生物技術的進展范文
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篇1
隨著農業革命、手工業革命、工業革命、商品國際化革命、信息產業化革命的推進,許多科學家們預言21世紀必將產生一次生物技術革命,而這一革命的主戰場就是農業。現代生物技術可有效提高農作物產量、改善農作物的營養品質。因此,現代生物技術必然會成為未來農業發展的重要趨勢。
1現代生物技術在農業領域的應用
1.1基因工程在農業領域的應用
基因工程即利用分子生物學和微生物學技術,設計好不同來源的基因順序,在體外成功構建雜交DNA分子后導入受體細胞,使受體細胞表現出人們需要的表現型,產生出人們需要的物質。在農業領域應用基因工程技術,獲得的農作物優質、高產、抗性強,還可獲得畜、禽新品種及具有特殊作用的動、植物。例如,經過7年的努力攻關,2011年勝利突破了大面積示范(即6.67hm2示范)平均產量為13500kg/hm2的超級雜交稻第3期目標,達到了13899kg/hm2[1];運用轉基因技術將相應的基因導入油菜中有望培育出轉基因抗病油菜新品種[2];運用基因工程技術可將抗除草劑基因導入農作物中,使農作物能夠不受除草劑的影響,目前已生產出多種抗除草劑作物品種,應用廣泛[3]。
1.2細胞工程在農業領域的應用
細胞工程是指在體外培養細胞,以改變細胞某些生物學特性為目的將不同作物或動物進行細胞雜交,使植物或動物個體繁殖速度加快,以獲得優良品種或新品種及某些具有特殊作用的物質的一門技術[4]。細胞工程技術在植物快速繁殖、植物新品種選育等方面發揮著重要作用。目前植物體細胞雜交應用較多,如可以將馬鈴薯細胞和番茄細胞進行雜交,可獲得上結番茄下結馬鈴薯的“番茄馬鈴薯”;將豆科植物與向日葵進行細胞雜交,可培育出具有高營養價值的“向日豆”[5]。
1.3發酵工程在農業領域的應用
發酵工程即利用微生物具有的特殊作用生產出對人類生產有用的產品,或直接將微生物應用到工業生產過程的一門新的技術。發酵工程主要可應用在農業領域的2個方面,一是生產傳統的發酵產品,如果酒、茯磚茶、食醋等;二是生產一些食品添加劑。如茯磚茶的制作過程中就運用到了發酵工程技術,通過調控渥堆時間、使用接種劑、發酵劑等方法可以改進茯磚茶的加工工藝,進而可生產出“金花”飽滿、品質優良的茯磚茶。
1.4酶工程在農業領域的應用
酶工程,簡單來說就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段將相應的原料轉化成有用物質。酶工程可應用在農業領域中的制酒、制醬等方面。例如,隨著我國糧食的不斷增產,一些地區出現了粗糧過剩的問題,需要解決粗糧的淀粉利用。解決辦法之一是生產葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,難以在市場上應用。最有效的辦法還是運用酶工程技術的手段,將葡萄糖轉變為甜度大的果糖,果糖不僅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度還高50%以上。
2微生物肥料在農業領域的應用
2.1微生物肥料的特點
微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在農業生產中應用該種肥料可獲得特定的肥料效應[6]。生物肥料的定義分為2個方面,從狹義上講,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物發酵產生的,活性高。施入該種肥料能夠產生活性物質,能夠增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性質,使作物的生長環境變得更好,使作物生長更優、產量更高。從廣義上講,生物肥料泛指各種具有特定肥效的生物制劑,包括特定的活的生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等,此種生物體不限定,既可以是微生物,也可以是動、植物組織和細胞[7-8]。
2.2生物肥料的應用優勢
微生物肥料具有其他化肥和農藥沒有的優勢,可有效改善土壤的理化性質,提高土壤肥力。目前微生物肥料已應用在綠色有機食品生產、農業生態環境保護以及高產、優質、高效農業的持續發展中,并發揮著極其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身無毒害作用,對環境幾乎無污染;同時,施用量一般不大,在其生產過程中所消耗的能量也很少,因而可節約農民的施肥成本。此外,微生物肥料還可改善土壤的理化性質,減少土壤營養流失和富營養化的產生,實現土壤的可持續化利用。
篇2
[關鍵詞] 生物質燃料 綜合應用技術 新進展
[中圖分類號] TK6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650(2016)10-0206-01
引言
黨的十報告中提出了關于提高能源使用效率的問題,即要支持新能源的開發,提高可再生能源的利用率。至此,河南駐馬店市農業大區對生物質燃料的綜合應用技術得到了高度重視。生物質能作為碳源具有可再生性,可以轉化為固態燃料、液態燃料、氣態燃料。
1 固體生物質燃料的綜合應用技術
制備固體生物質燃料所采用的技術是固化成型技術,即將品位相對較低的生物質轉化為品位相對較高的生物質燃料,而且由于燃料已經固化成型的,所以方便與存儲和運輸,在燃料的利用上也非常便利。固體生物質燃料的資料來源于農業和林業生產中所產生的玉米芯、秸稈等等各種廢棄物。
1.1 固體生物質燃料的成型技術
首先,要收集生物原材料,將這些材料經過篩選之后,確保材料干燥,灰分符合要求,污染性低而且熱值高、容易燃燒。對于這些材料進行干燥處理后,進行成型處理以方便運輸[1]。其次,將所有篩選出來的材料粉碎處理,并將黏結劑和助燃劑加入其中進行壓縮,使固體生物質燃料不僅方便存儲,而且容易燃燒。
1.2 固體生物質燃料的生產技術
根據不同的生產條件,固體生物質燃料所采用的生產技術也會有所不同。其一,常溫濕壓成型技術,具體而言,是將纖維素原料進行水解處理而使得原料的纖維經過濕潤時候軟化,使其皺裂,之后進行壓縮處理。這種技術的操作簡單,但是會提高部件的磨損度,而且所生產的燃料的燃燒值比較低。所以,成本相對較高。其二、炭化成型技術,即對生物質原料進行炭化處理后成為粉末狀,將粘結劑加入其中,壓縮成木炭。比如,河南駐馬店市農業大區,秸稈多綜合利用,利用炭化技術工藝生產出來的秸稈炭粉可制成炭球、活性炭等炭產品。在秸稈炭化的過程中所排放的煙霧收集起來提取可燃氣體、木焦油、木醋酸。但目前綜合利用率還比較低,所以,還國家對秸稈綜合利用予以補貼和政策上的傾斜。
2 液態生物質燃料的綜合應用技術
2.1 燃料乙醇
燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生產技術上,是對非糧食原料乙醇回收后,經過凈化并發酵處理。其中,對脫水處理技術具有很高的要求,主要采用了萃取精餾法、吸附分離法以及共沸精餾法等等[2]。所生產的燃料乙醇中所含有的乙醇可以達到99.7%,比無水乙醇中的乙醇含量要高。
2.2 生物柴油
動植物油脂經過加工處理后,可以生產出與柴油的化學性質比較接近的長鏈脂肪酸單烷基酯,即為“生物柴油”。這種材料具有良好的性,沒有毒,而且生物降解,是用于替代柴油的最好的材料。生產技術上,物理方式進行技術處理即為直接混合法、酯交換法和酶催化法;化學方式進行技術處理即為采用了微乳化法高溫熱裂解法。由于所使用的材料不同,生產出來的生物柴油存在著有點和不足。目前廣泛使用的生物柴油制備方法為酯交換法。這種方法的原料來源廣泛,加工工藝簡單,所生產出來的生物柴油性能穩定,但是在生產的過程中會有堿性廢水產生,而且生產設備會遭到嚴重的腐蝕。
3 氣態生物質燃料的綜合應用技術
生物質發酵技術,就是將生物質采用厭氧微生物分解技術,經過代謝處理之后生成了氣體,這種氣體的主要成分是甲烷,其中還包括二氧化碳、氫氣以及硫化氫等等,即為“沼氣” [3]。沼氣的發酵劃分為水解液化、酸化、產甲烷三個階段。生物技術的快速發展,挖掘高效厭氧微生物并使用的效率也會有所提高,對沼氣的利用起到了促進作用。
按照生物質氣化原理,生物質氣化制氫技術需要將生物質進行氣化處理后,可燃性的氣體與水蒸汽不斷地重整,從中可以提取氫氣。研究的介質是催化劑、氣化爐,使用白云石制作二氧化碳,吸收蒸汽,經過氣化后產生二氧化碳氣體。經過試驗表明,氣體中的氫氣產量是非常高的,可以達到66.9%;二氧化碳氣體為3.3%;一氧化碳氣體為0.3%。
總結
綜上所述,中國在近年來環境污染日趨嚴重。要保護好生態環境,就要加大清潔能源的使用力度,同時還要提高能源的重復使用效率。特別是發展新能源,能夠對不可再生能源的利用以緩解,一方面可以對能源使用的安全予以維護,而且還可以推進新農村建設。
參考文獻
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篇3
關鍵詞:城市土壤;重金屬污染;植物修復技術;大生物量非超富集植物;綜合評估篩選法
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.011
城市土壤因受人類活動強烈影響而區別于自然土壤,主要指厚度大于50 cm的非農用土壤,通常出現在城市和城郊區域[1-3]。城市化過程中的工業發展、城建工程的實施和居民日常生活等人類活動排放的污染物,以各種形式直接或間接地進入城市土壤,改變了城市土壤的理化屬性,造成了城市土壤的重金屬污染[4]。城市土壤重金屬既可通過直接接觸密集的城市人群而危害人體健康,又可通過對大氣、水體的影響而影響城市生態環境,進而影響生命安全[5-6]。城市土壤既可以為城市綠色植物的生長提供養分,是其必不可少的生長介質,又可以為土壤微生物提供棲息地,是其能量的重要來源之一,所以城市土壤是城市生態系統尤為重要的組成部分,與城市生態環境息息相關[5]。因此,城市土壤重金屬污染修復技術成為國內外學者研究的熱點領域。
1 城市土壤重金屬污染現狀
原成土母質和人為活動是城市土壤重金屬的來源,其中工業生產、機動車輛尾氣排放、生活垃圾堆棄等人為活動是造成城市土壤重金屬污染的主要因素。一方面,人為活動產生的重金屬以氣溶膠的形式進入大氣,經過干濕沉降間接進入土壤;另一方面,附著于廢棄物中,直接排入城市土壤,造成重金屬污染,甚至污染地下水。并且城市土壤重金屬污染具有一定的空間分布特征,總體表現為城區內部土壤重金屬含量明顯高于郊區,并且交通干線兩側、人類活動密集區、老工業區重金屬污染較為嚴重,而受人為活動影響較小的風景區、公園等功能區土壤重金屬污染則屬于中低度污染和輕微生態風險。
城市土壤Pb、Zn、Cu、Cd等重金屬多介質復合污染給人體健康帶來了極大的風險。食物鏈傳遞研究表明,重金屬已經不同程度地污染了我國的城市郊區菜地土壤[7-9],重金屬含量已超標的蔬菜大量向城市供應。除此之外,以揚塵為載體進入大氣的城市土壤重金屬,最終可通過人體的新陳代謝作用而進入體內并逐漸積累,從而直接威脅到人體健康。研究表明,北方沙塵暴天氣發生時,大氣環境中土壤重金屬元素濃度迅速增加,Pb、Zn、Cu、Cd的濃度比平常高出3~12倍[10-11]。據相關研究部門統計,上海市大約有1/3的大氣顆粒物來自于土壤揚塵[7]。此外,城市土壤重金屬元素的積累對植物、動物、微生物的生理生態等方面也產生一定的毒害,導致城市土壤的退化。
2 土壤重金屬污染修復研究現狀
近年來,科研工作者不斷探索重金屬污染土壤的修復技術,使物理、化學和生物等修復技術得到了較快的發展。由表1可知,盡管這些物理、化學修復手段對治理重金屬污染土壤具有非常重要的實踐意義,但仍具有投資大、修復效率低、對周圍環境干擾性大、易導致次生污染等諸多缺點。相比較而言,盡管植物修復技術有著種質資源較少、修復效果待改善和植物生長條件等局限性,但其仍具有技術和經濟上的雙重優勢,不僅能夠利用綠色植物的新陳代謝活動來修復土壤環境中的重金屬污染,而且具有一定的觀賞價值,有助于園林城市的建設。
廣義的植物修復技術是在多學科交叉點上發展起來的新技術,建立在植物對某種或某些化學元素的耐性和積累性基礎之上,利用植物及其根際共存微生物體系的吸收、揮發、降解和轉化作用來清除環境中的污染物的一門環境污染治理技術[12]。通常所說的植物修復技術是指選擇具有吸收富集土壤中污染元素能力的植物,并將該植物種植于特定重金屬污染的土壤上,隨著該植物收獲和植物組織器官的妥善處理,便可移除土體中的該種污染重金屬,最終達到污染治理與生態修復污染土壤的目的[13]。這種技術因為其在土壤污染治理方面的巨大應用潛力,吸引了各國相關領域的科學家進行相關研究,并取得了一定的進展。
2.1 超富集植物修復技術
現今已經發現的超富集植物約500多種,主要分布在氣候溫和的歐洲、美國、新西蘭及澳大利亞的污染區,但利用植物修復污染土壤則是近幾十年的工作。目前,關于超富集植物對重金屬耐性和積累性機理、修復性能改進及應用技術等方面的研究已經在全世界范圍內展開,并且也取得了一定的進展。此外,植物修復技術商業化因其工程性的試驗研究以及實地應用效果,在未來具有巨大的商業前景。
2.2 超富集植物修復的局限性
超富集植物在修復土壤重金屬污染方面表現出顯著的生態效益、社會效益和經濟效益。盡管利用植物修復技術修復重金屬污染土壤具有廉價、有效、使土壤免受擾動等優點,但是在實際應用中,超富集植物由于其固有的特點,大大限制了在植物修復技術中的應用。第一,大部分超富集植物生物量低下,嚴重制約了修復效率,且植株矮小,不便于機械化作業;第二,超富集植物引種易受到地域性限制,因其多為野生植物種質資源,區域性分布較強,難以適應新的生物氣候條件;第三,超富集植物往往只適用于某種特定的重金屬元素,具有較強的專一性,對土壤中其他含量較高的重金屬則表現出中毒癥狀,從而在重金屬復合污染土壤修復中的應用受到了限制;最后,超富集植物根、葉、果實等器官機械折斷、凋謝或腐爛等途徑使重金屬重返土壤,易造成二次污染,間接降低了修復效率。
2.3 大生物量非超富集植物與超富集植物修復技術
Ebbs等[16]認為超富集植物以外的其他大生物量非超富集植物也具有修復重金屬污染土壤的可能性,并提出農作物地上部可觀的生物量能夠補償地上部較低的重金屬含量的觀點。周振民等[17]指出了大生物量非超富集植物修復技術是一項非常有發展潛力的植物修復技術。因此植物修復技術走向工程實踐的主要任務是篩選與開發大生物量、富集重金屬能力強且具有觀賞性的復合型修復植物。
3 土壤重金屬污染大生物量植物修復技術研究進展
現有超富集植物種質資源貧乏,并且其具有自身的局限性,修復效果也有待于進一步加強,故植物修復技術還不成熟。另外,評價植物修復重金屬污染的標準是重金屬遷移總量,然而已經發現的超富集植物因其生物量小、生長緩慢而使重金屬遷移總量相對較低,自然種群中存在著對重金屬具有一定耐性的大生物量植物,雖然其單位質量的重金屬含量尚不滿足超富集植物的定義,但此時其所積累的重金屬絕對量反而比超積累植物的絕對量大。因此大生物量非超富集植物對城市土壤重金屬的修復作用更大。
3.1 大生物量修復植物的優勢
以大生物量植物種質資源作為篩選修復植物對象是有依據的,一方面,大生物量修復植物具備普通植物的功能特點;另一方面,大生物量修復植物還有普通植物不具備的諸多優點。主要表現為:
(1)高生物量植物種質資源豐富,有著巨大的潛力,可為篩選提供堅實的基礎;
(2)在進行城市土壤修復、調控大氣環境的同時,能夠美化環境,一舉兩得;
(3)具備觀賞性的大生物量修復植物,不會進行食物鏈的傳遞積累,減少了對人體的危害;
(4)大生物量植物對人類健康也有著一定的作用,如油松、核桃、桑樹等對桿菌和球菌的殺菌力均極強,花卉芳香油可抗菌,提高人體免疫力,可作為保健食品或調控大氣環境;
(5)在長期的生產實踐中,品種選育、植物栽培以及病蟲害防治等經驗日益豐富。因此,篩選大生物量植物修復城市土壤重金屬污染是可行的。
3.2 大生物量植物的耐性與積累性研究
4 大生物量修復植物的判斷標準與篩選
由周振民等[17]對重金屬污染土壤大生物量修復植物進行的綜合研究可知,其篩選對象主要為部分農作物、雜草、樹木和花卉。修復城市土壤的大生物量植物應具有一定的生態功能和觀賞價值,按觀賞部位可分為觀花的、觀葉的、觀芽的、觀莖的、觀果的五類;從低等到高等植物,從水生到陸生;有草本也有木本,有灌木、喬木和藤木,種類繁多。因此篩選既具有觀賞性又具有生態修復功能的大生物量修復植物就尤為重要了。
為了便于采取定性與定量相結合的綜合評估分析法篩選出具備此能力的大生物量修復植物,這就要求植物符合一定的判定標準。耐性特征、積累特征、觀賞性和生態調控功能是主要的評定指標,其中耐性特征和積累特征是最基本的判斷標準。耐性植物應該能夠在較高重金屬污染濃度的土壤上完成生命周期,并且污染處理的植物地上部生物量與對照植物的地上部生物量相比沒有明顯的下降,這才說明該植物對重金屬污染的土壤具有一定的耐性。積累特征以轉移系數和富集系數綜合表示,李庚飛等[25]研究表明,在利用大生物量非超富集植物進行重金屬污染修復時,若植物對某重金屬元素的轉移系數和地上部分富集系數均大于0.1,說明植物對該金屬元素具有富集的潛力。此外,植物觀賞性和固碳釋氧、吸收有毒有害氣體等生態調控功能等指標的納入,對采用綜合評估篩選法進行復合型修復植物的篩選更有意義。
大生物量植物種類繁多,盲目地篩選是不科學的。因此首先應該搜集資料,調查各種植物的特點及其本身生長習性,從中初選出最有可能成為修復植物的種質資源進行研究,之后再進一步確認。例如,可從受污染嚴重的區域采集仍然能夠正常生長的物種進行試驗,或從生長不易受環境影響的物種著手。初選大生物量修復植物在一定程度上可由植物的根、莖、葉初步判斷[26]。生物量與株高成正比,而生物量越大,修復效率也相應增大,因此株高是修復植物的重要選擇依據。為使篩選出的修復植物具有更好的實踐性,也應盡量地人為模擬與特定重金屬污染城市土壤條件相一致的環境條件,利用盆栽試驗篩選出大生物量復合型修復植物。
5 結 語
我國對植物修復重金屬污染土壤的研究起步較晚,篩選工作做得不多,大量有潛力的修復植物還有待發現,尤其是以大生物量修復植物為篩選對象將成為一個突破口。總的來說,用大生物量修復植物修復污染土壤的潛力巨大。在城市污染土壤修復中,大面積地應用與其他手段相結合的大生物量修復植物,既可以美化環境,又能帶來巨大的經濟效益。因此進一步提高大生物量修復植物的修復效率,應從生態位的理論出發,開展植物品種的篩選與培育、復合修復技術應用、修復效果驗證試驗等方面的研究,以適應城市需要,并將植物修復、觀賞植物苗木生產、園林景觀建設與生物質能利用有機結合,形成環境污染修復產業,走循環利用綠色發展之路。
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篇4
關鍵詞:近紅外光譜技術;無創生化檢驗;研究;進展
中圖分類號:R446.1 文獻標識碼:A 文章編號:1005-0515(2013)8-006-02
目前心腦血管病、糖尿病等常見的慢性疾病,對人類的健康構成極為嚴重的威脅。據世界衛生組織調查報告顯示:預計到2030年,全世界患者糖尿病患者人數將達到3.66億。隨著我國當前社會老齡化加劇,人們的生活水平已經逐漸提高,血脂、血糖異常患者的發病率也呈現不斷上升的趨勢。因此,如何控制這類疾病的發生就成當下研究的主要課題。大量臨床研究證實,對于這一類疾病最好的預防和控制就是要做到早發現、早預防、早治療,為此,就需要加強患者血糖、血脂的檢測。在當前的醫學技術發展的情況下,無創生化檢驗得以應用和發展,不僅實現了連續實時監測,而且減少了對患者不必要的負擔和痛苦。為此,在這里以我院隨機抽取的2012年1月到2013年2月期間的收治的42例血糖、血脂異常患者的臨床資料進行回顧性分析,具體報告結果如下:
1資料與方法
1.1一般資料 本組研究資料均源于2012年1月到2013年2月期間的收治的血糖、血脂異常患者,年齡46-72歲,男44例,女40例,兩組患者在性別、年齡、生命體征、臨床癥狀等方面P>0.05,不具有統計學意義,具有臨床可比性。
1.2研究方法 以我院在2012年1月到2013年2月期間的收治的42例血糖、血脂異常患者的臨床資料為研究對象,將其作為實驗組,本組所有患者均例行近紅外光譜技術無創生化檢驗,并且同期例行血糖、血脂常規檢測的42例患者進行對照,設為對照組,針對兩組患者的臨床效果進行系統評價。
1.3實驗儀器 傅里葉變換紅外光譜儀,探測器為TE制冷探測器,分辨率為8cm-1, 光譜采集范圍要求在1000-2500nm,掃描次數為32,要求每隔30min測量一次基線。
1.4近紅外光譜技術無創生化檢驗
1.4.1離體分析 采集人體血漿作為檢測標本,利用近紅外光譜對溶液中的血糖含量進行分析,并以PLS作為定標方法,測定SEP值。
1.4.2無創分析 建立交模型,采用交叉檢驗法,跟蹤患者血糖水平變化,預測患者SEP值。
1.4.3動態監測 采用動態血糖監測系統,對患者血糖動態變化進行實時監測,在監測 時,血糖每一次的變化信號均以血糖值存儲于系統中,平均每5分鐘記錄一次,然后將相關數據下載于電腦中,為醫生診斷提供依據。
1.5統計學分析 采取SPSS13.0軟件實施統計分析,差異有統計意義,即P
2結果
2.1一般情況
對照組疾病控制率達100%,檢測滿意度達98%,而且實驗組疾病控制率為75%,檢測滿意度達67%,其檢測效果明顯優于對照組,差異顯著,具有統計學意義,P
與對照組相比,P
2.2血糖含量測定結果
采用完全交互驗證的方式建立偏最小二乘模型,平滑和基線校正配合微分處理可以有效的消除各個方面的噪聲,如電噪聲、雜散光等,優化光譜信號,提高模型的預測能力。具體如表2所示:
3討論
近紅外線光譜技術是近年來應用和發展較快,且關注度較高的一種分析技術,目前已經廣泛應用于各個領域,其在無創生化檢驗中的應用,引起了眾多醫學專家的注意。
3.1分析原理
近紅外線光譜有其自己特有的光譜特性,在進行分析時,可以利用物質分子產生能級躍遷,將部分光能吸收,以形成譜帶,進而就可以得到相應的光譜圖。另外,有機物近紅外光譜的特異性較強,受外環境影響相對較小。
3.2技術特點
在生化檢驗中,主要通過虛擬儀器軟件技術和校正分析模型,所用樣本品用量少、成本低、無需預處理、無破壞、無試劑、無污染、譜圖穩定、高效、且可以實現多組同時檢測。
3.3臨床應用
近紅外光子能量相對較低,物質穿透力強,可以實現對生物體的無損檢驗測,臨床上主要集中于血氧、血糖等的測定,目前近紅外研究作為主流方法,其基礎原理的深入研究,更加適合于血糖的檢測,并且具有良好的臨床檢測效果,如本組研究結果顯示:對照組疾病控制率達100%,檢測滿意度達98%,而且實驗組疾病控制率為75%,檢測滿意度達67%,其檢測效果明顯優于對照組,由此可見,其檢測的有效性。
3.4改進措施
本組研究中發現測量葡萄糖時,其光譜是唯一的,但是容易被其他光譜所覆蓋,這是因為其受到干擾,從而阻礙了其在檢測惡性疾病中的應用,為此,需要結合現代多種技術和手段,可以有效的消除各個方面的噪聲,如電噪聲、雜散光等,優化光譜信號,提高檢測準確率和分辨率。
總而言之,采用近紅外光譜技術用于無創生化檢驗,無試劑、無損傷、分析快速,具有較高的利用價值和意義,但是需要臨床醫師作出進一步的研究與探討,確保近紅外在生化檢測中的實用化,增加客觀指標,避免干擾因素,結合技術和設備的實際情況,取得更好的檢測結果。
參考文獻:
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篇5
[關鍵詞] 無公害蔬菜 發展現狀 發展措施及對策
[中圖分類號] S63 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2015)02-0027-02
鹽津是典型的山區農業縣,山高坡陡,植被覆蓋率大,天然植被隔離條件優越,耕地資源豐富,工業極不發達,無“三廢”污染,是發展無公害農產品的理想之地。如何充分發揮地區資源優勢,加大產業結構調整力度,大力發展無公害蔬菜產業,走基地化、產業化、市場化的發展道路,真正把無公害蔬菜產業作為增加農民收入的重要產業之一,是當前我們必須考慮的問題。
1 鹽津縣無公害蔬菜生產現狀及存在問題
1.1 生產現狀
我縣蔬菜種植面積大,但是分散,絕大部分屬于老百姓一家一戶種植,只有極少數的縣城周邊村適度集中種植。2014年,全縣蔬菜種植面積16萬畝,總產量24.1萬噸,總產值20083萬元。
1.2 存在問題
1.2.1基礎設施薄弱,物質技術裝備水平低
由于我縣屬典型山區農業縣,財貧民困。近年來,雖然國家實施以工代賑、生態工程、中低產田地改造等農田水利設施建設資金投入逐年有所增加,但離發展現代農業所必須的農業基礎設施還相距甚遠,難以實現農田能排能灌和高產穩產,抵御自然災害能力十分脆弱。
1.2.2農民發展蔬菜產業的主動性和積極性還不高,無公害意識不強。
蔬菜產業是個技術密集、勞動密集、資金投入密集的產業。而部分菜農對發展無公害蔬菜生產的重要性認識不足,重視不夠,使無公害蔬菜生產技術措施不能全面落實到戶,亂用農藥、超量施肥的現象仍然存在,還不能很好的適應市場對高品質、無公害的要求。
1.2.3缺乏大型蔬菜深加工企業帶動,無公害蔬菜產業整體效益較低
由于受種植分散、科技水平低等因素的影響,無法吸引加工企業進入我縣落戶,產供銷一體化生產格局難以形成,嚴重制約無公害蔬菜產業的縱深發展。
1.2.4信息服務體系建設滯后
由于人力、物力、財力等諸多原因,沒有一套完整的農業產業化服務體系,不能及時、準確地為市場、流通組織和農戶提供信息,導致生產盲目和市場銷售脫節,嚴重制約無公害蔬菜產業的發展。
1.2.5農民科技文化素質低,小農思想嚴重
我縣農民科技文化素質普遍較低,投入資金有限,愿意“摸著石頭過河”,缺乏創新意識和大膽嘗試的思想,加之政府扶持資金有限,絕大部分農戶以自產自銷為主,標準化和規模化的生產格局難以打開。
1.2.6病蟲害防治方面問題
一是廣大菜農對植保部門病蟲害的預測預報和先進的防治技術難以及時、準確地掌握。二是菜農的素質參差不齊,部分菜農對藥劑的選擇與使用難以準確把握,盲目亂用現象嚴重。三是農藥市場混亂,大部分農藥經銷人員不懂技術,以贏利為目的,常誤導菜農錯誤用藥。這些問題直接影響了菜農的用藥水平,致使蔬菜殘留問題長期得不到解決。
1.2.7水肥管理存在的問題
A多施用氮肥.鉀肥施用嚴重不足
據統計,棚室生產中,平均畝施底肥如雞糞、豬糞等高濃度農家肥施用量超過理論施肥量的2-4倍,在生育期還要追施磷酸二銨,特別是速效氮肥尿素的施用量,幾乎超過理論施肥量的10倍,根本不施或儀靠有機肥來補充其他的鉀肥,造成土壤中氮肥過量,鉀肥不足的現象。
B對于鈣、鎂、銅、硫、及微肥在蔬菜生產中的作用認識不夠
在蔬菜生產中不僅僅要合理地施用氮、磷、鉀肥,而且鈣、鎂、硫及其它微量元素對于提高蔬菜品質產量也回起到不可忽視的作用。由于大多菜農對此認識不足,基本不施中、微量元素肥料,僅靠多施用有機肥來補充。
C水在蔬菜生產中的作用認識不夠
長期以來,大多數菜農一直不給蔬菜澆水或大面積澆水,不能夠根據土壤中的含水量來確定蔬菜的需水需求。
2 發展蔬菜產業的對策
2.1 科學規劃、合理布局
一是根據我縣良好的土壤、氣候、水質和空氣質量等條件,把無公害蔬菜基地規劃在牛寨、鹽井、興隆、普洱等條件比較優越的地方。二是要合理安排品種布局,重點根據市場供求狀況和價格信息,種植各類時鮮無公害蔬菜為主。三是堅持“六大”原則,即堅持注重效益原則、堅持市場導向原則、堅持示范帶動原則、堅持依靠科技原則、堅持規模化發展原則、堅持可持續發展原則。
2.2 加大科技培訓
結合蔬菜農事活動的不同階段,采取現場會、培訓班等形式,有針對性地對鄉村農技人員和菜農進行培訓,重點對無公害蔬菜栽培技術規范和無公害蔬菜生產高產栽培技術方面進行培訓,確保蔬菜種植戶戶均有一人受訓。
2.3 完善無公害蔬菜產品的質量管理機制
一是對全縣蔬菜進行無公害農產品產地認定;二是對無公害蔬菜生產嚴格實行生產檔案管理制度,完善質量可追溯制。
2.4 制定技術規范,保障無公害蔬菜生產質量
要根據我縣地里、氣候條件,科學制定適合我縣蔬菜作物生產的《鹽津縣無公害蔬菜生產高產栽培技術》;同時,要按照國家相關要求,制定《鹽津縣無公害蔬菜生產技術規范》,一方面從菜田生態系統總體出發,探索、優化、協調運用農業、生物、化學和物理的配套措施,創造有利于蔬菜豐產,而不利病蟲害發生的條件。另一方面要建立核心示范區,在核心區大力引試、推廣蔬菜雜交良種和先進實用技術;再一方面推廣高效低毒低殘留農藥的使用及配方施肥。具體內容包括以下幾方面:
2.4.1科學選擇生產基地
建立無公害蔬菜生產基地是進行無公害生產的首要條件,是防止環境中有害物質污染蔬菜的關鍵性措施。基地附近應沒有污染源,要遠離醫院、垃圾場和主要交通要道,保持空氣和灌溉水清潔;基地要選擇排灌方便、土層深厚、疏松、肥沃的壤土或沙壤土的地塊,并符合土壤環境質量的規定。
2.4.2合理輪作
前茬蔬菜采收后要及時清除枯葉、殘株及四周雜草,集中深埋或燒毀,減少殘株上病蟲源傳染下茬蔬菜。無公害蔬菜生產必須做到合理安排茬口,實行輪作倒茬,并適當調整播期,盡量避開病蟲害高發期。
3.4.3合理品種選擇
根據不同季節選擇適宜本地種植、豐產、優質、抗病蟲、抗逆性強的品種,所選品種要適銷對路。
2.4.4培育壯苗
播種前對種子進行嚴格篩選和處理,種子消毒最好用物理方法消毒,以控制種傳病害,促使苗齊、苗全、苗壯。冬春季育苗可選用電熱溫床育苗,苗期要嚴格控制環境條件,加強苗期病蟲害的防冶,培育壯苗。
2.4.5采用先進的配套栽培技術
在栽培過程中要充分利用光、熱、水、氣等條件,要通過對環境的控制,創造一個有利于蔬菜生長而不利于病蟲害發生的環境條件。棚室生產注意加強通風透光,冬春季要預防低溫高濕,增加光照,補充二氧化碳氣肥,應用棚室增溫、保溫技術,在高溫多雨季節利用遮陽網技術進行降溫。
2.4.6科學施肥
施肥施肥以有機肥為主,其他肥料為輔;以多元復合肥為主,單元素肥為輔;以施基肥為主,追肥為輔。限制化肥的施用,有選擇地施用化肥,化肥必須與有機肥配合使用,有機氮與無機氮的比例為1:1;少用葉面噴肥;最后一次追肥應在收獲前20-30天進行。人糞尿及廄肥要充分發酵腐熟,追肥后要澆清水沖洗。控制化肥用量,一般每畝使用量不超過25kg;提倡配方施肥,增施磷、鉀肥。禁止使用硝態氮肥。
2.4.7病蟲害綜合防治
A.農業防治
通過選用抗病品種,采取健身栽培、合理輪作等一套農業措施,提高蔬菜抗逆性,減輕病蟲害包括:①因地制宜選用抗病品種。②種子處理和苗床高溫消毒。③適時播種,根據當地氣象預報和蔬菜品種特性,選擇適宜的播期。④采用中棚或溫室育苗、營養缽育苗,采用高溫促根及早煉苗。⑤深翻整地,施足腐熟基肥,合理輪作、間作。⑥改進栽培方式,加強田間管理。⑦嫁接防治土傳病害。
B.物理防治
①使用黑光燈可以誘殺多種害蟲;利用陽光曬種殺蟲滅菌;使用遮陽網抑病。②使用黃板、藍板或白板誘殺害蟲;使用銀灰膜或銀灰拉網、掛條驅避害蟲。③曬種、溫湯浸種等高溫處理種子;高溫滅殺土壤中的病蟲;高溫悶棚抑制病情。
C.生物防治
首先是瓢蟲、草蛉、食蚜蠅、獵蝽等捕食性天敵的利用,和赤眼蜂等寄生性天敵的利用,以及捕食性蜘蛛的螨類的利用;其次,利用蘇云金桿菌(Bt)、微孢子蟲等原生動物殺蟲;第三,利用醇溶液、苦參、苦楝、雙素堿等植物源農藥防治多種害蟲。第四,在病害防治方面,可以利用黃瓜花葉病毒疫苗S52和煙草花葉病毒疫苗N14防治病毒病。
D.合理使用化學農藥
要做到合理使用化學農藥,需注意以下幾點:一是熟悉病蟲害種類,了解農藥性質,做到對癥下藥;二是嚴格執行國家有關規定,禁止使用高毒高殘留農藥;三是選用高效低毒、低殘留農藥。
參考文獻
[1]閆曉波. 無公害蔬菜青翠碧綠.中國環境報,2007.06
篇6
關鍵詞:微生物菌劑;基質;發酵指標;育苗;栽培;前景
中圖分類號:S476.1 文獻標識碼:A 文章編號:1001-3547(2016)14-0036-05
我國農業、食品、制藥、乙醇提取等行業每年產生數量巨大的秸稈、菇渣、醋渣、酒渣、藥渣、木薯渣等固體有機廢棄物,其利用率不高,大多數都作為垃圾處理,不僅污染環境且造成資源浪費。近年來,將這些固體有機廢棄物通過堆肥發酵腐熟后進行無土栽培基質的生產,用于基質育苗、栽培等。而常規發酵主要采用自然堆積發酵的方法,不僅堆制時間長、效率低、腐熟不均勻,且養分大量流失。
微生物菌劑是一類經過生產擴繁后,制成溶液、粉狀、固體的活性制劑,它含有大量的有益活菌物質及多種天然發酵活性物質[1]。按其含有的微生物種類分為固氮菌菌劑、光合細菌菌劑、促生菌劑、細菌菌劑、真菌菌劑、放線菌菌劑等;按其含有的微生物種類可分為單一微生物菌劑、復混微生物菌劑。研究表明,在有機廢棄物發酵過程中加入微生物菌劑,可促進堆體快速升溫和腐殖化過程,加快物料C/N下降的速率,大大縮短腐熟時間,提高基質發酵效率和質量[2,3]。在含有微生物菌劑的基質中進行蔬菜育苗或栽培,能夠在根際繁殖形成有利于作物生長的微生物優勢菌群,提高蔬菜作物對基質養分的有效吸收,增強土傳病害抗性。
1 微生物菌劑對基質發酵關鍵指標的影響
1.1 溫度
溫度高低反映基質發酵腐熟的快慢。基質發酵溫度不僅與有機物料的特性有關,還與物料中微生物的活動有關。研究表明,添加滿園春和金寶貝2種菌劑均能快速促進稻殼堆料的升溫,其中,滿園春菌劑可使堆體中45℃以上高溫持續時間達6 d左右,且營養釋放量最高[4]。在雞糞堆肥中接種微生物菌劑,可以使堆肥發酵初期溫度明顯提高5~14℃,達到55℃以上的高溫提早5~10 d,且堆肥腐熟提早5 d以上[5]。在橄欖油廢渣、污泥和家禽糞便堆肥中接種變色栓菌后,3周后堆體溫度即達到53℃,并在第5周達到最高溫度71℃,且在5~13周一直維持在65~71℃,顯著優于未接種微生物的堆體[6]。將纖維素分解復合菌劑和枯草芽孢桿菌復合菌劑接種到玉米秸稈堆體中,堆體前期發酵升溫速度顯著加快,升至55℃比對照縮短10~12 d,且在整個發酵過程中,微生物菌劑使堆體溫度保持在60℃以上的時間最長[7]。在枸杞枝條中接種粗纖維復合益菌、鋸末專用復合菌和纖維素類復合酶后,堆體升溫速度明顯加快,且高溫持續時間較長,與未接種的對照相比,高于55℃的天數分別達9、5、5 d[8]。煙草廢棄物高溫堆肥腐熟體系中,在添加合適比例豬糞的基礎上加入微生物菌劑,使高溫分解階段的時間縮短了5 d,而高溫持續時間延長,加快了煙草廢棄物堆肥腐熟進程[9]。在初始堆肥條件相同的情況下,接種微生物菌劑可使有機廢棄物堆肥發酵起溫加快,達到理想溫度50~65℃只需1~2 d[10]。
1.2 pH值
酸堿度(pH值)指標變化可反映基質堆體的發酵程度,適宜的pH值是微生物發揮有效作用的關鍵[11]。在發酵過程中,使微生物保持較高活性的pH值范圍是6.7~9.0。不同的基質原料發酵結束后pH值的變化趨勢不盡相同,這主要與物料的性質和不同成分間的配比有一定的關系。在含有豬糞的堆體中,通過添加復合微生物菌劑對基質發酵初期pH值影響不大,而在中期pH值呈下降趨勢,且接種微生物菌劑處理組的下降幅度快于對照組,發酵完全后最終呈酸性 [12]。而以枸杞枝條為材料進行發酵試驗,發現堆體pH值呈先升后降的趨勢,發酵 40 d后堆體pH 值升高,而添加微生物菌劑對堆體pH 值提高的幅度更為明顯,這與微生物菌劑調節堆體發酵中有機酸大量分解和有機氮礦化有關[8]。復合菌劑的添加直接為堆體帶進了大量外源微生物,在微生物的作用下,大量的有機酸被分解、中和,從而使堆體pH值不斷升高[13]。在園林綠化廢棄物堆肥化處理過程中,加入有機廢物發酵菌曲,發現堆體中pH 值隨時間變化呈先升后降再升的趨勢,完全腐熟后pH 值超過8.0,可能與廢棄物中的氮被分解有關[14]。而在以菇渣為發酵主料的堆體中添加發酵菌曲,其pH 值呈先降后升再降的趨勢,微生物菌劑可使堆體pH 值較早地達到7.5,并將較長時間保持在7.5~8.5[15]。在玉米秸稈中接種纖維素菌和降解淀粉芽孢桿菌,使堆體pH值在整個發酵過程中升高和降低所需的時間縮短,且腐熟后基質pH 值穩定在 8.1左右[7]。通過添加粗纖維降解菌和EM發酵菌到玉米芯和菇渣混合物中,經發酵后的基質比對照組的pH 值要低,且基質固持作用能力明顯改善,從而提高了基質質量[16]。
1.3 養分含量
研究表明,接種微生物菌劑可使稻殼發酵過程中的全氮含量先下降后上升,而速效氮含量先上升后下降,全磷、速效磷、全鉀、速效鉀含量均呈上升趨勢,且發酵結束后營養元素含量高于未接種的對照組,說明接種外源微生物可以加速稻殼發酵過程中的速效營養釋放[4]。在玉米秸稈發酵過程中,發酵中期的速效氮含量高于發酵末期,發酵末期各處理的速效磷、速效鉀含量均高于發酵中期,添加EM發酵菌可有效提高有機廢棄物發酵速度和速效氮、磷、鉀的含量[17]。雙孢蘑菇土堆肥發酵效果研究表明,添加發酵菌曲使得 E4/E6 值低于無菌劑處理,表明添加菌劑能促進腐殖質的縮合和芳構化,并可提高堆體中NH4+-N和P、K含量[15]。在以落葉為主的園林綠化廢棄物堆肥中加入發酵菌曲,可促進廢棄物中大量元素和有機質轉化為堆肥中的養分,從而減少養分損失[14]。田S等[18]研究發現,發酵菌曲可加速園林廢棄物堆體中氮素的損失,但增加了P、K、Fe 和 S 含量。添加微生物菌劑可以顯著增加煙草廢棄物堆肥產品的N、P和K 含量,降低堆肥容重,提高堆肥總孔隙度和持水孔隙度,改善了堆肥產品質量[9]。在以牛糞和玉米秸稈為堆肥原料中,添加微生物菌劑促進了NH4+-N向NO3--N的轉化,減少了總氮的損失,同時提高了全磷和全鉀的含量,提高了基質堆肥質量[19]。在以雞糞和稻草為主要原料的堆體中,添加酵素菌可使氨揮發時間縮短 6 d,并減少NH4+-N的產生與揮發,起到保氮除臭的效果 [20]。益生菌處理可有效加速玉米秸稈的發酵腐熟效果,并且增加堆體中蛋白質、有機酸、粗纖維的含量以及有益菌的數量[21]。由此可以表明,接種微生物菌劑對加快基質發酵進程和提高產品質量具有重要作用。
1.4 C/N
碳氮比(C/N)是影響基質發酵進程和質量的重要因素,碳是微生物利用的能量來源,氮是控制生物合成的主要因素,也是堆體腐熟度的重要指標,堆肥過程的理想碳氮比為15~25[22]。煙草廢棄物堆肥前初始C/N為37左右,添加物生物菌劑較自然發酵提前使堆體C/N達到20以下,并且達到腐熟標準[9]。接種粗纖維降解菌和纖維素類酶制劑可以顯著加快苦參堆體總有機碳和碳氮比的降低,且降解速度均快于不接種的對照組,這主要是由于堆體中微生物活性的增強,導致堆料中的有機碳不斷分解為CO2,揮發損失相應增加[8]。而在以蔬菜廢棄物的堆體中添加微生物菌劑,前3 d內堆體中C/N 呈快速下降的趨勢,之后直至堆肥結束表現出非常緩慢的下降趨勢,但總體上與不接種堆體中的C/N差異不顯著[23]。在園林廢棄物堆肥中添加有機廢物發酵菌曲,可使堆體C/N從最初的35~40降到18~20的時間大大縮短,且使堆體達到的腐熟、穩定狀態優于對照組[14]。復合微生物菌劑促進玉米秸稈堆體中碳水化合物大量的消耗和全氮含量的增加,導致堆體C/N逐漸下降,在33 d時復合菌劑處理的堆體C/N在22左右,相比于對照組的43,基質堆體較早地達到了穩定和腐熟狀態[24]。以新鮮豬糞和稻殼粉為研究堆體,發酵初期原始堆料中C/N 不足15,明顯低于理想范圍,在堆體中添加微生物菌劑,隨著時間的變化,C/N 呈增大的趨勢,一次發酵后期C/N為22左右,與理論碳氮比下降相反,這可能是氮在堆肥過程中揮發損失導致的[10]。
2 微生物菌劑在蔬菜基質上的應用
2.1 在蔬菜育苗基質上的應用
在育苗基質中,微生物不僅參與植物的生長與代謝,還參與基質中各種物質的轉化過程,并能降低有害物質含量,維持基質適宜的理化性狀。同時,微生物又是基質中物質間生理生化過程的主要調節者[25]。基質微生物種群中,細菌數量最多,可分解動植物殘體,進行固氮,為植物提供氮素營養,穩定根系微生態環境[26]。
①活性基質配方研發、培育壯苗 在篩選出適合黃瓜育苗基質配比(草炭∶腐熟羊糞∶蛭石=6∶3∶1)的基礎上,通過添加一定量的微生物菌劑進行黃瓜育苗,不僅可以有效地提高黃瓜秧苗質量,培育壯苗,還可以減少商品育苗基質草炭的用量,從而降低育苗成本,提高黃瓜穴盤育苗的經濟效益[27]。以黃瓜和生菜為供試作物進行適用育苗基質的篩選研究中,陶粒和草炭基質配比為4:1時,非常適合叢枝菌根真菌的侵染,并且添加菌根的育苗基質可有效促進黃瓜和生菜幼苗的生長[28]。在草炭和蛭石為1∶1的配比基質中,添加25 kg/m3菌肥,育出的辣椒和番茄幼苗壯苗指數較高,且株高、莖粗、莖葉干、鮮質量和根干質量均較大,且秧苗質量最好[29]。
②抗病促生長 研究表明,在商品育苗基質中(配方為等體積草炭和醋糟)添加微生物菌劑,能夠提高黃瓜葉綠素含量,促進幼苗生長,并可顯著提高根圍和根際放線菌數量,降低真菌數量,有效抑制病原菌,從而降低枯萎病的發病率[30,31]。將從辣椒根際篩選出的優勢菌株(NJAU-G10)添加至普通育苗基質中,發現含有5% NJAU-G10 的生物活性基質,較不添加的普通基質表現出更突出的根際定殖能力,且促進辣椒幼苗的生長[26]。通過在復配基質中(醋糟∶草炭∶蛭石=6∶3∶1)添加微生物菌劑,可以促進黃瓜幼苗植株生長,并且通過提高次生代謝物質關鍵酶的活性,誘導抗病病程相關蛋白及其編碼基因的表達,進而增強黃瓜植株對枯萎病的抗性[32]。在以醋糟∶草炭為1∶1的混配基質中,添加2%微生物菌劑(BOF)進行西瓜和黃瓜育苗,可顯著促進幼苗的生長[33]。將植物根際功能促生菌菌株(SQR9)添加到蔬菜育苗基質中,制成的生物育苗基質對黃瓜和茄子均具有一定的促進生長效果,且功能菌能有效地在植株根際定殖。
2.2 在蔬菜栽培基質上的應用
微生物菌劑,由一種或多種有益微生物、培養基和添加劑配制而成,其中所含微生物的生命活動,能增加基質栽培蔬菜作物養分的供應量,促進生長,提高作物抗病性,改善農產品品質及農業生態環境[30]。研究表明,在發酵廢渣基質中接種微生物菌劑(By)顯著增加土壤酸性磷酸酶和脲酶活性,改善黃瓜植株根際周圍肥力狀況,提高了黃瓜產量、品質和經濟效益[34]。在泥炭、椰糠和珍珠巖的復配基質中,添加解淀粉芽孢桿菌,增加了空心菜干質量、鮮質量、株高、莖粗及VC、可溶性蛋白和可溶性糖含量,并可顯著降低空心菜葉片中硝酸鹽含量的積累,說明微生物菌劑明顯地促進生長和改善空心菜的品質[35]。微生物菌劑BOF可有效預防西瓜和黃瓜枯萎病的發生,降低了植株根際基質中的尖孢鐮刀菌和真菌數量,提高了根際基質中的細菌和放線菌數量,但對根圍基質中的微生物數量無顯著影響[33]。然而,高濃度的BOF則抑制了植株的生長,這可能是醋糟基質與土壤在理化性狀上的差異所造成的。在4 L的商品栽培基質中,添加創博微生物菌劑10 mL(稀釋600倍液)或爸愛我(Bio)生物有機肥30 g,對黃瓜促長防病效果較好,定植后植株的抗病能力明顯高于不添加微生物菌劑的處理組,相對防治病害效果分別達到14.5%和27.4%[31]。將10%功能菌株SQR9添加到基質中,形成具有生物活性的栽培基質,該活性基質對黃瓜植株后期生長仍具有明顯的促生效果,功能菌在黃瓜根際的定殖效果顯著優于茄子,與對照相比,對黃瓜枯萎病防控效果達到40.39%。通過在育苗基質中添加微生物菌劑(芽孢桿菌、菌根菌、叢枝菌根菌和安克菌劑),可以調節辣椒葉片的氣孔開放程度,提高光合電子傳遞效率和植株凈光合效率,優化了根圍微生物區系,促進辣椒生長[1]。
3 微生物菌劑的作用機制
3.1 改善根際礦質元素有效性,促進養分吸收
微生物菌劑形成的菌根能夠提高植物對根際礦質元素的吸收,改善植物的營養狀況,促進作物生長。基質中添加微生物菌劑后,一些有益微生物可改善基質物理性狀,提高基質酶活性,增加微生物數量和腐殖質含量,從而提高基質肥力水平[27]。植物體內各種自生、聯合或共生的固氮微生物,能夠固定空氣中的氮素,增加植物氮素營養。有許多不溶性或者有機類的養分存在于栽培基質中,如有機磷、磷酸鐵、磷酸鋁等,而這些養分難以直接被植物所吸收利用,微生物菌劑可通過分泌一些有機酸(富里酸和胡敏酸)和酶類,或通過對鈣吸附和銨的同化來分解不溶性無機磷、鉀以及有機磷,從而提高育苗或栽培基質中有效磷、鉀的含量。
3.2 調節根際次生代謝物質產生,促進植株生長
微生物菌劑作用于植物可以產生一些生長調節物質,如細胞分裂素、生長素、赤霉素、乙烯、脫落酸等植物激素。如生長素對植物生長有顯著地促進作用,刺激形成層細胞活動和新根的形成;芽孢桿菌類細菌可以產生1-羧基-1-氨基環丙烷,減少植物體內乙烯的形成,保證植物正常的生長發育。此外,一些有益根際微生物的大量繁殖,還能產生有益于作物生長的次生代謝產物,如煙酸、生物素、泛酸、VB12等以及水楊酸、核酸、酚類化合物及其衍生物類,均能使植物根際周圍有機物質含量增加,從而不同程度地調節植物生長,增加作物產量,并提高產品品質。
3.3 提高根際微生物定殖能力,增強對病蟲害抗性
微生物菌劑能夠誘導或激活有益微生物在植物根際或植物體內定殖的能力,抑制植物病原菌和根際有害微生物及促進植物生長,從而增加作物產量[36]。究其具體機制,可能存在以下幾種原因:一是營養與位點競爭,微生物菌劑通過誘導根際有益微生物的快速定殖和大量繁殖,占據較多營養和侵染位點,降低有害病原菌的定殖入侵;二是拮抗作用,即微生物能夠產生一種或者多種拮抗物質來抑制病原菌的生長或者直接殺死病原菌的作用;三是誘導系統抗性,微生物菌劑可通過誘導植物對細菌、真菌和病毒引起的病害乃至對昆蟲和線蟲為害的系統抗性,從而提高植物整體的抗病能力。
4 前景展望
我國工農業生產中每年產生數量巨大的有機固體廢棄物,通過發酵將其轉化為輕型基質,既能實現廢棄物資源化再利用,又能減輕環境污染。添加微生物菌劑可有效促進基質堆肥發酵進程和提升基質質量,并且在蔬菜基質育苗和栽培上表現出較好的效果。但目前我國微生物菌劑在基質開發和應用上的價值,還未得到充分發展,今后應從以下幾個方面加以研究。一是微生物菌劑生產條件和工藝較為落后,致使真正高活力和高效的菌株較少,應在發酵條件、工藝流程以及菌株寄主保質等方面開展深入研究;二是微生物菌劑接種于固體有機廢棄物中發酵條件仍需要進一步探索,接種量與基質生產成本、接種時間與菌種數量和活性的保持、基質生產的標準化和質量檢測等方面都需要深入研究;三是注重含有微生物的功能型基質的研發,開發出促進蔬菜作物生長、提高產量和品質且兼具抗土傳病害能力的功能型育苗或栽培基質。總之,對工農業固體有機廢棄物進行基質化堆肥利用,是實現資源的高效循環再利用和可持續發展的重要途徑,而微生物菌劑必將在我國未來基質開發和應用上,發揮重要的經濟效益和社會效益。
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篇7
關鍵詞:環境生物技術 污染治理 環境保護 發展前景
中圖分類號:X505 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)004-093-02
1 前言
環境污染問題是當前世界所面臨的四大難題之一,我國也將環保作為基本國策之一,主要應用于環境污染治理的環境生物技術也得到了與時俱進的發展。生物技術作為高新技術之一已經具有悠久的歷史,而由環境工程技術與現代生物技術相互結合所形成的新興學科即環境生物技術只是在上世紀末期才在歐美發達區域萌芽,但其能在短時期內得到飛速的發展,成為了兼具環境效益、經濟效益并能有效解決當前復雜環境污染問題的方式之一。環境生物技術的核心是微生物學的過程,其主要研究內容有:污染物微生物的降解技術、環境污染的監控技術、環境友好材料生物的合成技術、污染場地生物的監測技術以及固體廢物的強化處理技術等,因此環境生物技術是現代生物技術在環境污染治理、監控以及監測等環節之中的重要應用手段。筆者主要從污染水、廢氣與固體廢棄物的處理與凈化、生物監測技術以及化學農藥污染清除等方面論述環境生物技術研究進展,并探討其在相關方面的發展前景。
2 環境生物技術的研究進展
2.1 污水的凈化處理
現代污水凈化處理技術便是運用微生物的新陳代謝功能將污水凈化,目前主要有生物膜法、活性污泥法、厭氧生物處理法以及自然生物處理法等。污水之中的有毒成分十分復雜,其包括各種氰化物、酚類、有機磷、有機酸、重金屬、醇及醛等,微生物通過自身的活動可以促使污水之中的有毒物轉化為有益的無毒物,從而有效清除污水的毒害作用。固定化細胞與固定化酶技術是生物凈化污水的酶工程技術,微生物細胞是固定化酶反應器,運用制備固定化酶的方式把微生物細胞加以固定則可催化一系列生化反應;固定化酶則可通過化學鍵合法或者物理吸附法將水溶性酶與固態的不溶性載體相互融合,使酶成為保持催化活性但不溶于水的衍生物,因此固定化細胞與固定化酶可有效地對廢水之中的無機金屬毒物及有機污染物進行凈化處理。我國運用固定化細胞技術來降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉的凈化技術取得進展,對于 (LAS)100mg/L的污水降解率及酶活性保存率均處于90%以上。除此之外,美國從土壤中分離的厭氧菌能夠有效地將毒性較強的化合物轉化為乙醇及醋酸鹽等化工原料,還利用氰化物細菌來進收集水中的銅、鋅等重金屬,使水凈化之后得到循環利用。
2.2 廢氣的凈化處理
氣態污染物的生物凈化主要先有氣相到液相的轉換過程,再在液相中利用微生物對其進行吸附降解,而其纏上的代謝物則溶入液相、析出至空氣中或者成為細胞代謝能源或者細胞物質。近期來,生物技術對廢氣的凈化處理方法有將煤的物理選煤技術之一的浮選法與微生物處理技術相互結合,進而將黃鐵礦與煤進行分離而實現脫硫的目的。荷蘭與德國運用生物膜過濾器凈化含硫化氫的廢氣,控制率高達90%以上;捷克斯洛伐克于上世紀末在其北部的煤礦中用氧化亞鐵硫桿菌脫褐煤中硫,平均能夠脫去23.4%的有機硫以及78.5%的無機硫;美國運用CB1菌株能夠成功地脫離18%-47%的有機硫,都是生物技術研究進展中廢氣凈化處理的成功實例。
2.3 固體廢棄物生物處理技術
固體廢棄物主要來源于城市生活、農業生產以及污水處理后的剩余污泥。目前為止,固體廢棄物生物處理方式主要有掩埋、囤積、焚燒以及利用生物技術等,其中生物技術能夠將固體廢棄物進行資源化、無害化以及減量化的處理,培養微生物使廢渣轉化為含氨基酸及蛋白質的有益物質,從而使其變為有利于農田的改良土壤肥料。除此之外,微生物堆肥是一種可分為厭氧發酵法與需氧性堆制法的堆肥方法,厭氧發酵法包括高溫生物發酵法以及沼氣發酵法,主要是利用厭氧微生物造肥使得固體廢棄物無害化;需氧性堆制法是在通氣的條件下依靠需氧性微生物活動的高溫堆肥方式,例如設置堆肥工廠對城市垃圾廢料進行集中處理并使其在高溫環境之中進行發酵。
2.4 生物監測技術
傳統的環境生物技術的監測方法主要有:利用發光細菌快速地監測環境有毒有害物質、Ames實驗監測物質的致癌性及突變性、通過水中藻類生物種類數量的測定來進行物質的酶性監測以及水質監測以及利用糞便污染指數及細菌總數來對水質進行監測等。上述生物監測技術在檢驗的標準以及操作模式上已逐漸成熟,而隨著環境生物技術的不斷發展與進步,多種分子工具也被運用到生物的監測技術之中,主要有核酸探針、生物芯片與生物傳感器、生物免疫檢驗、病毒監測、PCR以及單細胞電泳等,這些監測方法具有靈敏、快速、試驗周期短以及特異性較強的優點,因此被廣泛應用于環境生物的監測技術之中。
3 環境生物技術的發展前景
3.1 完善環境污染治理
環境生物技術處理污染物的產物多數穩定持效、無毒無害,并且有效地避免了污染物的多次轉移,使得污染的資源得以重新利用并強化環境的自凈能力,因此環境生物技術以其效率高、速度快、成本低、消耗少以及無二次污染的優點成為了當今世界環保應用中最為廣泛及重要的技術。環境生物技術在污染治理方面的完善在初步階段已取得發展,但在深入工程階段還存在較大的進步空間,活性污泥法與生物膜法相互結合、厭氧與好癢工藝技術相結合的污水處理技術,無害無毒化的生產工藝以及完善高效的自動化系統是今后環境生物技術在污染治理方面的主要發展方向。除此之外,高活性脫硫菌種的研制與培養、微生物脫硫技術對廢氣處理的運用還需配合清潔生產技術的研究,并考慮到充分利用微生物降解產物的有效途徑,從而為人類生活提供更多能源。
3.2 加強生物檢測手段
隨著科技的發展進步,環境生物污染的檢測應向更全面、更快捷及更靈敏的方向發展,分子生物技術可以分析污染的來源、探索環境污染物質的轉化及降解規律以及檢測污染致突變的原因,其將在研制開發生物傳感器方面發揮強大的作用。生物傳感器可以有效地滿足對環境實際情況實施連續自動的需求,并可判斷環境污染發展的趨勢,從而盡早地采取預防措施。
3.3 與其它技術相結合
環境生物技術與其他科學技術之間的相互結合可有效地提升處理效率及增強處理效果,與此同時,電子計算機的使用也能為生物技術處理工藝實現自動化,還可有助于數學模擬研究的發展。例如將聲、光、電與生物處理技術相結合對有毒有害高濃度難降解的有機廢水進行處理可以取得良好效果,電化學的高級氧化、光催化氧化以及輻射分解等都是生物技術與其他技術之間相互整合開發的新型處理技術,而這些工藝與設備組合的模塊化轉變是環境生物技術發展的新方向。
4 結語
綜上所述,環境生物技術在自然界環境中發揮強大的凈化功能的同時,還對改善現時環境污染難題以及提升世界整體環境質量水平起到了不可或缺的作用。隨著當前世界經濟不斷的發展以及環境污染治理的需求,環境生物技術的成果已逐漸地滲透進產業化與商品化的發展之中,各國對生物技術在環境領域內的運用開展了規模巨大的科研活動,并成功地研究開發了諸多環境生物技術及其產品,并被廣泛地應用于各項環境污染治理問題之中。環境生物技術具有非常廣闊的市場前景,在未來的社會發展中將發揮出愈來愈重要的作用。
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篇8
教學內容的與時俱進和不斷更新是“概論”課程生命力的體現。每學期都要開設的“概論”課,一方面建立起相對穩定的教學大綱,是保證穩定教學質量的要求;另一方面,課程的教學內容卻是需要“流動”的,不斷有所增減。這是因為無論從學科的發展還是從課程的屬性來看,都要求課程在教學過程中與時俱進地更新教學內容。(一)生命科學與生物技術飛速發展日新月異的必然要求日本學者伊東光在20世紀曾經預言:生命科學在20世紀90年代會取得創造性的突破,21世紀將是生命科學的世紀。如今這個預言應驗了。從20世紀50年代到最近的諾貝爾獎獲得者中可以看出,這個公認的最高科學獎項越來越青睞于生命科學領域。即便是化學獎的獲得者,許多也是因為選擇了與生命活動相關的研究對象或研究領域,才取得了突破性的成就。[4]進入21世紀以來,生命科學和生物技術的發展進入了黃金時代,給人類的生活和生產帶來了天翻地覆的變化,依靠生命科學的新興研究領域特別是分子生物學、系統生物學,以及合成生物學而發展起來的認識生命、改變自然生物為人工生物的高技術方法,正越來越顯著地提高著人們的生活質量和工作效率。隨著生命科學與生物技術的飛速發展,現有的教材及教學大綱的知識點已難以跟上科技發展的腳步,這也對該課程的教學方式提出了新的要求。[5,6](二)體現選修課傳播先進科學技術和最新科學成果的必然要求高校開設選修課的目的之一,是介紹先進科學技術和最新科學成果,以培養大學生的綜合素質,并提高他們的創新能力。這就要求“概論”在教學中必須緊跟學科發展前沿,密切關注學科領域發展的前沿技術和研究成果,及時地將其更新到教學內容中,這樣才能體現選修課的課程屬性,有助于拓寬學生的知識面,優化其知識結構,培養復合型的人才。
二、“概論”課程教學內容與時俱進的探索與實踐
(一)密切關注學科發展前沿目前,生命科學已經成為世界科學前沿最活躍的學科,也是代表科學發展方向的學科之一。隨著新理論、新技術和新方法不斷涌現,“概論”課程的設置及內容顯著落后于科學發展的速度,許多前沿知識難以及時走進課堂,學生缺乏對“高、新、尖”科技知識及發展歷程的基本了解,缺乏對該領域發展對社會進步影響的認識,從而影響了他們的科學素養和科學價值觀的形成。這種局面對“概論”課程的講授內容和方式提出了新的要求。基于此,在遵循教學大綱的基礎上,有選擇性地穿插講授部分與大綱內容相關的前沿技術,一方面能夠加深學生對講授知識點的理解,同時也使最新的科技進展進入課堂,激發學生的學習興趣并促進他們修讀該課程的學習熱情。例如,在講授“克隆技術”這一知識點時,我們一方面按照教學大綱內容,講授“多利羊”的克隆過程及其中涉及的相關生物學原理;與此同時,結合最近剛剛興起的合成生物學技術,選擇其標志性事件作為講授素材:即2010年,美國科學家克雷格·文特爾(Craig Venter)在其實驗室用化學合成的基因組成功構建了一個細菌細胞,命名為“辛西婭”,從此宣告“人造生命”成為可能。[7]針對這一最新的生命科學前沿事件,講授其誕生背景,相關技術水平,應用前景及輿論評價等方面的最新進展。在此基礎上,采用啟發式的教學方法,提出疑問。即:以“多利羊”誕生為代表的克隆技術和以“辛西婭”誕生為代表的合成生物技術有何區別與聯系?通過讓學生課后查閱資料及后續課程的及時跟進,我們將這一問題的答案貫穿在整個課程涉及克隆技術的內容中,使學生們深刻體會這二者之間的區別和聯系。這二者的效果是類似的,均是通過無性繁殖的手段獲得目標性狀的生物個體;但克隆技術獲得的“多利羊”只是一個母體的復制,也就是說它的遺傳物質是來至于自然復制,而采用合成生物學人工合成的生命“辛西婭”的遺傳物質來源于人工化學合成,這是二者的不同之處。(二)積極反映科技最新動態及時展示相關領域的最新科研成果是選修課程的基本屬性之一,這就要求“概論”在講授過程中,要突破傳統按照教學大綱的思路,及時地補充生命科學和生物技術領域的科技最新動態,全面提高學生修讀該課程的學習興趣并拓寬其知識面。如每年10月份諾貝爾獎評選結果公布,每年年底世界主流媒體評出當年科技十大進展之際,我們通常會把其中反映生命科學和生物技術最新進展的內容及時移植到教學中去。非典和禽流感的到來,威脅人們健康,引起了全社會關注。于是,有關病毒、細菌等病原物及流行疾病的新內容被拿到“概論”課堂上來了,這些“時尚”的新內容很受學生歡迎。學生從中感受到熱點前沿貼近自己,學習到對科研成果的評價,也更理解科技進展的人文涵義。例如,在講授生命起源這一知識點時,針對“生命起源于地球之外的宇宙”這一假設,課堂內容中引入了最新的科技報道:火星上曾有生命?“藍莓”狀物質成為有力證據(2012年9月17日中國日報網)!學生在感受有關生命起源探索是在不斷進行的同時,獲悉了最新的科技進展。再比如,講授“微生物基礎”章節中關于“病毒”的知識點時,我們結合當時在我國長三角地區爆發的H7N9禽流感疫情,詳細講解禽流感病毒的不同亞型,以及H7N9亞型病毒的演變歷程與其生物學特點、致病力、傳播力;據此,再進一步詳細介紹禽流感流感病毒的表面結構特征,以及其不同亞型的分類依據;并結合其不耐高溫的屬性,介紹在平時日常生活中應該如何防治,以及我國科學家如何及時進行針對性的研究,加快防治該病毒的疫苗研制的進展。(三)聚焦產業最新研究進展隨著生命科學逐漸成為世界科學前沿最活躍的部分,作為與人類健康和自身發展密切相關的領域,在世界范圍內,人們逐漸形成了這樣一個認識:生物技術所主導的BT產業,與計算機技術所主導的IT產業一起,將成為21世紀主導社會發展的支柱產業。這意味著生物產業已成為全球各國關注的焦點。講授“生物技術實踐”這一章節時,我們向學生們解讀我國基于對生物產業研發重視而頒布的《促進生物產業加快發展的若干政策》和《“十二五”生物技術發展專項規劃》等最新規劃文件,使學生們及時地了解到我國在該領域的戰略部署。及時地跟進產業的最新研究進展,有望使學生們在領悟中學習,在實踐中求知。每年6月份公布的美國總統綠色化學挑戰獎中都會有涉及生物技術應用于綠色化學過程的實例。這些應用實例的穿插講授,不僅可以使學生們領悟到生物技術的強大功能,而且可以使他們切身感受到生命科學和生物技術其實就在我們的日常生活中。再比如,講授“生物能源”這一知識點時,在介紹最新的第二代燃料乙醇研發進展和產業化動態的同時,我們結合南京工業大學在另一種重要的生物能源———生物甲烷方面形成的研究方向和標志性成果進行講解,包括主持的兩項與生物甲烷相關的國家973項目“新一代生物催化與生物轉化的科學基礎”和“生物甲烷系統中若干過程高效轉化的基礎研究”,以及面向電動汽車的甲烷燃料電池的研發新進展。[8]通過這些內容的介紹,學生們在領悟到生物甲烷的優越性及其生產流程,以及其中亟須解決的關鍵科學問題的同時,可以獲得這樣一種體驗:其實生物能源研究就在我們周圍。在此基礎上,我們進一步以南京工業大學的生物甲烷示范工程項目作為講授素材,詳細講解生物甲烷的生產流程及其廣泛應用和對節能減排的貢獻。
三、教學改革的效果
篇9
關鍵詞:生物技術 環境污染 治理 應用
在我國過去幾十年的經濟發展中,由于忽視了發展中的環境保護,目前環境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環境質量下降的趨勢仍在繼續,我國成為世界上環境污染最為嚴重的國家之一。近年來,隨著細胞融合技術、基因工程技術、分子生物技術等的發展,環境生物技術得到了進一步的發展。由現代生物技術和環境工程技術相結合的環境生物技術已在環境治理上發揮著重要的作用。生物技術產生、發展及演變與一系列的環境污染問題有著密切的聯系。因此生物技術在環境領域的應用有著深遠的發展前景,特別是對于尋求用低成本解決環境問題的發展中國家具有極大潛力。
1.現代生物技術的概況
現代生物技術是應用現代生物科學及工程原理,利用生命有機體來發展新產品或新工藝的一種技術體系。目前生物技術應用到農業醫藥衛生、食品工業和化學工業的發展,并在解決人類面臨的糧食危機、環境污染和能源危機中起到了重要作用。因此,在世界各國均重視高技術發展的當代,生物技術最被人們看好,被列為優先發展的領域,已成為21世紀最重要的技術支柱之一。
目前利用生物技術治理環境污染,與化學、物理等其他技術比較,環境生物技術具有效率高、成本低、反應條件以及無二次污染等顯著優點,能有效的遏制生態惡化趨勢,促進自然資源的可持續利用。生物技術是最安全和最徹底消除污染的方法,同時還可以增強自然環境的自我凈化能力;是有機廢物資源化的首選技術,將有機污染物轉化為沼氣、酒精、有機材料、蛋白等;能改造傳統生產工藝,實現清潔生產過程的生態化或無廢化。
2.生物技術在環境保護中的應用
2.1生物技術在廢水處理中的應用
利用生物技術,將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術,稱為自然生物處理法,該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用從而使廢水得到凈化的處理方法,該技術被認為是一種經濟有效的污水處理手段,它不但融合了生物自身的特點,如吸附性好、沉降性好和降解能力強等,而且符合生態學及可持續發展的觀點。隨著科學技術的進步、污染狀況的加劇,環境標準的不斷提高,使廢水生物處理技術取得了很大進展,如吸附-降解生物處理技術、厭氧折流板反應器生物處理技術、間歇式活性污泥法生物處理技術、LINDE生物處理技術、升流式厭氧污泥床生物處理技術、廢水生物脫氮除磷技術等都得到了充分開發[1]。
2.2生物技術在廢氣凈化處理中的應用
目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術法與傳統有機廢氣處理方法比較,具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術優點,國內外運用現代生物技術對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學者利用微生物代謝凈化工業性惡臭氣體效果顯著,而且不產生二次異臭;德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產生的低濃度有機廢氣處理試驗結果表明:生物膜填料塔處理工業有機廢氣是可行的,當運行條件控制適當時,凈化效率可保持在90%以上,能夠實現達標排放,且投資省,運行費用低。
2.3生物技術在固體廢棄物處理中的應用
目前,國內外固體廢棄物常規處理方法主要有固積、掩埋、焚燒,其缺點是建設投資和運行費用高,在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理,使其成為可用于農田的土壤改良肥料,以達到變廢為寶的目的。經過生物技術處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優質有機肥料,實現城市生活垃圾的部分資源化有利于生態環境的良性循環。近年來,國外采用機械快速堆肥工藝,發展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便、處理城市垃圾,不僅可以將城市有機廢棄物轉變為肥效高且無臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫藥原料,加上蚯蚓體內蛋白質含量與魚類相當,是畜禽和水產養殖業的優良飼料,可以收到一舉數得之效果。
2.4生物技術在環境污染修復中的應用
生物修復是指在不破壞自然生態系統,維持其原貌的前提下,有效地利用自然凈化能力并強化其分解污染物的能力,使其得以修復。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化,從而使污染了的環境能夠部分或完全恢復到原初狀態的過程,它包含有植物修復和微生物修復兩種。
生物修復技術是80年代以來產生和發展的清除和治理環境污染的生物工程技術,生物特有的分解有毒有害物質的能力,去除污染環境如土壤中的污染物,達到治埋環境污染的目的。生物修復技術最成功的例子是應用投加營養和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進行處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環境質量得到明顯改善。此后該技術被不斷擴大應用于環境中其他污染類型的治理。國外對生物修復技術非常重視,研究證明采用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區域的一種有價值的、可行的、有效的和優越的方法。隨著生物技術的發展,生物修復的內涵也不斷豐富,近年來還研發了真菌修復、植物修復以及無機污染物的生物修復等技術。生物修復的種類也日益增多,可分為土壤生物修復、地下水生物修復、沉積物生物修復和海洋生物修復等[2]。
3.結束語
生物技術作為一項有效的環境污染治理措施受到越來越多的關注,其在環境污染治理、生物修復技術方面都得到了廣泛的應用并取得了一定效果。隨著技術的進步,對難以生物降解的有機物可利用微生物的共代謝作用進行污染物降解;還可利用微生物誘變育種、原生質體融合和基因工程創建高效工程菌應用于環境污染治理等,這些都是環境污染生物治理的有效手段。環境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運用而日臻完善。
參考文獻:
篇10
1現代生物技術產業化的影響
在近十幾年間,現代生物技術的發展,已經被世界科技界認定為重點發展領域,美國生物技術已經成為投資熱點。在2000年美國的生物技術工業,就獲得330億美元投資,2001年提高到410億美元,從投資額的增長中,可以看到美國投資者對生物技術企業前景的看好,也認定現代生物技術比其他高技術企業,在今后的幾十年,一定具有更長期的利潤空間。從金融市場的投資傾向分析,人類基因的發展由于得到各國的重視,成為股市中的概念股,得到股民的追捧。中國,應用基因工程對優良農林牧漁新品種的創新,也得到高速的發展,對中國經濟結構調整必將取得重要作用,培育新產業生物技術的發展,如新型獸用疫苗、活性蛋白與多膚、醫藥用酶、微生物次生代謝產物(抗生素等),已經成為我國開拓新領域的必由之路,這是中國經濟結構調整的必然對策。在我國市場經濟的發展中,現代生物產業發展,必將通過不同方式促進中國國民經濟發展:現代生物產業的發展,豐富了國民經濟的產業構成,并在整體上增強了國民經濟體系的穩定性。將在我國小康社會的建設中,改善其在世界經濟交往中的形象,提升我國在世界經濟市場的競爭力。
2生物技術產業市場競爭的影響
近年來,為提高我國醫藥企業自身競爭能力,為了保證人民的身體健康,我國在醫療保障方面投入了大量資金,在制藥企業的發展中實施了聯合或重組,可以使我國的生物技術產業化,轉變為以市場為動力、以資本資源優勢配置為中心的市場模式。可以預見,我國在醫藥領域的生物技術的發展,通過企業的聯合或重組,必將很快形成現代生物技術與藥學發展合作的優勢,在世界領域的生物藥品市場與國外大公司同臺競爭。
3中國有不斷增大的醫藥消費市場
我國居民目前的藥物消費水平還很低,據統計人均不到10美元,這與發達國家相比差距很大,當前中等發達國家人均藥物消費達到40~50美元,美國的人均藥物消費更高,可以達到300美元。隨著我國小康社會的實現,為健康買單的理念,將會激發現代生物技術與藥學的發展,未來的醫藥領域的生物技術的市場必將十分廣闊。1998年全國藥品消費總額約為1000億元,人均用藥80元人民幣左右。從我國消費對象的結構來看,我國社會正逐漸步入老齡化,從1979年我國的獨生子政策實施30多年,到2013年,我國60歲以上老年人口突破2億,到2050年左右,老年人口將達到全國人口的三分之一,“銀發潮”將對我國的經濟、社會、政治、文化發展產生深遠的影響。我國新農合制度已覆蓋約8.12億人,覆蓋率達98%以上。今年,新農合全國人均籌資達到340元,其中各級政府補助增加到人均280元,新農合總籌資額可達到2700億元。隨著我國小康社會的建設,農村合作醫療的進展已經得到高速發展,農民為健康藥品的消費,必將推動現代生物技術與藥學產業市場的發展。
4結語