1引言
近年来,生物工程技术得到了广泛的应用,发展形势良好。生物工程技术主要是生命科学,但与其他学科交叉,综合性强,复杂性高,应用潜力广。随着生物工程技术的广泛应用和生物工程技术人员整体素质的提高,生物工程技术逐渐开始应用于环境保护。生物工程技术具有效率高、节能环保等优点,在环保领域具有巨大的应用潜力。
2生态环境问题
2.资源消耗严重
首先,淡水资源分布不平衡,我国许多淡水资源受到污染,河流自净能力有限,肆意污染导致许多河流受到污染。其次,我国许多矿产资源的开采利用不合理,导致矿产资源的浪费。近年来,随着我国交通业的快速发展,私家车的数量日益增加,能源消耗也在增加。一些工业企业的生产技术落后,造成了大量的资源浪费。第三,中国森林总面积较大,但人均面积较小。一些地区的滥伐不仅破坏了森林资源,而且造成了非常严重的空气污染。目前,我国资源浪费众多,严重影响了社会经济的可持续发展[1]。
2.生态环境受到严重破坏
目前,我国生态环境问题依然严重。总的来说,生态环境仍面临质量下降的风险。目前,森林乱砍乱砍,林地变耕频繁发生。部分地区土地退化,沙化严重,水环境安全系数很低。城市生态相对脆弱,许多城市人均公共绿地严重短缺,生活环境有待改善,环境污染严重。此外,我国海洋污染相对严重,海洋污染已成为制约我国海洋经济发展的重要因素。
2.人们缺乏环保意识
目前,我国生态环境面临淡水资源污染、土地污染等严峻挑战。要增强环境保护意识,积极治理环境污染,确保人与自然和谐共处,为社会经济稳定发展提供基本保障。环境与人们的生活息息相关。人们应该保持良好的生态环境和共同的家园。
3.生物工程技术在环境保护中的实际应用
3.1污染物减排
通过生物工程技术的应用,人们开发出了独特的技术“工程细胞株”或者“工程菌”为了减少污染物的排放,甚至实现零排放,有效保护生态环境。例如,生物农药无毒无污染,非常安全;生物质能可以减少污染物的排放;催化效率高“工程菌”能有效提高化学反应效率,避免原料和能源的大量消耗
[2]。
3.2环境监测
环境监测是环境保护不可缺少的内容。人们不仅可以用化学方法和相关仪器监测环境质量,还可以进行生物监测。例如,水葫芦可以用来监测水中的砷;用克霉伯氏菌、大肠埃希氏菌等来监测水质。当前,PCR技术、核酸探针、生物荧光、酶联免疫吸附、生物传感器等生物技术已应用于环境监测,聚合酶反应技术可应用于水样、土壤、沉积物等环境标本的细胞监测。生物传感技术可以测量水中的生化需氧量、酚、有机磷和硝酸根,以及大气中二氧化碳、二氧化硫和氧化氮的浓度。研究发现,传感器菌株可用于检测汞元素和土壤中汞的生物有效性;微生物传感器由多孔渗透膜、氧电极和固定硝化细菌组成,可以测量样品的亚硝酸盐含量,间接测量空气中的氧化氮浓度。未来,生物工程技术将更加敏感,响应更快,环境监测将得到更广泛的应用。
3.3污水治理
工业污水中含有大量的污染物,需要有效处理。物理法通常用于预处理,化学法容易造成二次污染。生物工程技术可以净化污水,促进生物代谢,有效处理污水中的污染物,将污染物转化为无毒无害物质。固定微生物工程技术是一种新型的生物工程技术。通过应用基因工程技术,不断改造部分优势菌种,固定具有脱磷、脱色、脱氮功能的专用菌,提高菌体密度,有效提高工业污水处理效率。生物强化处理技术是由优势菌种或基因工程技术形成的“超级工程菌”进入污水,产生高效的生物膜,最终去除有害物质。目前,我国环境污染相对严重,环境治理要求不断提高。人们积极利用生物工程技术开发新的污水处理技术,如USAB生物处理,ABR生物处理,SBA生物处理和AB生物处理等[3]。
3.4固体废物处理
焚烧、堆肥和填埋是处理固体废物的常用方法。填埋和堆肥利用生物原理回收、减少和无害化废物,实现废物的二次利用。研究发现,复合微生物菌剂可应用于填埋和堆肥处理,效果较好。此外,人们可以用蚯蚓床处理有机废物,蚯蚓床可以将固体废物转化为肥效高、无异味的蚯蚓粪土。蚯蚓本身也是一种优质的饲料和医疗原料,处理效果非常显著。值得一提的是,生物工程技术可以有效地消除白色污染。一是基因工程技术可以筛选优势微生物,培养高效的降解细菌,利用发酵工程技术实现白色污染物的降解目标;二是基因工程技术可以将代码降解蛋白的基因植入土壤微生物中,使其共同发挥作用,快速降解塑料等白色污染物;三是利用基因工程生产微生物,实现有效分解塑料的目标。
4结论
生物工程技术能有效控制环境污染,保护生态环境,避免污染扩散,确保人与自然和谐相处。目前,人们需要积极开发和改进生物工程技术,大力控制环境污染,不遗余力地保护生态环境,为子孙后代谋福祉,创造世代宜居的生活空间。