導(dǎo)語：如何才能寫好一篇可降解塑料的優(yōu)點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞]聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、淀粉基塑料

中圖分類號：TQ320.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0274-01

傳統(tǒng)塑料主要來自石化資源，因其不易降解和回收利用，給環(huán)境造成極大污染，并造成對石化資源的嚴(yán)重浪費，尋找非石油基環(huán)境友好的材料迫在眉睫，生物可降解塑料是解決這個問題的有效途徑。目前研究最廣泛的可降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、淀粉基可降解塑料等。

一、聚乳酸（PLA）生物可降解材料

聚乳酸（PLA）是以乳酸為原料制備的高分子材料，具有無毒、無刺激性、強度高、易加工成型和生物相容性好等特點，制品在使用后可完全降解。按單體不同，PLA分為PLLA、PDLA和PDLLA。當(dāng)前國內(nèi)外PLA生產(chǎn)企業(yè)主要以生產(chǎn)不同規(guī)格的PLLA為主。PLLA單獨使用具有熔點低、結(jié)晶慢、耐熱性差等缺點，通過與PDLA共混，可形成立構(gòu)復(fù)合體，改善成核、結(jié)晶速度，提高材料耐熱性。PLA可用于一次性飯盒以及其他各種食品、飲料外包裝材料；可用于纖維和非織造物等，包括服裝、建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、造紙、醫(yī)用等領(lǐng)域。

聚乳酸是以乳酸單體為原料經(jīng)過聚合等工藝制備得到的高分子聚合物，制備方法分為一步法和兩步法，一步法難以制備得到高分子量的聚合物，基本無應(yīng)用價值，目前國內(nèi)外廠家主要通過兩步法工藝生產(chǎn)聚乳酸。兩步法工藝需經(jīng)歷中間體丙交酯階段。

聚乳酸主要生產(chǎn)企業(yè)：

二、聚丁二酸丁二醇酯 （PBS）生物降解塑料

PBS是以丁二酸與丁二醇為原料制備得到的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多種微生物或動植物體內(nèi)的酶分解代謝，是典型的可完全生物降解材料。但PBS的加工溫度較低、黏度低、熔體強度差，難以采用吹塑和流延的方式進(jìn)行加工。另外PBS制品往往呈一定脆性，應(yīng)用受限。PbS主要用于包裝、餐具、容器、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域。

PBS的聚合前體主要原料為丁二酸；丁二酸的生產(chǎn)主要是通過石化法合成， 目前丁二酸的生物制造技術(shù)是國際競爭熱點， PBS（聚丁二酸丁二醇酯）是以丁二酸與丁二醇為原料經(jīng)過聚合制備得到的高分子聚合物。

PBS主要生產(chǎn)企業(yè)：

三、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）生物可降解材料

PBAT是對苯二甲酸丁二酯和己二酸丁二酯的共聚酯。作為一種新型的生物可降解共聚酯，PBAT兼具了芳香族聚酯和脂肪族聚酯的優(yōu)點，既具有很好的熱性能、機械性能，又具有生物可降解性和加工性，可以用它與脂肪族聚酯 PLA 等共混，來改善脂肪族聚酯的機械和力學(xué)性能。PBAT的加工性能與LDPE非常相似，可用LDPE的加工設(shè)備吹膜。PBAT主要用作農(nóng)用地膜、垃圾袋、保鮮膜、堆肥袋、淋膜和餐盒、餐盤、杯子等。

PBAT主要生產(chǎn)企業(yè)：

四、淀粉基可降解塑料

淀粉基生物降解塑料是淀粉經(jīng)過改性、接枝反應(yīng)后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產(chǎn)品，具有生產(chǎn)成本低、投資少、使用方便、可生物降解的特點。淀粉基熱塑復(fù)合材料不僅具備一般高分子材料所共有的基本特性，而且具有完全可降解性，可替代當(dāng)前廣泛使用的塑料材料。

淀粉基生物降解塑料已有3O年的研發(fā)歷史，具有研發(fā)歷史久、技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模大、市場占有率高、價格較低的特點。淀粉基生物降解材料主要用作包裝材料、防震材料、垃圾袋、地膜、保鮮膜、食品容器、一次性餐具、玩具等。

淀粉基可降解塑料主要生產(chǎn)企業(yè)：

五、總結(jié)

目前各種生物可降解材料前景較好，但市場開拓、產(chǎn)品成熟度、產(chǎn)品性能開拓、產(chǎn)品應(yīng)用等方面，需要時間開拓；當(dāng)前石油價格低、石油基塑料產(chǎn)品價格優(yōu)勢明顯，生物可降解材料同石油基材料競爭，目前還不具備條件；生物可降解材料的發(fā)展，還需要政府政策、稅收優(yōu)惠、市場等方面的支持；隨著國內(nèi)外對環(huán)保的要求越來越高，可降解材料的相關(guān)政策將會越來越好；同時隨著可降解材料生產(chǎn)技術(shù)的提升，可降解材料的成本將越來越低。

參考文獻(xiàn)

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[關(guān)鍵詞]綠色；包裝材料；可降解塑料包裝材料；可食性包裝材料；紙質(zhì)包裝材料

中圖分類號：TB484 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）30-0071-01

隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，綠色、低碳、環(huán)保、節(jié)能、安全等要素已成為全球關(guān)注的焦點，人們對包裝材料對環(huán)境產(chǎn)生的影響也越來越重視，綠色包裝材料正受到了越來越多的重視和推廣。人們對綠色包裝材料的認(rèn)識和要求也從原先單純的減少固體廢棄物及其對環(huán)境的污染，逐步擴大為考慮在整個包裝生命周期全過程中對環(huán)境的影響，更加注重減排、節(jié)能、低碳、降耗、生態(tài)、安全，注重廢棄物的可自行降解、可循環(huán)再利用及可持續(xù)發(fā)展。目前我國研究和應(yīng)用最多的綠色包裝材料就是可降解包裝材料，可食性包b材料和紙質(zhì)包裝材料。

1、綠色包裝材料的內(nèi)涵及分類

綠色包裝材料是指材料在全生命周期內(nèi)對自然環(huán)境和人類健康不造成危害，并且后期能實現(xiàn)回收再使用或可自行降解從而不污染會環(huán)境，有效地降低不可再生資源的消耗，具有綠色的特性的包裝材料。根據(jù)應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀可以將其按照可降解塑料包裝材料、可食性包裝材料和紙質(zhì)包裝材料劃分。

1.1、可降解塑料包裝材料

目前主要的可降解塑料包裝材料有淀粉基可降解包裝材料、聚乳酸基可降解塑料、水溶性薄膜及其他可降解材料等。

淀粉基可降解塑料是淀粉經(jīng)過改性、接枝反應(yīng)后與其他聚合物共混加工而成的一種塑料產(chǎn)品。淀粉是綠色植物進(jìn)行光合作用得到的產(chǎn)物，對環(huán)境不會造成污染，是一種純綠色無污染可再生資源。

聚乳酸（PLA）是一種新型的生物降解材料，是由各種可再生天然資源中的淀粉、纖維素、多糖等碳水化合物經(jīng)過水解、發(fā)酵、純化、聚合而制得的一種環(huán)境友好型樹脂，其原料來源廣泛，可再生。

水溶性塑料包裝薄膜主要原料是低醇解度的聚乙烯醇（PVA），主要利用其成膜性、水溶性及降解性的特點。PVA薄膜材料可100%生物降解，屬于綠色包裝材料。

1.2、可食性包裝材料

可食性包裝材料是以可食性生物大分子物質(zhì)及其衍生物為主要基質(zhì)，輔以可食性增塑劑，經(jīng)過混合、加熱、加壓、涂布和擠出等工藝，使各成膜劑分子相互作用，干燥后形成的一種具有一定工程性質(zhì)和選擇透過性的薄膜?？墒承园b材料廣泛應(yīng)用于如保鮮膜、包裝薄膜、食品包裝、糕點包裝、調(diào)味包裝等，是一種無廢棄物的資源型包裝材料，可使資源得到最大限度的利用，同時具有環(huán)保特性，成為未來食品包裝的發(fā)展趨勢之一。

1.3、紙質(zhì)包裝材料

在主要的幾種包裝材料中，紙質(zhì)包裝材料占有非常大的比重。雖然按照生命周期理論紙質(zhì)包裝材料的來源和生產(chǎn)過程不環(huán)保，但紙質(zhì)包裝原材料來源于可再生的草木及植物莖稈，且紙質(zhì)包裝材料價格低廉、廢棄后易回收利用、易自然降解等一系列綠色環(huán)保特性的優(yōu)點，總體來看，紙質(zhì)包裝材料的綠色環(huán)保性能是非常好的，常見的紙質(zhì)包裝材料有蜂窩紙板、紙漿模塑制品等。

2、我國綠色包裝材料發(fā)展現(xiàn)狀

我國綠色包裝材料產(chǎn)業(yè)起步較晚，從上世紀(jì)八十年代中期開始生產(chǎn)和使用綠色包裝材料和制品，其中最典型的是紙漿模塑和蜂窩紙板制品。與美國、日本等國相比較，我國綠色包裝材料產(chǎn)業(yè)相對落后，且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。

我國綠色包裝材料的研發(fā)還處于起步階段，因此環(huán)境破壞和資源浪費比較嚴(yán)重，不利于我國包裝產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。另外，我國包裝材料生產(chǎn)加工技術(shù)和設(shè)備相對落后，在生產(chǎn)加工過程中，造成了環(huán)境污染和資源浪費的情況。此外，我國包裝材料回收再利用技術(shù)也相對落后，資源的浪費以及環(huán)境的污染較為嚴(yán)重。

3、綠色包裝材料的發(fā)展對策

3.1、研發(fā)以質(zhì)輕、環(huán)保和可回收重復(fù)使用為目標(biāo)的材料，注重生產(chǎn)過程技術(shù)發(fā)展

在未來材料研發(fā)中，應(yīng)當(dāng)注重質(zhì)量輕便、簡單實用的新包裝材料的研發(fā)。質(zhì)輕有助于降低運輸成本，方便回收重復(fù)使用。面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，環(huán)保是未來包裝材料所應(yīng)當(dāng)具備的特點?？苫厥罩貜?fù)使用，則能夠滿足當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的理念，降低不可再生資源的使用量，更好地保護(hù)我國的自然資源。

包裝材料對環(huán)境影響不應(yīng)僅僅局限在其使用后對環(huán)境產(chǎn)生的影響，而應(yīng)該是在材料的全生命周期內(nèi)。為了包裝材料在全生命周期內(nèi)達(dá)到綠色標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)重視發(fā)展包裝材料生產(chǎn)過程中的技術(shù)環(huán)節(jié)，減少生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的不利影響。

3.2、國家宏觀調(diào)控，產(chǎn)業(yè)政策支持

國家應(yīng)進(jìn)一步加大環(huán)保產(chǎn)業(yè)的扶持力度，支持包裝行業(yè)積極開發(fā)新產(chǎn)品和采用新技術(shù)，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟和綠色環(huán)保包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展。設(shè)立國家基金作為研發(fā)資金支持，范圍包括具有國際領(lǐng)先水平或填補國內(nèi)空白的項目、保障人身健康安全及符合環(huán)境保護(hù)要求的新型環(huán)保包裝材料項目、包裝減量化和節(jié)能化項目、包裝廢棄物處理和利用項目等符合國家宏觀政策、環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟政策的項目。

3.3、建立綠色包裝評價體系

建立中國的綠色環(huán)保包裝評價體系，涉及到包裝產(chǎn)品的制造、使用、回收和廢棄的整個過程。從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，建立一個包括國家立法、部門監(jiān)管、行業(yè)協(xié)調(diào)、企業(yè)實施、科研機構(gòu)支持、公眾廣泛參與等多方面內(nèi)容，并能夠有效運行的綠色環(huán)保包裝體系。

3.4、加強環(huán)保部門監(jiān)督管理，完善相關(guān)法律法規(guī)，建立綠色環(huán)保包裝運行機制

環(huán)保部門可以通過監(jiān)督管理以及鼓勵措施等方法，來促進(jìn)綠色包裝材料實際運用到產(chǎn)品包裝中去。如可以對采用能耗大、污染大的包裝材料的企業(yè)給予法律或經(jīng)濟手段的懲罰，而對采用綠色、低碳包裝材料的企業(yè)，則給予資金或技術(shù)上獎勵。

包裝物的取材、用量以及制造過程中的廢氣、污水排放和包裝廢棄物的回收、再利用和再生利用等都要依靠法律、制度和其他行政的、經(jīng)濟的措施和手段來實現(xiàn)。因此要完善相關(guān)法律法規(guī)，加強法規(guī)建設(shè)，建立綠色環(huán)保包裝運行機制。

3.5、加強各領(lǐng)域合作、技術(shù)交流，明確研發(fā)方向

綠色包裝材料的研發(fā)不僅涉及各個行業(yè)，也要依賴各大院校甚至全球合作的力量，因此應(yīng)該加強各個行業(yè)之間、企業(yè)與院校之間甚至國內(nèi)與國外之間的合作和技術(shù)交流。此外，還應(yīng)制定綠色包裝材料在未來5到10年內(nèi)的研發(fā)計劃，提出未來包裝材料研發(fā)方向和目標(biāo)，使我國綠色包裝材料研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用達(dá)到世界先進(jìn)水平。

4、結(jié)語

綜上可知，綠色包裝材料的研制和開發(fā)，在一定程度上緩解了包裝廢棄物對生態(tài)環(huán)境的污染。我國在綠色包裝材料的研究和應(yīng)用上仍然存在著較多不足，產(chǎn)業(yè)相對落后，結(jié)構(gòu)不合理。今后的研究重點將是對現(xiàn)有的綠色包裝材料進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化提高生產(chǎn)工藝、降低成本和研發(fā)新型綠色包裝材料。

只有從對環(huán)境無污染、可降解可回收、不影響人類身體健康等方面出發(fā)，才能夠更好地實現(xiàn)包裝材料的“綠色”。相信隨著我國對綠色包裝材料越來越多的重視，以及人們環(huán)保意識地不斷提高，綠色包裝材料的使用必將得到更好的提高。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:PHA PHB

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,世界各國對環(huán)境保護(hù)日益重視,處理廢棄塑料垃圾這一課題已得到廣泛關(guān)注?！鞍咨币殉蔀榧謫栴}。可降解塑料成為了人類生產(chǎn)生活的需求。

目前研究和開發(fā)的可降解塑料主要有生物降解塑料,光降解塑料和光/生物雙降解塑料?！吧锝到馑芰?biodegradab leplastics)”是指可在細(xì)菌、霉菌、藻類等自然界的微生物作用下降解的塑料。

根據(jù)制造方法的不同,生物降解塑料可分為“微生物合成系”,“化學(xué)合成系”和“利用天然高分子系”?；瘜W(xué)合成系是用化學(xué)方法合成生物降解塑料,主要有聚乳酸,聚己內(nèi)酯和聚乙烯醇等。利用天然高分子系主要是利用淀粉和纖維素等天然高分子。

微生物合成系主要是指自然界中許多微生物在生長受限制的情況下,在體內(nèi)積聚的作為能源和碳源物質(zhì)的一類熱塑性聚酯,聚羥基烷酸酯（polyhydroxyalkanoic acids,簡稱PHA）。

PHA可被多種微生物完全降解為CO2和H2O,是理想的生物降解材料。其性能與聚丙烯類似,能拉絲、壓膜、注塑等。除可被生物降解外,還具有生物相容性,光學(xué)活性,壓電性,抗潮性,低透氣性等其他性能,可廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的PHA至少有125種不同的單體結(jié)構(gòu),并且還在不斷地發(fā)掘出新的單體;大多數(shù)微生物產(chǎn)生的PHA中的R為甲基即聚β-羥基丁酸酯(poly3-hydroxybutyrate,簡稱PHB)。PHB是發(fā)現(xiàn)最早,分布最廣,研究最多的一種PHA。目前已經(jīng)初步進(jìn)入商品化生產(chǎn)階段。

1、PHB的研究狀況

由于PHB具有人類需要的多種優(yōu)良特性,因此PHB的應(yīng)用和價值也越來越大,其遠(yuǎn)景已得到國際社會的廣泛認(rèn)可,成為國際開發(fā)熱點。1925年,法國人Lemoigne首次從巨大芽抱桿菌(Baeillusme qatherium)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)PHB。并于1927年將它首次從細(xì)胞中分離提取出來,標(biāo)志著關(guān)于PHB研究的開始。50年代早期對其溶解性及分子量進(jìn)行了研究,60年代報道了X-射線結(jié)晶圖像。1962年,W.R.Grace&Co.提出了生產(chǎn)、提純PHB的第一份專利。1982年英國帝國化學(xué)公司(簡稱ICI,現(xiàn)名Zeneca Bioproducts Business)以葡萄糖為原料,應(yīng)用真氧產(chǎn)堿桿菌(Alealigenes eutrophus)生產(chǎn)pHB,將其商業(yè)化,命名為Bi op ol,細(xì)胞內(nèi)PHB的含量為40%～80%,優(yōu)惠價格為16$/kg,年產(chǎn)數(shù)千噸。國際上除ICI外,美國、德國、韓國、奧地利等國都在廣泛開展這類研究。主要集中于形成規(guī)模化生產(chǎn)和降低成本及二次開發(fā)應(yīng)用研究。

近些年來與PHB合成有關(guān)的微生物、生物化學(xué)、分子生物學(xué)以及PHB的物理化學(xué)性質(zhì)的研究急劇增加,為其開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。英國,韓國,日本處于領(lǐng)先地位。

2、PHB的生產(chǎn)菌株

微生物發(fā)酵生產(chǎn)是獲得PHB的主要途徑。聚β-羥基丁酸酯的生產(chǎn)工藝分發(fā)酵和后處理（提純）兩部分。PHB發(fā)酵流程:菌種搖瓶培養(yǎng)種子罐主罐。發(fā)酵在技術(shù)上又分兩步進(jìn)行,第一階段主要生產(chǎn)菌體;第二階段主要積累PHB。PHB后處理流程為:

發(fā)酵液預(yù)處理固液分離細(xì)胞PHB提取PHB純化PHB

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的能產(chǎn)生PHB的原核微生物包括光能和化能自養(yǎng)及異養(yǎng)型,有60個屬以上。如:養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌、肥大產(chǎn)堿桿菌、固氮菌屬、巨大芽孢桿菌、極端嗜鹽菌、球形紅桿菌以及紅色紅球菌等等,其中真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌是研究最多的PHB生產(chǎn)菌種。隨著基因工程技術(shù)在PHB研發(fā)中的應(yīng)用,轉(zhuǎn)基因大腸桿菌目前也成為PHB生產(chǎn)的重要工程菌種。

3、PHB的檢測提純方法

PHB的檢測方法主要有染色法、氣相色譜檢測法、分光光度法、重量測定法和1H-NMR檢測法。其中最常用的是染色法、分光光度檢測法和氣相色譜檢測法。

染色法分為蘇丹黑染色法和尼羅紅染色法兩種。其中蘇丹黑染色法使用較多。尼羅紅染色對PHB專一性較強,可使PHB與其他非PHB脂類化合物區(qū)分開。

重量分析法最早是由M.lemofgne創(chuàng)立的。他將細(xì)胞干燥后,用氯仿抽提,通過重量改變來測定PHB。此法誤差較大,后來又將此法加以改進(jìn),先將細(xì)胞冷凍真空干燥或用丙酮充分洗滌,再用氯仿或二氯甲烷抽提PHB,再加入己烷或乙醚使聚合物沉淀,分離后干燥稱重測定PHB含量。

氣相色譜法是一種較新、較準(zhǔn)確的PHB測定方法。該法的最大優(yōu)點在于不需要將細(xì)胞內(nèi)PHB高度純化即可檢測其PHB含量。這對于研究及生產(chǎn)都十分重要。但氣相色譜法需要高純度的PHB標(biāo)準(zhǔn)樣品,還需要有價格昂貴的氣相色譜儀。

分光光度法是利用次氯酸鹽將細(xì)胞消化后,通過分光光度法測定PHB所造成的濁度來測定PHB含量,也可以利用熱濃硫酸將細(xì)胞中PHB轉(zhuǎn)化為丁烯酸,通過波長235nm處的光吸收來檢測PHB的含量。

目前文獻(xiàn)報道的從微生物細(xì)胞中分離提取PHB的方法包括有機溶劑萃取法、化學(xué)試劑法、機械破碎法和酶法。許旭萍等對球衣菌進(jìn)行6種破壁方法進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)采用NaClO或SDS-NaClO混合處理提取PHB,都能夠得到較高的提取率,但氣相色譜分析結(jié)果顯示后者提取獲得的PHB純度較高。而采用超聲波處理、凍融法、氨法或表面活性劑法等破壁提取PHB,都難以得到較高的提取率。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞:生物技術(shù)環(huán)境污染應(yīng)用

引言

改革開放以來,我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了領(lǐng)舉世矚目的成就,人民的物質(zhì)生活也得到了空前的滿足,但是經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展也帶來了環(huán)境的持續(xù)惡化。環(huán)境問題目前已經(jīng)成為一個全世界都關(guān)注的課題,嚴(yán)重制約著全球經(jīng)濟發(fā)展新局面的到來,在我國環(huán)境問題則表現(xiàn)的更為嚴(yán)重,對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)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(jīng)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(yán)重,需要加大對其治理的力度。生物技術(shù)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(fā)新工藝或者新產(chǎn)品的一種技術(shù)應(yīng)用體系,而環(huán)境生物技術(shù)就是指可以應(yīng)用到環(huán)境污染治理中的工藝或者技術(shù)。在現(xiàn)代社會中,生物技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,作為其重要組成部分的環(huán)境生物技術(shù)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(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展和革新速度也非?？?酶工程和基因工程等都是生物技術(shù)發(fā)展革新的結(jié)果。

1環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展概況及特點

生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞是造成當(dāng)前各種污染產(chǎn)生的主要原因之一,而環(huán)境生物技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建有非常好的作用。從微生物學(xué)的觀點來看,構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)最基本的要素就是自然界中各種生物體,生態(tài)系統(tǒng)需要通過內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)去保持平衡,而當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)遭到了非常嚴(yán)重的破壞,進(jìn)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(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)前的環(huán)境生物技術(shù)主要就是利用微生物自身的代謝功能去進(jìn)行各種污染的治理,近年來隨著微生物技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,也有越來越多的諸如酶工程、基因工程以及環(huán)境修復(fù)工程等新工藝和新技術(shù)的出現(xiàn),并且在環(huán)境污染治理中發(fā)揮著越來越重要的作用。環(huán)境生物技術(shù)不僅僅只被用在污染治理之中,在健康產(chǎn)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測以及醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等等方面也有非常重要的應(yīng)用價值。在世界范圍內(nèi),發(fā)達(dá)的資本主義國家都非?？春铆h(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展前景,也非常重視生物環(huán)境技術(shù)產(chǎn)業(yè)的構(gòu)建和發(fā)展,以此可見在不久的將來環(huán)境生物技術(shù)必定會有更好的發(fā)展。環(huán)境生物技術(shù)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(yōu)點,在環(huán)境污染治理中的效果也明顯優(yōu)于其他技術(shù)。傳統(tǒng)的物理或者化學(xué)技術(shù)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(huán)境生物技術(shù)與之相比則有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等許多的優(yōu)點。此外,環(huán)境生物技術(shù)可以利用修復(fù)技術(shù)去凈化環(huán)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(tǒng)技術(shù)和方法無法比擬的一項巨大優(yōu)勢。

2環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)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(diào)。相關(guān)的研究資料顯示,造成水污染的污染因子具有多樣性和復(fù)雜性的特點,有機磷、重金屬、氰化物以及各種酚類物質(zhì)等等都是造成水污染的重要污染因子,傳統(tǒng)的治污技術(shù)很難處理污水中這些有害的物質(zhì),而利用生物技術(shù)則比較容易實現(xiàn)。當(dāng)前,通常采用固定化酶和固定化細(xì)胞的技術(shù)進(jìn)行污水的處理,這兩種技術(shù)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(zhuǎn)化污水中的有毒物質(zhì)。無論是固定化酶還是固定化細(xì)胞的技術(shù)都屬于微生物技術(shù)的范疇之內(nèi),都是環(huán)境生物技術(shù)在污染處理中應(yīng)用的直接體現(xiàn)。

2.2污染土壤的生物修復(fù)

土壤的污染是近幾年來被重點關(guān)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(guān)的研究數(shù)據(jù)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(dāng)前主要采用微生物的修復(fù)技術(shù)。土壤修復(fù)技術(shù)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(xué)形態(tài),使其化學(xué)特性固定,從而降低其在土壤中的移動性,最終達(dá)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(shù)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(zhì)的含量,通過微生物活動改善土壤生態(tài)結(jié)構(gòu),防止水土流失。

2.3白色污染的消除

白色污染是當(dāng)前表現(xiàn)非常突出的一種污染現(xiàn)象,其污染源就是我們?nèi)粘Ｉ钪械膹U棄塑料袋,還有就是很難被化解的農(nóng)用地膜,據(jù)統(tǒng)計我國每年所產(chǎn)生的塑料垃圾有數(shù)百萬噸之巨,廣泛分布于河溝和土壤之中。許多人可能認(rèn)為塑料垃圾只會有礙觀瞻,卻不是什么有毒有害的物質(zhì),實則不然,塑料垃圾會造成嚴(yán)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(fā)已經(jīng)成為全世界都關(guān)注的一個課題,當(dāng)前也已經(jīng)有許多環(huán)保袋產(chǎn)品問世,這些生物可降解塑料袋的制作就需要用到環(huán)境生物技術(shù)。當(dāng)前利用環(huán)境生物技術(shù)可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌,還可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸镏?從而使得兩者同時發(fā)揮出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。

結(jié)語

綜上所述,環(huán)境生物技術(shù)在污染治理工程中的應(yīng)用非常廣泛,同時在環(huán)境修復(fù)工程中的應(yīng)用也很廣泛,從目前的實際應(yīng)用情況來看環(huán)境生物技術(shù)非常有效。然而,由于我國在經(jīng)濟發(fā)展的過程中長期以來對環(huán)境問題有所忽略,所以盡管現(xiàn)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(jìn)一步加強環(huán)境生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。在實際的污染治理過程中,許多環(huán)境生物技術(shù)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(yīng)用,這就要求環(huán)境生物技術(shù)要不斷的進(jìn)行革新與進(jìn)步,使其能夠在環(huán)境工程中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]林杰喜.分子生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,12(07):129.

篇5

1 綠色包裝材料及研究方向

國內(nèi)外相關(guān)理論研究認(rèn)為，綠色包裝材料也被稱為環(huán)境和諧材料，是指原材料的選擇、生產(chǎn)、加工、使用和處置，回收和再利用的整個生命周期，對人類健康和環(huán)境不造成污染，減少能源消耗，包裝廢棄物可以在自然中迅速降解或回收利用，不影響生態(tài)環(huán)境。此外，綠色包裝材料的來源是比較廣泛的，回收率高，易于回收和再利用的生態(tài)綠色材料和綠色包裝產(chǎn)品。綠色包裝材料作為包裝行業(yè)最有價值的環(huán)保材料，在性質(zhì)上有共同的包裝材料的共同屬性 ，應(yīng)該有獨特的綠色環(huán)保，環(huán)境特點，經(jīng)濟特點，有關(guān)能源資源，回收和減少性能。本文從概念和抽象的材料知識和實踐的角度，從可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的綠色環(huán)保材料的實例分析。著眼于綠色包裝材料的特點和具體應(yīng)用的優(yōu)勢。目前，在包裝行業(yè)的四大支柱材料，紙包裝材料的優(yōu)勢是可以自然分解，金屬包裝材料易于回收和再利用；玻璃包裝材料，易于再造，在塑料包裝材料，雖然它具有許多優(yōu)秀的和易于包裝的特點，但由于大量的一次性塑料垃圾，很難回收和降解，嚴(yán)重的“白色污染”，給環(huán)境帶來了巨大的負(fù)擔(dān)，解決問題，促進(jìn)和發(fā)展新的綠色紙包裝材料，綠色植物纖維材料，降解綠色塑料包裝材料，可以食用綠色包裝材料我包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢。

2 綠色包裝材料類型及要求

綠色包裝材料作為環(huán)保行業(yè)最具環(huán)保價值的材料，一方面擁有普通包裝材料的特性，同時還應(yīng)具各綠色包裝材料生態(tài)上的適應(yīng)性。如綠色包裝的原材料其本身應(yīng)不含有有毒的化學(xué)元素或有害的細(xì)菌，來源方式多元化、方便加工生產(chǎn)使用、成本相對較低性價比高、生產(chǎn)過程能源消耗小等；保障了資源能源的合理利用，生產(chǎn)加工過程中不會污染環(huán)境，不排放有害廢棄物質(zhì)；包裝材料不會產(chǎn)生對人體健康和生物多樣化有危害的物質(zhì)；可保證原材料的持續(xù)生產(chǎn)和可再生利用資源化，不產(chǎn)生不可降解垃圾以及增加環(huán)境承重；包裝材料使用后可重復(fù)再利用。綠色包裝材料正處于研究和發(fā)展過程中，隨著科技的快速發(fā)展，綠色包裝材料將進(jìn)一步完善和豐富，不斷滿足商品包裝的多樣性需求。按照綠色環(huán)保要求，將其廢棄后以下幾大類。

第一，可回收處理再造包裝材料，主要包括紙張、蜂窩紙板、紙漿模塑材料等，其材料本身具有質(zhì)量輕、價格低廉、綠色環(huán)保，易加工等特點；玻璃材料易回；金屬材料易再造；高分子纖維材料易降解、高分子復(fù)合材料等。這些材料在設(shè)計和應(yīng)用中也各具特色、風(fēng)格各異。第二，可自然分解腐化、自然回歸的材料主要有：紙張、紙板、紙漿模塑材料等紙質(zhì)包裝材料，可生物降解包裝材料、光降解包裝材料、水降解包裝材料等各種生物合成材料?？墒承圆牧?、生物及仿生材料，利用竹材的結(jié)構(gòu)和造型進(jìn)行的一種仿生設(shè)計，既美觀又環(huán)保。第三，可焚燒回收不污染大氣的包裝材料，這一類型的包裝材料所用原料豐富多樣，可以采用先進(jìn)的技術(shù)和加工生產(chǎn)和研發(fā)工藝，從而生產(chǎn)出所需的新型綠色包裝材料，如可生物降解塑料材料等。另外還可生產(chǎn)出純凈無污染的高分子材料和復(fù)合型材料，雖不能再復(fù)用再生，但經(jīng)焚燒或衛(wèi)生填埋處理后不會產(chǎn)生對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害的物質(zhì)，

綜上所述，綠色包裝材料的不斷研發(fā)以及性能的改進(jìn)，已經(jīng)得到全面的推廣和使用，使得不可降解或不可回收利用的包裝材料的使用度大大降低了，在很大程度上減少了對環(huán)境污染，維持了生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展。不管是從環(huán)境保護(hù)的角度，還是從包裝設(shè)計角度來說都具有十分重要意義。雖然當(dāng)下綠色包裝材料還存在著很多有待我們探究和解決的問題，但我們堅信，隨著環(huán)境科學(xué)、生物科技的發(fā)展，有利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的綠色包裝材料種類將更加豐富和多元化。

3 綠色紙質(zhì)包裝材料的應(yīng)用分析

根據(jù)綠色材料的相關(guān)理論研究表明，在四大主要包裝材料中，紙質(zhì)包裝材料在世界商品包裝材料中占有非常大的比重。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，紙質(zhì)包裝材料占所有包裝材料的40%以上。紙質(zhì)材料在綠色環(huán)保方面具有其他材料不可比擬的優(yōu)越性，符合當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念。由于紙質(zhì)包裝材料它的價格低廉、利于環(huán)保、易回收利用、易自然降解等一系列綠色環(huán)保特性的優(yōu)點，越來越引起人們的重視，再加上不斷有新的綠色新型紙質(zhì)包裝材的出現(xiàn)，為綠色環(huán)保材料的研究提供了更廣闊的發(fā)展前景。

3.1 紙質(zhì)包裝材料的特性綠色化

工業(yè)實踐中，紙質(zhì)包裝材料之所以能受到如此廣泛的應(yīng)用，是源于紙質(zhì)材料本身具有不可替代的綠色環(huán)保的屬性。歸納總結(jié)有如下幾點：第一，價格低廉、經(jīng)濟節(jié)約紙質(zhì)包裝材料具有來源廣泛、原材料品種多樣，生產(chǎn)和制作成本低，易大批生產(chǎn)等特點。以包裝箱設(shè)計為例，用木材做成木箱與將木材加工做成紙質(zhì)箱相比，紙箱的用料不到木箱的1/7，即節(jié)約木材砍伐量，同時也降低了運費和成本。第二，防護(hù)性好，紙質(zhì)包裝材料與其他包裝材料相比較，紙質(zhì)材料的緩沖性能很好，具有相對適當(dāng)?shù)哪湍バ?、耐沖擊性、牢固度等優(yōu)點。紙箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計緊密，具有防光性和擋塵性；再加上新設(shè)計技術(shù)的不斷采用、新品種的不斷研發(fā)，紙箱在強度、韌度、防潮性能、防油脂能力等方面，具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢。

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【關(guān)鍵詞】低碳；禮品；包裝設(shè)計；設(shè)計理念；材料

中圖分類號：J524.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1007-0125（2015）04-0184-02

一、低碳禮品包裝設(shè)計概述

經(jīng)過粗放型經(jīng)濟的肆意破壞，人類生活的自然環(huán)境已經(jīng)承受了過多的負(fù)荷，過去幾十年間，消失的植被面積達(dá)到了數(shù)億公頃，提取化纖的石油也只剩下幾十年的儲量以供開采。如果不加以遏制植被的破壞速度，將導(dǎo)致人類生活環(huán)境的進(jìn)一步惡化，極端天氣頻頻出現(xiàn)。采用低碳禮品包裝是緩解這一問題的手段之一，同時也是禮品包裝的發(fā)展方向，在達(dá)到美觀效果的同時宣傳了環(huán)保理念、引領(lǐng)新的禮儀時尚。

（一）低碳禮品包裝設(shè)計歷史。禮品包裝有千年的歷史，東西方對于禮品包裝都有各自不同的風(fēng)格，中國春秋戰(zhàn)國時代就已十分注重禮品包裝，常常采用十分名貴的包裝材料對商品進(jìn)行烘托修飾，甚至發(fā)生了“買櫝還珠”這樣的歷史趣事。發(fā)展到現(xiàn)代，工業(yè)經(jīng)濟、商品經(jīng)濟高速發(fā)展，商家為了追求更高的利潤，往往在包裝上大下功夫，包裝華麗而內(nèi)容貧瘠的商品屢見不鮮，嚴(yán)重侵害了消費者的利益且對環(huán)境造成了巨大的負(fù)擔(dān)。人們于是開始尋求一種融合平衡美觀、適度、創(chuàng)意、溫情等等不同元素的設(shè)計理念，繼而就研發(fā)設(shè)計出了低碳理念下的包裝風(fēng)格。

（二）設(shè)計原則。低碳包裝設(shè)計要求符合國際的3R+1D原則，即保證包裝是輕包裝、可回收利用、可重復(fù)使用且使用材料可降解。3R+1D原則可以說從材料層面對包裝設(shè)計進(jìn)行了規(guī)定。另外，包裝設(shè)計還要把握審美原則和適度原則，保證包裝設(shè)計能夠凸顯商品的賣點和吸引力，且符合受眾的審美習(xí)慣和年齡、社會階層。

二、設(shè)計材料分析

一個包裝樣本，能夠體現(xiàn)低碳元素的是其材料部分，低碳包裝可選擇的材料是非常豐富的，包括可降解材料、可食用材料、可重復(fù)利用材料和原生材料等等。采用可降解材料的包裝在其喪失使用效能之后，被丟棄后可在短時間內(nèi)被微生物降解為有機物質(zhì)，為土質(zhì)增添營養(yǎng)或者用于再生產(chǎn)，不會使環(huán)境產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。原生材料是使用自然界現(xiàn)有的材料雕琢美化后作為包裝，比如貝殼雕刻美化后可以當(dāng)作項鏈、戒指的包裝盒，木料經(jīng)加工雕刻成為木盒，木屑可用于造紙、建筑吸水等，巖石磨薄鑲嵌是很好的古董包裝盒，可食用材料常作為快餐食品的包裝材料，同時具備可降解材料的優(yōu)秀品質(zhì)，在無限的創(chuàng)意中，為食品提供優(yōu)良的包裝。參考3D+1R原則，常用的設(shè)計材料具體有：

（一）紙。紙在包裝設(shè)計中的運用非常廣泛。包裝用紙分為再生紙和原漿紙，原漿紙價格比再生紙略高且環(huán)保程度不如再生紙，但原漿紙可以制作高品質(zhì)的材料，顯圖效果也比再生紙強。包裝設(shè)計要根據(jù)客戶需求和產(chǎn)品效果綜合考慮選用紙的類別，當(dāng)然，從實用和環(huán)保角度，還是建議用再生紙作為包裝設(shè)計材料。

（二）竹木。竹子和樹木因其硬度、韌性、輕便、容易加工、取材便捷等優(yōu)點，在包裝設(shè)計中常備作為原材料，另外，竹木包裝因其古樸、民族的特色也常常被一些設(shè)計師、客戶青睞而選用。

（三）玻璃。目前玻璃制作技術(shù)非常成熟，鋼化玻璃等玻璃類別已經(jīng)讓自身脫離了易碎這個標(biāo)簽，玻璃包裝往往顯得華貴優(yōu)雅，加以染色技術(shù)，又有琉璃的古樸之感，常常為高檔商品所選用。同時玻璃作為一次成型的包裝材料，也可以重復(fù)利用，例如可口可樂公司的汽水瓶，就是重復(fù)利用的一個典范。

（四）金屬。金屬因其高延展性、高韌性、可回收、豐富的類別和合金的多種復(fù)合可能被包裝設(shè)計師所青睞，設(shè)計師往往可以通過金屬材料制作出精美絕倫的包裝藝術(shù)品。另外，金屬包裝產(chǎn)品的實用性能也很高，例如口香糖常用鍍膜紙作為包裝，以保證產(chǎn)品的干燥，貴重物品也常用金屬進(jìn)行包裝，能起到防水防火防盜的作用。

（五）蔬菜。蔬菜中淀粉含量高以及纖維含量高的作物根據(jù)其特殊性往往可以當(dāng)作包裝材料。例如面粉和雞蛋可以做成油炸食品的盒子，加工過后的蔬菜葉子可以用來包裹餅子等有餡料的食品，馬鈴薯粉制作馬鈴薯制品的包裝盒也常有新奇的生活藝術(shù)效果。

三、印刷油墨

印刷所使用的油墨也關(guān)乎產(chǎn)品包裝是否低碳，如果油墨材料不夠環(huán)保，那材料即便可降解，也會使環(huán)境產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。目前常用的三種油墨有：

（一）水性油墨。水性油墨是采用水作為溶劑而得名，不會對人體產(chǎn)生傷害。同時水性油墨成本低廉，且印刷成品的顏色靚麗美觀，且干燥效率比有機溶液的油墨效率高，常被食品、藥品生產(chǎn)廠商運用，有著世界級的安全水準(zhǔn)。

（二）植物種子油墨。采用較為廣泛的是大豆油墨，由豆油、樹脂、蠟質(zhì)、顏料等材料，按照一定比例調(diào)配加工而成，對環(huán)境0負(fù)擔(dān)，也無揮發(fā)性有機物質(zhì)污染空氣，不會對呼吸系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)。新型的植物種子油墨還有亞麻種子油墨，這種油墨在性能上均優(yōu)于大豆油墨，成為美、日、韓等國的印刷新寵兒。

（三）蔬菜油墨。蔬菜油墨的優(yōu)勢在于顏料源自純天然，不含任何添加劑，甚至可以達(dá)到可食用的標(biāo)準(zhǔn)，一般也常與可食用的包裝材料配合使用，同時這種油墨像蛋糕著色一樣采用噴槍，更富創(chuàng)造力和想象力。

四、從設(shè)計結(jié)構(gòu)方面提升禮品包裝的低碳品質(zhì)

（一）為包裝“瘦身”。與中國傳統(tǒng)的華貴繁復(fù)的包裝結(jié)構(gòu)不同，低碳理念下的包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的準(zhǔn)則是簡約、小巧、實用，甚至達(dá)到“零包裝”的程度。零包裝不是指沒有包裝，而是包裝簡約到與產(chǎn)品渾然一體，不會像傳統(tǒng)包裝一樣喧賓奪主，為產(chǎn)品增加過多的不必要的附加成本。但在瘦身模式下的包裝設(shè)計，其創(chuàng)意和藝術(shù)性的體現(xiàn)就更加困難，這對于包裝設(shè)計師有著更高的要求。

（二）摒棄粘合劑。對于包裝材料的連接設(shè)計，絲綢、布藝制品可以采用縫紉的手法將材料連接在一起；硬質(zhì)的材料現(xiàn)也多參考古代的“楔”手法，將材料拼接起來，例如木盒的仿古設(shè)計，既有歷史韻味，又有現(xiàn)代的低碳理念；對于可降解塑料等不適宜以上兩種方法的材料，則應(yīng)當(dāng)一次成型或者采用熱熔手法將不同部分連接在一期，減少粘合劑的運用；對于紙板等材料，可以使用金屬條裝訂，一方面保證了連接的穩(wěn)固性，另一方面金屬條和紙板都能回收再利用，符合低碳的理念。

（三）禮品包裝結(jié)構(gòu)要在遵循禮品本身及禮品品牌的基礎(chǔ)上創(chuàng)新。過度包裝往往會造成浪費，甚至?xí)e奪主掩蓋禮品本身的立意。例如送一只古意盎然的毛筆，用一個高級檀木雕花盒子做外殼，內(nèi)襯繡著精工蘇繡的上好的雪緞和羽絨，這樣的一個禮品，乍一看非常有檔次，但毛筆的高雅風(fēng)骨就被包裝沖淡了許多。

四、結(jié)語

低碳包裝還需要更多的創(chuàng)新來迎合紛繁復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計需求，低碳是一種理念而不是一個固化的思維模式，要不斷推陳出新，摒棄對自然環(huán)境、對身體健康有害的包裝材料和印刷材料。低碳理念的全球化并不是一蹴而就的，但只要設(shè)計師群體有一個低碳的理念，常出品符合客戶需求和產(chǎn)品特色的低碳設(shè)計，低碳型的禮品包裝必然會成為一個長久的潮流趨勢。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

近幾年來，國民經(jīng)濟快速發(fā)展造成的區(qū)域環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。為降低環(huán)境污染，特別是從源頭上杜絕污染源，我國實行了多項治理“白色污染”的措施，如規(guī)定從2008年6月1日起，各大超市的塑料袋改為有償購買。塑料袋是造成“白色污染”的重要原因之一，被掩埋的垃圾需要上百年才能夠得以分解再利用，對于自然界的循環(huán)來說是極大的危害，對人類的生存環(huán)境是極大的考驗。除了中國外，世界各國都面臨環(huán)境污染的危機和挑戰(zhàn)，如何維護(hù)各場所的環(huán)境衛(wèi)生，改善日益嚴(yán)重的“白色污染”，尋求塑料的代替品，在滿足人們的日常生活方便的同時，又能保護(hù)環(huán)境，已經(jīng)成為一個迫切需要解決的重要問題，值得各個國家和地區(qū)關(guān)注和研究[1]。

在研究治理“白色污染”的過程中，聚-β-羥丁酸（PHB）逐漸受到人們的關(guān)注，并在農(nóng)業(yè)、環(huán)境、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。PHB是微生物在營養(yǎng)不平衡的條件下貯存的內(nèi)源性生物高分子聚合物，不僅具有良好的生物降解性、生物組織相容性和光學(xué)活性，還具有與化學(xué)合成塑料相似的性質(zhì)[2]。20世紀(jì)70年代，英國ICI公司利用真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，商品名為“BIOPOL”，但由于當(dāng)時生產(chǎn)成本偏高，PHB的應(yīng)用范圍受到極大的限制。目前，PHB的生產(chǎn)以微生物發(fā)酵生產(chǎn)為主。許多種屬的微生物都可以積累PHB，菌種質(zhì)量也是制約PHB能否進(jìn)一步發(fā)展的重要因素之一[3-4]。當(dāng)前原料成本和提取成本偏高，影響聚羥基烷酸酯的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，因而研究和生產(chǎn)活動中亟需一種成本廉價、簡便易行的分離提取方法。

1 產(chǎn)生PHB的主要微生物

有許多菌株都能產(chǎn)生PHB，但適用于工業(yè)生產(chǎn)的菌株須具備以下優(yōu)點：生長繁殖的速率高，細(xì)胞內(nèi)積累多聚物的濃度高，合成多聚物的速率快，能夠高效利用廉價的碳源。

研究表明，能合成PHB的種屬很多，如產(chǎn)堿桿菌屬、固氮菌屬、假單胞菌屬、生絲微菌屬、嗜鹽桿菌屬和甲基桿菌屬等。國內(nèi)外一些領(lǐng)域使用的PHB生產(chǎn)菌種也有基因工程菌，如產(chǎn)堿桿菌、固氮菌和假單胞菌。利用菌株生產(chǎn)PHB的過程中，能作為碳源的有脂肪酸、糖類、碳?xì)浠衔铩⒅敬嫉?，不同均屬用不同的碳源產(chǎn)生不同的PHB，其對底物的要求、所合成PHB的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)率甚至合成機制均有很大差別[5]。

2PHB的提取方法

在利用菌株提取PHB的后期生產(chǎn)工藝中，提取價格較高。影響PHB提取過程的因素有很多，如提取方法、PHB純度、提取率等，同時也影響生產(chǎn)成本。

2.1直接成型法

直接成型法在高溫高壓的條件下使細(xì)胞破裂，PHB交聯(lián)聚合，并與細(xì)胞殘渣互相混熔，共同成型，當(dāng)發(fā)酵過程中PHB達(dá)到細(xì)胞干重的50%后，可以很方便地得到經(jīng)壓制成膜的產(chǎn)物[6]。利用該方法得到的產(chǎn)物具有較好的可塑性，可以進(jìn)一步用于工業(yè)加工。

2.2溶劑提取法

PHB是積累于細(xì)胞內(nèi)不溶于水而溶于一些有機溶劑的大分子聚酯，因而可利用PHB溶于特定溶劑的方法，采取溶劑提取法生產(chǎn)PHB。國際上這方面的研究開展較早，許多工藝方法都已申請專利。溶劑提取法簡便易行，提取率高，很多研究領(lǐng)域至今都在采用該方法。

應(yīng)用于溶劑提取法的有機溶劑較多，如氯仿、亞甲基氯、一氯乙烷等氯代烴共沸物。由于PHB僅溶于為數(shù)不多的一些有機溶劑中，且溶解度較低，故溶液顯得很黏稠，從而使PHB的提取液與雜質(zhì)的分離變得很困難。為了易于分離，就必須加大溶劑的用量，一方面造成溶劑回收問題，另一方面也會帶來溶劑損失問題[7-9]。即使溶劑回收率很高，但大量的溶劑會提升生產(chǎn)成本，也會造成環(huán)境的污染?？傮w來說，利用溶劑提取法需要使用大量溶劑，盡管能回收再利用，但是仍會對環(huán)境造成污染。

2.3化學(xué)試劑法

化學(xué)試劑法是利用氧化劑、表面活性劑或螯合劑等化學(xué)物質(zhì)的作用，將細(xì)胞中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成可溶于水的成分，從而去除雜質(zhì)。細(xì)胞壁是機械破碎的主要障礙，堿性條件下細(xì)胞壁的強度變?nèi)?。因此，使用化學(xué)試劑預(yù)處理能降低細(xì)胞壁強度，可減少操作壓力；在機械破碎前，調(diào)節(jié)pH值并加入化學(xué)試劑提取PHB的效果更加理想[3-4]。

2.3.1表面活性劑法[10]。即在水相條件下應(yīng)用表面活性劑處理細(xì)胞，使細(xì)胞破裂，釋放產(chǎn)物。如果要求提高提取產(chǎn)物的純度，則加入絡(luò)合劑或消化劑。表面活性劑種類繁多，作用廣泛，用其提取PHB的研究較為廣泛。

2.3.2次氯酸鈉破除細(xì)胞壁分離法。利用次氯酸鈉來分離提取物質(zhì)是目前化學(xué)試劑法中報道最多的一種方法[11]。該方法在應(yīng)用時受到一些限制，因為生產(chǎn)工藝中需用到次氯酸鈉，該物質(zhì)的氧化性較強，對PHB有劇烈的降解作用。隨著研究的不斷深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過控制次氯酸鈉的作用條件，可以降低次氯酸鈉對PHB的降解作用。

次氯酸鈉破除細(xì)胞壁分離法的過程中，為防止提取物受到過多的損壞，須加入溶劑保護(hù)提取物。Hahn et al研究表明，pH值為10的條件下，將等體積的氯仿和次氯酸鈉加入到細(xì)胞中，作用90 min，離心取氯仿相，得到的產(chǎn)物純度高，分子量大。李偉等[10]利用Alcaligenes eutrophus提取PHB，產(chǎn)物純度可達(dá)97%，提取率82%，分子量為310 kg/mol。

2.4物理方法

從細(xì)菌中提取PHB須經(jīng)過細(xì)胞破壁，通常采用高壓均質(zhì)或高速珠研磨。一般PHB顆粒的粒徑為1 μm左右，小于細(xì)胞顆粒的粒徑[6]。因此，將干細(xì)胞粉碎后，形成極細(xì)的顆粒，再利用粒徑的差異在液相或氣相中分離、獲取產(chǎn)物。Nod對Alcaligenes eutrophus和重組E.coli分別進(jìn)行研究：超聲波破胞，懸液進(jìn)入旋流除砂器，4 Pa下高壓分離，取上層噴霧干燥，獲得產(chǎn)物，純度均高于95%，產(chǎn)率90%。

2.5酶法

應(yīng)用酶消化細(xì)胞物質(zhì)，從而釋放出產(chǎn)物。由于單一的酶不能消化全部的細(xì)胞物質(zhì)，產(chǎn)物的純度也不是很高，因而經(jīng)常采用復(fù)合酶類并添加緩沖劑和表面活性劑。通過嚴(yán)格控制作用條件，可取得較好的效果[4]。

2.6基因工程方法

應(yīng)用基因工程的原理和方法，在細(xì)菌體內(nèi)克隆外源自溶基因，使菌體自溶，釋放PHB顆粒。

3小結(jié)

PHB具有不可替代的生物相容性和生物可降解性，同時還具有光學(xué)活性、壓電性、抗潮性、低透氣性等特點，是世界上公認(rèn)最理想的可完全降解的生物塑料新型材料。該文介紹各種分離提取PHB的方法，是為了降低PHB后期生產(chǎn)的提取成本，可為其廣泛使用奠定一定的理論基礎(chǔ)。研究PHB的提取方法技術(shù)含量高，符合現(xiàn)代社會的發(fā)展要求，隨著研究的深入、材料性能的提高和公眾環(huán)保意識的增強，PHB的應(yīng)用將越來越廣泛。

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篇8

關(guān)鍵詞：生物工程 環(huán)境 保護(hù)

中圖分類號：X506 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-109-02

生物工程，這門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科于上世紀(jì)70年代初興起，是以生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)和細(xì)胞學(xué)等為代表的生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合機械、電子、計算機、化工等現(xiàn)代工程技術(shù)，創(chuàng)造出具有特別功能的“工程菌”或“工程細(xì)胞株”，以產(chǎn)生有用的代謝產(chǎn)物或發(fā)揮其特別生理功能。包括基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和生物反應(yīng)器等內(nèi)容。

生物工程用于環(huán)境有悠久的歷史。但現(xiàn)代生物工程和環(huán)境工程的結(jié)合，于20世紀(jì)80年代誕生在歐美地區(qū)，形成了環(huán)境生物工程，它涉及的學(xué)科領(lǐng)域眾多，通過利用生物體或生物體某些組成部分或機能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的工藝流程，或者能高效凈化環(huán)境污染，同時又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)。利用生物工程處理污染物的最大特點是，處理產(chǎn)物都是水、二氧化碳、氮氣等無毒、無害的物質(zhì)；可以有效避免二次污染，是一種安全而徹底的方法。

1 生物工程技術(shù)減少污染物排放

利用生物工程技術(shù)，研制具有特別功能的“工程菌”或“工程細(xì)胞株”，并用于生產(chǎn)流程中，減少污染物排放、甚至零排放。例如，生物農(nóng)藥具有安全、無毒、不污染環(huán)境等特點；生物質(zhì)能源的利用能有效降低污染物排放；高催化效率“工程菌”提高化學(xué)反應(yīng)速度，減少生產(chǎn)過程能源、原料的消耗；這些對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境都具有重要意義。

2 生物工程在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

監(jiān)測環(huán)境污染是環(huán)境保護(hù)工作中的一個重要環(huán)節(jié)，除了應(yīng)用化學(xué)或儀器分析進(jìn)行測定外，生物監(jiān)測也日益成為重要的監(jiān)測手段?？梢岳弥甘旧铩⒒蚬こ碳夹g(shù)改造過的微生物、分子生物學(xué)技術(shù)、生物芯片技術(shù)、生物傳感器等技術(shù)監(jiān)測環(huán)境污染。如水葫蘆監(jiān)測水域中的砷；用細(xì)菌總數(shù)及糞便污染指示菌（大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌等）監(jiān)測水質(zhì)；用鼠傷寒少門氏菌檢驗物質(zhì)致突變性與致癌性。近年來，研究較多的有聚合酶式反應(yīng)技術(shù)（PCR技術(shù)）、生物傳感器、核酸探針、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)（ELISA）、生物熒光方法等生物高新技術(shù)也應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測。PCR 技術(shù)可用于土壤、沉積物、水樣等環(huán)境標(biāo)本的細(xì)胞檢測。生物傳感技術(shù)可用來測定水體中的BOD、酚、NO3、有機磷，還可以用來分析大氣中的CO2、SO2、NOx的含量及濃度等。Andreas等報道了將檢測汞的傳感器菌株用于測定土壤中汞的生物有效性；Charlesp等用多孔滲透膜、固定化硝化細(xì)菌和氧電極組成微生物傳感器，用此傳感器測定樣品中的亞硝酸鹽含量，可間接測定空氣中NOx的濃度，其檢出限為1*10-8mol/L。今后，生物工程技術(shù)由于其快速、靈敏、特異性強的特性，將在環(huán)境監(jiān)測中廣泛應(yīng)用。

3 生物工程在廢水處理中的應(yīng)用

廢水中所含的污染物質(zhì)是多種多樣的，需要幾種方法組成一個多層次處理系統(tǒng)。物理方法一般適用于預(yù)處理，化學(xué)方法容易產(chǎn)生二次污染；利用生物工程措施凈化廢水則是利用生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，將廢水中污染物轉(zhuǎn)化為無毒、無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。

固定化微生物技術(shù)。這是生物工程領(lǐng)域的新技術(shù)，利用基因工程技術(shù)將一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些具有脫色菌、脫氮、脫磷等高效專性菌進(jìn)行固定化后，菌體密度提高，極大提高了處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質(zhì)的效率，具有明顯優(yōu)勢。

生物反應(yīng)器技術(shù)。在活性污泥中加入既有固定載體又有流動載體，既有好氧又有厭氧固定膜的反應(yīng)器，大大增加反應(yīng)體系中的生物量和生物類群，運用發(fā)酵工程原理，最高水平地發(fā)揮微生物降解污染物的生物活性。此法可提高生物處理的效率，節(jié)約大量的人力，簡化操作程序。

生物強化處理技術(shù)。通過向廢水中加入優(yōu)勢菌種或通過基因工程技術(shù)產(chǎn)生的“超級工程茵”，形成高效生物膜，以去除有害物質(zhì)。常見的方法有：高濃度活性污泥法、生物-鐵法、生物活性炭法。

隨著污染日益嚴(yán)重、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，利用生物工程技術(shù)開發(fā)了不少處理廢水的新工藝和技術(shù)。如升流式厭氧污泥床（USAB）生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法（SBA）生物處理技術(shù)、吸附-降解（AB）生物處理技術(shù)等。

4 生物工程技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

固體垃圾處理的常用方法有：堆肥、填埋、焚燒。堆肥法和填埋法利用了生物學(xué)原理，通過“無害化、資源化、減量化”措施處理的廢棄物，可作為肥料使用，實現(xiàn)廢物資源的二次利用。國內(nèi)張玲、凌云、孫立明、王建香等研究人員都研究了復(fù)合微生物菌劑在堆肥和填埋處理中的應(yīng)用，并取得很好效果。國外有研究人員用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便。蚯蚓床處理可以將廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o臭味、肥效高的蚯蚓糞土，蚯蚓本身也是很好的醫(yī)藥原料和優(yōu)良飼料，效果顯著。

生物工程技術(shù)對于消除白色污染亦有重要意義，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）利用基因工程技術(shù)可以篩選優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌，并通過發(fā)酵工程技術(shù)大量培養(yǎng)，達(dá)到降解白色污染物的目的。（2）利用基因工程技術(shù)將能編碼降解蛋白的基因?qū)肽骋煌寥牢⑸铮ㄈ纾焊鼍┲校箖烧咄瑫r發(fā)揮各自的作用，迅速降解塑料等白色污染物。（3）通過基因工程方法，利用微生物生產(chǎn)可降解塑料。

5 生物工程在大氣污染治理中的應(yīng)用

廢氣的生物處理和空氣凈化主要是指利用微生物吸附分解有機物能力和降解惡臭物質(zhì)與有機廢物的方法，主要方法有生物洗滌、生物過濾、生物吸附法等。這些方法具有成本低、效率高、消耗低、安全性好和無二次污染等優(yōu)點，比傳統(tǒng)廢氣處理方法優(yōu)勢明顯。此外，還可通過減少生產(chǎn)過程的污染物排放，從源頭上減少污染物。酸雨的主要原因是燃煤產(chǎn)生的高濃度SO2，可以通過微生物脫硫技術(shù)減少SO2的排放。

6 生物工程在土壤污染治理的應(yīng)用

土壤污染主要包括重金屬污染、農(nóng)藥殘留、土壤板結(jié)等方面。我國土壤重金屬污染物主要來源于工業(yè)廢渣、污水灌溉、生活垃圾等。土壤是人類生存的基礎(chǔ)，我們既要保證18億畝耕地紅線，又要保證土壤的質(zhì)量，生產(chǎn)健康的食品。

重金屬難以降解，是土壤污染的重要污染源且對人體健康危害極大。重金屬污染土壤生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。生物修復(fù)的主要原理是利用或通過基因工程技術(shù)改造微生物、動物和植物等生物的功能，將重金屬吸附或轉(zhuǎn)化為無毒產(chǎn)物。主要通過以下兩種方法實現(xiàn)對重金屬的凈化：（1）通過生物作用，改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，降低其移動性和生物可利用性；（2）通過生物吸收、代謝，削減、凈化與固定重金屬。

另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，80%以上的農(nóng)藥會殘留在土壤之中，其中的磷、氯代烴等是造成污染的主要物質(zhì)。運用現(xiàn)代微生物技術(shù)可以將這些有害物質(zhì)分解為H2O和CO2等無毒無害或毒性較小的其他物質(zhì)，不會對環(huán)境造成破壞。

7 結(jié)語

綜上所述，生物工程已經(jīng)在環(huán)保領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并產(chǎn)生了重要的作用和深遠(yuǎn)的影響。隨著現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和相關(guān)工程技術(shù)的提高，生物工程在環(huán)保領(lǐng)域中必將發(fā)揮更積極的作用，擔(dān)當(dāng)更重要的角色，帶動整個環(huán)保事業(yè)邁入新發(fā)展。

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篇9

從最初的人工叫醒到現(xiàn)在的借助外來介質(zhì)，叫醒產(chǎn)品逐漸走進(jìn)了大家的視野，種類多樣的叫醒工具在人們生活當(dāng)中扮演了不可或缺的角色。當(dāng)今越來越快的生活節(jié)奏對人們的睡眠質(zhì)量也提出了更高的要求，大多數(shù)人為了避免自然醒導(dǎo)致起晚，就會選擇一款適合自己的叫醒產(chǎn)品。本文通過對叫醒產(chǎn)品發(fā)展歷史的解讀，對現(xiàn)有市場上不同叫醒產(chǎn)品的分析，力圖探究未來叫醒產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，為叫醒產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展提供技術(shù)支持。

二、不同叫醒產(chǎn)品及其特點分析

叫醒產(chǎn)品，顧名思義，就是把人們從睡夢中叫醒的產(chǎn)品，主要是以人或者實物作為載體通過聲音、振動或者其他信號按照用戶預(yù)先設(shè)定的時間發(fā)揮叫醒功能。古往今來，叫醒產(chǎn)品可以說是分門別類，根據(jù)其發(fā)揮叫醒功能時是否需要以人為介質(zhì)可以分為以下兩類：人為叫醒和以物為介質(zhì)的叫醒方式。其中通過實物為介質(zhì)實現(xiàn)叫醒的方式隨著時代的發(fā)展涌現(xiàn)出了多個種類：普通鬧鐘、手C（附帶鬧時功能）、手環(huán)和其他綜合類叫醒產(chǎn)品（例如可以實現(xiàn)叫醒功能的枕頭、被子等）。

在還沒有發(fā)明叫醒功能的產(chǎn)品之前就只能通過人為來實現(xiàn)。古時候，有許多人是靠著替人叫早來謀生的（如圖1），他們靠著用棍子敲門窗，拿豆子砸窗戶，或者搖鈴鐺來叫醒雇主，在確定雇主已經(jīng)起床，并在窗口示意，叫醒人才算完成工作。而這種方式需要實施叫醒的人保持清醒以滿足在規(guī)定的時間點叫醒熟睡的人，但顯而易見，此種方式會在一定程度上導(dǎo)致浪費人力，并且也很有可能會因為部分原因?qū)е洛e過時間點。而隨著這種職業(yè)的漸漸消失，又出現(xiàn)了“膀胱叫醒法”，人們在睡前會喝大量的水，然后早上被尿憋醒，但顯而易見這會影響人們的身體健康。

現(xiàn)在緊張的生活狀態(tài)已經(jīng)讓每個人都焦頭爛額，選擇一款合適的且不依賴于別人而是通過外界實物來實現(xiàn)叫醒的產(chǎn)品是很重要的。

鬧鐘是帶有鬧時裝置的鐘，既能指示時間，又能在人們預(yù)定的時刻發(fā)出音響信號。據(jù)了解，世界上最早的鬧鐘（如圖2）誕生于 18 世紀(jì)，當(dāng)時的鬧鐘并不是依靠鬧鈴來叫醒人的，而是靠蠟燭發(fā)光，讓光線刺激人的眼睛。當(dāng)用戶設(shè)置的時間到了的時候，鬧鐘的彈簧裝載機制將會被觸發(fā)，釋放出打火石閘點亮蠟燭。隨著新技術(shù)的引用，出現(xiàn)了早期的金屬機械式鬧鐘（如圖3），它是在當(dāng)時鐘表的基礎(chǔ)上，添加了定時音響的功能。這和現(xiàn)在一些普通鬧鐘（如圖4）的原理是一樣的，只是現(xiàn)在的鬧鐘在外觀造型設(shè)計方面更加人性化，符合大眾的審美。但是，只是通過聲音來實現(xiàn)叫醒的方式存在不可避免的缺點，用戶沒聽見鬧鈴聲音或者聽到聲音后關(guān)閉繼續(xù)睡覺的情況屢見不鮮，而且還會影響到身邊不需要被叫醒的人。

除了普通鬧鐘之外，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了越來越多的多功能叫醒產(chǎn)品，這主要是實現(xiàn)了叫醒產(chǎn)品與其他類型產(chǎn)品的結(jié)合，其不僅可以實現(xiàn)叫醒，還可以作為人們生活中一些其他必需品存在。如圖5的多功能智能鬧鐘枕頭，當(dāng)設(shè)定的“鬧鐘”響時，枕頭可發(fā)出噪音、彩燈閃爍并震動，直到用戶的頭離開枕頭。多功能枕頭的出現(xiàn)，讓用戶被叫醒變得更加容易實現(xiàn)。多功能叫醒產(chǎn)品的出現(xiàn)，滿足了人們對于高質(zhì)量生活的追求，但是這些產(chǎn)品實現(xiàn)叫醒功能的信號形式依舊不能實現(xiàn)“一對一”叫醒，即在對特定用戶實現(xiàn)叫醒功能的同時依舊會影響到周圍不需要被叫醒的人。

手機也可以歸結(jié)為現(xiàn)代多功能鬧鐘的一種，但因其用戶的廣泛性而單獨分為一類。手機附帶的鬧時功能（如圖6）在人們的生活中也起了越來越重要的作用。它的叫醒方式和普通鬧鐘一樣，都是通過聲音或震動叫醒。正是因為這種和普通鬧鐘相似的簡單的叫醒方式，它的弊端也就顯而易見。

智能手環(huán)（如圖7）附帶的鬧時功能主要是通過振動實現(xiàn)的，一般通過聲音實現(xiàn)叫醒功能的鬧鐘形式在叫醒特定用戶的同時，也會影響到其身旁不需要被叫醒的人；那么相比較而言，智能手環(huán)的鬧時功能作用范圍就相對縮小，基本實現(xiàn)了從“一對多”向“一對一”的轉(zhuǎn)變，但是突然的振動難免會對正在熟睡的人造成生理和心理上的不適感。

三、基于TRIZ理論的叫醒產(chǎn)品發(fā)展分析

TRIZ理論提供了一套很好的解決問題的工具，并提出產(chǎn)品或技術(shù)的創(chuàng)新都有其規(guī)律性，而叫醒產(chǎn)品作為當(dāng)今社會人們平時不可或缺的生活用品，也遵循著相應(yīng)的進(jìn)化模式和創(chuàng)新原理?？v觀叫醒產(chǎn)品的發(fā)展歷史，其主要是依附于叫醒產(chǎn)品的功能、原理、關(guān)閉鬧時功能的方式以及產(chǎn)品材料等領(lǐng)域的發(fā)展。

從叫醒產(chǎn)品的功能來看，逐漸由“單一”變得更加“多元化”。1787年美國人李維?赫特金斯制造出了第一個鬧鐘，這個鬧鐘只會在每天早晨4點響，這是李維?赫特金斯每天起床的時間。因此最初的叫醒產(chǎn)品就是為了發(fā)揮叫醒功能而被發(fā)明的。而現(xiàn)在單一發(fā)揮叫醒功能的產(chǎn)品已然不多見，基本都是多功能的，如手機，以及有叫醒功能的被子、枕頭等。叫醒產(chǎn)品功能的發(fā)展趨勢符合TRIZ理論的合并原理和多用性原理，將不同系統(tǒng)組合到一個系統(tǒng)，使其發(fā)揮多種功能，滿足人們的不同需求。

就原理方面來說，叫醒產(chǎn)品的發(fā)展從最初的人工叫醒到現(xiàn)在的借助外來物質(zhì)實現(xiàn)叫醒，且實現(xiàn)叫醒的信號形式不再局限于聲音，通過振動（如手環(huán)）、機械運動來實現(xiàn)叫醒的產(chǎn)品已屢見不鮮。如圖8所示的一款叫醒產(chǎn)品，內(nèi)置了一個能夠360度瘋狂轉(zhuǎn)動的電動馬達(dá)裝置，并將假手臂固定于裝置上，當(dāng)鬧鐘設(shè)定時間到時，裝置不僅會嗡嗡作響，連假手臂也會瘋狂轉(zhuǎn)動，抽打用戶的臉部?！拔锝行选钡哪Ｊ街饾u取代了以“人”為介質(zhì)的叫醒方式，叫醒產(chǎn)品的進(jìn)化路線如圖9。

關(guān)閉叫醒產(chǎn)品鬧時功能的方式已經(jīng)不再僅僅局限于手動按動關(guān)閉。一直以來的叫醒產(chǎn)品，如鬧鐘，都是通過鈴聲來實現(xiàn)叫醒的，也需要隨手按動來實現(xiàn)關(guān)閉。這樣帶來的問題是在人們處于深睡眠狀態(tài)（大腦皮層細(xì)胞處于充分休息狀態(tài)，有助于消除疲勞、恢復(fù)精力，但是處于這個時期的我們很難被叫醒）的情況下，有可能出現(xiàn)沒聽見鬧鈴聲音或者聽到聲音后關(guān)閉繼續(xù)睡覺的情況。隨著當(dāng)代設(shè)計的突飛猛進(jìn)，鬧鐘的叫醒形式也越來越豐富，同時關(guān)閉鬧時功能的方式也越來越多。如圖10，為Ruggie的智能叫醒產(chǎn)品，其內(nèi)部安裝一款壓力傳感器，當(dāng)在規(guī)定時間響起時，用戶必須雙腳站在設(shè)備上超過3秒鐘觸發(fā)內(nèi)部的傳感器，它才能安靜下來。不同新型叫醒產(chǎn)品的出現(xiàn)，多種鬧時功能的實現(xiàn)，讓用戶短時間內(nèi)被叫醒顯得更容易實現(xiàn)。

從叫醒產(chǎn)品的材料來看，從單一的金屬材質(zhì)逐漸演化為多種新材料的綜合應(yīng)用。鬧鐘出現(xiàn)后，它的本身能夠大大解放人力的優(yōu)點讓它的迅速普及成為了可能。最初鬧鐘的外殼材質(zhì)都是金屬，既不易加工又顯得笨重。之后隨著各種新材料的不斷出現(xiàn)，金屬材質(zhì)鬧鐘的不易攜帶性讓其被塑料、玻璃、橡膠以及其他一些復(fù)合材料逐漸取代。新材料的大量應(yīng)用也促使打破了原先采用指針指示時間的固有模式，現(xiàn)在的鬧鐘更多體現(xiàn)的是科技感和設(shè)計感。早前的鬧鐘是具有鬧時功能的立式機械表，在外觀設(shè)計上都大同小異，而現(xiàn)在的鬧鐘雖然也可以指示時間，但是采用的方式卻很少是指針形式，電子指示時間形式表現(xiàn)更加廣泛。就外觀來說，其造型設(shè)計也隨時間指示形式的變化而更富時尚感。現(xiàn)在金屬材質(zhì)的鬧鐘可能更多的是作為一種復(fù)古的裝飾品存在。在叫醒產(chǎn)品的整個發(fā)展過程中體現(xiàn)了TRIZ理論的分離原理、分割原理和局部質(zhì)量等原理的應(yīng)用，使得復(fù)雜的機械表發(fā)展成了當(dāng)今多樣的電子類鬧鐘（如圖11），而且整體更加輕便。

可見TRIZ理論在叫醒產(chǎn)品的發(fā)展過程中起了非常重要的指導(dǎo)作用，表1為TRIZ理論的40條發(fā)明原理在叫醒產(chǎn)品的發(fā)展中的主要應(yīng)用。

四、叫醒產(chǎn)品的發(fā)展趨勢預(yù)測

一般的叫醒形式都是通過聲音傳播，但這明顯會影響到周圍不需要被叫醒的人。因此未來的叫醒產(chǎn)品可能會從叫醒產(chǎn)品的原理入手，通過尋求新的叫醒信號傳播形式來實現(xiàn)。骨傳導(dǎo)是當(dāng)今社會發(fā)展已經(jīng)相對成熟的一種新技術(shù)，它利用的就是人體骨骼傳播聲音的原理，最大的優(yōu)點是它不通過外耳，所以能夠有效防止環(huán)境噪聲的干擾，能夠和空氣傳導(dǎo)結(jié)合形成獨特的聽覺環(huán)境。通過將骨傳導(dǎo)的原理運用到叫醒產(chǎn)品的設(shè)計上，以此來實現(xiàn)溫柔地叫醒功能，并且“一對一”叫醒的實現(xiàn)就會真正成為可能。

當(dāng)代人們對于生活質(zhì)量的要求越來越高，融合多功能且個性化的產(chǎn)品更能吸引消費者的注意。因此對于未來的叫醒產(chǎn)品，也會一直以多功能設(shè)計為主，將其與平時生活中不可缺少的生活用品進(jìn)行結(jié)合，使其在能夠滿足基本叫醒功能的基礎(chǔ)上，還可以滿足用戶其他方面的需求。實現(xiàn)一物多用，為用戶提供了便利的同時也增加了趣味性。

當(dāng)今社會，環(huán)保設(shè)計成為一大發(fā)展趨勢，正符合TRIZ理論40條發(fā)明原理中的變害為利的原理和拋棄與再生原理。因此就未來叫醒產(chǎn)品的材質(zhì)方面來講，會在不影響其基本強度、功能等要求，并且滿足基本加工成型要求的基礎(chǔ)上，更多地采用可回收、可降解的綠色環(huán)保材料，如光降解塑料，生物降解塑料等這些容易加工又節(jié)省能源，且不會對環(huán)境造成污染的新型材料。

叫醒產(chǎn)品發(fā)展趨勢如表2所示。

五、Y論

篇10

【關(guān)鍵詞】環(huán)境污染 生物技術(shù) 應(yīng)用 前景

中圖分類號：Q933

1我國生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀

我國生態(tài)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，如 “三廢”污染、水體污染、土壤污染、廢棄塑料和農(nóng)用地膜污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥污染等，造成水資源嚴(yán)重短缺，土地荒漠化日益加劇，森林覆蓋率劇減，草場嚴(yán)重退化。生態(tài)環(huán)境的惡化，時刻威脅著人們的生命財產(chǎn)安全，疾病發(fā)病率也迅速提高。因此，必須積極發(fā)展高新技術(shù)，如現(xiàn)代環(huán)保生物技術(shù)等，采用防治結(jié)合的方式，解決當(dāng)前的環(huán)境危機，維護(hù)生態(tài)平衡，已迫在眉睫。

2環(huán)境生物技術(shù)簡介

生物技術(shù)是建立在生命科學(xué)的基礎(chǔ)上，通過直接或間接的方式利用生物或生物有機體的特定部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生產(chǎn)工藝或能夠高效凈化環(huán)境污染，同時又能生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù)。主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、染色體工程、生化工程等。生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，正衍生出一門新興的學(xué)科與技術(shù)，即我們所說的“環(huán)境生物技術(shù)”，亦稱“環(huán)境生物工程”。其特點如下：

2.1 實現(xiàn)對污染物的循環(huán)利用

對垃圾廢棄物的降解生成的產(chǎn)物或副產(chǎn)物，一般都可重新利用。這樣，可把污染降到最小程度，不僅可解決長期污染的問題，還實現(xiàn)了對固廢的循環(huán)利用。

2.2安全可靠、效果明顯

利用發(fā)酵工程技術(shù)治理，產(chǎn)生的物質(zhì)基本屬于穩(wěn)定無害的物質(zhì)，常見的包括CO2、水、氮氣、甲烷等。并且，多數(shù)都是一步到位，無二次污染。因此，該技術(shù)既安全、徹底又高效。

2.3簡化流程，節(jié)約成本

生物技術(shù)是建立在酶促反應(yīng)基礎(chǔ)上的生物化學(xué)過程。酶作為生物催化劑，實質(zhì)是一種活性蛋白質(zhì)。一般在常溫常壓或近乎中性的條件下即可發(fā)生反應(yīng)。因此，絕大部分生物治理對環(huán)境條件要求不高，并可就地實施。

3.環(huán)境生物技術(shù)在三廢處理中的應(yīng)用

3.1在廢水處理方面的應(yīng)用

廢水中含有許多有毒有害物質(zhì)，比如，酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇、蛋白質(zhì)等。廢水生化處理經(jīng)近百年的發(fā)展，現(xiàn)已形成了許多新工藝、新技術(shù)。通過生物技術(shù)治理廢水，主要借助微生物的降解作用完成。它分為耗氧降解技術(shù)與厭氧降解技術(shù)兩種。耗氧降解技術(shù)又分為：活性污泥法與生物膜法。目前，采用較多的是固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)，它屬于酶工程技術(shù)。固定化酶又稱為水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學(xué)鍵合法，導(dǎo)致水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體結(jié)合起來，從而使酶不再溶于水。微生物細(xì)胞猶如一個天然的固定化酶反應(yīng)器。微生物細(xì)胞的固定可采用制備固定化酶的方式。對于污水中的多種污染物，均可通過固定化酶或固定化細(xì)胞進(jìn)行治理。國內(nèi)外有很多這方面的成功案例。

3.2在廢氣凈化方面的應(yīng)用

廢氣是近年來重要的污染源之一。如何利用生物技術(shù)高效凈化廢氣也成為重要的研究課題。目前采用的方法包括生物過濾、生物洗滌、生物吸附和植物修復(fù)法等。常用的生物反應(yīng)器有生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。根據(jù)微生物在廢氣處理過程中的具體形式，分為兩大類：生物吸附法與生物過濾法。前者可治理含胺、酚和乙醛等氣體，后者可降解惡臭性廢氣。植物修復(fù)技術(shù)是把太陽能作為動力，依靠植物的同化作用達(dá)到凈化氣體的目的。它屬于一種綠色技術(shù)?，F(xiàn)在，全球都有很多成功處理廢氣的案例。美國利用微生物作用來凈化工業(yè)惡臭氣體，效果明顯，且還不會出現(xiàn)二次異臭。德國與荷蘭利用生物膜過濾技術(shù)可除掉超過90%的硫化氫。我國相關(guān)學(xué)者也在此方面取得了不錯的成果。比如，利用生物膜填料塔處理橡膠再生脫硫過程中產(chǎn)生的低濃度的有機廢氣，經(jīng)試驗表明，該方法是可行的，若相關(guān)條件控制適度，凈化效果顯著，凈化率可超過90%。相比原有的廢氣處理方法，生物技術(shù)法有著很多優(yōu)勢：節(jié)約成本、效果好、安全可靠、沒有二次污染等。

3.3在處理固廢方面的應(yīng)用

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)與日常生活都會產(chǎn)生很多固體廢棄物。傳統(tǒng)固體廢棄物的處理方式，不僅浪費資源能源，還會污染環(huán)境。利用生物技術(shù)處理城市生活垃圾和農(nóng)業(yè)廢棄物，不但可以把這些廢棄物變?yōu)閮?yōu)質(zhì)的有機肥料，實現(xiàn)廢物的資源化，更有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。常見的處理方式包括衛(wèi)生填埋、堆肥和發(fā)酵制沼氣等。

4.環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用

4.1污染土壤的生物修復(fù)

隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各種化學(xué)殺蟲劑、農(nóng)藥被大量使用。而這些農(nóng)藥很多都會殘留在土壤中，。尤其是那些極難降解的農(nóng)藥給生態(tài)環(huán)境造成難以估量的損害。通過相關(guān)生物技術(shù)處理，可以把這些污染物質(zhì)進(jìn)行有效分解，生成水與CO2。不僅不會造成對環(huán)境的破壞，還能防止出現(xiàn)二次污染。但是是分解周期較長，不符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。重金屬屬于土壤污染中重要的污染物。重金屬污染的生物治理機制是：借助生物作用（酶促反應(yīng)）導(dǎo)致重金屬的化學(xué)形態(tài)改變，將其固定在土壤中，或減輕其毒性。這樣，可有效制約重金屬在土壤中的移動。通過生物的吸收、代謝作用后，會進(jìn)一步固定重金屬或減小其毒性，從而凈化土壤。此外，生物修復(fù)污染土壤的過程中，還能提高土壤有機物的數(shù)量，調(diào)動相關(guān)微生物的活性，從而優(yōu)化土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)。同時，還能強化對土壤的固定作用，避免土壤受到風(fēng)蝕、水蝕的破壞，預(yù)防水土流失。

4.2.水體生物自然凈化技術(shù)

環(huán)境生物技術(shù)中通過植物吸收達(dá)到凈化水體與土壤的方法被稱為生物自然凈化技術(shù)。分為生物塘與人工濕地兩種。前者把太陽能作為初始能源，利用塘中植物的同化作用將水中的污染物吸收掉，從而凈化水體。生物塘中可栽植的高效凈化植物有水葫蘆、蘆葦、水萵苣等。同時，還應(yīng)構(gòu)建集組合曝氣、水生植物、水產(chǎn)養(yǎng)殖一體化復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而提高生物塘的處理能力。后者是通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物等作用達(dá)到對水體的凈化作用。由于人工濕地處理系統(tǒng)出水水質(zhì)較好，可用于飲用水源的處理，并且所需成本也比常規(guī)處理方法要低。

4.3白色污染的治理

采用生物技術(shù)治理可從兩方面入手，一是篩選具有降解塑料與農(nóng)用薄膜的微生物，形成高效降解菌。二是分離克隆出帶有降解功能的基因，再將其植入到特定的土壤微生物內(nèi)，如根瘤菌。這樣，既能發(fā)揮兩者各自作用，還有利于加快對塑料垃圾的降解速度。此外，還應(yīng)重點對預(yù)防白色垃圾技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)與研發(fā)。個別微生物可以生成一些高分子化合物，類似于塑料，被稱為聚酯。為進(jìn)一步節(jié)約成本、提高產(chǎn)量，人們正致力于通過DNA重組技術(shù)，試圖改造某些微生物。比如，當(dāng)前一個重點研究課題就是通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)聚-β羥基烷酸（PHAs），相關(guān)研究人員正試圖形成自溶性PHAs生產(chǎn)菌種。通過把PHAs重組菌發(fā)酵后，積累數(shù)量眾多的PHAs，再添加一些信號物質(zhì)，從而生成裂解蛋白，然后細(xì)胞壁被破壞，PHAs析出。即簡化PHAs的提取流程，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

4.4降解廢水中微量油脂

含油廢水屬于一種量大面廣的污染源。廢水中的少量油脂并不能通過原有的物理或化學(xué)方法處理掉。上海交大生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院和日本日立化成公司合作，從5種活性污泥或土壤中馴化分離出六種菌，分析了它們在低溫條件下對低濃度植物類油脂的實際降解能力。不同菌的降解能力都各不相同，其中，發(fā)現(xiàn)兩種菌的除油效果很好，除油率高達(dá)92.80% 和95.49%，相關(guān)特性還有待進(jìn)一步研究。

4.5化學(xué)農(nóng)藥污染的消除

經(jīng)統(tǒng)計資料顯示，每合成一噸農(nóng)原藥需消耗3-4噸化工原料，多余的原料作為未反應(yīng)物或中間副產(chǎn)物隨水排出，每年數(shù)百家農(nóng)藥廠排出的廢水上億噸，危害極大。中科院成都生物所經(jīng)過反復(fù)試驗，終于找到了解決處理農(nóng)藥（樂果）廢水的方法。他們將高效微生物菌種用于SBR設(shè)備處理有機農(nóng)藥廢水，效果顯著，使有機磷轉(zhuǎn)化率達(dá)96-99%，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下施用的農(nóng)藥化肥約有80%的殘留，特別是難降解的氯代烴類農(nóng)藥，給生態(tài)系統(tǒng)帶來了極大的滯留危害，必須依賴基因工程構(gòu)建的高效菌種來進(jìn)行處理。但要想徹底消除化學(xué)農(nóng)藥的污染，還必須全面推廣生物農(nóng)藥。生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防治病蟲害和除草功能的一大類物質(zhì)的總稱，大多是生物體的代謝產(chǎn)物，主要有微生物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素制劑和微生物除草劑等。

5.環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用

應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的生物技術(shù)主要有以下幾種：①監(jiān)測水質(zhì)，利用細(xì)菌的數(shù)量、某些糞便指示菌（大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌）等②檢測物質(zhì)致突變性和致癌性，通常使用鼠傷寒少門氏菌來檢驗。③通過發(fā)光細(xì)菌對環(huán)境中的毒物進(jìn)行檢測，速度較快。④根據(jù)對水中藻類的生長情況測定，對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測或檢測某些物質(zhì)的毒性。近年來，國際上在這一領(lǐng)域的重點研究對象包括PCR技術(shù)（應(yīng)用聚合酶式反應(yīng)技術(shù)）、核酸探針、生物傳感器等。PCR技術(shù)可用于當(dāng)前還無法培養(yǎng)的微生物檢測，一般適用于對土壤、水樣、沉積物等環(huán)境標(biāo)本的細(xì)胞檢測。

隨著今后技術(shù)的不斷完善，對于水質(zhì)的檢測，核酸探針與PCR技術(shù)極有可能取代現(xiàn)在的常規(guī)微生物檢測方式。此外，生物酶法具有良好的發(fā)展?jié)摿?，它適用于快速檢測與現(xiàn)場測定。生物傳感器具體有酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器，通過酶、微生物、抗原、抗體等生物材料作為分子識別元件，從而把外部對其理化特性的影響轉(zhuǎn)化為電磁信號。它可用于對特定污染物的快速檢測，并且操作簡便、結(jié)果精確。

5環(huán)境生物技術(shù)現(xiàn)狀及前景展望

5.1現(xiàn)狀

環(huán)境生物技術(shù)雖有諸多優(yōu)點，并能有效解決各種污染問題。但實際應(yīng)用中依然存在種種局限：

①反應(yīng)速度較慢，并且需要大型的反應(yīng)器，需占用過多的土地面積。

②對于原水水質(zhì)有著十分嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不然，不利于微生物的生長。

③運行過程中會發(fā)生一些問題，如污泥膨脹或流失，余下的污泥也不易處理。

④通常的微生物也極難解決人工合成物，尤其是難生物降解的污染物。

⑤實驗室有可能泄漏某些活的有害菌體。大規(guī)模的微生物應(yīng)用會給生態(tài)環(huán)境帶來潛在的風(fēng)險。

5.2發(fā)展前景

5.2.1各種新工藝新方法不斷涌現(xiàn)

比如，國內(nèi)有關(guān)專家利用高效反應(yīng)器治理印染廢水時，結(jié)合三種新技術(shù)，以提高生物處理效率。即在厭氧流化床中加入高效的脫色菌，通過聚集-交膠固定法，把脫色菌固定到活性污泥中。再在反應(yīng)器中加入磁粉以構(gòu)成穩(wěn)恒弱磁場，從而對微生物產(chǎn)生正的磁生物效應(yīng)以加快生化反應(yīng)速率。此外，還有利用基因工程克隆生物生長基因控制植物生長、構(gòu)建高效的細(xì)菌來治理各種污染問題，以及利用遺傳工程處理農(nóng)業(yè)固廢中難降解的五碳糖等等新技術(shù)。

5.2.2綜合利用

為了避免微生物降解污染物后形成二次污染，同時，讓資源得到充分利用，生物治理技術(shù)也更趨向綜合性利用，如利用降解后形成的微生物菌體、微生物體內(nèi)酶、有關(guān)代謝產(chǎn)物、或其產(chǎn)生的能源。當(dāng)前，“沼氣田”發(fā)電是比較成熟的生物技術(shù)，投資少、成本低、使用管理方便，正受到很多國家的推崇。英國有的污水處理廠采用乳酸細(xì)菌降解農(nóng)用工業(yè)垃圾生成乳酸。

5.2.3和其它現(xiàn)代科技有效結(jié)合

近年來，現(xiàn)代科技的發(fā)展特別是IT技術(shù)的快速發(fā)展，促使生物治理技術(shù)取得了極大的進(jìn)步。生物處理工藝正實現(xiàn)自動化控制，并且，生物技術(shù)方面正積極開展數(shù)學(xué)模擬研究。據(jù)有關(guān)報道顯示，目前已研制出電子計算機輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為分析程序與處理程序，進(jìn)一步降低了廢水處理廠設(shè)計方面的難度。隨著自控技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)性運行的大型氧化溝也隨之產(chǎn)生。

5.2.4重點研究極端微生物與超級工程菌

極端微生物是指在一般生物無法生存的條件下能生存的生物。比如在高溫、高酸、高堿、高壓、高鹽、低溫等極端條件。這類微生物具有特殊的生理機制，有很高的環(huán)保應(yīng)用價值。Whyte等經(jīng)研究了解到，冷微生物菌株可以使石油烴、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等發(fā)生礦化。隨著技術(shù)的進(jìn)步，對現(xiàn)有微生物的有效改造，不斷研發(fā)出新的具有特殊功能的微生物。通過質(zhì)粒工程技術(shù)，把分別降解芳烴、多環(huán)芳烴等的質(zhì)粒接合到降解酯烴的細(xì)菌體內(nèi)，形成一種“超級菌”。這種細(xì)菌在治理石油污染方面有著很好的應(yīng)用前景，可以把60%的烴分解。同時，相比一般菌種，其幾小時就能達(dá)到一般菌種凈化一年左右的效果。

5.2.5轉(zhuǎn)變觀念，從治理轉(zhuǎn)向預(yù)防

目前，隨著環(huán)境問題的日益突出，世界各國都意識到環(huán)境保護(hù)的重要性。生物技術(shù)的發(fā)展也會從單純地治理過渡到防治結(jié)合，以預(yù)防為主，最終實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。比如，生產(chǎn)微生物農(nóng)藥、源于微生物體又能生物降解的表面活性劑等。今后還可應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如洗滌劑制造、油類回收處理、感光乳劑穩(wěn)定、植物病害防控、細(xì)胞破碎、微生物的快速測定等方面。目前，正嘗試通過基因工程技術(shù)把PHBV基因植入某些植物體內(nèi)，實現(xiàn)從植物體內(nèi)獲取塑料，從而解決嚴(yán)重的塑料污染難題。

5.3.展望

隨著全球環(huán)境的日劇惡化，使人類的生存和發(fā)展遭到了一場前所未有的挑戰(zhàn)，迫使人們進(jìn)行一場‘環(huán)境革命’來振救人類自己。這場環(huán)境革命的意義就像18世紀(jì)的工業(yè)革命一樣重大，而且需要更深入和徹底。在這場革命中，借助現(xiàn)代生物工程技術(shù)解決環(huán)境問題，縱然有其巨大的發(fā)展?jié)摿εc優(yōu)勢，也還存在諸多局限與不足，所以，面對環(huán)境危機日益惡化之勢，不僅要建立健全相應(yīng)的環(huán)境規(guī)劃、法規(guī)、資金投入等生物技術(shù)良性應(yīng)用環(huán)境，鼓勵、資助研發(fā)更新更高效的環(huán)境生物技術(shù)，并使之得到產(chǎn)業(yè)化與商品化發(fā)展，還要把生物技術(shù)和其它各種相關(guān)技術(shù)有效地結(jié)合起來，才能切實有效解決當(dāng)前困擾世界各國的生存危機的問題。

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