时间：2023-11-29 17:23:38
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关键词：油气开发；油气藏；微生物技术
中图分类号：TE357 文献标识码：A
微生物技术在油气开发中的应用，主要就是利用微生物，确定深部油气藏相关烃氧化菌异常部位，并对可能存在油气聚集情况的部位进行预测，将所得信息数据作为勘探区评价与探井井位设计依据，对提高油气开发效率具有重要意义。
一、油气微生物勘探技术分析
油气微生物勘探技术结合了地质与微生物两种学科，其原理是受油气藏压力影响，油气藏中含有的轻烃气体会持续扩散与移动到地表，土壤中转性微生物将轻烃气体作为唯一能量来源。因此，油藏正上方位置地表中土壤发育存在微生物异常情况，利用微生物勘探技术便可以通过对微生物的勘测来确定该区域是否存在油气藏。与其他油气藏勘探技术相比，微生物勘探技术在实际应用中效率更高，操作难度低，能够直接对地表以及沉积物中含有的轻烃气体进行检测，区分出该区域为油藏或气藏，为开采方案的编制提供依据。另外，此类技术具有很大的适应性，可以在多种地理环境下应用，将其与砂体展布、2D、3D地震勘探结果以及已知油气井结果进行综合分析，能够为油气藏开采提供更多帮助。
二、油气藏微生物勘探技术应用实例分析
1 卫星油田工区分析
研究区位于大庆长垣太平屯油田东，升平油田西。由油井开采获得工业性油气流以来，卫星油田逐渐经过了油气发现阶段、圈闭预探阶段以及油藏评价阶段，目前整个油田以及周边零散区块共有开发井147口。就卫星油田工区特点进行分析，在北西、南北以及北东向存在断层，且以近南北向断层最为明显。受岩性因素限制，不存在统一油水界面，断层对砂体进行了切割。断层不但是油气运移的通道，同时也可以作为油藏遮挡的条件。
2 微生物勘探技术应用
2.1 采集样品。利用GPS12×1卫星定位仪定点，并辅助专业取样器来完成150cm～200cm处样品的采集，工区野外测量中最终共取样1350个，每个样品为500g，工区外共取样200个。
2.2 油气区识别。利用专业仪器设备对所取所有样品进行检测，确定微生物数量与活性，同时综合分析地层压力、样品湿度、地层温度以及岩性颜色等因素，最终确定每个样品微生物异常值。在得到所有样品的微生物异常值后，通过专业软件绘制出微生物勘探成果图，尤其要避免人为因素对结果图精确度的影响。随后要根据成果图对异常图进行分析，以微生物异常值圈定的区域为目标，确定该区域深部是否含有油气性，其中选择而异常值较高的区域作为有利含油气区。另外，为提高油气区识别效率，需要结合各项资料对井位进行明确标识，对卫星油田油气微生物勘探结果图进行优化。
2.3 油气区分析。经过分析后确定工区微生物异常值变化范围为12.3～104.4，平均值为25.0，其中南北方向微生物异常值比较大，且南部异常要高于北部地区。（1）北部异常区，此区域微生物异常值主要呈环状分布，且分布较为完整。其中最高微生物异常值为78.6，平均值为35.3，大于35测点主要有15个。（2）中部异常区，此区域微生物异常值最大为85.3，平均值为33.2，大于35测点共有45个。且此区域平均值要低于北部异常区域，呈现北向-南东向。（3）东南异常区，此区域微生物异常值分布完整性较低且面积小，单点微生物异常值为105.5，平均值为31.5，大于35测点共有14个。
3 油气藏综合分析
3.1 分布规律。通过对该区域油气藏微生物异常值分布以及大小进行分析，可以确定异常值大于30的测点仅占到18%，且包括工区内西南区先前探明的样品数，从工区总体比例分析，所占面积较小。另外，通过工区内微生物异常值分布规律的研究，可以确定其仅存在部分区域，为条带状或点状砂体微生物异常特征。
3.2 异常区。此工区西南部为已探明含油区域，微生物异常值高，且表现明显，具有良好的油气开采前景，可以突破断层限制，逐渐从开发区向西向延伸。另外，工区内西南部已探明区内微生物异常值最大值较小，但是从微生物异常值大于30或35平均值分析，其仍然具有一定优势。且已探明区域微生物异常值不同测点间波动之小，异常形态面积比较大，且呈现连续性分布，具有较大的开采应用前景。对于微生物异常形态不完整区域，则可以证明地下结构储集砂体横向相可能性高，在一定程度上会加大开采方案综合部署难度。
3.3 断层。结合微生物异常值来确定其与断层间联系，本工区断层为正断层，延伸长度基本上在1km～4km，垂直断距则在10m左右，最大不会超出25m。将反射层构造图与微生物异常综合成图进行对比，确定该区域两者间相关关系。对于未发现微生物异常值区域呈现串珠状分布，断层遮挡形成油藏。因此，从微生物异常角度分析，可以确定区内成藏的主要因素为断层遮挡。另外，如果存在与区内微生物异常不符的情况，如微生物异常跨越断层，需要分析是否因为数据自动生成等值线图原因，采取措施来降低各项因素对最终分析结果的影响。
结语
微生物勘探技术在油气藏中的应用，结合其所具有的各项特点，来降低勘探难度，提高工作效率。对文中所述卫星油田油气微生物勘探结果进行分析，可以从断层、砂体展布等方面着手，结合微生物异常相关，来确定工区油气藏分布特征与含量。当通过地震确定有利构造带，以及通过沉积相分析确定有利砂岩储集带时，利用油气微生物勘探技术能够提供充分可靠的信息。
关键词 秸秆生物反应堆技术；优点；作用；棚室生产；应用
中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0218-01
秸秆生物反应堆技术是以植物饥饿原理、植物生防理论、叶片主被动吸收原理和秸秆中矿物质元素循环利用原理为基础，通过采用农作物秸秆生物反应堆专用菌和植物生防疫苗，将秸秆转化为作物所需的CO2、热量、抗病孢子、有机质和矿物质元素，从而增加土壤中的有机质，改善温室内的生态环境[1-2]；秸秆生物降解技术是温室获得高产、高效、优质无公害农产品的有效途径，它是一项先进的科技成果。然而，在日常农业生产中，作物收获后，剩余大量的秸秆。尤其在大棚生产中，室内CO2浓度偏低，地温和室温不能同步提升，土壤质地改良效果差等原因，制约了大棚的增产增收[3-4]。因此，笔者通过生产实践和自己的工作经验介绍秸秆生物反应堆技术和秸秆生物降解技术。该技术充分利用废弃的作物秸秆资源，通过特效微生物菌种，将农作物秸秆和杂草进行分解，从而转化为农作物生长所需要的CO2、有机质等，进而大幅度提高瓜果蔬菜产量，改善农产品品质，同时起到改善农村生态环境，提高农作物质量，促进增产、增收的作用。现将秸秆生物反应堆和降解技术介绍如下，以供种植者参考和引导农业生产。
1 秸秆生物反应堆技术的优点
1.1 热量效应
棚户生产中，冬季低温是影响大棚生产的关键因素，尤其是辽宁东部地区，在冬季想要提高1 ℃地温非常困难，据测量在北方大棚地温一般就是在5～10 ℃，甚至更低。低温造成棚内蔬菜叶片小和不能正常结果，影响蔬菜产量和经济效益。应用秸秆反应堆技术，秸秆分解除释放CO2外产生大量的热量，1 kg秸秆可释放12.71 MJ的热量，特别是应用内置式反应堆形式，据专家测定，20 cm地温能提高3.5～6.5 ℃，棚室温度提高4～6 ℃，这就克服了冬季棚室低温的问题，有效地保护了作物的生长。
1.2 生物防治效应
大棚温湿度大，病虫害发生重，甚至新老病虫害交替发生，导致药量加大和棚户防治成本的上升，也严重影响食品安全。秸秆反应堆技术利用的是高活性专用菌种，菌种在转化秸秆过程中产生大量的抗病孢子，对病虫害产生较强拮抗、抑制和致死作用，使植物发病率降低90%以上，农药用量减少90%以上，标准规范化操作可基本上不用农药，这就大大降低了化学杀菌剂的使用量。
1.3 有机改良土壤效应
棚室生产中化肥使用量常常大大超过了作物需求，甚至是多了几倍，这些化肥往往残留在土壤里，使土壤板结、盐渍化。相反，采用了秸秆生物反应技术，在大棚生产中，20 cm耕作层土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群体增多，各种矿质元素被定向释放出来，有机质含量增加10倍以上，不仅改良了土壤质量，也为农作物根系生长提供优良的生长条件。
1.4 提高自然资源综合利用效应
秸秆生物反应堆技术在加快秸秆利用的同时，也提高了微生物、光、水、空气游离氮等自然资源的综合利用率。据测定：在CO2浓度提高4倍时，光利用率提高2.5倍，水利用率提高3.3倍，豆科植物固氮活性提高1.9倍。
2 秸秆生物降解技术的作用
2.1 促进作物光合作用
作物的光合作用与CO2浓度密不可分，CO2浓度，高光合作用旺盛，植株生长健壮。通常情况下，棚室内CO2的浓度为330 mg/kg，加上室内空间有限，空气不能正常而有效流动，远不能达到作物的需要。特别是在作物生长的中、后期，室内CO2浓度迅速降低，光合作用效率低，使得大棚作物无法正常生长。采用秸秆生物降解技术，就是利用特效微生物菌种，将农作物秸秆及杂草等分解、转化为作物生长所需要的CO2、热量和有机质等，促进作物光合作用和提高地温，起到改善农村生态环境、提高农作物质量、促进增产增收的作用。
2.2 改良土壤作用
棚室生产中很少采取测土配方施肥，化肥施用过度，作物重茬严重等，造成土质下降、土壤板结、透气性差，使得棚内作物根系无法正常吸收水分、肥料和矿物质等，导致根系畸形或腐烂，植株早衰和提前死亡。应用秸秆生物降解技术不仅提高了土壤的通气性和保水保肥能力，改善土壤微生态平衡，解决土壤板结问题，增强植株抗病虫害能力，同时可减少农药和化肥的使用量，使产品成为无公害产品，从而增加作物产量、提高作物品质，提前和延长果实采收期，使农产品的价格和效益得到大幅度提高。
2.3 协调温室气温、地温比例
目前，温室内地温和气温不成比例，造成植物的根冠比失调，制约作物产量的提高。在冬季的大棚里，白天气温升高很快，而地温却由于土壤的导热性能差，造成室温与地温不能同步，使作物的根系与茎叶的生长不能协调一致，影响了植物的生长。利用秸秆生物降解技术，在冬季最冷的时段内，可使20 cm地温提高4～6 ℃，气温提高2～3 ℃，从而有效地缓和了地温与气温不协调的矛盾，这就大大促进了地下根系生长，从而实现作物协同生长。可使大棚内瓜、果、菜提高产量30%以上，提前上市7～15 d，结果期延长20～30 d，那么，广大菜农的经济利益也就相应得到了提高。
3 应用方式
秸秆生物降解技术主要用于冬暧式大棚、早春大拱棚作物和陆地果树。反应堆有3种应用方式：一是内置式，二外置式，三是内、外结合应用。在本溪县的农业生产中，内置式的应用较为普遍。
3.1 菌种处理方法
撒施菌种前4～5 h处理好菌种；菌种与麦麸比例为1∶15，拌匀后加入适量水，湿度以用手攥有水珠渗出、松手后可散开为宜；将菌种配置好后堆置5 h，要遮光，如缺少麦麸，可用玉米糠和稻糠替代，其用量要适当增加。
3.2 具体技术步骤
一是物质准备。棚室需要菌种105～120 kg/hm2、麦麸1 500～1 800 kg/hm2、秸秆60 t/hm2以上。二是整地施肥。将腐熟的农肥（以马、牛、羊等草食动物粪肥为好），撒施于地表，然后翻耕整平待用。三是开沟。栽苗前7～10 d，在栽植行间挖沟，沟宽30～60 cm（畦宽沟宽、畦窄沟窄），沟深20～30 cm，沟长与栽植行等长。四是填放秸秆。秸秆顺沟交错铺放，铺满、铺平、踏实后30～35 cm厚（或与地面持平），两端要露出沟外长10 cm。五是撒施菌种。将处理好的菌种，按每沟所需量均匀撒在秸秆上，用锹拍震，使部分菌种渗入到秸秆缝中。六是覆土浇水。第1次覆土5～10 cm厚，不用平整，然后向沟内浇水，水量要大，使大部分秸秆浸在水中，不要让水漫到沟外。灌水后隔1～2 d进行第2次覆土，畦高10～20 cm，同时做好栽培畦，一般为弧形。七是覆盖地膜。栽苗前一天覆盖地膜（也可以不覆膜）。八是栽苗。要浇小水（埯浇），不要浇大水。九是打孔。栽苗后及时打孔，株间、行间都要打孔，孔距20～25 cm，孔径不小于2 cm，孔要扎到秸秆底部。
4 注意事项
浇水时不要冲施化学农药，特别是要禁冲杀菌剂，浇水后孔闭死要及时再打孔，地膜上也要打孔；浇水不能过多，如果水分过大，一是会使作物根系缺氧，水多氧气就少，根生长呼吸所需氧气缺乏，导致作物根系生长发育不良，甚至烂根，造成损失；二是会使菌种的复活生长受阻，甚至被闷死，反应堆效能难以很好的发挥；三是会给病害发生创造条件，水多湿度大，病害发生严重；四是会使冬春季地温降低，影响作物生长；前2个月不要冲施化肥，以免降低菌种活性，后期可适当追施化肥和复合肥。
5 参考文献
[1] 王珍，姜厚智.浅谈温室秸秆生物反应堆技术的应用[J].中国科技博览，2010（18）：329.
[2] 张世明，徐建堂，杨先芬.秸秆“生物反应堆”技术的创新应用[J].农村实用工程技术：温室园艺，2004（3）：73-77.
“军事领域应用的可穿戴式技术，其考虑是非常不同的；”美国国防部高等研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）科学顾问Pae Wu表示：“其终极目标是必须要能支持并推进士兵的作战任务。”
Wu 表示，美军促进了智能手机的大量应用；她强调自己不是DARPA的代表人，不过美军对可穿戴式技术的需求已经超越像是心律侦测等追踪生命征象的解决方案，而更需要“情势感知（situational awareness）”与“可行动资料（actionable data）”：“如果不能提供让士兵在战斗中做决策的数据，就算技术很独特，在军事领域没有人会注意。”
图中的爆炸冲击量测计是DARPA委托美国罗彻斯特理工学院（Rochester Institute of Technology）所开发，用以量测穿戴者在爆炸中受到的冲击
为此DARPA对于环境信息相关技术特别感兴趣，例如地图、实时情报以及其他部队的位置追踪，以及新兴的“士兵备战状况（warfighter readiness）”相关技术；在此可穿戴设备能告诉用户其生理状态信息，包括士兵是否适当地补充了水份、压力过大，或者是正遭受认知疲劳 （cognitive fatigue）。
美军已经布署了一种名为“爆炸冲击量测计（blast gauge）”的战备设备，该设备基本上是为监测士兵的脑部创伤并做现场分流（in-field triage）；该小型设备可佩戴在头盔、肩膀或胸部，以监测爆炸冲击的发生，并提示医护人员做初步反应。
Wu 表示：“该类设备并不是用以量测士兵的整体生理状态，而是提供能让士兵行动…例如该前进或是不该前进的量测信息。”爆炸冲击量测计是夹式的而且体积小，并成功迎合了战场上对轻量化的需求──通常在阿富汗战场上的一名美军班长，每天负重超过128磅（约58公斤）──而且拥有优异的电池续航力。
阿富汗战场上的美军通常得携带7种不同的电池才能支持72小时的作战任务）；“电力等同于重量的情况非常严重；”Wu表示：“特别是若与可穿戴设备相关联，舒适度最重要。”
市场研究机构IDTechEx上周在美国硅谷主办了一场可穿戴式技术研讨会；该机构估计，锁定医疗应用的可穿戴设备市场，今年规模可达到150亿美元，而该数字在2026年可望进一步增加至400亿美元。
而军事应用的生物传感器技术则有独特需求，包括多任务能力、可重复使用能力、实时信息、敏感度以及可靠性。Wu表示：“这一切需要在一个平台上发生，而且不需要任何样本制备，这是一个大问题。”
为了克服以上挑战，DARPA投资了一个名为ElectRx的生物电子医学计划，以“推动针对特定神经电路的解剖学与生理学理解，以及它们在人体健康与疾病中扮演的角色”；ElectRx的目标是建立一个完整的闭路神经调变（neural modulation）系统，用以监测生物卷标以及的神经活动，以提升将之布署于士兵身上的有效性。
关键词：我国；现代生物技术；发展趋势
1现代生物技术在农业中的应用
现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻，他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术，极大的提高了粮食的产量，尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类，诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则，也加速了物种之间基因的交流。另外，生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内，实现动物的光合作用，彻底解决人类的温饱问题，但是这种设想还是停留在最初阶段，但是随着科学技术的发展，很可能在某一天转换为现实。最后，农业是我国生物技术未来发展的一大趋势，对于提高粮食产量，促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。
2现代生物技术在工业中的应用
生物技术和工业看似没有联系，但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线，通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次；生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势，生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分，但是，生物发电迄今为止还是停留在理论阶段，并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破，终有一天生物发电也将变为现实。
3现代生物技术在医疗行业中的应用
生物技术在医疗方面的应用最广，生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成，到现阶段抗青素的制造，无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中，生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展，例如；先进的神经中枢替代技术，采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代，而正确的传达神经信号，在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时，医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替，从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术，克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍而产生下一代，克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏，种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等，这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系，为我国医学的发展打开了新的一扇门。
4现代生物技术在军事中的应用
生物技术在军事中的应用较为广泛，从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态，并将其体态扩大，建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术，是蝙蝠回声定位技术的重要应用，对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力，核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿，从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控，则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在，并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐，为军事发展做出了重要贡献。但是，生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中，生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁，诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明，有效的增强了国家的战斗力，但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用，将对人类乃是世界环境产生极大的危害，甚至是破坏生态环境。因此，生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点，从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。
结束语
现代生物技术有着较高的技术优势，对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且，现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。
参考文献：
[1]赵锦芳,龙聪平,赵萌,王金华.应用型本科院校生物技术专业实践教学体系的改革与探索[J].科教文汇(下旬刊).2015(08).
引言
生物技术是对生物体进行合理的改造和利用的技术，我国科学技术水平的提高也使得生物技术的发展得到了一定的推动，使生物技术使用的范围也越来越广，其中较为普遍的就是应用在农业种植当中，应用生物技术在农业种植中对于农业的生产与发展有着积极有效的作用。生物技术是一门较为复杂的技术，这也使得在应用的过程中受外界条件影响多，操作难度较大，但是，近年也有较多的专业人员对生物技术在农业生产中的应用进行了相关的研究试验实践，使产量得到了一定的提高，品质得到了提升。生物技术在农业种植中的作用是毋庸置疑的，但是，如何才能对其进行应用和推广呢？
1 生物技术在农业种植中的重要性
1.1 增强农作物抗病虫的能力
在农业种植过程中，病害虫是减少农作物产量的重要因素之一，如果遇到较为严重的甚至还会造成颗粒无收的情况，例如，黄河沿岸最怕的蝗灾，应用生物技术就能有效的减少这种情况的发生。
1.2 提高农作物的产量
生物技术最明显的效果就是增加了农作物的产量，生物技术在我国农业种植中最成功的应用就是袁隆平的杂交水稻就有效的解决了我国十三亿人吃饭的问题[1]。为此，我们能看出生物技术在农业种植中的应用有利于缓解国家粮食紧张，提高农作物的产量。
1.3 提高农作物的质量
随着生活水平的提高，人们对于食品的安全问题也越发的关注了起来，将生物技术应用到农业种植中就能一定程度保证农作物的质量。例如转基因大豆、嫁接水果等都是绿色且安全的高质量农产品。
2 生物技术在农业种植中的应用
2.1 转基因技术
在农业种植中应用转基因技术是大家都较为熟悉的一项生物技术，其中的转基因大豆、更是无人不知。转基因这项生物技术基本原理就是将某一种农作物的优秀基因转移到某一种不具备该基因的农作物上，转基因技术的核心就是基因的提取和嫁接。这样能在一定程度上改善农作物的抗病虫的能力，同时对于农作物的质量、产量都能有着一定的提高。这项技术在刚出现的时候，其实是有遭到很多的反对意见的，有部分科学家认为转基因会给人体带来一定的危害甚至会威胁到人的生命，但实际上，转基因食品至今都还没出现过问题，将转基因技术应用到农作物上，能够有效的提高农作物的产量与质量，为此，我们能预见转基因技术将会被更加广泛的应用于农业种植中[2]。
2.2 组织培养技术
组织培养技术是在无菌环境下将植物组织培养成为整株植物的生物技术，组织培养技术能有效的提高植物繁衍的速度，然后再较短的时间内培养出目标植株，将优秀植株的抗性抗倒伏能力发挥出来。在对植物进行组织培养的过程中，植物需要在合适的环境下进行，所以要对阳光、湿度、照射等方面进行适当的考虑，确保植物能在无菌的环境下生长。
2.3 生物农药技术
生物农药是一种新的农药生产技术，它是生物的新陈代谢产物。应用生物农药技术不仅能在一定程度上减少化学农药对环境的污染，还能降低农业的生产成本，代替了缺乏或者价格高昂的农药制作材料。其最主要的优点就是无污染、效果好、可降解、无公害。
3 生物技术在农业种植中应用的推广
3.1 加大生物技术在农业种植中应用的宣传
要想实现生物技术在农业种植中应用的推广，其首要做的就是加大生物技术的宣传，让人们认识到在农业种植中应用生物技术的好处，这样才能加强群众对生物技术的了解，进而提升基层农业技术的发展。在这过程中，政府可以发挥自身主导的力量，通过多样化、多元化的宣传方式，让所有人都了解到生物技术在农业种植中应用的优点，只有所有人都意识到生物技术在农业种植中应用的优点，才能对生物技术产生认同的心理，进而达到推广的目的。
3.2 对基层群众开展农业技术的培训
生物技术在农业种植中应用的推广其主要的目的就是让更多的人了解到其好处，进而将生物技术应用到农业种植中[3]。生物技术是一项较为复杂的项目，所以，要想实现真正意义上的推广就需要对群众进行相关技术的培训，这样群众才能更好的掌握生物技术，然后将其应用到农业种植中。为此，相关部门可以建立技术小组，对基层群众展开生物技术的培训，这样才能使群众了解到生物技术的好处，在培训的过程中相关的技术人员还应该注意的就是对群众进行实地的演练和指导，这样才能让群众懂得如何去应用生物技术在农业种植中，也只有群众都接受并且会应用了生物技术，才能参与到其中。
3.3 健全生物技术推广的相关法律法规
对于生物技术在农业种植中应用的推广，离不开政府的支持，只有政府对生物技术推广的相关法律法规进行完善和健全，同时制定并不断健全农业技术推广的相关法律法规，才能使得生物技术在农业种植中应用的推广变得规范化，进而才能实现真正意义上的生物技术在农业种植中应用的推广。在宣传推广的过程中，政府的作用是较为重要的，为此，政府可以加大对于农业科研、教育和农民合作组织的扶持力度，这样就能使得推广的形式更加的丰富多样化，进而实现对生物技术内容的推广。在推广的过程中，对于生物技术的投入也是必不可少的，因此，政府可以建立相关的保障制度，保障生物技术的经费问题，强化对基层农业技术推广的支持。
关键词:生物技术环境污染应用
引言
改革开放以来,我国的经济建设取得了领举世瞩目的成就,人民的物质生活也得到了空前的满足,但是经济建设的高速发展也带来了环境的持续恶化。环境问题目前已经成为一个全世界都关注的课题,严重制约着全球经济发展新局面的到来,在我国环境问题则表现的更为严重,对经济结构调整和可持续发展有非常大的影响。近年来我国对污染治理投入了大量的人力和财力,已经取得了一定的阶段性成果,但是总体来看,目前的污染问题还十分严重,需要加大对其治理的力度。生物技术是指利用自然界中广泛存在的生物体以及其组成器官和组织,去研发新工艺或者新产品的一种技术应用体系,而环境生物技术就是指可以应用到环境污染治理中的工艺或者技术。在现代社会中,生物技术的应用范围非常广泛,作为其重要组成部分的环境生物技术在污染治理过程中有非常重要的地位,无论是在污水处理、废气处理和固体废物处理的过程中都有非常重要的作用。随着科技的发展,环境生物技术的发展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技术发展革新的结果。
1环境生物技术的发展概况及特点
生态系统遭到破坏是造成当前各种污染产生的主要原因之一,而环境生物技术对生态系统的构建有非常好的作用。从微生物学的观点来看,构成生态系统最基本的要素就是自然界中各种生物体,生态系统需要通过内物质的循环去保持平衡,而当前的生态系统遭到了非常严重的破坏,进而就造成了水污染、空气污染以及固体垃圾污染等各种我们能够看到的污染现象出现。当前的环境生物技术主要就是利用微生物自身的代谢功能去进行各种污染的治理,近年来随着微生物技术的不断进步和发展,也有越来越多的诸如酶工程、基因工程以及环境修复工程等新工艺和新技术的出现,并且在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。环境生物技术不仅仅只被用在污染治理之中,在健康产业、环境监测以及医药产业等等方面也有非常重要的应用价值。在世界范围内,发达的资本主义国家都非常看好环境生物技术的发展前景,也非常重视生物环境技术产业的构建和发展,以此可见在不久的将来环境生物技术必定会有更好的发展。环境生物技术之所以在世界上受到如此青睐,主要是因为其本身有诸多的优点,在环境污染治理中的效果也明显优于其他技术。传统的物理或者化学技术处理污染的过程比较繁琐,且一次性的处理量非常有限,投资相对来说也显得更高,最重要的是还会造成二次污染,而环境生物技术与之相比则有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等许多的优点。此外,环境生物技术可以利用修复技术去净化环境,使得受到污染的资源能够再次有被使用的价值,这是其他传统技术和方法无法比拟的一项巨大优势。
2环境生物技术在环境保护中的应用
2.1污水的生物净化
水为生命之源,水污染给人们的日常生活和身体健康所带来的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我国一直被重点强调。相关的研究资料显示,造成水污染的污染因子具有多样性和复杂性的特点,有机磷、重金属、氰化物以及各种酚类物质等等都是造成水污染的重要污染因子,传统的治污技术很难处理污水中这些有害的物质,而利用生物技术则比较容易实现。当前,通常采用固定化酶和固定化细胞的技术进行污水的处理,这两种技术都是通过微生物自身的生命活动,利用生物体的新陈代谢过程去祛除或者转化污水中的有毒物质。无论是固定化酶还是固定化细胞的技术都属于微生物技术的范畴之内,都是环境生物技术在污染处理中应用的直接体现。
2.2污染土壤的生物修复
土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。
2.3白色污染的消除
白色污染是当前表现非常突出的一种污染现象,其污染源就是我们日常生活中的废弃塑料袋,还有就是很难被化解的农用地膜,据统计我国每年所产生的塑料垃圾有数百万吨之巨,广泛分布于河沟和土壤之中。许多人可能认为塑料垃圾只会有碍观瞻,却不是什么有毒有害的物质,实则不然,塑料垃圾会造成严重的水污染、土壤污染以及空气污染。生物可降解塑料袋的研发已经成为全世界都关注的一个课题,当前也已经有许多环保袋产品问世,这些生物可降解塑料袋的制作就需要用到环境生物技术。当前利用环境生物技术可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,还可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,从而使得两者同时发挥出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。
结语
综上所述,环境生物技术在污染治理工程中的应用非常广泛,同时在环境修复工程中的应用也很广泛,从目前的实际应用情况来看环境生物技术非常有效。然而,由于我国在经济发展的过程中长期以来对环境问题有所忽略,所以尽管现在的污染治理取得了一定的成就,但是所面临的形势依然不容乐观,需要进一步加强环境生物技术的开发和应用。在实际的污染治理过程中,许多环境生物技术的虽然有很好的效果,但是由于其成本和适用性等条件的限制,还不能被全面推广应用,这就要求环境生物技术要不断的进行革新与进步,使其能够在环境工程中发挥更大的作用。
参考文献
[1]于洁,冯裕,解玉红等.PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,12(06):227-234.
[2]林杰喜.分子生物技术在环境污染治理中的应用[J].资源节约与环保,2014,12(07):129.
黑大我爱你,欲哭无泪地写的论文啊~~
偶包宿写的哦~~~
最关键的是我自己都看不懂~~~
现代生物技术在环境污染治理中的应用
摘要:在环境污染治理中,作为一种技术手段,生物技术具有高效性,反应条件温和等优点,它对环境污染的治理和修复发挥了巨大作用,为重金属废水,石油废水,油脂废水,农药废水,以及生活污水提供了一条十分有效的途径。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无限的希望。我们要在污染环境修复、污染环境治理、废弃物的循环再生过程中应用生物技术,其中应用最广泛的是酶工程技术,微生物工程技术,分子生物学技术,基因工程。
关键词:现代生物技术环境污染治理应用
Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application
Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.
Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application
1. 引言
1.1环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。
1.2 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。
1.3现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展作出积极的贡献。在环境治理中,生物技术因其投资少,处理效率高,运行成本低等优点而得到广泛的应用。
2. 现代生物技术的概况
2.1现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。
2.2生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。
2.3环境生物技术(Environmental Biotechnology,也称为Environmental Bioengineering)。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。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,称之为环境生物技术。
3.现代生物技术的特点
生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程。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着优点,受到了高度重视。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。生物技术已是环境保护中应用最广的、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、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术/:请记住我站域名/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。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显着特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”
由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白。生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。
酶对底物有高度的特异性,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而消耗低,效果好、过程稳定、操作简便。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。
利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。
环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。
4.生物技术在环境污染治理中的应用
4.1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,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。
4.2微生物技术在污染控制工程中的应用主要有活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,生物脱氮法,生物除磷法,微污染饮用源水的生物处理,水产养殖水体的生物处理,城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用。
4.3环境污染的生物降解主要包括好氧生物处理,厌氧生物处理;贫营养环境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;卤代有机化合物的生物降解;有机农药在环境中的生物降解;危险性有机污染物的生物降解以及污染环境的生物修复,如地下水污染生物修复等等。
4.4然而,由于技术有限,目前我们可以使用的技术主要有:
4.4.1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版材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气,粉尘集中处理,废水净化后再排放,防止污染环境。
4.4.2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。
4.4.3含油污泥高新生物处理技术
对于我国大中型油田,炼油场,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。
4.4.4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,用于油脂化工,化工有机废水,食品,印染,生活污水,工业废水的处理。
4.4.5油田,炼油废水高新生物处理技术
通过对大中型油田,炼油场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。
5.结语
着名的天文学家和生物学家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾经说过,还未解决的主要问题的答案应该由基本的假设来得到,而且同时也必须依靠经过反复尝试和检验的科学工具及方法。随着处理技术的不断发展,生物方法所能处理或修复的对象也在时刻不停地改变。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物。
参考文献
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[12]刘英南.《追求完美-现代生物技术》.[J]《科学时报》2005
关键词：环保工程；生物技术；应用；处理
中图分类号： O434 文献标识码： A
一、在环保工程中运用生物技术的优点
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。
污染物经过发酵工程技术处理后，其最终转化物大部分是甲烷气体、氮气、水、CO2等稳定物质，处理的过程是直接处理的，减少转移的次数，降低重复污染的发生，因此，生物技术能够安全、有效的治理环境污染。
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环保工程中进行普遍应用。
二、生物技术在环保工程中的运用
1、生物膜法处理废气方式
生物膜法的处理原理：在对气体与液体的扩散时，需要将空气中的化学物质进行有效的转换，需要将气化的物质转变成液化的物质，而其中的媒介主要以填料气为主。在固体与液体进行扩散的过程中，需要对其中的化学物质进行改变，将其由液体的方式变成出现在填料表层的物质，这种废气处理法我们称之为生物膜法。之后再生物进行氧化反应的时候，出现在填料表层的生物膜需要将与净化的空气进行化学反应，与此同时还会进行相应的营养物质转化。
具体的处理流程：首先，相关工作人员需要将臭气从通风管中抽进洗塔，在洗塔中对气体进行处理，并且对空气进行加湿处理。之后再将臭气抽入生物过滤塔，借由微生物的净化能力对气体进行进化，微生物所净化的物质就是空气中存在的有害物质。之后再将已经净化的空气使用风机进行排空。
微生物的生长需要一个相对稳定的环境。首先，在洗涤泵中需要提供充足的水源，之后将水从洗涤塔的顶部喷出，使得水与经过洗涤的污染物一同流入到储水箱中，以便对水资源进行循环利用。第二，通过喷淋泵为微生物提供必要的干净水源，在过滤塔中，空气与液体得到了充分的逆时针流动，为微生物提供了必要的生长养分，以促进微生物的更好生长，此外还需要为微生物提供一些必要的养分，这就要求相关工作人员定期在储水池中投入一些营养液。
2、生物修复污染土壤
对土壤造成的污染主要是重金属，我们用生物技术对其修复。主要是利用生物作用将重金属进行净化，降低其毒性。由于生物的作用，在土壤中，重金属的具体化学形态得到了改变，毒性降低，因此不能在土壤中进行移动扩散，生物的吸收以及代谢使重金属得到了消减以及净化和固定。同时在污染土壤的生物修复过程中，使得土壤有机质的含量增加，微生物变得更有活性，土壤的生态结构得到改善，能够抵抗外部因素的侵蚀，防止水土流失，沙漠化的发生。
3、废水的生物净化
生物技术处理废水具体方法是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水达到净化的目的。根据水体自净的原则，利用微生物的催化作用和代谢活性，好氧或厌氧分解和转化污水中的污染物后，配合物理、化学方法使污水得到净化。研究证实，活性污泥法与生物膜法是目前应用最广的污水处理技术。自活性污泥于1912年在英国试验成功并投入使用以来，废水生物处理方法已经走过了百年历程。而随着水污染状况的不断恶化，随着高新技术的不断发展，环境对我们提出了更高的要求。而生物-生态修复技术是一种新兴的废水处理生物技术。
所谓生物膜法，它是一种借助某些固体物表面的生物膜（或附着的微生物）来实现有机污水处理的生物技术。污水处理生物膜法的工作原理为：生物膜把附着在水层的有机物吸附牢固有机物经好气层的好气菌被分解有机物流入厌气层有机物经厌气被分解流动水层冲掉老化的生物膜新的生物膜生长出来污水净化完成。总体而言，污水处理生物膜法具备如下优越性：对水质变动、水量变动、水温变动具有极强的适应性；污水处理效果相当理想，同时具备极强的硝化功能；污泥量较活性污泥法小25%，同时极易实现固液分离；动力费用较低。所谓生物-生态修复技术，它是一种以植物与微生物等生命活动为载体，以转移转化降解水中污染物为实现过程，以净化水体、创造满足生物生息的环境、重建和恢复水生生态系统为最终目的的生物技术。总体而言，生物-生态修复技术具备诸多优越性，比如工程造价低廉、运行成本低、处理效果好、耗能低、无需向水体投放药剂、可与景观及绿化环境有效结合等，其目前已被认定为水体富营养化治理与水体污染治理的发展方向。
4、消除化学农药污染
使用化学农药进行杀虫，农药杀虫剂大部分会残留在土壤中，经生态系统的循环会积累毒害。近年来，使用生物技术降解农药残留，消除农药对环境的污染受到了人们的广泛的关注。基因工程技术的运用原理是：一些微生物能够对农药进行降解，这项技术对这些微生物做改造，将它们的生化反应途径进行改变，从而实现较好的降解以及消毒的效果，从而避免各种负面效应的产生。所以，要对生物农药进行推广。生物体自身经过代谢活动之后，会产生一些物质，这些物质不仅能除杂草，还能避免各种病虫害的发生。
5、有机固体废弃物的生物处理
有机固体废弃物是一种含水率
6、消除白色污染
废弃塑料长时间化解不了，严重污染了环境。就目前情况来看，我国有着比较多的废弃塑料，它们在土壤中残存，会对作物产量造成极大的影响，同时也影响了我国的生态环境。因此，要采取各种有效措施对白色污染进行治理。利用生物技术降解塑料的研究得到了人们的广泛认可。主要的原理是：挑选出能够对塑料进行降解的相关微生物，对它们进行改造，将其制作成相应的降解菌，另外还能将克隆降解基因分离出来，这样之后，在微生物中导入这种基因，从而在一定条件作用下使废弃塑料得到快速的降解。
结束语
众所周知，生态环境是实现人类生存与发展的必要条件，但因受到社会经济与人口压力的影响，我国生态环境呈现出急剧恶化的趋势，其中“废气、废水、固体废弃物”污染已经成为制约人类社会进步的致命因素。由此可见，把生物技术引入环保工程领域，切实提高我国环境保护与环境治理力度意义重大。
参考文献
[1]米红霞.试析生物技术在环保工程中的运用[J].资源节约与环保，2014，09：139.
[2]韩涛.农业种植中生物技术的推广及应用[J].农民致富之友，2014，18：160.
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