浅谈生物工程技术及在环境保护中的应用

邢建中

摘 要：当前，我国社会经济发展日新月异，人们的生活水平不断提高，大众对环境保护的认识更加深入。生物工程技术是一种生态技术，能够替代农药和化肥，避免对生态环境造成严重污染。本文分析了生物工程技术应用的重要性，探究了我国现阶段生态环境存在的问题，并提出了生物工程技术的应用措施。

关键词：生物工程技术;环境保护;生态环境

引言

我国工业快速发展的同时也给环境造成了很大的污染，如今环境污染这一现象已受到了全世界的共同关注。环境污染不仅大大降低了人们生活的质量，还给人们的身体健康带了很大的危害。生物工程技术也被人们称之为生物技术，生物技术的不断发展可以帮助人们有效地解决环境污染问题。

1 我国生态环境的现状

1.1 资源耗损严重

一是淡水资源分布不均衡，我国很多淡水资源已经被污染。河流自净能力有限，大肆排污会导致众多河流被污染。二是我国很多矿产资源开采和利用不合理，导致矿产资源大量浪费。近些年，随着我国交通行业的快速发展，私家车数量与日俱增，能源消耗不断增加。部分工业企业生产工艺落后，造成资源大量浪费。三是我国森林总面积较大，但人均面积较小。部分地区存在滥砍滥伐现象，不仅破坏了森林资源，还加剧了空气污染。目前，我国存在众多资源浪费现象，严重影响社会经济的可持续发展。

1.2 人们缺乏环境保护意识

当前，我国生态环境面临严峻的挑战，如淡水资源污染、土地污染等。人们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础保障。环境与人们的生活息息相关，人们要维护好生态环境，保护共同的家园[1]。

1.3 生态环境遭受严重破坏

现阶段，我国生态环境问题依旧严重，从整体来讲，生态环境依然面临质量下降的风险。当前，森林乱砍乱伐、林地变耕地的情况屡屡发生， 部分地区土地退化、沙化现象较为严重，水环境的安全系数非常低。城市生态较为脆弱，众多城市人均绿地严重不足，居住环境有待改善，环境污染较为严重。另外，我国海洋污染比较严重，海洋污染成为制约我国海洋经济发展的重要因素。

2 生物工程技術在环保工作中的优势分析

生物工程技术是一项综合性学科，涵盖多方面的高新技术，包括细胞工程、基因工程、微生物工程以及酶工程等等，在多项技术的支撑下，使得现代生物工程技术水平更高，功能更完善，在农业领域、食品领域以及医药领域中实现了广泛的应用，并且在环境污染治理及环境保护工作中也发挥着至关重要的作用。新时期，环保工作迫在眉睫，和传统技术相比较而言，现代生物工程技术优势更加明显，具体来说，主要体现在以下几个方面。首先，生物工程技术对于废弃物的处理，主要是通过降解并破坏其分子结构的方式实现的，并且经过讲解后的产物，能够实现再利用，在解决环境污染问题的同时，还实现了对资源的再利用，避免了浪费现象。其次，发酵工程技术作为生物工程技术的重要组成部分，利用该技术来对污染物质进行处理并转化成为一些较为稳定的物质，包括：水、氮气、二氧化碳等等，这些物质无毒无害，不仅保证了安全性，同时也实现了污染源的有效消除，改善了环境质量[2]。

3 生物工程技术在环境保护中的具体应用探讨

3.1 在污水处理中的应用

在农业、工业、建筑业发展中，会产生大量的污水，如果随意排放这些污水，会极大地污染水源。将生物工程技术应用于污水处理中，效果显著。首先，采取投加特种菌法处理污水，在污水中加入有分解污染物功能的微生物，保证特定细菌的稳定性，实现对难降解废水及有毒废水的处理，该技术的应用成本非常低。但是其效果不稳定，尤其是在处理流动水的时候，所投入的微生物极易被冲掉。因此该技术常被应用于静态污水的处理。其次，可以采取固定微生物法处理污水，该技术发展于20世纪70年代，通过在某个载体上固定微生物，提升排水系统的微生物含量，富集泥龄较长的微生物。固定微生物法在分离固体、液体方面有着显著的效果，并且能够保证水的顺畅通过，避免了堵塞等问题的出现。

3.2 在农药污染处理中的应用

在农业生产与发展中，病虫害的发生概率较高，在发生病虫害的情况下，大部分农户均是应用农药来实现治理的。农药中含有大量的有机磷和有机氮，这是污染空气和水源的重要物质，同时也会威胁到人体健康。将生物工程技术应用于农业病虫害防治工作中，并不会影响环境及水源，同时也具备了良好的杀虫效果。尤其是近年来出现的生物病虫害防治技术， 替代农药杀虫技术，极大地缓解了农药滥用所引发的污染问题[3]。

3.3 生物技术在固废处理中的应用

我们每天生活制造的生活垃圾、工农业在生产过程中产生的废渣以及受到污染的泥土等都可以称之为固体废物。我们现在可以利用生物工程技术来处理这些固体废物，使这些固体废物可以得到回收利用。在我国北方常见的沼气池就是这一技术的典型应用。我们处理生活垃圾的方式包括好氧堆肥和厌氧堆肥，目前我们一般采取好氧堆肥工艺来处理生活垃圾，这种堆肥工艺不仅可以获得改良土壤的高效肥料，还可以保护环境不受到污染。

3.4 生物技术在治理土壤污染中的应用

我们在治理土壤污染的过程面临的一大难题是如何将土壤中的重金属有效的除去。现在生物工程技术利用微生物或植物可以有效的除去土壤中的重金属含量。这一技术的使用不仅可以有效的降解土壤中的重金属，还可以改善土壤的结构从而有效地避免水土流失。

3.5 提高环境监测质量

在环境保护工作中，环境监测是一项至关重要的工作，包括：水源、土壤、空气等等，均是监测的内容，应用生物传感器技术展开监测工作， 能够取得良好的效果。生物传感器技术属于固定化微生物和电化学的结合体，具备较高的灵敏度及监测准确性，当前在产品检验及发酵工程中实现了广泛的应用。近年来，在环境监测中，生物传感器技术的更加完善，生物监测方法更加对多样化，并且实现了综合监测，极大的提升了环境监测质量。在接下来的时间里，随着我国科技的不断创新，生物工程技术水平将会得到进一步的增强，其作用也会更加明显，为环境监测及保护工作的开展提供重要帮助[4]。

3.6 实现煤与石油的脱硫

近年来，随着工业领域的快速发展，对于煤炭资源的需求量越来越大，在煤炭燃烧中，会产生大量的二氧化硫，是污染大气环境的重要物质， 降低了环境质量。应用生物工程技术，将煤炭中的硫元素去除，能够减少煤炭燃烧中有害气体的排放。例如利用生物工程技术中的氧化亚铁硫杆菌技术，即可有效去除煤炭硫元素，并借助微生物脱硫技术和浮选工艺，将煤炭和黄铁矿分离，减轻污染。在石油脱硫方面，应用微生物脱硫技术及高活性脱硫菌种，也能够减少硫元素的释放，避免造成污染，提升环境保护效果。

4 结束语

利用生物工程技术可以实现对环境污染状况的实时监测，这是现在社会治理环境污染问题的一种新模式、新技术、新方法，生物工程技术开启了一扇全新的环保大门。目前，我国利用生物工程技术有效解决了农业生产过程中残留化肥带来的环境污染问题、农作物虫害防治问题、水资源污染问题等与人们生活和生产密切相关的问题。随着生物工程技术的不断发展，生物工程技术的应用领域会越来越广泛。

参考文献：

[1]杜晓燕.生物工程技术在环境保护中的应用[J].魅力中国，2014，（14）：133-133.

[2]赵秋红，单升益.论述生物工程技术在环境保护中的应用[J].中国科技投资， 2017，（24）.

[3]罗雅琪.论述生物工程技术在环境保护中的应用[J].化工管理，2016，（30）：84.

[4]郭艳霞.论生物技术在环境保护中的应用[J].科技与创新，2015，（21）：119-120.

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