生物技术———资源与环保领域的生力军 现代生物技术经过几十年的发展，应用范围迅速遍及医药卫生、
现代生物技术经过几十年的发展，应用范围迅速遍及医药卫生、农林牧渔、环境保护、轻工、化工、能源等各个领域，特别是为人类解决当今世界所面临的资源和环境保护等诸多重大问题提供了有力手段。生物技术清洁、无污染，能够克服其他一些方法在治污过程中引起新污染的缺点，在自然资源有效利用及环境保护方面具有独特的优势。 由于环境污染物性质相对稳定，难以用物理或化学方法对其进行
由于环境污染物性质相对稳定，难以用物理或化学方法对其进行无害化处理，人们倾向于采用生物方法来解决这一问题。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应能力，在环境污染的治理中发挥着独特的作用。如何从种类繁多、数量惊人的微生物中筛选出所需要的微生物菌株，并按照人们的意愿构建新的具有特殊本领的遗传工程微生物高效菌、超级菌，从而在治理环境污染的过程中实现对污染物的减量化、无害化、资源化，这是生物技术在资源环境保护领域中所要解决的问题。 微生物工程和生物技术在资源与环境保护领域中主要有以下几个
微生物工程和生物技术在资源与环境保护领域中主要有以下几个作用： 生物降解作用
生物降解作用 许多微生物具有将有毒物质转化成无毒物质的能力，这在污染、
许多微生物具有将有毒物质转化成无毒物质的能力，这在污染、废水处理等环境净化领域应用已久。随着遗传工程的快速发展，生物技术在该领域的应用正朝着构建能够降解特殊化合物的微生物方向迈进。这些微生物不但能消除污染，而且能变废为宝，回收和生产有用物质。充分发挥现代生物工程技术的优势，构建新型工程微生物用于生物降解产业，是当今世界环保产业形成与发展的总趋向。 污染土壤的生物修复
污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物（主要是微生物、植物）作用，消减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性，其原理是：通过生物作用（如酶促反应）改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；通过生物吸收、代谢达到对重金属的消减、净化与固定作用。在污染的耕地种植这类植物，利用其对金属的吸收、积累和耐性除去重金属。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤中有机质的含量，激发微生物的活性，改善土壤的生态结构，这有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等的侵害，防止水土流失。 污水的生物净化
污水的生物净化 我国的水污染十分严重，高浓度有机废水的处理是我国水污染治
我国的水污染十分严重，高浓度有机废水的处理是我国水污染治理的一大难题。污水中的有毒物质成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。 应用遗传工程技术构建符合人类需要的微生物高效菌以及具有降
应用遗传工程技术构建符合人类需要的微生物高效菌以及具有降解多种污染物功能的超级菌，目的是提高对污染物的降解能力、加快降解速度以增强净化污水的效力。如：能够将氰化物（氰化钾、氰氢酸、氰化亚铜等）分解成二氧化碳和氨的微生物高效菌；专门分解硫化物的微生物，利用它们从废水中回收硫磺；能够降解石油烃的超级菌，以清除油对水质的污染等。还可以将大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥，用来分解和吸附废水中的有毒物质。污水净化后沉积的污泥中，存在丰富的氮、磷、钾等元素，是很好的有机肥料。 清洁燃料的生产
清洁燃料的生产 乙醇是良好的清洁燃料，乙醇和汽油混合还可 以降低汽油燃烧
乙醇是良好的清洁燃料，乙醇和汽油混合还可 以降低汽油燃烧产生的二氧化碳量。从环境角度出发，以废物发酵生产乙醇的技术越来越受到重视。中国乙醇产量位居世界第3位，现有专业生产企业200多家，另有设立乙醇生产车间的酿酒企业约700家，但目前还没有专业燃料乙醇的生产企业。 另外，人们开始以废物发酵生产另一种完全清洁燃料——氢气；
另外，人们开始以废物发酵生产另一种完全清洁燃料——氢气；还有以废料繁殖藻类，以期用作燃料来发电。 微生物法脱硫
微生物法脱硫 微生物为治理大气污染提供了重要手段，气态污染物的生物净化
微生物为治理大气污染提供了重要手段，气态污染物的生物净化方法具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等特点。我国是世界上第一产煤大国，每年释放大量的二氧化碳。为减少燃煤造成的二氧化碳污染，必须对煤进行脱硫。燃烧前脱硫比传统的燃烧后脱硫具有明显的优势。微生物脱硫可以去除煤中21%～63%的有机硫和90%的无机硫，而且脱硫后煤质可以提高，单由此带来的煤价增值就可以弥补脱硫的费用。微生物脱硫技术将会产生重大效益，是从根本解决问题的必由之路。 生物农药的研发
生物农药的研发 几大类农药（如有机氯、有机磷、有机汞、除草剂等）都存在对
几大类农药（如有机氯、有机磷、有机汞、除草剂等）都存在对应的降解菌。利用基因工程手段筛选或诱发微生物突变株、构建高效降解菌，是减轻、消除农药污染的有效途径。随着人们环保意识的日益增强，化学农药将被逐步淘汰，取而代之的是生物农药。它不污染环境，对人和动植物安全，选择性强，不伤害害虫的天敌，而且害虫难以产生抗药性，是今后农药发展的较理想选择。利用基因工程技术筛选分离，克隆新的杀虫、抗病基因，也可以将具有不同杀虫（抗病）机理、不同杀虫谱的基因组合在同一个表达载体中，构建杀虫谱更宽、杀虫能力更强、持效期更长，虫、病兼治的优良遗传工程菌。 目前，在我国农药施用中，生物农药所占比例仅为1%左右。我
目前，在我国农药施用中，生物农药所占比例仅为1%左右。我们应当利用国内的微生物资源优势将生物技术与传统技术相结合，进一步拓宽微生物的研究与应用领域。随着人们环保意识的增强，生物农药在我国将具有更广阔的市场前景。 白色污染的消除
白色污染的消除 塑料废物是破坏环境的一大因素，其造成的白色污染日趋严重。
塑料废物是破坏环境的一大因素，其造成的白色污染日趋严重。在塑料中掺入天然可降解物质，如淀粉，可以减少塑料降解的周期，但仍然不能降解彻底，因此大力发展生物可降解塑料是必然方向。农用塑料薄膜多由聚乙烯化合物和增塑剂组成，有毒且很难被降解。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离、筛选能够降解农膜的优势微生物，构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物（如根瘤菌）中，使两者同时发挥各自的作用，使农膜迅速降解。 为了消除农膜的污染，今后农膜的发展范围应控制在微生物易降
为了消除农膜的污染，今后农膜的发展范围应控制在微生物易降解的范围，即生产可控降解农膜：无塑可降解农膜——以秸秆等植物纤维素为原料，不含任何塑料成分的草纤维农膜；改性农膜——由易降解的聚烯烃、增塑剂和添加剂组成的农膜；光解农膜——由遇光易分解的原料制造的农膜。 矿业与石油的开采
矿业与石油的开采 在化学提炼之前用微生物处理，可以增加矿藏的开采效果。生物
在化学提炼之前用微生物处理，可以增加矿藏的开采效果。生物浸渍还可以增加低级矿的利用效率，减少采矿业对环境造成的污染。生物浸渍的另一应用是利用生物过滤器有效地控制废水、废气的污染。在石油的开采上，微生物多糖能够降低原油的粘度，便于石油开采和充分利用。另外，微生物还可用以清除甲烷，降低矿井爆炸的危险性。 农林废弃物及畜禽排泄物的处理
农林废弃物及畜禽排泄物的处理 利用基因工程手段可以对微生物的遗传物质进行修饰与改造，获
利用基因工程手段可以对微生物的遗传物质进行修饰与改造，获得符合人们要求的、具有不同功能的遗传工程微生物。农林废弃物中以植物纤维素的量最大（农作物秸秆、糠麸、饼粕等），利用纤维素酶可以将其传化为葡萄糖，再通过微生物发酵可以产生醇、酸等工业基础原料。利用纤维素、醇等作为原料可以生产单细胞蛋白（SCP），它可以作为动物蛋白的替代品来补充人们对蛋白质食物的要求，还可以用作食品添加剂来改善食品的风味。此外，SCP还是很好的饲料，尤其适用于水产养殖。 利用生物工程技术，选择或构建能够对畜禽粪便进行有效发酵分
利用生物工程技术，选择或构建能够对畜禽粪便进行有效发酵分解的微生物（乳酸菌、酵母菌等），利用分解过程中产生的有效物质（氨气、硫化氢等）及其他分解产物进行再合成的微生物组成高效微生物群，通过这种微生物群对畜禽粪便进行一系列处理来生产有机肥料。植物纤维素、畜禽粪便通过微生物发酵还可以生产沼气，可用作燃料或化工原料（也许沼气会成为第四代能源）。此外，植物纤维素在微生物的作用下，能够产生可用于制造农膜的原料。这种农膜易被降解，符合未来农膜的发展方向。 此外，应用生物技术还可以对生物资源进行有效保护和合理利
此外，应用生物技术还可以对生物资源进行有效保护和合理利用。我国的种质资源非常丰富，这将为挖掘新基因、创建新种质提供更为广泛多样的有效选择。可从中分离各类具有抗逆功能的基因，如抗盐、抗旱、抗寒、抗缺氧等功能的基因，将这些基因导入植物以增强其对环境的适应性，用以改造中低产田和解决水土流失、干旱等问题，也可为防治土地荒漠化提供新的途径。为了防止生物种类的减少，需要建立和发展种子资源库，可以采用生物技术方法，如采用组织培养、基因工程等方式保存遗传资源，创造新种质资源。