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生物工程技术中环境保护应用

摘要】进入新的历史时期以来,人们越来越意识到保护环境的重要性,而将生物工程技术应用于环境保护中将会创新当前环保模式,当前应用生物工程技术的领域不断增多,其可以有效代替农业生产中的化肥与农药,解决当前化肥与农药污染严重的问题,是一种能够保护人类生存环境的生物新品种。本文从生态环境存在的问题出发,阐发了生物工程技术应用在环境保护中的相关策略。

关键词】生物工程技术;环境保护

随着我国工业化的快速发展,环境污染问题日益严重,人与自然的矛盾日益突出。环境污染已经导致人们的生活质量下降,进一步影响到人类的身心健康。在这一背景下,生物工程技术如何在人类保护环境中发挥巨大作用越来越引起各界的广泛关注。

1我国的生态环境存在的问题

改革开放以来,我国经济发展势头迅猛,但随着经济的快速发展也带来了严重的环境污染问题,近几年来,虽然我国政府部门对企业加强环保工作提出更严格要求,但环境污染现象依然没有得到有效改观。工业生产中存在着任意排放“废水、废气、废渣”现象,农业生产中大量使用农药化肥,引起了严重的地下水污染,我国当前已经有300个以上的城市出现了居民饮用水缺乏的状况,在全国总城市数量中占到了50%。农村水污染现象更是不容忽视,全国农村出现饮用水缺乏的农村人口已经超过了一亿。有的农村当前耕地已经出现了无水可用的现象,导致耕地面积日益减少。由于水体与土壤存在着严重的污染现象,导致大量农村人口的身体健康遭遇了前所未有的威胁。

2应用现代生物工程技术的重要性

生物工程技术是多种学科相互交叉融合形成的工程,主要内容有发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程等四个方面,这几个方面可以依据人类不同需求以不同的形式组合在一起,应用于不同的领域当中。随着基因技术的快速发展,依靠基因重组而出现的基因工程技术发展速度迅猛,现代生物工程技术就是包括基因工程技术在内的、有机融入发酵工、酶工程、细胞工程等各项技术的新技术。生物工程技术应用于环境工程当中,产生了环境生物技术,在治理环境污染过程中应用此项技术可以收到较好的效果。利用生物工程技术解决环境污染问题有利于实现人与自然的和谐相处,与我国当前提倡的可持续发展战略相一致。在治理环境过程中应用生物工程技术比传统污染治理技术有着更大的优点。

3生物工程技术在环境保护中的应用策略

3.1解决化肥污染问题

化肥是农作物生长的必备材料,可以增加农作物产量。但由于使用化肥过量,我国当前已经出现了土壤板结现象,同时大量没有被植物吸收的化肥进入地下水当中,对地下水造成了严重污染。进一步威胁到池塘湖泊中的鱼类生长。再有,这些挥发性化肥进入空气中会导致氮元素增加,出现了大量的酸雨,同时也对空气层上方的臭氧层造成了破坏。因此减少化肥的使用是一件迫在眉捷的事情,利用生物技术中的固氮技术可以使植物自动吸收游离在空气中的氮元素,而不再施用大量的氮肥。如将生物工程技术应用于小麦根系当中,可以使小麦的根系和豆类植物一样能够自动吸收空气中的氮离子,然后固定在自己的根系当中。有数据显示,将这种技术应用于小麦以后其产量增加了15%左右。利用细胞融合技术可以将豆类植物的固氮本领应用于非豆类植物当中,从而不再需要施用大量的氮肥。

3.2解决农药污染问题

农作物与植物的病虫害治理也是农业生产中一件不容忽视的问题,每年用于防治农作物与林业的农药数量巨大,而农药当中大多含有有机氮与有机磷,这些物质对空气与地下水都会造成严重污染,尤其是对人类身体健康也造成了威胁。将有益昆虫或微生物防治技术应用于农作物与林业的病虫害治理当中不但可以有效杀灭害虫,而且也不会对土壤、空气造成影响,有效保护了人类与畜类健康成长。最近几年,在基因工程技术的基础上出现了高效杀虫生物技术,从而替代了农药杀虫技术,解决了污染环境的问题。

3.3改良生物品种

利用生物工程技术培育与环境友好相处的生物新品种可以实现社会的可持续发展。不但可以保证生物群体的健康发展,而且也可以利用改良物种性质使其为保护环境服务。生物工程技术在培育新品种方面有着无可比拟的优势,利用基因重组与拼接技术改变外来物种的特点,利用组织培养与细胞保存技术可以实现生物物种的多样化,使繁殖困难的物种得以延续。在应用细胞融合技术的基础上可以实现优良品种的杂交。

3.4提高环境监测质量

在监测水、土壤、食品质量过程中应用生物传感器技术可以收到较好的效果,其核心技术属于固定化微生物与电化学的结合体。主要特点是灵敏度高、准确性强,目前已经普遍应用于临床化验、发酵工程与检验产品质量当中。最近几年,我国环境污染生物监测技术也得到了快速发展,第一,出现了大量生物监测方法;第二,实现了生物综合监测;第三,将生物监测方法应用于环境质量监测当中。随着我国生物工程技术的快速更新,笔者认为其在环境保护中的作用将会日益彰显,将会有效改善人类生活质量,创建人类宜居环境。

3.5实现煤与石油的脱硫

我国工业生产与人类日常生活都会消耗大量的煤,但煤在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫,造成空气污染。如果利用微生物技术去除煤中的硫元素,则可以在煤燃烧过程中不产生有害气体。当前日本已经利用氧化亚铁硫杆菌技术去除了煤中的硫元素。在去除煤中的硫元素时,为了将煤与黄铁矿分离可以应用微生物脱硫技术与浮选工艺,有效保护了空气质量。在石油脱硫过程中也可以应用微生物技术,笔者认为大力发展微生物脱硫技术与高活性脱硫菌种将会在将来得到有效推广,将会有效改变煤燃烧产生大量二氧化硫的现象。

4结束语

总之,生物工程技术是大量学科技术的融合体,在环境保护当中引入生物工程技术可以有效保护人类生存环境,是一种保护环境的新型手段。当前在应用生物工程技术的基础上可以解决化肥污染、取代化学农药、实现生物品种改良、开展环境监测等众多问题,可以有效治理环境污染现象,还人类一个晴朗的天空,实现人与自然的和谐相处。

参考文献

[1]崔玉霞.生物技术在环保工程中的应用研究[J].应用能源技术,2017(7):47-50.

[2]张磊.水生态修复技术在河道治理中的应用与探索[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(33).

[3]吴铭.生物工程技术在环境保护中的应用与研究[J].消费电子,2014(22):35–36.

作者:李霂桐 单位:天津市新华中学

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