时间：2023-09-11 09:17:59
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环境生物技术主要是通过对生物或者生物体的一些部分功能的直接或间接的利用，来对污染物进行消除的一种工艺，对环境污染问题能够做到高效的解决，而且在解决污染问题的同时还会产生出有用物质，这种工程技术在当前的环境治理中发挥着重要的作用，而且与可持续发展的思想是相一致的，有着消耗低、速度快以及效率高等特点。
一、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用
利用环境生物技术处理固体废弃物中的生活垃圾、农业废弃物，可以采取卫生填埋的方法，它将城市生活垃圾存积在一起放入卫生填埋场，下层设置不透水的自然或人工的隔水层[1]。在处理过程中还要增加排气口与监测设备的设置，在当天的垃圾填埋结束之后在上面铺设一层土壤，然后利用科学的管理方法来对垃圾场地貌以及生态平衡状态进行恢复，主要的应用理由就是微生物对垃圾中的有机物实行分解，然后用填埋的方式还能够产生沼气进行二次利用。环境生物技术在堆肥中的应用，主要就是使废弃物在一定的温度环境中发酵，这种方法对生活垃圾的处理比较有效，处理步骤就是先对废弃物实行预处理，然后进行堆肥，后期处理之后存放，堆肥技术具有安全性高、成本低的优点。沼气发酵的手段是将牲畜禽类的粪便与农作物秸秆、污水等结合在一起，利用微生物所具备的厌氧发酵的特性，最终产生沼气，主要在农村地区具备比较大的发展优势。沼气能够在照明以及燃料等方面得到很好的利用，还可以利用沼气建立生态农场养殖模式，为绿色农业的发展做出贡献。
二、环境生物技术在水污染治理中的应用
环境生物技术中对微生物实行降解来处理水中污染物的形式，被叫作生化处理或生物降解，在生化反应中会因为微生物的差别，采取的处理技术也不同[2]。其中好氧降解技术中的生物膜法就是通过在污水处理的反应器中加入介质来实现的，介质可以承载微生物，使其获得继续的生长，进而转变成为粘液状的膜，最终会利用这种膜来对污水进行净化，在处理中膜会逐渐增厚，成为一个完整的微生态环境，这一技术不需要进行污泥的回流，而且产生的膜的生物性较高，在生化反应中比较稳定。除此之外还有生物自然的净化技术类型，比如生物塘、人工湿地等方法，生物塘就是通过太阳能作为基础能源，然后在其中种植水生植物，通过对水体中污染物进行吸收来得到净化的效果，在生物塘中可以种植水生植物，也可以加入曝气，对于水体生物的好氧降解有促进作用，现代化复合生态系统的建立使得生物塘的技术功能更加强大。人工湿地对于化工、纸浆等多种污水类型都可以进行净化处理，主要是通过自然生态系统中化学、物理及生物这三个方面的作用来操作的，污水中存在的有机物在湿地所具备的过滤、沉淀作用下进行截流，再次利用，其中可溶性的有机物在植物生物膜的反应下会被吸收、分解，湿地的再生与更换则可以通过填料来实现。
三、环境生物技术在废气和大气污染治理中的应用
环境生物技术对废气进行处理，及时将其中的有机污染物或恶臭物质降解或转化，达到净化空气的效果，属于一项空气污染处理的新技术[3]。环境生物技术对气体类的污染物的处理主要有生物过滤法和洗涤法、植物修复法等几种手段，生物过滤法就是通过活性物质的填充对废气进行加压与预湿，然后在生物滤池中使得气体中含有的污染物与生物膜相结合吸收，最后被降解从滤池的顶部排出。这一处理方式具有操作简便、设备投入少、效率高等优点，但是通常需要较大的占地面积。生物洗涤法要经过废气吸收与悬浮再生两个环节，由洗涤器与生物反应器组成，废气与生物悬浮液相互反应被分解净化后在反应池上部排出，然后对生物悬浮液进行充氧，产生的废气就会被微生物氧化、利用，而悬浮液也会在处理中实现再生，属于一个反复的过程。
四、未来环境生物技术的应用发展探究
环境生物技术在废水处理技术中的应用已比较成熟，实现了广泛的发展。好氧与厌氧工艺实现了相结合的发展以及无害化的生产处理过程，自动化程度不断提升，在今后的发展中针对不容易降解污染物的生物基因库的建设与特殊功能微生物的培养实验是主要的研究趋势。在当前科技的进步中，分子生物技术在传感器研究领域有着重要的支持作用，传感器能够使环境达到自动、连续的观测，判断环境污染状态，还可以对讲解规律进行分析，得出污染的发生原因，促进环境生物技术更全面的进步。另外，环境生物技术在发展中还需要不断的与相关科技相结合。将环境生物技术与光、声、电搭配，可提升技术作用效率，对高浓度的有害、难降解废水有效的处理，如电化学高级氧化-高效生物处理技术、辐射分解-生物处理组合技术等，这也是环境生物的未来发展趋势。
环境生物技术在环境治理中的应用效果逐渐凸显，这种高新技术的应用可以产生很大的环境效益，我国现阶段的社会发展中污染问题逐渐严峻，而且正处在一个经济转型的重要阶段，因此工业企业与政府、学术研究部门应该加强相互间的合作，在我国所具备的资源优势的基础上引进先进的技术与经验，推动环境生物技术的进步，为我国生态环境的可持续发展做出贡献。
关键词：生物技术；农业；应用；前景
中图分类号：DF413文献标识码： A 文章编号：
前言
随着世界人口的增长，农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问，生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲，生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境，但在实践中，生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。
一、发展农业生物技术的意义
农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一，它是整个生物技术及其产业发展的基础，也是生物技术中应用最广、最直接，最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业，它具有投资少、产量高、回报率高等特点；它可以利用自然界的再生能源，实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业，对于改变农业生产现状，大幅度提高农产品的产量和质量，加快高产、优质、高效、可持续农业的发展，提高农业资源利用率，减少环境污染，保护良性生态平衡都具有重要意义。
二、现代生物技术在农业生产中的应用
1良种选育与品质改良
在品质改良上采取的主要方法仍然是杂交育种,但杂交育种周期长,效率低,经多次回交转育很难在短时期内选出优质又高产的新品种。随着生物技术的不断完善,尤其是分子生物学和基因组研究的迅速发展,为品质改良开辟了一条崭新的途径。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因,将其转入特定的树种,可培育出纤维素含量高的对造纸业更有利的植物。
2提高植物的抗性
（1）抗虫
全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来,人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫,全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种,除可以克服以上缺点外,还具有成本低、特异性强等优点,目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面起到了良好的效果,并得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。
（2）抗除草剂
目前全世界约有除草剂2000 多个品种,在农药市场上占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现,导致药剂使用量增大,对环境的危害也日益严重。培育抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。
（3）抗重金属
由于人类活动、矿山的开采,工业化进程的加速,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,严重影响作物的产量和品质,而且通过食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量,被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。
3生物防治的应用
微生物农药具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。
生物技术就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是化学农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫3大类。
4生物技术与环境保护
目前我国农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10a来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
（1）污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术就是酶工程技术,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
(2)重金属的生物防治
重金属是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。
(3)化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除杂草等功能的一大类物质的总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究,将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中,以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育,从而达到杀死害虫的目的。
四 结束语
当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20 年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示了广阔的发展前景。
参考文献
[1] 曹军平.现代生物技术在农业中的应用及前景[J]. 安徽农业科学. 2007(03)
[2] 田萍.生物技术在动物营养与饲料研究中的应用[J]. 安徽农业科学. 2007(02)
【关键词】 生物技术；环境保护；应用；前景
中图分类号：K826.15文献标识码： A
前言
21世纪科学技术进入了高速发展的时代，为人类创造了巨大的财富。但是，传统的思维方式和单目标的决策手段，使人类尝到了只追求效益而不顾资源、环境的掠夺式生产的苦果，人类正面临着有史以来最严重的环境危机。生态环境是人类生存和发展的基本条件，是经济和社会持续发展的基础。我国政府十分重视生态环境保护，把可持续发展作为基本国策。
一、生物技术的特点
生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了希望。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。生物技术已是环境保护巾应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。
二、生物监测技术在环保领域中的应用
应用酶联免疫技术、PCR技术、电子显微技术、基因差异显示技术、生物传感器、基因探针、生物芯片等现代生物技术对环境进行监测与评价，是近年来国内外科学工作者研究的热点，研究报道也日益增多。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90年代的一项新技术。目前，国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法，其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。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。我国在环境污染的生物监测方面也取得了一些新进展。一是广泛开展了生物监测方法的研究；二是各种生物综合监测指标的研究；三是利用生物监测手段和评价环境质量。
三、生物技术在废水处理中的应用
现代废水生物处理技术是利用水中微生物的新陈代谢功能，使废水中的有机物降解转化为无害的物质，使废水得以净化。属于生物法处理工艺的有活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。
1、活性污泥法
活性污泥法是被广泛采用的传统废水生物处理工艺。它是在人工条件下，将空气连续鼓人溶解了大量有机污染物的污水中，对污水中的各种微生物进行连续混合和培养，形成悬浮状态的活性污泥，在活性污泥上生活着大量的好氧微生物，这些微生物在好氧条件下能以溶解性有机物为食料获得能量，并不断增长，使污水中的有机污染物得以分解去除，最后使污泥与水分离，大部分污泥回流到生物反应池，多余的污泥将被排出活性污泥系统。
2、生物膜法生物膜法
又称固定膜法，是一系列污水好氧生物处理技术的统称，其共同的特点是微生物附着在作为介质的滤料表面，生长成一层由微生物构成的膜。污水与之接触后，其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附，进而被氧化分解，使污水得以净化。目前，生物膜法是一项在废水处理工程上被广泛运用的技术，采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。
3、自然生物处理法
利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术，称为自然生物处理法。其特点是工艺简单，建设与运行费用低，但净化受自然条件的制约。主要处理技术是稳定塘和土地处理法。稳定塘是利用塘中天然微生物的代谢作用氧化分解废水中的有机物，稳定塘中的氧由塘中藻类的光合作用和塘面与大气接触的溶氧提供，在稳定塘内废水停留时间长，对废水的净化过程与自然水体净化过程基本一致。
4、厌氧生物处埋法
厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机物的处理技术。用于厌氧生物处理的构筑物有消化池、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器和复合厌氧反应器等。
四、污染土壤的生物修复
土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一。其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染，导致土壤无法利用，威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染，主要是通过酶促反应等生物作用，对土壤中的重金属进行固定，由于重金属元素的化学形态发生了改变，其移动性也相应降低，通过有针对性的生物对其吸收、代谢，可以削减土壤中重金属的含量。达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术。重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性，对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外，污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失等同。
五、环境生物技术在预防污染上的应用
利用分子遗传技术筛选特定菌种将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品，如微生物化肥；利用DNA重组及蛋白质工程技术快速生成特定的酶，应用于生产环节，减少化学无机品用量，从而达到清洁生产的目的。
利用分子微生物族群、基因技术、DNA修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物农药、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物产品将会大量应用到生产实际当中，逐步取代对环境存在污染或者污染威胁的环境物质的使用（ 如化学制成品的农药、化肥等）。
六、展 望
1、新工艺新方法将不断涌现
随着废水处理量的巨增和水质的复杂化，迫使人们不断研究开发新技术和新方法、构建高效反应器、优化运行条件。例如：刘建荣等在研究印染废水的治理时，为了提高生物处理效率采用三种新技术相结合的方法，即在厌氧流化床中投加高效脱色菌，采用聚集一交胶固定法，将脱色菌固定于活性污泥上；在反应器内投加磁粉形成稳恒弱磁场，对微生物产生正的磁生物效应来提高生化反应速率。
2、与其他现代科学技术相结合
近年来，现代科学技术尤其是IT技术的发展促进了生物治理技术的进步，电子计算机的广泛使用不仅使处理工艺控制自动化，而且在生物技术上也广泛开展数学模拟研究。
3、极端微生物和超级工程菌的研究应用将成为热点
极端微生物是指那些可在一般生物不能生存的条件下(如高酸、高碱、高温、低温、高压、高盐等)生存的生物，由于其特殊的生理机制，在环境保护中具有极大的应用价值。随着生物工程技术的不断发展，人们不仅能对现有的微生物进行改造，而且还创造出具有新的特殊功能的微生物。
3、从治理污染到预防污染
早期的工农业一味追求发展，忽视了其对环境的副作用，直到环境被破坏得相当严重才开始被动治理。现在，世界各国已认识到环境保护的重要性：生物技术对环境保护的作用将由单纯治理发展到防治结合，以防为主，最终实现清洁生产。
七、结束语
随着现代生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展为根本上解决环境保护问题提供了无限的希望。现代生物技术的迅猛发展无疑将会推动环境保护理论及技术的日臻完善，为人类治理和保护环境提供更多可行、可用、有效的方法。
【参考文献】
【关键词】现代生物技术；生态环境；污染治理；应用
一、前言
作为一种实际应用效果良好的技术方法，现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用，能够更好地提升现代生物技术的应用水平，从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。
二、现代生物技术的优势特点
生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理，还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式，不仅污染小，其治理效果也比较明显，还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践，为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。
垃圾废弃物是一种较为常见的污染物，我们利用生物技术对其进行处理，能够让其分子结构改变，生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用，从而使环境污染程度得到降低，同时也将这些废弃物进行转化，变为可利用资源。
在利用酶促反应处理污染物的过程中，用到的酶是一种活性蛋白质，在常温常压和中性条件下进行的，这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点：第一，操作比较简单；第二，成本比较低；第三，发生反应的条件比较简单；第四，反应过程较为稳定；第五，效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。
三、常用的几种现代生物技术
1.核酸探针检测技术
核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针，分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性，目前广泛应用于对环境中微生物的检测，定性、定量分析等研究中。
2.酶免疫测定技术
该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面，引入一种酶作为示踪物，通过共价键与酶连接形成酶结合物，加入底物后，根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在，具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点，广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。
3.免疫金标技术
免疫金标技术是将特异性的抗原（或抗体）固定于硝酸纤维素膜，通过毛细作用向前移动，通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点，广泛应用于环境污染物的在线检测。
4.PCR技术
PCR即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制DNA的过程，是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点，用于检测大量平行的样品，环境中的生物污染。
四、生物技术在环境污染治理中的应用
生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主，开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究，为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备，以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有：
1.城市有机垃圾处理技术
将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥；将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材；无机垃圾用于填埋，处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理，废水循环使用，处理场地环境卫生达到国家标准，使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。
2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株，根据废水和污水的不同性质、组成，配制不同菌株，通过发酵培养形成多功能复合型菌液（亦可制作成干性固体菌剂），用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。
3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体，出水水质优良，是一种高效的新型生物反应器，极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。
4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理，通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。
5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选，获得石油降解优势微生物，针对含油废水的不同水质特征，选用不同的微生物菌剂处理，使其稳定达标排放。
五、生物技术的发展趋势
1.生物技术在农业中的发展趋势
充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。
2.生物技术在环境中的发展趋势
在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。
3.生物技术在工业中的发展趋势
工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。
六、结束语
通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位，有关人员应该从其客观实际需求出发，研究制定最为优化可行的实施策略。
参考文献：
[1] 米红霞.试析生物技术在生态环境及污染治理中的运用[J].资源节约与环保.2012（09）：139-140.
【关键词】环境生物技术；治理应用；固体废弃物处理
一、引言
环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点，兼有基础科学和应用科学的特点，在环境污染治理中，主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物，是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其处理污染物通常能一步到位，最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面，环境生物技术都发挥着极为重要的作用。
随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展，环境生物技术得到了进一步的开发，研究领域不断扩大，已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展，环境生物技术本身也将更加成熟。
二、环境生物技术
在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段，通常由一个装有填料的洗涤器（吸收设备）和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器（再生反应器）构成废气从吸收设备底部进入，向上流动，与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞，但设备较多，需外加营养，成本较高，对溶解度小的化合物难以处理。
三、环境生物技术在水污染治理中的应用
环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法，通常被称为生化处理方法或生物降解法，以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。
（一）生化处理技术
由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同，生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类，两类生化反应的基本过程如下：好氧降解：有机物＋氧气＋好氧微生物/酶水＋二氧化碳＋无机养分＋能量。厌氧降解：有机物＋厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物＋无机养分＋能量。自20世纪70年代起，就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来，如厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床（AFB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、厌氧折流板式反应器（ABR）和厌氧序列式反应器（ASBR）等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理，其特点是废水处理和能源回收相结合，但出水水质难以达到直接排放的要求。
（二）生物自然净化技术
生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘（厌氧塘和氧化塘）和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少，运行费用低，但占地面
积大，出水水质不易控制。生物塘以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生植物，利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外，还增加了曝气，以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大，污水停留时间长，处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物（水葫芦、芦苇、水莴苣等），建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统，增强了生物塘的处理功能，促进了水体生物处理技术的发展。
四、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用
利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物，主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场，填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层，在填埋场设置排气口和监测系统，每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤，并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。
关键词厌氧处理废水;UASB;IC反应器;IC技术热点;IC应用现状;IC发展前景
中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0140-02
以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术,厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。
1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题:A、高度问题,污泥床高度对反应区的水流影响较大,如太厚会加大沟流和短流;B、增加截面积的放大方式,在大规模反应器中难以实现均匀布水;C、三相分离器的稳定操作较为困难。
20世纪80年代中后期到90年代,针对上述缺陷,国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第三代厌氧反应器相继出现。从物理角度来看,第三代厌氧反应器是以颗粒污泥为生化反应的基础,主要考察固体物质在重力场作用下,在流体中形成更为合理的微物理环境,达到固液充分接触,更快传质的这一核心目的。利用固体的流态化技术是其核心技术之一,侧重是解决典型UASB上述的A、C问题。
90年代中后期荷兰Pagues公司的开发了一种内循环(internal circulation)IC反应器,采用了特殊物理结构设计,以ANAMMOX工艺为特征的流化床。反应器的设计,生化反应规律,以Kolliken为主的菌群的微生态环境,现有和可能形成的物理特征,在连续工艺过程中菌群的流体点,设计出合理的物理结构。因此更加具有优势。IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。取得了不错的效果。使第三代厌氧反应器的应用在我国得到开展,与此相应的研究工作也相继展开。
1IC反应器工作原理
IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成,具有很大的高径比,一般可达4～8,反应器的高度可达16～25m。
1.1进水
水泵将废水泵入反应器底部的布水系统,颗粒污泥和气液分离器回流的泥水混合物有效地在此充分区混合。
1.2膨胀污泥床
混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水气混合物由底部位分离器收集被沼气提升至顶部的气液分离器。
1.3气液分离器
被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。
1.4后处理部分
经第处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。
1.5出水
泥水气混合物由高部位分离器收集被最终分离,上清液经出水堰溢流排出,沉淀的颗粒污泥仍留在后处理部分的污泥床内,在上部产生的沼气沿第二条上升管也进入气液分离器,小部分泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合。沼气可用于发电。
从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。
2IC反应器的运行特性
J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken详细进行了IC反应器与UASB反应器生产性装置各项运行参数的测定和比较,如表1所示。下面从几方面进行分析。
2.1IC反应器的处理效能
前已述及,与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0～2.5h,使反应器的容积更加小型化。由表1可知,在处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3～4倍,进水容积负荷率为UASB反应器的4倍左右,污泥负荷率为UASB反应器的3～9倍。由此可见,IC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。
2.2污泥物理性质
IC反应器颗粒的平均直径在0.66～0.87mm,略大于UASB反应器颗粒的平均直径0.51～0.83mm;IC反应器最大颗粒直径为3.14～3.57mm,UASB反应器颗粒的最大直径3.38～3.43mm;IC反应器颗粒密度为1.041～1.057g/cm3,与UASB反应器颗粒的密度1.039～1.065g/cm3较为接近。但是IC反应器颗粒相对剪切强度比UASB颗粒的强度差,如以UASB颗粒的相对强度为100%,则IC颗粒为32%～53%,这是由于IC反应器的污泥负荷率大大高于UASB反应器的污泥负荷率之故。IC颗粒污泥的灰分占0.13～0.15,低于UASB颗粒污泥的灰分0.2～0.26,这说明IC颗粒污泥中有机成分含量更高,污泥的活性更高。
2.3颗粒大小的分布
Pareboom和Vereijken比较了IC反应器与UASB反应器污泥样品颗粒大小尺寸的分布,UASB和IC反应器处理啤酒废水和土豆加工废水的颗粒大小分布情况。比较的结果表明,IC反应器颗粒尺寸较粗和分布较宽,这是由于IC反应器升流速度较大,使细小颗粒更易于被冲刷从而反应器内小颗粒比例减小,而留在反应器内的颗粒获得更充分的营养,在长期滞留情况下颗粒长得更大,因此IC反应器内颗粒大小的分布范围比UASB反应器更宽,且IC反应器的平均粒径Da和Sauter平均直径D32均大于UASB反应器。
2.4颗粒沉降速度
UASB和IC反应器内颗粒的沉降速度一般都高于液体升流速度。IC颗粒(粒径
2.5污泥的活性
IC反应器污泥的活性远高于UASB反应器的污泥活性。这是由于IC反应器的污泥颗粒完全趋于流化状态,传质的限制因素小,UASB反应器污泥床局部地方的污泥浓度很高,甚至存在死区,传质受到一定限制。因此,IC反应器的平均污泥去除负荷率远高于UASB反应器的污泥去除负荷率。
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2.6反应器不同高度污泥浓度的变化
Pereboom和Vereijken分别测定了处理啤酒废水和土豆废水的IC反应器不同高度处污泥浓度及颗粒大小分布变化的情况。得出了不同高度的颗粒尺寸的分布,颗粒尺寸大小、生物量浓度和灰分沿IC反应器高度的变化,IC反应器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固体的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出结论,IC反应器具有很高的紊流和上升流速,有助于无机物的有效去除。
3IC工艺技术优点
3.1容积负荷高
由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000-15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kgCOD/(m3d)。处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000-3000mg/L时,进水容积负荷率可达20-50kgCOD/(m3d),HRT仅2-3h,COD去除率可达80%左右。
3.2节省投资和占地面积
由于IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4-1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比(一般为4-8),所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。
3.3抗冲击负荷能力强
由于IC反应器实现了内循环,处理低浓度水(如啤酒废水)时,循环流量可达进水流量的2～3倍;处理高浓度水(如土豆加工废水)时,循环流量可达进水流量的10～20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。
3.4抗低温能力强
温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20-25℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。
3.5具有缓冲pH的能力
内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,防止局部酸化发生,并可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态。
3.6内部自动循环,不必外加动力
普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。
3.7出水稳定性好
IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,它们串联运行,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。VanLier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。
3.8启动周期短
IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1-2个月,而普通UASB启动周期长达4-6个月。
4IC处理技术应用现状及发展前景
IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达35-50kg/(m3d),停留时间4-6h;而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10-15kg/(m3d),停留时间长达十几到几十个小时。
在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有多家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达15-30kg/(m3d),停留时间2-4.2h,COD去除率ηCOD>75%;而UASB反应器容积负荷仅有4-7kg/(m3d),停留时间近10h。
对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水,COD约7900mg/L,SO42-为250mg/L,Cl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31kg/(m3d),ηCOD>80%,平均停留时间仅6.1h。
我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定,进水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容积负荷(以COD计)可达30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD产沼气0.42m3。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业,并迅速获得客户欢迎,至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个。反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%-80%,CO2为20%-30%,其它有机物为1%-5%,可作为燃料加以利用。
表1列出了IC反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对照结果,从表中数据可以看出,IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足,大大提高了反应器单位容积的处理容量。
5结语
随着生产的发展,经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践,是现代厌氧反应器的一个突破,值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小,生产、运输、安装和维修都十分方便,产业化前景也很乐观。
参考文献
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关键词：生物技术；林业，问题
中图分类号：S7
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）23-0061-02
1 生物技术在林业生产中的应用
1.1 组织培养技术
植物组织培养技术指的是利用植物细胞的全能性，对植物的某一器官进行离体培养，获得与本体细胞性状一致的新的克隆个体的一种营养体扩繁技术。林木组织培养技术主要包括选择外植体、增殖和生根三个方面。外植体的选择应与分化途径相结合，根据不同树种的生理特点，来确定外植体的种类。常见的分化途径有叶芽萌发途径、间接器官发生途径和体细胞胚胎发生途径三种。叶芽萌发途径适用于大多数的林木，通过此途径得到的再生植株的异系数要小于愈伤组织获得的再生植株，而增值率却低于愈伤组织诱导方式。叶芽萌发途径的组培在外植体的选择上，不同的外植体来源对于组培的效果影响很大。以卷荚相思为例，选择其中上部的穗条作为外植体，萌发率要高于其他部位作为外植体的萌发率。间接器官发生途径则适合大多数的阔叶树。尽管此途径需要经过脱分化和再分化的过程，但是不同类型的外植体，也会影响诱导的效果。以林木的叶片与枝条为例，以叶片作为外植体的愈伤组织的质量要好于枝条产生的愈伤组织。体细胞发生途径最早是在针叶树木中获得的成功，此途径的外植体最好是未成熟的胚，进行快繁时，还应考虑其基因型，以便获得具有优良性状的林木。
1.2 分子标记技术
分子标记技术是一种以个体间DNA中的碱基序列变异为基础的遗传标记，反应出的是DNA水平上个体间遗传的多态性。分子标记技术不能对林木产生直接的效果，但是可以作为一种提供信息的工具，为林木遗传图谱的建立、辅助育种、数量性状的定位等方面提供有力的支持。目前的分子标记技术主要可以分为三大类。第一类是以RFLPs（限制性片段长度多态性）为代表的分子杂交技术。第二类是以RAPDs（随机扩增多态性DNA）、SSRs（简单重复序列）为代表的电泳和PCR技术。第三类是以ESTs（表达序列标记）为代表的DNA序列分子标记技术。林木育种中应用较多的是抗性基因的定位，由于受到环境及基因显隐关系的影响，基因型往往不能得到真实的表达，通过分子标记技术，可对与目标基因连锁的基因进行标记，从而确定目标基因的存在，有效的加速育种进程。相比于单一基因控制的性状，数量性状表现相对复杂，常规的遗传分析手段很难准确的表明基因间的相互关系，而分子标记技术可以有效的对数量性状进行标记，通过作图，可供人们进行更加深入的研究，以避免常规育种过程中评价效率低的问题。除了辅助育种之外，通过分子标记技术，对林木之间的遗传结构及多样性进行研究，可以为林木资源的亲缘关系鉴定、濒危资源的保护等方面，提供有力支持。
1.3 基因工程
基因工程技术又称作重组体DNA技术，顾名思义，它是将一个优良的基因片段通过特定的载体转运到生物的活体细胞中，最终使其得到表达的一种生物技术。基因工程技术可以将任何的外源基因转入到林木的体细胞内，这无疑对林木的改良提供了巨大的帮助。例如瑞典与美国合作研究的“工程山杨”，通过将拟南芥的叶状基因转入到欧洲山杨中，获得的转基因山杨可以提早十年成材。又如木质素对于树木来说，是一种保护成分，但是在造纸行业中，剔除木质素需要消耗较多能源且污染环境，美国研究人员所研究出的转基因杨树，木质素比非转基因的杨树要减少45%，大幅度的降低了造纸业能源的浪费及对环境的污染。抗性育种一直以来是林木育种的一个主要方向，通过基因工程技术，将一些对抗盐碱、抗干旱、抗寒冷等作物的基因分离并转入到林木当中，通过促使特定抗性蛋白的合成，有效的解决了一些造林过程中林木不易成活的难题。近年来，病虫害逐渐成为了危害森林的一个主要因素，通过将抗虫基因转入到目标树种中，可以有效地减少病虫害对林木生长过程中带来的危害，从而提高林木经济效益。
2 生物技术在林业生产中产生的问题
2.1 对除草剂的抗性
目前，我国已经利用生物技术的树种包括了杨树、落叶松、桉树和桦树等多个树种，对于抗除草剂方面，杨树的转基因技术可谓是这些树种中最为成熟的一个。由于林木后期生长高大，而杂草植株矮小，根系分布层也较浅，因此其对林木不会造成养分及光照等方面的竞争。林木对于除草剂方面的需求仅限于林木苗圃或者是造林初期，其风险程度远远小于其他的草本农业植物，所以杂草抗性的选择压力也相对的小得多。林木抗除草剂基因可能产生的危害就是以基因漂移的方式，将自身的抗性基因传递给与其亲缘关系较近的野生种当中，从而形成新的物种。当转基因的林木与周围的野生林木发生杂交时，带有抗除草特性的基因片段有可能会被交换到野生林木中，而林业生产中很少能用到除草剂，因此，这就降低环境对于野生种的选择性。换句话说，这种基因漂移可能将原本具有生物多样性的森林系统逐渐转变为差异性小，结构相对单一的群体，降低了森林系统的稳定性。尽管一些树木可能3～5年才开一次花，但是由于其花粉传播距离较远，且因其多年生的特性，对于向外界漂移带有抗除草剂的基因片段是很可能的。目前，世界野生动物基金会中的一份报告中已显示，这些转基因已经漂移到自然界中。
2.2 对害虫的抗性
病虫害的发生是森林损失的一个主要原因，因此，我国对于像抗虫棉这样的转基因作物已经早早应用。在林业中，抗虫转基因也已得以应用。尽管抗虫基因能够减少害虫对林木的危害，但是从长久看来，它也可能带来一系列的生态问题。林木的生长期较长，在长时间的选择压力之下，害虫的抗性可能会随着世代的增加而得到积累，从而使得害虫抗性大幅度提升。另外，和抗除草剂基因一样，抗虫基因也存在着漂移的可能，当他与某些害虫或病原菌的基因重组时，会导致具有超级抗性的病虫害发生。另外，多数转基因林木没有识别特性，在杀死害虫和病原菌时，也会造成有益生物的死亡，导致生物多样性的降低。
2.3 林木育性
对于高等植物而言，都有营养生长阶段和生殖生长阶段两个阶段。在营养生长阶段，植株全部的养分都供植株营养体消耗，而进入到生殖生长阶段，光合作用所产生的碳水化合物及能量有很大一部分被生殖器官所利用，从而减少了营养器官对于养分的吸收与利用。在林木生产过程中，使林木开花减少确实可以减少光合产物向生殖器官的运输，不过，由于林木中光合产物分配的不定量性，使得开花减少林木的增长效果不是很明显。相比于开花多少对林木生长量的影响而言，人们更关心林木之间的基因漂移问题。减少林木开花的数量，可以有效地减少林木之间基因片段的交换量，从而降低了转基因林木基因漂移对周围天然林可能带来的危害，从而大大提高了人们对转基因林木的接受能力。不过，开花减少也就意味着花粉量的减少，一些以花粉或者是果实为生的昆虫，鸟类和哺乳动物会随之受到严重的影响，随之森林系统生物链的断裂，于食物链上游的动物也会消亡，最终大幅度的降低系统内的生物多样性，影响着森林系统的稳定。
2.4 木材的化学性质
木质素广泛存在于木本植物当中，通过形成交织的网状结构来对细胞壁起到硬化的作用，对于植物来说，可以起到很好的抗风、抗病虫、抗逆等作用。随着社会的不断发展，木质素对于林木的这些优势在新兴的生物燃料或者造纸行业上，却成为了耗能和耗费化学试剂的源泉。因此，通过基因工程对树木进行转基因，改变木材的化学性质，也是我国林木基因工程上的一项主要手段，但是，在以往研究人员的研究中，减少木质素的含量，大多都导致了树木的抗性减弱。为了解决此方面的问题，研究人员们经过不断的尝试，研究出一种新的基因工程技术，它可以有效地修改木质素，使其在不影响树体强度的前提下，更容易被分解，从而降低了能源的消耗。这种木质素化学性质的改变是否对其他的环境胁迫存在着敏感性目前还不得而知。由于我国人工林的数量较为庞大，一旦经基因工程改造的林木对某种环境胁迫过于敏感，将会造成经济林的大面积受损，对经济效益及环境效益都存在着较大的风险。
3 结语
生物技术能够有效地加速我国林业的发展，如果大面积投入使用，必将会从经济、环境和社会方面带来巨大的效益。本文所提的可能的风险只是潜在的，大多数的基因工程林木并没有投入生产中，也没有相关研究来证实可能产生的问题。只有正确的认识生物技术，对其做出客观的评价，避免可能产生的问题，合理地利用生物技术，才能更好地促进我国林业的发展。
参考文献：
关键词：高职院校；生物技术及应用；专业剖析
中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2015-12-11
一、数据分析
1.基本情况
麦可思公司的调研以问卷的形式进行，通过毕业生邮箱进行反馈与数据收集。我校生物技术及应用专业2013届毕业生共24人，参加调查的有效邮箱一共21个，有效邮箱覆盖率为87.5%，有效回收问卷只有9份，有效答题率为41.5%，低于上届的抽样比例（60%）。
2.结果分析
（1）数据回收率不高的原因。①宣传力度不够。在调查前，学校通知各个学院和专业的调查时间不一致，教师和辅导员没有及时将调查信息反馈给学生。②少数学生的邮箱有误或者过期，没有及时反馈，导致邮件失效。③部分学生对母校感情淡薄。
（2）就业现状分析。①学生毕业半年后离职率高。主要原因在于刚就业时主要在一些初级岗位工作，如面向一线的操作人员、技术员或者销售岗位，待遇普遍偏低；此外，一般初级岗位需要工作6个月以上的时间才会有所变动，学生通常缺乏忍耐力，不符合他们的预期，认为职业发展受阻，对就业前景失去信心，所以不断更换工作。但是离职率高并不能说明学生就业质量不高，生物技术行业是一个待遇起点相对较低但是后劲足的朝阳行业，据调研结果分析，本专业的学生在毕业后一年，工作基本稳定，工作满意度也较高。②大多数学生对就业现状不满意。我校2013届毕业生的就业满意度不到40%，低于全校平均水平（65%），说明在今后的人才培养过程中，要注重对学生就业质量的提升。课程的设置要紧密结合市场的需求，实用、易学；实习期间尽量安排到专业相关度高的企业进行顶岗实习，不断提升学生的职业素养和专业技能水平。③2013届毕业生毕业半年后就业率达到95.8%，除1人因身体原因在家休养外，其他都有工作岗位。从中可以看出，生物技术及应用专业学生实习和就业都有保障，社会对生物技术类的学生需求比较大；但是专业相关度只有47%，职业吻合度连续下降，说明本专业学生在毕业后从事专业对口的工作比率不高，几乎一半的学生已改行。虽然这种现象在任何一所高校都很常见，但是仍然值得我们反思。可能的原因有以下几方面：一是部分学生对本专业失去了兴趣，觉得其他行业更适合自己的发展。二是学生对该专业的认识还不充分，对自己的职业定位不明确。三是怕吃苦，嫌待遇不好，不能坚持。四是有亲戚朋友介绍了更好的工作。④毕业生普遍对学校的就业和创业服务工作满意度很高，认为学校在学生的实习和就业方面给予了很多指导和帮助，建议学校要重点开展就业创业实践活动，并重视就业创业理论课的开设，让学生从大一开始就可以接受这些方面的培训，尽早做好就业创业的思想准备。也有少数人对学校就业信息和招聘会的开展不太满意，主要原因有：一是就业信息各专业分布不均，有的专业就业信息量大，优质企业也多，而有的专业则很少。二是通知不到位，就业信息没有集中，导致部分学生无法及时获取就业信息。三是校企合作建设没有落实到位，与企业的联系少，不能为学生提供优质的就业岗位。四是部分招聘企业以宣传为主，招聘岗位少。
3.校友评价分析
2013届校友推荐度和校友满意度均有所提高。经过三年的全国高职骨干校建设，学校的教学环境和教学条件有了质的提升，教学水平也在不断提高，取得了很多可喜的成果，历届毕业的校友对母校取得的成绩感到非常自豪，无形中提升了对学校的认同感。本次调研反映出校友对学校不满意的一些方面。例如，对实习和实践环节的不满意度达65%，有81%的人认为要增加专业技能实训，75%的人认为学校的教风和学风需要改进，说明无论是校内实训还是校外实习，它们都是学生关注的重点。此外，要大力开展教风和学风整顿活动，营造良好的校园氛围。在教学过程中，还要不断加强学生感恩教育，使学生养成感恩的习惯，增强对母校的认同感。
4.就业特色与优势分析
本专业2013届毕业生主要从事的职业是生产技术员和销售人员，从事的行业以农业和食品加工业为主，大部分学生从事的岗位与专业相关。比如生物制品检测、食用菌生产、种苗繁育、植物育种、有机农业生产、食品加工和销售等工作，从中可以看出，学生从事的职业和所在的行业与人才培养目标一致。
用人单位61%是民营企业，以中小型企业为主，大型企业占26%，就业地点也主要集中在湖北、广东和江浙一带。由于民营企业经营机制灵活，门槛低，重视人才，上升的空间比国企和事业单位要大，学生也愿意到民营企业就业。但是麦可思公司在调研中也发现一些问题，比如民营企业还有很多不完善的地方，特别是学生的权益保障、工资福利待遇没有国企和机关事业单位好，往往很难留住人，因此离职率也高。
5.其他方面数据分析
关于学生的素养、基本工作能力、核心知识满足度以及核心课程有效性评价等方面，麦可思公司调研数据显示，90%的学生认为大学两年对学生素养的提升是非常明显的：大多数学生认为自己在“团队合作”“积极努力、追求上进”“人生乐观态度”等方面提升较多；92%的学生认为基本工作能力有了不小的提升；85%的人认为生物技术及应用专业开设的核心课程要进行修改，比如应将原来的课程体系中“植物保护”和“作物生产与管理”等课程进行调整，不宜作为本专业的核心课程；要多开设满足市场需求、对学生就业有帮助、学生上手快的课程。但是由于生物技术涉及的方面比较广，有些理论知识深奥难懂，实训难开展，因此在课程的设置上要进行充分的企业调研，结合学校现状和行业企业的需求，制订好人才培养方案。
二、整改措施
第一，进一步加大校企合作力度，强化专业内涵建设。积极同区域内知名的生物类相关企业合作开办订单班，校企共育专业人才，希望通过校企合作开设订单班的模式能够对本专业的建设和发展起到促进作用。
第二，加强就业创业工作指导，引导学生树立正确的就业观和择业观。
第三，鼓励学生参加各项技能竞赛，以提升学生的动手操作技能及水平，不断提高人才培养质量。
第四，进一步强化教师实践能力的培养，与企业开展产学研合作，利用假期选派部分青年教师到校企合作单位进行实践锻炼，以提升他们的实践能力，培养双师型教师和骨干教师，为专业人才培养目标的实现提供师资保障。
第五，高度重视和校友之间的联络。校友是学校宝贵的资源，很多优秀的校友在各行各业做得很成功，如果能把这么多的校友资源利用起来，不仅可以提升办学的声望，还可以拓宽学生的实习和就业渠道。
第六，定期对行业、企业和毕业生进行调研，根据调研的数据进行分析，为人才培养方案的修订和课程体系改革提供依据。
参考文献：
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