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第一讲绪论
环境生物技术
Environmental biotechnology
一、环境生物技术的定义
环境生物技术(Environmental biotechnology)也叫环境生物工程,是近年来一门由现代生物技术与环境工程相结合发展起来的新兴交叉学科。目前还没有统一的定义。简言之,就是自然界中涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的技术。
环境生物技术
德国国家生物技术研究中心Timmis KN:应用生物圈的某些部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术,包括污染物的生物减少、污染场地的生物修复和生物可降解材料的开发与应用等。
南京大学程树培: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体系。
美国国家科学技术与委员会(Biotechnology for the 21st Century:New Horizons):1)能对良好的生态系统进行评价;2)可将污染物质转化成无害物质;3)能利用再生资源生产生物可降解材料;4)可开发对环境安全的产品加工工艺和废物处理技术
经济效益与环境效益俱佳的、解决复杂环境问题的最有效手段。
环境生物技术
环境生物监测技术
环境污染治理基因工程技术
环境生物修复技术
水体
土壤
生态
环境污染生物治理技术
废气
垃圾
废水
环境生物资源化技术
废物能源化
微生物采油
废物资源化
微生物采矿
环境预防生物技术
生态农业
生物材料
生物农药
二、环境生物技术的学科结构与技术体系
基础学科
分子生物学、生物化学、酶学、环境微生物学、植物学、动物学、生态学、环境毒理学、土壤学等
技术学科
基因工程、酶工程、发酵工程、化学工程、环境工程、生态工程、微电子工程、计算机科学与工程等
学科结构
环境生物技术的层次性(技术和理论深度)
高层次:是指以基因工程为主导的近现代污染防治生物技术,如构建各种高效基因工程菌以降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类污染物,创造抗污染型转基因植物,通过基因工程手段改造微生物生产可生物降解材料(生物塑料、生物絮凝剂、生物吸附剂)或降解固体废弃物等。
中层次:指传统的废物生物处理技术(如废水处理的活性污泥法、生物膜法等),以及在新的理论和技术支撑下开发出的一系列废物强化处理工艺(如生物流化床等)。
低层次:指利用天然处理系统进行废物处理的技术(如氧化塘、人工湿地、土地处理系统、农业生态工程等),其特点是发挥自然界的生物自净功能,易于操作管理,投资运行费用少。
点源防治技术:对水、固、气三个方面,通过微生物途径进行污染防治或治理
面源防治技术:对地下水、地表水、土壤、生态系统等,采用微生物、植物或动物等复合方法进行污染防治或污染治理
防治污染物的特点和形式
“生物技术”首先由匈牙利的Karl Ereky于1917年提出:甜菜(饲料)大规模养猪,利用生物将原材料转变为产品。
一、生物技术定义
我国1986年《高技术研究发展计划纲要》把生物技术列在航天、信息、激光、自动化、新能源、新材料技术之首。
现代生物技术被世界各国视为高新技术。
生物技术