环境生物技术是指利用生物技术手段保护和改善环境的技术。主要类型有:生物监测技术、生物处理技术、生物降解、生物修复技术、环境生物技术。生物监测技术和生物处理技术。此技术具有快速灵敏,费用低,特异性强和适于现场大量样品分析等优点。
现代生物技术在生态环境中的应用包括生物降解技术、生物修复技术、生物监测技术等。生物降解技术 生物降解技术指利用微生物或酶的作用,将有机物质分解成简单的无机物质,达到减少污染物质量和环境负荷的效果。
环境生物技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。
目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。
根据1919 年生物技术欧洲协会(European Federation of Biotechnology)之定义,「环境生物技术」是指生物化学,微生物学及工程技术相结合之整合性科学.主要目的是利用微生物,动物或植物应用於农业,环境,工业及健康照顾上,以发展永续事业。
生物技术是利用有机体(从微生物直至高等动物、植物)或其组成部分(包括器官、组织、细胞或细胞器等)开发新产品或新工艺的一种体系或一门技术。现代生物技术已经成为人类彻底认识和改造自然,解决人类所面临的粮食、健康、能源、资源和生存环境等重大问题的重要手段和工具。
酚类对水中生物有致畸性,使生物具有难闻的酚味,化学处理法由于二次污染问题受到限制,而利用培养优势菌群的微生物法降解酚类却有显著作用。如卞华松采用PVA1799冷冻改良法固定优势菌群,对浓度为565mg/L的苯酚去除率为94%以上;张春桂研究降解五氯盼(PCP)的细菌是醋酸细菌、产碱菌和气单胞菌。
运用环境微生物手段既可以修复受污染天然水体生态,如湖泊、河道和港湾,还可以修复污染土壤生态,尤其是残留农药污辱的农田土壤和油田开采过程中被原油污染的土壤。给水体投加除碳(有机碳)、除氮菌株,正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施。
应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。
但是由于化学絮凝处理的效果容易受水体环境变化的影响,且必须顾及化学药物对水生生物的毒性及生态系统的二次污染,这种技术的应用有很大的局限性。
微生物与人类健康:一些病原微生物能引起人类患各种疾病,影响人们的健康和生活质量,甚至致命。另一方面,一些微生物有益于人体和生产生活,如肠道中的益生菌可以帮助消化和预防疾病。微生物与环境:微生物可以降解有机污染物,净化环境。
防治水体污染的主要措施有以下三条:(1)减少和消除污染物排放的废水量。首先可采用改革工艺,减少甚至不排废水,或者降低有毒废水的毒性。其次重复利用废水。尽量采用重复用水及循环用水系统,使废水排放减至最少或将生产废水经适当处理后循环利用。
1、目前,土壤微生物学的研究又进入了一个新领域,人们可以利用微生物处理污染物和污水,降解土壤中有机污染物,消除作物的土壤传染性病害,这对于净化环境和土壤保健是大有好处的。
2、这个作用具体如下:分解有机污染物:生物净化可以通过微生物代谢、酶催化等方式,将有机污染物分解成无害的物质,如水和二氧化碳。吸附和去除污染物:一些微生物具有对污染物吸附和去除的能力,例如一些植物和微生物可以吸收重金属离子,有助于减少环境中的重金属含量。
3、土壤的生物净化主要是指依靠土壤生物使土壤有机污染物发生分解或化合而转化的过程。当污染物进入土壤中后,土壤中大量微生物体内酶或胞外酶可以通过催化作用发生各种各样的分解反应,这是土壤环境自净的重要途径之一。
4、植物生态系统:植物的根系与土壤中的微生物共同作用,可以净化水中的污染物质。植物的根系可以分泌有机物质,提供微生物生长所需的营养物质,同时微生物也能分解植物根系分泌出的有机物质,形成一个相互促进的生态系统。 人工生态系统:人工湿地、人工鱼礁等人工生态系统可以利用微生物对污水进行净化。
5、生物自净作用:土壤中的微生物和植物通过吸收、分解和代谢等生物过程,将污染物转化为无害物质或排出体外。例如,土壤中的微生物可以分解有机污染物,将其分解为二氧化碳和水;而植物可以通过吸收和转运污染物,将其从土壤中移除。
微生物生态污染的研究,是现代微生物生态学研究领域中的核心课题。其中,一些微生物作为环境的天然污染物,对空气、土壤和水体构成威胁,甚至引发疾病。例如,沙门氏杆菌和大肠杆菌,它们常被用作评估水质污染的指标,对于水质控制和评价具有重要意义。某些污染物在微生物的作用下,其毒性得以增强。
研究受污染环境中的微生物生态,是现在微生物生态研究的一个重要课题。有些微生物本身就是环境的污染物,污染着空气、土壤和水域并引起疾病。沙门氏杆菌、大肠杆菌作为水体粪便污染的指示菌,在水质控制及水质评价中早得到应用。
水体中的微生物主要用于处理有机污染物。微生物通过氧化或还原机制来消除毒性有机污染物。例如,微生物可以分解强生物降解剂,例如氨基氮、硝氮和磷酸盐,组成天然流浪湘中磷飞和细菌群来减少水体富营养化和异味问题。微生物将污染物转化为其它无害物质,如水和二氧化碳,还原了对水体和生态环境造成的危害。
微生物对环境污染物具有巨大降解潜力是微生物生理、遗传、生态分布等多方面的特点的综合结果,这些方面包括:(1)经过漫长的地球生物演化,现存的微生物已经具有对已存在的各种有机物的强大降解能力。
微生态失衡的三大危害是:疾病易发、环境恶化和生态系统崩溃。首先,微生态失衡导致疾病易发。微生物在人体和自然环境中扮演着重要角色,维持着健康的平衡状态。一旦微生态失衡,有益菌数量减少,有害菌增多,容易引发感染和疾病,如肠道问题、免疫系统紊乱等。其次,微生态失衡会导致环境恶化。
污染环境微生物生态、水处理微生物生态,以及在特殊环境下的微生物生态研究等众多领域。例如,土壤微生物生态学家会关注土壤中微生物的种类、数量、空间分布、季节变化以及环境因素如温度和湿度对微生物活动的影响。他们还会采用生物化学方法来估计微生物的生物量和活力,以深化对微生物生态系统的理解。
细菌、真菌、放线菌,还有一些藻类、原生动物和一些后生动物。例如钟虫、轮虫和变形虫等。
致病的如葡萄球菌、霍乱弧菌等,能制药治病的如青霉菌、链霉菌等,肠道中的双歧杆菌还有维护肠道正常细菌菌群平衡、抑制病原菌的生长、防止便秘、在肠道内合成维生素、氨基酸和提高机体对钙离子的吸收等益处。
城市生活污水中一般含大量固体悬浮物、磷酸盐、钾钠及重金属离子、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物(以COD和BOD表征)、含氮化合物(包括氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮)、菌类生物群等。
蘑菇类菌 蘑菇是最常见的菌类之一,它们生长在多种环境中,包括森林、草地和农田。常见的蘑菇品种如平菇、金针菇、香菇等,它们含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,常被用作食材。 灵芝类菌 灵芝是一种药用菌,具有多种健康益处。
细菌 病菌 菌类 菌落 首先,细菌是指一种单细胞微生物,广泛存在于自然界中,包括土壤、水体、空气等。它们对人类既有益又有害,如大肠杆菌可以帮助人体消化,而霍乱弧菌则会引起严重的腹泻症状。在科学研究和医学领域,细菌一直是一个重要的研究对象。
微生物与环境之间的关系是一种复杂的互动关系,它们相互依存,相互影响,微生物不仅是自然生态系统中不可或缺的组成部分,还在许多方面发挥着重要作用。分解者作用:微生物是自然界中的主要分解者,它们能够分解动植物残骸、排泄物和死亡有机物,释放出二氧化碳、水、无机盐等无机物。
生物技术和环境保护之间存在密切关系。生物技术是指以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。
生物与环境的关系如下:生物与环境之间的相互关系是一个复杂而又微妙的关系。生物是环境的一部分,同时环境也是生物的生存基础。生物与环境之间的相互关系是一种相互依存、相互制约的关系。生物对环境的影响是显而易见的。生物通过吸收营养、呼吸、排泄等生命活动,对环境产生着影响。
微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类,广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。
环境保护和污染环境的生物修复是21世纪全球性的一项战略任务,微生物可在其中发挥不可取代的重大作用。