환경생명공학의 환경보호

환경 보호 분야에 바이오 모니터링 기술 적용 1. 효소결합면역분석 기술, PCR 기술, 전자현미경 기술, 유전자 차등 디스플레이 기술, 바이오센서, 유전자 프로브, 바이오칩, 환경에 대한 모니터링 및 평가는 최근 국내외 과학자들 사이에서 뜨거운 연구 주제가 되었으며, 연구 보고도 나날이 증가하고 있습니다. 환경 내 살충제와 그 대사산물을 검출하고 분석하기 위한 효소결합면역분석 기술의 적용은 1990년대의 새로운 기술입니다. 현재 국내외에서는 살충제, 살균제, 제초제 등의 농약과 PCB, 다이옥신, 항생제 등의 오염물질에 대한 효소면역분석법이 개발되고 있으며, 그 중 신속한 현장을 위한 효소면역분석 키트가 개발되고 있다. 분석은 이미 상용화되었습니다. 이 기술은 빠른 민감도, 저렴한 비용, 강력한 특이도 등의 장점을 갖고 있으며 대량 시료의 현장 분석에 적합합니다.

우리나라는 환경 오염에 대한 생물학적 모니터링에서도 새로운 진전을 이루었습니다. 첫째, 생물학적 모니터링 방법에 대한 광범위한 연구가 수행되었습니다. 둘째, 다양한 생물학적 종합 모니터링 지표에 대한 연구가 수행되었습니다. 셋째, 생물학적 모니터링 방법의 활용 및 환경 품질 평가입니다. 우리나라 동부사범대학 오자롱 동지 등은 동결건조된 발광세균의 광도가 수질오염도에 따라 변화하는 특성을 이용하여 소주강 수질의 발광세균을 시험평가하는 방법을 연구하고 제안하였다. 상하이에서.

2. 폐수 생물학적 처리 기술 우리나라의 수질 오염은 매우 심각하며, 고농도 유기성 폐수의 처리는 우리나라 수질 오염 관리의 핵심 문제입니다. 하수 내 독성 물질의 구성은 다양한 페놀, 시안화물, 중금속, 유기 인, 유기 수은, 유기산, 알데히드, 알코올, 단백질 등을 포함하여 매우 복잡합니다. 미생물은 자신의 생활활동을 통해 하수를 해독함으로써 하수 중의 독성물질을 유익한 무독성 물질로 전환시켜 하수를 정화할 수 있습니다. 사람들의 요구에 맞는 효율적인 미생물 박테리아와 다양한 오염물질을 분해하는 기능을 가진 슈퍼박테리아를 구축하기 위한 유전공학 기술을 적용하면 오염물질 분해 능력을 향상시키고 분해 속도를 높이며 하수 정화 효과를 높일 수 있습니다. 예를 들어, 효율적인 미생물 박테리아는 시안화물(시안화칼륨, 시안화수소산, 시안화구리 등)을 이산화탄소와 암모니아로 분해할 수 있으며, 황화물을 특이적으로 분해하는 미생물은 석유 탄화수소를 분해할 수 있는 슈퍼 박테리아를 사용할 수 있습니다. 수질오염 등을 제거하기 위해 박테리아를 사용한다. 많은 수의 고효율 미생물 박테리아가 진흙 입자에 응축되어 활성 슬러지를 형성할 수 있으며, 이는 하수 정화 후 퇴적된 슬러지에는 질소, 인, 칼륨 및 기타 원소가 풍부합니다. , 이는 매우 중요합니다. 좋은 유기 비료.

3. 대기오염의 생물학적 처리 현대 산업과 농업의 발달로 인해 다량의 유독하고 유해한 가스가 배출되어 환경을 심각하게 오염시키고 있습니다. 미생물은 오염 물질에 빠르게 적응할 수 있으며 폐기물 및 배기 가스를 분해하고 변형시킬 수 있습니다. 활성탄 흡착, 습식 세척, 연소 등 전통적인 대기오염 제어 기술과 비교하여 미생물 방식은 처리 효과가 좋고, 투자 및 운영 비용이 저렴하며, 관리가 용이하다는 장점으로 인해 대기 오염 제어에 점차적으로 사용되어 왔습니다.

최근에는 물리적인 석탄 제조 기술 중 하나인 부유선광과 미생물 처리를 결합해 탈황을 이루는 방식으로 황철석에서 석탄과 황철석을 분리하고 있다. 미국에서는 CB1 균주를 사용하여 18-47 유기 황을 제거합니다. 1991년 체코슬로바키아는 체코슬로바키아 북부에 있는 3개의 노천탄광에서 갈탄에서 황을 제거하기 위해 Thiobacillus ferrooxydans를 사용하여 평균 78.5%의 무기황과 23.4%의 유기황을 제거할 수 있었습니다. 독일과 네덜란드에서는 황화수소가 포함된 폐가스를 처리하기 위해 생물막 필터를 사용하고 있으며 제어 효율은 90% 이상입니다. 뉴질랜드, 영국, 일본, 미국에서도 대규모 산업 적용에 대한 보고가 있습니다.

4. 고형 폐기물의 생분해 많은 처리 방법(퇴비화, 소각, 열처리 등) 중에서 생물학적 처리는 비용이 저렴하고 운영비가 저렴하며 운영이 간편하고 관리가 용이하다는 장점이 있습니다. . 생활폐기물에 대한 '생물반응기' 이론은 전통적인 위생매립과 달리 매립지에 적절한 양의 수분이 유입되도록 하고, 습도를 높이며, 미생물의 성장과 번식에 유리한 조건을 제공함으로써 고형폐기물 발생을 가속화시키는 것이 그 중 하나이다. 저하 및 안정성.

(1) 호기성 생물학적 처리 호기성 생물학적 처리는 호기성 조건에서 호기성 미생물의 대사를 이용하여 폐기물의 복합 유기물을 이산화탄소와 물로 분해하는 것입니다. 중요한 조건은 충분한 산소 공급을 보장하고 안정적으로 유지하는 것입니다. 온도와 물. 실제 공학에서는 미생물이 호기성 대사상태를 유지하도록 매립지에 공기나 산소를 주입한다.

(2) 혐기성 생물학적 처리 혐기성 생물학적 처리는 혐기성 조건에서 자라는 조건성 미생물의 대사 작용을 이용하여 폐기물을 처리합니다. 일반적으로 온도, 혐기성 또는 저온에서 생성되는 메탄과 이산화탄소입니다. 용존 산소 농도를 확보해야 합니다.

(3) 준호기성 처리 준호기성 매립장의 주된 설계 및 운영 아이디어는 침출수 집수구의 수위를 침출수 집수 본관 바닥 높이보다 낮게 만드는 것이다. , 대기가 수집물을 통과할 수 있도록 수도 본관과 배기 통로 위의 공간은 매립지에 호기성 조건을 제공합니다. 준호기성 처리는 쓰레기가 분해되면서 발생하는 발효열을 이용하여 내부와 외부의 온도차를 만들어 매립장 내로 공기가 자연스럽게 흐르도록 하여 쓰레기의 분해와 안정화를 촉진하는 것입니다. 준호기성 매립은 다음과 같은 장점이 있습니다. 첫째, 강제 환기가 필요하지 않으며 에너지를 절약합니다. 둘째, 생성 후 침출수를 신속하게 수집하여 지하수 오염을 줄입니다. 셋째, 혐기성 처리에 비해 쓰레기가 더 빨리 안정적으로 생성됩니다. CH4, H2S 등의 위험한 가스가 감소됩니다.

(4) 혼합 생물학적 처리 혼합 생물학적 처리는 호기성 효과와 혐기성 효과를 모두 갖는 생물학적 처리 방법으로, 다음 층의 쓰레기를 매립하기 전에 30~60일간 호기성 처리를 하는 것을 목적으로 합니다. 폐기물은 가능한 한 빨리 산 생산 단계를 통과하여 혐기성 메탄생성 단계로 진입할 수 있도록 준비합니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 단순한 혐기성 조작과 높은 호기성 효율을 유기적으로 결합하여, 공기에 유해한 휘발성 유기산과 오염물질의 분해 속도를 높이는 것이 주요 특징이다.

5. 생물정화기술은 환경오염을 제거하고 처리하기 위해 1980년대부터 등장하고 발전한 생명공학 기술로, 주로 유기체의 독특한 분해능력을 이용해 오염된 환경 등의 오염물질을 제거한다. 토양 오염 제거 목적을 달성하기 위한 목적. 생물학적 정화에는 주로 식물 복원과 미생물 복원이 포함됩니다. 지난 20년 동안 사람들은 토양 정화 기술의 개발을 포함하여 식물 흡수가 다양한 오염 물질의 생존 매체로 사용될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 쿠웨이트에서는 이미 석유로 오염된 토양을 복원하기 위해 사막 식물을 사용하는 연구가 진행되고 있습니다. 미생물의 정화 작업은 더욱 다양하며 토양 및 기타 매체의 석유 오염, 유기 염화물 오염, 고분자 오염 및 중금속 오염과 같은 다양한 오염 물질을 제거하는 데 널리 사용될 수 있으며 일반적인 처리 속도가 빠릅니다. 경제적이며 2차 오염이 없습니다.

6. 오염 방지에 환경 생명공학 적용 (1) 분자 유전 기술을 사용하여 특정 박테리아 계통을 선별하여 제품 생산 과정에서 발생하는 폐기물을 에너지 또는 미생물 비료와 같은 부산물로 직접 전환합니다. DNA 재조합 및 단백질 공학 기술을 사용하면 특정 효소를 신속하게 생성할 수 있으며, 이를 생산 공정에서 사용하여 화학적 무기 제품의 양을 줄여 청정 생산이라는 목적을 달성할 수 있습니다.

(2) 분자 미생물 집단, 유전 기술 및 DNA 복구를 사용하여 특정 물질의 분자 구조를 변경하여 분해 가능하게 만들거나 자연 분해 속도를 가속화합니다. 예를 들어, 생물농약, 생물비료, 생분해성 플라스틱 필름 및 기타 생물학적 제품은 생산 실무에 널리 사용되어 환경을 오염시키거나 위협하는 환경 물질(예: 화학 살충제, 비료 등)의 사용을 점차 대체하게 됩니다.

과학기술이 발전함에 따라 생물과학, 생명공학, 생명공학은 생물다양성 보호, 인류 건강, 환경오염 예방, 환경, 경제, 사회적 지속가능성 분야에서 점점 더 널리 활용될 것입니다. , 환경 보호의 과학적, 기술적 어려움을 극복하는 데 광범위한 발전 전망을 가지고 있습니다. 21세기에는 생물다양성 보호의 실현, 생물자원의 합리적인 개발, 생명공학의 효과적인 활용이 분명 금세기의 중요한 이슈가 될 것입니다. 우리나라는 오염이 심각한 국가입니다. 우리는 현대 생명공학 기술을 환경 보호에 적용하는 데 도움이 되는 좋은 환경을 구축하는 동시에 이러한 기술과 관련된 인간과 환경에 대한 피해를 최소화하고 예방해야 합니다.