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第一篇：科學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護中的運用

科學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護中的運用

環(huán)境污染是人類社會在21世紀必將面臨的重大難題之一，空氣、水體和土地資源的污染越來越嚴重，不但影響了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，甚至已威脅到人類的健康、智力乃至生存，因此全球各國近幾年都在尋找新的途徑和方法，以治理和解決環(huán)境污染問題。

一、科技的發(fā)展與環(huán)境污染

科技的發(fā)展充分證明科學(xué)技術(shù)，尤其是近年來新興的生物技術(shù)是環(huán)境保護的有效手段，這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程，從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點，加之其技術(shù)開發(fā)所預(yù)示的廣闊的市場前景，受到了各國政府、科技工作者和企業(yè)家的高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了無限的希望。

二、應(yīng)用生物技術(shù)治理環(huán)境污染的重要成果

自本世紀70年代以來，發(fā)達國家就十分重視生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，并開展了大規(guī)模的科研活動。目前已開發(fā)了一系列的環(huán)境生物技術(shù)及其產(chǎn)品，并在世界上廣泛應(yīng)用于污水處理、大氣凈化及污染環(huán)境介質(zhì)治理等諸多方面。例如，美國構(gòu)建的超級細菌可快速降解土壤和水體中的石油組分，該技術(shù)已獲得專利，并在海灣戰(zhàn)爭中得到了應(yīng)用。至今，英、法、德、荷等國已取得大量實用性的環(huán)境生物技術(shù)研究成果，部分已經(jīng)商品化。如英國ICI公司的生物可降解塑料等環(huán)境友善產(chǎn)品，在世界上具有廣泛影響。以下重點介紹幾項經(jīng)多年開發(fā)，已接近產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境生物技術(shù)：

1.高硫煤微生物脫硫技術(shù)

高硫煤微生物脫硫技術(shù)煤炭是世界能源的重要組成部分，我國是世界上最大的產(chǎn)煤國和煤消耗國，可燃硫經(jīng)燃燒生成SO2隨煙氣排入大氣，導(dǎo)致了嚴重的環(huán)境污染，造成的經(jīng)濟損失每年達數(shù)百億元。《中國21世紀議程》中指出：“發(fā)展少污染的潔凈煤技術(shù)是中國政府履行國際公約、承擔(dān)相應(yīng)國際義務(wù)的重要方面，也是促進中國以煤為主的能源系統(tǒng)向環(huán)境無害的可持續(xù)發(fā)展的模式轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略組成部分。”可見潔凈煤是中國能源的未來。我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟還比較落后，如何采取可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，開發(fā)廉價的、操作簡便的煤脫硫技術(shù)，將具有深遠的經(jīng)濟和環(huán)境保護意義。在眾多的煤潔凈、脫硫技術(shù)中，煤的燃前脫硫技術(shù)，其脫硫成本僅相當(dāng)于洗滌煙氣脫硫的1/10，同時燃前脫硫便于大規(guī)模、全面地控制燃煤的二氧化硫、粉塵排放，因而受到各國的高度重視。與現(xiàn)有的物理、化學(xué)法相比，微生物潔凈技術(shù)具有投資低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生新的污染，并可和現(xiàn)有的物理洗煤過程相結(jié)合，脫除其中的灰分，而煤基本無損失，且可提高煤的燃值，因而受到許多國家政府和企業(yè)的極大關(guān)注，競相開發(fā)這一技術(shù)。

2.造紙工業(yè)中的生物制漿和生物漂白技術(shù)

造紙工業(yè)中的生物制漿和生物漂白技術(shù)造紙工業(yè)中的生物制漿和生物漂白技術(shù)是世界上六大污染工業(yè)之一。我國造紙行業(yè)年排放廢水量達40億噸，占全國工業(yè)廢水排放量的1/6。在用植物材料進行化學(xué)制漿與化學(xué)漂白過程中，含有大量木質(zhì)素、半纖維素和有害物質(zhì)的廢液被傾倒入江河湖泊中，造成嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。多年來，人們不懈地努力，試圖開發(fā)出無污染和高效率的制漿造紙新工藝，以減少污染，保護環(huán)境。造紙工業(yè)中的制漿和漂白工序是污染物產(chǎn)生的主要工序。與化學(xué)法相比，雖然機械法制漿可以大大提高紙漿得率，從而節(jié)省大量林木資源。但是，磨木漿的能量消耗很大，而且成品紙的強度等質(zhì)量性能不如硫酸鹽漿，因而限制了這項技術(shù)的發(fā)展。生物技術(shù)可以幫助解決這些問題，其中最具吸引力和挑戰(zhàn)性的是生物制漿與生物漂白。目前人們正在努力加快新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，并力圖將新技術(shù)的應(yīng)用范圍擴大到亞硫酸鹽漿、硫酸鹽漿，乃至非木材漿中去，這將使造紙工業(yè)擺脫污染，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。石油污染土壤的生物修復(fù)

3.石油污染土壤的生物修復(fù)

人類的生產(chǎn)活動，當(dāng)代工業(yè)的迅速發(fā)展，大量的人造化學(xué)物質(zhì)排放入環(huán)境中，對資源和環(huán)境構(gòu)成越來越嚴重的破壞?；剂系拈_采和使用，工業(yè)三廢的排放，給我們賴以生存的環(huán)境造成難以估量的污染。生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù)，其主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達到清除環(huán)境污染的目的。在該技術(shù)的萌芽階段，主要應(yīng)用于環(huán)境中石油烴污染的治理，并取得成功。實踐結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的，此后該技術(shù)被不斷擴大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。歐洲各國如德國、丹麥、荷蘭對生物修復(fù)技術(shù)非常重視，全歐洲從事該項技術(shù)的研究機構(gòu)和商業(yè)公司大約有近百個，他們的研究證明，利用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的方法。生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是JonE.Llidstrom等人在1990年夏到1991年應(yīng)用投加營養(yǎng)和高效降解菌對阿拉斯加王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進行的處理，取得非常明顯的效果，使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。

三、環(huán)境生物技術(shù)的展望

環(huán)境生物技術(shù)的重要性已為眾多的國家普遍接受，在發(fā)達國家，已成為優(yōu)先發(fā)展及應(yīng)用的環(huán)境保護新技術(shù)。例如，由美國生物工業(yè)組織和白宮國家科學(xué)技術(shù)委員會組織的可持續(xù)環(huán)境中的生物技術(shù)大會上提出了基因工程微生物、優(yōu)選微生物菌株和生物傳感技術(shù)中可利用菌株等三大最新發(fā)展技術(shù)領(lǐng)域。這些技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展不單純局限于工業(yè)末端處理和被污染系統(tǒng)的恢復(fù)，在污染防治或清潔生產(chǎn)方面具有同樣重要的意義。

隨著環(huán)境生物技術(shù)的進展和市場開拓，其應(yīng)用已從單個的環(huán)境目標治理，發(fā)展為廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護的各個方面。徹底解決嚴重污染我國水環(huán)境的造紙黑液問題，使許多污染行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)真正進入無污染的清潔生產(chǎn)的軌道。

目前，我國的環(huán)境生物技術(shù)處于剛剛起步階段。該技術(shù)的進一步開發(fā)需要得到社會、同行及主管部門的廣泛支持，大力開展以污染控制生物技術(shù)為主體的環(huán)境生物技術(shù)的研究，將大力推進生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用，并將通過生物高技術(shù)的發(fā)展帶動整個環(huán)?？萍嫉陌l(fā)展，解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環(huán)境保護問題。我們應(yīng)該充分認識到環(huán)境生物技術(shù)開發(fā)對我國環(huán)境保護和社會、經(jīng)濟發(fā)展的重大意義。人類賴以生存的地球只有一個，我們切不可為了眼前的一點利益而對我們的環(huán)境采取掠奪式的開發(fā)。我堅信，人類最終會通過自己的科技成果解決環(huán)境問題，走上可持續(xù)發(fā)展的健康道路。