摘要：现代生物技术有两大类，一类是传统神农购物技术，一类是新兴生物技术，前者是利用生物天然机能所进行的物质生产过程的一项技术，而后者则是利用各种新兴技术，比如基因工程、细胞工程，通过人工改造生物机能与酶进行物质生产与处理过程的技术。生物技术应用到环境保护方面也有两种，一种是去除环境污染的直接应用，如生物精华、废弃物生物利用等等，另一种是保护生态环境的间接应用，如把化肥用生物固氮替换、把化学农药用生物农药替换等等，与直接应用相比，间接应用的领域与空间更加广泛。
关键词：现代生物技术；环境保护；能源环境；废气治理
1.现代生物技术概述
生物技术处理垃圾废弃物可以通过降解破坏污染物的分子结构，降解的产物和副产物，大部分可以被生物重新利用，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样不会留下长期污染，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。例如利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物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，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。
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，与经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、成本低廉、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。
2.现代生物技术在环境保护中的作用
2.1 有利于促进能源环境的持续发展
一个国家的物质基础就是各种能源，能源的多少直接关系到人们日常生产生活的正常运转，虽然我国幅员辽阔、地大物博，但是逐年增长的人口导致我国人均矿产资源的占有量较少，除此之外，我国东西部资源分布十分不平衡，人口密度分布也不均衡，这样直接影响了能源消耗。因此将生物技术应用于环境保护中是十分必要的，只有逐步提高生物技术的整体质量和水平，才有利于可持续发展，提高环境保护的整体质量和水平。
2.2 有利于节约生产材料和资金
就目前发展而言，全球能源日趋减少，尤其是一次性能源消耗量都在不断增加，这会给每个国家带来不同程度的影响。对于能源消耗量高，又污染环境的企业而言，环境维护成本增加，发展更是举步维艰，如能积极开展现代生物技术工作，做到节约生产材料和资金，节约能源的消耗和开支，从而真正实现环境保护的作用。
3.现代生物技术在环境保护中的应用
3.1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，是通过物理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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2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。
3.3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。
3.4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，非凡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。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。
4.展望
生物技术以其成本低、产出高、无二次污染等诸多优点，在环境保护中已获得了广泛的应用，并取得了明显的经济效益、环境效益和社会效益。虽然生物技术还存在不如化学技术快速、效率高、条件要求高等不足，但是随着现代生物技术的快速发展，以及经济快速发展导致的资源短缺、环境状况恶化情况的加剧，生物技术的环境保护功能显得越来越重要。可以推测，现代生物技术的迅猛发展及其在环保领域的广泛应用必将成为解决资源短缺、能源危机以及环境问题的有力手段，在环境保护领域得到更高的重视和推广。
5.结语
生物技术以其独特的优点在环境保护领域被广泛应用，并取得了很好的经济效益和社会效益。我国作为环境污染比较严重的国家，应该构建一个有利于生物技术在环保中应用的良好环境，大力推进生物技术在环境保护中的应用，解决我国目前日益严重的环境问题，并为环保市场提供高品质环境保护高技术。
参考文献：
[1] 朱凤荣. 现代生物技术在环保中的应用及展望[J]. 河南机电高等专科学校学报. 2007（06）.
[2]周笑薇. 浅议现代生物技术在生态环境中的运用和发展趋势[J]. 科技资讯. 2011（04）.
[3]王本法. 浅析现代生物技术在环境保护中的利用[J]. 经营管理者. 2011（18）.
论文作者:孙聪林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：生物技术论文; 生物论文; 环境保护论文; 微生物论文; 土壤论文; 作用论文; 重金属论文; 《基层建设》2017年第12期论文;