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生物技術(shù)及應用8篇

時間:2023-09-11 09:17:59

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生物技術(shù)及應用

篇1

 

環(huán)境生物技術(shù)主要是通過對生物或者生物體的一些部分功能的直接或間接的利用,來對污染物進行消除的一種工藝,對環(huán)境污染問題能夠做到高效的解決,而且在解決污染問題的同時還會產(chǎn)生出有用物質(zhì),這種工程技術(shù)在當前的環(huán)境治理中發(fā)揮著重要的作用,而且與可持續(xù)發(fā)展的思想是相一致的,有著消耗低、速度快以及效率高等特點。

 

一、環(huán)境生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應用

 

利用環(huán)境生物技術(shù)處理固體廢棄物中的生活垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物,可以采取衛(wèi)生填埋的方法,它將城市生活垃圾存積在一起放入衛(wèi)生填埋場,下層設置不透水的自然或人工的隔水層[1]。在處理過程中還要增加排氣口與監(jiān)測設備的設置,在當天的垃圾填埋結(jié)束之后在上面鋪設一層土壤,然后利用科學的管理方法來對垃圾場地貌以及生態(tài)平衡狀態(tài)進行恢復,主要的應用理由就是微生物對垃圾中的有機物實行分解,然后用填埋的方式還能夠產(chǎn)生沼氣進行二次利用。環(huán)境生物技術(shù)在堆肥中的應用,主要就是使廢棄物在一定的溫度環(huán)境中發(fā)酵,這種方法對生活垃圾的處理比較有效,處理步驟就是先對廢棄物實行預處理,然后進行堆肥,后期處理之后存放,堆肥技術(shù)具有安全性高、成本低的優(yōu)點。沼氣發(fā)酵的手段是將牲畜禽類的糞便與農(nóng)作物秸稈、污水等結(jié)合在一起,利用微生物所具備的厭氧發(fā)酵的特性,最終產(chǎn)生沼氣,主要在農(nóng)村地區(qū)具備比較大的發(fā)展優(yōu)勢。沼氣能夠在照明以及燃料等方面得到很好的利用,還可以利用沼氣建立生態(tài)農(nóng)場養(yǎng)殖模式,為綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

 

二、環(huán)境生物技術(shù)在水污染治理中的應用

 

環(huán)境生物技術(shù)中對微生物實行降解來處理水中污染物的形式,被叫作生化處理或生物降解,在生化反應中會因為微生物的差別,采取的處理技術(shù)也不同[2]。其中好氧降解技術(shù)中的生物膜法就是通過在污水處理的反應器中加入介質(zhì)來實現(xiàn)的,介質(zhì)可以承載微生物,使其獲得繼續(xù)的生長,進而轉(zhuǎn)變成為粘液狀的膜,最終會利用這種膜來對污水進行凈化,在處理中膜會逐漸增厚,成為一個完整的微生態(tài)環(huán)境,這一技術(shù)不需要進行污泥的回流,而且產(chǎn)生的膜的生物性較高,在生化反應中比較穩(wěn)定。除此之外還有生物自然的凈化技術(shù)類型,比如生物塘、人工濕地等方法,生物塘就是通過太陽能作為基礎(chǔ)能源,然后在其中種植水生植物,通過對水體中污染物進行吸收來得到凈化的效果,在生物塘中可以種植水生植物,也可以加入曝氣,對于水體生物的好氧降解有促進作用,現(xiàn)代化復合生態(tài)系統(tǒng)的建立使得生物塘的技術(shù)功能更加強大。人工濕地對于化工、紙漿等多種污水類型都可以進行凈化處理,主要是通過自然生態(tài)系統(tǒng)中化學、物理及生物這三個方面的作用來操作的,污水中存在的有機物在濕地所具備的過濾、沉淀作用下進行截流,再次利用,其中可溶性的有機物在植物生物膜的反應下會被吸收、分解,濕地的再生與更換則可以通過填料來實現(xiàn)。

 

三、環(huán)境生物技術(shù)在廢氣和大氣污染治理中的應用

 

環(huán)境生物技術(shù)對廢氣進行處理,及時將其中的有機污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化,達到凈化空氣的效果,屬于一項空氣污染處理的新技術(shù)[3]。環(huán)境生物技術(shù)對氣體類的污染物的處理主要有生物過濾法和洗滌法、植物修復法等幾種手段,生物過濾法就是通過活性物質(zhì)的填充對廢氣進行加壓與預濕,然后在生物濾池中使得氣體中含有的污染物與生物膜相結(jié)合吸收,最后被降解從濾池的頂部排出。這一處理方式具有操作簡便、設備投入少、效率高等優(yōu)點,但是通常需要較大的占地面積。生物洗滌法要經(jīng)過廢氣吸收與懸浮再生兩個環(huán)節(jié),由洗滌器與生物反應器組成,廢氣與生物懸浮液相互反應被分解凈化后在反應池上部排出,然后對生物懸浮液進行充氧,產(chǎn)生的廢氣就會被微生物氧化、利用,而懸浮液也會在處理中實現(xiàn)再生,屬于一個反復的過程。

 

四、未來環(huán)境生物技術(shù)的應用發(fā)展探究

 

環(huán)境生物技術(shù)在廢水處理技術(shù)中的應用已比較成熟,實現(xiàn)了廣泛的發(fā)展。好氧與厭氧工藝實現(xiàn)了相結(jié)合的發(fā)展以及無害化的生產(chǎn)處理過程,自動化程度不斷提升,在今后的發(fā)展中針對不容易降解污染物的生物基因庫的建設與特殊功能微生物的培養(yǎng)實驗是主要的研究趨勢。在當前科技的進步中,分子生物技術(shù)在傳感器研究領(lǐng)域有著重要的支持作用,傳感器能夠使環(huán)境達到自動、連續(xù)的觀測,判斷環(huán)境污染狀態(tài),還可以對講解規(guī)律進行分析,得出污染的發(fā)生原因,促進環(huán)境生物技術(shù)更全面的進步。另外,環(huán)境生物技術(shù)在發(fā)展中還需要不斷的與相關(guān)科技相結(jié)合。將環(huán)境生物技術(shù)與光、聲、電搭配,可提升技術(shù)作用效率,對高濃度的有害、難降解廢水有效的處理,如電化學高級氧化-高效生物處理技術(shù)、輻射分解-生物處理組合技術(shù)等,這也是環(huán)境生物的未來發(fā)展趨勢。

 

環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境治理中的應用效果逐漸凸顯,這種高新技術(shù)的應用可以產(chǎn)生很大的環(huán)境效益,我國現(xiàn)階段的社會發(fā)展中污染問題逐漸嚴峻,而且正處在一個經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重要階段,因此工業(yè)企業(yè)與政府、學術(shù)研究部門應該加強相互間的合作,在我國所具備的資源優(yōu)勢的基礎(chǔ)上引進先進的技術(shù)與經(jīng)驗,推動環(huán)境生物技術(shù)的進步,為我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

篇2

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);農(nóng)業(yè);應用;前景

中圖分類號:DF413文獻標識碼: A 文章編號:

前言

隨著世界人口的增長,農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術(shù)作為科學和技術(shù)在這場變革中將起到關(guān)鍵性的作用。原則上講,生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護環(huán)境,但在實踐中,生物技術(shù)作為環(huán)境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。

一、發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的意義

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是高新技術(shù)研究的重要領(lǐng)域之一,它是整個生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),也是生物技術(shù)中應用最廣、最直接,最具現(xiàn)實意義的領(lǐng)域。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是知識密集型產(chǎn)業(yè),它具有投資少、產(chǎn)量高、回報率高等特點;它可以利用自然界的再生能源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。它的發(fā)展對于解決經(jīng)濟和社會發(fā)展中所面臨的人口、資源、環(huán)境等問題具有重大作用。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),對于改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀,大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,加快高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)資源利用率,減少環(huán)境污染,保護良性生態(tài)平衡都具有重要意義。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

1良種選育與品質(zhì)改良

在品質(zhì)改良上采取的主要方法仍然是雜交育種,但雜交育種周期長,效率低,經(jīng)多次回交轉(zhuǎn)育很難在短時期內(nèi)選出優(yōu)質(zhì)又高產(chǎn)的新品種。隨著生物技術(shù)的不斷完善,尤其是分子生物學和基因組研究的迅速發(fā)展,為品質(zhì)改良開辟了一條嶄新的途徑。Calgene公司的科學家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉(zhuǎn)入特定的樹種,可培育出纖維素含量高的對造紙業(yè)更有利的植物。

2提高植物的抗性

(1)抗蟲

全世界糧食產(chǎn)量因蟲害所造成的損失占14%左右。長期以來,人們普遍采用化學殺蟲劑來控制害蟲,全世界每年用于化學殺蟲劑的總金額在200億美元以上。但化學殺蟲劑的長期使用造成農(nóng)藥的殘留、害蟲的耐受性、環(huán)境污染等嚴重的問題,而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種,除可以克服以上缺點外,還具有成本低、特異性強等優(yōu)點,目前人們已獲得多種抗蟲基因,其中有蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經(jīng)毒素基因、幾丁質(zhì)酶基因等,它們已被導入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農(nóng)作物,在抗蟲方面起到了良好的效果,并得到了廣泛的應用,有的已進入了商品化生產(chǎn)。

(2)抗除草劑

目前全世界約有除草劑2000 多個品種,在農(nóng)藥市場上占有最大的份額。然而除草劑的使用有著自身難以克服的局限性,如很多除草劑無法區(qū)別莊稼和雜草,有些除草劑必須在野草長起來以前就施用,而且由于抗性草類群落的出現(xiàn),導致藥劑使用量增大,對環(huán)境的危害也日益嚴重。培育抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物是克服這些缺點的理想途徑。

(3)抗重金屬

由于人類活動、礦山的開采,工業(yè)化進程的加速,空氣、土壤、水體面臨著越來越嚴重的重金污染,嚴重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),而且通過食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀80年代,提出植物修復、超富集植物。通過基因工程技術(shù)改良植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內(nèi)的累積量,被認為是進行污染土壤的生態(tài)恢復以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實可行的有效途徑。

3生物防治的應用

微生物農(nóng)藥具有對人畜安全、不破壞生態(tài)平衡、害蟲不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點,但也存在著藥效速度慢、專一性強、受自然條件影響大的缺點。而利用基因工程改造微生物菌種,創(chuàng)造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點。

生物技術(shù)就是利用一種生物對付另外一種生物的方法。它是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。它利用了生物物種間的相互關(guān)系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物。它的最大優(yōu)點是不污染環(huán)境,是化學農(nóng)藥等非生物防治病蟲害方法所不能比的。生物防治,大致可以分為以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲3大類。

4生物技術(shù)與環(huán)境保護

目前我國農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態(tài)環(huán)境,使得水污染日益加劇,全國600多個城市中已有一半城市缺水,農(nóng)村則有8000萬人和6000萬頭牲畜飲水困難;土壤污染嚴重,耕地面積銳減,近10a來每年流失的土壤總量達50億t,土地荒漠化日益加劇;森林覆蓋面積下降,草場退化;人們的身體健康受到嚴重威脅,疾病發(fā)病率急劇上升。因此,提高環(huán)境質(zhì)量已成為環(huán)保工作者的工作重點。

(1)污水的生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動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。當今固定化酶和固定化細胞技術(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胞技術(shù)就是酶工程技術(shù),如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

(2)重金屬的生物防治

重金屬是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(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)改變重金屬在土壤中的化學形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失。

(3)化學農(nóng)藥污染的消除

一般情況下,使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中,特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防治病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)的總稱,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。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等,但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)克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點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,從而達到殺死害蟲的目的。

四 結(jié)束語

當今,生物技術(shù)被世界各國視為高新技術(shù),它對于提高國力,幫助解決人類所面臨的食品短缺、健康、環(huán)境及經(jīng)濟問題至關(guān)重要,所以許多國家將生物技術(shù)確定為增強國力和經(jīng)濟實力的關(guān)鍵性技術(shù)之一。近20 年現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展取得了世人矚目的成就,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域展示了廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1] 曹軍平.現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應用及前景[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(03)

[2] 田萍.生物技術(shù)在動物營養(yǎng)與飼料研究中的應用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(02)

篇3

【關(guān)鍵詞】 生物技術(shù);環(huán)境保護;應用;前景

中圖分類號:K826.15文獻標識碼: A

前言

21世紀科學技術(shù)進入了高速發(fā)展的時代,為人類創(chuàng)造了巨大的財富。但是,傳統(tǒng)的思維方式和單目標的決策手段,使人類嘗到了只追求效益而不顧資源、環(huán)境的掠奪式生產(chǎn)的苦果,人類正面臨著有史以來最嚴重的環(huán)境危機。生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本條件,是經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國政府十分重視生態(tài)環(huán)境保護,把可持續(xù)發(fā)展作為基本國策。

一、生物技術(shù)的特點

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、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點。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)境問題提供了希望。目前生物技術(shù)應用于環(huán)境保護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)境保護巾應用最廣的、最為重要的單項技術(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、污染環(huán)境的修復和污染嚴重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護的各個方面,發(fā)揮著極為重要的作用。

二、生物監(jiān)測技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應用

應用酶聯(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)對環(huán)境進行監(jiān)測與評價,是近年來國內(nèi)外科學工作者研究的熱點,研究報道也日益增多。應用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90年代的一項新技術(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,費用低,特異性強和適于現(xiàn)場大量樣品分析等優(yōu)點。我國在環(huán)境污染的生物監(jiān)測方面也取得了一些新進展。一是廣泛開展了生物監(jiān)測方法的研究;二是各種生物綜合監(jiān)測指標的研究;三是利用生物監(jiān)測手段和評價環(huán)境質(zhì)量。

三、生物技術(shù)在廢水處理中的應用

現(xiàn)代廢水生物處理技術(shù)是利用水中微生物的新陳代謝功能,使廢水中的有機物降解轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì),使廢水得以凈化。屬于生物法處理工藝的有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。

1、活性污泥法

活性污泥法是被廣泛采用的傳統(tǒng)廢水生物處理工藝。它是在人工條件下,將空氣連續(xù)鼓人溶解了大量有機污染物的污水中,對污水中的各種微生物進行連續(xù)混合和培養(yǎng),形成懸浮狀態(tài)的活性污泥,在活性污泥上生活著大量的好氧微生物,這些微生物在好氧條件下能以溶解性有機物為食料獲得能量,并不斷增長,使污水中的有機污染物得以分解去除,最后使污泥與水分離,大部分污泥回流到生物反應池,多余的污泥將被排出活性污泥系統(tǒng)。

2、生物膜法生物膜法

又稱固定膜法,是一系列污水好氧生物處理技術(shù)的統(tǒng)稱,其共同的特點是微生物附著在作為介質(zhì)的濾料表面,生長成一層由微生物構(gòu)成的膜。污水與之接觸后,其中的溶解性有機污染物被生物膜吸附,進而被氧化分解,使污水得以凈化。目前,生物膜法是一項在廢水處理工程上被廣泛運用的技術(shù),采用這種方法的構(gòu)筑物有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。

3、自然生物處理法

利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù),稱為自然生物處理法。其特點是工藝簡單,建設與運行費用低,但凈化受自然條件的制約。主要處理技術(shù)是穩(wěn)定塘和土地處理法。穩(wěn)定塘是利用塘中天然微生物的代謝作用氧化分解廢水中的有機物,穩(wěn)定塘中的氧由塘中藻類的光合作用和塘面與大氣接觸的溶氧提供,在穩(wěn)定塘內(nèi)廢水停留時間長,對廢水的凈化過程與自然水體凈化過程基本一致。

4、厭氧生物處埋法

厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機物的處理技術(shù)。用于厭氧生物處理的構(gòu)筑物有消化池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉(zhuǎn)盤、擋板式厭氧反應器和復合厭氧反應器等。

四、污染土壤的生物修復

土壤污染也是較為嚴重的環(huán)境污染問題之一。其最主要表現(xiàn)形式是土壤板結(jié)沙化、重金屬污染,導致土壤無法利用,威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。利用生物修復技術(shù)治理土壤重金屬污染,主要是通過酶促反應等生物作用,對土壤中的重金屬進行固定,由于重金屬元素的化學形態(tài)發(fā)生了改變,其移動性也相應降低,通過有針對性的生物對其吸收、代謝,可以削減土壤中重金屬的含量。達到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應用最廣的屬低溫微生物修復技術(shù)。重金屬的低溫微生物修復是利用低溫微生物的生物活性,對重金屬親和吸附或轉(zhuǎn)化為低重金屬的污染程度。此外,污染土壤經(jīng)過生物修復過程后還可以增加土壤有機質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕等作用,防止水土流失等同。

五、環(huán)境生物技術(shù)在預防污染上的應用

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,應用于生產(chǎn)環(huán)節(jié),減少化學無機品用量,從而達到清潔生產(chǎn)的目的。

利用分子微生物族群、基因技術(shù)、DNA修復改變某些物質(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)品將會大量應用到生產(chǎn)實際當中,逐步取代對環(huán)境存在污染或者污染威脅的環(huán)境物質(zhì)的使用( 如化學制成品的農(nóng)藥、化肥等)。

六、展 望

1、新工藝新方法將不斷涌現(xiàn)

隨著廢水處理量的巨增和水質(zhì)的復雜化,迫使人們不斷研究開發(fā)新技術(shù)和新方法、構(gòu)建高效反應器、優(yōu)化運行條件。例如:劉建榮等在研究印染廢水的治理時,為了提高生物處理效率采用三種新技術(shù)相結(jié)合的方法,即在厭氧流化床中投加高效脫色菌,采用聚集一交膠固定法,將脫色菌固定于活性污泥上;在反應器內(nèi)投加磁粉形成穩(wěn)恒弱磁場,對微生物產(chǎn)生正的磁生物效應來提高生化反應速率。

2、與其他現(xiàn)代科學技術(shù)相結(jié)合

近年來,現(xiàn)代科學技術(shù)尤其是IT技術(shù)的發(fā)展促進了生物治理技術(shù)的進步,電子計算機的廣泛使用不僅使處理工藝控制自動化,而且在生物技術(shù)上也廣泛開展數(shù)學模擬研究。

3、極端微生物和超級工程菌的研究應用將成為熱點

極端微生物是指那些可在一般生物不能生存的條件下(如高酸、高堿、高溫、低溫、高壓、高鹽等)生存的生物,由于其特殊的生理機制,在環(huán)境保護中具有極大的應用價值。隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展,人們不僅能對現(xiàn)有的微生物進行改造,而且還創(chuàng)造出具有新的特殊功能的微生物。

3、從治理污染到預防污染

早期的工農(nóng)業(yè)一味追求發(fā)展,忽視了其對環(huán)境的副作用,直到環(huán)境被破壞得相當嚴重才開始被動治理?,F(xiàn)在,世界各國已認識到環(huán)境保護的重要性:生物技術(shù)對環(huán)境保護的作用將由單純治理發(fā)展到防治結(jié)合,以防為主,最終實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

七、結(jié)束語

隨著現(xiàn)代生物技術(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)展為根本上解決環(huán)境保護問題提供了無限的希望?,F(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展無疑將會推動環(huán)境保護理論及技術(shù)的日臻完善,為人類治理和保護環(huán)境提供更多可行、可用、有效的方法。

【參考文獻】

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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù);生態(tài)環(huán)境;污染治理;應用

一、前言

作為一種實際應用效果良好的技術(shù)方法,現(xiàn)代生物技術(shù)在近期得到了廣泛的應用。研究其在生態(tài)環(huán)境及污染治理中的應用,能夠更好地提升現(xiàn)代生物技術(shù)的應用水平,從而有效優(yōu)化生態(tài)環(huán)境及污染治理的整體效果。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)的優(yōu)勢特點

生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境及污染治理中的運用不僅良好實現(xiàn)了對環(huán)境污染的治理,還有利于改善污染地的生態(tài)環(huán)境。這種新型的治理污染的方式,不僅污染小,其治理效果也比較明顯,還有利于恢復當?shù)卦械纳鷳B(tài)環(huán)境。我國的科研工作者要不斷地對這一新技術(shù)進行研究與實踐,為我國進一步的生態(tài)環(huán)境治理提供更加科學合理的生物技術(shù)支持。

垃圾廢棄物是一種較為常見的污染物,我們利用生物技術(shù)對其進行處理,能夠讓其分子結(jié)構(gòu)改變,生物能對發(fā)生降解的各種產(chǎn)物和副產(chǎn)物進行重新利用,從而使環(huán)境污染程度得到降低,同時也將這些廢棄物進行轉(zhuǎn)化,變?yōu)榭衫觅Y源。

在利用酶促反應處理污染物的過程中,用到的酶是一種活性蛋白質(zhì),在常溫常壓和中性條件下進行的,這就使得大多數(shù)的生物技術(shù)可以快速的在現(xiàn)場進行。它具有一定的優(yōu)點:第一,操作比較簡單;第二,成本比較低;第三,發(fā)生反應的條件比較簡單;第四,反應過程較為穩(wěn)定;第五,效果比較好。這些方面的優(yōu)點使生物技術(shù)得以在生態(tài)環(huán)境及污染治理中進行普遍應用。

三、常用的幾種現(xiàn)代生物技術(shù)

1.核酸探針檢測技術(shù)

核酸探針檢測技術(shù)。利用能與特定核苷酸序列發(fā)生特異性互補的已知核苷酸片段作探針,分析DNA序列及片段長度多態(tài)性。被標記的探針直接用來探測溶液、細胞組織內(nèi)或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特異性和靈敏性,目前廣泛應用于對環(huán)境中微生物的檢測,定性、定量分析等研究中。

2.酶免疫測定技術(shù)

該技術(shù)是依據(jù)抗原和抗體之間的特異性吸附于固相載體表面,引入一種酶作為示蹤物,通過共價鍵與酶連接形成酶結(jié)合物,加入底物后,根據(jù)顏色變化判定是否有免疫反應的存在,具有選擇性好、靈敏度高、準確、實用性強等優(yōu)點,廣泛應用于監(jiān)測農(nóng)藥、污染物殘留、生物污染物等領(lǐng)域。

3.免疫金標技術(shù)

免疫金標技術(shù)是將特異性的抗原(或抗體)固定于硝酸纖維素膜,通過毛細作用向前移動,通過目測的膠體金標記物觀察顯色結(jié)果。該技術(shù)具有特異性強、操作簡便、成本低廉、結(jié)果判斷明確、時間短等優(yōu)點,廣泛應用于環(huán)境污染物的在線檢測。

4.PCR技術(shù)

PCR即聚合酶鏈式反應,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物為延伸起點,通過變性、退火、延伸等步驟,體外復制DNA的過程,是一項DNA體外合成放大技術(shù),能快速特異地在體外擴增任何目的DNA。PCR技術(shù)具有靈敏度高、特異性強等優(yōu)點,用于檢測大量平行的樣品,環(huán)境中的生物污染。

四、生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應用

生物治理環(huán)境污染是我國新世紀面臨的新的重大課題。以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學的基礎(chǔ)、應用基礎(chǔ)和應用研究,為重金屬廢水、石油廢水、印染廢水、油脂廢水、農(nóng)藥廢水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投資省、運行成本低的生物治理技術(shù)和設備,以此促進我國的環(huán)境工程建設。目前可提供的技術(shù)主要有:

1.城市有機垃圾處理技術(shù)

將城市垃圾通過分選后綜合治理。將可腐有機垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成板材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產(chǎn)生的廢氣、臭氣、粉塵集中處理,廢水循環(huán)使用,處理場地環(huán)境衛(wèi)生達到國家標準,使垃圾達到無害化和更合理的資源化利用。

2.高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水利用來自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì)、組成,配制不同菌株,通過發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復合型菌液(亦可制作成干性固體菌劑),用于油脂化工、化工有機廢水、食品、印染、生活污水等工業(yè)廢水處理。

3.生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的處理及資源化利用。

4.含油污泥高新生物處理技術(shù)對我國大中型油田、煉油廠、石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥、煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.油田、煉油廢水高新生物處理技術(shù)通過對大中型油田、煉油廠廢水石油污染物樣品采集、降解微生物菌株的分離、篩選,獲得石油降解優(yōu)勢微生物,針對含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達標排放。

五、生物技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢

充分利用我國豐富的和特有的遺傳資源,分離克隆有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因和基因工程品種已刻不容緩,以期在以“基因”為核心的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中取得主動。實現(xiàn)單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轉(zhuǎn)移。重視轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性評估,借鑒國外的成功經(jīng)驗,防止轉(zhuǎn)基因植物危害的發(fā)生與蔓延。隨著基因組時代向后基因組時代的過渡,研究重心已經(jīng)從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到整體水平上對生物功能的研究。因此,在整體水平上研究細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的組成及其活動規(guī)律的蛋白質(zhì)學的發(fā)展和成熟,必將與基因組研究互相補充,給農(nóng)業(yè)生物技術(shù)帶來革命性改變。

2.生物技術(shù)在環(huán)境中的發(fā)展趨勢

在污染的處理過程中,傳統(tǒng)的物理或化學處理方法常伴隨二次污染,且運行費用高,處理問題單一而微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解和轉(zhuǎn)化因此,生物處理具有效果好、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢,是保障可持續(xù)發(fā)展的一項最有力的技術(shù)措施。生物技術(shù)的發(fā)展趨勢將朝著傳統(tǒng)技術(shù)的改良、與其他污染處理手段相結(jié)合和與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合等方向發(fā)展,研究高效快速的工藝流程。

3.生物技術(shù)在工業(yè)中的發(fā)展趨勢

工業(yè)生物技術(shù)的新崛起有兩個巨大的推動力,即社會強烈需求和生物技術(shù)的進步。人類社會發(fā)展迫切需要解決的問題是資源、能源、人口、環(huán)境問題.隨著生物技術(shù)突破性進展,使得人類可以設計和構(gòu)建新一代的工業(yè)生物技術(shù),可高效快速地將各類可再生生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為新的資源和能源。工業(yè)生物技術(shù)在生物能源、生物材料以及生物質(zhì)資源化方面發(fā)揮著重要作用。其中生物能源、生物材料、生物質(zhì)資源化等都是現(xiàn)在以及將來發(fā)展的重中之重。

六、結(jié)束語

通過對現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境及污染治理中應用的相關(guān)研究,我們可以發(fā)現(xiàn),該項技術(shù)的多項優(yōu)勢特點決定了其在生態(tài)環(huán)境及污染治理中的應用地位,有關(guān)人員應該從其客觀實際需求出發(fā),研究制定最為優(yōu)化可行的實施策略。

參考文獻:

[1] 米紅霞.試析生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境及污染治理中的運用[J].資源節(jié)約與環(huán)保.2012(09):139-140.

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【關(guān)鍵詞】環(huán)境生物技術(shù);治理應用;固體廢棄物處理

一、引言

環(huán)境生物技術(shù)是21世紀國際生物技術(shù)的一大熱點,兼有基礎(chǔ)科學和應用科學的特點,在環(huán)境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物,是環(huán)境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術(shù),其處理污染物通常能一步到位,最終產(chǎn)物大都是無毒無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。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、環(huán)境污染的修復和重污染工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等各個方面,環(huán)境生物技術(shù)都發(fā)揮著極為重要的作用。

隨著細胞融合、基因工程、分子生物等技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進一步的開發(fā),研究領(lǐng)域不斷擴大,已成為一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的解決環(huán)境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環(huán)境意識和生態(tài)概念的不斷加強,市場對生物技術(shù)、生物產(chǎn)品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)本身也將更加成熟。

二、環(huán)境生物技術(shù)

在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術(shù)控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì),從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術(shù)。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段,通常由一個裝有填料的洗滌器(吸收設備)和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器(再生反應器)構(gòu)成廢氣從吸收設備底部進入,向上流動,與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸,經(jīng)傳質(zhì)過程進入液相,再進入微生物細胞內(nèi)或經(jīng)微生物分泌的胞外酶作用分解,凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入,通入空氣充氧,廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程,再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋,吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞,但設備較多,需外加營養(yǎng),成本較高,對溶解度小的化合物難以處理。

三、環(huán)境生物技術(shù)在水污染治理中的應用

環(huán)境生物技術(shù)中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法,通常被稱為生化處理方法或生物降解法,以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術(shù)等。

(一)生化處理技術(shù)

由于生化反應的過程、條件和參與反應的微生物種類的不同,生化處理技術(shù)可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類,兩類生化反應的基本過程如下:好氧降解:有機物+氧氣+好氧微生物/酶水+二氧化碳+無機養(yǎng)分+能量。厭氧降解:有機物+厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產(chǎn)物+無機養(yǎng)分+能量。自20世紀70年代起,就有一大批類似好氧降解的厭氧反應器被研制和開發(fā)出來,如厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應器(IC)、厭氧折流板式反應器(ABR)和厭氧序列式反應器(ASBR)等。厭氧技術(shù)的應用范圍已擴展到高、中、低濃度的多類有機廢水和生活污水的處理,其特點是廢水處理和能源回收相結(jié)合,但出水水質(zhì)難以達到直接排放的要求。

(二)生物自然凈化技術(shù)

生物自然凈化技術(shù)體系主要包括水體生物處理系統(tǒng)的生物塘(厭氧塘和氧化塘)和土地處理系統(tǒng)的人工濕地。生物自然凈化技術(shù)投資少,運行費用低,但占地面

積大,出水水質(zhì)不易控制。生物塘以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生植物,利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外,還增加了曝氣,以促進水體中生物的好氧降解。傳統(tǒng)的生物塘占地面積大,污水停留時間長,處理效率較差。目前通過培育高效水生凈化植物(水葫蘆、蘆葦、水萵苣等),建立組合曝氣、水生植物、水產(chǎn)養(yǎng)殖為一體的復合生態(tài)系統(tǒng),增強了生物塘的處理功能,促進了水體生物處理技術(shù)的發(fā)展。

四、環(huán)境生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應用

利用生物技術(shù)處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農(nóng)業(yè)廢棄物,主要方法是衛(wèi)生填埋、堆肥和發(fā)酵沼氣。衛(wèi)生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛(wèi)生填埋場,填埋場下層應有不透水的自然隔水基質(zhì)或人工隔水層,在填埋場設置排氣口和監(jiān)測系統(tǒng),每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤,并通過科學管理來恢復地貌和維護生態(tài)平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛(wèi)生填埋還可產(chǎn)生沼氣。

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關(guān)鍵詞厭氧處理廢水;UASB;IC反應器;IC技術(shù)熱點;IC應用現(xiàn)狀;IC發(fā)展前景

中圖分類號X703文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2010)041-0140-02

以高效、低成本為特征的現(xiàn)代廢水處理技術(shù)首先當推先進的厭氧生物處理技術(shù),厭氧生物反應器是其中發(fā)展最為迅速的一個領(lǐng)域。

1971年荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農(nóng)業(yè)大學拉丁格(Lettinga)教授通過物理結(jié)構(gòu)設計,利用重力場對不同密度物質(zhì)作用的差異,發(fā)明了三相分離器。使活性污泥停留時間與廢水停留時間分離,形成了上流式厭氧污泥床(UASB)反應器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反應器處理甜菜制糖廢水時,發(fā)現(xiàn)了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結(jié)構(gòu),即顆粒污泥(granular sludge)。顆粒污泥的出現(xiàn),不僅促進了以UASB為代表的第二代厭氧反應器的應用和發(fā)展,而且還為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎(chǔ)。

原典型的UASB反應器工作原理概念和工作狀態(tài)模型存在三方面問題:A、高度問題,污泥床高度對反應區(qū)的水流影響較大,如太厚會加大溝流和短流;B、增加截面積的放大方式,在大規(guī)模反應器中難以實現(xiàn)均勻布水;C、三相分離器的穩(wěn)定操作較為困難。

20世紀80年代中后期到90年代,針對上述缺陷,國際上以厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)、內(nèi)循環(huán)反應器(IC)、升流式厭氧污泥床過濾器(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)為代表的第三代厭氧反應器相繼出現(xiàn)。從物理角度來看,第三代厭氧反應器是以顆粒污泥為生化反應的基礎(chǔ),主要考察固體物質(zhì)在重力場作用下,在流體中形成更為合理的微物理環(huán)境,達到固液充分接觸,更快傳質(zhì)的這一核心目的。利用固體的流態(tài)化技術(shù)是其核心技術(shù)之一,側(cè)重是解決典型UASB上述的A、C問題。

90年代中后期荷蘭Pagues公司的開發(fā)了一種內(nèi)循環(huán)(internal circulation)IC反應器,采用了特殊物理結(jié)構(gòu)設計,以ANAMMOX工藝為特征的流化床。反應器的設計,生化反應規(guī)律,以Kolliken為主的菌群的微生態(tài)環(huán)境,現(xiàn)有和可能形成的物理特征,在連續(xù)工藝過程中菌群的流體點,設計出合理的物理結(jié)構(gòu)。因此更加具有優(yōu)勢。IC反應器應用于啤酒、發(fā)酵、造紙、食品、飲料及化工等行業(yè)。取得了不錯的效果。使第三代厭氧反應器的應用在我國得到開展,與此相應的研究工作也相繼展開。

1IC反應器工作原理

IC反應器基本構(gòu)造如圖1所示,它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成,具有很大的高徑比,一般可達4~8,反應器的高度可達16~25m。

1.1進水

水泵將廢水泵入反應器底部的布水系統(tǒng),顆粒污泥和氣液分離器回流的泥水混合物有效地在此充分區(qū)混合。

1.2膨脹污泥床

混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),加強了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,一部分泥水氣混合物由底部位分離器收集被沼氣提升至頂部的氣液分離器。

1.3氣液分離器

被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū),與反應器底部的污泥和進水充分混合,實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。

1.4后處理部分

經(jīng)第處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進入。該區(qū)污泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區(qū),擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件。

1.5出水

泥水氣混合物由高部位分離器收集被最終分離,上清液經(jīng)出水堰溢流排出,沉淀的顆粒污泥仍留在后處理部分的污泥床內(nèi),在上部產(chǎn)生的沼氣沿第二條上升管也進入氣液分離器,小部分泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū),與反應器底部的污泥和進水充分混合。沼氣可用于發(fā)電。

從IC反應器工作原理中可見,反應器通過2層三相分離器來實現(xiàn)SRT>HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質(zhì)效果。

2IC反應器的運行特性

J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken詳細進行了IC反應器與UASB反應器生產(chǎn)性裝置各項運行參數(shù)的測定和比較,如表1所示。下面從幾方面進行分析。

2.1IC反應器的處理效能

前已述及,與UASB反應器相比,在獲得相同處理效率的條件下,IC反應器具有更高的進水容積負荷率和污泥負荷率,IC反應器的平均升流速度可達處理同類廢水UASB反應器的20倍左右。在處理低濃度廢水時,HRT可縮短至2.0~2.5h,使反應器的容積更加小型化。由表1可知,在處理同類廢水時,IC反應器的高度為UASB反應器的3~4倍,進水容積負荷率為UASB反應器的4倍左右,污泥負荷率為UASB反應器的3~9倍。由此可見,IC反應器是一種非常高效能的厭氧反應器。

2.2污泥物理性質(zhì)

IC反應器顆粒的平均直徑在0.66~0.87mm,略大于UASB反應器顆粒的平均直徑0.51~0.83mm;IC反應器最大顆粒直徑為3.14~3.57mm,UASB反應器顆粒的最大直徑3.38~3.43mm;IC反應器顆粒密度為1.041~1.057g/cm3,與UASB反應器顆粒的密度1.039~1.065g/cm3較為接近。但是IC反應器顆粒相對剪切強度比UASB顆粒的強度差,如以UASB顆粒的相對強度為100%,則IC顆粒為32%~53%,這是由于IC反應器的污泥負荷率大大高于UASB反應器的污泥負荷率之故。IC顆粒污泥的灰分占0.13~0.15,低于UASB顆粒污泥的灰分0.2~0.26,這說明IC顆粒污泥中有機成分含量更高,污泥的活性更高。

2.3顆粒大小的分布

Pareboom和Vereijken比較了IC反應器與UASB反應器污泥樣品顆粒大小尺寸的分布,UASB和IC反應器處理啤酒廢水和土豆加工廢水的顆粒大小分布情況。比較的結(jié)果表明,IC反應器顆粒尺寸較粗和分布較寬,這是由于IC反應器升流速度較大,使細小顆粒更易于被沖刷從而反應器內(nèi)小顆粒比例減小,而留在反應器內(nèi)的顆粒獲得更充分的營養(yǎng),在長期滯留情況下顆粒長得更大,因此IC反應器內(nèi)顆粒大小的分布范圍比UASB反應器更寬,且IC反應器的平均粒徑Da和Sauter平均直徑D32均大于UASB反應器。

2.4顆粒沉降速度

UASB和IC反應器內(nèi)顆粒的沉降速度一般都高于液體升流速度。IC顆粒(粒徑

2.5污泥的活性

IC反應器污泥的活性遠高于UASB反應器的污泥活性。這是由于IC反應器的污泥顆粒完全趨于流化狀態(tài),傳質(zhì)的限制因素小,UASB反應器污泥床局部地方的污泥濃度很高,甚至存在死區(qū),傳質(zhì)受到一定限制。因此,IC反應器的平均污泥去除負荷率遠高于UASB反應器的污泥去除負荷率。

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2.6反應器不同高度污泥濃度的變化

Pereboom和Vereijken分別測定了處理啤酒廢水和土豆廢水的IC反應器不同高度處污泥濃度及顆粒大小分布變化的情況。得出了不同高度的顆粒尺寸的分布,顆粒尺寸大小、生物量濃度和灰分沿IC反應器高度的變化,IC反應器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固體的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出結(jié)論,IC反應器具有很高的紊流和上升流速,有助于無機物的有效去除。

3IC工藝技術(shù)優(yōu)點

3.1容積負荷高

由于IC反應器存在著內(nèi)循環(huán),第一反應室有很高的升流速度,傳質(zhì)效果很好,污泥活性很高,因而其有機容積負荷率比普通UASB反應器高許多,一般高出3倍以上。處理高濃度有機廢水,如土豆加工廢水,當COD為10000-15000mg/L時,進水容積負荷率可達30-40kgCOD/(m3d)。處理低濃度有機廢水,如啤酒廢水,當COD為2000-3000mg/L時,進水容積負荷率可達20-50kgCOD/(m3d),HRT僅2-3h,COD去除率可達80%左右。

3.2節(jié)省投資和占地面積

由于IC反應器容積負荷率高出普通UASB反應器3倍左右,IC反應器的有效體積僅為UASB反應器的1/4-1/3,所以可顯著降低反應器的基建投資。由于IC反應器不僅體積小,而且有很大的高徑比(一般為4-8),所以占地面積特別省,非常適用于占地面積緊張的廠礦企業(yè)。小型的IC反應器可以工廠預制,大型的可在現(xiàn)場制作,施工工期短,安裝簡便,且IC反應器的土方量很小,可節(jié)省施工費用。

3.3抗沖擊負荷能力強

由于IC反應器實現(xiàn)了內(nèi)循環(huán),處理低濃度水(如啤酒廢水)時,循環(huán)流量可達進水流量的2~3倍;處理高濃度水(如土豆加工廢水)時,循環(huán)流量可達進水流量的10~20倍。因為循環(huán)流量與進水在第一反應室充分混合,使原廢水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,降低了有害程度,從而提高了反應器的耐沖擊負荷的能力。

3.4抗低溫能力強

溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含有大量的微生物,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件(20-25℃)下進行,這樣減少了消化保溫的困難,節(jié)省了能量。

3.5具有緩沖pH的能力

內(nèi)循環(huán)流量相當于第1厭氧區(qū)的出水回流,防止局部酸化發(fā)生,并可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對pH起緩沖作用,使反應器內(nèi)pH保持最佳狀態(tài)。

3.6內(nèi)部自動循環(huán),不必外加動力

普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的,而IC反應器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設泵強制循環(huán),節(jié)省了動力消耗。

3.7出水穩(wěn)定性好

IC反應器的第一、二反應室,相當于上下兩個UASB反應器,它們串聯(lián)運行,可以補償厭氧過程中Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier在1994年證明,反應器分級會降低出水VFA濃度,延長生物停留時間,使反應進行穩(wěn)定。第一反應室有很高的有機容積負荷率,相當于起“粗”處理作用,第二反應室則具有較低的有機容積負荷率,相當于起“精”處理作用。整個IC反應器實際上是兩級厭氧處理。一般情況下,兩級厭氧處理比單級厭氧處理的穩(wěn)定性好,出水也較穩(wěn)定。

3.8啟動周期短

IC反應器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,為反應器快速啟動提供有利條件。IC反應器啟動周期一般為1-2個月,而普通UASB啟動周期長達4-6個月。

4IC處理技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

IC處理技術(shù)從問世以來已成功應用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和造紙等廢水處理中。1985年荷蘭首次應用IC反應器處理土豆加工廢水,容積負荷(以COD計)高達35-50kg/(m3d),停留時間4-6h;而處理同類廢水的UASB反應器容積負荷僅有10-15kg/(m3d),停留時間長達十幾到幾十個小時。

在啤酒廢水處理工藝中,IC技術(shù)應用得較多,目前我國已有多家啤酒廠引進了此工藝。從運行結(jié)果看,IC工藝容積負荷(以COD計)可達15-30kg/(m3d),停留時間2-4.2h,COD去除率ηCOD>75%;而UASB反應器容積負荷僅有4-7kg/(m3d),停留時間近10h。

對于處理高濃度和高鹽度的有機廢水,IC反應器也有成功的經(jīng)驗。位于荷蘭Roosendaal的一家菊苣加工廠的廢水,COD約7900mg/L,SO42-為250mg/L,Cl-為4200mg/L。采用22m高、1100m3容積的IC反應器,容積負荷(以COD計)達31kg/(m3d),ηCOD>80%,平均停留時間僅6.1h。

我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的IC厭氧處理系統(tǒng)自1998年12月運行以來一直都很穩(wěn)定,進水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容積負荷(以COD計)可達30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD產(chǎn)沼氣0.42m3。1996年IC反應器首次應用于紙漿造紙行業(yè),并迅速獲得客戶歡迎,至今全世界造紙行業(yè)已建造IC反應器23個。反應器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%-80%,CO2為20%-30%,其它有機物為1%-5%,可作為燃料加以利用。

表1列出了IC反應器和UASB反應器處理啤酒廢水的對照結(jié)果,從表中數(shù)據(jù)可以看出,IC反應器在很大程度上解決了UASB的不足,大大提高了反應器單位容積的處理容量。

5結(jié)語

隨著生產(chǎn)的發(fā)展,經(jīng)濟高效、節(jié)能省地的厭氧反應器越來越受到水處理工作者的青睞。IC反應器的一系列技術(shù)優(yōu)點及其工程成功實踐,是現(xiàn)代厭氧反應器的一個突破,值得進一步研究開發(fā)。而且由于反應器容積小,生產(chǎn)、運輸、安裝和維修都十分方便,產(chǎn)業(yè)化前景也很樂觀。

參考文獻

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篇7

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);林業(yè),問題

中圖分類號:S7

文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)23-0061-02

1 生物技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應用

1.1 組織培養(yǎng)技術(shù)

植物組織培養(yǎng)技術(shù)指的是利用植物細胞的全能性,對植物的某一器官進行離體培養(yǎng),獲得與本體細胞性狀一致的新的克隆個體的一種營養(yǎng)體擴繁技術(shù)。林木組織培養(yǎng)技術(shù)主要包括選擇外植體、增殖和生根三個方面。外植體的選擇應與分化途徑相結(jié)合,根據(jù)不同樹種的生理特點,來確定外植體的種類。常見的分化途徑有葉芽萌發(fā)途徑、間接器官發(fā)生途徑和體細胞胚胎發(fā)生途徑三種。葉芽萌發(fā)途徑適用于大多數(shù)的林木,通過此途徑得到的再生植株的異系數(shù)要小于愈傷組織獲得的再生植株,而增值率卻低于愈傷組織誘導方式。葉芽萌發(fā)途徑的組培在外植體的選擇上,不同的外植體來源對于組培的效果影響很大。以卷莢相思為例,選擇其中上部的穗條作為外植體,萌發(fā)率要高于其他部位作為外植體的萌發(fā)率。間接器官發(fā)生途徑則適合大多數(shù)的闊葉樹。盡管此途徑需要經(jīng)過脫分化和再分化的過程,但是不同類型的外植體,也會影響誘導的效果。以林木的葉片與枝條為例,以葉片作為外植體的愈傷組織的質(zhì)量要好于枝條產(chǎn)生的愈傷組織。體細胞發(fā)生途徑最早是在針葉樹木中獲得的成功,此途徑的外植體最好是未成熟的胚,進行快繁時,還應考慮其基因型,以便獲得具有優(yōu)良性狀的林木。

1.2 分子標記技術(shù)

分子標記技術(shù)是一種以個體間DNA中的堿基序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標記,反應出的是DNA水平上個體間遺傳的多態(tài)性。分子標記技術(shù)不能對林木產(chǎn)生直接的效果,但是可以作為一種提供信息的工具,為林木遺傳圖譜的建立、輔助育種、數(shù)量性狀的定位等方面提供有力的支持。目前的分子標記技術(shù)主要可以分為三大類。第一類是以RFLPs(限制性片段長度多態(tài)性)為代表的分子雜交技術(shù)。第二類是以RAPDs(隨機擴增多態(tài)性DNA)、SSRs(簡單重復序列)為代表的電泳和PCR技術(shù)。第三類是以ESTs(表達序列標記)為代表的DNA序列分子標記技術(shù)。林木育種中應用較多的是抗性基因的定位,由于受到環(huán)境及基因顯隱關(guān)系的影響,基因型往往不能得到真實的表達,通過分子標記技術(shù),可對與目標基因連鎖的基因進行標記,從而確定目標基因的存在,有效的加速育種進程。相比于單一基因控制的性狀,數(shù)量性狀表現(xiàn)相對復雜,常規(guī)的遺傳分析手段很難準確的表明基因間的相互關(guān)系,而分子標記技術(shù)可以有效的對數(shù)量性狀進行標記,通過作圖,可供人們進行更加深入的研究,以避免常規(guī)育種過程中評價效率低的問題。除了輔助育種之外,通過分子標記技術(shù),對林木之間的遺傳結(jié)構(gòu)及多樣性進行研究,可以為林木資源的親緣關(guān)系鑒定、瀕危資源的保護等方面,提供有力支持。

1.3 基因工程

基因工程技術(shù)又稱作重組體DNA技術(shù),顧名思義,它是將一個優(yōu)良的基因片段通過特定的載體轉(zhuǎn)運到生物的活體細胞中,最終使其得到表達的一種生物技術(shù)?;蚬こ碳夹g(shù)可以將任何的外源基因轉(zhuǎn)入到林木的體細胞內(nèi),這無疑對林木的改良提供了巨大的幫助。例如瑞典與美國合作研究的“工程山楊”,通過將擬南芥的葉狀基因轉(zhuǎn)入到歐洲山楊中,獲得的轉(zhuǎn)基因山楊可以提早十年成材。又如木質(zhì)素對于樹木來說,是一種保護成分,但是在造紙行業(yè)中,剔除木質(zhì)素需要消耗較多能源且污染環(huán)境,美國研究人員所研究出的轉(zhuǎn)基因楊樹,木質(zhì)素比非轉(zhuǎn)基因的楊樹要減少45%,大幅度的降低了造紙業(yè)能源的浪費及對環(huán)境的污染??剐杂N一直以來是林木育種的一個主要方向,通過基因工程技術(shù),將一些對抗鹽堿、抗干旱、抗寒冷等作物的基因分離并轉(zhuǎn)入到林木當中,通過促使特定抗性蛋白的合成,有效的解決了一些造林過程中林木不易成活的難題。近年來,病蟲害逐漸成為了危害森林的一個主要因素,通過將抗蟲基因轉(zhuǎn)入到目標樹種中,可以有效地減少病蟲害對林木生長過程中帶來的危害,從而提高林木經(jīng)濟效益。

2 生物技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的問題

2.1 對除草劑的抗性

目前,我國已經(jīng)利用生物技術(shù)的樹種包括了楊樹、落葉松、桉樹和樺樹等多個樹種,對于抗除草劑方面,楊樹的轉(zhuǎn)基因技術(shù)可謂是這些樹種中最為成熟的一個。由于林木后期生長高大,而雜草植株矮小,根系分布層也較淺,因此其對林木不會造成養(yǎng)分及光照等方面的競爭。林木對于除草劑方面的需求僅限于林木苗圃或者是造林初期,其風險程度遠遠小于其他的草本農(nóng)業(yè)植物,所以雜草抗性的選擇壓力也相對的小得多。林木抗除草劑基因可能產(chǎn)生的危害就是以基因漂移的方式,將自身的抗性基因傳遞給與其親緣關(guān)系較近的野生種當中,從而形成新的物種。當轉(zhuǎn)基因的林木與周圍的野生林木發(fā)生雜交時,帶有抗除草特性的基因片段有可能會被交換到野生林木中,而林業(yè)生產(chǎn)中很少能用到除草劑,因此,這就降低環(huán)境對于野生種的選擇性。換句話說,這種基因漂移可能將原本具有生物多樣性的森林系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴町愋孕?,結(jié)構(gòu)相對單一的群體,降低了森林系統(tǒng)的穩(wěn)定性。盡管一些樹木可能3~5年才開一次花,但是由于其花粉傳播距離較遠,且因其多年生的特性,對于向外界漂移帶有抗除草劑的基因片段是很可能的。目前,世界野生動物基金會中的一份報告中已顯示,這些轉(zhuǎn)基因已經(jīng)漂移到自然界中。

2.2 對害蟲的抗性

病蟲害的發(fā)生是森林損失的一個主要原因,因此,我國對于像抗蟲棉這樣的轉(zhuǎn)基因作物已經(jīng)早早應用。在林業(yè)中,抗蟲轉(zhuǎn)基因也已得以應用。盡管抗蟲基因能夠減少害蟲對林木的危害,但是從長久看來,它也可能帶來一系列的生態(tài)問題。林木的生長期較長,在長時間的選擇壓力之下,害蟲的抗性可能會隨著世代的增加而得到積累,從而使得害蟲抗性大幅度提升。另外,和抗除草劑基因一樣,抗蟲基因也存在著漂移的可能,當他與某些害蟲或病原菌的基因重組時,會導致具有超級抗性的病蟲害發(fā)生。另外,多數(shù)轉(zhuǎn)基因林木沒有識別特性,在殺死害蟲和病原菌時,也會造成有益生物的死亡,導致生物多樣性的降低。

2.3 林木育性

對于高等植物而言,都有營養(yǎng)生長階段和生殖生長階段兩個階段。在營養(yǎng)生長階段,植株全部的養(yǎng)分都供植株營養(yǎng)體消耗,而進入到生殖生長階段,光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物及能量有很大一部分被生殖器官所利用,從而減少了營養(yǎng)器官對于養(yǎng)分的吸收與利用。在林木生產(chǎn)過程中,使林木開花減少確實可以減少光合產(chǎn)物向生殖器官的運輸,不過,由于林木中光合產(chǎn)物分配的不定量性,使得開花減少林木的增長效果不是很明顯。相比于開花多少對林木生長量的影響而言,人們更關(guān)心林木之間的基因漂移問題。減少林木開花的數(shù)量,可以有效地減少林木之間基因片段的交換量,從而降低了轉(zhuǎn)基因林木基因漂移對周圍天然林可能帶來的危害,從而大大提高了人們對轉(zhuǎn)基因林木的接受能力。不過,開花減少也就意味著花粉量的減少,一些以花粉或者是果實為生的昆蟲,鳥類和哺乳動物會隨之受到嚴重的影響,隨之森林系統(tǒng)生物鏈的斷裂,于食物鏈上游的動物也會消亡,最終大幅度的降低系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性,影響著森林系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.4 木材的化學性質(zhì)

木質(zhì)素廣泛存在于木本植物當中,通過形成交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來對細胞壁起到硬化的作用,對于植物來說,可以起到很好的抗風、抗病蟲、抗逆等作用。隨著社會的不斷發(fā)展,木質(zhì)素對于林木的這些優(yōu)勢在新興的生物燃料或者造紙行業(yè)上,卻成為了耗能和耗費化學試劑的源泉。因此,通過基因工程對樹木進行轉(zhuǎn)基因,改變木材的化學性質(zhì),也是我國林木基因工程上的一項主要手段,但是,在以往研究人員的研究中,減少木質(zhì)素的含量,大多都導致了樹木的抗性減弱。為了解決此方面的問題,研究人員們經(jīng)過不斷的嘗試,研究出一種新的基因工程技術(shù),它可以有效地修改木質(zhì)素,使其在不影響樹體強度的前提下,更容易被分解,從而降低了能源的消耗。這種木質(zhì)素化學性質(zhì)的改變是否對其他的環(huán)境脅迫存在著敏感性目前還不得而知。由于我國人工林的數(shù)量較為龐大,一旦經(jīng)基因工程改造的林木對某種環(huán)境脅迫過于敏感,將會造成經(jīng)濟林的大面積受損,對經(jīng)濟效益及環(huán)境效益都存在著較大的風險。

3 結(jié)語

生物技術(shù)能夠有效地加速我國林業(yè)的發(fā)展,如果大面積投入使用,必將會從經(jīng)濟、環(huán)境和社會方面帶來巨大的效益。本文所提的可能的風險只是潛在的,大多數(shù)的基因工程林木并沒有投入生產(chǎn)中,也沒有相關(guān)研究來證實可能產(chǎn)生的問題。只有正確的認識生物技術(shù),對其做出客觀的評價,避免可能產(chǎn)生的問題,合理地利用生物技術(shù),才能更好地促進我國林業(yè)的發(fā)展。

參考文獻:

篇8

關(guān)鍵詞:高職院校;生物技術(shù)及應用;專業(yè)剖析

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 收稿日期:2015-12-11

一、數(shù)據(jù)分析

1.基本情況

麥可思公司的調(diào)研以問卷的形式進行,通過畢業(yè)生郵箱進行反饋與數(shù)據(jù)收集。我校生物技術(shù)及應用專業(yè)2013屆畢業(yè)生共24人,參加調(diào)查的有效郵箱一共21個,有效郵箱覆蓋率為87.5%,有效回收問卷只有9份,有效答題率為41.5%,低于上屆的抽樣比例(60%)。

2.結(jié)果分析

(1)數(shù)據(jù)回收率不高的原因。①宣傳力度不夠。在調(diào)查前,學校通知各個學院和專業(yè)的調(diào)查時間不一致,教師和輔導員沒有及時將調(diào)查信息反饋給學生。②少數(shù)學生的郵箱有誤或者過期,沒有及時反饋,導致郵件失效。③部分學生對母校感情淡薄。

(2)就業(yè)現(xiàn)狀分析。①學生畢業(yè)半年后離職率高。主要原因在于剛就業(yè)時主要在一些初級崗位工作,如面向一線的操作人員、技術(shù)員或者銷售崗位,待遇普遍偏低;此外,一般初級崗位需要工作6個月以上的時間才會有所變動,學生通常缺乏忍耐力,不符合他們的預期,認為職業(yè)發(fā)展受阻,對就業(yè)前景失去信心,所以不斷更換工作。但是離職率高并不能說明學生就業(yè)質(zhì)量不高,生物技術(shù)行業(yè)是一個待遇起點相對較低但是后勁足的朝陽行業(yè),據(jù)調(diào)研結(jié)果分析,本專業(yè)的學生在畢業(yè)后一年,工作基本穩(wěn)定,工作滿意度也較高。②大多數(shù)學生對就業(yè)現(xiàn)狀不滿意。我校2013屆畢業(yè)生的就業(yè)滿意度不到40%,低于全校平均水平(65%),說明在今后的人才培養(yǎng)過程中,要注重對學生就業(yè)質(zhì)量的提升。課程的設置要緊密結(jié)合市場的需求,實用、易學;實習期間盡量安排到專業(yè)相關(guān)度高的企業(yè)進行頂崗實習,不斷提升學生的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能水平。③2013屆畢業(yè)生畢業(yè)半年后就業(yè)率達到95.8%,除1人因身體原因在家休養(yǎng)外,其他都有工作崗位。從中可以看出,生物技術(shù)及應用專業(yè)學生實習和就業(yè)都有保障,社會對生物技術(shù)類的學生需求比較大;但是專業(yè)相關(guān)度只有47%,職業(yè)吻合度連續(xù)下降,說明本專業(yè)學生在畢業(yè)后從事專業(yè)對口的工作比率不高,幾乎一半的學生已改行。雖然這種現(xiàn)象在任何一所高校都很常見,但是仍然值得我們反思。可能的原因有以下幾方面:一是部分學生對本專業(yè)失去了興趣,覺得其他行業(yè)更適合自己的發(fā)展。二是學生對該專業(yè)的認識還不充分,對自己的職業(yè)定位不明確。三是怕吃苦,嫌待遇不好,不能堅持。四是有親戚朋友介紹了更好的工作。④畢業(yè)生普遍對學校的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)服務工作滿意度很高,認為學校在學生的實習和就業(yè)方面給予了很多指導和幫助,建議學校要重點開展就業(yè)創(chuàng)業(yè)實踐活動,并重視就業(yè)創(chuàng)業(yè)理論課的開設,讓學生從大一開始就可以接受這些方面的培訓,盡早做好就業(yè)創(chuàng)業(yè)的思想準備。也有少數(shù)人對學校就業(yè)信息和招聘會的開展不太滿意,主要原因有:一是就業(yè)信息各專業(yè)分布不均,有的專業(yè)就業(yè)信息量大,優(yōu)質(zhì)企業(yè)也多,而有的專業(yè)則很少。二是通知不到位,就業(yè)信息沒有集中,導致部分學生無法及時獲取就業(yè)信息。三是校企合作建設沒有落實到位,與企業(yè)的聯(lián)系少,不能為學生提供優(yōu)質(zhì)的就業(yè)崗位。四是部分招聘企業(yè)以宣傳為主,招聘崗位少。

3.校友評價分析

2013屆校友推薦度和校友滿意度均有所提高。經(jīng)過三年的全國高職骨干校建設,學校的教學環(huán)境和教學條件有了質(zhì)的提升,教學水平也在不斷提高,取得了很多可喜的成果,歷屆畢業(yè)的校友對母校取得的成績感到非常自豪,無形中提升了對學校的認同感。本次調(diào)研反映出校友對學校不滿意的一些方面。例如,對實習和實踐環(huán)節(jié)的不滿意度達65%,有81%的人認為要增加專業(yè)技能實訓,75%的人認為學校的教風和學風需要改進,說明無論是校內(nèi)實訓還是校外實習,它們都是學生關(guān)注的重點。此外,要大力開展教風和學風整頓活動,營造良好的校園氛圍。在教學過程中,還要不斷加強學生感恩教育,使學生養(yǎng)成感恩的習慣,增強對母校的認同感。

4.就業(yè)特色與優(yōu)勢分析

本專業(yè)2013屆畢業(yè)生主要從事的職業(yè)是生產(chǎn)技術(shù)員和銷售人員,從事的行業(yè)以農(nóng)業(yè)和食品加工業(yè)為主,大部分學生從事的崗位與專業(yè)相關(guān)。比如生物制品檢測、食用菌生產(chǎn)、種苗繁育、植物育種、有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工和銷售等工作,從中可以看出,學生從事的職業(yè)和所在的行業(yè)與人才培養(yǎng)目標一致。

用人單位61%是民營企業(yè),以中小型企業(yè)為主,大型企業(yè)占26%,就業(yè)地點也主要集中在湖北、廣東和江浙一帶。由于民營企業(yè)經(jīng)營機制靈活,門檻低,重視人才,上升的空間比國企和事業(yè)單位要大,學生也愿意到民營企業(yè)就業(yè)。但是麥可思公司在調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)一些問題,比如民營企業(yè)還有很多不完善的地方,特別是學生的權(quán)益保障、工資福利待遇沒有國企和機關(guān)事業(yè)單位好,往往很難留住人,因此離職率也高。

5.其他方面數(shù)據(jù)分析

關(guān)于學生的素養(yǎng)、基本工作能力、核心知識滿足度以及核心課程有效性評價等方面,麥可思公司調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,90%的學生認為大學兩年對學生素養(yǎng)的提升是非常明顯的:大多數(shù)學生認為自己在“團隊合作”“積極努力、追求上進”“人生樂觀態(tài)度”等方面提升較多;92%的學生認為基本工作能力有了不小的提升;85%的人認為生物技術(shù)及應用專業(yè)開設的核心課程要進行修改,比如應將原來的課程體系中“植物保護”和“作物生產(chǎn)與管理”等課程進行調(diào)整,不宜作為本專業(yè)的核心課程;要多開設滿足市場需求、對學生就業(yè)有幫助、學生上手快的課程。但是由于生物技術(shù)涉及的方面比較廣,有些理論知識深奧難懂,實訓難開展,因此在課程的設置上要進行充分的企業(yè)調(diào)研,結(jié)合學?,F(xiàn)狀和行業(yè)企業(yè)的需求,制訂好人才培養(yǎng)方案。

二、整改措施

第一,進一步加大校企合作力度,強化專業(yè)內(nèi)涵建設。積極同區(qū)域內(nèi)知名的生物類相關(guān)企業(yè)合作開辦訂單班,校企共育專業(yè)人才,希望通過校企合作開設訂單班的模式能夠?qū)Ρ緦I(yè)的建設和發(fā)展起到促進作用。

第二,加強就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作指導,引導學生樹立正確的就業(yè)觀和擇業(yè)觀。

第三,鼓勵學生參加各項技能競賽,以提升學生的動手操作技能及水平,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

第四,進一步強化教師實踐能力的培養(yǎng),與企業(yè)開展產(chǎn)學研合作,利用假期選派部分青年教師到校企合作單位進行實踐鍛煉,以提升他們的實踐能力,培養(yǎng)雙師型教師和骨干教師,為專業(yè)人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供師資保障。

第五,高度重視和校友之間的聯(lián)絡。校友是學校寶貴的資源,很多優(yōu)秀的校友在各行各業(yè)做得很成功,如果能把這么多的校友資源利用起來,不僅可以提升辦學的聲望,還可以拓寬學生的實習和就業(yè)渠道。

第六,定期對行業(yè)、企業(yè)和畢業(yè)生進行調(diào)研,根據(jù)調(diào)研的數(shù)據(jù)進行分析,為人才培養(yǎng)方案的修訂和課程體系改革提供依據(jù)。

參考文獻:

推薦期刊