簡析生物工程在環境保護中的應用

摘 要：生物工程是科技發展的產物，在當前社會備受人們關注，也是知識經濟和新技術革命的一個重要標志，本文主要探討了生物工程在環境保護中的應用。

關鍵詞：生物工程；環境保護；應用

前言

隨著經濟和社會的發展，我國自然環境面臨的問題日趨嚴峻，工業發展給我國環境造成了極大的傷害。生物工程是一項利用工程技術和科學原理對生物材料進行改造的科學技術，在環境保護方面起到了重要的作用。主要體現在以下幾個方面，筆者通過本文作出了詳細的分析。

一、廢棄物的處理方面

（一）固體垃圾處理

固體垃圾是造成我國環境問題的一個主要因素，當前我國在固體垃圾的處理方面多是采用掩埋方式，這種方式不僅不能有效處理固體垃圾，還可能造成二次污染。而生物工程技術則能夠有效解決這一問題，生物工程中的生物分解技術能夠將固體垃圾進行分解，除此之外，還能對固體垃圾進行篩選，在分解垃圾后將其變廢為寶，并且還能對有些固體垃圾進行反復使用，降低處理垃圾的成本。有些固體垃圾經過處理后還可以用在農業中作為綠色肥料，實現了垃圾的循環處理，這不僅達到了環保的要求，還提升了經濟效益[1]。

（二）利用細菌技術進行冶金

細菌冶金也是生物工程的產物，又叫微生物浸礦，其工作原理是利用生物技術將細菌產生的無機酸等無機物用來溶浸尾礦、廢礦以及貧礦，進而達到回收稀有金屬和有色金屬的目的。除此之外，微生物還能代謝一些抗菌、氨基酸、維生素、醇類以及有機酸等產物，可以利用這些產物來制作和加工一些產品，如化工產品、醫藥產品和生化試劑。

（三）利用生物工程將廢棄物變成新能源

生物能是一種新能源，具有無污染、干凈和高熱效的特點。因此，在處理廢棄物的時候，可以利用生物工程技術將廢棄物變成生物能源，如當前的細菌制氫、有機物制沼氣以及利用農林中的廢棄物制造酒精等，這些都是利用生物工程將廢棄物變成生物能源的成功案例。

二、大氣污染和水污染治理方面

（一）大氣污染治理

大氣污染是當前環境污染中比較嚴重的一個部分，尤其是最近幾年，全球變暖問題以及霧霾問題深受人們的關注。實際上，利用生物工程凈化空氣的方法在我國使用已久，但是隨著生物工程的發展，當前在空氣凈化領域使用生物工程技術更加成熟。利用生物工程凈化空氣有著較多的優勢，不僅凈化的效果好，而且環保性能高，且資金投入比較少，因此在未來具有廣闊的應用前景[2]。大氣污染中的最主要的污染物質就是二氧化碳，二氧化碳能夠產生溫室效應，造成全球氣溫變高，隨之發生一系列環境問題，而植物不僅能夠吸收二氧化碳，還能夠生產氧氣，人們利用生物工程技術能夠生產出更多更快吸收二氧化碳的植物，這樣就能夠有效吸收空氣中的二氧化碳，降低二氧化碳的濃度，維持空氣中二氧化碳和氧氣的平衡。當前利用植物來吸收空氣中有害物質達到凈化空氣的手段已經被國內化作為治理大氣污染的一種重要手段，因此生物工程在大氣污染治理方面也發揮著重要的作用。

（二）水污染治理

隨著我國工業的發展，工業廢水的產量也在逐日增加，很多工業廢水中含有難以分解的重金屬以及有機物，而通常采用的物理辦法很難達到治理的目的，只能起到一定的預防目的，而化學方法雖然能夠中和一些雜質，但是用量不好把握，很容易造成二次污染。隨著生物工程的發展，利用生物技術對廢水進行處理的方法逐漸受到國內外專家的重視，例如我國利用水葫蘆去吸收廢水中的磷和氮，在處理畜禽廢水時使用厭氧消化法以及利用活性污泥對有機廢水進行處理等，這些都是利用生物技術治理廢水的有效手段。美國和英國也在海洋石油污染等方面廣泛使用生物工程技術。

三、在化學農藥污染方面

農藥在農業生產中應用十分重要，我國是農業大國，但是每年因為草害、蟲害以及病害導致糧食減產問題日益嚴峻，為了治理這些病蟲害，人們通常都是使用化學農藥。據相關資料顯示，我國化學農藥品種達到上千種，而化學農藥的年生產量甚至達到了上百萬噸，而且在農業生產中最常使用的是有機磷農藥和有機氯農藥，雖然這些農藥在治理糧食病蟲害問題上發揮了重要的作用，但是也對人們的環境造成了嚴重的污染，甚至引起很多植物和動物慢性中毒，從而間接對人類、家畜的健康造成危害[3]。除此之外，由于經常使用農藥，導致一些害蟲的抗藥性越來越強，反而殺死了害蟲的天敵，在這種情況下，人們對生物工程治理病蟲害的問題也就越來越關注。生物防治主要是利用以菌治病、以菌治蟲和以蟲治蟲等方法，達到消滅病蟲害又不污染環境的目的。例如，在防治青菜蟲、松毛蟲、稻卷葉螟以及玉米螟的防治上面，可以利用青蟲菌、殺螟桿菌、蘇云金桿菌和白僵菌等菌類殺蟲劑進行治理。又如在治理棉鈴蟲、松毛蟲、玉米螟以及甘蔗螟蟲等害蟲方面可以利用赤眼蜂進行治理。上述都是有效治理病蟲害的生物防治措施，這種生物治理病蟲害的方式，不僅能夠高效殺死病蟲害，還避免了對環境造成污染。

四、污染土壤治理方面

土壤污染也是環境污染中較為嚴重的一個問題，和水資源一樣，土壤資源也是人類賴以生存的必要條件，如果土壤遭受污染，不僅對人類的健康造成威脅，而且農作物生產量降低，將會產生一系列問題。對于污染土壤，利用生物工程技術進行治理是一種有效的方法。人們可以對污染土壤進行檢測，查出污染土壤的化學元素，再選擇合適的植被進行種植，或者適當調整當地的農作物，這樣既能有效提高農作物的存活率，還能達到治理污染土壤的目的。例如，在鎘污染較嚴重的污染土壤上，選擇玉米進行種植，因為玉米抗鎘能力強。而在鎳污染較嚴重的污染土壤上，選擇甜菜和馬鈴薯進行種植，因為甜菜和馬鈴薯的抗鎳性比較強。除此之外，有些重金屬有著較強的富集能力，在這種污染土壤上進行植被種植時應當選擇一些低等植物。總而言之，要找到污染土壤的污染源和污染元素，進行針對性的治理，這樣才能達到最終的治理目的。

參考文獻

[1]張丹琪.分類比較學習細胞工程[J].同行.2016（14）：04-06.

[2]王霞.細胞工程課程教學改革探索與實踐[J].現代農業科技. 2013（04）：10-13.

[3]黃玉蘭，岳才軍，劉振華.設計性實驗在細胞工程實驗教學中的研究探索[J].農產品加工（學刊）. 2011（02）：04-06.

作者簡介

趙越（1999-），女，漢族，甘肅定西安定區人士。定西市第一中學高三（10）班在校學生。

（作者單位：定西市第一中學）