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生物技术与能源范文1
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(20__年2月22日)
同志们:
新春伊始,我们在这里召开全县计划生育优质服务及技术服务能力建设动员大会,主要任务是:贯彻落实县“两会”及三干会精神,研究分析当前我县人口计生工作形势,安排今年人口计生工作主要任务,开展人口与计划生育基层基础工作业务知识的学习和培训,提高基层计划生育工作者优质服务及技术服务能力,以此推动我县人口与计划生育事业健康发展。刚才,李新立同志对过去的一年以及当前工作中存在的问题进行了剖析,对今年的主要工作进行了具体安排,讲得很好、很全面,我完全赞同。这次会议,既是一次总结会,也是一次培训会,更是一次收心会、加压会。会议结束后,同志们都要从春节氛围中走出来,到岗到位,全身心投入工作,按照会议要求,切实抓好各项工作落实。下面,我强调三个方面的问题。
一、增强提高服务能力的责任感和紧迫感
计划生育是我国的一项基本国策。历经30余年的努力,我国人口和计划生育工作取得了举世瞩目的伟大成就。有效控制了人口增长的过快势头,人口素质不断提高,新的婚育观念逐步形成,实现了稳定低生育水平的目标,实现了人口增长类型的历史性转变,为经济社会的发展做出了巨大贡献。但由于农村生产力还不发达,公共事业发展滞后,社会保障制度不健全,群众生育意愿尚未根本转变,基层基础工作发展不平衡,流动人口管理服务还缺乏有效手段,稳定低生育水平面临诸多困难。为此,中央作出了“坚持计划生育基本国策和稳定现行生育政策不动摇,做好人口和计划生育工作,特别是围绕农村人口和计划生育这个重点、难点,统筹解决人口问题,始终是我国经济社会发展全局中一件头等重要的大事”的科学判断。由此可见,落实国家的计划生育方针政策,抓好人口和计划生育工作,仍然任重道远。
就我县而言,自实行计划生育以来,全县减少人口出生近10万人,基层基础工作扎实推进,综合改革稳步实施,利益导向机制初步建立,管理服务体系建设不断加强,低生育水平持续稳定,人口和计划生育工作已经由主要以行政等手段控制“超生”向综合运用法律、经济、政策教育、行政等手段引导群众“少生”转变,由单纯控制人口数量向在稳定低生育水平基础上统筹解决人口问题转变。尤其是97年以来,我县人口与计划生育工作一直处于较好的发展态势,连续多年保持全省一类县水平,取得的成绩有目共睹。在这些成绩取得过程中,广大计划生育干部特别是基层计生干部,讲政治、讲大局、讲奉献,勤勤恳恳,兢兢业业,克服许多难以想象的困难,承担起办好“天下第一难事”的重任,付出了艰辛的劳动,发挥了举足轻重的作用,绝大多数计划生育干部素质过硬、能力过硬、作风过硬,经得起时间检验,经得起实践考验。同时,我们也要清醒地看到,极少数干部中仍然存在业务不精、作风不实、服务意识不强、创新意识不强等问题;与稳定低生育水平、提高出生人口素质的新任务和新要求相比,计生干部队伍整体素质还存在诸多需要加强和改进的地方。县委、县政府对同志们付出的辛劳、作出的贡献,是给予充分肯定的;对工作中存在的问题和不足,也是看得很清楚的。
事业成败,关键在人。计划生育工作成效如何,关键是战斗在一线的广大计生干部。抓好人口和计划生育工作,为全县经济社会发展创造良好的人口环境,是当前摆在我们广大计生干部面前的首要任务。提高自身的工作能力和水平,提升优质服务及技术服务质量,是当前我们广大计生干部做好人口计划生育工作的基本前提。面对严峻的形势,面对不进则退的发展态势,必须切实加强计生干部队伍建设。县委、县政府对同志们寄予很大期望。同志们的工作能力高低、工作成效好坏,直接关系全县人口计生工作大局,决定着我县经济社会能否保持又好又快发展。希望我们每一位计生工作者继续保持和发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献”的优良传统,进一步增强提高服务能力的责任感和紧迫感,把提高优质服务和技术服务能力作为加强自身建设的头等大事,努力提高自身素质,积极主动地履职尽责,以实际行动稳定来之不易的低生育水平,推进人口和计划生育工作健康、稳定、和谐发展。
二、着力夯实人口和计划生育工作基层基础
落实“村为主”是人口与计划生育工作的基础工作。因此,抓好计划生育“村为主”在提高计划生育工作水平中显得尤为重要。分析我县“村为主”现实状况,应该说“村为主”工作水平还较低,“村为主”工作还不稳定,“村为主”的发展还不平衡。具体表现在:一是认识上有偏差。有的干部认为“村为主”就是县、乡可以撒手不管,什么工作都由村级组织自行决策、组织和落实;有的地方认为“村为主”就是村专干的事,忽视了发挥村两委一班人的作用;也有少数村级专干认为“村为主”不是村专干一个人的事,既然村其他干部不抓,自己也可以马马虎虎,甚至搞应付、走过场。二是工作不到位。一些乡镇、村(居)干部对计生工作的长期性、复杂性、艰巨性认识不到位,盲目乐观,花在计划生育工作上的精力极少,工作措施不力;一些乡镇计生干部工作缺乏主动性,作风漂浮,沉不下去,底数不清,情况不明,工作质量仍须进一步提高。从去年省、市抽样调查情况看,人口出生统计误差和节育措施不及时、不到位现象依然存在,重点对象管理、孕情跟踪服务和随访仍不到位,甚至是一本“糊涂账”。三是网络作用难发挥。育龄妇女小组长因报酬未落实而形同虚设,村级计生工作由村专干一人包揽,使分散的育龄群众情况难以掌握,导致经常性工作难以全面落实。有的村没有按照年龄轻、
文化高、能干事的要求选配计生专干,计生工作人员素质低,难以胜任工作。四是村民自治流于形式。计生协会组织开展计划生育“村民自治”工作,是落实计划生育工作“村为主”的有效途径。由于督促指导不力,保障制度不完善,使村级计生协会组织停留在形式上,计划生育“村民自治”工作无法开展。计划生育工作重点在农村,关键在基层,核心是基础。在座的乡镇、村计生干部是计生政策的执行者,是整个计划生育工作的基础,是计划生育工作网络的网底工程,决定计划生育工作的成败。希望同志们切实担负起肩负的重要使命,切实发挥基层计生工作的排头兵作用,结合各地实际,抓好“村为主”机制的建立,落实“村为主”各项经常性工作任务,着力打牢计划生育工作的基层基础。第一,各乡镇计生专职副书记要在即将组织实施的村班子换届中发挥作用,抓好村两委班子建设。要把人口计生工作完成情况纳入衡量村干部政绩考核评估的重要内容,将近期计生工作成效作为村两委换届的重要依据,坚决兑现“一票否决”,注重把那些德才兼备、公道正派、务实肯干的同志选进村级班子。第二,要抓好村专干和育龄妇女小组长队伍建设。县人口计生委、各乡镇要采取各种形式,加强对村专干的业务培训和指导,要下气力解决少数地方出现的村专干“能干的不愿干,愿干的不能干”等现象。同时,随着工作重心下移,育龄妇女小组长作用也愈来愈突出,充分发挥“组配合”的重要作用是“村为主”的进一步延伸。各乡镇要想办法解决育龄妇女小组长报酬问题,真正使育龄妇女小组长的作用能发挥、见效果。第三,要把宣传教育放到首位,突出“首位意识”,并贯穿于“村为主”工作始终,起到营造氛围、转化思想、提高认识、解决问题的作用。在宣传教育内容上,要突出政策法规宣传、科普知识宣传、先进典型宣传。通过生动活泼、引人入胜的宣传教育工作,提高群众对计划生育政策的认同率,提高避孕节育、生殖保健知识的普及率,提高计划生育工作的参与率和满意率。第四,要突出抓好计划生育村民自治。人口计生委要加大指导力度,各乡镇要认真抓好组织落实。各村要依法制定章程,落实好人员、职责,结合各地实际,采取各种有效形式,加快推进计划生育村民自治。第五,要抓住“一包两控三落实”这个核心,进一步明确并落实责任,使一班人个个身上有担子,人人肩上有压力,真正形成齐抓共管的良好氛围。一包,就是村级全体干部对各自责任区域内计划生育管理和服务对象进行包干负责;两控,就是控制政策外生育、控制政策内孕情异常流失;三落实,就是落实长效节育手术,落实随访服务,落实责任奖惩。第六,要组织开展一次春季计划生育集中服务活动。刚才,李新立同志已经作了详细部署,这里我就不再赘述。总之,希望同志们通过扎实有效的工作,真正把责任夯实,把基础打牢,把工作落到实处。
三、努力提高抓好人口计生工作的能力和水平
去年,我县创建国家级计划生育优质服务先进县获得成功,但对照创建要求,我们要清醒地看到,工作中存在的问题和不足还很多。一是创建工作合力还没有完全形成。一些乡镇、村(居)领导对创建迎检的重视程度不够,有的存在侥幸心理,认为不一定抽查到自己,在人、财、物上保障不力;创建迎检的工作氛围和宣传氛围不够浓,紧迫感不强,工作节奏不快;责任包保体系没有得到有效落实,一些职能部门在涉及到的创建关键问题上主动配合不够、督查落实不到位等。二是影响创建效果的突出问题较多。计生工作的基层基础比较脆弱,计生入户服务见面率低,与此相关联的知识普及率、随访服务率、统计准确率等一系列指标也都存在一定差距;法定奖励与免费服务在基层落实不够理想,特别是各类企业职工的合法权益得不到保障,群众满意率不高;计生服务所人员技术服务能力欠缺,计生干部在编不在岗现象依然不同程度存在等。三是工作中的薄弱环节较多,有的目前仍未得到有效整改。如少数新建小区管理的对象面广量大、底数不清,各乡镇也都有工作明显滞后的重点村(居)等。这些问题,都需要同志们在今后的工作中积极采取有效措施,切实加以解决。
生物技术与能源范文2
关键词:生物工程技术社会经济影响
20世纪70年代以来,生物科学的新进展,新成就如雨后春笋,层出不穷。从总体上看,当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展:在微观方面,生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质;在宏观方面,生态学的发展正在为解决全球性的资源和环境等问题发挥着重要作用。
1.改善农业生产、解决食品短缺
在农业生物技术中,转基因动植物的研究与开发最为突出。近年来,抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强、耐贮性高的番茄、具有高含量必须氨基酸的马铃薯等转基因植物开始进入市场,成为农业生物技术的第一批成果;转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛和能从奶中提取药物的转基因羊等也将进入实用化阶段。未来农业的模式将是:农业工厂化,按人类要求,高水平的控制环境因素,实现规模化、机械化、自动化生产,产生质量稳定、供应稳定、价格稳定、营养丰富的农业产品;安全的转基因动、植物投放市场;具有营养保健、医疗功效的猪牛羊、蔬菜水果等转基因食品大批走向餐桌
2.提高生命质量,延长人类寿命
基因工程作为医学发展的重要技术,越来越受到人们的关注。基因重组技术研制的核酸或蛋白质类药物,已经应用于临床。同时,许多生物工程新药正准备推向市场,应用于临床,前景十分广阔。自80年代以来,仅日、美两国开发的生物技术新药就达224种,其中日本117种,美国107种。而且,大部分药品是重组DNA药物或重组蛋白质药物。从市场份额来看,在美国,到2003年将有15%药品为生物技术产品。生物技术药物分为两大类:一是用于疾病治疗的药物,另一类是用于疾病的预防。
抗生素是人们最为熟悉的生物技术药物。目前已经分离到6000多种抗生素,其中100多种得到广泛使用。1977年,美国首先采用大肠杆菌生产了人类第一个基因工程药物--人生长激素释放抑制激素,开辟了药物生产的新纪元。如果用常规方法要用50万头羊的下丘脑才能生产5mg这种激素,现在只需9L细菌发酵液。起价格降至300$/g。由于细菌和人体在遗传体制上差别很大,许多人类需要的蛋白质类药物用细菌生产往往没有活性。于是人们采用细胞培养或转基因动物来生产。
3.解决能源危机
生物工程在开发能源和环境保护等方面同样有着广泛的应用。我们知道,煤炭、石油等能源终将枯竭,目前全世界已经面临着能源危机。使用煤炭、石油等能源,还造成严重的环境污染。因此,科学家们正在努力探索开发新的能源,其中很重要的一个方面就是用生物工程开发生物能源。美国科学家在1978年成功地培育出能直接生产能源物质的植物新品种――“石油草”,这种植物的茎秆被割开后,就会流出白色乳状的液体,经提炼就得到石油。在利用细菌治理石油污染方面,由于石油中的不同组成成分往往需要用不同的细菌来分解,科学家就将不同细菌的基因分离出来,集中到一种细菌内,从而得到了“超级菌”。这种“超级菌”分解石油的速度比普通细菌快得多,净化石油污染的能力得到明显的提高。
目前,我们主要使用的能源是石油和煤炭。但这些化石能源
终将枯竭。生物能源将是最有希望的新能源之一(这个之一真是不可少的,呵呵),其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。人们很早就会用发酵的方法来得到乙醇,但由于是用谷物做原料,且得率低,成本高,不可能大量用做能源。科学家希望能找到一种特殊的微生物,使之可以利用杂草、木屑、植物的秸杆等纤维素或木质素类大量而又廉价的材料,生产出低成本,高得率的乙醇。
通过微生物发酵或固定化酶技术,将农业或工业的废弃物变成沼气或氢气,也是一种取之不尽,用之不竭的能源。
生物技术还可以提高石油的开采率。目前的石油一次采油仅能开采储量的30%二次采油需加压、注水,也只能再获得储量的20%。深层石油吸附在岩石空隙间,难以开采。加入能分解蜡质的微生物后,微生物分解蜡质使石油流动性增加而获取石油,被称为三次采油。
4.治理环境污染
环境污染将破坏人类赖以生存的生态环境,对人类的健康及生命构成威胁。在高度工业化的今天,其生产排放的废弃物及人类生活中的垃圾共同构成了主要污染源,这些污染物对大气、水域、土地的侵袭,破坏了地球的生态环境。如何处理这些工业废物及生活垃圾,就成了环保的重要课题。环境生物技术是21世纪国际生物技术的又一热点领域。传统的化学工业生产大都在高温高压下进行,这是一个典型的耗能过程并带来环境的恶化。
5.生物技术也将对工业及信息技术方面产生重要的影响
科学技术是第一生产力。生物技术自其问世不久即显示出改造经济结构的神奇威力。生物技术给传统工业带来全新的思路。通常,化学反应的进行不仅需要高温、高压(高能耗),且往往和毒性、高危险率相关联。生物合成则是在常温下进行,每个活细胞中同时进行着2000种化学反应;且各由专一的酶系统来催化。于是,模拟生命过程的生物反应器在酶工程和发酵工程中应运而生。在活细胞中,酶与细胞器或细胞膜相结合并以固态参与反应。日本用固定化酵母生产酒精,使劳动生产率提高10~15倍。
6.小结
未来20年,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,现代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。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。
参考文献
1]于洪巍.生物技术最新进展[J].国际学术动态,2009,(01)
生物技术与能源范文3
摘要:生物技术作为创造未来文明的五大新技术之一,正日益受到世界各国的加倍重视。本文阐述了生物技术的的定义,论述了生物技术的发展现状和发展趋势。
关键词:生物技术 发展现状 发展趋势
1.前言
我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的,20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域,已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物;在农业上,能够制造兽药,培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜;在化工方面,生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品,如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌,为化工生产提供高效、低成本的新途径;另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣,生物技术商品化的竞争已经到来。
2.生物技术定义
所谓生物技术,即为应用生命科学研究成果,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干,40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业,50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现,到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展,并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]
生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
3.生物技术的发展现状
近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术(Biotechnology)是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称,是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合,来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种,以工业规模利用现有生物体系,以生物化学过程来制造工业产品。简言之,就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。
生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等,其中,基因工程是现代生物工程的核心。基因工程(或称遗传工程、基因重组技术)就是将不同生物的基因在体外剪切组合,并和载体(质粒、噬菌体、病毒)的DNA连接,然后转入微生物或细胞内,进行克隆,并使转入的基因在细胞或微生物内表达,产生所需要的蛋白质。目前,有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业,用以开发特色新药或对传统医药进行改良,由此引起了医药产业的重大变革,生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程,其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术,对DNA进行切割、插入、连接和重组,从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂,包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品(DNA重组产品、体外诊断试剂)等。目前,人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品,根据其用途不同可分为三大类:基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病,保护人类健康中,发挥着越来越重要的作用。
鉴于世界上技术先进,经济发达国家对生物技术的高度重视,面对世界新技术革命的挑战,我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位,结合我国国情,以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点,确定了三个主题:一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。
4.生物技术的发展趋势
4.1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。建立一支专门的农业生物技术队伍,尤其是基因工程专业队伍,杜绝一哄而上,避免人财物的无谓浪费,把有限的资金用在刀刃上。
4.2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。[3]
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。
4.3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。[4]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。
4.结语
生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术,实现产业化,将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业,需要有高水平的专业技术人才,只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术,为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。
参考文献:
[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工,2004(6):1-7.
[2]瞿礼嘉,顾红雅,胡苹等.现代生物技术导论[M].北京:高等教育出版社,1998.
生物技术与能源范文4
1生物技术在环境监测中的应用
1.1生物芯片和生物传感器应用于环境监测
生物芯片、生物传感器是利用固定在载体上的生物大分子与检测对象间的特异性地相互作用的原理做成的检测模块。载体上的生物大分子与检测对象相互作用的过程中发生的物理或化学变化现象转化成生物电信号,检测系统将电子信号放大,可得到与生物转感器或生物芯片相互作用的环境物质的相关信息。这类检测方法灵敏度高、针对性强、检测速率快,目前已有产品成功应用于环境监测领域,诸如生物需氧量生物传感器、微生物毒性生物传感器等。
1.2生物免疫检验
生物免疫检验是利用检验系统的免疫自我识别功能,对环境毒性物质进行抗原或抗体的特异反应而检测环境毒性物质。该方法灵敏度高、针对性强、操作方便、成本低,目前已广泛应用到环境污染物的实时监控领域。
1.3Ames实验
1975年美国加利福尼亚大学Ames教授建立Ames实验。该实验广泛应用于食品、化妆品的致突变性。方法适用于测试样品中的混合污染物,反映的是多种污染物的综合致突变效应,是一种较好的环境潜在突变物的预警手段。
2生物技术在废气治理中的应用
随着现代工业的发展,不可避免的会产生大量有机废气,如不经过处理直接排入大气层中,会产生严重的空气污染,最终危害人们的健康。有机废气的处理方法有物理法、化学法、生物法等,生物法是基于“双膜理论”发展而来的新技术,与传统有机废气处理方法相比,具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点,因此,应用生物处理技术净化有机废气逐步成为应用越来越广泛的有机废气治理新技术。生物法治理废气工艺有很多种,比如生物滤池法、生物滴滤法、生物洗涤法、生物吸附法等。生物法理有机废气包括气液转化阶段、生物吸附吸收阶段和生物降解阶段三个阶段。诸如,美国有公司利用微生物分解有机物的能力处理工业性恶臭气体,取得了满意的除臭效果,且无二次污染产生,德国的科学家利用生物滤池法处理含硫化氢气体,90%以上硫化氢得以去除。有机废气生物处理技术是一项新兴的新方法,不但成本低、能耗少,而且处理效率高。但是,应用生物方法处理有机废气也存在着不足之处。比如,生物法在处理低浓度有机废气时效果良好,处理高浓度有机废气的治理效果欠佳,生物过滤法所用填料的比表面积、孔隙率等直接影响有机废气的处理效果,高比表面积、高孔隙率的填料方面的研究和产品还很少,有待更深入的研究。
3生物技术在污水净化中的应用
3.1生物强化处理法
为了提高常规活性污泥法的效能,通过提高系统微生物浓度或者投加生物强化材料成为生物治理技术发展的一个主要方向。主要强化方法有:(1)高浓度活性污泥法。通过培养颗粒污泥等方法,提高生物系统中污泥浓度,延长龄泥,从而促进对难分解物质的处理,提升污染物降解效能。高浓度活性污泥系统中有效微生物的数量是常规活性污泥法的3~5倍,从而大大降低了污泥负荷,提高系统污染物处理效果。日本有科学家采用该方法处理难分解的聚乙烯醇废水,取得显著效果。(2)化学生物絮凝法。它是20世纪80年代兴起的一种强化生物处理技术。是在常规活性污泥中加入氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铁等混凝剂,形成生物铁或铝絮凝体活性污泥。这种污泥呈颗粒状,沉降性能好,可避免污泥膨胀现象,同时通过周期性排泥,除磷效果好。(3)生物活性炭法,该方法是美国杜邦公司在1972年提出的一种生物强化处理方法,用于处理化工废水,取得了很好的效果。该方法借助活性炭优良的吸附能力以及微生物氧化能力的协同增效作用,提升污染物去除效能。中国的张旭等利用生物活性炭工艺处理石油类污染地下水,发现该技术对石油类污染物的平均去除率为45.4%,同时提升了系统的脱氮效果。
3.2固定化微生物法
固定化微生物技术是20世纪70年展起来的。这种技术通过将微生物固载到一定的填料或载体上,提升系统中有效微生物的数量,同时可富集污泥龄较长的微生物,并且固、液分离效果好,减少占地面积,缩短水力停留时间。实践证明,固定化微生物技术的容积负荷可达常规活性污泥法的3~7倍,同时可取得50%以上的的脱氮效果。敬一兵等利用海藻酸钠与戊二醛进行交联作为微生物固定化载体处理味精废水,系统的COD去除率在70%以上,总氮去除率在60%以上。王增长等人利用聚集交联固定化细胞技术,将筛选的脱色菌固定在活性污泥絮体上,投加到“厌氧-好氧-生物滤池”系统中处理印染废水,发现处理后出水色度极低,可实现废水回用。固定化微生物技术可增加生物系统中的微生物浓度,提高污染物去除效率,是现有污水处理厂扩容、提升处理能力的一个切实可行的方法。
3.3投加特种菌法
投菌法就是筛选出对特定污染物有较强降解功能的微生物,直接或者放大培养后投加到生物系统中,可以使生物反应器中的特定细菌处于最佳状态,以提高特种污染物的处理效率。该方法对于毒性或者难降解废水处理效果好,经济成本低,但对于常规废水经济成本偏高。例如,中科院微生物研究所从上海石化厂分离出能够去除硫氰酸钠的混合菌种处理硫氰酸钠废水,可使得两段生化工艺的硫氰酸钠的去除负荷提高2~4倍,出水水质也得到了显著提升。
3.4序批式活性污泥法
序批式活性污泥法(SBR法)是按照进水、反应、沉淀、排放和闲置五个阶段周期运行,间歇进出水。SBR法将厌氧、好氧、沉淀等设施集成在一个反应器中,通过控制时间程序而完成连续式设施所达到的效果,一般会设计2套以上交替运行。该方法运行灵活,可以随时调整反应阶段,例如把反应段与进水段同时进行,也可以在进水期的同时曝气,各阶段运行时间亦可随时调整。例如,余宗莲等采用SBR工艺处理生物制药废水,在不额外投加氮、磷等营养物质情况下,当进水COD在3500mg/L以下、水力停留时间16h时,出水COD可以稳定在350mg/L以下。更重要的是,在处理过程中可根据水质水量的变化,灵活调整反应阶段,特别适应于水质水量变化较大的工业废水或分散式污水的处理。
3.5废水生物除磷脱氮技术
水体中氮、磷等营养元素过量时会造成藻类的大规模爆发,形成富营养化水体,导致水体功能下降,丧失原有生态功能。研究表明氮、磷等营养物质的过量是造成水体富营养化的关键因子,因此,研究废水中氮、磷的处理技术显得非常必要。生物脱氮技术主要是借助硝化细菌和反硝化细菌通过硝化和反硝化过程实现。朱淑琴等基于间歇式活性污泥法,通过硝化-反硝化过程脱氮,发现在硝化段停留时间7h,氨氮去除率达90%以上,反硝化阶段,以甲醇作为碳源,6h后反硝化率达95%以上。山西汾西矿业集团焦化厂采用A2/O工艺处理焦化废水,发现水解酸化可以改善碳源的生化性,NH+4-N去除率高于60%,COD去除率高于70%,产水可用作熄焦及洗煤补充水加以回用。生物除磷是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷,好氧条件下过量吸收磷来除去污水中磷的方法。目前,应用于工程实践的生物除磷技术有多个系统:Phostrip工艺、Phoredox工艺、Bardenpho系统、A/O系统、UCT工艺、改良氧化沟、SBR工艺等,这些工艺均有一定的除磷功能。
4生物技术在城市固体废弃物处理中的应用
城市规模扩大和经济发展导致生活垃圾快速增长和资源能源需求短缺,已成为世界各国城市发展普遍面临的棘手问题。发达国家从20世纪60-70年代开始重视对城市生活垃圾污染防治的研究,逐步形成了填埋、堆肥、焚烧和热解相结合的综合处理模式,80-90年代开始,德国、日本、美国、英国、新加坡等国家逐步引入“避免和减少垃圾产生”的减量化观念,从垃圾处理处置的末端治理向源头减量与循环利用方向转变。进入21世纪,随着科学技术的进步和人类环境意识的加强,过去的垃圾成了城市矿产资源,各国开始探寻城市发展中资源能源化解决方案。城市城市固体废弃物中有机物占40%以上,是宝贵的可利用资源。如通过生物技术将其转化为能源或者有机肥料,可以实现城市生活垃圾的资源化利用。因此,基于生物技术处理城市固体废弃物,从而获得能源或者优质有机肥是城市固体废弃物无害化、减量化、资源化的有效途径。由于我国城市固体废弃物资源能源化处理起步较晚,国外的一些成熟处理技术不能在国内直接应用,加上资金、技术等方面的短缺,需要加大在生活垃圾资源能源化方面的科研投入力度,同时跳出仅仅回收能源的思想束缚,寻求适合我国国情的其它功能化应用(如作为吸附材料或工农业原料)将更有意义。
二生物技术在其他领域中的应用
生物技术除了可应用在废水处理、废气净化、固体废弃物的处置以及环境污染的快速监测等领域,还可以应用在污泥处理与处置、农业环境保护以及场地修复等领域。由于农药、化肥等的大量使用已引起土壤、地下水、水系和海洋的严重污染,世界各个国家都积极制定了各类环境修复计划,其中生物修复技术得到了很高的重视。例如,欧洲的德国、丹麦、荷兰等国家非常重视生物修复技术,他们利用微生物分解有毒有害物质,把生物修复技术作为治理大面积区域污染的一种有价值的方法。美国也在积极推进生物修复技术的研究和应用,美国能源部组建了“生物修复行动委员会”来推进生物修复技术的研究和工程实施。
三展望
生物技术与能源范文5
生物农业产业是建立在生命科学和生物技术基础上的新兴产业,是关系我国经济社会发展的战略性产业。它以生物技术为核心,将现代农业生物技术研究成果产品化、规模化和产业化。当前,生物农业产业主要包括农业生物育种、绿色农业生物制品、农业动物疫苗与药品、农业生物能源、农业生物制造和农业生物环保等。加速发展我国生物农业产业,既是农业和农村经济发展新的增长点,也是加快推进社会主义新农村建设的有效手段。
我国是农业大国,生物农业产业化是提高农业综合生产能力、促进农民增收的重要途径。依靠现代生物技术,推动种植业和养殖业的变革,实现农产品优质、高产、抗逆等目标;生物良种、生物肥料、生物农药、生物饲料和可降解地膜等的应用,将大幅减少化学农药、化学废料对农田、环境的污染,推进农业可持续发展:动植物生物反应器将以动植物作为化学工厂,生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、能源替代物、功能性食品等,促使农业向工业化转变。
当前,我国面临发展生物农业的有利时机。全球现代生物产业发展正处于成长期,为我国现代生物产业在局部领域实现跨越式发展提供了时间和空间。国际合作将是生命科学研究、生物技术创新和生物产业发展的基本趋势,有利于我国发挥生物资源优势和市场优势。利用全球化机遇,广泛参与国际交流与分工合作,有利于加速我国生物产业发展。与此同时,我国对生物能源和生物环境产业发展的市场需求巨大,从需求拉动产业发展的角度来说,未来生物产业发展的潜力巨大。
“十二五”期间,我国将围绕现代农业发展主题和做大做强生物产业的总体目标,加快建立促进生物农业产业发展的技术创新体系、产业组织体系、服务保障体系和政策法规体系,促进区域化布局、规模化聚集和产业化发展。
加快建设生物农业技术创新体系。新建和改扩建一批农业生物技术的重点实验室和工程技术中心,快速提升农业生物技术原始创新能力;扶持一批生物农业企业建立技术创新中心和产业服务中心,提高生物农业的技术转移与集成能力;建立产学研紧密结合的有效机制,形成生物农业技术创新体系。 优化完善生物农业产业组织体系。在产业基础好、技术条件成熟、产业关联度高的产业领域,通过市场带动、优化布局、联合协作、产业示范等组织方式,加快产业规模化聚集,形成强势生物产业基地;在有一定技术基础、产业成长潜力大的新兴产业领域,通过政策引导、择优扶持、强化技术、优化链条等组织形式,加快提升产业技术水平,形成新兴生物产业集群。
形成生物农业产业服务保障体系。加快建立农业生物多样性保护、生物安全预警与环境影响评价等公共服务体系,建立生物产业生产工艺、产品质量、检验检测和评价等技术标准体系,建设与国际接轨的生物产业(产品)认证认可体系,培育第三方中介性质的生物产业服务企业。
建立健全生物农业产业政策法规体系。完善生物安全法规,加强国家生物产业安全管理体系。建立健全生物物种资源对外输出、出入境审批与查验制度。制定产业发展专题规划,明确产业布局和产业重点,建立生物产业产品的技术标准。加快制定鼓励与限制、奖励与惩罚相得益彰、严肃高效的产业发展监管制度。
生物技术与能源范文6
关键词:农业发展 探析
一、生物技术给农业发展带来机遇
广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题
从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。