生物技术安全性论文500

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 [2009-03-21 07:41]摘 要 针对我国目前生态状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护 1 我国生态环境现状 目前我国由于“三废”污染、农用化肥和农的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。2 现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 （1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 （2） 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 （3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。3 现代生物技术在环境保护中的应用1 污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。2 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。3 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。 有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。4 化学农药污染的消除 一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。参考文献1 孔繁翔 环境生物学[M] 北京:高等出版社,20002 陈坚 环境生物技术[J]， 生物工程进展，2001(5)3 姜成林,徐丽华 微生物资源的开发与利用[M]北京:中国轻工业出版社，2001

截止到2014年5月，学校有省级人文社科重点研究基地1个，省级研究中心4个，协同创新中心1个，省级重点实验室4个，省级重点实验室培育基地1个，省级公共服务平台2个。 省级人文社科重点研究基地1个：设计艺术研究中心。省级研究中心4个：安徽省纺织工程技术研究中心，微生物发酵安徽省工程技术研究中心，汽车新技术安徽省工程技术研究中心，安徽工程大学技术转移中心。协同创新中心1个：皖江高端装备协同创新中心。省级重点实验室4个：纺织面料安徽省重点实验室，电气传动与控制安徽省重点实验室，安徽检测技术与节能装置省级实验室，安徽高性能有色金属材料省级实验室。省级重点实验室培育基地1个：先进数控和伺服驱动技术安徽省重点实验室培育基地。省级公共服务平台2个：安徽省纺织行业科技公共服务平台，安徽省生物制品与食品检测检验及其标准化技术公共服务平台。 截止到2014年3月，学校在国内外有影响的刊物上发表学术论文3200余篇，其中被SCI、EI、ISTP三大核心检索系统收录论文达500余篇。 截止到2014年3月，学校获各类奖励100余项，其中省部级以上科研奖励40余项。承担863计划、国家自然科学基金、社会科学基金等国家级科研项目70余项，科技部、教育部等部委科研项目30余项，省级科研项目400余项。 馆藏资源截止到2013年12月，学校图书馆馆藏纸质图书140万册，纸质期刊1300余种；拥有中外文数据库31个，电子图书170万册。 学术期刊《安徽工程大学学报》《安徽工程大学学报（自然学科版）》创刊于1986年，是由安徽省教育厅主管，安徽工程大学主办的以机械工程、材料工程、电气工程、电子技术、自动化技术、计算机工程、信息技术、化学工程、食品工程、纺织工程、生物工程为主，包括物理、化学、数学等基础学科，兼顾经济管理以及其他相关学科的理工类综合性学术期刊。刊期为季刊，国内外公开发行（国内统一刊号为CN34-1318/N），主要读者对象为高等院校师生员工及有关科研院所、企事业单位的科研、科技工作者。学报被美国的《化学文摘》（CA ）、俄罗斯的《文摘杂志》收录。同时，继续与“中国学术期刊综合评价数据库”统计源刊，被“中国科技期刊全文数据库”、“中国核心期刊（遴选）数据库”和“中文科技期刊数据库” 、华艺公司CEPS数据库续签了收录协议。

仙人掌大自然中生长着一种植物，它叫做仙人掌。仙人掌的样子千奇百怪，有的似金鸡独立，有的如龙争虎斗，有的似倒挂金钩，有的如万马奔腾。有的虽然四分五裂，埋伏在地，试图重新爬起，拥有英勇无畏献身精神的它得到了神的恩赐--给了它第二次生命。站在仙人掌的面前你会感到无比荣耀，因为它是沙漠中的佼佼者，它长着无数根硬刺，身披绿色战袍，在阳光下暴晒；大千世界无奇不有，你也许会想世界可以像它一样的植物已经所剩无几，这足以让人叹为观止。　　仙人山、仙人剑、仙人楼、蟹爪莲、仙人球、昙花、令箭荷花。花期一到五彩缤纷，美得娇仙俏丽。它在无所求的品质中奉献了美丽。　　如果是一般的植物早就已经gameover了，试试仙人掌在于这种恶劣环境做着殊死的斗争，他的愿望不是什么像牡丹一样的荣华富贵，也不是像其它花一样争夺“花中之王”的称号，他的愿望只有一个，那就是---奉献。　　在沙漠中，有多少人们和动物借助它巨大的身躯里丰富的水，才能生存下来，所以它被人们称为“沙漠中的甘泉”的美称。　　一棵仙人掌，即使不浇水，也可以生存10-20年，由此可见它的抗旱本领是如此的强大。　　它的全身各部位都是“宝”：可以食用、美容、养颜、化血化瘀以及做牲畜饲料等。　　面对仙人掌围成的绿色海洋，让我想起了去日本东渡的鉴真；虎门销烟的林则徐；精忠报国的岳飞；也让我想起了正在奋斗中的那些建设者。让我明白了，只要有坚贞不屈的精神，一定可以获得非凡的成就。