生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)分析

1、世界生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)分析全球生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)之一：直接市場(chǎng)規(guī)模不大，發(fā)展預(yù)期相當(dāng)樂觀生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用體現(xiàn)在兩方面，一個(gè)是在工業(yè)生產(chǎn)過程中的清潔生產(chǎn)，一是生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)。前者，主要體現(xiàn)在采用生物酶催化生產(chǎn)過程方面。目前已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用的生物酶產(chǎn)品涵蓋糖酶、蛋白酶、脂肪酶/酯酶、多肽酶、裂解酶、轉(zhuǎn)移酶等種類，其中糖酶有15種，脂肪酶11種，蛋白酶4種。生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)目前規(guī)模不大，環(huán)保生物技術(shù)企業(yè)的營業(yè)額僅占整體生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的2.2%.雖然企業(yè)數(shù)量、規(guī)模、資金、人員、產(chǎn)品都遠(yuǎn)不如制藥產(chǎn)業(yè)，但是目前環(huán)保生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投入各領(lǐng)域研發(fā)的比例相當(dāng)積極。以2002年為例，產(chǎn)業(yè)界投

2、入研發(fā)的經(jīng)費(fèi)占營業(yè)額的21%,研發(fā)方向上，45%的為基因探針和dna-標(biāo)記技術(shù)在環(huán)保方面的應(yīng)用開發(fā)，40%的為生物恢復(fù)和生物過濾、生物材料、萃取和發(fā)酵等傳統(tǒng)生化制程和微生物、病毒學(xué)/微生物生態(tài)。業(yè)者應(yīng)用生物技術(shù)工具（遺傳因子、proteomics、gene shuffling）到傳統(tǒng)制造業(yè)和合成制程和給料中，以研發(fā)出新的或是改良生產(chǎn)方法以制造工業(yè)原料、中間體和消費(fèi)物品為主。2002年在生物恢復(fù)和生物過濾的產(chǎn)品和生產(chǎn)過程最多，其次為發(fā)酵，生物加工，生物轉(zhuǎn)換等傳統(tǒng)生化生產(chǎn)過程。全球現(xiàn)在進(jìn)行受嚴(yán)重污染的土壤進(jìn)行恢復(fù)時(shí)都是使用微生物/酵素來清理，應(yīng)用生物技術(shù)生產(chǎn)出可以分解各種污染介質(zhì)的微生物/酵素的前

3、瞻性研究正在全球興起。未來幾年內(nèi)具生態(tài)效益（eco-efficiency）的酵素是未來市場(chǎng)最迫切需求，誰能最先推出誰就是市場(chǎng)贏家。在可持續(xù)發(fā)展成為主題的21世紀(jì)，環(huán)保生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在各國受到了空前的重視。全球生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)之二：美國的全球主導(dǎo)地位已經(jīng)確立根據(jù)“環(huán)境企業(yè)期刊”對(duì)全球環(huán)保市場(chǎng)的分析與預(yù)測(cè)，從2000年到2005年間全球環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將成長18.56%,預(yù)估到2006年時(shí)將達(dá)到美金7155億元的規(guī)模。全球環(huán)保市場(chǎng)以美國（37.4%）、歐洲（31.6%）及日本（17.7%）市場(chǎng)最具規(guī)模。生物技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，并對(duì)環(huán)境優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。美國的生物技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)起步

4、較早，也比較發(fā)達(dá)，在美國，生物技術(shù)環(huán)保公司是指那些使用生物活體組織進(jìn)行廢棄物處理和污染防治（即環(huán)境的生物恢復(fù)）和使用生物活體組織進(jìn)行能源或是礦物的回收/萃?。醋匀毁Y源的生物回收）的公司。根據(jù)“環(huán)境企業(yè)期刊”對(duì)全球環(huán)保市場(chǎng)的分析與預(yù)測(cè)，從2000年到2005年間全球環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將成長18.56，預(yù)估到2006年時(shí)將達(dá)到美金7155億元的規(guī)模。全球環(huán)保市場(chǎng)以美國(37.4%)、歐洲(31.6%)及日本(17.7%)市場(chǎng)最具規(guī)模。生物技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，并對(duì)環(huán)境優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。美國的生物技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)起步較早，也比較發(fā)達(dá)，在美國，生物技術(shù)環(huán)保公司是指那些使用生物活體組織進(jìn)

5、行廢棄物處理和污染防治（即環(huán)境的生物恢復(fù)）和使用生物活體組織進(jìn)行能源或是礦物的回收/萃取（即自然資源的生物回收）的公司。 根據(jù)美國商務(wù)部2004年發(fā)表的“美國產(chǎn)業(yè)界使用生物技術(shù)調(diào)查”報(bào)告，美國環(huán)保生物技術(shù)企業(yè)的70%以上成立于1985年，2001-2003年沒有新公司成立，大部份企業(yè)位于加州、科羅拉多州和俄克拉荷馬州。美國生物技術(shù)環(huán)保公司的平均員工人數(shù)為149人、平均銷售額為3054萬美元、平均營業(yè)收入為美金287.6萬美元，平均r&d投入為1153.2萬美元，占銷售收入的比重為36.7%，非常高。 環(huán)保生物技術(shù)概述環(huán)保生物技術(shù)發(fā)展存在的問題及建議一、需要加強(qiáng)高效處理廢水的工業(yè)應(yīng)用研究二、需要

6、改善垃圾填埋場(chǎng)的周邊環(huán)境三、需要最大限度降低白色污染四、需要提高空氣污染五、需要確定農(nóng)藥生物的主導(dǎo)地位環(huán)保生物技術(shù)的特點(diǎn)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(diǎn)。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入，人們已越來越意識(shí)到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。 目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù)，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)和污

7、染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面，發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí)，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氮?dú)狻＠蒙锓椒ㄌ幚砦廴疚锿ǔＤ芤徊降轿?，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用，大大強(qiáng)化了上述環(huán)境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。 由于大部分有機(jī)污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物)，其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等

8、有用物質(zhì)，因此，生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應(yīng)過程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。另外，酶對(duì)底物有高度的特異性，因此，生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高，副產(chǎn)物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應(yīng)條件大大簡化，因而投資省、費(fèi)用少、消耗低，而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便，同時(shí)，在多數(shù)情況下，它還可和其他技術(shù)結(jié)合使用。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平，有利于實(shí)現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。另外，生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用

9、。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等，有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。因此，利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì)，即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。 環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理，如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù)，成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。由于大部

10、分有機(jī)污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物)，其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì)，因此，生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應(yīng)過程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。另外，酶對(duì)底物有高度的特異性，因此，生物轉(zhuǎn)化技術(shù)(bioconversion)的效率高，副產(chǎn)物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應(yīng)條件大大簡化，因而投資省、費(fèi)用少、消耗低，而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便，同時(shí)，在多數(shù)情況下，它還可和其他技術(shù)結(jié)合使用。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平，有利于實(shí)現(xiàn)工

11、藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。據(jù)美國環(huán)保局估算，美國現(xiàn)有的化學(xué)工業(yè)若有5%為生物過程取代，污染防治費(fèi)用可降低約1億美元。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外，還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場(chǎng)所，從而大大節(jié)約生物處理的費(fèi)用。另外，生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等，有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。因此，利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì)，

12、即用生物修復(fù)(bioremediation)技術(shù)凈化環(huán)境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。 環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理，如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù)，成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。自本世紀(jì)70年代以來，發(fā)達(dá)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(dòng)。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charabarty構(gòu)建的超級(jí)細(xì)菌

13、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(shí)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(environmentallyfriendlyproducts)，在世界上具有廣泛影響。荷蘭在環(huán)境生物技術(shù)的研究及應(yīng)用中在歐洲居領(lǐng)先地位，自1982年以來，已利用環(huán)境生物技術(shù)治理并恢復(fù)了6000多處污染地，一批公司，如gistbrocedes公司已迅速發(fā)展起來。 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(dá)國家，已成為優(yōu)先發(fā)展及應(yīng)用的環(huán)境保護(hù)新技術(shù)。例如，1996年6月在美國召開的，9

14、6環(huán)境生物技術(shù)大會(huì)上，生物恢復(fù)、工業(yè)水處理、空氣處理和污染防治專題討論均有相關(guān)政府和工業(yè)部門代表參加。1994年4月由美國生物工業(yè)組織(bio)和白宮國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織的可持續(xù)環(huán)境中的生物技術(shù)大會(huì)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。例如，利用新型酶法生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)生物可降解原料、產(chǎn)品全生命周期分析等。1995年12月美國國家科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)發(fā)表了由其基礎(chǔ)科學(xué)委員會(huì)生物技術(shù)分委員會(huì)(biotechnologysubcommi

15、ttee)完成的21世紀(jì)的生物技術(shù)：新的方向(biotechnologyforthe21stcentury:newhorizons)的藍(lán)皮報(bào)告，指出了生物技術(shù)在經(jīng)歷了第一次浪潮(醫(yī)藥和健康)后，迎來了第二次浪潮，這包括：1.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)；2.環(huán)境生物技術(shù)(主要是生物降解)；3.生物制造工藝/生物處理工藝，包括能源研究；4.海洋生物技術(shù)研究。其中的兩大方面(2和3)均直接和環(huán)境保護(hù)有關(guān)。 目前國際上許多環(huán)境生物技術(shù)成果已進(jìn)入商品化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。生物技術(shù)是水污染控制中最成熟也是最富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)，在國外的環(huán)保產(chǎn)業(yè)中一直是市場(chǎng)占有量最大的，并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新污染治理的需要新技術(shù)工藝設(shè)備不斷出現(xiàn)并產(chǎn)

16、業(yè)化，美國在此領(lǐng)域內(nèi)的年市場(chǎng)額達(dá)數(shù)百億美元。數(shù)十項(xiàng)環(huán)境生物技術(shù)產(chǎn)品已獲得有關(guān)國家政府部門的許可，進(jìn)行野外應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，去除土壤和水體中的重金屬和有毒有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。以美國為例，成立了相當(dāng)數(shù)量的環(huán)境生物技術(shù)專業(yè)公司，部分產(chǎn)品已占領(lǐng)了國際市場(chǎng)，如alenmurraycorp的clear-flo系列微生物菌劑和日本的em菌等可用于污染處理、污染水體恢復(fù)及空氣凈化等。envirogen公司最近宣布已利用基因工程技術(shù)開發(fā)出一系列超級(jí)微生物菌劑，可用于污染水體、土壤、 基質(zhì)及空氣的恢復(fù)及凈化。 當(dāng)前，環(huán)境生物技術(shù)在國際上已進(jìn)入蓬勃發(fā)展的軌道。隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視和越來越嚴(yán)厲的環(huán)境法，市場(chǎng)對(duì)環(huán)境生物

17、技術(shù)的需求越來越廣泛。例如，美國的清潔空氣法(clean air act)實(shí)施后將形成高達(dá)幾百億美元的燃煤脫硫市場(chǎng)，其中預(yù)計(jì)微生物脫硫?qū)⑦_(dá)250億美元，而越來越低的燃油硫分標(biāo)準(zhǔn)也促進(jìn)了石油微生物脫硫技術(shù)的發(fā)展，美國的biosystemco.正開展的產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)將大大推進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展。利用微生物制氫氣和乙醇等可再生性清潔燃料，為徹底解決困擾人類的大氣化石燃料污染，展示了光明的前景。多年來，由于全球范圍內(nèi)濫用化學(xué)品，特別是殺蟲劑造成了大規(guī)模的水體、土壤污染，對(duì)其治理和恢復(fù)也將成為一個(gè)巨大的市場(chǎng)，非常保守的估計(jì)，在未來10年內(nèi)全球市場(chǎng)達(dá)115億美元?？傊?，環(huán)境生物技術(shù)，尤其是環(huán)境污染控制生物技術(shù)將具有

18、廣闊的市場(chǎng)前景。 隨著環(huán)境生物技術(shù)的進(jìn)展和市場(chǎng)開拓，其應(yīng)用已從單個(gè)的環(huán)境目標(biāo)治理，發(fā)展為廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面。環(huán)境生物技術(shù)已不單純是一種污染治理技術(shù)，而已開始影響到包括其他行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)各工業(yè)部門逐步以生物過程替代傳統(tǒng)的化工過程，如利用生物酶制劑在造紙行業(yè)中，進(jìn)行生物漂白，減少甚至徹底替代化學(xué)漂白，并最終在造紙工業(yè)中實(shí)現(xiàn)完全的生物制漿和生物漂白，徹底解決嚴(yán)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(jìn)入無污染的清潔生產(chǎn)的軌道?，F(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用（一）污水的生物凈化。污水中的有毒物質(zhì)包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等

19、。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一，固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細(xì)胞是一個(gè)天然的固定化酶反應(yīng)器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定，即可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運(yùn)用固定化酶和固定化細(xì)胞可以高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無機(jī)金屬毒物等，此方面國內(nèi)外成功的例子很多。近幾年我國在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)降解合成洗滌

20、劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(las)方面取得較大進(jìn)展，對(duì)于含100mg/l廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細(xì)胞降解含酚的廢水也已實(shí)際應(yīng)用于廢水處理。 （二）污染土壤的生物修復(fù)。重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以

21、改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這將有助于土壤的固定，遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用，防止水土流失。 （三）白色污染的消除。廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解，估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢(shì)微生物、構(gòu)建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如：根瘤菌)中，使兩者同時(shí)發(fā)揮各自的作用，將塑料和農(nóng)膜迅速降解。 （四）化學(xué)農(nóng)藥污染的消除。利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。能降解農(nóng)藥的微生物，有的是通過礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物co 和h o，這種降解途徑徹底，一般不會(huì)帶來副作用；有的是通過共代謝作用，將農(nóng)藥

22、轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物，從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥，這種途徑的降解結(jié)果比較復(fù)雜，有正面效應(yīng)也有負(fù)面效應(yīng)。為了避免負(fù)面效應(yīng)，就需要用基因工程的方法對(duì)已知有降解農(nóng)藥作用的微生物進(jìn)行改造，改變其生化反應(yīng)途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學(xué)農(nóng)藥的污染，最好全面推廣生物農(nóng)藥。 所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)總稱，它們多是生物體的代謝產(chǎn)物，主要包括微生物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素制劑和微生物除草劑等。微生物殺蟲劑，主要包括病毒殺蟲劑、細(xì)菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用?，F(xiàn)在人們正在利用重組dna技術(shù)克服其缺點(diǎn)來提高殺蟲效果，

23、例如目前病毒殺蟲劑的一個(gè)研究熱點(diǎn)是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強(qiáng)桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達(dá)出相關(guān)激素,以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達(dá)到殺死害蟲的目的。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用1、 應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)、pcr技術(shù)、電子顯微技術(shù)、基因差異顯示技術(shù)、生物傳感器、基因探針、生物芯片等現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，是近年來國內(nèi)外科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)，研究報(bào)道也日益增多。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90

24、年代的一項(xiàng)新技術(shù)。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥以及多氯聯(lián)苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯(lián)免疫分析方法，其中用于現(xiàn)場(chǎng)快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。此技術(shù)具有快速靈敏，費(fèi)用低，特異性強(qiáng)和適于現(xiàn)場(chǎng)大量樣品分析等優(yōu)點(diǎn)。 我國在環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方面也取得了一些新進(jìn)展。一是廣泛開展了生物監(jiān)測(cè)方法的研究；二是各種生物綜合監(jiān)測(cè)指標(biāo)的研究；三是利用生物監(jiān)測(cè)手段和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。我國華東師大吳自榮等同志利用冷凍干燥的發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度隨水質(zhì)污染程度而變化的特點(diǎn)，研究提出了上海蘇州河水質(zhì)發(fā)光細(xì)菌測(cè)試和評(píng)價(jià)方法。 2、廢水生物處理技術(shù)我國的水污染十分嚴(yán)重，高濃度有機(jī)物廢水的處理是我國水污染治理

25、的重點(diǎn)難題。污水中有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。應(yīng)用遺傳工程技術(shù)構(gòu)建符合人們需要的微生物高效菌以及具有降解多種污染物功能的超級(jí)菌，可以提高對(duì)污染物的降解能力、加快降解速度，以增強(qiáng)凈化污水的效力。如微生物高效菌能夠?qū)⑶杌?氰化鉀、氰氫酸、氰化亞銅等)分解成二氧化碳和氨；利用專門分解硫化物的微生物可以從廢水中回收硫磺；利用能夠降解石油烴的超級(jí)菌以清除油對(duì)水質(zhì)的污染等。還可以將大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥，用來

26、分解和吸附廢水中的有毒物質(zhì)，污水凈化后沉積的污泥中存在豐富的氮、磷、鉀等元素，是很好的有機(jī)肥料。 3、大氣污染的生物處理隨著現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量有毒、有害氣體被排出，嚴(yán)重污染環(huán)境。微生物對(duì)污染物能較快地適應(yīng)，并可使廢物、廢氣得到降解和轉(zhuǎn)化。同傳統(tǒng)空氣污染控制技術(shù)如活性炭吸附、濕法洗滌和燃燒等相比，微生物法以其處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，逐漸應(yīng)用于空氣污染控制中。 近年來，采用把煤的物理選煤技術(shù)之一的浮選法和微生物處理相結(jié)合的方法而把煤和黃鐵礦分開，進(jìn)而達(dá)到脫硫。美國利用cbl菌株可脫去18一47的有機(jī)硫。捷克斯洛伐克1991年在其北部三個(gè)露天煤礦用氧化亞鐵硫桿菌脫褐煤中硫

27、，平均能脫去無機(jī)硫7850有機(jī)硫234。德國和荷蘭用生物膜過濾器處理含硫化氫廢氣，其控制效率達(dá)90以上。新西蘭、英國、日本和美國也有在工業(yè)上規(guī)模應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。 4、 固體廢物的生物降解在眾多的處理方法中(如堆肥、焚燒、熱處理等)，生物處理具有成本低、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、易管理等優(yōu)點(diǎn)。城市垃圾的“生物反應(yīng)堆”理論就是其中的一種，它與傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋相反，允許適量的水分進(jìn)入填埋場(chǎng)，增加濕度，為微生物的生長和繁殖提供有利的條件，從而加速固體廢物的降解和穩(wěn)定。 (1)好氧生物處理好氧生物處理是利用好氧微生物在有氧條件下的代謝作用，將廢物中復(fù)雜的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，其重要條件是保證充足的氧氣供應(yīng)、穩(wěn)

28、定的溫度和水。實(shí)際工程中就是在填埋場(chǎng)中注人空氣或氧氣，使微生物處于好氧代謝狀態(tài)。 (2)厭氧生物處理厭氧生物處理是利用在無氧條件下生長的厭氧或兼性微生物的代謝作用處理廢物，其主要降解產(chǎn)物是甲烷和二氧化碳等，一般需要保證溫度、無氧或低溶解氧濃度。 (3)準(zhǔn)好氧處理準(zhǔn)好氧填埋場(chǎng)的主要設(shè)計(jì)與運(yùn)行思想是使?jié)B濾液集水溝水位低于滲濾液集水干管管底高程，使大氣可以通過集水干管上部空間和排氣通道，使填埋場(chǎng)具有某種好氧條件。準(zhǔn)好氧處理靠垃圾分解產(chǎn)生的發(fā)酵熱造成內(nèi)外溫差，使空氣流自然通過填埋體，促進(jìn)垃圾的分解和穩(wěn)定。準(zhǔn)好氧填埋有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，它不需要強(qiáng)制通風(fēng)，節(jié)省能量；第二，滲濾液產(chǎn)生后被迅速收集，減少了對(duì)地下

29、水的污染；第三，相對(duì)于厭氧處理，垃圾穩(wěn)定得更快，危險(xiǎn)氣體，如ch4，h2s等的產(chǎn)量降低。 (4)混合生物處理 混合生物處理是既有好氧又有厭氧的生物處理方法，是在填埋下一層垃圾之前好氧處理30一60d，其目的是讓垃圾盡快經(jīng)過產(chǎn)酸階段為進(jìn)入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷階段做準(zhǔn)備。這種方法主要的優(yōu)點(diǎn)在于把厭氧的操作簡單和好氧的高效率有機(jī)地結(jié)合起來了，增加了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)酸、對(duì)空氣具危害性的污染物的降解，其主要特點(diǎn)是降解速度快。 5、 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)，主要是利用生物獨(dú)特的分解有機(jī)物質(zhì)的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達(dá)到清除污染的目的。生物修復(fù)主要包括植物修復(fù)和

30、微生物修復(fù)。近20年來，人們認(rèn)識(shí)到植物吸收可以作為各種污染物的生存介質(zhì)包括土壤等的凈化技術(shù)開發(fā)。目前已經(jīng)有利用沙漠植物修復(fù)科威特石油污染的土壤的研究工作。而微生物的修復(fù)工作更是顯得多種多樣，可以被廣泛的用來去除土壤等介質(zhì)中的石油污染、有機(jī)氯化物污染、聚合物污染和重金屬污染等多種污染物，并且具有典型的處理速度快、經(jīng)濟(jì)、無二級(jí)污染的特點(diǎn)。 .6、環(huán)境生物技術(shù)在預(yù)防污染上的應(yīng)用(1)利用分子遺傳技術(shù)篩選特定菌種將產(chǎn)品生產(chǎn)過程的廢棄物直接轉(zhuǎn)化為能源或副產(chǎn)品，如微生物化肥；利用dna重組及蛋白質(zhì)工程技術(shù)快速生成特定的酶，應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少化學(xué)無機(jī)品用量，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。 (2)利用分子微生物族

31、群、基因技術(shù)、dna修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物農(nóng)藥、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物產(chǎn)品將會(huì)大量應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，逐步取代對(duì)環(huán)境存在污染或者污染威脅的環(huán)境物質(zhì)的使用(如化學(xué)制成品的農(nóng)藥、化肥等)。秸桿發(fā)電簡介：1.1秸桿發(fā)電的基本概況 秸稈是一種很好的清潔可再生能源，每兩噸秸稈的熱值就相當(dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而且其平均含硫量只有3.8，而煤的平均含硫量約達(dá)1。在生物質(zhì)的再生利用過程中，排放的co2與生物質(zhì)再生時(shí)吸收的co2達(dá)到碳平衡，具有co2零排放的作用，市場(chǎng)前景非常廣闊。 秸稈發(fā)電是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一。隨著可再生能源法和可再生能源發(fā)電價(jià)

32、格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法等的出臺(tái)，秸稈發(fā)電備受關(guān)注，目前秸稈發(fā)電呈快速增長趨勢(shì)。各級(jí)政府在招商引資中也都把秸稈發(fā)電作為一個(gè)重頭戲，秸稈發(fā)電概念在資本市場(chǎng)也開始活躍。秸稈發(fā)電利國利民，受到越來越多的人關(guān)注。 1.2秸桿發(fā)電的意義 我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭所占的比重近70%，造成了嚴(yán)重的大氣污染。秸稈發(fā)電基本不增加溫室氣體，所燃燒的是植物當(dāng)年或前一年轉(zhuǎn)化的空氣中的碳，而不像煤炭、天然氣、石油那樣，是幾億年前的碳。運(yùn)營2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，與同功率火電機(jī)組相比，每年可減少二氧化碳排放約10萬噸?；痣姀S大量排放二氧化硫，造成酸雨和酸沉降。而秸稈含硫量為煤炭的10%左右，“此硫非彼硫”，這樣生

33、物發(fā)電還可大大減少二氧化硫等污染氣體的排放。另外，傳統(tǒng)火電廠燃煤后大約有30%的廢渣產(chǎn)生；而生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)灰率僅為2%左右，灰粉中富含鉀等礦物質(zhì)元素，適當(dāng)加工可制成高效肥料。因此，秸稈發(fā)電的原料是空氣里來空氣里去，剩余的再回到土里，基本不形成污染。 我國生物質(zhì)能資源非常豐富，農(nóng)作物秸稈資源量超過7.2億t，其中6.04億t可作能源使用。國家通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，嫁接商品化、集約化、規(guī)?；墓芾斫?jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國國情，在農(nóng)村推廣實(shí)施秸稈發(fā)電技術(shù)，在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應(yīng)緊張等方面都具有特別重要的意義。秸桿發(fā)電不但減少了秸稈焚燒對(duì)環(huán)境造成的危害、減少了溫室氣體和有害氣體排放，而且

34、對(duì)帶動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)無疑將起到重要的促進(jìn)作用。 二秸桿發(fā)電的工藝流程： 1生物質(zhì)能秸稈發(fā)電的工藝流程 農(nóng)作物秸稈在很久以前就開始作為燃料，直至1973年第一次石油危機(jī)時(shí)丹麥開始研究利用秸稈作為發(fā)電燃料。在這個(gè)領(lǐng)域丹麥bwe公司是世界領(lǐng)先者，第一家秸稈燃燒發(fā)電廠于1998年投入運(yùn)行(haslev，5mw)。此后，bwe公司在西歐設(shè)計(jì)并建造了大量的生物發(fā)電廠，其中最大的發(fā)電廠是英國的elyan發(fā)電廠，裝機(jī)容量為38mw。 1.1秸稈的處理、輸送和燃燒 發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的秸稈倉庫。每個(gè)倉庫都有大門，運(yùn)輸貨車可從大門駛?cè)?，然后停在地磅上稱重，秸稈同時(shí)要測(cè)試含水量。任何一包秸稈的含水量超過25，則為不合

35、格。在歐洲的發(fā)電廠中，這項(xiàng)測(cè)試由安裝在自動(dòng)起重機(jī)上的紅外傳感器來實(shí)現(xiàn)。在國內(nèi)，可以手動(dòng)將探測(cè)器插入每一個(gè)秸稈捆中測(cè)試水分，該探測(cè)器能存儲(chǔ)99組測(cè)量值，測(cè)量完所有秸稈捆之后，測(cè)量結(jié)果可以存入連接至地磅的計(jì)算機(jī)。然后使用叉車卸貨，并將運(yùn)輸貨車的空車重量輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可根據(jù)前后的重量以及含水量計(jì)算出秸稈的凈重。 貨車卸貨時(shí)，叉車將秸稈包放入預(yù)先確定的位置；在倉庫的另一端，叉車將秸稈包放在進(jìn)料輸送機(jī)上；進(jìn)料輸送機(jī)有一個(gè)緩沖臺(tái)，可保留秸稈5分鐘；秸稈從進(jìn)料臺(tái)通過帶密封閘門(防火)的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng)；秸稈包被推壓到兩個(gè)立式螺桿上，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸稈，然后將秸稈傳送給螺旋自動(dòng)給料機(jī)，通過給料

36、機(jī)將秸稈壓入密封的進(jìn)料通道，然后輸送到爐床。爐床為水冷式振動(dòng)爐，是專門為秸稈燃燒發(fā)電廠而開發(fā)的設(shè)備。 1.2鍋爐系統(tǒng) 鍋爐采用自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級(jí)布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預(yù)熱器。由于秸稈灰中堿金屬的含量相對(duì)較高，因此，煙氣在高溫時(shí)(450以上)具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點(diǎn)較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分變成固體和半流體，運(yùn)行中就很難清除，就會(huì)阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題，因此，專門設(shè)計(jì)了過熱器系統(tǒng)，已經(jīng)用在最新的發(fā)電廠中。圖1 工藝流程圖 1.3汽輪機(jī)系統(tǒng) 1.3.1汽輪機(jī)系統(tǒng) 渦輪機(jī)和鍋爐必

37、須在啟動(dòng)、部分負(fù)荷和停止操作等方面保持一致，汽輪機(jī)和鍋爐，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)和空冷凝汽器的工作非常重要。 1.3.2空冷凝汽器 丹麥的所有發(fā)電廠都是海水冷卻的，西班牙的sanguesa發(fā)電廠是河水冷卻，英國的ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國，空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品，可以在秸稈發(fā)電廠中采用。 1.4環(huán)境保護(hù)系統(tǒng) 在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后，安裝一個(gè)布袋除塵器，以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25mg/nm3，大大低于中國燒煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。布袋除塵器為脈動(dòng)噴射式，容器由壓縮空氣脈沖清潔。 1.5副產(chǎn)物 秸稈通常含有35的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集，這種灰分

38、含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣，可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。 2.秸桿發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展 農(nóng)作物秸稈直接燃燒供熱發(fā)電的利用方式，是一條將秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源可行的工藝技術(shù)路線。如果秸稈直接燃燒供熱發(fā)電示范成功，將成為中國最大的支農(nóng)項(xiàng)目、最大的節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)目，是我國最可能迅速大面積推廣的可再生能源項(xiàng)目。正是由于秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目擁有以上特點(diǎn)，同時(shí)它又可能解決目前許多企業(yè)面臨的煤炭供應(yīng)趨緊，價(jià)格持續(xù)上升的問題，我國啟動(dòng)實(shí)施秸稈發(fā)電的示范工程引起了國內(nèi)外業(yè)界的極大關(guān)注。 2.1引進(jìn)的丹麥bwe公司秸稈發(fā)電技術(shù)居世界領(lǐng)先地位 20世紀(jì)70年代爆發(fā)世界第一次石油危機(jī)后，能源一直依賴進(jìn)口的丹麥，在大力推廣節(jié)能措施的

39、同時(shí)，積極開發(fā)生物質(zhì)能和風(fēng)能等清潔可再生能源，現(xiàn)在以秸稈發(fā)電等可再生能源已占丹麥能源消費(fèi)量的24以上。丹麥bwe公司是亨譽(yù)世界的發(fā)電廠設(shè)備研發(fā)、制造企業(yè)之一，長期以來在熱電、生物發(fā)電廠鍋爐領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。丹麥bwe公司率先研發(fā)的秸稈生物燃燒發(fā)電技術(shù)，迄今在這一領(lǐng)域仍是世界最高水平的保持者。在這家歐洲菩名能源研發(fā)企業(yè)的技術(shù)支撐下，l988年丹麥誕生了世界上第一座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。 目前丹麥已建立了13家秸稈發(fā)電廠，還有一部分燒木屑或垃圾的發(fā)電廠也能兼燒秸稈。bwe公司的秸稈發(fā)電技術(shù)已走向世界。瑞典、芬蘭、西班牙等國由bwe公司提供技術(shù)設(shè)備建成了秸稈發(fā)電廠，其中位于英國坎貝斯的生物質(zhì)能發(fā)電

40、廠是目前世界上最大的秸稈發(fā)電廠，裝機(jī)容量3.8萬kw。 2.2我國大型企業(yè)與丹麥bme公司合資合作蓄勢(shì)待發(fā) 由中國龍基電力科技有限公司與北京德源投資有限公司共同合作經(jīng)營的龍基電力有限公司，是bwe公司“超超臨界鍋爐”和“生物質(zhì)能發(fā)電”等核心技術(shù)、鍋爐設(shè)備相關(guān)技術(shù)及其更新技術(shù)進(jìn)入中國的唯一平臺(tái)。作為bwe公司在中國電力領(lǐng)域的項(xiàng)目發(fā)展公司和窗口公司，龍基電力有限公司將在中國境內(nèi)投資生產(chǎn)世界先進(jìn)的發(fā)電廠設(shè)備，逐步把bwe公司的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)引入中國，在國內(nèi)生產(chǎn)bwe公司的生物質(zhì)能發(fā)電鍋爐及全部配套設(shè)備。 2.3生物質(zhì)能發(fā)電工程已列入國家級(jí)示范項(xiàng)目 河北晉州(125mw)和山東單縣(124mw)兩個(gè)

41、示范項(xiàng)目都將引進(jìn)丹麥bwe公司的世界先進(jìn)秸稈發(fā)電技術(shù)，龍基電力有限公司作為項(xiàng)目投資和項(xiàng)目實(shí)施單位，在當(dāng)?shù)刈隽舜罅康那捌谡{(diào)研，力爭在吸收丹麥bwe先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)出一條符合中國國情的新路。兩個(gè)示范項(xiàng)目如能成功，將給我國廣袤的農(nóng)村帶來前所未有的新能源革命和巨大的經(jīng)濟(jì)效益，如河北晉州項(xiàng)目每年燃燒秸稈20多萬t，發(fā)電1.38億kwh。按照每噸秸稈100元的收購價(jià)測(cè)算，將帶動(dòng)農(nóng)戶增收2000多萬元/年；與同等規(guī)模的燃煤火電廠相比，一年可節(jié)約l0萬多tce。 除上述兩個(gè)示范項(xiàng)目外，江蘇如東縣、黑龍江慶安縣、北京平谷區(qū)等生物質(zhì)能豐富的縣(區(qū))都在積極與龍基電力有限公司洽談，著手籌建秸稈發(fā)電廠。 三產(chǎn)品

42、市場(chǎng)前景： 目前生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，已引起世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的計(jì)劃，如日本的“陽光計(jì)劃”，美國的“能源農(nóng)場(chǎng)”，印度的“綠色能源工廠”等，它們都將生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程。根據(jù)我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要提出的目標(biāo)，至2010年，我國生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量要超過：300萬kw。因此，從中央到地方政府都制定了一系列補(bǔ)貼政策支持生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展，加快了技術(shù)商業(yè)化的進(jìn)程。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高，既有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，又能保護(hù)環(huán)境的秸稈發(fā)電技術(shù)的利用前景將會(huì)越來越廣闊。我國農(nóng)村的秸稈資源相當(dāng)豐

43、富，主要的農(nóng)作物種類有稻谷、小麥、玉米、豆類、薯類油料作物、棉花和甘蔗。根據(jù)我國地理分布和氣候條件，南方地區(qū)水域多、氣溫高，適合水稻、甘蔗、油料等農(nóng)作物生產(chǎn)，北方地區(qū)四季溫差大，適合玉米、豆類和薯類作物生長，故播種面積大于其他地區(qū)。小麥在我國各地區(qū)都普遍種植，播種面積以華中、華東地區(qū)最多；棉花產(chǎn)地主要是華東和華中地區(qū)，其次是華北和西部地區(qū)。預(yù)計(jì)在2000年到2010年期間，我國每年秸稈資源的可獲得量為3.5億3.7億t，相當(dāng)于1.7億tce。如果將這些秸稈資源用于發(fā)電，相當(dāng)于0.9億kw火電機(jī)組年平均運(yùn)行5000h，年發(fā)電量為4500億kwh。 四建議： 根據(jù)國家對(duì)可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政

44、策，秸稈發(fā)電廠所發(fā)電量由電網(wǎng)全額收購；上網(wǎng)電價(jià)經(jīng)當(dāng)?shù)厥≌畠r(jià)格主管部門按現(xiàn)行電價(jià)政策提出上報(bào)國家發(fā)展和改革委員會(huì)核批后，一般在0.500.60元左右；進(jìn)口設(shè)備的關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅全免，同時(shí)，各地方省市還因地制宜地制定了其它的補(bǔ)貼政策。這些政策的出臺(tái)為秸稈發(fā)電在農(nóng)村的推廣利用提供了有力的保障。環(huán)保生物技術(shù)的研究目標(biāo)環(huán)保生物技術(shù)的現(xiàn)狀:1.廢水生物處理技術(shù): 生物強(qiáng)化技術(shù); 生物反應(yīng)技術(shù); 生物發(fā)酵技術(shù); 基因工程菌; 微生物絮凝劑2.城市垃圾生物處理技術(shù)3.廢氣的生物凈化技術(shù): 懸浮生長系統(tǒng); 附著生長系統(tǒng); 生物滴濾床; 生物可降解材料的處理技術(shù); 農(nóng)藥污染的生物防治技術(shù)環(huán)保生物技術(shù)的重要進(jìn)

45、展:高硫煤微生物脫硫技術(shù); 造紙工業(yè)中的生物制漿和生物漂白技術(shù);石油污染土壤的生物修復(fù)環(huán)保生物技術(shù)在三廢治理中的應(yīng)用:廢水的生物處理技術(shù); 廢棄的生物處理技術(shù);固體廢棄物的生物治理技術(shù)環(huán)保生物技術(shù)在微污染源中的應(yīng)用:微污染源水的現(xiàn)狀及凈化對(duì)策; 環(huán)保生物技術(shù)在微污染源水中的應(yīng)用:一、生物預(yù)處理工藝二、固定化微生物的應(yīng)用三、低溫微生物的應(yīng)用環(huán)保生物技術(shù)在微污染源水中的展望:一 基因工程菌二 脫氮均的優(yōu)化三 生物修復(fù)四 微生物絮凝劑環(huán)保生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)面源污染防治中的作用:低層次環(huán)境生物技術(shù)一、濕地系統(tǒng)二、人工復(fù)合生態(tài)床三、生物梗四、植被緩沖帶技術(shù)中層次的環(huán)境生物技術(shù)一、堆肥化二、沼氣技術(shù)三、應(yīng)用光

46、合細(xì)菌減少農(nóng)業(yè)面源污染四、微生物發(fā)酵劑五、5sc27土壤微生物增肥劑高層次的環(huán)境生物技術(shù)環(huán)保生物技術(shù)在廢水除磷脫氮中的應(yīng)用及進(jìn)展:第一節(jié) 生物法除磷脫氮原理及工藝:生物法脫氮、生物法除磷第二節(jié) 除磷脫氮一體化生物技術(shù)sbr工藝、a2/o工藝、phoredox 工藝、a-b工藝環(huán)保生物上游技術(shù)和下游技術(shù)在污染控制中的應(yīng)用:第一節(jié) 環(huán)保生物上游技術(shù):一、生物強(qiáng)化技術(shù)二、有機(jī)物生物降解的強(qiáng)化及資源化三、生物修復(fù)四、生物傳感器與生物標(biāo)記物第二節(jié) 環(huán)保生物下游技術(shù)一、下游技術(shù)的基本描述二、基于工藝的下游技術(shù)三、基于物理場(chǎng)作用下的下游技術(shù)第三節(jié) 上、下游技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用一、生物強(qiáng)化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用1

47、.直接投加優(yōu)勢(shì)降解菌2.投加生物共代謝基質(zhì)及輔助營養(yǎng)物質(zhì)3.固定化生物強(qiáng)化技術(shù)二、生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用環(huán)保生物技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用與趨勢(shì)第一節(jié) 基因工程在環(huán)境污染治理中的運(yùn)用一、降解鹵代芳烴基因工程菌二、降解農(nóng)藥基因工程菌三、殺蟲劑降解基因工程菌第二節(jié) 細(xì)胞工程在環(huán)境治理的應(yīng)用一、 原生質(zhì)體融合構(gòu)建苯環(huán)化合物降解菌二、原生質(zhì)體融合構(gòu)建纖維素降解菌第三節(jié) 酶學(xué)工程在環(huán)保中的應(yīng)用第四節(jié) 發(fā)酵工程在環(huán)保中的應(yīng)用廢纖維素的資源化、有機(jī)固體廢物的快速堆肥生態(tài)毒理學(xué)環(huán)保生物技術(shù)第一節(jié) 生物毒理學(xué)研究動(dòng)態(tài)第二節(jié) 毒物聯(lián)合作用技術(shù)研究第三節(jié) 水生食物鏈富集研究第四節(jié) 環(huán)保生物技術(shù)評(píng)價(jià)廢渣的毒性有機(jī)廢水處理中的

48、環(huán)保生物技術(shù)第一節(jié) 生物處理技術(shù)體系一、好氧降解技術(shù)1.活性污泥法2.生物膜法二、 厭氧生物處理技術(shù)第二節(jié) 生物自然凈化技術(shù)： 生物塘、人工濕地第三節(jié) 研究與應(yīng)用動(dòng)態(tài)一、工藝優(yōu)化組合 二、新型填料開發(fā)三、 生物試劑應(yīng)用1.優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)2.生物酶試劑3.細(xì)菌固定化技術(shù)4.資源回收利用5.自然化模型化環(huán)保生物技術(shù)的發(fā)展前景第一節(jié) 微生物脫硫技術(shù)的開發(fā)第二節(jié) 水污染治理工藝的完善第三節(jié) 難降解污染物的處理第四節(jié) 生物傳感器的研制第五節(jié) 與其他技術(shù)的結(jié)合生物質(zhì)熱解研究現(xiàn)狀與展望通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔能源和化工產(chǎn)品，從而減少人類對(duì)于化石能源的依賴，減輕化石能源消費(fèi)給環(huán)境造

49、成的污染。目前，世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，以保護(hù)本國的礦物能源資源，為實(shí)現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。 生物質(zhì)熱解是指生物質(zhì)在沒有氧化劑（空氣、氧氣、水蒸氣等）存在或只提供有限氧的條件下，加熱到逾500，通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)大分子物質(zhì)（木質(zhì)素、纖維素和半纖維素）分解成較小分子的燃料物質(zhì)（固態(tài)炭、可燃?xì)狻⑸镉停┑臒峄瘜W(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方法。生物質(zhì)熱解的燃料能源轉(zhuǎn)化率可達(dá)95.5%，最大限度的將生物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品，物盡其用，而熱解也是燃燒和氣化必不可少的初始階段。對(duì)土壤污染生物修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)將金屬加入到土壤中，致使土壤

50、中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動(dòng)性，長期滯留性和不可分解性的特點(diǎn)，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞，同時(shí)食物通過食物鏈最終進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人體健康，已成為不可忽視的環(huán)境問題。隨著我國人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國家對(duì)污染土壤治理和修復(fù)的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修復(fù)問題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，例如其處理成本低,只為焚燒法的12-13，處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對(duì)環(huán)境影響小,無二次污染,

51、最終產(chǎn)物co2、h2o和脂肪酸對(duì)人體無害，可以就地處理,避免了集輸過程的二次污染,節(jié)省了處理費(fèi)用，因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的修復(fù)技術(shù)。1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn) 土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過程一般較慢,難于實(shí)際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機(jī)污染物，降解過程可以通過改變土壤理化條件(溫度、濕度、ph值、通氣及營養(yǎng)添加等

52、)來完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類 目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。 2.1原位修復(fù)技術(shù)： 原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時(shí)投加微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),通過微生物對(duì)污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過氧化氫和營養(yǎng)物,過氧化氫則在代謝過程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為co2和

53、h2o。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時(shí),加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。 2.2異位修復(fù)技術(shù)： 異位修復(fù)處理污染土壤時(shí),需要對(duì)污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動(dòng),主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺(tái)上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營養(yǎng)液和水,必要時(shí)加入表面活性劑,定期翻動(dòng)充氧,以滿足土壤微生物對(duì)氧的需要,處理過程中流出的滲濾液,即時(shí)回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的ph值,同時(shí)加入一定量的營養(yǎng)物質(zhì)