生物环保范文

时间:2023-12-06 11:18:59

生物环保

生物环保范文第1篇

百姓的生存环境与百姓的健康,是唇齿相依的关系。没有一个健康的生存环境,根本就谈不上人们的身体健康。我国的环境保护问题,长期以来处于一个相对落后的状态,问题丛生。除了大环境的工业污染、人为破坏之外,百姓对自己身边环境的保护意识也非常淡薄。好在在政府和媒体的大力宣传之下,百姓已经开始关注环保问题了。

治理环境污染不光是政府的事,也是我们每一个普通百姓的义务。只要有心,每一个人都有能力改善自己身边的环境。

治理环境污染有各种各样的方法。有物理方法,比如用活性炭来吸附污染的空气;也有化学方法,例如常用的化学管道清理剂,等等。但各有其缺点,有点像头痛医头,脚痛医脚,没有考虑其副作用和可能的二次污染问题。

今天向大家介绍生物环保技术,简而言之,就是用环保的方法解决环保的问题。生物环保技术是由国外科学家研发出的一项尖端技术。其原理就是利用微生物的生态自然修复过程,利用特选微生物的快速繁殖能力和对有机污染物的降解能力,来去除污染。它针对不同的用途,在优选、驯化的基础上将各具功能的生物菌提取出来,并有针对性地添加了酶制剂以及营养物质和矿物质,制成生物工程的复合产品。当产品按一定比例遇水稀释后,生物活性被激活。产品经喷雾器喷洒成雾状液滴或直接涂抹,均匀地分布在污染物的表面。一方面由于特选生物菌和酶的结合,有益菌群数量呈指数级增长,庞大的优势生物菌及酶会极快地降解和分解掉有害有机物。另一方面,营养物质和矿物盐的加入,帮助维持处理系统中的微生物营养平衡,使微生物一进入治理系统,就能始终保持旺盛的活力,促使生物菌群不断繁殖,持续工作。

生物环保范文第2篇

欧洲地区生物燃料市场由生物乙醇市场和生物柴油市场组成。生物乙醇市场方面,得益于汽油销量的增长,生物乙醇市场呈线性增长态势。虽然拉美地区有大量的生物乙醇出口到欧洲市场,但欧洲地区的生物乙醇生产仍将保持增长。预计2014年底之前,小麦将是生物乙醇的主要原料。随着第二代生物乙醇技术的发展,也会有更多的稻草、木屑等非粮作物会被用作制造生物乙醇的原料。生物柴油市场方面,虽然欧盟从前苏联共和国等地进口的矿物柴油数量逐年递增,但在欧盟相关法规政策的鼓励下,该地区生物柴油的产量也稳定在1800万吨的水平(2008年)。虽然整个欧盟地区产能为2000万吨左右,但由于市场对生物柴油的需求增长缓慢,生物柴油的实际产量增长空间已不大。原料方面,欧洲地区制备生物柴油的原料正逐步从单一的油菜或大豆转化为多种油料作物并重的发展模式,以期降低原料成本。

欧洲地区生物燃料产业的发展现在已进入了成熟阶段。从作物栽种、收购到生物燃料生产、存储、运输和油料混合、销售等环节都已经逐步走向成熟。作为生物柴油和生物乙醇生产过程的副产品,甘油以及玉米蛋白饲料也开始被逐步应用于商业领域。欧洲出现了新型的生物化工精炼模式,就是在制备生物柴油的过程中利用副产品甘油生产相关的化工产品。典型的例子有亨斯迈公司生产的碳酸甘油酯,索尔维公司生产的环氧氯丙烷和陶氏化学公司生产的丙二醇。欧洲生物乙醇公司也正积极探索通过副产品生产乳酸和丁二酸等产品的方法,以期实现更多价值,提高欧洲产生物乙醇相比拉美廉价生物乙醇的竞争力。

欧洲生物柴油行业目前所用的主要原料有麻风树籽、大豆、油菜籽、芥末、花生、向日葵籽、动植物板油等。生物乙醇正处于从第一代过渡到第二代的过程中。第二代生物乙醇提倡用非粮作物,第三代生物乙醇引入了藻类和木屑在内的技术。由于生物燃料的质量已经得到了认可,在欧洲,从麻风树籽中提取的生物柴油已被用于新西兰航空和大陆航空的航班上。Frost & Sullivan预计该行业未来会吸引更多资本进入。

按原料用量排名,欧盟生产生物柴油的主要原料是油菜籽、大豆、棕榈油和葵花籽等油料作物。其他原料如餐饮用油、动植物板油也都已经开始应用。由于欧盟各国并不是主要的作物生产国,大多数时候生产生物柴油所用的原料还是来自进口。2008年,欧盟地区27国生产了770万吨生物柴油,消耗原料接近800万吨。因为供应不太稳定,棕榈油的用量增长在很大程度上取决于原料供应的稳定性。

目前生物燃料供应链面临如下三点挑战:藻类原料选择和生物处理方案设计、油料作物种植和规划和规模化生产。作为第三代产业链中,藻类原料可用于多种行业,包括生物炼油、生物发电、制造营养保健品等。由于藻类植物纯度较高,从藻类提取的生物燃料也能满足航空燃料的要求。目前已经在从事藻类提取生物燃料的公司包括雪佛龙公司、壳牌公司等。

现阶段生物乙醇的主要原料仍是谷物、糖类作物和木质纤维素。2008年,欧盟用于制造生物乙醇的谷物主要是390万吨小麦,680万吨甘蔗和9万吨甜蜜素。欧盟各国中,芬兰、瑞典、德国、法国、意大利和奥地利在利用木质纤维素方面居于领先地位。2008年欧盟各国用于生物燃料的木质纤维素占全球油料消耗的6%和欧洲油料作物消耗的25%。

推动欧洲生物燃料市场发展的主要动力来自于欧盟推动生物燃料应用的努力和哥本哈根联合国环境大会的要求。欧盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全欧洲的运输能源的10%。作为哥本哈根大会的签字方,欧洲各成员国政府也有义务达成大会提出的新目标,暨至2020年达成减排10%的目标。欧洲地区2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各为710万吨和700万吨,按哥本哈根大会的要求,至2020年,这两个数字有望达到2270万吨和1800万吨,分别增长220%和157%。

生物燃料市场的发展也面临阻力。对生物柴油市场来说,持续走低的矿物柴油价格和高企的生物柴油原料价格压缩了生物柴油厂商的生存空间,导致欧洲地区很多产能为3万吨的生物柴油厂商退出市场。虽然欧盟已开始对美国进口的生物柴油征收反倾销税来保护本地的生物柴油生产,但这一措施的效果也打了折扣,因为美国生物柴油仍能通过加拿大等国进入欧洲。另一方面,来自阿根廷等地区的廉价生物柴油出口有望在2010年大幅提高,这将会打压欧洲本土厂商的生存空间。

2008年,欧洲生物柴油行业的开工率为48%。预计2009年这一数字将保持不变,到2010年会增加50%到800万吨的规模。

2009年欧洲生物乙醇产能为560万吨,比2008年的490万吨增加了14.3%。预计2010至2011年,由于大型生物乙醇项目相继上马,欧洲地区的产能会有很大提升。至2012年,大部分欧洲地区新增产能都将是第二代生物乙醇(纤维素乙醇)的试点项目。主要的第二代生物乙醇生产商有SEKAB、TMO再生能源、帝斯曼等。至2014年,欧洲地区生物乙醇产能有望达到2100万吨。

基于欧洲运输用油市场的需求增长,2009年欧洲生物乙醇行业开工率为50%左右。2008年实际生物乙醇产量为150万吨,另有150吨进口,其中大部分来自巴西。至2020年,欧洲生物乙醇市场将保持10%的增长。

未来一段时期,欧洲生物燃料供应商如果要做大做强,会从以下几个方面下功夫:实现规模化生产、控制原料供应商(向后整合)、与客户签订长期供应合同、保障可持续和低价的原料供应等。这些方式都值得国内生物燃料供应商学习。

生物环保范文第3篇

现如今,我国的环境恶化和生态破坏问题日益突出,环境保护工作的开展必须要得到更多领域的关注和帮助。由于全国各地雾霾天气现象的频频出现,以及水资源整体上受到严重的污染,所以要求国家和政府的环保工作在实施力度方面有待于进一步的加大和加强。环保工程在实施过程中生物技术的运用,从整体上能够在帮助获取较佳治理效果情况的同时,最大限度的帮助治理工程获取较好的经济效益和生态效益。相比较其他的治理方式在整个环保工程治理中产生的各项后遗症问题而言,生物技术治理方式并不会对生态环境造成其他附加的任何污染问题,以此,这一种治理方式不失为一种理想化的环保技术手段。纵观国内外生物技术在环境治理工作上的应用情况来开,其发展前景极可以说是为广阔的,而这一项技术,对于科学有效的提升我国环境保护和生态平衡的工作水平,大力改善广大居民的生活工作和学习环境能够带来极大的助推力。

2生物技术在环保工程工作中的作用

生物技术的基础便是DNA分子技术,此技术主要组成为:微生物、细胞及基因工程。近些年来,生物技术在医学、农作物等相关研究中均得到了充分应用,与此同时在环保工程、生物监测等领域也发挥了极佳的效果。将生物技术应用于环保工程中的作用主要为这么几点:

2.1采用生物处理技术对生活垃圾和工业废物废水进行无公害处理,将能够有效的促使废物和垃圾的内部分子结构发生化学变化,对与出现各种易于降解的各种产物合理进行合理的回收运用,能够合理的改善废物垃圾对于生态环境的污染程度。并以此达到合理有效的降低环境污染的防治目的。在此同时,对于经过生物技术处理过的一些产物,还可以对其进行各种形式的转化处理工序,从而更加提升废物的可利用效率。

2.2污染物在经过生物处理后,其最终转化而成的物质多为氦气、CO2等,其稳定性较强。整个处理活动采用的是直接处理法,转移次数得以减少,重复污染的可能性也得以降低。所以在生物技术的应用中,对于环境污染的治理具有极强的安全、科学性。

3生物技术在环保工程中的运用

3.1生物修复污染土壤。土壤污染最主要的形式就是重金属污染,这种污染方式能够长久持效的造成土壤利用功能的丧失,因此,需要我们采用生物先处理技术对土壤的生长机能修复。这种修复工作主要就是合理科学的利用生物转基因形式将重金属元素进行净化处理,从而大大的降低其毒性力量。由于生物的作用,在土壤中,重金属的具体化学形态得到了改变,毒性降低,因此不能在土壤中进行移动扩散,生物的吸收以及代谢使重金属得到了消减以及净化和固定。同时在污染土壤的生物修复过程中,使得土壤有机质的含量增加,微生物变得更有活性,土壤的生态结构得到改善,能够抵抗外部因素的侵蚀,防止水土流失,沙漠化的发生。

3.2生物净化污水。被污染后的水中具有比较多的有毒物质,比如重金属以及氰化物还有有机酸和有机汞等。我们使用生物技术对水污染进行治理,主要的原理是:微生物自身具有一定的生命活动,在它们的活动中能够对有毒物质转化,这样有毒的物质不再有毒,最终将污水进行了净化。近些年来,利用生物技术对污水进行处理的主要手段有固定化细胞技术以及固定化酶技术等。固定化酶主要运用的是化学键合法,它能够把水溶性酶与不溶性载体结合起来,最终使酶成为一种衍生物,这种衍生物具有一定的催化活性,但是不能和水相溶。

3.3环保工程工作开展中的生物过滤法。生物过滤法主要是指将所收集好的废气通过长满微生物的填料,其气味物质被完全吸收及氧化分解,废气中的臭气得到处理。由于填料中的微生物在此活动中负责物质转换任务,因此其生长便需要吸收充足的养分,相应的填料也许具有大量的有机成分。另外,为了确保微生物的高活性,还需给予其一个适宜的生存环境,如适宜湿度、氧气、充足的营养等。另外,关于填料的选取也应注意这么几点:填料中能够容许多种微生物生长,且营养配比较为合理,吸水性极佳,无异味。另外,填料还需做到容易获取且价格低廉,养护较为简便。较为常见的填料包括:干树皮、甘草、塑料、纤维性泥炭等。

3.4生物技术在环境监测工程中的应用。今天,在国内外,环保领域中的生物技术得到了十分良好的快速健康发展,由于这一技术所具有的快速、准确、高效等一系列额的特点使得其在环保领域的各个工作中都得到了广泛的发展应用。同样的,这一先进而又实用的技术也被应用在在环境保护监测工作当中。在这方面比较广泛应用的生物技术形式主要是:运用细菌总数、粪便污染指菌对水质进行检测;运用发光细菌对环境毒物进行监测;运用藻类生长测量对水质霉性进行监测。在对石油污染土壤监测分析中,运用核酸杂交法能够对一些烃降解基因进行检测。

综合以上文章中各个要点的论述,我们可以很清晰的看到,生物技术在环境保护工作尤其是环保工程的实施过程中的巨大作用,因此,我们应大力推广此项技术,并在实践中不断创新发展。然而值得我们大家注意的是,由于造成环境污染的原因各有不同,其产生的各种有害物质又具有多样性的特点。因此,在进行和开展治理污染的工程,中采用单一的技术是很难得到理想的效果,因此,必须采取有针对性的采用综合性的技术手段进行治理。同时,大力开展生物质能的应用研究,对于解决能源危机,降低污染排放是非常有益的。

生物环保范文第4篇

关键词:环保;生物燃料电池;污水同步处理发电

收稿日期:2010-07-28

作者简介:陈丁丁(1982―),男,江西武宁人,助理工程师,主要从事环境工程方面研究。

中图分类号:Tk01

文献标识码:C

文章编号:1674-9944(2010)08-0207-03

1 引言

环保生物燃料电池并非刚刚出现的一项技术。1910年英国植物学家马克•比特首次发现了细菌的培养液能够产生电流,于是他用铂作电极放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里,成功制造出了世界第一个微生物燃料电池。1984年美国制造了一种能在外太空使用的微生物燃料电池,使用的燃料为宇航员的尿液和活细菌,不过放电率极低。传统的燃料电池是利用氢气发电,但从来没有尝试使用富含有机物的污水来发电。环保生物燃料电池是一种特殊的燃料电池,以自然界的微生物或酶为催化剂,直接将燃料中的化学能转化为电能。

2 环保生物燃料电池的工作原理

环保生物燃料电池(Microbial Fuel Cell MFC)是以微生物作为催化剂将碳水化合物中的化学能转化为电能的装置,由阳极区和阴极区组成,中间用质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)分开,如图1所示。环保生物燃料电池的工作过程分为几个步骤:在阳极区,微生物利用电极材料作为电子受体将有机底物氧化,这个过程要伴随电子和质子(NADH)的释放;释放的电子在微生物作用下通过电子传递介质转移到电极上;电子通过导线转移到阴极区,同时,由NADH释放出来的质子透过质子交换膜也到达阴极区;在阴极区,电子、质子和氧气反应生成水,随着阳极有机物的不断氧化和阴极反应的持续进行,在外电路获得持续的电流[1],其反应式如下:

阳极反应:

C.6H.12O.6 + 6H.2O 6CO.2 + 24H++24e-,

E.0=0.1014V

阴极反应:

6O.2+24H++24e-12H.2O,

E.0=1.123V

图1 生物燃料电池结构示意图

3 环保生物燃料电池的利用领域

3.1 废水同步的处理与发电

3.1.1 单一槽设计

电池装置和氢燃料电池有点相似,是一个圆柱形的树脂玻璃密闭槽。微生物燃料电池是单一反应槽,里面装有8条阳极石墨棒,围绕着一个阴极棒,密闭槽中间以质子交换膜间隔。密闭槽外部以铜线组成的闭合电路,用作电子流通的路径。当污水被注入反应槽后,细菌酶将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子和质子。其中电子流向阳极,而质子则通过槽内的质子交换膜流向阴极,并在那里与空气中的氧以及电子结合生成干净的水。从而完成对污水的处理。与此同时,反应槽内正负极之间的电子交换产生了电压,使该设备能够给外部电路供电。单一反应槽是微生物燃料电池设计的创新。大部分燃料电池的设计以两反应槽为主,分别为阳极槽和阴极槽,在阳极槽中以厌氧方式维持微生物生长;阴极槽中则需维持在有氧环境下,使电子与氧结合并且与质子形成水分子。而单一反应槽以质子交换膜连接两槽,其功能不仅可分开两槽水溶液,还可以避免氧气扩散至另一槽内。两槽式的电解槽,需以外力方式提供溶氧至阴极,而单一槽微生物燃料电池可以以连续注水方式将空气带入阴极,从而减少通氧设备的花费。在发电量方面,在实验室里,该设备能产生72W的电流,可以驱动一个小风扇。虽然目前产生的电流不多,但该设备改进的空间很大。从提交发明报告到现在,已经把该燃料电池的发电能力提高到了350W,这一数值最终能达到500~1000W。技术成熟后,可以批量生产的微生物燃料电池的发电能力将获得很大提高,可以产生500kw的稳定电流,大约是300户家庭的用电量。

3.1.2 不间断上流微生物燃料电池

华盛顿大学的研究人员日前称,他们把利用废水发电的微生物燃料电池技术又向前推进了一步。去年他们已研究出了这一利用废水发电的新技术,现在,他们又把新技术的发电量比去年提高了10倍。如果利用这一技术能使发电量再提高10倍的话,食品和农业加工厂就有望能安装这种设备用于发电,并能为附近居民提供清洁和可再生电能[2]。华盛顿大学环境工程学项目成员、化学工程助教拉思安晋南特博士在“环境科学技术”网站上介绍了这种不间断上流微生物燃料电池(UMFC)的设计以及工作原理。同过去那些让微生物在含有营养液的封闭系统中工作的实验不同的是,安晋南特为微生物提供的是源源不断的废水。由于食品和农业加工中会不停排放废水。因此,安晋南特的技术更容易在这些工厂得到应用。利用废水发电的微生物燃料电池技术,是在阳极室内安装价格低廉的U型质子交换膜,将阳极和阴极分开。废水中含有的有机物,可为细菌群提供丰富食物,使其得以生存和繁衍。这些细菌在电池阳极电极上形成生物膜,同时在食用废水中有机物时向阳极释放电子,电子通过与阳极和阴极相连的铜导线移动到阴极,废水中的质子则穿过质子交换膜回到阴极,同电子和氧原子结合生成水。而电子在导线中的运动过程就形成了人们所需要的电流。继2005年首次完成了废水发电的微生物燃料电池设计后,安晋南特新推出的U型设计增加了质子交换膜的面积、缩短了两极距离,因此降低了因阻力引起的能耗,使电池发电能力提高了10倍,每立方米溶液的发电量从3W/m3增加到了29W/m3。如果微生物燃料电池系统能够维持20W/m3的电力输出,就可以点亮小功率的灯泡。

3.1.3 利用太阳能和光和细菌的环保生物燃料电池

Noguera与土木与环境工程教授Marc Anderson、助理教授Trina McMahon,细菌学教授Timothy Donohue,研究员Isabel Tejedor Anderson,以及研究生Yun Kyung Cho和Rodolfo Perez合作发展出一种能在污水处理厂应用的大规模微生物燃料电池系统。目前,研究人员们把微生物封装在密闭的无氧测试管中,测试管的形状被做成类似电路的回路。当处理废物时,先把有机废水通入管中,作为副产品电子向阳极移动,然后通过回路流到阴极。另外一种副产品质子通过一块离子交换膜流到阴极。在阴极中,电子和质子与氧气发生反应形成水。一块微生物燃料电池理论上最大可以产生1.2V电压。但是可以像电池一样把足够多的燃料电池并联和串联起来产生足够高的电压来作为一种有实际应用的电源。目前该研究小组正在利用他们在材料科学、细菌学和环境工程方面的优势来最优化微生物燃料电池的结构。

3.2 新型的环保燃料电池

英国牛津大学科研人员研制出一种新的环保生物电池,这种环保生物电池装有一种生化酶,可以吸收空气中的氢和氧来发电。这种生化酶是从一种需要氢气来维持新陈代谢的细菌中分离出来的。这种酶的独特之处在于可以与那些如一氧化碳和硫化氢等常规的电池催化剂并存。这种酶是“生长型”的,因此能够以价格低廉、可再生等特点取代传统价格昂贵的铂基催化剂。这种电池消耗的是大气中的氧气和氢气。所使用的酶是从自然界中利用氢气进行新陈代谢的细菌中分离出来的。这种酶的特性是具有高选择性,能够忍受对传统的燃料电池催化剂具有毒害作用的气体,例如一氧化碳和硫化氢。研究人员表示,由于这种酶能够生长,所以对比于其他的氢燃料电池所使用昂贵的铂催化剂而言,这是一种廉价的、可更新的环保燃料电池。

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3.3 生物医学的应用

环保生物燃料电池还可以造出另一种重要产品,根据电信号立即测出病人血糖水平的仪器。对于向包括起博器和胰岛素生成器等在内的可植入电控医学设备供电来说,环保生物燃料电池非常有用。这些设备需要无限的电源,这是因为更换这些设备的电池可能需要外科手术。BFC从活的生物体内提取燃料(例如从血流中提取葡萄糖)来产生电流。只要生物个体是活的,这种燃料电池就可以持续起作用[5]。

2010年8月 绿 色 科 技

第8期

4 结语

尽管环保生物燃料电池经数十年研究仍距实用遥远,燃料电池研究从20世纪90年代初开始又成为热门领域,现在仍在升温阶段。几种燃料电池已经处在商业化的前夜。另外,近20年来生物技术的巨大发展,为环保生物燃料电池研究提供了巨大的物质、知识和技术储备。所以,环保生物燃料电池有望在不远的将来取得重要进展。随着生物和化学学科交叉研究的深入,特别是依托生物传感器和生物电化学的研究进展,以及对修饰电极、纳米科学等研究的层层深入,环保生物燃料电池研究必然会得到更快的发展。环保生物燃料电池作为一种绿色环保的新能源,在生物医学等各个领域的应用的理想必然会实现。

参考文献:

[1] 韩保祥,毕可万.采用葡萄糖氧化酶的生物燃料电池的研究[J].生物工程学报,1992,8(2):203~206.

[2] 贾鸿飞,谢 阳,王宇新.生物燃料电池[J].电池,2000,30(2):86~89.

[3] 连 静,祝学远.直接微生物燃料电池的研究现状及应用前景[J].科学技术与工程,2005(22):162~163.

[4] 尤世界,赵庆良.废水同步生物处理与生物燃料电池发电研究[J].环境科学,2006,9(9):17~18.

[5] 宝 ,吴霞琴.生物燃料电池的研究进展[J].电化学,2004,2(1):1~8.

The Research and Foreground of Biofuel Cell

Chen Dingding

(Wuning Environmental Protection Bareau, Wuning JiangXi 332300,China)

Abstract:Biofuel cell is a device converting chemical energy into electrical energy directly with the biocatalysts, which has the advantages of abundant fuel resource, mild reaction condition and goodbiology consistence. And, Biofuel cell are capable of converting chemical energy presented in organic wastewater into electricity energy with accomplishments of wastewater treatments simultaneously , which possibly captures considerable benefits in terms of environments and economics.

Keywords:environmental protection; biofuel cell; wastewater treatment and simultaneous generating electricity

生物环保范文第5篇

关键词:环保生物技术;大气污染;思考

在保护环境的过程中,使用环保生物技术能够改变废弃物原本的分子结构,从而降低了垃圾废物对于环境的污染,同时还可以进行废物再利用,节约了能源,由此可以看出,使用生物技术治理环境问题,是十分有必要的。

一、我国的大气污染治理现状

我国从20世界70年代开始,就一直面临着十分严峻的环境污染问题,先后两次修订了大气污染防治法律,也相继建立了很多污染源的排放制度,初步完成了我国空气质量的检测以及酸雨度的检测。排污的许可证制度和大气污染排放量的控制等方面也得到了相应的完善,但是,时代在发展和进步,新时期必然有新要求,雾霾的出现给广大的人民群众带来了很多的困扰,解决雾霾问题,又成了新工作中的重中之重,经济建设和大气污染之间的矛盾越来越明显,大气污染的治理也面临着重重困难,并且,大气污染的环境监督系统还有待于进一步的完善。虽然我国已经初步建立了大气污染管理制度体系,但是很多地区的环境污染问题依然是十分严重的,污染防治政策还有待于完善,投资渠道的组成也比较单一,技术水平相对落后,总体来说,大气污染的治理程度不是十分理想。

二、环保生物技术的优势和前景

(一)技术优势

它的优势主要在于能够阻止和预防生态环境的恶化,在人类的日常生生活中,利用环保生物技术在获取自己需要的自然资源的同时,也能为日然资源提供了一个自行恢复的空间,是实现日然资源可持续发展的必要基础,而且,也在很大程度上提高了自然资源的利用效率,与其它的化学及物理治理技术相比,环保生物技术具有很明显的优势特点。首先,环保生物技术是利用微生物作为环境污染治理的核心内容,和以往的物理治理方法不同,微生物的生命活动效率要高于传统的化学和物理反应,它能够快速的处理污染物的分子结构,同时处理产物和副产物,转变为对人体没有危害的二氧化氮、甲烷、水分、二氧化碳等物质,同物化处理方式相比,环保生物技术在处理污染的效率方面和安全性上具有很突出的优势,能够科学有效的处理垃圾污染物,实现变废为宝,治理污染的效率更加高,同时价格低廉,成本较低。环保生物技术基于催化酶反应,酶是一种具有高活性的蛋白质,能够在常压常温下快速进行翠花反应,同传统的物理化学反应相比,它反应的条件更加的温和,在常温下就能发生高效率的反应工作,从而降低了环境污染治理的成本,节约了能源,也在一定的程度上节省了投资规模。

(二)环保生物技术发展前景

利用环保生物技术,进行环境污染的治理,能够更加稳定的获取处理产物,不会再造成二次污染和毒害,如果将环保生物技术进行工业化的应用,就能很好的解决污染的多次转移的问题,提高了环境污染物的再利用价值,有利于进一步加强生态恢复能力和环境的自净能力。环保生物技术记性环境污染治理,处理污染物的效率高,处理成本低,需要的能耗又比较小,降低了应用和推广的门槛,特别是在初级的环境大气污染中,被应用的十分广泛,世界各地都在进行探索和研究,环保生物技术自身也在不断的发展和完善当中,很多新的处理工艺和技术的不断被发掘,例如:好氧技术结合气体污染治理技术、厌氧技术、自动化生物处理系统。无公害的生产工艺等,都将进一步对大气污染进行有效的治理,也降低了治理的技术难度,从而发挥着越来越积极的作用。

三、环保生物技术在大气污染中的应用

(一)生物过滤技术

环保生物技术利用微生物进行废气的处理,在适当的条件下,运用固体载体对气体进行吸收,微生物的作用在于可以分解废气,发挥强大的除臭功能。为了保证其过滤的效果,在废弃的过滤过程中,一定要满足它的生命活动有机的营养物质和所需的条件,因此,在进行废气分解的过程中,要及时的补充有机成分,同时,为微生物的生存提供良好的、有力的环境,从而保证微生物的活性,促进其生长和繁殖。现阶段,微生物在进行废气分解过程中,要控制好环境温度、含氧量以及湿度等。在过滤废气的填料阶段,要选择固体的承载介质,为各种各样的微生物提供有力的生长空间,填料时,需要较大的面积,保证能够容纳下更多的微生物同时又减少占地空间,结构要均匀,不能有异味,要具有超强的吸水性,方便填料时的营养搭配和保养。

(二)生物膜治理技术

生物膜处理技术,在液体和气体扩散中把废气中的污染物质进行转换,转变气体为液体。在处理过程中,也使得污染物的化学成分发生改变,把液体污染物转移到填料的表面,表面的生物膜又开始进行污染物的氧化过程,在消耗污染物的过程中,也获取了自身所需要的营养物质,一些污染物用于微生物的污染代谢,另外的一些转变成其他的处理工艺。

(三)生物检测技术的强化

环保生物技术发展的十分迅速,它的功能和用途也就越来越广泛和全面,不仅能够对废气进行处理,还能对大气污染进行检测,提供了更便捷、更全面、更灵敏的检测服务,能够对污染源进行分析,进而更进一步探索大气污染的物质转化规律。环境污染借助神物监测系统,实现了环境污染的连续性监测,能够很好的预测和判断环境污染的程度,更好地协助大气污染治理人员开展治理工作。

(四)结合其他的新技术

跨领域的技术合作优势越发明显,环保生物科技与其他新技术的结合,对环保生物技术的发展和创新起到了很关键的作用,能够更加有效的提高环境治理技术的智能化和自动化程度,减少了人力物力的投入,对于生物数学模拟的研究,也是一项很重要的突破,通过光、电、声等技术的结合,可以更好的处理有毒有害污染物,从而更加有效的落实大气污染工作。

三、总结

社会的发展,给自然生态环境带来了很严重的影响,大气污染日益严重,影响着人们的日常生活,因此,治理大气污染迫在眉睫。环保生物科技的运用,很好的解决了这一难题,很大程度上缓解了大气污染,对环境的改善起到了关键性的作用。

参考文献:

[1]何园园,吴丹丹,黄振华.用环保生物技术治理大气污染的思考[J].产业与科技论坛,2016,19:54-55.

[2]吴兴国,韩建治.用环保生物技术治理大气污染的思考[J].低碳世界,2017,02:44-45.

[3]记者宋柏松.省节能环保暨大气污染治理技术成果对接会召开[N].河北日报,2014-08-06001.

生物环保范文第6篇

关键词:生物技术 环保工程 处理

0 引言

在经济飞速发展的今天,环保对于人们来说更是至关重要。前一阵子网上转载量极大的全国雾霾城市排行榜也反映出了现在人们对于生活环境的重视程度和我国城市面临的严峻环保问题。生物技术在环保工程方面的应用有自己独特的特点,不仅治理效果良好,而且经济效益极高,是一项环境友好型的环保技术,具有较好的发展前景。本文介绍了生物技术在水处理、废气处理、固体废物处理等方面的应用。

1 生物技术在水处理中的应用

1.1 生物复合菌废水处理

对于有机污水可用生物复合菌进行处理。生物复合菌指的是高浓度的好氧菌、厌氧菌等菌类,原生动物和藻类等构成的生态系统,也称为生物膜系统。当生物膜系统表面出现液态有机物即有机污水时,生物膜系统通过层层不同类型的复合菌对该有机物进行分解,达到净化污水的目的。由于生物膜系统是由生存着的微生物组成,因此生物膜会有老化的过程,也会有重生的过程。这是生物膜净化污水的优点,对环境伤害极小,是环境友好型的废水处理技术。此外,生物膜还可随环境温度等变化而变化,适应性较强,且经济技术指标优秀,是一款低投入高收益的技术。

1.2 生物泥净化

生污泥净化技术主要是分解有机废水中的好氧生物。生污泥指的是好气微生物及其代谢产物等周边有机物、无机物共同组成的微生物絮体。其主要分解作用的是好气微生物,由于其自身特点,它可以将通过的废水中的好氧生物直接分解甚至为己所用,分解效率极高。

1.3 生态还原

生态还原是现在国家重点关注的一个领域。由于之前各地区普遍存在的过度开发现象,导致各地生态环境急剧恶化,甚至出现绿地变沙漠等令人触目惊心的变化。当地政府和人民在意识到这一可怕事实之后采取了许多措施,比如植树造林等。然而效果却不尽如人意。因为生态系统遭到破坏以后就很难恢复。较为科学合理的方法便是利用生物引入的方式进行生态修复。引入的生物物种应具有较强的生存能力,并且一定要适应当地的生态系统。我国曾发生过引入物种进行生态治理反而过度繁殖破坏原有生态系统的事例。因此,在引入生物进行环境修复之前,一定要对当地生态系统深入了解,对可能发生的状况进行全面的估计,确保生物引入的积极作用。

2 生物技术在废气处理中的应用

生物技术还可进行废气处理。选择不同种类的微生物可分别处理有机废气和无机废气。对于有机废气和无机废气,可采用生物吸收和生物过滤两种形式对其进行处理。

生物吸收法即生物膜法,同上文提到的水处理中的生物膜法相似,利用微生物的新陈代谢对通过的有机物进行分解和利用。生物吸收法的一项重要应用是除臭。当废气中的臭气分子通过生物膜时,首先被生物膜表层微生物转化为液态分子,液态分子通过生物膜扩散到微生物内部,最后有微生物内部结构将其氧化分解。

生物过滤法是利用微生物填料构建一个固体载体,将需要处理的气体以适当的流量通过固体载体。固体载体中的微生物将气体吸收并氧化分解,达到净化目的。

3 生物技术在固体废物处理中的应用

3.1 微生物转化污泥堆肥系统

这一技术是将有机固体废物和能够将其有效分解的微生物群以一定比例共同堆积在一起,在适宜条件下,经过一段时间的堆腐,微生物自我繁殖并将有机物分解,达到固体有机废物净化的目的。且整个过程对环境污染极小,分解过程稳定。

3.2 微生物厌氧消化

微生物厌氧消化是通过控制微生物处于缺氧的生存环境,将环境内的有机废物分解成CO2和CH4的净化方法。该种有机物处理方法具有能源消耗低、剩余产物少和可回收再利用的优点,已成为未来有机废物净化处理的研究方向。现阶段国内外在该技术上的研究还处于探索阶段,实际操作过程中具有工艺、技术和设备等一系列的问题有待解决。因此,为了提高生物能源的利用效率,提高固体有机废物的处理效率,相关研究人员还应努力钻研,将这一技术更好的发展。

5 总结

除了以上几种应用,微生物还以其独特的净化特点和多样性用于农药降解、石油污染治理、重金属治理和富营养化等的治理中。

总之,环境治理是一个大工程,也是现在需要我们重点关注的一个版块。生物技术在环保工程中的应用对环保工程内容的丰富和质量的提高都有重要意义。环保工作者应致力于生物技术的发展和应用,利用其为我国的环保工作作出贡献,也为我们的子孙后代造福,让他们能够生活在碧水蓝天之间。

参考文献

[1]满江滨.生物技术在环保工程中的应用分析[J].黑龙江科技信息.2014(01).

[2]杨荣,颜淼.探讨生物技术在环保工程中的应用[J].科技创新导报.2013(09).

[3]张文东,刘鹏,李二飞,夏晓芳,刘洁.生物技术在环境治理中的应用[J].2011(08).

生物环保范文第7篇

作为教师,我们应该在教学过程中渗透环保知识,让每一个学生都了解环境破坏的现状,主动关心环境保护方面的事情,使学生形成保护环境的意识,并且能够落实到行动上。新教材突破了传统的学科体系,构建了人与生物圈的知识体系。教材中各单元的内容处处突出了各种生物在自然界中的作用,尤其是突出了人类在自然界中的作用和对生物圈的影响,更加体现了“人与自然和谐发展”的理念。

新课程标准明确提出了“提高学生生物学素养”的理念,提出了“具有关心、保护环境的意识和行为是义务教育重要的培养目标”。因此,我们在初中生物学教学中应该有意识地渗透环境保护,让学生在掌握知识、发展能力、拓展思维的同时培养环境保护的意识和责任感,形成关爱环境的态度,在环境问题上能够形成自己的观点,能够对一些问题做出正确的判断。如何在教学中使学生形成保护环境的意识,并且能够落实到行动上,真正从身边的小事做起,为保护环境、美好家园做出贡献,是每一位生物教师应该思考的问题。我在教学实践中主要从以下几个方面培养学生的环保意识。

一、让学生形成“生物圈是人类和其它生物的共同家园”的基本观点

在世界各国倡导“保护环境”“保护生物多样性”的今天,仍然有人认为“人类是地球的主宰”,认为人类可以从环境中索取一切需要的物质,正是由于这种错误思想的存在,使人类在历史上出现了数不胜数的破坏环境的行为。“生物圈是人类和其他生物的共同家园”是所有人应该具备的基本观点之一,在生物学教学中让学生具备这种观点是具体开展环保活动的重要前提。

在初一学生入学之初,我就注意培养学生的这种观点。在学习第一单元“生物和生物圈”时我有意识地引导学生通过学习形成对生物圈的整体认识。在学习之前,我是这样导入新课的:首先,给学生展示了一幅地球的太空照片,给他们一种直观的感性认识,然后问学生:“地球上不同颜色的色块分别由什么构成?”待学生七嘴八舌讨论完之后,我说道:“正如大家所说,在太空中我们看到的地球是一颗表面有许多颜色的美丽星球,如果我们能够到太阳系以外看我们的地球,它只不过是一颗极不起眼的小行星,但我们这颗星球却有着与众不同之处,哪位同学知道是什么使我们的地球变得与众不同?”反应快点同学脱口而出:“地球上有生物”。我随即引入正题,“正是如此,在地球上有着数以万计的生物,从而使我们的地球充满了生机,包括我们人类在内的各种生物在这里生息繁衍。地球表层的生物和生物的生存环境构成了生物圈。”如此导入第一单元自然顺畅,而且学生有了“生物圈是所有生物的家”的意识。在结束第一单元的学习时我又结合教材出现的关于DDT对环境污染的例子和生物圈II号的资料告诉学生:“我们的生物圈是不能替代的,是人类和其它生物的唯一家园,我们作为生活在生物圈中最高等的生物更应该珍惜我们的生存空间,更应该有意识地保护我们的生物圈。”这样既能够使学生形成对“生物与环境”的整体认识,又能够让学生形成“生物圈是人类和其它生物的共同家园”的基本观点,认识到生物圈的不可替代性。

二、让学生了解在人类文明的发展史上人类对环境的破坏情况和我国目前面临的环境问题,让学生具备保护环境的责任心和使命感

人类在发展过程中有许多因为对自然界认识不足,过度放牧,过度砍伐森林,掠夺性开采自然资源,随意捕杀野生动物,不适当引入物种以及大量排放污水、废气、固体废弃物等使生态环境和生物圈遭到破坏的事例,如日本的水俣病事件,伦敦烟雾事件,我国科尔沁草原因为过度开荒变成沙漠,我国长江、黄河中上游因为乱砍滥伐造成严重的水土流失,许多野生动物因为人类的捕杀而灭绝,我国引入的水葫芦造成过度生长,太空中垃圾数量不断增多以及噪声、光污染等等。在教学过程中结合不同的教学内容,将这些人类自己做的傻事、酿造的苦果甚至是自己一手制造的悲剧告诉学生,可以让他们深切体会到自然界中的资源并不是取之不尽、用之不竭的,让他们认识到人类如果过分注重自身利益,不加节制地从自然界中索取各种资源必将破坏生态平衡,人类也最终会受到自然界的报复。

近年来我国环境保护方面的宣传力度不断加大,在环保方面做了许多工作,但我国生态环境的局部改善,并没有从根本上缓解总体恶化的趋势。国民经济仍处于高投入、高能耗的发展阶段,资源浪费惊人,水土流失严重,土地荒漠化面积不断扩大,森林面积大量减少,草地退化、沙化和碱化面积逐年增加,水体污染使水资源短缺矛盾加剧。大气污染、海洋污染、臭氧层破坏、温室效应加剧、各种污染造成的生物多样性锐减等问题,还没有得到有效的遏制。这不能不引起我们的高度重视。把这些问题结合课堂内容告诉学生,可以让他们切身感受到存在于身边的环境污染问题,使他们真正具备保护环境的责任心。

三、让学生具备关心环境动态的意识

当今社会各种媒体非常先进,差不多每天都会有关于环境保护方面的报道,如世界各国保护环境的新举措、当今社会人类活动对环境造成的影响、人类所面临的各种重大问题等方面的消息。应该提醒学生主动通过报刊和网络关注环保动态,定期了解这方面的消息。这对于学生来讲是很有必要的,可以使他们了解发生在身边的有关环境保护的大事。同时我们还应该鼓励学生对某些问题形成自己的观点,发表自己的看法,提出自己的建议,这都有利于学生环保意识的形成。

四、让学生具备从身边的小事做起,保护环境的意识

仅具备环保意识是不够的。“保护环境”不是一句空话,也并不是少数科学家或科研机构的专门工作,而是所有公民都应该具备的基本观念和意识,并且每个人都可以从身边的小事做起,为保护环境做出贡献。我们对学生进行环境保护教育,不能仅停留在让学生明确环境保护的重要性上,还要通过让学生能够真正视环境保护为己任,在平时的生活中能够自觉自愿地留意身边的小事,留意自己的言行,尽量减少对环境有不良影响的行为,并且能够向身边的亲友宣传环保的重要性。在日常生活中像节约用水、不乱扔废旧电池、垃圾分类放置等这些行为不过是举手之劳,只要稍加注意,就是在进行保护环境的工作。我们就是要让学生具备这种日常生活中的意识,能够自觉地在行动上得以体现。中有这样,我们的环保教育才是卓有成效,才能真正落到实处,对学生个人今后一生的发展,对于人类社会的文明进步,对于保护我们唯一的生存空间,都有着十分重要的作用。

生物环保范文第8篇

【关键词】生物教学;环保意识;培养

人类的生存与发展需要一个良好的自然环境,科学技术的发展尽管使人类较大程度地获得了生存自由,然而越来越突出的环境污染问题仍然时刻带给人类不期而遇的灾难,严重威胁着人类的安全。环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题。随着我国经济和环境保护事业的发展,在中学生中进行环境教育势在必行。

一、寓环保意识于生物教学中的重要性

随着工业技术的发展,源源不断地产生了大量的工业“三废”,使得生态失衡、环境污染。由于全球温室效应,引起人体组织缺氧,导致头痛、神经麻痹,甚至危及生命的现象时有发生,更为严重的是目前全球气候变暖,人类无节制的使用氟里昂做制冷剂,导致臭氧层出现空洞,大量紫外线照射到地球表面,危及地球上生物的健康;我国的一些大工业城市近年来连降大量的“酸雨”,随着大量的化学合成物的生产、使用,一些具有激素功能的化合物(如某些除草剂、杀虫剂、防腐剂等)也随之排入周围环境,产生污染,造成巨大的危害。其中最为明显的是使生物体的生殖机能下降,性器官变异,导致动物雌性化现象的出现,严重威胁着各种生物的生存……显然,环境的污染已严重威胁着人类的身心健康。严峻的环境危机,使得加强环保教育成为我们教师义不容辞的责任。国家教委也从1990年起把环境教育纳入九年义务教育大纲,并在《关于普通高中教学计划的调整意见》中指出:“把环境教育渗透到有关学科教学中去。”由此可见,开展环境教育,提高全民族的环保意识势在必行。

二、寓环保意识于生物教学中的方法

环保教育具有综合性、时代性、全民性等特点。而生物学科与环境问题有着密切的联系,可以渗透的内容很多。那么,如何在生物教学过程中进行环保教育,增强学生的环保意识呢?

1.以课外阅读为基础,拓宽学生的环境保护知识

现在中学生的求知范围已经远远超出了教材,教师应充分利用这一点,有针对性地组织学生阅读一些环境保护方面的书籍、文章,帮助他们认识到环境问题的由来和解决方法,并引导他们把学到的环保知识与课堂学到的生物学知识联系起来,解释日常生活中遇到的环境污染问题。从而让学生更关注我们周围存在的环境问题,激发学生的求知欲,树立利用科学保护环境的热情和信心进行环保教育的渗透。通过在生物课堂上环保教育的渗透,既能对学生拓宽知识面,又能使学生认识到环境污染的严重性,加强了学生的环保意识。

2.联系地方环境状况,加强环保教育

在生物教学中除了结合课堂内容进行环保教育渗透外,还可紧密联系当地实际,给学生介绍本地区的资源特点,工业状况,环境现状以及本地区突出的环境问题。生活污水、工业“三废”的无节制排放,空气刺鼻难闻,沿海居民的身体素质在逐渐下降,这些耳闻目睹的环境现状都是对学生进行环保教育的良好素材。通过这些看得见、听得到的素材,使学生了解水质的污染不仅阻碍了水产养殖业的发展,而且给生态系统造成了重大危害,严重危及了人体的健康,使学生更加深刻的体会到环境保护的重要意义。同时也应该让学生了解在国家和地方政府及环保部门的努力下,周边环境的污染问题已经引起了有关部门的高度重视,正在加紧治理,我们应该相信不久的将来,一个美丽、富饶的家园会再现在我们面前。

3.开展第二课堂,加强环保教育

教师可利用春游、秋游、夏令营等活动,带领学生到大自然中去,调动学生的所有感官,去看、去听、去闻、去触摸、去劳动、去品尝……让学生去感受大自然,从而培养学生对大自然的感情并和大自然建立密切关系,这样才会使他们用真心去热爱大自然,去保护大自然。如结合植物课教学,组织学生认识校园、公园中的植物,掌握美化、绿化的植物种类,让学生在大自然美的熏陶下增长环境科学知识,探究环保知识把环境保护教育与丰富的第二课堂活动相结合,以适应中学生的求知欲望强烈、思想活跃、兴趣爱好广泛的特点。例如结合课本中环境保护的内容,让学生利用假期到附近工厂进行参观访问,实地考察,写出有关环保方面的调查报告。组织学生成立生物兴趣小组,利用闲暇时间对空气及附近工厂的废水进行采样分析化验,指导学生开展环保科技活动。另外,还可开展环境保护小论文竞赛,举办环境保护知识讲座,利用橱窗、黑板报、墙报进行宣传和展览等,寓环境教育于知识性、趣味性的各种活动之中。这样一方面使学生把课本中学到的知识得到巩固和升华,另一方面更能引起广大学生对环境问题的关注,增强了参与意识。

4.使用现身说法,将环保与日常生活联系起来

在讲完“环境保护”一节时,我给学生讲了自己在生活中的一些环保行为。如平时购物时尽量少用塑料袋,不乱扔塑料袋,从上大学至今一直奉行这个原则。这虽是种很不起眼的行为,但可以保护环境卫生,节约资源,防止塑料这种难以分解的物质流落到自然界中。这时学生会自然而然的表露出对这种行为的认同,于是我进一步提出,如果我们每一个人都能按这个小小的要求去做,不仅我们周围变得更加卫生,而且可以节约资源、减少塑料带来的污染。

5.以实践活动为途径,培养学生的参与意识

可配合世界环境日、地球日、植树节等节日开展一些公益性活动;也可以因地制宜、因陋就简在校园里建立植物角和生态平衡系统,开展校内植物分类、树种挂牌活动;还可以引导学生对学校周围的环境问题和社会关注的环境热点问题进行调查,如开展北海市生活垃圾污染现状调查、北海市水质污染源调查等系列社会实践活动。通过这些实践活动,使学生接触社会现实,主动参与到环境保护活动之中去。这样不仅能提高学生环境保护意识,激发其参与环境保护的愿望,同时增强了教育效果。

总而言之,环境保护是一个全球性的问题,并不是一个人两个人所能够解决得了的,它需要全人类都来关注。作为中学生物教师,在教学过程中加强对学生进行环保意识的教育是我们义不容辞的责任。我们应寓环保教育于生物教学之中,从而增强学生的环境保护意识。

【参考文献】

1.朱慕菊等编: 《走进新课程——与课程实施者对话》,北京师范大学出版社,2002.

2.孔繁翔:《环境生物学》,高等教育出版社,2000.

3.苏霍姆林斯基:《教育的艺术》,教育科学出版社,2001.

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