生物技術在環境工程當中的應用論文

　　引言

隨着社會的不斷髮展和進步,人們環境意識的觀念越來越強,環境保護以及合理的利用和開發正被越來越多的提及到,並且相關的技術和設施,也正在悄悄的改變人們的生活。運用現代化的生物技術,來進行環境工程的相關應用,是如今比較熱門的一個課題,其主要的應用是在去除有毒物質以及生物修復技術方面,能夠帶來顯着的效果。在自然界當中,存在有許多優良的菌種,其能夠有效的分解自然界當中的各種物質,但是隨着現代工業的不斷建設和發展,人工合成的非天然物質越來越多,已經逐漸的出現在人們生活的每一個角落,例如有機磷農藥、塑料以及合成的洗滌劑等等,都屬於高濃度的有機污染物,非常不容易被自然界當中的微生物降解,同時,這些物質還可以在土壤以及水中存在很長的時間,逐漸的完全衰減往往需要幾十年的時間,長時間的在土壤和水中累計,對環境造成了極大的破壞。所以在現代的環境工程當中,急需要使用能夠快速降解污染物質的高效的菌種,正因爲如此,現代化的生物技術,正在逐漸的運用到環境工程當中,且取得了極爲顯着的效果。生物強化技術在經過了幾十年的發展和研究以後,以及日趨成熟,在生物修復當顯示出了強大的生命力,運用該項技術,可以合理的去除有毒的污染物質,並且將其與傳統的生物技術相結合,運用新型的手段和方式進行環境工程相關的應用,可以取得更加優異的成效,更好的爲社會和人民服務。

　　誘變育種技術

一般的來講,傳統的誘變以及篩選,是最佳以及最常用的改良菌種的方式。【1】.其關鍵的原理就是使用物理以及化學的相關技術,結合生物誘變因子來對微生物的基因組進行一系列的修改,進而產生突變型。微生物的自發突變的頻率在經過了一系列的技術手段以及誘變劑的相關處理之後,可以有較大幅度的提升,爲新型技術的使用提供了充足的前提條件。下文將對實驗當中常用的誘變方式作詳細的分析,對不同的技術特點以及適用的方面進行細緻的探究。

1.1短波長射線誘變技術

短波長射線一般的來講是以紫外線爲主,由於紫外線可以引起DNA的變化,在發生相關生物化學反應的時候,DNA鏈上面的鹼基對紫外線輻射比較的敏感,而鹼基吸收的光波其波長與紫外線輻射的波長比較的接近,所以DNA會強烈的吸收紫外線輻射。有許多種方式可以引起DNA的結構發生變化,比如DNA鏈的斷裂,內部分子之間的交聯以及覈算與蛋白質的交聯,胞嘧啶與鳥嘌呤之間發生的水和作用等等,通過相關技術的有效運用,可以很好的達到所期望的效果,在環境工程當中有着極爲廣泛的運用。【2】.

在現代的生物技術應用當中,採用可以降解的青黴菌株來作爲其相關實驗的出發菌株,經過一系列紫外線的照射作用,進行誘變處理,進一步的分離得到突變菌株。根據相關的實驗結果顯示,新得到的菌株對於PHB的降解作用有了較爲顯着的提升,其降解等量的PHB所使用的時間也有了明顯的減少,將進行誘變的`菌株進行連續的傳代五次,然後繼續測定對PHB的降解效率,實驗證明,其相關效率基本上處於穩定的狀態。

1.2電離輻射射線誘變技術

電離輻射射線一般的來講使用的比較多的是倫琴射線以及伽馬射線,根據相關設備以及手段的運用,可以達到較好的去除有毒物質的作用,爲環境工程的發展和建設作了了較大的貢獻。根據相關的研究,利用伽馬射線對活性污泥進行照射處理,並且對實際的效果進行觀察和對比,發現在進行輻射之後,活性污泥當中的SV I以及MLSS等數據都明顯的低於對照數據,尤其是污泥的增長率也有了顯着的下降,當輻射的劑量達到了一定的數值時,幾乎是呈直線下降,而經過了輻射處理之後的活性污泥中的污水COD去除的效率也有了明顯的降低,氨氮的去除率在一定的劑量時,可以達到百分之九十四至百分之九十七,可以說效果是極爲的明顯,對於環境工程的相關實施來講,有着非常重要的意義和作用。

1.3化學誘變技術

化學誘變技術,主要的就是使用一系列的化學物質,來對微生物進行誘變處理,引起其基因突變或者是真核生物染色體發生一系列的畸變。一般的常用誘變試劑有多種,如鹼基類似物5—氨基嘧啶、脫氨劑羥胺以及亞硝胺、氨基尿嘧啶等等,在實際的操作實驗當中,運用新型的技術和相關的試劑,可以達到很好的去除有毒物質的作用,並且在環境工程的實際應用當中,起到了比較明顯的作用。

　　原生質體融合技術育種

2.1原生質體融合技術

原生質體的融合技術起始於上個世紀五十年代,並且在之後的幾十年當中得到了非常快速的發展,並且一系列的應用範圍不斷的的擴大,在環境工程當中的使用情況也越來越好,效果頗爲顯着。原生質體的融合,又可以稱爲細胞融合,其主要的技術原理是外力作用之下,兩個或者是兩個以上的異源細胞以及原生質體之間相互的接觸,進而發生膜的融合以及細胞胞質和細胞核的融合,形成雜交細胞,此現象稱爲細胞融合。【3】.

由於原生質體的融合技術可以在種內種間同時進行,不受親緣關係的影響,其相應的遺傳信息的傳遞量比較的大,所以不需要對雙親的詳細遺傳背景進行相關的瞭解和掌握,便於進行實驗的操作和管理,提升了重組的頻率,擴大和提升了重組的幅度。此項技術在相關的環境工程當中也有着極爲廣泛的運用,比如北京的燕山石油化工公司,對其活性污泥進行一系列的篩選和分離之後得到的降酚細菌進行跨界的融合,經過進一步的篩選得到降酚融合子,運用此得到的物質,對工廠當中的含酚的廢水進行降解實驗處理,經過實際的觀察和分析發現,其降酚的效果非常的顯着,對於環境保護以及資源的可持續性發展都有着重要的作用和意義。

2.2融合技術

融合技術的方法有許多種,比較常用的是利用原生的質體再生時,對其具體的再生條件進行嚴格的控制,促使菌株的遺傳特性發生一系列的改變,進而達到對原生質體進行再育種的目的。此外,通過原生質體的DNA轉化、質粒DNA轉化以及電穿孔法都在實際的環境工程當中有着比較廣泛的使用。針對不同地區的不同情況,採用科學合理的方法,對有毒物質以及污染的地方進行有效的治理,必將對環境的發展起到積極的影響作用,同時也爲人們的生活帶來了更多的好處。

　　基因工程

基因工程也可以成爲遺傳工程,或者是DNA重組技術,這項技術是現代生物技術的核心內容,在多個領域都有着非常廣泛的運用,當然也包括環境工程。其主要的技術原理是在細胞之外進行一系列的DNA拼接,進而進行重組,可以人爲的來操控基因組成。此項技術的合理使用,能夠創造出新的物種,產生原有的物質所不具有的功能和特性,增強其合成能力。基因工程在環境工程當中的應用情況比較的好,取得了很多令人振奮的成果。例如我國的科學家採用基因重組的技術,重組酵母,經過一系列的手段以及反應之後,經過降解的作用,對雌激素活性以及致活突變性進行相關的處理和改變,爲有效的控制此類型物質的環境污染效應提供了堅實的理論和實際基礎,必將在今後的環境工程當中起到關鍵性的作用。

　　結束語

綜上所述,根據現代生物技術在環境工程當中的實際應用,得知其具體的技術的相關原理,對實際的實驗效果進行分析和比較,爲更好的使用現代化學技術和手段改善環境作出了相應的貢獻,同時也力求在應用當中爲人民和社會爭取更大的福利。