中财网李少波真气功:环境生物技术的发展趋势
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环境生物技术的发展趋势
对环境生物技术加以综述，并从微观化、集成化、资源化、系统化、智能化几个 方面论述了环境生物技术 的发展趋势
发布时间：2008-7-24 16:05:22 来源： 作者：admin 关注：284次
（中国科学技术大学 俞汉青）
环境生物技术是近30年来发展起来的一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科。环境生物技术发展极其迅速，已成为解决环境污染问题的最有效手段。它涉及的学科包括发酵工程学、酶工程学、分子生物学、生物化学、环境工程学、基因工程学、化学工程学、环境生物学、植物学、生态学和计算机科学等。目前环境生物技术最有应用前景的领域包括：高效的废物生物处理技术、污染场地的现场修复技术以及环境友好材料和清洁能源的生物生产技术。总体上，环境生物技术有如下发展趋势：
微观化
以生物反应器为对象的微观解析，对于深入理解环境生物技术的本质、提高处理系统的性能具有重要的意义。一方面，以核酸杂交技术为主的分子生物学技术的应用和代谢组学及基因组学的发展，为筛选、发现和利用各种环境功能微生物、监测和调控生物反应器提供了新的方法和手段，并为在分子水平上阐述分子适应等生态问题的机制提供了可靠的理论依据。另一方面，纳米技术、微探针、化学芯片、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜等先进工具和手段的迅速发展和应用，为从微观角度上深入探索环境生物技术的过程、本质和机制带来了极大的便利。
集成化
环境中污染物极其复杂，往往单靠一种生物技术往往难以奏效。虽然目前实际应用中已经将各种单元技术按照一定的工艺流程联合起来，但其组合的合理性与综合效率的提高还有待于深入研究。因此，根据污染物的性质、组成、状态以及对环境质量的要求，研究基于不同原理的单元生物技术及其他技术的集成耦合是一个必然的选择。环境生物技术的集成化包括单元生物处理技术的集成、生物-物化处理技术的集成，以及生物－生态处理技术的集成。
资源化
常规的环境生物技术不仅在污染物的氧化中耗能巨大，且无形中失去贮存在有机物内的大量化学能。新的环境生物技术就是朝着最少的有机物氧化和尽可能的资源回收的方向发展。这需要所采用的生物技术必须以低能量消耗和少资源损耗为前提。以废物为原料生产氢气和沼气等清洁能源，以及生物可降解塑料、生物农药、生物絮凝剂和生物吸附剂等环境友好材料是利用环境生物技术实现污染物资源化的两个重要方向。而近年来微生物燃料电池由于具备同时实现污染控制和电能生产的优点，而成为环境生物技术领域的新热点。
系统化
过去环境生物技术系统的唯一功能是对常规污染物的去除，但近年来环境内分泌干扰素的生物降解技术已日益受到关注。如何提高生物对分泌干扰素的降解效率，保证系统的生态安全性是环境生物技术领域值得深入研究的课题。另一方面，现有的环境生物技术未考虑所产生温室气体排放的削减问题。随着污染控制标准的提高和对污染控制过程的深入认识，人们开始认识到必须用系统的观点研究和应用环境生物技术，在实现环境污染物有效去除的同时，尽可能减少系统中N2O和CO2等温室气体的排放。
智能化
环境生物技术过程具有很大的时变性，需要较多地考虑其动态行为和运行特性。相对于其他工业过程，目前对环境生物技术过程的控制方法和手段都比较落后。因此，环境生物技术的一个重要发展方向就是其过程控制的智能化，即对系统中除了监测、报警等常规管理以外，更必须实施系统的自动化控制。智能化控制主要包括两方面的内容：一是使用新型测量技术（如在线光谱技术），改进在线连续测量仪表，或者采用软性测量技术，即将化学传感器、免疫传感器、生物传感器等与反映处理过程内在规律的计算方法结合在一起，通过有限参数的测定来获知系统关键的控制参数。二是运用模糊控制、神经网络控制、学习控制和专家控制等手段实现环境生物技术过程的智能控制。
环境生物技术是一个多学科高度交叉的新兴研究方向，已成为解决环境污染问题最有效的手段．也是支持未来社会可持续发展的重要发展领域。可以预见的是，随着生物技术自身的迅速发展和人们对环境质量要求的持续提高，环境生物技术将不断得到发展和应用。
俞汉青教授简介：
1966年10月出生，工学博士，中国科学技术大学教授，主要从事废水生物处理反
应器、微生物颗粒化和污染物定向生物转化等环境生物技术方面的研究工作。