生物技術(shù)與環(huán)境

生物技術(shù)與環(huán)境第一頁，共四十八頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)目的2了解環(huán)境生物技術(shù)在“三廢”處理以及環(huán)境監(jiān)測評價(jià)方面的應(yīng)用及發(fā)展1了解環(huán)境生物技術(shù)的基本原理生物技術(shù)與環(huán)境第二頁，共四十八頁，2022年，8月28日概述高層次－基因工程為主導(dǎo)的近代污染防治技術(shù)中層次－污水的活性污泥法、生物膜法處理及其強(qiáng)化的技術(shù)與工藝低層次－指氧化塘、人工濕地、生態(tài)工程以及厭氧發(fā)酵等處理技術(shù)根據(jù)技術(shù)的難度和理論基礎(chǔ)的深度可分為

注：層次之間沒有主次之分。高新技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治產(chǎn)生的一門新興邊緣學(xué)科。生物技術(shù)與環(huán)境第三頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.1污水處理人類的生產(chǎn)活動(dòng)和生活離不開水，但同時(shí)又帶來大量的工業(yè)廢水和生活污水。

處理方法物理法化學(xué)法生物法生物技術(shù)與環(huán)境第四頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.1污水處理生物法穩(wěn)定塘法人工濕地處理系統(tǒng)法污水處理土地系統(tǒng)活性污泥法生物膜處理法生物技術(shù)與環(huán)境第五頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.1.1穩(wěn)定塘法基本原理：污水進(jìn)入塘內(nèi)后，在細(xì)菌、藻類等生物的作用下發(fā)生分解、硝化和光合等物質(zhì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，達(dá)到降低有機(jī)污染成分的目的。生物技術(shù)與環(huán)境第六頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.1.2人工濕地處理系統(tǒng)法物理化學(xué)生物綜合作用人工濕地由土壤和礫石等混合結(jié)構(gòu)的填料床組成生物技術(shù)與環(huán)境第七頁，共四十八頁，2022年，8月28日基本原理：利用土壤微生物和植物的根系對污染物的凈化能力11.1.3污水處理土地系統(tǒng)生物技術(shù)與環(huán)境第八頁，共四十八頁，2022年，8月28日

活性污泥：由具有生命活力的多種微生物類群組成的顆粒狀絮絨物。11.1.4活性污泥處理法

基本原理：活性污泥黏液層對污染物的迅速吸附。生物技術(shù)與環(huán)境第九頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.1.5生物膜處理法基本原理：生物膜對污水的滲濾作用生物膜：濾床填料表面附著的大量微生物群落而形成一層黏液狀膜。生物技術(shù)與環(huán)境第十頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.2大氣凈化工業(yè)對大氣的污染情況生物技術(shù)與環(huán)境第十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日主要方法生物凈氣塔滲濾器生物濾池生物技術(shù)與環(huán)境第十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.2.1生物凈化塔廢水處理流程大氣污染物液態(tài)污染物生物技術(shù)與環(huán)境第十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日

特點(diǎn)：廢氣的吸收和液相的除污再生過程同時(shí)在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi)完成11.2.2滲濾器生物技術(shù)與環(huán)境第十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日

基本原理：腐生性細(xì)菌和真菌的降解作用。11.2.3生物濾池生物技術(shù)與環(huán)境第十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.3.1固體垃圾的生物處理填埋將固體廢物存積在大坑或低洼地，并通過科學(xué)的管理來恢復(fù)地貌和維護(hù)生態(tài)平衡的工藝。堆肥鋪有固體有機(jī)顆粒的底床上進(jìn)行，主要利用固有的微生物在其中生長和繁殖。微生物小小小填埋堆肥焚燒利用生物技術(shù)與環(huán)境第十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日大型填埋場照片生物技術(shù)與環(huán)境第十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.3.2礦渣的生物淋溶處理環(huán)境治理淋溶作用適用于貧礦、廢礦、難處理礦物開發(fā)與利用，提高了礦產(chǎn)資源的可利用率。礦渣的資源化資源開發(fā)生物冶金微生物對礦物溶解作用3Fe3++MSM2++

2Fe2++S0MS+2O2M2++SO42-4Fe2++4H++O24Fe3++2H2Omicrobe直接作用：2S0+2H2O+3O22H2SO4microbe間接作用：生物技術(shù)與環(huán)境第十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日浸礦體系中分離到的各種微生物AcidithiobacillusferrooxidansAcidithiobacilluscaldusAcidithiobacillusalbertensisLeptospirillumferrophilium生物技術(shù)與環(huán)境第十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日Thermoplasma.acidophilum(T.a)Leptospirillumferrooxidans(L.f)Acidithiobacillusthiooxidans(A.t)Acidiiphiliumspp.

浸礦體系中分離到的各種各種微生物生物技術(shù)與環(huán)境第二十頁，共四十八頁，2022年，8月28日制定的篩選高效浸礦細(xì)菌基因芯片標(biāo)準(zhǔn)CMS05菌株的芯片檢測結(jié)果有2782個(gè)基因與模式菌相同。含有高氧化活性菌所擁有的320個(gè)特征基因。在135個(gè)重要功能基因中有106個(gè)基因高表達(dá)。鑒定結(jié)論：高活性A.f菌●●●CMS05ATCC23270標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證雜交信號(hào)強(qiáng)度雜交信號(hào)強(qiáng)度生物技術(shù)與環(huán)境第二十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日礦物-微生物-溶液-氣相界面電子傳遞研究

生物技術(shù)與環(huán)境第二十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日礦石的生物堆浸工藝示意圖生物技術(shù)與環(huán)境第二十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日浸出堆集液池礦石的生物堆浸工藝試驗(yàn)場生物技術(shù)與環(huán)境第二十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日德興銅礦的生物堆浸現(xiàn)場尾礦壩積液池水泵房生物技術(shù)與環(huán)境第二十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日洗脫和吸附等物理或化學(xué)方法：投資成本較高，并僅適用于嚴(yán)重污染的小范圍地點(diǎn)。土壤以及地下水污染生物修復(fù)法：投資成本低，可用于大面積污染環(huán)境的治理。人類范圍廣泛的生產(chǎn)活動(dòng)，如化肥和農(nóng)藥的大量使用、廢棄化學(xué)物質(zhì)的堆放、油田的事故性排放。導(dǎo)致11.4.1污染環(huán)境的生物修復(fù)概述生物技術(shù)與環(huán)境第二十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物修復(fù)基本原理生物技術(shù)與環(huán)境第二十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.4.2生物修復(fù)的方法原位(insitu)生物修復(fù)異位(exsitu)生物修復(fù)污染對象不需移動(dòng)，處理費(fèi)用低，但處理過程控制比較難。需要通過某種方法將污染對象轉(zhuǎn)移到污染現(xiàn)場之外，再進(jìn)行處理。生物技術(shù)與環(huán)境第二十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物技術(shù)與環(huán)境第二十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物技術(shù)與環(huán)境第三十頁，共四十八頁，2022年，8月28日一、通過增加營養(yǎng)鹽以促使土著微生物的生長二、通過生物反應(yīng)器培養(yǎng)，增加有益微生物的數(shù)量，然后再將這些微生物混合類群接種到污染地進(jìn)行生長、繁殖。11.4.3生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用石油污染處理生物技術(shù)與環(huán)境第三十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日重金屬污染處理生物技術(shù)與環(huán)境第三十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日地下水污染處理11.4.3生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用subsurfaceenvironment滲流區(qū)水層沙質(zhì)蓄水層凝固蓄水層不滲透性粘土層第1步：收集水文地質(zhì)資料生物技術(shù)與環(huán)境第三十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物技術(shù)與環(huán)境第三十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.5環(huán)境污染監(jiān)測與評價(jià)的生物技術(shù)指示生物傳統(tǒng)的指示生物常采用哺乳動(dòng)物。但是哺乳動(dòng)物存在生長周期長、費(fèi)用高、結(jié)果有較大偶然性等不足之處。為了獲得大量準(zhǔn)確有效的毒理數(shù)據(jù)，人們建立了多種多樣的短期生物試驗(yàn)法，分別用細(xì)菌、原生動(dòng)物、藻類、高等植物和魚類等作為指示生物。生物技術(shù)與環(huán)境第三十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日11.5環(huán)境污染監(jiān)測與評價(jià)的生物技術(shù)生物技術(shù)與環(huán)境第三十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日核酸探針的設(shè)計(jì)與合成由氨基酸序列推斷核酸序列核酸探針生物技術(shù)與環(huán)境第三十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日同位素標(biāo)記生物技術(shù)與環(huán)境第三十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日Fluorescentinsituhybridization(FISH)熒光標(biāo)記生物技術(shù)與環(huán)境第三十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日熒光標(biāo)記生物技術(shù)與環(huán)境第四十頁，共四十八頁，2022年，8月28日PCR相關(guān)技術(shù)1.PCR-RFLP生物技術(shù)與環(huán)境第四十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日DGGE:Denaturinggradientgelelectrophoresis2.DGGE技術(shù)生物技術(shù)與環(huán)境第四十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物技術(shù)與環(huán)境第四十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物技術(shù)與環(huán)境第四十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日生物芯片生物技術(shù)與環(huán)境第四十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日Taroncher-Olderburg,G.etal.2003.A