環(huán)境生物技術(shù)及生物安全

第八章環(huán)境生物技術(shù)及生物平安.8.1

概論8.2廢物、污染物的生物處理技術(shù)8.3生物修復(fù)技術(shù)8.4環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù).8.1.1環(huán)境根底環(huán)境：環(huán)境是由大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈、土壤圈組成的有機(jī)平衡體系，既相互依存又相互制約，無論任何一“圈〞打破平衡，都可能引發(fā)一系列的連鎖反響。環(huán)境污染：大氣污染：空氣中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子狀污染物、酸雨、一氧化碳〔CO〕、氟化物〔F〕、鉛及其化合物:///law/index.asp?page=68.1

概論.水體污染：氨氮、磷、石油類、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、揮發(fā)酚、汞和氰化物。土壤污染：肥料、農(nóng)藥、酸雨、塑料噪音：振幅和頻率上完全無規(guī)律的震蕩稱之為噪聲

生物圈破壞：植被破壞，動(dòng)物滅絕.8.1.2環(huán)境生物技術(shù)概念環(huán)境生物技術(shù)：直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成局部或機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或凈化、保護(hù)環(huán)境的生物技術(shù)體系。.廢物、污染物的生物處理技術(shù)生物補(bǔ)救與生物修復(fù)技術(shù)環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)8.1.3環(huán)境生物技術(shù)的內(nèi)容.廢物生物處理后的終產(chǎn)物，無毒無害，穩(wěn)定；可將廢物資源化；投資省，能耗低；工藝生態(tài)化，無廢生產(chǎn)；生物可降解制品將人類活動(dòng)污染降低到最低水平；可再生資源的開發(fā)，保證了人類社會(huì)的可持續(xù)開展。8.1.4環(huán)境生物技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn).8.2.1廢水處理技術(shù)活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)活性污泥是由具有生命活力的微生物類群組成的顆粒狀絮狀物。.8.2.1廢水處理技術(shù)穩(wěn)定塘法(stabilizationpond)

.8.2.1廢水處理技術(shù)Wetlands.8.2.1廢水處理技術(shù)Landsystem.8.2.1廢水處理技術(shù)Bio-filmtreatmentprocess.8.2廢物、污染物的生物處理技術(shù)

8.2.2廢氣處理技術(shù).生物凈氣塔.8.2.3城市垃圾的生物處理技術(shù)

處理的目的是使垃圾資源化、減量化和無害化。當(dāng)前興旺國(guó)家中城市生活垃圾中作為資源再利用的分率高達(dá)40%,其余的局部,最通用的方法是衛(wèi)生填埋法,堆肥法和焚化法。最新處理技術(shù)是生物反響器式填埋場(chǎng)(Bioreactorlandfill,BL)。.8.3生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)〔Bioremediation〕：生物催化降解有機(jī)污染物以恢復(fù)環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個(gè)受控或自發(fā)的過程。根本措施：接種微生物；添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；提供電子受體；提供共代謝底物以誘導(dǎo)共代謝酶產(chǎn)生；添加外表活性劑.8.4環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)8.4.1可降解塑料聚－β－羥基烷酸(簡(jiǎn)稱ＰＨＡｓ)：主要采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)。ＰＨＡｓ實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的主要障礙是生產(chǎn)本錢問題。(1)采用廉價(jià)底物；(2)采用發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行ＰＨＡｓ的組裝和結(jié)構(gòu)調(diào)控；(3)構(gòu)建自溶性ＰＨＡｓ生產(chǎn)菌種,簡(jiǎn)化胞內(nèi)產(chǎn)物ＰＨＡｓ的提取過程,降低提取本錢。(4)基因工程植株生產(chǎn)淀粉：聚乳酸：.8.4環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)

8.4.2生物能源－－化石能源的替代品乙醇：廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油：其他：甲烷、氫能、生物燃料電池.9生物技術(shù)平安與專利.9.1生物技術(shù)平安9.1.1實(shí)驗(yàn)室平安實(shí)驗(yàn)設(shè)施實(shí)驗(yàn)規(guī)程實(shí)驗(yàn)藥品試劑實(shí)驗(yàn)生物體廢棄物處理.9.1生物技術(shù)平安9.1.2轉(zhuǎn)基因平安關(guān)注問題基因污染(geneticcontamination)污染傳統(tǒng)作物污染自然界的生物基因庫影響自然界的生態(tài)平衡影響微生態(tài)環(huán)境自然界的增殖和擴(kuò)散.9.1生物技術(shù)平安9.1.2轉(zhuǎn)基因平安關(guān)注問題基因污染(geneticcontamination)防止轉(zhuǎn)基因擴(kuò)散的方法：終止子技術(shù)：在轉(zhuǎn)基因作物中參加終止子基因;得到的轉(zhuǎn)基因作物的種子由種子公司加上一種誘導(dǎo)劑;經(jīng)誘導(dǎo)劑的作用及終止子基因間的相互作用,在種子胚胎發(fā)育的后期產(chǎn)生一種毒素;這種毒素殺死了發(fā)育后期的胚胎;最后得到的是成熟但不萌發(fā)的種子。.9.1生物技術(shù)平安抑制子基因重組酶基因重組酶基因毒素基因PPLP阻斷子重組酶毒素基因LP阻斷子毒素基因LP毒素?zé)o毒素產(chǎn)生正常種子死種子加誘導(dǎo)劑不加誘導(dǎo)劑.9.1生物技術(shù)平安9.1.2轉(zhuǎn)基因平安關(guān)注問題基因污染(geneticcontamination)防止轉(zhuǎn)基因擴(kuò)散的方法：不育：美國(guó)超級(jí)鮭魚。植物質(zhì)體轉(zhuǎn)化：.9.1生物技術(shù)平安9.1.3生物技術(shù)社會(huì)平安問題基因倫理社會(huì)結(jié)構(gòu)：社會(huì)分歧：人的價(jià)值問題：.9.1生物技術(shù)平安9.1.4食品、醫(yī)療平安毒副作用、過敏反響：跨物種感染：免疫反響：.9.1生物技術(shù)平安9.1.5生物技術(shù)平安管理機(jī)制國(guó)際：?生物技術(shù)和植物遺傳資源以及生物技術(shù)守那么Ⅲ??21世紀(jì)議程??生物多樣性公約??卡塔赫納生物平安議定書草案??國(guó)際生物技術(shù)平安技術(shù)指南?.9.1生物技術(shù)平安9.1.5生物技術(shù)平安管理機(jī)制美國(guó)：基于產(chǎn)品的管理?病毒-血清-毒素法?、?聯(lián)邦植物害蟲法?、?植物檢疫法?、?通過遺傳工程所產(chǎn)生或改變的屬于植物害蟲類有機(jī)體的引入規(guī)定?、?聯(lián)邦殺蟲劑、殺真菌劑、殺鼠劑法?、?毒物控制法?、?公共衛(wèi)生效勞法?、?聯(lián)邦食品、藥物和化裝品法?、?生物平安法?歐洲：基于過程的管理“環(huán)境釋放和商品化生產(chǎn)〞(90/220/ＥＥＣ)和“封閉使用〞(90/219/ＥＥＣ)?食品管理法?.9.1生物技術(shù)平安9.1.5生物技術(shù)平安管理機(jī)制日本：?綜合性大學(xué)研究設(shè)施中重組ＤＮＡ試驗(yàn)準(zhǔn)那么?(教育部制定)、?重組ＤＮＡ試驗(yàn)準(zhǔn)那么?6個(gè)針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的準(zhǔn)那么:1)?重組ＤＮＡ生物在農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)、食品工業(yè)和其他相關(guān)工業(yè)中的應(yīng)用準(zhǔn)那么?;2)?重組ＤＮＡ生物在飼養(yǎng)業(yè)中應(yīng)用的平安評(píng)估準(zhǔn)那么?;3)?重組ＤＮＡ技術(shù)在飼料添加劑中應(yīng)用的平安評(píng)估準(zhǔn)那么?;4)?重組ＤＮＡ技術(shù)生產(chǎn)的食物和食品添加劑準(zhǔn)那么?;5)?重組ＤＮＡ技術(shù)在制藥等行業(yè)中的應(yīng)用準(zhǔn)那么?;6)?重組ＤＮＡ技術(shù)工業(yè)化準(zhǔn)那么?.9.1生物技術(shù)平安9.1.5生物技術(shù)平安管理機(jī)制中國(guó)現(xiàn)有法規(guī)：?基因工程產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)?。該標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)品的品質(zhì)加以限制,對(duì)基因工程實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)及應(yīng)用過程等的平安性未做具體規(guī)定。?基因工程平安管理方法?；?農(nóng)業(yè)生物基因工程平安管理實(shí)施方法?。.9.2生物技術(shù)專利9.2.1概念專利:是政府對(duì)一項(xiàng)創(chuàng)造創(chuàng)造的首創(chuàng)者授予的在一定時(shí)間內(nèi)受保護(hù)的獨(dú)享權(quán)益。授予專利的目的是：鼓勵(lì)創(chuàng)造創(chuàng)造，以一定時(shí)間的壟斷獲利補(bǔ)償創(chuàng)造創(chuàng)造活動(dòng)期間的投入；兼顧公平和保證科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。.9.2生物技術(shù)專利申請(qǐng)專利的要求：創(chuàng)造必須具有新穎性〔novelty〕。創(chuàng)造必須有創(chuàng)造性〔creativity〕。創(chuàng)造必須是有用的〔useful〕。有一些創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)是不能申請(qǐng)專利的；專利法中還有一個(gè)原那么，就是自然存在物不能申請(qǐng)專利，如：新物種的發(fā)現(xiàn)。.9.2生物技術(shù)專利9.2.2現(xiàn)代生物技術(shù)專利類型類型事例產(chǎn)品發(fā)明物質(zhì)克隆的基因、重組蛋白、單克隆抗體、質(zhì)粒、啟動(dòng)子、載體、cDNA序列、單價(jià)疫苗，DNA片斷物質(zhì)的組分或生物體多價(jià)疫苗、生物肥料、生物殺蟲劑、藥用混合物、微生物、轉(zhuǎn)基因生物裝置（設(shè)備）脈沖電泳儀、DNA序列分析儀、微注射基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)過程制備過程DNA分離、合成雙鏈DNA、載體插入構(gòu)件、PCR應(yīng)用、重組蛋白的純化方法發(fā)明核酸雜交分析、診斷程序、PCR檢測(cè)系統(tǒng)、突變體分析應(yīng)用發(fā)明使用生物肥料和生物殺蟲劑、重組微生物的發(fā)酵、非治療性動(dòng)物治療系統(tǒng).2005年5月23日，在京舉行的“紀(jì)