生物技术的作用范文篇1

关键词：环境生物技术；农业；污染防治

环境生物技术是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生产工艺或者能够高效净化环境污染.同时又能生产有用物质的工程技术。环境生物技术可分为高、中、低3个层次。

1低层次的环境生物技术

低层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术.主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。其最大的特点是能够最大限度地发挥自然界环境中的生物生态功能.投资运行费用少.易于操作管理，是一种省力、省费用、省能耗的技术。

1.1湿地系统

湿地污水处理技术从20世纪70年展起来的，被认为是控制面源污染的一种低费用、实用有效的方法。湿地系统一般分为天然湿地和人工湿地2种，天然湿地大多要经过改造才能发挥作用。目前应用较为广泛的是人工湿地。

1.2人工复合生态床

所谓人工复合生态床就是在人工湿地形式的基础上，以如何提高系统负荷。减少占地面积以及填料费用等为目的发展起来的。人工复合生态床选择最佳的植物栽种方式.并在床体内部填充多孔的、有较大比表面积的介质.以改善湿地的水力学性能.为微生物提供更大的附着面积，同时增强系统对污染物。尤其是对氮、磷的去除能力。

1.3生物埂

姜达炳等（2004）在三峡库区耕地选择7种不同的生物篱笆，设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理，通过试验得出以下结论：应用生物埂技术可以保持水土，主要是减少土壤中养分的主要载体

1.4植被缓冲带技术

缓冲带是一类水土保持和面源污染控制的生物治理措施的总称，全称保护缓冲带，是指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地。广泛应用于坡地水土流失控制、河（沟）道稳定性保护、干旱区风蚀控制、寒区防雪、城市园林美化等多个领域.主要的设计形式有防风林带、十字网格防风带、草本防风隔栅、地头防护带、坡地等高缓冲带、过水草带等多种典型设计。

2中层次的环境生物技术

中层次是以废物的生物处理为主要内容.既包括传统的生物处理技术.如废水处理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺，如生物流化床，生物强化技术等。是目前废物生物处理中应用最广泛的技术。

2.1堆肥化

堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥处理，不仅有效地解决固体废弃物的出路.解决环境污染和垃圾无害化的问题.同时也为农业生产提供了适用的腐殖土，从而维系自然界良性的物质循环。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥是一种深褐色、质地松散、有泥土味的物质，其主要成分是腐殖质，氮、磷和钾的含量一般在0.4%～1.6%、O.1%-0.4%和O.2%～0.6%。这种物质的养料价值不高，但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂。因此.堆肥不但可以减少生活垃圾造成的面源污染，还是处理农药污染的一种经济有效的方法。

2.2沼气技术

发展以沼气为纽带的庭院式生态农业模式.将种植业、养殖业与沼气使用相结合以获得最佳的生态效应与经济效应，能有效地缓解农村人、畜禽粪尿给农村生态环境造成的压力。同时，沼渣和沼液还可以还田，能明显改善土壤结构，提高土壤肥力，减少由于施用化肥而造成的污染。另外，沼气发酵残留物还是一种很好的生物农药，能有效地防治农作物病虫害，并且不会像化学农药那样在环境中残留，污染环境。现已探明沼气发酵残留物对小麦、豆类和蔬菜蚜虫等14种农作物虫害和甘薯软腐病、小麦全蚀病、小麦赤霉病、玉米大小斑病等26种病害均有明显的防治效果。

2.3应用光合细菌减少农业面源污染

光合细菌（以下简称PSB）是一类以光为能源、以CO和有机物作为碳源，以有机物、硫化氢、氨等作为供氢体而进行繁殖的原核生物的总称。由于PSB独特的生理生化特性使其在防治农业面源污染中具有广泛的应用前景。

（1）PsB可以作为生物肥料。由于大多PSB都具有生物固氮的能力，因此能提高土壤的肥力、促进植株生长、降低土壤氮素的流失和污染、减少氮肥的施用量：

（2）PSB可以作为生物农药。因为PSB中含有抗细菌、抗病毒的物质，这些物质能钝化病原体的致病力、提高作物的抗病力，从而减少化学农药的施用量；

（3）PsB还可以作为一种清洁的具有生物活性的饲料添加剂。由于其富含蛋白质、辅酶Q10、多种维生素、抗病毒物质和生长促进因子.因此作为饲料添加剂可以促进畜禽生长并且增加禽畜的免疫力和抗病力。

（4）PsB还可以用来处理养殖业的废水。上海交通大学用PSB处理畜禽粪尿废水已经取得了成功。试验表明，将粗滤后的牛粪尿稀释液用PSB处理后.BOD降解率达93%，将经PSB处理过的废液再经过生物氧化法处理，BOD可降至30mg・L-1。达到国家排放标准。

（5）PsB可以用来处理水产养殖的废水。PSB对各种有机物质、胺、氨、硫化氢等具有极强的利用能力，能有效降低这些物质在水中的浓度，自然净化已经被污染的水体。

2.4微生物发酵剂

在滇池应用中复合微生物发酵剂处理农村可利用固体废物制造高效活性有机肥.不但可以科学合理地解决农村可利用固体废物的资源化问题，而且在保证农作物产量和品质的同时，还可以减少化肥施用量，改良土壤，减少了氮、磷的流失量。该类型复合微生物发酵剂是经过先进的微生物工程技术研制的高科技产品。其微生物菌种均来源于大自然，从优质的耕作土壤和森林土壤中采集而来。此类微生物复合发酵剂中的微生物菌群依功能分为类群：固氮菌群、硝化菌群、解磷菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放线菌群和生长菌群。这类高科技肥料能大幅度降低堆肥的时间，将堆肥时间从常规堆肥耗时60～90d左右降低到7～30d左右，从而减少堆肥的占地面积，操作较为简单实用。在日本和台湾经过多年的实际应用证明此类微生物复合菌群发酵生产的活性有机肥是一类集肥效、作物生长刺激剂、农药为一体的高科技产品，有利于减少目前存在于农村的面源污染，发展可持续农业。

2.5SC27土壤微生物增肥剂

由澳大利亚珀斯生物遗传实验室研制的SC27土壤微生物增肥剂（以下简称SC27），含有27种高活性的土壤微生物。使用SC27可提高化肥肥效，减少化肥用量，改良土壤环境，防治面源污染。1998年嘉兴、杭州等地进行了SC27在蔬菜上的试验.证明了SC27具有极佳的防治农业面源污染的效果。

3高层次的环境生物技术

生物技术的作用范文篇2

【关键词】生物强化技术；污水处理；作用

生物强化技术是目前比较常用的废水处理技术之一，这种废水处理方法可以通过特殊菌种的新陈代谢，将废水中的一些物质分解、吸收，以此来达到净化污水的效果。与物理和化学处理手段相比，生物手段处理废水具有低成本、高效率的优点，而生物强化技术更是体现出了易操作、针对性强等独有的优点，因而在近年来成为了废水处理领域的研究热点。

一、生物强化技术

生物强化技术，通过向自然菌群中投加具有特殊作用的微生物来增强生物量，以强化生物量对某一特定环境或特殊污染物的反应。投入的菌种与底质之间的作用分为直接作用和共代谢作用。

二、生物强化技术作用原理

生物强化技术中，投入的菌种与基质的作用方式主要是直接作用和共代谢作用两种：

1、直接作用

通过驯化、筛选、诱变、基因重组等技术得到一株以目标降解物质为主要碳源和能源的微生物，并向处理系统中投入一定量的该菌种，以达到去除的效果。目前，直接作用所使用的菌株大多是通过质粒育种以及基因工程构建得到的。

1.1质粒育种：将两种以上的微生物，以细胞融合的方式，使工体菌的质粒转移到受体菌内，从而培育出具有多种功能的新菌种。例如，将能够降解芳烃、萜烃、多环芳烃的质粒，通过细胞融合技术，转移到能够降解脂烃的菌体中，所得到的菌珠便能够降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂烃四种物质

1.2基因工程构建：基因工程构建法是通过人工手段把需要的供体DNA提取出来，进行切割、重组，然后将重组体导入某一受体细胞中，以便外来的遗传物质在其中进行复制扩增和表达，而后进行重组体克隆筛选和鉴定，最后对外源基因表达产物进行分离提纯，从而获得新品种。

2、共代谢作用

对于废水中的一些有害物质，微生物无法直接将其作为碳源及能源生长，但是能在一定条件下将其降解，使其化学结构发生改变而降低其有害性。共代谢的类型主要有三种。

2.1菌株在新陈代谢过程中，将二级基质共同氧化，其作用原理是微生物将一级介质作为能源或者碳源，进行新陈代谢，并产生特定的酶。进一步利用酶来实现对二级基质的降解。但是有时单一的碳源无法满足微生物的代谢需要，因而必要时可补充碳源。

2.2不同微生物之间的协同作用。有些污染物的降解要依靠两种甚至更多微生物的协同作用来完成，因为有些微生物对一些污染物进行降解后，只是制造了一些氧化物，而自身并没有生长，而这些氧化物最终又被另一种微生物降解，从而彻底除去污染物

2.3休眠细胞对污染物的降解。当一级介质不存在时，微生物往往会处于休眠状态，而处于休眠状态的微生物在含有不同有机物的污水中所产生的酶是不同的，而这些污水中的酶若在一定条件下相互作用，往往会使废水中的不同有机物得到降解。

三、生物强化技术的应用

1、生物强化技术处理焦化废水

焦化废水往往成分及其复杂，无机物和有机物地种类较多，其中不乏难以降解的物质，因而往往被认为是一种难降解工业废水。目前主要通过投放高效菌种，固定化高效降解微生物法等微生物强化技术来实现焦化废水的处理。

2、生物强化技术处理印染废水

有机染料被广泛应用，因而印染废水中的有机物含量往往很大，以往，主要采用好氧生物膜法来处理印染废水，很难有效去除废水中的有机物。近年来，有实验表明高效脱氧色菌和PVA降解菌接踵厌氧-好氧处理系统对印染废水进行处理时，生物膜形成速度加快，作用效率高、稳定性好。可见生物强化技术在印染废水处理领域也应当得到广泛的应用。

3、生物强化技术处理制药废水

近年来，以混合菌种处理制药废水的方法逐渐得到了肯定，并在一定范围内得到了推广，与单一菌种相比，混合菌体现出了更强的降解能力，特别是降解速度、降解效率得到了明显的提高，稳定性和抑制其他杂菌入侵的性质也得到了明显的改善，这些特性是任何单一菌种所无法替代的。

总而言之，由于成本低廉、操作简单、效率较高，生物强化技术在污水处理领域得到了逐渐的推广，并取得了显著的效果。随着对生物强化技术研究的不断深化，很多污水处理技术难题得到了解决，一些新型的菌株逐渐在污水处理中体现出良好的性能。我们应注意吸取最新的生物强化技术信息，勤于创新和实践，才能更好地通过生物强化技术手段来提高污水处理系统的处理能力。

参考文献

[1]梁立伟，赵兴龙，林李娟，陈福霞.生物强化技术在污水处理中的应用[J].油气田环境保护.2010（4）：1.

[2]信欣，王焰新，叶芝祥，氧依金，张雪乔.生物强化技术处理高盐有机废水[J].水处理技术.2011（34）：66.