生物技术的优点大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇生物技术的优点范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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一、拖放自如，化难为简，活化教学内容，激发学习兴趣

在《人的生殖》课堂教学中，传统教学将受精作用用一张图展示出来，并配以文字说明。但图是“死”的，学生较难注意到精卵结合这个过程的变化顺序。我用photoshop对图片做了简单的修改，将和卵细胞的图单独提取出来，在女性生殖系统的背景上，插入和卵细胞图片，运用电子白板的拖放、漫游功能，演示精卵结合的过程；或者先让学生通过自主观察课本图片，再亲自用漫游功能进行展示。这样的学习过程，比起单纯的语言描述，让学生的自主探究与展示的兴趣更高，参与度也得到了很大的提高。

基于交互电子白板提供的拖放漫游功能，学生更有兴趣进行探究学习，并主动交流，在拖放中经历学习过程，在拖放组合中展示思维创造，强化了学生的学习实践，使学生在实践中增长能力。

二、书写绘画，及时反馈，便于理解和掌握

在生物教学过程中，绘制简图能形象地说明生物体的形态结构、生理特征、生命活动过程，不用制作复杂的动画或FLASH，就能使教与学的过程“活”起来。尤其是一些动态的生理过程，如血液、气体等的物质交换，物质的在体内得运输途径等，如果教师边通过简笔画描绘边讲解，就能较好的吸引学生的注意力，提高学生兴趣，有利于知识的理解和记忆，保证教学目标的实现。

在传统的教学过程中，利用黑板进行绘制是很好的一种展示方法。但是，这依赖于生物教师的绘图基础，所绘制出来的图像只能是简单的图形线条呈现，色彩也较为单一枯燥。而利用电子白板，可以先将相关的图片作为背景呈现，再在背景上进行绘制描述。同时学生也可以进行书写或绘画，以呈现自己的观察思考的学习过程和最终的思维成果，也便于教师及时发现问题，及时评价。

例如，在讲解人体对食物的消化和吸收这一内容，苏科版的教材上针对食物的消化提供了一张图形箭头交错的示意图，吸收则另提供了一段枯燥的文字解说。单纯的观察阅读总结，很难提高学生的自主观察探究兴趣。此时，利用多媒体先将消化道和消化腺的示意图以背景的形式呈现，然后利用电子白板的书写功能，在消化系统的背景图上进行描绘。比起传统的黑板粉笔绘制，这样更节省课堂展示时间，增加了学生交流展示趣味性和丰富性，最主要的是，有了消化系统的背景图，栩栩如生的画面可把教学内容更加形象表达出来，学生能更加准确的理解不同营养物质的最初、最终消化部位的不同。

又如，在讲解心脏血液循环途径时，学生只依赖书本提供的循环途径图进行观察，理不出头绪，不知道循环的起始和终止，不知道两条途径的区别和联系，很容易因为复杂的图像而失去学习的兴趣。白板上丰富的色彩绘制出心脏结构和血管，按顺序描绘血液循环的途径和过程，学生可以边听边跟随教师尝试绘制，则很容易理清头绪，系统的学习和理解记忆。

另外，在课堂的练习巩固环节，屏幕书写让学生可以直接在白板上进行作答，展示课堂学习的收获；同时便于老师讲解批注。利用圈点勾画功能，练习变得更富于乐趣，学生能与教师进行讨论，及时反馈和评价，充分发挥师生间的互动性，使课堂教学更加有效。

三、遮挡隐藏，重点放大，培养观察能力，引导思维发展

利用电子白板的遮挡拉幕功能和放大镜工具，可将图片中的重点呈现，细节放大，培养学生洞察事物细节的能力，将学生的思维引导至正确的方向。

《人体内废物的排出》中肾单位的结构是学生比较难以观察理解的知识点。利用ppt和白板遮挡隐藏功能相结合，先展示肾单位的三个基本结构，在根据血流方向展示和肾单位相关的各种血管，有效的帮助学生理解肾单位的特殊结构，并且引导学生进一步理解肾单位的结构是其功能的基础。同时，放大功能则很好的强调展示了肾小球是个毛细血管球这一特点。

四、分类整理，随时调用，教学过程便捷灵活

篇（2）

随着新课程改革的不断深入，要求学生全面发展，作为数学教师如何针对学生的自身特点和潜在的能力，充分发挥课堂教学的作用，既能有效的完成教学大纲规定的教学任务，又能快速提高学生各个方面的能力，这是一个很重要的课题。本文试图就课堂动态生成教学，问题教学，多媒体辅助教学和心理辅导，数学解题模式教学等方面谈谈自己教学实践过程的一点感悟。

一、建立平等的师生关系和民主的课堂教学氛围，实施课堂动态生成教学，给学生有暴露自己思想的时间和空间，努力提升学生数学能力

案例1：

（1）对数函数第一节课中例题：比较log67与log76的大小

问题提出后，学生异口同声“用计算器”。教师迟疑了片刻，立即要学生用计算器计算，计算完后学生发现两个数中，一个比1大，一个比1小，注意到这个事实后，就只要比较它们分别与1的大即可。学生提出的方法是教师始料不及的，教师依据学生提出的问题稍加转换，使得利用中间值比较大小的方法思路自然，这样的教学不是在灌输，而是在点燃。

（2）简单的线性规划第一节课中，老师刚用几何画板归纳出规律：一元二次不等式Ax+By+C>0在直角坐标系中表示直线某一侧所有点组成的平面区域，马上有位学生举手发言，说想到了以前一个问题的简单解答方法。问题：已知A，B两点的坐标是A（-1，-2），B（2，1），过点P（1，1）的直线ι和线段AB相交， 求直线ι斜率的取值范围。这位学生认为可用刚学的知识转化为A，B两点在直线ι的异侧即可，教师请他呈述和板演，他大约花了15分钟时间完成。他说完后，课堂上响起了热烈的掌声。

教学感悟：从数学课堂教学的过程看，数学教学是在教师的指导下，通过学生有效的数学思维活动，由学生数学活动经验的改组和改选，达到知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观全面发展的特殊的认识与创新过程；是师生交往，积极互动，共同发展的过程。在此过程中，师生共同创造或再创造出一系列的数学语言，数学思维、数学方法、数学策略等内容丰富的数学情境要素。它们是数学教学过程中生成的重要的教学资源。由于在关注教师”教”的同时还需关注学生的”学”，所以我们要为生成数学资源预留一定的空间。只有这样，已有的数学教学方案才能更好地适应学生的数学学习，才能更好地提升学生数学能力。

二、合理设计问题系列，引导学生自主探究数学问题

案例2：“二次函数在闭区间上最值”的教学

最值是研究函数问题的重点，同时也是教学难点，特别对高一学生而言，习惯了二次函数在R上的最值问题的思维。对理解二次函数在闭区间上的最值问题，显得有点抽象难懂，特别是区间（或对称轴）可变化时，最值问题的研究更凸显思维层次的不足。因此为了使学生更好理解最值问题，我们在教学过程可设计如下问题系列，以提高学生对问题的理解和掌握。

从知识回顾，问题深入，围绕二次函数图像对称轴与区间的变化关系展开二次函数在闭区间上最值问题深入研究使学生对问题认识由浅到深，问题设置由学生认识区与最近区发展结合点出发，对问题的解学生只需跳一跳就能得到“果子”，从而激发学生积极主动探求新知识，使新旧知识发生相互作用产生有机联系的知识结构。

教学感悟：思维始于问题，问题启发思维。在数学教学过程中，合理设计问题，渗透问题解决教学，创造条件让学生经历问题的解决的全过程，并借此过程帮助学生认识和理解数学，从而懂得数学价值，进而提升学生数学能力。

三、借助多媒体工具，帮助学生理解函数图象动态变化过程

利用现代信息技术这个平台可以很好第将图像直观的静态过程转化为动态过程，在动态中保持几何关系，通过对动态图形的直观感知，诱发学生对函数图形的理性思考。象案例2的教学。如果我们用几何画板生成动态的函数图形，来指导学生探究二次函数图象的对称轴与区间变化关系对函数最值的影响，就能从直观动态的角度把握数学的实质。再如指对数函数图象教学。在探究底数α的变化对图象的影响时，我们借用几何画板就很容易实现传统难以实现的图象变化过程，把过去比较抽象的问题变得很形象，真正实现学生对函数图形的理性思考，从而提高学生的数学能力。

教学感悟：现代认识心理学表明：学生学习数学的过程从根本上来说是一个对数学的认识过程.要经过”动作、感知、表象、概念、符号”的发展阶段。其中”动作”或”感知”是认识的起始。在过去的函数作图教学中，受到作图工具的限制，手工绘制的图形都是静态的，容易掩盖及其重要的图形规律，很难达到直观感知的目的。而且由于缺乏对函数图形的直观感知，那些死记硬背的性质就变的空洞无物，没一点生命力。

四、帮助学生积累数学解题模式，快速提高解题能力，从而提高学生数学能力

案例3：若函数 是奇函数.求α的值.

对此问题，学生往往利用定义写出关系式 ，

后就无法做下去了。可是我们要是储存了

模式1： 在x=0处有定义的奇函数f（x）的必要条件为f（0）=0.马上可以得 ，所以 ，所以

模式2：奇函数的等价条件为 ，

那么也能从 马上得到问题的解。

教学感悟：解题模式就是人们经验中的问题类型.模式识别就是人们用应验中比较熟悉的问题类型来反映当前问题的整体特征，从整体上判断问题的求解方向，使问题获得顺利而便捷的解决，提高解题效率。

参考文献：

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中图分类号：U467.2+1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）02-0070-04

Influence Rule of Electric Control Parameters on the Particle Number of Diesel Engine

YIN Bao-zhi， REN Shang-feng， QIN Ke-yin

（ FAW R&D， Changchun， 130011， China ）

Abstract： The main components of particle in diesel engine emission and formation mechanism， and the principle of particle number measurement system are introduced in this paper. By adjusting electric control parameters for particle number emission testing and analysis of results， diesel engine exhaust particle number influence rule was explored by the common rail pressure， injection timing ，pre-injection fuel quantity， pre-injection intervals.

Key Words： rail pressure； injection timing； pre-injection； particle number； PM2.5

PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5?m的颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境的影响更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位就越深，容易引发心血管病和呼吸道疾病以及肺癌。柴油汽车尾气排放是细颗粒物的来源之一，其排出的颗粒物粒径绝大部分属于PM2.5，控制汽车发动机排气中的细颗粒数量是非常有必要的。近几年国家一直很重视PM2.5的治理工作，颁布了一些关于PM2.5的法律法规。其中，北京市地方标准《重型车用压燃式、气体燃料点燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》（征求意见稿）中规定了颗粒物数量测量和限值要求，规定WHSC（稳态测试循环）、WHTC（瞬态测试循环）颗粒物数量（PN）限值分别为8.0 E+11#/kWh、6.0 E+11# /kWh。本文主要研究轨压、提前角、预喷油量、预喷间隔控制参数对柴油机颗粒物数量生成的影响规律。

1 柴油机颗粒物排放的主要成分及生成机理

柴油机颗粒成分主要有以碳元素为主的碳烟（Soot），以及其表面吸附有未氧化和未完全氧化的碳氢化合物（即可溶性有机成分SOF），硫酸盐，水和金属杂质等。碳烟生成的条件是高温缺氧，由于柴油机混合气极不均匀，尽管总体是富氧燃烧，但油气混合不可能在气缸中处处均匀，这就导致在气缸中油气混合不充分的区域产生碳烟。一般认为碳烟形成过程如下：燃油中烃分子在高温缺氧的条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种不饱和烃类。它们不断脱氢、聚合成以碳为主的直径2 nm左右的碳烟核心。气相的烃和其他物质在这个碳烟核心表面凝聚，以及碳烟核心互相碰撞发生凝聚，使碳烟核心增大，成为直径20～30 nm的碳烟基元。最后，碳烟基元经过聚集作用堆积成直径1 ?m以下的球团状或链状的聚合物。柴油机生成的碳烟在排气管中有一部分被氧化，但仍有相当多的碳烟未被氧化以颗粒的形式排出。硫酸盐的形成主要是来自含硫燃油在燃烧过程中，95%～98%的硫都被氧化成SO2，在高温富氧的条件下，能氧化成SO3，然后与水结合成硫酸烟雾，此外，某些硫化物与碳氢化合物或金属反应生成硫酸盐。

2 颗粒数测量系统的工作原理

HORIBA MEXA-2100SPCS型颗粒数测量系统是国际最先进的颗粒计数设备，它由分级器、加热稀释器、蒸发管、稀释冷却器及颗粒数计数器组成。该系统中颗粒计数器的测量原理是激光散射式凝结粒子计数。在CVS稀释通道中取一定流量的样气进入到颗粒计数系统，经分离器去除颗粒粒径大于2.5?m的颗粒后进入到加热稀释器，再通过蒸发管路蒸发处理挥发性颗粒，经稀释冷凝器冷却到25℃，最后用颗粒数计数器测量固体颗粒的浓度。该颗粒数测量系统测量的颗粒物最小粒径为23nm。

3 电控参数对柴油机颗粒物数量生成的影响试验分析

目前电控共轨柴油机都能实现5次喷射，分别是主喷，两次预喷，两次后喷，但目前国Ⅳ、国Ⅴ电控共轨柴油机常用的喷射次数是2次，即主喷加预喷的控制策略。对于电控柴油机，轨压、喷油提前角、预喷油量及预喷间隔（预喷开始时刻与主喷开始时刻的间隔曲轴转角）是非常重要控制参数，对柴油机燃烧过程和排放的生成有很大的影响。下文从主喷、预喷方面着手研究柴油机电控参数对柴油机颗粒物数量生成的影响规律。试验对象为一台8.6L国Ⅴ发动机，主要参数见表1：

3.1 主喷参数对柴油机颗粒物数量生成的影响试验分析

试验工况为不喷射尿素的情况下，工况点为1300Nm@1640 r/min，分别调整轨压为1000、1150、1300、1450 bar，喷油提前角为1、2.5、4、5.5CA进行试验。

为了探索轨压和喷油提前角对柴油机颗粒物生成数量、烟度、NOx的变化规律情况，对上述4个轨压、4个喷油提前角参数进行全因子组合调整，分别通过颗粒数测量系统测量柴油机尾气中的颗粒物数量浓度，通过AVL415烟度计测量排气烟度。对所测的数据进行整理分析得到颗粒物数量、烟度及NOx排放随轨压及喷油提前角变化曲线，见图1、图2及图3：

对于柴油机，喷油压力越高，喷油速率越大，油束的贯穿距离越大，喷油持续期越短。随着喷油压力的提高燃油雾化增强，油束穿透缸内气体的力度加大，混合气形成更均匀，从而燃烧过程更充分，这使得烟度降低、NOx增多。从图1中可以看出柴油机颗粒物数量随轨压增大而减少，颗粒物的减少程度随轨压增大而降低。从图2中可知烟度随轨压的增大而降低。从图3中可知NOx随着轨压的增大而增大。

对于柴油机，喷油压力不变，增大喷油提前角，可导致燃烧重心前移，燃烧过程更靠近上止点，燃烧持续时间缩短，气缸内的最大爆压和最高燃烧温度提高。燃烧重心前移，有助于碳烟的后期氧化，但最高燃烧温度的提高却导致NOx的大量生成。从图1中可知颗粒物数量随喷油提前角的提前而降低，但随着喷油压力的提高，喷油提前角对柴油机颗粒物数量的影响逐渐变小。从图2可知，在喷油提前角1～4CA变化时排气烟度降低趋势变化，但当调整到5.5CA时排气烟度反而增大，由于AVL415烟度计只能测量排气中的黑碳烟并不能完全反映出柴油机的颗粒物，因此排气烟度的升高并未导致颗粒物数量的增多。从图3可看出NOx随着喷油提前角的提前而增大。

可见，颗粒物数量随轨压、喷油提前角的增大而减少，与NOx排放变化趋势相反。烟度大小只能反应柴油机颗粒物排放中黑碳烟的多少，并不能反应出颗粒物数量的变化趋势。

3.2 预喷参数对柴油机颗粒物数量生成的影响试验分析

试验工况点为800Nm@1640 r/min，主喷提前角固定为0CA不变，不喷射尿素，调整预喷油量分别为3、6、9、10 mg/str，预喷间隔分别为13.8、16.8、19.8CA进行试验。对所测的试验结果进行整理分析得到试验结果曲线见图4、图5和图6：

从图4看出在预喷间隔为13.8CA时，颗粒物数量随预喷油量变化不明显，但当逐渐增大预喷间隔角度时，颗粒物数量随预喷油量逐渐变化明显，其规律是随着预喷油量的增加而减少。从图5中看出相同预喷油量，随着预喷间隔的增大而减少。从图6可以看出预喷油量在3 mg/str时NOx变化并不明显，但预喷油量为6 mg/str以上时，NOx随预喷油量与预喷间隔的增大而增大。

可见柴油机主喷加预喷的控制策略，通过合理地调整预喷间隔和预喷油量可以降低柴油机颗粒物的生成，其规律是当预喷间隔角度大于一定的数值后，随着预喷油量和预喷间隔的增加而减少。但颗粒物数量减少的同时会伴随NOx排放的增多。

4 结论

通过调整电控参数，对一台国Ⅴ柴油机进行颗粒物数量的测量试验，并对试验结果进行了上述研究分析，结果表明：

1）柴油机颗粒物数量排放随轨压增大、喷油提前角的提前而减少，但当轨压增大到一定程度时，喷油提前角的改变对颗粒物数量的影响趋势不明显。

2）当预喷间隔角度大于一定的数值后，柴油机颗粒物数量排放随着预喷油量和预喷间隔的增大而减少。

3）柴油机颗粒物生成数量的减少通常会伴随NOx排放增加。

参考文献：

[1]周龙保.内燃机学.北京，1999.机械工业出版社

[2]陆克久.燃油含硫量对柴油机微粒排放影响的研究.车用发动机.2007.8，（4）.

篇（4）

中图分类号：S188 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0356-01

前言：当前，许多传统的环保工艺处理技术已不能适应现在环保工作的需求，迫切需要一种新的环保治理方式。而现代生物技术以其众多的优点，正越来越多地被应用到了环境保护处理过程当中，其在废水、废气、固体废弃物等环境污染处理、环境监测与评价等方面具有非常显著的效果。

一、现代生物技术概述

生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，经常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与经常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

二、生物技术在环境保护中的重要应用

1、生物技术在水处理中的应用

生物技术在改善水体质量，治理水源污染方面有很重要的作用。首先，在水体质量改善方面，生物技术应用最为广泛。污水中含有许多的有毒物质，成分十分复杂，其中包括重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。利用微生物自身的新陈代谢等生命活动，能够将水体中的部分有毒有害物质很好的去除，从而使得水体中的有害物质转化为无毒物质，使水体得到净化。固定化酶技术就是应用最为广泛的一种污水处理技术，主要是通过武力吸附法或者化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合，从而将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，从而有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外，生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是常见的水污染控制与治理的生物技术。

2、空气的生物净化

应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术，代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成无害的物质。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、转化。同常规的有机废气处理技术相比，生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，尤其在处理低浓度（小于3mgPL）、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。

生物洗涤法分洗涤式活性污泥脱臭法和曝气式活性污泥脱臭法两种工艺。洗涤式活性污泥脱臭法的主要原理是将恶臭物质和含悬浮泥浆的混合液充分接触，使之在吸收器内从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物的代谢活动降解溶解的恶臭物质。这种方法可以处理大气量的臭气， 同时操作条件易于控制，占地面积较小，压力损失也较小， 实际中有较大的适用范围。这种方法设备费用大、操作复杂而且需投加营养物质，因而其应用受到了一定限制。曝气式活性污泥脱臭法是将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质，现已应用于粪便处理场和污水处理场的恶臭气处理。

3、固体废物生物处理技术

3.1 微生物转化污泥堆肥系统

这一技术是将有机固体废物和能够将其有效分解的微生物群以一定比例共同堆积在一起，在适宜条件下，经过一段时间的堆腐，微生物自我繁殖并将有机物分解，达到固体有机废物净化的目的。且整个过程对环境污染极小，分解过程稳定。

3.2 微生物氧消化

微生物厌氧消化是通过控制微生物处于缺氧的生存环境，将环境内的有机废物分解成CO2和CH4的净化方法。该种有机物处理方法具有能源消耗低、剩余产物少和可回收再利用的优点，已成为未来有机废物净化处理的研究方向。现阶段国内外在该技术上的研究还处于探索阶段，实际操作过程中具有工艺、技术和设备等一系列的问题有待解决。因此，为了提高生物能源的利用效率，提高固体有机废物的处理效率，相关研究人员还应努力钻研，将这一技术更好的发展。

4、生物技术在环境监测与评价中的应用

随着生物技术的不断发展，生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有：生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等，其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。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。 生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段，在环境质量的评价中，生物评价也是不可忽视的。

5、污染土壤的生物修复

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，其主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除环境污染的目的。实践结果表明生物修复技术是可行的、有效的和优越的，此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。生物修复是采用诸如提高通气效率、补充营养，投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平，以促进对污染物的降解速度，从而达到治理污染环境的目的。

三、结语

综上，实际工作中应构建一个有利于生物技术在环保中应用的良好环境，大力推进生物技术在环境保护中的应用，通过广泛应用现代生物技术、适当减少动力能源消耗、提高现代生物技术的整体水平，通过生物高技术的发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。

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微生物技术是在多种学科上面相互紧密交叉的一门应用学科，对环境污染修复技术方面的发展具有重要的推动作用。本文主要介绍目前常用的分子生物技术，分析分子生物技术在水、土壤、恶臭等方面的应用，明确分子生物技术在环境工程微生物修复治理工作中的重要性，为在下一步的分子生物技术的研究提供一个良好的契机，也为在环境工程的工作取得良好的效果而做好各项准备工作。

1与环境工程相关的分子微生物技术

1.1PCR核酸技术

PCR是一种利用脱氧核糖核酸半保留复制的原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段，从而得到大量复制的生物技术，其应用在整个行业中最为广泛。PCR技术主要分为以下三种：PCR-SSCP技术、PCR-DGGE技术以及PCR-RFLP技术。（1）PCR-SSCP技术主要通过利用银染法以及荧光的检测技术等，对SSCP凝胶DNA谱带进行详细的分析，应用这种技术进行分析，能够简化测试的试验步骤，比较方便且精准；（2）PCR-DGGE技术是按照一定顺序检测生命物质碱基，获得变性试剂解链不同的内容物质反映，对样本进行检测，从而达到研究目的；（3）PCR-RFLP技术主要是利用限制性核酸内切酶的特性进行样本分析，在基因组上寻找多态性位点，从而揭示个体或群体间遗传变异或评估种间亲缘性关系的一种分子标记技术。

1.2荧光原位杂交技术

荧光原位杂交技术是目前单个细胞水平上分析微生物群落结构的常用分子生态学方法，根据目前已公布的、定位在不同分类等级的rDNA分子的特定位置，设计以rDNA为靶点的寡核苷酸探针，然后用荧光标记探针，用于原位鉴定单个细胞.目前可利用此方法,使用一整套特异的寡核苷酸探针可进行单个细胞的快速分类。

1.3基因重组技术此技术

是利用DNA体外扩增或重组技术把需要的基因或DN段从供体生物基因组中抽取分离，或通过人工合成的方法获取基因，并经过一系列的切割、加工、修饰、连接反应产生重组的DNA分子，再将其导入适合的受体细胞，从而获得基因表达的过程。

2分子生物技术的应用

工业的高速发展极大地促进了我国经济的增长。然而，工业污染已对我们正常的生活环境及个人健康造成了不可忽视的影响。分子生物技术应用对环境污染的修复和治理成为现今行业的关注热点。

2.1水处理中的应用

微生物絮凝剂是由微生物菌体内外分泌的生物大分子，并带有电荷。相关的研究表明，微生物絮凝剂对生活污水及工业废水的COD及SS的去除率可分别达到68%和91%。相比铁盐、铝盐等化学药剂，微生物絮凝剂对活性污泥所产生的絮凝作用更高效，其产生的沉淀也更易过滤，且絮凝后的残渣可生物降解，不会造成二次污染。由此可见，微生物絮凝剂具有高效、无毒的优点。

2.2土壤修复中的应用

由于土壤生物修复技术具有环境友好、成本低、可原位处理等优点，因此成为了目前的一个研究热点。有益微生物可通过自身代谢分解土壤中的有机污染，其分泌的有机酸、铁载体等物质能使重金属转变为无害的螯合态。此外，根际微生物还能协助植物生长，促进超富集植物对土壤的修复效果。通过分子生物技术筛选具有高效代谢能力的菌种，并观察分析微生物在修复过程中的群落动态变化，可进一步了解土壤生物修复的机理，建立土壤功能微生物资料库，促进土壤生物技术在实际应用中的优化。

2.3臭气处理中的应用

微生物的代谢作用可把臭气分解成硫酸盐、CO2、H2O等无害无味物质，特别适用于堆肥厂、污水处理厂、垃圾填埋场等环境卫生处理设施的臭气治理。目前常用的生物除臭工艺包括过滤除臭、滴滤除臭、曝气式除臭以及洗涤式除臭。分子生物技术已广泛用于分析臭气处理设备中微生物代谢功能及群落的变化。通过扩增除臭细菌某基因的可变区，并结合相关的分子生物技术，观察除臭生物装置中的微生物的多样性、丰度及代谢功能在不同pH、碳源或其他制约条件下的变化，可筛选出最有利的菌种。因此，分子生物技术的应用对臭气治理具有非常重要的意义。

2.4对石油降解方面进行分析研究

石油的成分复杂，包括一些对微生物有毒害的物质。因此，如何鉴定、筛选、培养具有高效降解能力的菌种成为石油污染物生物处理技术的关键。为了更好的解决石油的污染问题，需要相关研究人员在分子生物与石油污染进行深入细致的研究，并积极寻找有效可行的治理方法。分子生物技术在环境工程方面，主要具有环境治理效果好、无副作用、成本较低等优点。由于分子生物技术的众多好处，得到了各方面的广泛认可，使得这项技术在我们行业的发展上起到了重要的作用。

3结语

我国现今所面临的难题是，如何降低对环境的污染，如何能够进一步改善我们现在的生活环境。环境工程生物修复技术作为目前行业的热点，而分子生物技术俨然已成为环境工程微生物不可或缺的研究手段，这同时也在另一个层面让我们充分的认识、理解到分子生物技术在环境工程中的重要性。分子生物技术的研发与应用是我们在环境保护中的前沿阵地，我们在不断的分子生物研究中进行发掘和创新，为我们的环境工程事业做好有力的技术支持，同时也为我国在环境保护方面做出重要的贡献。

参考文献

[1]石琛,王璐.环境微生物领域分子生物技术的应用进展[J].中国科技信息,2013,16,135+139.

篇（6）

微生物技术是在多种学科上面相互紧密交叉的一门应用学科，对环境污染修复技术方面的发展具有重要的推动作用。本文主要介绍目前常用的分子生物技术，分析分子生物技术在水、土壤、恶臭等方面的应用，明确分子生物技术在环境工程微生物修复治理工作中的重要性，为在下一步的分子生物技术的研究提供一个良好的契机，也为在环境工程的工作取得良好的效果而做好各项准备工作。

1与环境工程相关的分子微生物技术

1.1PCR核酸技术

PCR是一种利用脱氧核糖核酸半保留复制的原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段，从而得到大量复制的生物技术，其应用在整个行业中最为广泛。PCR技术主要分为以下三种：PCR-SSCP技术、PCR-DGGE技术以及PCR-RFLP技术。

（1）PCR-SSCP技术主要通过利用银染法以及荧光的检测技术等，对SSCP凝胶DNA谱带进行详细的分析，应用这种技术进行分析，能够简化测试的试验步骤，比较方便且精准；

（2）PCR-DGGE技术是按照一定顺序检测生命物质碱基，获得变性试剂解链不同的内容物质反映，对样本进行检测，从而达到研究目的；

（3）PCR-RFLP技术主要是利用限制性核酸内切酶的特性进行样本分析，在基因组上寻找多态性位点，从而揭示个体或群体间遗传变异或评估种间亲缘性关系的一种分子标记技术。

1.2荧光原位杂交技术

荧光原位杂交技术是目前单个细胞水平上分析微生物群落结构的常用分子生态学方法，根据目前已公布的、定位在不同分类等级的rDNA分子的特定位置，设计以rDNA为靶点的寡核苷酸探针，然后用荧光标记探针，用于原位鉴定单个细胞.目前可利用此方法,使用一整套特异的寡核苷酸探针可进行单个细胞的快速分类。

1.3基因重组技术

此技术是利用DNA体外扩增或重组技术把需要的基因或DN段从供体生物基因组中抽取分离，或通过人工合成的方法获取基因，并经过一系列的切割、加工、修饰、连接反应产生重组的DNA分子，再将其导入适合的受体细胞，从而获得基因表达的过程。

2分子生物技术的应用

工业的高速发展极大地促进了我国经济的增长。然而，工业污染已对我们正常的生活环境及个人健康造成了不可忽视的影响。分子生物技术应用对环境污染的修复和治理成为现今行业的关注热点。

2.1水处理中的应用

微生物絮凝剂是由微生物菌体内外分泌的生物大分子，并带有电荷。相关的研究表明，微生物絮凝剂对生活污水及工业废水的COD及SS的去除率可分别达到68%和91%。相比铁盐、铝盐等化学药剂，微生物絮凝剂对活性污泥所产生的絮凝作用更高效，其产生的沉淀也更易过滤，且絮凝后的残渣可生物降解，不会造成二次污染。由此可见，微生物絮凝剂具有高效、无毒的优点。

2.2土壤修复中的应用

由于土壤生物修复技术具有环境友好、成本低、可原位处理等优点，因此成为了目前的一个研究热点。有益微生物可通过自身代谢分解土壤中的有机污染，其分泌的有机酸、铁载体等物质能使重金属转变为无害的螯合态。此外，根际微生物还能协助植物生长，促进超富集植物对土壤的修复效果。通过分子生物技术筛选具有高效代谢能力的菌种，并观察分析微生物在修复过程中的群落动态变化，可进一步了解土壤生物修复的机理，建立土壤功能微生物资料库，促进土壤生物技术在实际应用中的优化。

2.3臭气处理中的应用

微生物的代谢作用可把臭气分解成硫酸盐、CO2、H2O等无害无味物质，特别适用于堆肥厂、污水处理厂、垃圾填埋场等环境卫生处理设施的臭气治理。目前常用的生物除臭工艺包括过滤除臭、滴滤除臭、曝气式除臭以及洗涤式除臭。分子生物技术已广泛用于分析臭气处理设备中微生物代谢功能及群落的变化。通过扩增除臭细菌某基因的可变区，并结合相关的分子生物技术，观察除臭生物装置中的微生物的多样性、丰度及代谢功能在不同pH、碳源或其他制约条件下的变化，可筛选出最有利的菌种。因此，分子生物技术的应用对臭气治理具有非常重要的意义。

2.4对石油降解方面进行分析研究

石油的成分复杂，包括一些对微生物有毒害的物质。因此，如何鉴定、筛选、培养具有高效降解能力的菌种成为石油污染物生物处理技术的关键。为了更好的解决石油的污染问题，需要相关研究人员在分子生物与石油污染进行深入细致的研究，并积极寻找有效可行的治理方法。分子生物技术在环境工程方面，主要具有环境治理效果好、无副作用、成本较低等优点。由于分子生物技术的众多好处，得到了各方面的广泛认可，使得这项技术在我们行业的发展上起到了重要的作用。

3结语

我国现今所面临的难题是，如何降低对环境的污染，如何能够进一步改善我们现在的生活环境。环境工程生物修复技术作为目前行业的热点，而分子生物技术俨然已成为环境工程微生物不可或缺的研究手段，这同时也在另一个层面让我们充分的认识、理解到分子生物技术在环境工程中的重要性。分子生物技术的研发与应用是我们在环境保护中的前沿阵地，我们在不断的分子生物研究中进行发掘和创新，为我们的环境工程事业做好有力的技术支持，同时也为我国在环境保护方面做出重要的贡献。

参考文献

[1]石琛,王璐.环境微生物领域分子生物技术的应用进展[J].中国科技信息,2013,16,135+139.

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中图分类号TS2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）106-0127-02

近几年，因城市工业化日渐加深，使得环境问题越来越严重，人们对食品安全的关注也越来越多，食品安全已经成为牵动人心的焦点问题。然而，对于现在的食品检测，传统的方法已经与现代社会发展需求完全脱轨，当前在食品检测中广泛应用的是PCR技术、生物芯片、基因探针法、生物传感器技术、免疫技术等生物技术。眼前，人们越来越关注食品安全，即是食品质量的安全。在我国，影响并制约食品安全的因素有很多，比如法规法律尚不完善，政府监管松懈以及科学技术上遭遇“瓶颈”等。因此，生物技术的广泛应用使人们实现了简便快捷、特异性强、灵敏度高的食品检测方法。

1基因探针法

基因（DNA）探针法又称分子杂交技术，其原理是利用基因的重复性、变性和其碱基互补配对的精确性来探查某一DNA序列的新技术。当前，DNA探针杂交法有两种，分别同相杂交和异相杂交，其技术的关键就是构建基因探针。近几年，基因探针杂交技术十分广泛的应用于食品微生物的检测中，如今可检测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志贺氏菌等。相较于传统的检测方法，DNA探针技术在克服了传统检测方法缺点的同时，其操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准。但是，DNA探针技术也存在着速度慢、成本高、效率低等局限性，在今后的科学研究中还需改进。

2 PCR 技术

PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板，用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物，遵从半保留复制原则，在DNA聚合酶的作用下完成扩增，因此，又称聚合酶链反应技术，由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段，并可以定量、定性地分析检测样品，这是PCR技术的一大优点。与此同时，由于检测仪器昂贵，操作复杂、技术含量较高，因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展，转基因食品已经随处可见，由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活，它们在人们的餐桌上出现的同时，转基因食品的安全性也倍受人们的关注，成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中，并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质，使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障，使消费者消除顾虑，让商品流通和国际贸易更加有利，研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。

3 免疫学检测技术

免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应，一般可将其分为三类：免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前，免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛，其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点，特别表现在食品检测方面，在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前，免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年，在传统检测方法的基础上，免疫学开发出新的检测技术，其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定，比如PCR-ELISA技术，就是将酶联免疫技术与PCR技术结合，可用于检测大肠杆菌，效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上，即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性，它和与它对应的抗原相结合，添加底物，便可依据底物显色程度作出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高，能够最大限度的将反映效果放大，使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性，因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步检测。

4生物芯片技术

生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面，因为生物分子具有特异性亲和反应，可利用其对生物分子的量和存在进行分析，比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法，生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点，许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成，并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比，处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。

上文中论述的生物技术在食品检测方面其运用前景是十分广阔的，除此以外，逐渐会有越来越多的更加先进的生物技术在食品检测中得以应用，它的前景很值得期待。

由于生物技术具有高效、经济等特点，广大科学研究人员对其越来越认可，在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下，在今后的食品检测中，生物技术一定会更加成熟的应用其中，使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康，更与国家的经济、政治息息相关。近几年，我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究，并增强了相应法规法律的制定。与此同时，还需大量投入资金在食品检测的技术研究中，并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述，生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性，但其检测方法或多或少都存在着局限性，因此在其应用中需要搭配和选择使用，同时也期待生物技术的改进、优化以及创新，为食品安全提供可靠保障。

篇（8）

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。

1.2 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。

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。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。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。

5.结语

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：

[1]中国环境科学学会《中国环境保护优秀论文集》[C].中国环境科学出版社，2005

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食品分析是食物营养评价和食品加工过程中质量保证体系的一个重要组成部分，它始终贯穿于食物资源的开发、食品加工与销售的全过程。随着人们生活水平的提高，特别是我国加入WTO后，我国食品走向世界的关税壁垒将逐渐被技术壁垒所取代，一方面，食品的功能性和安全性将越来越受到重视，对其分析精度和检测限的要求越来越高；另一方面，作为食品生产企业和政府监管机构，对食品品质的控制则要求能实现现场无损检测和快速检测，而对分析精度和检测限的要求则相对较低。因此，食品分析技术正向着省时、省力、廉价、减少溶剂、减少环境污染、微型化和自动化方向发展。

1 生物检测技术种类

1.1 生物酶技术。基于生物酶的食品安全生物检测技术具有较强的特异性，该技术是非常常用的生物检测技术，能够从代建样本中成功检测出残留农药和毒性微生物的准确含量。不仅如此，该技术还可跟其他技术相结合产生先进的检测技术，如，将该技术跟免检测技术，由于其优异的特性，已在食品安全领域检测的各个领域广泛使用。酶联免疫分析（ELISA）检测技术的最大优点就是准确度和敏感度都非常高，实验结果表明，采用该检测技术对蔬菜和瓜果类食品样本中的农药残留的检测限为0，对奶制品中各种除草剂残留的检测限为0。所以，世界粮农组织（FAO）已经向许多国家的食品安全检测部门大力推广该技术，美国的食品安全部门也将基于酶联免疫分析的食品安全检测技术作为检测农药残留的主要技术。

1.2 PCR技术。PCR（Polymemse Chain Reaction）的中文意思是聚合酶链式反应，是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。该技术最初的应用领域为基因克隆领域和转基因检测领域。但是，由于该技术具有众多优点，比如具有微量性、精确性等，使得该技术成功应用于其他领域。特别是随着对食品中微生物性质的了解，该技术在主要食品安全检测中显现出了广阔的应用前景。该技术最早应用于生物检测领域是在1992年，而应用于对食品安全的检测则要更晚，也就是最近几年才出现的，直到2002年国内才见相关技术应用干食品检测的文献报道。通过建立基于聚合酶链式反应技术的检测体系，对日常生活中人们常用的肉类、奶类和水产类食品中容易感染的致病性小肠耶尔森氏菌进行了检测试验，取得了较好的检测结果。研究人员进行不断改进，希望通过将基于PCR技术的生物检测技术跟其他方法相结合，找到一种全新的更加有效地食品检测方法。

1.3 生物芯片。随着全球经济一体化的迅速发展，世界主要经济大国对食品安全的重视，对进出口食品的卫生检疫已经成为各主要经济体的贸易壁垒。目前，世界上许多国家和地区，也都相继开展了基于生物芯片技术的食品检测技术的研制和开发工作。基于生物芯片的检测技术采用光导原位等方法，能够将检测样本中的生物大分子有序地固化于支持物表面，进而构成密集的分子排列，然后与已经过标记的待测样品中的靶分子进行杂交，最后通过对杂交信号的强度进行分析，能够非常快速、高效、准确地对待测样品中的中靶分子数量进行判断，因此可说，基于生物芯片的食品检测技术是现有检验、检疫领域中速度最快、适用范围最广的高新技术。所以，基于该技术的生物检测技术可以对食品的安全状态有一个科学、快速的了解。

1.4 生物传感器。基于生物传感器的检测技术是通过具有较高选择性的生物材料对各种有毒分子进行识别，当待检测样品中的毒性物质分子与识别材料结合后，把所产生的复合物通过信号转换器转变为光电信号后输出，进而得到对检测样品的检验结果。该项检测技术具有快速、准确、可靠的的优点，能够最大限度的满足食品安全检测领域的各种要求。因此，该项检测技术已经成功地应用于农产品的药物残留检测和病原菌检测等众多领域。当然，基于该项技术的食品检测体系还存在一定的缺陷，如该技术的使用寿命和检测稳定性还不尽如人意，使得该技术的商业化进程受到一定的制约。

2 具体应用实例的分析

2.1 食品中的药物残留检测。对于食品中残留的药物成分对人体的危害问题，已经引起了人们的广泛重视，因而对农产品中残留药物成分的分析技术也得到了快速发展。现在，在农产品中成功应用的药物残留检测技术是生物酶技术和生物传感器技术。用生物技术对药物残留进行检测的方式出现的更早，早在1989年，人们就开始用电流式生物传感器来测定检测样本中的有机磷杀虫剂，其中使用的就是人造酶，该技术可以对样本中的硝基酚和二乙基酚进行有效检测，且时间较短。

2.2 有害微生物的检测。食品中的有害微生物对人类健康的危害性也不容忽视，所以，采用快速有效地检测方法是限制有害微生物扩大传播的有效途径。生物检测技术在领域已经取得了大量的研究成果。我国一些学者应用酶联免疫分析方法对奶制品样本中的沙门氏菌进行了成功检测，证明了该检测方法的敏感性和特异性。

2.3 转基因食品检测。随着转基因食品的出现和普及，以及各种转基因产品对人类健康和环境影响的不确定性，能对各类转墓因产品进行有效检测技术也随之出现，现在，应用于该检测领域的生物检测技术主要包括：酸检测方法、酶活性检测方法以及蛋白质检测方法等。

2.4 样本成分和品质的检测。最早应用于食品样本成分和品质检测的生物检测方法，是基于生物传感器的食品检测技术，只不过开始的检测种类较少，如最早的生物传感器检测技术主要是葡萄糖传感器，只针对食品样本中的含糖量进行检测。随着生物技术的发展，用于对样本成分和品质检测的技术也越来越多。

3 结束语

随着生物技术的发展，人们已逐步认识到生物技术在食品分析中的重要作用。生物技术检测方法以其自身独特的优势在食品分析中显示出巨大的应用潜能，其应用几乎涉及到食品分析的各个方面，包括食品的品质评价、食品的质量监督、生产过程的质量监控及食品科学研究等，尤其是它能够对许多过去难于检测的成分进行分析。目前由于各种条件的限制，生物技术在食品分析中的应用还不普及，随着科学技术的不断发展，在不久的将来，生物技术在食品分析中将占有越来越重要的地位。

篇（10）

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

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中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0333-01

0 引言

生物技术是20世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术，它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视，并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来，国家相继出台了重大科技计划，把生物技术作为优先发展的领域，从而进一步加快了生物技术的发展步伐。有些研究领域已走在世界前列，初步建立起较为完整的生物技术研发体系，生物产业也初具规模，生物经济初见端倪。目前生物科技技术已经广泛应用于环境治理、食品安全、医药生产、农业、林业、动物、微生物、冶金等领域，并且都已经取得了显著成效。本文主要以生物科技在植物生态建设领域建设中的应用情况进行了分析研究。近年来，生态环境发展建设关乎人类可持续发展，已成为全社会共同面对的问题。而现代生物技术的科学利用将是解决这一难题的重要突破点。

1 当前在植物类中应用的主要生物技术

（1） 细胞基因育种。通过研究细胞转基因，从而利用细胞转基因技术能有效地打破种间杂交障碍，拓展和扩大林业树种的杂交范围，促进加快物种变异速度，并根据林业造林的对树苗的需求，培育出人类所需要的树种。

（2）营养繁殖技术。该技术通过对植物组织进行样品离体培养，从而得到遗传上与母体完全相同的新个体。目前的嫁接和茎段生根（扦插）等技术都属于这各范畴。随着现代组织培养技术的出现，科学利用体细胞胚胎进行繁殖良种的技术，为保持生物种质又高效快速繁殖良种后代开辟了一条新途径。

（3）分子标记技术。广义的蛋白质标记主要包括种子贮藏蛋白和同工酶及等位酶。而狭义说法的分子标记只是指DNA标记。这项技术并不直接对植物生产做贡献，这项技术只能为遗传转化感兴趣的基因定位提供重要的信息，或者是为种群结构、杂交系统和谱系鉴定提供信息。分子标记对于研究种群问的或种群内的遗传变异、评估杂交和自交的水平、对品种或品系进行遗传鉴定及“指纹鉴定”等方面的作用价值是巨大的。

2 现代生物技术在植物类生态领域中的应用

（1） 良种选育。随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。

（2）提高植物的抗虫。利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种除可以克服化学杀虫剂的长期使用造成药品的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题，还具有成本低、保护全、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，在抗虫方面得到了广泛的应用，有的已进入了商品化生产。

（3） 提高植物的抗病毒性。传统的抗病毒作物，是将植物天生的抗病毒基因从一个植物品种转移到另一个植物品种，然而抗病植株常会转变为感病植株，而且作用范围较窄。最近，研究人员采用基因工程的技术培育有别于传统方法的转基因抗病毒植物，目前最有效的是将病毒外壳蛋白基因导入植株获得抗病毒的工程植物。

（4） 提高植物的抗寒。低温对细胞造成损伤的主要原因是造成细胞内膜结构中的脂质双层流动性降低，导致膜结构损伤，影响植物正常的生长。生物膜中双层脂分子保持流动性，主要依靠其中不饱和脂肪酸的含量，不饱和脂肪酸多则抗冻。通过分离能催化形成高不饱和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰转移酶的基因，并将其转入植物而获得具有抗寒能力的转基因作物。

（5）提高植物抗除草剂性。除草剂全世界目前约有2000多个品种，在农药市场占有最大的份额。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使用量增大对环境的危害也日益严重。制造抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。把降解除草剂的蛋白质编码基因导入宿主植物，从而保证宿主植物免受其害，该方法已成功地用于选育抗磷酸麦黄酮的工程植物。

（6）抗重金属。随着工业发展，空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染，不但严重影响作物的产量和品质，更重要的是通过植物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。但由于自然界中已发现的绝大多数重金属富集或超富集植物往往生长周期长、生物量低、植株矮小，因而限制了其对污染土壤重金属的移除效率。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。

（7）现代生物药品。随着人们对化学药品危害性、局限性的逐步认识，生物药品在植物生产中地位逐渐突现出来，成为绿色环境的重要组成部分，受到各国政府的高度重视，有了较为广泛的应用。微生物药品具有对人畜安全、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。

3 结束语

虽然生物技术的研究需要资金的大量投入，但对生态领域的建设具有重要的意义，也会带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。而且随着大量珍贵生物的面临消失，对转基因技术的研究也将会提供大量有关基因行为和调控的信息，将来转基因技术将会得到更广泛的应用，这将对传统育种方法具有重要的价值。生物技术今后必将在生物的大量繁殖、品种改良、基因转导、实现生物集约化培育等领域，发挥更大的作用，为我国生态系统的发展作出更大的贡献。

参考文献

[1] 詹卓.浅析我国生物技术的发展前景[J].华章，2010，（05）.

[2]张常东.浅谈我国生物技术产业发展[J].中国科技信息，2005，（07）.