论环境保护与环境生物技术的应用

马艺涵

(河南省南阳市油田一中，河南 南阳 473132)

1 引言

随着我国经济的迅速发展，环境污染问题日益突出，环境保护工作形势十分严峻。以南阳市为例，通过两年来的暑期社会实践学习研究活动，发现工农业活动带来的工业“三废”、土壤污染、水资源污染，废弃塑料等固废带来的白色污染等等，对我们的生存环境造成很大的负面影响。导致我国生态环境恶化，极端大气污染天气频繁出现，耕地面积减少、土地荒漠化严重，森林覆盖率降低，许多珍稀动植物濒临灭绝，水资源污染严重，因环境污染导致的疾病发病率急剧上升，人民健康受到严重威胁。环境问题必须得到我们应有的重视。如何应用新技术，提高环境保护、治理力度，提高环境质量已成为全社会的共识。利用现代生物技术治理环境污染，保护环境已成为其中一种重要方式。

2 我国环境保护现状

我国目前已形成完备的环境保护法律体系。环境保护做为一项基本国策已写入宪法，并形成了以《环境保护法》为基础，以大量单行法律、法规、规章为主体的环境法律体系，以及大量的环境经济政策。如完成了环境影响评价法、环境保护税法等法律制订修订；国务院办公厅印发了《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》。

同时，环保部门扎实推进环境保护工作，解决突出环境问题，取得了积极进展。与此同时，中央环保督察、问责力度加大。如2017年7月，中办、国办就甘肃祁连山国家级自然保护区生态环境问题对外通报，措辞严厉，包括3名副省级官员在内，甘肃诸多官员被问责。2017年中央环保督察组对天津、山西等7个省市，进行为期一月的督查，对于存在的环保问题，督察组提出严厉批评。这次督查，共立案处罚8687家，拘留405人；约谈6657人，问责4660人。此外，对7个省、市总共开出了超过3.6亿元的“环保罚单”。

因此，在全社会的共同努力下，我国的环境状况有了一定改善。据《2016中国环境状况公报》显示，2016年，新环境空气质量标准第一阶段实施监测的74个城市平均优良天数比例为74.2%，比2015年上升3%；全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为78.8%，比2015年上升2.1%。

整体看来，在全社会共同努力下，我国目前环境质量下降趋势在一定程度上有所缓解。目前急需解决的重要问题是，如何既保持经济高速发展，又能控制环境污染，改善环境质量，实现社会经济的可持续发展。而以往单纯的环境治理方式己不能有效适应目前的实际需要。环境保护离不开科学技术的应用，在环境保护过程中，生物技术具有实用性、环保性，高效性，因此在环保工作中有广泛的应用前景。

3 环境生物技术简介

3.1 生物技术

生物技术是一门新兴综合学科，是以生命科学作为基础，用生物体或者生物体的物质改进产品、改良动植物、培养特殊用途微生物的技术。生物技术有两种：一种是传统的利用天然生物的机能及其酶系统进行物质生产、净化环境的技术；另一种是利用基因工程、细胞工程等新兴生物技术进行物质生产和净化环境的技术。

3.2 生物环境技术的研究内容与特点

生物技术在环境保护方面的应用产生了环境生物技术，它主要是由生物技术、工程学、环境学、生态学组成的的一门新兴交叉学科。

科技发展充分证明，生物技术在处理环境污染物方面具有很多优点，如高效率、高速度、低消耗、低成本、无再次污染等，是环保的利器。因为它是一个纯生态过程，贯彻了可持续发展的理念，成为在环保中应用广泛的重要单项技术，在控制水污染、治理大气污染、降解有毒有害物质、开发清洁可再生能源、环境监测、修复等方面，起到了极为重要的作用。

4 环境生物技术与环境保护的关系和优势

4.1 环境生物技术对环保的促进作用

通过深入研究生物技术，可以保障经济的发展。研究生物技术，结合我国环境治理的现状与国情，寻找相应的治理技术，以实现保护环境、发展经济，提高生活质量，走可持续发展的道路。在这个过程中，生物技术作用具有积极的促进作用，并将起到更重要的作用。

4.2 环境生物技术的优势

(1)安全性高。生物技术具有很高的安全性，具有将有害物质转化为有益物质功能。

(2)应用方便、效率高。通过化学反应的原理处理污染物，不受气候、场地等条件限制，可随时发挥作用，具有设备简单、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

(3)成本低。有别于传统环保治理工作方式，现代生物技术可极大降低环境治理的成本，效果良好。如利用生物降解技术处理餐厨垃圾、固体废物，可减少污染物排放，经过生物降解后的垃圾还可以变废为宝，减少了对环境的污染。

(4)创造可再生资源。利用现代生物技术对污染物进行处理，使其转化为可再生能源，在消除污染的同时创造了新的资源。如在农村中广泛使用的沼气。

(5)彻底去除有害污染物，节约资源。现代生物技术在处理污染物的过程中，通过改变其内部分子排列结构，形成了水、二氧化碳等对环境无害的物质，较为彻底的去除了污染物。

5 在环保中的具体应用

5.1 在生态环境中的应用

环境生物技术在生态环境中的应用是多方面的，如利用生物提高吸收重金属的能力，利用转基因植物进行污染预防、治理，通过减少农药用量来预防环境污染，利用植物的一系列生理生化过程，修复、消除被污染土壤中特定的有毒物质。

5.2 利用生物技术进行环境监测

与传统的物理、化学检测方法不同，利用生物技术进行环境监测，不会破坏生态环境，且具有成本低、直观、节约资源等优点，目前已广泛应用在大气监测、水监测、土壤监测等方面。如利用酶联免疫分析方法对农药等污染物的监测等。

5.3 生物技术在污染控制工程中的应用

5.3.1 大气污染的生物处理

这个过程是利用微生物在新陈代谢过程中将废气中的有害物质降解或转化为无害物质。如生物除臭技术、生物洗涤和生物吸附等方法。与传统废气治理方法相比，生物技术具有处理效果好、投资及运行费用低、易管理、高效、省时等优点，具有安全性的保障。例如，利用浮选法选煤和微生物处理相结合，分离煤和黄铁矿，进而达到脱硫效果。利用生物膜过滤器处理含硫化氢废气。

5.3.2 对污水的净化处理

污水处理方法主要有物理法、化学法和生物法，而生物法是效果、效益最好的方法。主要有生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法等。

5.3.3 固废处理中的应用

固体废物已成为环境污染的顽疾，如城市餐厨垃圾、废弃塑料等。有别于传统的非生物技术处理技术，如卫生填埋、焚烧、机械粉碎直排等方法，该技术利用微生物的发酵，将部分固废进行发酵、降解，并转化为甲烷等无污染物质，以消除固废污染。如好氧堆肥法，利用好氧微生物的降解作用将固废转化成可做肥料的腐殖质，减轻了污染，利用了资源。还有利用基因工程技术培养新型的、有较好塑料降解作用的微生物，达到降解白色污染物的目的。

5.3.4 在环境修复中的应用

农药的大量使用，引起土壤、地下水等的严重污染，破坏了生态平衡，环境修复迫在眉睫。该技术主要是利用生物分解有机物质的能力，去除环境中的污染物。利用该技术，可去除土壤中的有机物污染、石油污染、重金属污染等多种污染物。

5.3.5 环境生物技术与预防污染

保护环境应当从源头治理、以预防为主。生物技术在预防污染中有重要作用。如通过遗传技术筛选特定菌种，将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品；利用生物工程技术快速生成特定的酶，应用于生产环节，减少化学无机品用量，从而达到清洁生产的目的。

利用基因技术修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度，例如生物农药；应用生物可降解塑料薄膜等生物产品到生产实际当中，取代对环境造成污染、威胁的物质的使用。

除上述应用外，还有其他生物技术，诸如生物能源技术、煤的微生物洁净技术、生物制浆和漂白技术、绿色植被混凝土技术、生物慢滤水处理技术等。这些技术的应用，势必会在环境保护中起到积极的作用。

6 结语

生态环境是我们赖以生存的基础，利用生物技术进行环保工作，有利于环境保护及治理，利于实现社会经济的健康发展。一方面，要变传统的“先污染、后治理”的环保观念为“防治结合、预防为主”的现代环保理念，运用现代生物技术，变后期治理为先期防治；另一方面，利用生物技术，能够提高生产效率，减少环境污染。我们相信，随着全社会环境保护意识的增强，对环境生物治理技术的需求将日益广泛。生物技术在治理环境、保护环境的工程中具有更加关阔的应用前景。

致谢：感谢南阳市油田一中的操华老师对此篇论文的帮助和建议。

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