環(huán)境生物技術思考題

1、第1頁緒論思考題1、我國的環(huán)境問題主要體現(xiàn)在哪些方面？水的問題、大氣的問題、生活垃圾水土流失嚴重、荒漠化加??；包括淡水在內(nèi)的許多資源短缺；草原退化嚴重、沙化和堿化面積逐年增加；瀕危野生動物、植物物種增多，生物多樣性銳減；自然災害頻繁發(fā)生，經(jīng)濟損失重大。2、什么是環(huán)境生物技術？廣義上講：凡是涉及環(huán)境污染控制的一切與生物技術有關的技術，都可以稱為環(huán)境生物技術。嚴格上講：環(huán)境生物技術指的是直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些機能來降

2、低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝或能高效凈化環(huán)境污染，同時又能生成有用物質(zhì)的工程技術。3、環(huán)境生物技術劃分為幾個層次？各層次的內(nèi)容是什么？是否有明顯的界限？從技術難度和理論深度上環(huán)境生物技術一般可劃分為三個層次：第一層次：是指以基因工程為主導的近代污染物防治生物技術。包括構建降解殺蟲劑、除草劑、多環(huán)芳烴類化合物等高效基因工程學，創(chuàng)造抗污染型轉(zhuǎn)基因植物等。這個層次是以現(xiàn)代生物技術知識為基礎，為尋求快速有效的污染治理與預防途徑提供了可能，是解決

3、目前出現(xiàn)的日益嚴重復雜的環(huán)境問題的強有力手段。第二層次：是以廢物的生物處理為主要內(nèi)容，既包括傳統(tǒng)的生物處理技術，如廢水的生物處理的活性污泥法、生物膜法等，也包括在新的理論和技術支撐下開發(fā)出的廢物強化處理技術和工藝，如生物流化床等。這個層次的環(huán)境生物技術是當今廢物生物處理中應用最廣泛的技術，在高新技術不斷滲入的過程中，其本身也在不斷改進，是目前環(huán)境污染治理中的主力軍。第三層次：是指利用天然處理系統(tǒng)進行廢物處理的技術，主要包括氧化塘、人工濕

4、地系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等。這個層次的特點是最大限度地發(fā)揮自然界環(huán)境中生物生態(tài)功能；投資運行費用少，易于操作管理，是一種省力、省費用、省能耗的技術。在解決實際環(huán)境污染問題時，三個層次的技術可能會集于一體，第3頁方法就稱為吸附法，為一種物理方法?？衫玫奈絼┯校夯钚蕴?、高嶺土、氧化鋁、硅膠、硅藻土、多孔玻璃、膠原、纖維素、羥基石灰石等。影響酶與吸附劑結合程度的主要因子有：pH值、離子強度、溫度、溶劑性質(zhì)和種類、酶的濃度等。特點：操作簡單，條

5、件溫和，載體可以重復使用，但是酶與吸附劑吸附不牢固，容易脫落。包埋法：將酶或酶菌體包埋在凝膠微小格子或半透性的聚合物內(nèi)，這樣的酶固定化方法被稱為包埋法?？衫玫妮d體主要有：瓊脂、瓊脂糖、明膠、樹脂等。特點：不易滲漏，底物分子可以在包埋結構中任意擴散，不足是分子量大的底物在網(wǎng)格中擴散較困難，這種方法不適合大分子底物的測定。結合法：選擇適宜的載體，使酶與載體通過共價鍵或離子鍵相互結合在一起的固定方法。特點：采用離子鍵相結合的方法：其條件溫和

6、，操作簡便，只需要一定的pH值、溫度和離子強度下即可，結合活性損失少，但結合力弱。采用共價鍵結合的方法：結合牢固，酶分子不易脫落，載體不易被降解，但是操作麻煩。交聯(lián)法：借助功能試劑，使酶結合到惰性載體上。功能試劑具有2個功能基團：能與酶分子中ε氨基和α氮基發(fā)生共價交聯(lián)。主要的試劑有：戊二醛、雙偶氮苯、無水丁烯二酸一乙酸等。特點：操作簡單，結合牢固，不足之處是固定化時需要嚴格控制pH值。4、舉例說明酶在環(huán)境污染治理中的應用。活性污泥法就是

7、利用曝氣池內(nèi)的活性污泥中的微生物，不斷地從其周圍的環(huán)境中攝取污水中的有機物質(zhì)作為營養(yǎng)加以攝取和代謝。污水中的有機污染物首先被吸附在大量微生物棲息的活性污泥的表面，并與微生物細胞表面接觸，在微生物透膜酶的作用下，透過細胞壁進入微生物細胞體內(nèi)，（小的有機物質(zhì)直接透過細胞壁進入微生物體內(nèi)，大分子的有機物質(zhì)在胞外酶的作用下，被水解成小分子的有機物再進入細胞內(nèi)）。在各種酶的作用下對其進行代謝反應，從而達到將水體中有機污染物去除的目的。5、利用酶處