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生物技術發展前景范文1
關鍵詞厭氧處理廢水;UASB;IC反應器;IC技術熱點;IC應用現狀;IC發展前景
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、低成本為特征的現代廢水處理技術首先當推先進的厭氧生物處理技術,厭氧生物反應器是其中發展最為迅速的一個領域。
1971年荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農業大學拉丁格(Lettinga)教授通過物理結構設計,利用重力場對不同密度物質作用的差異,發明了三相分離器。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,發現了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結構,即顆粒污泥(granular sludge)。顆粒污泥的出現,不僅促進了以UASB為代表的第二代厭氧反應器的應用和發展,而且還為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。
原典型的UASB反應器工作原理概念和工作狀態模型存在三方面問題:A、高度問題,污泥床高度對反應區的水流影響較大,如太厚會加大溝流和短流;B、增加截面積的放大方式,在大規模反應器中難以實現均勻布水;C、三相分離器的穩定操作較為困難。
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)、內循環反應器(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。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,主要考察固體物質在重力場作用下,在流體中形成更為合理的微物理環境,達到固液充分接觸,更快傳質的這一核心目的。利用固體的流態化技術是其核心技術之一,側重是解決典型UASB上述的A、C問題。
90年代中后期荷蘭Pagues公司的開發了一種內循環(internal circulation)IC反應器,采用了特殊物理結構設計,以ANAMMOX工藝為特征的流化床。反應器的設計,生化反應規律,以Kolliken為主的菌群的微生態環境,現有和可能形成的物理特征,在連續工藝過程中菌群的流體點,設計出合理的物理結構。因此更加具有優勢。IC反應器應用于啤酒、發酵、造紙、食品、飲料及化工等行業。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反應器基本構造如圖1所示,它相似由2層UASB反應器串聯而成,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,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混合。
1.2膨脹污泥床
混合區形成的泥水混合物進入該區,在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉化為沼氣?；旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態,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,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區,與反應器底部的污泥和進水充分混合,實現了混合液的內部循環。
1.4后處理部分
經第處理后的廢水,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,因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區,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,在上部產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,與反應器底部的污泥和進水充分混合。沼氣可用于發電。
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SRT>HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質效果。
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反應器生產性裝置各項運行參數的測定和比較,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
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小顆粒比例減小,而留在反應器內的顆粒獲得更充分的營養,在長期滯留情況下顆粒長得更大,因此IC反應器內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,傳質的限制因素小,UASB反應器污泥床局部地方的污泥濃度很高,甚至存在死區,傳質受到一定限制。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工藝技術優點
3.1容積負荷高
由于IC反應器存在著內循環,第一反應室有很高的升流速度,傳質效果很好,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。小型的IC反應器可以工廠預制,大型的可在現場制作,施工工期短,安裝簡便,且IC反應器的土方量很小,可節省施工費用。
3.3抗沖擊負荷能力強
由于IC反應器實現了內循環,處理低濃度水(如啤酒廢水)時,循環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,循環流量可達進水流量的10～20倍。因為循環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,節省了能量。
3.5具有緩沖pH的能力
內循環流量相當于第1厭氧區的出水回流,防止局部酸化發生,并可利用COD轉化的堿度,對pH起緩沖作用,使反應器內pH保持最佳狀態。
3.6內部自動循環,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的,而IC反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環,不必設泵強制循環,節省了動力消耗。
3.7出水穩定性好
IC反應器的第一、二反應室,相當于上下兩個UASB反應器,它們串聯運行,可以補償厭氧過程中Ks高產生的不利影響。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定性好,出水也較穩定。
3.8啟動周期短
IC反應器內污泥活性高,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處理技術應用現狀及發展前景
IC處理技術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厭氧處理系統自1998年12月運行以來一直都很穩定,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產沼氣0.42m3。1996年IC反應器首次應用于紙漿造紙行業,并迅速獲得客戶歡迎,至今全世界造紙行業已建造IC反應器23個。反應器產生的生物氣純度高,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果,從表中數據可以看出,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結語
隨著生產的發展,經濟高效、節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優點及其工程成功實踐,是現代厭氧反應器的一個突破,值得進一步研究開發。而且由于反應器容積小,生產、運輸、安裝和維修都十分方便,產業化前景也很樂觀。
參考文獻
[1]賀廷齡.廢水的厭氧生物處理.北京:中國輕工業出版社,1998.
[2]婁金生.水污染治理新工藝與設計.北京:海洋出版社,1999.
[3]馬志毅.工業廢水的厭氧生物技術.北京:中國建筑工業出版社,2001.
[4]吳允,張勇,劉紅閣.啤酒生產廢水處理新技術-內循環反應器.環境保護,1997.
[5]何曉娟.IC-CIRCOX工藝及其在啤酒廢水處理的應用.給水排水,1997.
生物技術發展前景范文2
一、企業工商管理發展現狀
生物技術是一門新興的技術,生物技術和其他高新技術一樣,有自身的特點,當前我國對生物技術的研究和管理在不斷的尋求新的方法和技術。而我國當前企業的工商管理發展現狀為:
第一,工商管理模式粗放。因為生物技術是一門新興的技術,所以,當前生物技術研究企業的工商管理會存在一定的粗放管理現象,這種現象的產生主要是因為生物技術研究企業的管理者沒有豐富的工商管理經驗,在企業管理中沒有系統的管理理論和管理知識作為企業管理支持,企業的管理者只能憑借個人習慣和情感進行企業管理,這樣就會造成企業工商管理中出現內部控制制度不完善、管理制度不完善,這樣就會影響企業的發展方針的制定。
第二,生物技術研究企業的文化建設不足。企業在發展的過程中需要將社會效益而后經濟效益結合在一起,才可以促進企業的發展,企業的員工才可以在工作中感受到企業文化的力量,對自己的工作充滿信心?？梢哉f企業文化建設是企業發展的一個向導,起到指引的作用,對企業的發展有強大的推動力。生物技術研究企業更加需要注重企業文化的建設,這樣才可以推動企業的發展。
第三,工商管理地位不清。我國社會主義市場經濟體制在不斷的發生著變化,這位企業的管理提出了更高的要求。首先需要將企業工商管理思想進行轉變,結合一些新的發展觀念和思想,在追求經濟效益的同時,將社會責任加入在企業發展中,將以上企業管理中的粗放式管理轉變成集約型管理,同時進行管理創新。因為生物技術發展中心企業和其他企業的發展本質不同,所以工商管理方式需要有一套自己的管理理念,這樣才會促進該企業的發展,提高企業的經濟效益。
第四,工商管理人才缺失。眾所周知人才是一個企業發展的動力,當前企業之間的競爭實際上就是人才的競爭,但是目前我國企業發展中人才比較缺失,生物技術發展企業的人才更為缺失,真正有能力的管理人才更是少有,這些現狀的產生和我國企業的發展歷史和工商管理的發展有關,管理人才的缺失,需要企業加強對內部人員的管理,珍惜企業當前的內部人員,加強對內部人員進行思想教育,關心企業內部人員的生活,不同的將企業的管理水平提升。
在當前我國企業發展現狀中,還有很多不同的問題出現,這些問題出現,為企業管理者提出了新的管理要求,需要找出這些問題的根源將問題解決,同時將企業的管理模式進行改進,對于生物技術發展中心等相關的生物技術研究企業來講,因為是一門新興的技術研究領域,所以其管理模式需要進行創新,尋找適合該企業發展的工商管理模式,才可以促進企業的發展。
二、我國企業工商管理的發展方向
從以上我國企業工商管理的發展現狀進行研究分析,可以知道今后我國企業工商管理的發展方向和發展前景。
第一,培養工商管理人才。當前我國企業發展中,工商管理人才非常的稀缺,生物技術研究因為是新興的一個研究領域,所以相關企業對工商管理人才的需求非常急切。今后我國企業的發展方向為培養更多專業的工商管理人才,為企業的發展提供更多的人力資源和人力保障,將企業的管理水平提升,運用新的管理模式、管理方法,進行企業管理,實現企業管理的科學化和合理化。
第二,制定企業工商管理制度。無規矩不成方圓,在企業發展中的規矩就是企業制定的各項制度,企業的各項工作需要有序的發展和進行,就需要有一定的制度最為其發展的保證。當前我國企業之間的競爭非常的激烈,企業之間的競爭也是企業管理水平的競爭,我國生物技術是一門新興的技術,該領域企業的發展需要將企業的管理模式進行創新,制定適合生物技術研究發展的工商管理制度,為企業的發展提供保證。建立有效的管理制度,可以幫助企業留住更多的人才,保證企業各項工作有序的進行。
第三,實行人性化管理。我國當前企業的發展和管理,主要是堅持以人為本的理念進行管理,很多企業管理制度的制定是以經濟利益為前提進行制定的,缺乏人性化管理,進而導致大量人才的流失,著不利于企業的發展。為了在實現企業經濟效益的同時促進企業的發展,需要實行人性化管理。在企業管理制度制定的過程中,需要體現出人性化,體現企業對員工的關懷,促使企業工商管理的人性化。
生物技術發展前景范文3
關鍵詞：生物制藥技術；發展現狀；產業化
我國生物制藥產業具有起步晚，發展滯后的特點，但在國內龐大市場的推動下，我國生物制藥產業仍然有著非常良好的發展前景。再加上我國政府對生物醫藥領域不斷加大的投資力度和政策扶持，未來我國生物制藥產業將會成為推動國民經濟發展的朝陽行業。生物制藥在這樣的情形下面臨著嚴峻的考驗，在過去的發展過程中，已經取得了很好的成績，但是發展也進入了一個相對的穩定期，這樣想要更好的發展，就面臨著嚴峻的考驗，應該加大問題分析的廣度與深度，只有這樣，我們的問題才會取得更好的效果。
一、生物制藥原理
生物制藥，簡單的說，就是利用生物活體來生產藥物的方法。有時特指利用轉基因動植物的活體作為生物反應器來生產藥物，如利用轉基因玉米生產人源抗體、轉基因牛乳腺表達人α1抗胰蛋白酶等。而生物藥物是指利用微生物學、醫學、生物學、生物化學等學科的研究成果，在生物體、生物組織、細胞、體液內，綜合運用微生物學、化學、生物化學、生物技術、藥學等科學的原理和方法用以制造的一類用于預防、治療和診斷的藥物制品。盡管生物制藥是一種新興的技術，但其發展速度非?？欤幠Ｒ舶l展的也極其壯大。目前，全國來看，已有近一半以上的藥品屬于生物制藥，尤其在合成分子結構復雜的藥物時，其優點更加顯著：操作簡單，提高效率，經濟適用且市場廣闊。
二、生物技術藥物的分類
自從人類基因組計劃完成以來，結構基因組，功能基因組，蛋白質組等研究計劃相繼起動。這為生物技術的發展注入了強大的活力。各國對此十分重視，并把生物技術產業的發展作為國家經濟發展中新的增長點之一。生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴于很多相關領域的技術走向。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。第一代重組藥物是一級結構與天然產物完全一致的藥物，第二代生物技術藥物是應用蛋白質工程技術制造的自然界不存在的新的重組藥物。自1982年第一個重組藥物――人胰島素上市以來，第二代生物技術藥物正在取代第一代多肽、蛋白質類替代治療劑。重組蛋白質和重組多肽藥物：即利用DNA重組技術，將重組對象的基因插入載體，拼接后轉入新的宿主細胞，構建成工程菌（或細胞），實現遺傳物質的重新組合，并使目的基因在工程菌內進行復制和表達，最后將表達的目的產物純化并做成制劑，得到重組多肽、蛋白質類藥物。重組DNA藥物：基因治療是指向靶細胞或組織中引入外源基因DNA或RN斷，以糾正或補償基因的缺陷；關閉或抑制異常表達的基因；刺激產生相應的抗體，從而達到治療和預防疾病的目的。其他生物技術藥物：如微生態制劑，另外還有利用生物技術生產的血液代用品、腫瘤疫苗等等。
三、我國的生物制藥技術發展現狀及趨勢
與美國等西方國家相比，我國在生物制藥技術的研究方面相對起步較晚，且在早期受經濟、技術以及其他因素的限制。目前我國的生物制藥技術已經取得了一定的成就，并且生物制藥產業也在逐漸形成并不斷擴大規模?，F如今我國己經在腫瘤、心腦肺血管、免疫以及內分泌等諸多疾病的藥物研制中充分應用了生物制藥技術，研發出大批特效新藥，為這些疑難病癥的治療技術水平提高提供重要支撐。但相對來講，我國當前的生物制藥技術水平還是落后與西方等發達國家，且在發展中還是存在著一定的問題與不足，及新藥研發力度不足、融資渠道不通暢、研發成果轉換困難等三個方面。從當前的發展形勢來看，我國未來生物制藥技術的發展趨勢主要體現在以下幾方面。
（一）生物制藥產業呈現集群式發展
經過多年的發展和市場競爭，加上政府不失時機地加以引導，我國生物技術、人才、資金密集的區域，已逐步形成了生物醫藥產業聚集區，由此形成了比較完善的生物醫藥產業鏈和產業集群。這些產業集群對于促進生物制藥產業的發展具有重要的作用，使得生物制藥整體產業鏈得到優化，在生產效率方面得到大幅提升。我國生物制藥產業以后仍會朝著這一方面快速發展。政府也將會加大投資力度、重點建設產業集群區，在基礎設施、配套服務業、研究開發、服務創新、教育培訓和風險投資等方面進行發展和創新，為生物制藥產業集群發展提供良好的發展環境。
（二）生物醫藥技術向產業化推進
我國生物醫藥技術當前很大一部分還停留在科研方面，并沒有有效地轉換為生產力，這不僅浪費了很多的資源，也使得我國的生產實踐跟不上研發，造成了生產的滯后狀況。生物醫藥技術向產業化推進要求企業通過委托外包策略，建立技術同盟，形成優勢互補，使得自身能夠專注于自身專長方面，從而能夠降低生產成本、提高競爭優勢。我國生物制藥公司在未來發展過程中，勢必會朝這一趨勢發展，通過外包方式進行新藥開發，將技術較強的研發內容分包給具備研究實力的小型公司來完成，充分發揮小公司在某些領域的技術優勢，共同開發新藥，大大提高新藥開發效率，使新藥研發周期縮短，實現技術與資金互補。
四、結束語
生物制藥技術是在科技不斷發展的推動下逐漸形成的，這是一種利用生物化學技術、免疫技術、微生物技術等諸多生物技術為基礎而發展得來的現代高新技術。本文主要分析了當前我國的生物制藥技術發展現狀以及存在的問題，并指出其未來的發展趨勢主要是向著產業化發展，從而為我國的醫藥行業做出更大貢獻。
參考文獻：
生物技術發展前景范文4
【關鍵詞】生物技術;食品工業;應用
生物技術能夠實現產業、社會、經濟和生態效益的統一。食品工業正向著全面深入運用生物工程技術結合設備化、智能化以及低耗高效系統工程的方向發展。生物技術包括傳統生物技術和現代生物技術。生物技術生物工程在21世紀發揮了越來越重要的作用，在生物技術快速發展的過程中，生物技術在食品中的應用得到了人們的廣泛關注。但同時，生物技術在應用過程中產生的一些安全性問題也需要引起重視。
一生物技術在食品工業中的應用
在食品加工行業，動物和植物是基本的原料。我們知道，如果原料的品質較好，那么它在貯運加工中的性能就較好，且產品質量能夠得到保障。生物技術在動植物原料和材料品質的一個重要應用是機械能改良，其本質是通過DNA重組技術，采用DNA分子克隆對蛋白質分子進行定位突變的所謂蛋白質工程。經過該工程處理之后，食品的營養價值更高，食品的加工性能更好，其科學價值極大，且應用前景是非常廣闊的。第一，生物技術在動物原料和材料品種改良中的應用。近年來，生物技術在動物原料和材料品種改良的應用發展很快，這種改良對于食品工業發展的推動作用較大。在基因工程中，生產得到的動物生長激素能夠使動物的發育和生長速度加快，從而縮短動物的生長周期，改變動物的營養品質。一個典型的案例就是把豬生長激素注入豬的體內，降低豬的脂肪含量，這樣就有利于對肉食品質進行優化和改善。又如，在牛乳的加工中，牛奶容易發生沉淀。如果使用基因操作，增加K—酪蛋白編碼基因的拷貝和置換，那么就可以使牛奶的磷酸化程度增加，這樣就可以使牛奶熱穩定性更強，還能防止煉乳凝結現象的產生。第二，生物技術在植物性食品中原料和材料品種改良中的應用。利用基因工程的培育功能，可以使植物的性能更好，比如抗高溫、抗病毒、防蟲害等。培育少脂肪的油料作物，多蛋白、富含某些營養素等優質主食（大米、小麥等）作物，提高作物的營養成分。當今，很多國家在這方面進行了深入研究。比如，對馬鈴薯進行基因改造，可使固形物的含量增加；大豆在基因改造之后，可以提高不飽和脂肪酸的比例，從而提升食用油的品質。為了使谷物蛋白質中氨基酸含量更高，生物工程學家可以使用基因工程，提高谷物蛋白的營養價值。這樣一來，就可以降低我國農業生產的負擔。目前我國已有越來越多的農民不再務農，大量的農田被荒廢，其中很大一部分原因是因為農作物生產的效益太低。如果能夠對農作物進行基因改造，使單位面積的農作物產量提高，也許能夠使該問題得到緩解。第三，生物技術在保健食品中的應用。目前，隨著人們對保健食品需求的增加，人參、西洋參、長春花、紫草等植物的細胞培養發展潛力增加。所謂植物細胞培養技術，其本質是一種無菌培養技術。該技術把植物組織、感官或細胞在特質的培養基進行培養，最終得到所需要的生物產品。細胞工程大量控制性的培養技術在免疫球蛋白以及生長激素的生產中應用廣泛。在具體的生產過程中，通常是基因工程技術重組分子，對動物細胞進行培養，實現批量生產。
二生物技術在食品工業中的應用前景分析
1.充分利用生物資源，研發新型生物技術產品
在我國輕工業食品的產業發展規劃中，未來發展的總目標是要充分利用生物資源研發新型生物技術產品。通過把現代生物技術跟食品技術結合起來，對新型生物技術產品進行研發。其中，重點研究領域包括這幾個方面：新酶品種開發及其應用、遺傳育種、生物法替代化學合成，生產安全性能更好的食品添加劑；使用生物技術深度加工原料，在這個過程中，需要保障對環境產生的污染最低化。另外，在食品加工產業發展的過程中，我們發現生物技術產物的分離提取水平不高，這也是其中一個瓶頸，因此，我國應當重視這方面技術的研發。另外，在監控生產方面，可研發功能更加完善的生物傳感器。
2.生物技術推動經濟、生活及應用科學的發展
在對生物技術逐步深入研究的過程中，生物技術對經濟和生活中的改變是我們能夠感知到的。世界上有很多國家把食品工業中的生物技術作為重點發展對象。在食品資源改造以及生產工藝改良方面，生物技術提供了極大的方便。另外，生物技術在加工產品包裝，以及儲存和運送、食品檢測等領域的應用前景非常廣闊。生產基因工程食品從預言變為了現實。在生物技術發展的過程中，為基因重組技術的發展與進步帶來了巨大的推動作用。另外，生物技術在全球社會發展重大問題上能夠起到積極的作用。比如，糧食短缺問題和生態環境惡化問題在生物技術的幫助下，這些問題正在逐步得到緩解。
3.發展生物技術被國家列入國策是大勢所趨
最近幾十年來，國外一些發達國家，比如美國、日本等國家的生物技術對經濟發展的促進作用是有目共睹的。我國把生物技術作為高新技術中的第一位，對生物技術給予了高度重視。在生物基因工程技術的幫助下，食品更加豐富、更加健康營養，品種更加多。我相信，在不久的將來，生物技術將給食品工業帶來巨大的改變。綜上，隨著生物基因工程的發展，農業將會發生巨大的變化，農業生產能夠得到產量更高的糧食作物。在未來，生物技術將增加食品的種類，提高食品的營養價值；在安全性方面，生物技術可以提供對人們更加健康安全的食品；在環境友好方面，生物技術有利于食品工業的長久發展。生物技術在食品工業中的應用范圍非常廣泛，本文介紹的內容只是冰山一角。*作者單位：張易葳，湖北省宜昌市葛洲壩中學。
參考文獻
［1］劉開華，李耕，鄔全喜等．現代生物技術在軟飲料品質改良中的應用現狀與展望［J］．飲料工業，2004（3）
［2］陳美珍，余杰．大豆牛乳多肽飲料的工藝研究［J］．食品工業，2002（2）
［3］汪薇，白衛東，趙文紅．生物技術在天然香精香料生產中的應用［J］．中國釀造，2009（9）
［4］畢海丹．生物技術在肉類食品中的應用現狀［J］．肉類研究，2009（1）
生物技術發展前景范文5
關鍵詞：生物基塑料 概念 存在問題 未來展望
近年來隨著生物基塑料的研發和應用，一些傳統的塑料制品已經被其替代，生物基塑料已經在解決資源和環境問題上發揮了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究狀況及當前發展中遇到的主要問題，并對生物基塑料的未來發展前景進行展望，以期為經濟社會的可持續發展做出貢獻。
一、生物基塑料的概念
1.生物基塑料的定義
2003年11月日本的生物塑料協會將生物塑料定義為生物分解塑料和生物基塑料。所謂生物分解塑料（BDP）是指，在一定環境條件下，這類塑料能夠由細菌、藻類、真菌等微生物的作用分解，而不會帶來環境問題，目前生物分解塑料既來源于石油又來自可再生資源。所謂的生物基塑料（BBP）是指可再生資源例如淀粉、蛋白質、纖維素、木質纖維素、生物聚合物及二氧化碳等，以這些材料為原料加工而成的塑料，就被稱為生物基塑料。所謂生物塑料就是指綠色的生物材料，它不會對環境造成污染，或能夠減輕對環境的污染，是給空氣帶來二氧化碳負擔的“碳中性”材料。
2.具有代表性生物基塑料產品的特點比較
3.生物基塑料的檢測標準
對生物基塑料的檢測方法主要是通過對其進行C-14分子標記，然后測量其產品中各組分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在總有機碳中的百分比（質量分數）。例如計算以淀粉為原料制造的淀粉基塑料的生物基含量：
50%淀粉與50%聚乙烯的淀粉基塑料，其中淀粉生物C含量為41%、聚乙烯生物C含量為82%，其生物基含量的計算方法為（50%×41%）÷（50%×82%+50%×41%）=33.3%。日本的生物含量的等級分為4個：25%～50%，50%～75%，75%～90%，>90%，其中25%～50%的產品所占的比例最大。
二、當前生物基塑料發展狀況
隨著，公眾環保意識的逐步增強，探尋資源的可再生方法已經得到了越來越多人的關注，將一些常見的可再生資源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物，實現資源的再生。目前，生物基塑料的研究已經完成了由初級研究到商業化、規模化方向的發展，截止到2012年全球生產制造的生物基塑料產量達500Kt左右，其所能帶來的能量達1060kt，根據美國Fredonia集團的研究報告表明，生物基塑料的需求量在未來的幾年里其增長率仍會大幅度提高。歐洲的生物塑料協會預測在未來的幾年里生物基塑料的生產規模仍然會擴大，今后可被生物分解的生物基塑料中制造業產品如兒童玩具、汽車裝飾用品、汽車零件及家用電器等的需求量最大且增長速度最快，預測增長速度會超過20%。目前生物基塑料在我國的應用主要是在以下5個行業：一包裝行業；二制造業；三紡織業；四農用地膜；五醫學業。
三、生物基塑料使用的主要技術
1.“生物成型”技術
作為世界知名的可口可樂公司承諾在2020年，本公司所使用的所有的PET容器都將使用生物材料，該產品主要是由美國著名的生物技術公司Virent、Gevo共同研發生物合成PX工藝，實現PTA的綠色化。Virent公司已經成功的采用了“生物成型”技術，將玉米、甘蔗等含糖作物與糠醛生物共同轉化為PX，實現了完全由可再生材料合成生物基PET。
2.分子重組技術
目前，國際上知名的生物化工企業Virent、Gevo、Avantium等已經成功的應用生物技術從植物、農作物的廢棄物等資源中進行分子重組轉化為PX，并通過氧化技術生產出PTA，從而實現了100%的PET生物基產品。
3.“YXY”技術
美國生物化工Avantium公司與美國高校共同研發了“YXY”技術，該技術將植物源獲得的呋喃糖通過生物技術轉化為2，5-呋喃羧酸，從而與MEG酯化聚合生成PEF，目前 已經實現了PEF聚酯瓶的商業化生產。
四、幾類生物基塑料的國內外研究進展
目前國內外研究較多且開發和技術相對成熟的生物基塑料主要有：淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。
1.淀粉基生物降解塑料
淀粉基生物降解塑料是淀粉經過改性、接枝反應后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產品， 具有投資少、成本低、方便快捷、等特點。目前共研發出填充型、光-生物雙降解型、共混型及全淀粉型四種可降解塑料。經過30年的研發歷史，淀粉生物降解塑料已廣泛應用于化工、農業以及化妝行業等。
2.聚乳酸生物降解塑料
聚乳酸是以乳酸為原料合成的材料，具有無毒、無害、高強度、易加工成型及可全降解性能等特點。因此，聚乳酸是一種能真正達到生態和經濟雙重效應的環保材料，是近年來國內外著重研究和關注的生物降解塑料。但價格較高對其大規模應用有一定的限制。
3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料
丁二酸和丁二醇經縮聚形成聚丁二酸丁二醇酯， 其具有優良的力學性能和耐熱性，并且其加工定型和穩定性方面也比其他生物基塑料好?？傮w而言，其綜合性能優異， 性價比合理， 具有良好的應用推廣前景，。
另外，國內外正在研究開發一些新型生物基塑料。例如：美國農業部研究由檸檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物，美國加州大學正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及國內相關研究部門研究以農產品為原料制造可塑淀粉生物降解材料，顯示出未來生物技術塑料發展的前景巨大。
五、生物基塑料發展中存在的主要問題
1.生物基塑料的性能較石油基塑料有差距
目前形成產業的生物基塑料的性能（力學性能、穩定性、耐熱性、燃燒性、阻隔性等）較石油基塑料的性能上還存在著一定的差距，在很多要求嚴格的領域中，生物基塑料不能夠替代石油基塑料，因此必須通過對其性能進行改造的手段，盡量使其性能達到可利用的標準。
2.生物基塑料的生產投資大、成本高
相關國外《生物基生命周期對環境影響的全面分析》調查研究表明，生物基塑料的制造所使用的農作物，較普通的農作物而言使用的農藥、化肥的量更大，其產品對環境污染的影響更大，因此在投資項目時一定要全面分析，慎重做決定。
六、展望生物基塑料的發展前景
1.生物基塑料替代傳統能源
隨著經濟社會的發展，全球面臨的資源和環境問題日趨加劇，環境污染、資源匱乏、能源短缺都迫使人們急切探尋新能源來替代傳統的能源。用可再生資源替代石油資源已經成為人們關注的焦點，隨著人們生活水平的提高，對石油資源的需求量只會與日俱增。隨著全球氣候變暖問題的日益嚴峻，美國能源情報署2006年初預測，到2025年，世界的二氧化碳排放量將達3.88×107kt，而中國目前的二氧化碳排放量已經達到3.8×106kt，因此中國面臨的減排工作還是十分嚴峻的，同時相關研究表明，生物基塑料的節能減排效果顯著，生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%～30%。因此，生物基塑料的發展有巨大的市場潛力。
2.生物化學工藝技術發展為生物基塑料發展帶來新革命
生物化學工藝技術的發展為生物基塑料的性能、生產工序、生產成本等都有了突破性的改變，其不僅能夠使生物基塑料的性能達到最佳狀態，而且能夠大幅度的降低生產成本，提高淀粉及纖維素的含量，并且還能夠直接或間接的使用非糧食淀粉，節約糧食資源。
3.生物基塑料產品種類不斷增加，應用領域不斷擴大
隨著人們生活水平的提高對生活質量的要求越來越高，綠色食品、綠色包裝都是人們追求的新事物，而生物基塑料就是綠色包裝的典型資材。而且今后不會單單僅僅將生物基塑料的產品種類局限于包裝上，會將生物基塑料的應用領域擴大到農業領域、醫藥領域、紡織領域等，他們都將在各自領域發揮著巨大的作用，實現資源替代和環境資源矛盾的緩解，更加有利于國家的可持續發展。
七、結語
近年來，生物基塑料的生產技術體系目前已經得到了確立，并且隨著生物材料和生物生產技術的發展，其在節能減排和緩解資源環境壓力發揮著顯著的優勢，通過對生物基塑料的研究和應用的現狀進行綜合分析，生物基塑料具有巨大的市場潛力。并且當前生物基塑料作為石油基的替代品使著我國的資源利用正朝著綠色、高效、高附加值、規?；?、標準化的方向發展，從而為我國走經濟可持續、能源可持續、資源可持續發展的道路奠定了基礎，因此生物基塑料具有十分美好的發展前景。
參考文獻
[1]唐賽珍.生物基材料發展前景展望[J].新材料產業，2013（03）.
[2] 李洋.研究報告稱生物基材料具有巨大的市場潛力[J].印刷技術，2010（04）.
[3]張慧君.生物塑料在汽車上的應用與展望[J].橡塑資源利用[J].2013（04）.
[4]楊中文.生物基塑料帶來綠色革命[J].國外塑料，2006（05）.
[5]王戰勇，張晶，蘇婷婷.可生物降解塑料的研究與發展[J].遼寧城鄉環境科技，2003（08）.
[6]關文.生物塑料有望替代90%傳統樹脂[J].中國石化報，2009（12）.
生物技術發展前景范文6
關鍵詞:生物技術環境污染應用
引言
改革開放以來,我國的經濟建設取得了領舉世矚目的成就,人民的物質生活也得到了空前的滿足,但是經濟建設的高速發展也帶來了環境的持續惡化。環境問題目前已經成為一個全世界都關注的課題,嚴重制約著全球經濟發展新局面的到來,在我國環境問題則表現的更為嚴重,對經濟結構調整和可持續發展有非常大的影響。近年來我國對污染治理投入了大量的人力和財力,已經取得了一定的階段性成果,但是總體來看,目前的污染問題還十分嚴重,需要加大對其治理的力度。生物技術是指利用自然界中廣泛存在的生物體以及其組成器官和組織,去研發新工藝或者新產品的一種技術應用體系,而環境生物技術就是指可以應用到環境污染治理中的工藝或者技術。在現代社會中,生物技術的應用范圍非常廣泛,作為其重要組成部分的環境生物技術在污染治理過程中有非常重要的地位,無論是在污水處理、廢氣處理和固體廢物處理的過程中都有非常重要的作用。隨著科技的發展,環境生物技術的發展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技術發展革新的結果。
1環境生物技術的發展概況及特點
生態系統遭到破壞是造成當前各種污染產生的主要原因之一,而環境生物技術對生態系統的構建有非常好的作用。從微生物學的觀點來看,構成生態系統最基本的要素就是自然界中各種生物體,生態系統需要通過內物質的循環去保持平衡,而當前的生態系統遭到了非常嚴重的破壞,進而就造成了水污染、空氣污染以及固體垃圾污染等各種我們能夠看到的污染現象出現。當前的環境生物技術主要就是利用微生物自身的代謝功能去進行各種污染的治理,近年來隨著微生物技術的不斷進步和發展,也有越來越多的諸如酶工程、基因工程以及環境修復工程等新工藝和新技術的出現,并且在環境污染治理中發揮著越來越重要的作用。環境生物技術不僅僅只被用在污染治理之中,在健康產業、環境監測以及醫藥產業等等方面也有非常重要的應用價值。在世界范圍內,發達的資本主義國家都非?？春铆h境生物技術的發展前景,也非常重視生物環境技術產業的構建和發展,以此可見在不久的將來環境生物技術必定會有更好的發展。環境生物技術之所以在世界上受到如此青睞,主要是因為其本身有諸多的優點,在環境污染治理中的效果也明顯優于其他技術。傳統的物理或者化學技術處理污染的過程比較繁瑣,且一次性的處理量非常有限,投資相對來說也顯得更高,最重要的是還會造成二次污染,而環境生物技術與之相比則有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等許多的優點。此外,環境生物技術可以利用修復技術去凈化環境,使得受到污染的資源能夠再次有被使用的價值,這是其他傳統技術和方法無法比擬的一項巨大優勢。
2環境生物技術在環境保護中的應用
2.1污水的生物凈化
水為生命之源,水污染給人們的日常生活和身體健康所帶來的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我國一直被重點強調。相關的研究資料顯示,造成水污染的污染因子具有多樣性和復雜性的特點,有機磷、重金屬、氰化物以及各種酚類物質等等都是造成水污染的重要污染因子,傳統的治污技術很難處理污水中這些有害的物質,而利用生物技術則比較容易實現。當前,通常采用固定化酶和固定化細胞的技術進行污水的處理,這兩種技術都是通過微生物自身的生命活動,利用生物體的新陳代謝過程去祛除或者轉化污水中的有毒物質。無論是固定化酶還是固定化細胞的技術都屬于微生物技術的范疇之內,都是環境生物技術在污染處理中應用的直接體現。
2.2污染土壤的生物修復
土壤的污染是近幾年來被重點關注的一種污染形式,因為我們所食用的糧食和蔬菜都來源于土壤,我們的生活更是片刻都不能離開土壤,因此必須要解決土壤污染的問題。相關的研究數據表明重金屬是造成土壤污染最重要的污染因子,對于土壤中重金屬的處理一直以來都是一個難題,當前主要采用微生物的修復技術。土壤修復技術的原理是利用生物本身吸收和代謝的生命體活動去改變重金屬的化學形態,使其化學特性固定,從而降低其在土壤中的移動性,最終達到對受污染土壤中重金屬的凈化和消減。通過上述生物技術處理過的土壤,不僅能夠大大降低或者清除重金屬的污染,還能在一定程度上提高土壤中有機質的含量,通過微生物活動改善土壤生態結構,防止水土流失。
2.3白色污染的消除
白色污染是當前表現非常突出的一種污染現象,其污染源就是我們日常生活中的廢棄塑料袋,還有就是很難被化解的農用地膜,據統計我國每年所產生的塑料垃圾有數百萬噸之巨,廣泛分布于河溝和土壤之中。許多人可能認為塑料垃圾只會有礙觀瞻,卻不是什么有毒有害的物質,實則不然,塑料垃圾會造成嚴重的水污染、土壤污染以及空氣污染。生物可降解塑料袋的研發已經成為全世界都關注的一個課題,當前也已經有許多環保袋產品問世,這些生物可降解塑料袋的制作就需要用到環境生物技術。當前利用環境生物技術可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌,還可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物中,從而使得兩者同時發揮出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。
結語
綜上所述,環境生物技術在污染治理工程中的應用非常廣泛,同時在環境修復工程中的應用也很廣泛,從目前的實際應用情況來看環境生物技術非常有效。然而,由于我國在經濟發展的過程中長期以來對環境問題有所忽略,所以盡管現在的污染治理取得了一定的成就,但是所面臨的形勢依然不容樂觀,需要進一步加強環境生物技術的開發和應用。在實際的污染治理過程中,許多環境生物技術的雖然有很好的效果,但是由于其成本和適用性等條件的限制,還不能被全面推廣應用,這就要求環境生物技術要不斷的進行革新與進步,使其能夠在環境工程中發揮更大的作用。
參考文獻
[1]于潔,馮裕,解玉紅等.PCR-DGGE技術及其在環境微生物領域中的應用[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2010,12(06):227-234.
[2]林杰喜.分子生物技術在環境污染治理中的應用[J].資源節約與環保,2014,12(07):129.
