山东省机械设计研究院 邮编: 250031
摘要:在科技创新的大环境下,生物工程技术在各个领域得到了广泛的应用,推动了人类社会的发展和进步。采用生物工程技术进行环保工作,可以更好地保障生态环境的保护,提高人们的生存质量,促进人与自然的协调发展。文章对我国目前的自然生态环境状况进行了综述,然后对生物工程技术在环保领域的优势进行了分析,并对其在环境保护方面的具体应用进行了论述。
关键词:科技创新;生物工程;生态环境;优势
引言:近几年来,工业、农业、建筑业的迅速发展,对社会的发展起到了很大的促进作用,但同时也带来了水污染、大气污染、土壤污染等问题,使人民的生活水平和社会的可持续发展受到了严重的影响。在此背景下,加强环境保护是必要的,利用生物工程技术进行环境保护具有显著的优势。
1.当前我国自然生态环境现状概述
在环境污染日益严重的情况下,环保工作是当务之急。加强自然生态环境建设,提高人民生活水平,实现人与自然和谐发展,是一项重要的工作。近几年,随着社会各个领域的迅速发展,我国经济得到了迅速的发展,而环境污染问题也日益突出。目前,我国的环境污染有很大的根源,主要有:农药、化肥、“三废”污染等污染已造成水源、土壤和自然环境的污染,曾一度对人民的生活造成一定的威胁。根据有关的统计数字显示,目前全国有将近三分之二的城市水源受到了污染,而在农村,大部分人喝的都是未经处理的水,水质不达标,同时,畜禽养殖需要饮用并排放大量污染水,进一步加剧了水污染、环境污染等问题。在土壤污染问题上,近几年来,我国的耕地土壤质量不断恶化,土地沙漠化严重,重金属含量超标,对农业生产和可持续发展造成不利影响。由于各种因素的作用,对人类的身体健康构成了极大的威胁,致使呼吸系统疾病和消化系统疾病的发病率逐年上升。因此,加强环保是当务之急。
2.生物工程技术的应用价值
生物工程是一门涉及多个领域的高科技,包括细胞工程、基体工程、微生物工程、酶工程等,这些技术的支持,让生物工程技术在农业、食品、药品等领域得到了广泛的应用。新时期的环境保护形势十分严峻,与传统的技术相比,现代生物技术的优越性更为突出,具体表现为:首先,生物技术的垃圾处理,主要是通过分解其分子结构,然后将其转化为可回收的产品,既解决了环境问题,又可以回收利用,从而杜绝了废物的产生。其次,发酵工程技术是一项重要的生物工程技术,它可以将被污染的物质进行处理,并将其转变成水、氮气、二氧化碳等稳定物质,这些物质无毒无害,既能确保安全,又能有效地消除污染源,提高环境质量。
3.我国主要生态环境问题
3.1资源损耗情况严重
首先,我国水资源短缺,其自身的水资源分配不平衡,有的地方存在着水资源短缺,有的地方出现了大量的水资源浪费,同时,近些年,由于淡水资源的污染,造成了河水的污染。其次,就是我们的天然森林遭到了破坏,自从建国以来,我们的森林受到了很大的破坏,现在国家已经出台了一系列的环保措施,但是在一些偏远的地方,仍然有大量的非法采伐行为,这不仅给我们带来了巨大的损失,也给我们的大气治理带来了困难。另外,由于我国的矿产资源消耗问题,由于不合理和不充分利用,导致了大量的资源浪费。随着人们的生活水平越来越高,汽车对能源的需求量也越来越大,而国内仍有部分企业技术落后,造成了大量的资源和能源浪费。实际上,在经济高速发展的背景下,由于不合理利用资源,导致了大量的资源浪费,给国家的可持续发展带来了很大的冲击。
3.2生态环境破坏严重
尽管我国已经开始关注生态环境问题,并提出了相应的对策,但从当前形势来看,生态环境仍有恶化的危险。目前,我国仍有大量的森林被毁,有些地方把林地改为耕地,造成了生态环境的严重破坏,有的地方甚至出现了荒漠化,严重危害了水资源。城市绿地覆盖率低,城市垃圾多、环境污染严重、空气质量下降、总体生态环境相对脆弱。我国的海洋环境问题十分突出,新闻报道中常常出现一些令人毛骨悚然的画面,而海洋环境污染已经成为制约我国海洋经济发展的重要因素。总之,我国的生态环境受到了严重的损害,亟待改善。
4.生物工程技术在环保方面的应用
4.1在工业生产中的应用
近年来,随着生物工程技术的不断发展,人们开展了大量的生物研究项目,其中"工程细胞株"和"工程化细菌"的开发与应用,将会大大减少污染物的排放量,这对环保事业的发展有着重大的作用。例如,生物燃料可以减少工业污染。比如,利用生物技术研发出的杀虫剂,就可以达到无公害的效果。“工程菌”具有催化活性高的特点,可以提高化学反应的效率,有效地减少能耗,对节能和环保起到了积极的推动作用。
4.2农作物生长方面
4.2.1对化肥的替代作用
在作物的生长发育中,合理施用化肥可以提高作物的产量,而氮肥则是最常见的一种。但是,在现实生活中,施用氮肥促进作物的生长,不仅会引起土壤板结,还会通过土壤渗透到地下水中,对地下水造成严重的污染,从而对水生物的生长产生不利的影响。有些挥发性肥料,在施肥的时候,会挥发到大气中,对环境产生一定的影响,如果肥料的浓度太高,会引起大气中的氮素含量升高,甚至会引发酸雨,不仅会对大气中的臭氧产生破坏,对作物和人类的身体也会造成一定的伤害。因此,作为一种生活必需品,如何降低肥料对环境的污染,是当前国家迫切需要解决的问题。利用生物工程的固氮技术,可以促进植物吸收大气中的氮素,降低大气和水体中的氮素含量,从而提高作物的生长速度,提高作物的产量,从而提高农业生产的安全、、环保。
4.2.2.替代传统农药
杀虫剂是农作物的重要组成部分,不用杀虫剂,很容易引起疾病,导致粮食产量下降,影响作物的正常生长。但是,杀虫剂虽然可以促进作物的健康成长,但是它对环境的污染很大,而且农药的残留量对人体也有一定的危害。而通过科技手段,生物工程技术可以达到取代或超过杀虫剂的作用与效果。生物工程技术取代杀虫剂的方法主要是利用有益的昆虫和微生物,以虫治虫,以菌治虫。所谓“以虫治虫”,就是通过利用作物产生的害虫的天敌来达到控制害虫的目的,而“以菌治虫”是通过利用作物中的有益菌来控制害虫。利用生物技术根除害虫,可有效地消除农药对环境的污染,强化环境保护。
4.3在污水处理方面的应用
实际上,生物工程技术在处理水体污染中的应用,已获得了很好的效果。目前,生物技术已经在废水处理中得到了广泛的应用,包括生物强化处理技术、固定化微生物技术等。固定化微生物技术是目前国际上最先进的研究技术之一,是生物工程中最重要的一项技术,它可以通过固化细菌来增加细菌的密度,从而提高生物的生物降解能力,同时还可以改善工业废水的处理效果。
4.4在固体垃圾处理中的应用
人们生活中会产生大量不易降解的固体废物,是主要的污染物质。长期以来,我国大部分的固体废物都是采用填埋的方式,长期不能降解,造成了环境污染。采用现代生物技术对固体废弃物进行处理,不仅可以达到降解和降解的目的,而且可以将其用于其它领域,达到循环再生的目的。这不但解决了土壤污染问题,而且还可以减少处理费用,还可以增加利润。
结束语
综上所述,在经济社会飞速发展的今天,环境问题已经引起了全社会的广泛重视,所以,我们必须加强对环境的保护。生物工程是一种具有高安全性、低成本的新技术,将其用于环保工作,可以使传统的环保工作方式得到优化,从而提高工作效率,提高人民的生活品质,促进人与自然和谐发展。
参考文献
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