十分復雜 ★

12、有機廢氣生物凈化與廢水生物處理過程的最大區別

廢氣中的有機物質首先要經歷由氣相轉移到液相(或固體表面液膜)中的傳質過程，然后在液相(或固體表面生物層)被微生物吸附降解

13、農藥分子結構與微生物降解的關系

農藥因其在分子結構及理化性質方面的不同，對生物降解的敏感性差別很大 ①、苯環上連接的氯原子數目和位置影響生物降解： ②、苯環上取代氯的數目越多，降解越困難 ③、苯環上間位取代的類型最難降解

14、降解農藥的活性微生物

★活性微生物主要以轉化和礦化兩種方式，通過胞內或胞外酶直接作用于環境中的農藥

礦化作用是清除環境中農藥污染的最佳方式，但目前的研究表明，自然界中此類微生物的種類和數目還相當缺乏

轉化作用相當普遍，某一特定種屬以共代謝的方式實現對農藥的轉化作用，同一環境中的其它微生物則以聯合代謝的方式最終完成對它的完全降解

采用基因工程技術定向選育遺傳工程菌株，可實現農藥降解菌的構建

目前農藥的代謝和降解途徑還沒有被完全研究清楚

15、合成洗滌劑

用途廣泛：用于家庭生活及工農業生產

使用后大部分以乳化膠體狀廢水排入自然界

★合成洗滌劑分類(根據表面活性劑在水中的電離性狀): 陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性電解質型

★我國近年來生產的合成洗滌劑多屬陰離子表面活性劑，以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為主，產量占合成洗滌劑總產量90%左右

16、石油組分中一般烷烴的生物降解

烷烴的降解途徑： 單一末端氧化、雙末端氧化(ω-氧化)、亞末端氧化

烷烴的分解通常從一個末端的氧化形成醇開始，然后繼續氧化形成醛和羧酸

羧酸經過β-氧化形成乙酸乙酰輔酶A，羧酸鏈不斷減短，形成兩個碳的乙酸

乙酸從烷烴鏈上分離，經中心代謝途徑分解為CO2。

支鏈的存在會增加微生物氧化降解的阻力

17、石油組分中環烷烴的生物降解

沒有取代基的環烷烴是原油的主要成分，對微生物的降解抗性較大，能在環境中滯留較長時間。

盡管環境中廣泛存在環烷烴，自然界中卻幾乎沒有利用環烷烴生長的微生物，但環烷烴的共代謝現象普遍存在：

環烷烴被一種微生物代謝形成的中間產物，如烷醇或烷酮可以作為其它微生物的生長基質，進一步開環

具有堿基取代基的環烷烴可以作為微生物生長基質

18、煤炭中硫存在的形式

煤炭是我國主要的一種一次能源，煤中含硫量為0.25%~7%

19、煤炭脫硫微生物

對煤炭中黃鐵礦硫最有效的脫硫菌種： 氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌

對煤炭中有機硫最有效的脫硫菌種： 假單胞菌屬的CB1和硫化葉菌屬的嗜酸熱硫化葉菌 20、微生物助浮脫硫法的原理

微生物能選擇性地粘附在礦石和黃鐵礦表面，此過程一般在15min內，一般吸附在礦物的晶格凹陷處。

當煤破碎至一定粒度時，大部分的黃鐵礦從煤中解離出來，由于在選煤過程中，煤粒和黃鐵礦都具有疏水性，能附著在空氣泡上，故能產生共浮，使煤脫硫。

微生物浮選法脫硫技術是將氧化鐵硫桿菌應用于煤的浮選體系中，如在浮選柱中加入該細菌后，因為微生物的親水性和微生物的迅速粘附，黃鐵礦表面由疏水性變為親水性。因此，煤的浮選過程中，黃鐵礦不能附著在空氣泡上，失去浮選性能。

21、微生物助浮脫硫過程

22、木聚糖酶

利用木聚糖酶可以提高紙漿的可漂性，木聚糖酶幾乎對所有類型的纖維都有助漂作用

木聚糖酶可用于紙漿在漂白前的預處理階段。在漂白木漿時應用木聚糖酶，可以降低二氧化氯用量，提高白度，減少AOX(可吸收有機鹵化物)的產生量。

木聚糖酶處理闊葉木漿和針葉木漿，可分別節約有效氯20%~25%和15%~20% 北美和歐洲許多硫酸鹽漿廠的工業性實驗表明，經木聚糖酶預處理可降低化學漿漂白成本達20%，可降低漂白負荷5%~20%

23、木質素直接降解實現生物漂白

研究發現紙漿白度的提高與真菌作用過程中所產生的木質素降解酶有關，近年來，利用各種木質素酶進行生物漂白的研究迅速興起

研究目標：利用木質素酶對木質素的直接作用實現生物漂白

許多實驗室在研究非木聚糖酶的漂白用酶： 木質素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶和纖維二糖脫氫酶等

白腐真菌主要分泌3種與木質素降解相關的氧化性酶，均可直接降解木質素，包括漆酶(laccase)、錳過氧化物酶(Mn P)、木質素過氧化物酶(Lip)

24、礦冶生物技術——微生物濕法冶金

微生物在冶金過程中的作用：

微生物浸出、微生物氧化、微生物吸附與累積 應用于微生物冶金的微生物包括細菌、真菌、藻類和霉菌等 細菌是其中研究最深入，應用最廣泛的一類微生物

25、生物合成替代化工合成：清潔生產

清潔生產是一項實現經濟與環境協調持續發展的環境策略

對生產過程而言，清潔生產包括節約原材料和能源，淘汰有毒原材料，并在全部排放物和廢物離開生產過程以前減少它們的數量和毒性

對產品而言，清潔生產的戰略重點是在產品的整個生命周期過程中，即從原材料獲取到產品的最終處置過程，減少各種不利影響

26、能源的分類

不可再生能源：煤炭、石油、天然氣

可再生能源：風能、水能、地熱能、生物質能、太陽能、海洋能

27、能源利用的總趨勢

縱觀人類利用能源的歷史，可以發現，能源利用的總趨勢是從高碳低氫的燃料轉向低碳高氫的燃料

利用生物技術提高不可再生能源的開采率及創造更多的可再生能源將是今后能源生產的有效技術之一

28、硝酸鹽還原菌

從油藏分離得到的硝酸鹽還原菌大都為新屬：

專性厭氧菌： 還原硝酸鹽，也可以發酵若干種糖類化合物和有機酸

兼性厭氧菌： 在氧或硝酸鹽存在的條件下，利用有機酸(如延胡索酸、丙酮酸、琥珀酸、甲酸)生長

油藏中硫酸鹽還原菌生長產生H2S，會導致油氣品質降低。向油藏中注入硝酸鹽和硝酸鹽還原菌或激活土著硝酸鹽還原菌，可以抑制硫酸鹽還原菌的生長，并可以生物轉化已存在的H2S

29、微生物二次采油的基本原理

微生物采油的目的：利用微生物技術獲得更多的石油開采量

①、利用微生物能在油層中發酵并產生大量的酸性物質及H2、CO2和CH4等氣體的生理特點，微生物產氣可增加地層壓力，提高采油率。

②、微生物產生的酸性物質可溶于原油中，降低原油的粘度，使原油能從巖石縫隙中流出而聚集，便于開采

③、微生物還可產生表面活性劑，降低油水的表面張力，把高分子碳氫化合物分解成短鏈化合物，使之更加容易流動，避免堵住油井輸油通道 30、微生物三次采油的基本原理

①、利用微生物分子生物學技術，來構建能產生大量CO2和甲烷等氣體的基因工程菌株，或選育能提高產氣量的高活性菌株

②、把這些菌體連同它們所需的培養基一起注入到油層中，讓這些工程菌能在油層中能夠產生氣體，增加井壓

③、另外，這些菌體還能分泌高聚物，糖酯等表面活性劑，降低油層表面張力，使原油從頁巖中、沙土中松開，粘度減低，從而提高采油量

31、地層堵塞的形成

地層堵塞是降低采油量的一種常見現象，原因是在注入油田的水中含有各種各樣的微生物，其中能利用石油的微生物種類較多，加上油田中存在著某些微生物生長的良好環境，因而大量菌體繁殖及菌體代謝產物的沉積，造成了地層滲透率發生變化，影響產油量，還可能使得整個油井報廢 影響地層滲透率的主要菌群： 硫酸鹽還原菌、腐生菌、鐵細菌、硫細菌等（其中影響最大的是硫酸鹽還原菌）

硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原成H2S。H2S與亞鐵結合生成Fe S黑色沉淀。此外，硫酸鹽還原菌能作用于硫酸鹽和含鈣鹽類生成白色硫酸鈣沉淀，引起地層堵塞現象。

32、地層堵塞的消除

消除微生物所造成的地層堵塞的有效方法：酸化法

①、在注入油田的水中加入能產酸并能在地層發酵生長的微生物，通過微生物代謝產酸來消除地層堵塞現象。

②、也可用產酸菌大量發酵含酸性的代謝產物，例如檸檬酸、硫酸等，然后將酸性物質加入到將注入油田的水中，提高注入水的酸度，從而減輕堵塞現象，提高采油率

33、利用纖維素生產乙醇的發酵工藝

纖維素生產乙醇涉及兩個主要步驟：

①、纖維素糖化： 由纖維素酶參與完成，屬于蛋白層次上的酶反應，是生物轉化制乙醇的限速步驟

②、乙醇發酵： 由酵母菌參與完成，屬于活細胞層次上的微生物反應，相對而言是一種成熟的技術

34、同時糖化和發酵法(SSF)為降低酒精生產成本，1970s開發了同時糖化和發酵工藝(SSF)

利用一種可產生纖維素酶的微生物和酵母在同一容器中連續進行纖維素的糖化和發酵，除水解和發酵在一個容器內進行以外，同時糖化和發酵過程的順序與單獨水解和發酵過程實際上是相同的

35、同時糖化和發酵(SSF)工藝的優勢 ①、纖維素水解后產生的葡萄糖可以不斷地用于發酵。由于發酵罐內纖維素水解速率遠遠低于糖發酵速率，因此酵母和酶的同時存在會使容器內糖的累積降到最低，降低或消除了高濃度葡萄糖對纖維素酶活性的產物抑制，提高了水解效率。但與此同時卻帶來了乙醇對纖維素酶的抑制

②、與單獨水解和發酵過程相比，SSF的生產速度、產量和乙醇的濃度都較高。此外，還減少了容器的數量，降低了雜菌污染的機會。

36、同時糖化和發酵(SSF)工藝存在的問題

主要的問題：水解和發酵所需的最佳溫度不能匹配

水解的最佳溫度 ：45°C~50°C 發酵的最佳溫度：28°C~30°C 在同一個特定的反應器中，要解決生物過程中普遍存在的中間產物與最終產物的反應條件相互制約，難以協調以致不能完成預計過程的矛盾，是十分困難的

在實際工藝中，SSF常在35°C~38°C下操作，使得酶的活性和發酵速率都不能達到最大

另外，酒精濃度高也會抑制酶的活性 三種工藝中，同時糖化和發酵法SSF是最有前途的生產低成本燃料乙醇的技術路線

37、微生物燃料電池

解決當前日趨嚴重的環境污染問題和探尋新的產能方式，是關系人類社會可持續發展的兩大根本問題。微生物燃料電池作為一種具有應用前景的可再生能源生物技術，正日益受到人們的關注

微生物燃料電池(MFCs)可以將微生物代謝中產生的電子傳遞給電極，產生電流，從而把還原型有機底物中的能量直接轉化為電能

微生物燃料電池和有機廢水的資源 化利用相結合，使其進一步具有清 潔能源生產和環境治理的雙重意義

38、生物制氫

生物制氫的優點： 清潔、節能、不消耗礦物資源

生物制氫的方式：生物產氫包括光合生物產氫（光和細菌、藍細菌、綠藻）和厭氧發酵產氫

39、厭氧發酵產氫

厭氧發酵生物產氫的四種基本途徑： 混合酸發酵、丁酸型發酵、乙醇型發酵和NADH途徑

葡萄糖在厭氧條件下發 酵生成丙酮酸(EMP過程)，同時產生大量的NADH和H+

當微生物體內NADH和H+ 積累過多時，NADH會通 過氫化酶的作用將電子轉 移給H+，釋放分子氫

丁酸型發酵、乙醇型發酵和混合發酵途徑均發生于丙酮酸脫羧作用中，是微生物為解決這一過程中所產生的“多余”電子而采取的一種調控機制 40、可生物降解塑料PHAs的特性

微生物體內的PHAs： PHAs是多種微生物細胞內的儲存物(碳源能源)

特性：低溶解性、高分子量、細胞內的積累不會引起滲透壓的增加

PHAs的應用：

41、PHB的生物合成途徑(三步法)

第一步：β-銅硫裂解酶催化乙酰Co A生成乙酰乙酰Co A 第二步：在依賴NADPH的乙酰乙酰Co A還原酶的作用下，把乙酰乙酰Co A還原成D-(-)-3-羥基丁酰Co A 第三步：單體的D-(-)-3-羥基丁酰Co A由PHB聚合酶催化聚合生成PHB β-銅硫裂解酶受游離輔酶A的強烈抑制

①、在非脅迫條件下，游離輔酶A含量高，因而抑制了β-銅硫裂解酶的合成，阻礙了PHB的積累

②、在脅迫條件下，游離輔酶A含量可能很低，β-銅硫裂解酶執行催化功能，PHB可以順利合成

42、利用不同方法生產PHAs的策略

利用非轉基因植物植物生產淀粉，轉化成葡萄糖，然后發酵生產PHB

直接從轉基因農作物中提取PHB

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：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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「2」 《江西化工》 2003年第3期“環境生物技術在“三廢”治理中的應用”

劉小兵蔣柏泉王偉(南昌大學環境與化學工程學院)

「3」 劉淑梅，張淑芬 環境生物技術的研究現狀及發展趨勢[J].環境科學與管

理，2005，30（4）：44-46.「4」 林海 現代生物技術在環境保護中的應用[A]中國高新技術企業，2010,19-154

「5」 孔繁翔.環境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000

「6」 陳堅.環境生物技術[J]，生物工程進展，2001(5)

環

境

生

物

技

術

論

文

第五篇：環境生物技術導論

環境生物技術與環境安全

黃瑞普

（河北科技大學環工學院安全工程091班）

摘要：文章分析了我國目前生態環境狀況,論述了現代環境生物技術在治理大氣、水，固體廢棄物等重大方面的應用，并對其未來前景作出展望。

關鍵詞：環境生物技術；環境保護

作者簡介：黃瑞普（1989-)，男，河北省邢臺人，河北科技大學環境科學與工程學院安全工程系學生，從事安全科學與工程方面的學習。

0.引言

我國是世界上環境污染最為嚴重的國家之一,從城市到鄉村,我國的河流、海洋、大氣和土壤等均受到不同程度的污染，我國所面臨的環境形勢不容樂觀。

1.我國生存環境形勢嚴峻

目前,中國人口龐大,經濟處于高速增長的態勢,環境的壓力愈益加大,再加上中國技術和管理水平低下,經濟增長方式比較粗放,能源、資源的消耗量大,資源效率低,污染物排放嚴重,土地資源利用不合理,生態破壞更加嚴重。技術和管理水平的提高還需要較長的時期,這就決定了中國經濟增長方式由粗放型向集約型方式的轉變在短期內不可能得到大的改觀,生態環境惡化的趨勢還要延續,而且遏制的難度將越來越大。因此,加大環境保護和環境治理力度,加快應用高新技術,用現代環境生物技術來控制環境污染和保持生態平衡,提高環境質量已變得刻不容緩。

1.1．水體污染十分嚴重

在我國,水體污染十分嚴重。工業“三廢”污染、農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態環境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺。

1.2．工業廢棄物和城市生活垃圾污染嚴重

隨著域市居民生活水平的提高和中國經濟的高速發展,城市生活垃圾每年以10%的速率增長。不少城市由于垃圾得不到及時處理而受到“垃圾包圍城市”的困擾。工業固體廢棄物也與日俱增,工業廢棄物累計堆積量已超過66億噸,占地超過5萬公頃。

1.3．空氣污染嚴重

根據2009年6月中國環保部公布的2008年《中國環境狀況公報》,我國城市空氣質量總體上依然嚴重,造成我國空氣污染的主要原因是燒煤和汽車尾氣,其中燒煤是最根本原因。中國的大氣環境污染以煤煙型為主,主要污染物為總懸浮顆粒物和二氧化硫。酸雨污染范圍大體未變,污染程度居高不下。

2.環境生物技術與環境治理

環境生物技術采用現代分子生物學和分子生態學的原理和方法,充分利用各種環境生物的特殊功能,進行生物凈化、生物修復、生物轉化和生物催化,從污染治理、清潔生產到可再生資源利用,多層面、全方位地解決工業和生活污染、農業和農村面源污染、荒漠化和海水污染等問題。

環境生物技術是環境污染治理中一種有效的技術方法,與其它傳統處理方法相比具有治理效果好,運行費用低,無二次污染等特點。目前,在廢氣、污水治理及固體廢棄物處置方法中,環境生物技術已得到廣泛應用。

2.1．空氣的生物凈化

應用生物技術來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項新技術,代表了大氣處理凈化處理技術的未來發展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養物質這一特點,把廢氣中的有害物質轉化成無害的物質。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解、轉化。同常規的有機廢氣處理技術相比,生物技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優點,尤其在處理低濃度、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優越性。

2.2．污水的生物凈化

污水生物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。其主要原理是:根據水體自凈的原則,利用微生物的催化作用和代謝活性,好氧或厭氧分解和轉化污水中的污染物后,配合物理、化學方法使污水得到凈化。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。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣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。污水生物處理效果好,費用低,技術較簡單,應用比較簡單。

2.3固體廢棄物的生物處理

固體廢棄物主要包括固體生活垃圾和生產廢棄物。生物技術處理垃圾廢棄物能夠降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都可以被生物重新利用,有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣可以做到一勞永逸,既不留下長期污染問題,也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

固體廢棄物的生物處理技術是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化為能源、食品、飼料和肥料,還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬,是固化廢物資源化的有效的技術方法。

3.結束語

環境生物技術作為一門新興的技術其開發前景不可限量。大力發展環境生物技術,是我國實施可持續發展戰略的重要組成部分,也是推動整個社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展之路的重要技術保障。相信在不久的未來環境生物技術必會在環境保護領域發揮愈來愈重要的作用。

參考文獻

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