1 環(huán)境生物技術(shù)概論

1、1第1章 環(huán)境生物技術(shù)概論2/461 課程具體內(nèi)容1 環(huán)境生物技術(shù)概論 2 酶工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 3 基因工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 4 細(xì)胞工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 5 發(fā)酵工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 6 廢水生物處理技術(shù) 7 大氣污染的生物處理技術(shù) 8 固體廢棄物生物處理技術(shù) 9 生物修復(fù)技術(shù) 10 有害有機(jī)污染物的生物 處理技術(shù) 11 重金屬的生物處理技術(shù) 12 污染預(yù)防生物技術(shù) 13 有機(jī)廢棄物的資源化能源、材料、蛋白 14 環(huán)境生物監(jiān)測(cè)與安全性評(píng)價(jià) 考核方式平時(shí)成績(jī)：30%小測(cè)驗(yàn)：35%結(jié)課論文：35%結(jié)課論文要求結(jié)合環(huán)境生物技術(shù)的某一個(gè)研究方向或研究熱點(diǎn)，寫一篇小綜述或進(jìn)

2、展報(bào)告內(nèi)容要言之有物，嚴(yán)禁抄襲不少于3000字符合科技論文寫作規(guī)范（見下頁）5月1日之前，發(fā)送到信箱：huangbaifei11第15周交紙質(zhì)版格式要求內(nèi)容排列：題目、作者、摘要 、關(guān)鍵詞、引言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)字體：中文小四號(hào)宋體，英文12號(hào)Times New Roman，雙倍行距，圖表居中參考文獻(xiàn)：按文內(nèi)引用的先后排序，注明著者、文題、刊名、年卷期及頁碼，格式舉例1 Himmel ME, Ding SY, Johnson DK, et al. Biomass recalcitrance: engineering plants and enzymes for biofuels produ

3、ction. Science, 2007, 315: 804-807.2 楊永華, 蔣嵐, 楊勝利, 等. 枯草蛋白酶E的定點(diǎn)突變及其對(duì)酶性質(zhì)的影響. 生物工程學(xué)報(bào) J, 2000, 16(3): 341-344.3 Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.4 Sun YP. Improving cell tolerance of Rhodococcus ruber

4、 by transposome knockout and plasma mutation D. Beijing: Tsinghua University, 2010.文獻(xiàn)查閱方式中文圖書館：CNKI 中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫英文圖書館Google學(xué)術(shù)搜索：.hk/7/462 人與環(huán)境人類社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的文明，同時(shí)也帶來了許多生態(tài)環(huán)境問題 水資源短缺 土壤荒漠化 有毒化學(xué)品污染 臭氧層破壞 酸雨肆虐 物種滅絕 森林減少 生態(tài)環(huán)境的破壞使人類的生存和發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn) 8/46美國(guó)密歇根州銅礦及工廠產(chǎn)生的尾料將湖水染紅 化學(xué)廢水污染長(zhǎng)江201092910/461980年，美國(guó)紐約州阿第倫達(dá)克山，

5、早春時(shí)節(jié)的酸雨酸雪污染了河川，造成一場(chǎng)致命的“酸流”，令溪鱒紛紛死于鰓部傷害 11/4621世紀(jì)環(huán)境熱點(diǎn)問題：溫室效應(yīng)與全球變暖溫室效應(yīng) 大氣對(duì)地表熱輻射能遮擋保溫的屬性類似溫室中玻璃具有的作用，故被稱為溫室效應(yīng) 溫室氣體 大氣中能強(qiáng)烈吸收地面輻射產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。包括：二氧化碳、水汽、甲烷、氧化亞氮、臭氧等 全球變暖問題 主要指人為活動(dòng)造成的溫室氣體增加，溫室效應(yīng)增強(qiáng)帶來的氣候變化 人類活動(dòng)對(duì)氣候變暖的影響主要表現(xiàn)為：由于工業(yè)生產(chǎn)需要的化石燃料使用量大增，人口激增城市化發(fā)展等引起人為排放的二氧化碳等溫室氣體不斷增加；熱帶森林和溫帶植被破壞嚴(yán)重，光合作用吸收二氧化碳的能力減弱 12/46資料

6、表明 1860年以來，全球地表年平均氣溫升高了0.3-0.6 根據(jù)跨政府氣候變化委員會(huì)預(yù)測(cè)，從1990到2100年，全球陸面氣溫將增加2氣候變暖的直接結(jié)果 世界各地冰川的溶化（后退），引起海平面的上升。將直接威脅世界沿海城市及30多個(gè)島嶼的生存和發(fā)展。美國(guó)環(huán)保專家預(yù)測(cè)，再過50-70年，東京、大阪、曼谷、威尼斯、圣彼得堡、阿姆斯特丹以及中國(guó)一些沿海城市會(huì)被完全和局部淹沒 氣候變暖的間接結(jié)果 災(zāi)害性氣候：厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾可以引起全球大范圍的干旱，也可使某些地區(qū)暴雨成災(zāi)。例如，1997年3月開始的第14次厄爾尼諾造成中國(guó)長(zhǎng)江、松花江、嫩江全流域大洪水，直接損失幾千億元 全球升溫會(huì)引起地球南北

7、兩極的冰山融化，這也是造成海平面上升的主要原因之一 ，使可憐的北極熊的生活范圍越來越小。全球暖化導(dǎo)致北極熊饑不擇食 大熊吃小熊 歐洲化學(xué)污染導(dǎo)致大量北極熊雌雄同體 50只母熊中就有1只挪威冰蓋驚現(xiàn)“哭泣人臉” 氣候變暖惡化 影響沿海和島國(guó)居民的生活(占世界13的人口)，使之受到威脅。如果極地冰冠融化，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的沿海地區(qū)會(huì)被海水吞沒，馬爾代夫、塞舌爾等低洼島國(guó)將從地面上消失，上海、威尼斯、香港、里約熱內(nèi)盧、東京、曼谷、紐約等海濱大城市以及孟加拉、荷蘭、埃及等國(guó)也將難逃厄運(yùn)。 上海是許多人眼中全球變暖的重災(zāi)區(qū)，中國(guó)最有可能被“淹沒”的地方之一。很多人曾在腦海中勾畫過“上海沉沒”的景象。海

8、平面升高20多米后，站在“東方明珠”上向下看，外灘上的“萬國(guó)建筑博覽群”幾乎都已被淹沒，只留下曾經(jīng)的摩天大樓矗立在一片汪洋之中。 印度孟加拉爭(zhēng)奪30余年小島沉沒 因全球變暖20世紀(jì)70年代，印度和孟加拉國(guó)都宣稱擁有孟加拉灣中部小島葛拉馬拉島 全球變暖威脅企鵝生存：上萬小企鵝凍死 如果全球氣溫升高2攝氏度，企鵝主要棲息地面積將減少一半甚至三分之二。2008年7月Happy feet巨型魷魚死亡之謎：海洋噪音污染損害平衡 珠峰受大氣污染嚴(yán)重 積雪中查出禁用農(nóng)藥 在常年積雪、海拔6000米之上的珠穆朗瑪峰上，竟能檢測(cè)出DDT、六六六等20年前就被禁用的農(nóng)藥。 環(huán)境污染的分類 污染類型污染形式污染物性

9、質(zhì)生理性污染、物理性污染、化學(xué)性污染和生物性污染污染物形態(tài)廢氣污染、廢水污染，固體廢物污染，噪聲污染及輻射污染被污染的客體大氣污染、水體污染、土壤污染、食品污染或多個(gè)客體同時(shí)被污染污染的原因生產(chǎn)污染、生活污染、農(nóng)業(yè)污染和交通污染污染的程度輕度污染、中度污染、重度污染和嚴(yán)重污染污染影響范圍室內(nèi)污染、點(diǎn)源污染、面源污染、區(qū)域污染和全球污染23/4620世紀(jì)著名的八大環(huán)境公害事件名稱地點(diǎn)時(shí)間危害情況馬斯河谷煙霧事件比利時(shí)1930.12幾千人發(fā)病，60人死亡多諾拉煙霧事件美國(guó)1948.106000人患病，17人死亡倫敦?zé)熿F事件英國(guó)1952.125天內(nèi)4000人死亡洛杉磯光化學(xué)煙霧美國(guó)1940年代引起眼

10、病，喉頭炎,頭痛水俁事件日本1953始癡呆，神經(jīng)失常，死亡富山事件日本1931始關(guān)節(jié)痛,骨骼軟化萎縮,痛死四日事件日本1970年哮喘，肺氣腫，10多人死亡米糠油事件日本1968年患者5千多人，死亡16人 1、比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件 馬斯河谷是比利時(shí)境內(nèi)馬斯河旁一段長(zhǎng)24公里的河谷地段。這一段中部低洼，兩側(cè)有百米的高山對(duì)峙，使河谷地帶處于狹長(zhǎng)的盆地之中。 馬斯河谷地區(qū)是一個(gè)重要的工業(yè)區(qū)，建有3個(gè)煉油廠、3個(gè)金屬冶煉廠、4個(gè)玻璃廠和3個(gè)煉鋅廠，還有電力、硫酸、化肥廠和石灰窯爐，工業(yè)區(qū)全部處于狹窄的盆地中。 1930年12月115日，整個(gè)比利時(shí)大霧籠罩，氣候反常。由于特殊的地理位置，馬斯河谷上空出現(xiàn)

11、了很強(qiáng)的逆溫層。 通常，氣流上升越高，氣溫越低。但當(dāng)氣候反常時(shí)，低層空氣溫度就會(huì)比高層空氣溫度還低，發(fā)生“氣溫的逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，這種逆轉(zhuǎn)的大氣層叫做“逆轉(zhuǎn)層”。 逆轉(zhuǎn)層會(huì)抑制煙霧的升騰，使大氣中煙塵積存不散，在逆轉(zhuǎn)層下積蓄起來，無法對(duì)流交換，造成大氣污染現(xiàn)象。 在這種逆溫層和大霧的作用下，馬斯河谷工業(yè)區(qū)內(nèi)13個(gè)工廠排放的大量煙霧彌漫在河谷上空無法擴(kuò)散，有害氣體在大氣層中越積越厚，其積存量接近危害健康的極限。 第三天開始，在二氧化硫（SO2）和其他幾種有害氣體以及粉塵污染的綜合作用下，河谷工業(yè)區(qū)有上千人發(fā)生呼吸道疾病，癥狀表現(xiàn)為胸疼、咳嗽、流淚、咽痛、聲嘶、惡心、嘔吐、呼吸困難等。一個(gè)星期內(nèi)就有60

12、多人死亡，是同期正常死亡人數(shù)的十多倍。其中以心臟病、肺病患者死亡率最高。許多家畜也未能幸免于難，紛紛死去。 這次事件曾轟動(dòng)一時(shí)，雖然日后類似這樣的煙霧污染事件在世界很多地方都發(fā)生過，馬斯河谷煙霧事件卻是20世紀(jì)最早記錄下的大氣污染慘案。 2、美國(guó)多諾拉煙霧事件 1948年1O月2631日，美國(guó)賓夕法尼亞州的一個(gè)小鎮(zhèn)多諾拉持續(xù)的霧天使多諾拉鎮(zhèn)看上去格外昏暗。 氣候潮濕寒冷，天空陰云密布，一絲風(fēng)都沒有，空氣失去了上下的垂直移動(dòng)，出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。在這種死風(fēng)狀態(tài)下，工廠的煙囪卻沒有停止排放，就像要沖破凝住了的大氣層一樣，不停地噴吐著煙霧。 大氣中的煙霧越來越厚重，工廠排出的大量煙霧被封閉在山谷中?？諝庵?/p>

13、散發(fā)著刺鼻的二氧化硫氣味，令人作嘔?？諝饽芤姸葮O低。 隨之而來的是小鎮(zhèn)中近6000人突然發(fā)病，癥狀為眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、頭痛、四肢乏倦、胸悶、嘔吐、腹瀉等，其中有17人很快死亡，大都原來就患有心臟病或呼吸系統(tǒng)疾病，情況和當(dāng)年的馬斯河谷事件相似。 多諾拉煙霧事件發(fā)生的主要原因，是由于多諾拉小鎮(zhèn)上的工廠排放的含有二氧化硫等有毒有害物質(zhì)的氣體及金屬微粒在氣候反常的情況下聚集在山谷中積存不散，這些毒害物質(zhì)附著在懸浮顆粒物上，嚴(yán)重污染了大氣。人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)大量吸入這些有毒害的氣體，引起各種癥狀，以致暴病成災(zāi)。 3、倫敦?zé)熿F事件 1952年12月58日，地處泰晤士河河谷地帶的倫敦城市上空處于高壓中

14、心，一連幾日無風(fēng)，風(fēng)速表讀數(shù)為零。大霧籠罩著倫敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤煙粉塵在無風(fēng)狀態(tài)下蓄積不散，煙和濕氣積聚在大氣層中，致使城市上空連續(xù)四五天煙霧彌漫，能見度極低。 汽車即便白天行駛也須打開車燈，行人走路都極為困難，只能沿著人行道摸索前行。 倫敦?zé)熿F事件(1952)（市民點(diǎn)火把、車燈開啟） 由于大氣中的污染物不斷積蓄，許多人都感到呼吸困難，眼睛刺痛。倫敦醫(yī)院由于呼吸道疾病患者劇增而一時(shí)爆滿，倫敦城內(nèi)到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅4天時(shí)間，死亡人數(shù)達(dá)4000多人。 當(dāng)時(shí)舉辦的一場(chǎng)盛大的得獎(jiǎng)牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當(dāng)場(chǎng)死亡，52頭嚴(yán)重中毒，其中14頭奄奄待斃。 2個(gè)月后，又

15、有8O00多人陸續(xù)喪生。這就是駭人聽聞的“倫敦?zé)熿F事件”。 倫敦?zé)熿F事件的兩個(gè)主因：冬季取暖燃煤和工業(yè)排放的煙霧，外因是逆溫層現(xiàn)象。燃煤產(chǎn)生的物質(zhì)排放到大氣中后，會(huì)附著在飄塵上，凝聚在霧氣上，進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)后會(huì)誘發(fā)支氣管炎、肺炎、心臟病。 當(dāng)時(shí)持續(xù)幾天的“逆溫”現(xiàn)象，加上不斷排放的煙霧，使倫敦上空大氣中煙塵濃度比平時(shí)高10倍，二氧化硫的濃度是以往的6倍，整個(gè)倫敦城猶如一個(gè)令人窒息的毒氣室一樣 4、美國(guó)洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件 洛杉磯在40年代就擁有250萬輛汽車，每天大約消耗1100噸汽油，排出1000多噸碳?xì)洌–H）化合物，3O0多噸氮氧（NOx）化合物，700多噸CO。另外，還有煉油廠、供油

16、站等其他石油燃燒排放，這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空，不啻制造了一個(gè)毒煙霧工廠。 從40年代初開始，洛杉礬每年從夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就會(huì)出現(xiàn)一種彌漫天空的淺藍(lán)色煙霧，使整座城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發(fā)紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。 1943年以后，煙霧更加肆虐，以致遠(yuǎn)離城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘減產(chǎn)。洛杉磯光化學(xué)煙霧(1943) 僅19501951年，美國(guó)因大氣污染造成的損失就達(dá)15億美元。 1955年，因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的65歲以上的老人達(dá)400多人；1970年，約有75以上的市民患上了紅眼病。這就是最早出現(xiàn)

17、的新型大氣污染事件光化學(xué)煙霧污染事件。 光化學(xué)煙霧是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，一般發(fā)生在濕度低、氣溫在2432度的夏季晴天的中午或午后。 汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸∟O2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽光紫外線照射下，會(huì)吸收太陽光所具有的能量。這些物質(zhì)的分子在吸收了太陽光的能量后，會(huì)變得不穩(wěn)定起來，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)。*光化學(xué)煙霧形成過程5、日本水俁病事件 1925年，日本氮肥公司在美麗的水俁鎮(zhèn)建廠。1949年后，這個(gè)公司開始生產(chǎn)氯乙烯（C2H5Cl）工廠把沒有經(jīng)過任何處理的廢水排放到水俁灣中。 1956年，水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病。這種病癥最初出現(xiàn)

18、在貓身上，被稱為“貓舞蹈癥”。病貓步態(tài)不穩(wěn)，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被稱為“自殺貓”。 隨后不久，此地也發(fā)現(xiàn)了患這種病癥的人。患者由于腦中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)被侵害，輕者口齒不清、步履瞞珊、面部癡呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形，重者神經(jīng)失常，或酣睡，或興奮，身體彎弓高叫，直至死亡。當(dāng)時(shí)這種病由于病因不明而被叫做“怪病”，后來稱為“水俁病”。 1959年，熊本大學(xué)醫(yī)學(xué)院從病者的尸體、魚體和化工廠排污中都發(fā)現(xiàn)了有毒的甲基汞，確認(rèn)甲基汞是水俁病的病因，該公司在生產(chǎn)氯乙烯和醋酸乙烯時(shí)，采用了成本較低的水銀催化工藝，大大量含有甲基汞的廢水排入水俁灣，使魚帶毒，人或貓吃毒魚而生病、死亡。當(dāng)

19、時(shí)統(tǒng)計(jì)甲基汞中毒283人，死亡60人，6、日本富山骨痛病事件 1955年日本富山縣出現(xiàn)了一種怪病，病癥表現(xiàn)為腰、手、腳等關(guān)節(jié)疼痛。病癥持續(xù)幾年后，患者全身各部位會(huì)發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象，行動(dòng)困難，甚至呼吸都會(huì)帶來難以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼軟化、萎縮，四肢彎曲，脊柱變形，骨質(zhì)松脆，就連咳嗽都能引起骨折。有的人因無法忍受痛苦而自殺。這種病由此得名為“骨痛病”或“痛痛病”。 富山縣神通川上游的神岡礦山從19世紀(jì)80年代成為日本鋁礦、鋅礦的生產(chǎn)基地。神通川流域從1913年開始煉鋅，“骨痛病”正是由于煉鋅廠排放的含鎘廢水污染了周圍的耕地和水源而引起的。神岡的礦產(chǎn)企業(yè)長(zhǎng)期將沒有處理的廢水排放注入

20、神通川，致使高濃度的含鎘廢水污染了水源。用這種含鎘的水澆灌農(nóng)田，稻秧生長(zhǎng)不良，生產(chǎn)出來的稻米成為“鎘米”?！版k米”和“鎘水”把神通川兩岸的人們帶進(jìn)了“骨痛病”的陰霾中。 直到1961年，日本醫(yī)學(xué)界從事綜合臨床、病理、流行病學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)的人員經(jīng)過長(zhǎng)期研究后發(fā)現(xiàn)，“骨痛病”是由于神通川上游的神岡礦山廢水引起的鎘（Cd）中毒。 鎘是重金屬，是對(duì)人體有害的物質(zhì)。人體中的鎘主要是由于被污染的水、食物、空氣通過消化道與呼吸道攝入體內(nèi)的，大量積蓄就會(huì)造成鎘中毒。 7、日本四日市哮喘病事件 1955年，位于日本東部的四日市的第一座煉油廠建成后，其他一些相關(guān)企業(yè)紛紛上馬，石油聯(lián)合企業(yè)逐漸形成規(guī)模。19

21、57年，昭石石油公司所屬的四日市煉油廠投資186億日元，1959年，這個(gè)石油公司中心企業(yè)開始投產(chǎn)，四日市很快發(fā)展成為一個(gè)“石油聯(lián)合企業(yè)城”。然而，正當(dāng)人們對(duì)這個(gè)即將帶來滾滾財(cái)源的大型企業(yè)艷羨不已時(shí)，可怕的公害病卻已悄然潛入了人們的生活中。 工業(yè)廢水排入伊勢(shì)灣，水產(chǎn)發(fā)臭不能食用；石油冶煉產(chǎn)生的廢氣使天空終年煙霧彌漫。全市平均每月每平方千米降塵量為14噸（最多達(dá)30噸），大氣二氧化硫含量濃度超過標(biāo)準(zhǔn)56倍，大氣中煙霧厚達(dá)500米，其中漂浮著多種有毒有害氣體和金屬粉塵，很多人出現(xiàn)頭疼、咽喉疼、眼睛疼、嘔吐等癥狀，患哮喘病的人劇增。 四日市的居民長(zhǎng)年累月地吸入這種被二氧化流及各種金屬粉塵污染的空氣，呼

22、吸器官受到損害，很多人患有呼吸系統(tǒng)疾病，如支氣管炎、哮喘、肺氣腫、肺癌等。 1970年，哮喘病患者人數(shù)超過2000人。到1972年止，達(dá)6376人，死亡10余人。到1979年10月底，確認(rèn)患有大氣污染性疾病的患者人數(shù)為775491人。 8、日本米糠油事件 1968年3月，日本的九州、四國(guó)等地區(qū)的幾十萬只雞突然死亡。經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是飼料中毒，但因當(dāng)時(shí)沒有弄清毒物的來源，也就沒有對(duì)此進(jìn)行追究。 然而，事情并沒有就此完結(jié)，同年610月，有4家門人因患原因不明的皮膚病到九州大學(xué)附屬醫(yī)院就診，患者初期癥狀為痤瘡樣皮疹，指甲發(fā)黑，皮膚色素沉著，眼結(jié)膜充血等。 這種病來勢(shì)兇猛，患者數(shù)目很快達(dá)到1400多人，并

23、蔓延到數(shù)十個(gè)俯縣，患病人數(shù)增加到5000多人，其中16人死亡，實(shí)際受害人數(shù)達(dá)1.3萬多人。 通過尸體解剖，在死者五臟和皮下脂肪中發(fā)現(xiàn)了多氯聯(lián)苯，這是一種化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定的脂溶性化合物，可以通過食物鏈而富集于動(dòng)物體內(nèi)。多氯聯(lián)苯被人畜食用后，多積蓄在肝臟等多脂肪的組織中，損害皮膚和肝臟，引起中毒。 專家從病癥的家族多發(fā)性了解到食用油的使用情況，懷疑與米糠油有關(guān)。經(jīng)過對(duì)患者共同食用的米糠油進(jìn)行追蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)九州一個(gè)食用油廠在生產(chǎn)米糠油時(shí)，因生產(chǎn)管理不善，致使米糠油中混入了在脫臭工藝中使用的熱載體多氯聯(lián)苯，造成食物油污染。由于被污染了的米糠油的副產(chǎn)品被用做了飼料售出，還造成數(shù)十萬只家禽的死亡。 其他重

24、大環(huán)境污染事件 1、1986年劇毒物污染萊茵河事件 11月1日，瑞士巴塞爾市桑多茲化工廠倉庫失火，近30噸劇毒的硫化物、磷化物與含有水銀的化工產(chǎn)品隨滅火劑和水流入萊茵河。順流而下150公里內(nèi)，60多萬條魚被毒死，500公里以內(nèi)河岸兩側(cè)的井水不能飲用，靠近河邊的自來水廠關(guān)閉，啤酒廠停產(chǎn)。有毒物沉積在河底，將使萊茵河因此而“死亡”20年萊茵河污染事件(1986)2、印度博帕爾事件 1984年2月3日，美國(guó)聯(lián)合碳化公司在印度博帕爾市的農(nóng)藥廠因管理混亂，操作不當(dāng)，致使地下儲(chǔ)罐內(nèi)劇毒的甲基異氰酸脂因壓力升高而爆炸外泄。45噸毒氣形成一股濃密的煙霧，以每小時(shí)5000米的速度襲擊了博帕爾市區(qū)。死亡近兩萬人，

25、受害20多萬人，5萬人失明，孕婦流產(chǎn)或產(chǎn)下死嬰，受害面積40平方公里，數(shù)千頭牲畜被毒死。博帕爾農(nóng)藥泄漏受害者（1984） 3、切爾諾貝利核泄漏事件 1986年4月26日，位于烏克蘭基輔市郊的切爾諾貝利核電站，由于管理不善和操作失誤，4號(hào)反應(yīng)堆爆炸起火，致使大量放射性物質(zhì)泄漏。 西歐各國(guó)及世界大部分地區(qū)都測(cè)到了核電站泄漏出的放射性物質(zhì)。31人死亡，300多人受到嚴(yán)重放射性傷害。而且在20年內(nèi)，還將有3萬人可能因此患上癌癥?；o市和基輔州的中小學(xué)生全被疏散到海濱，核電站周圍的莊稼全被掩埋，少收2000萬噸糧食，距電站7公里內(nèi)的樹木全部死亡，此后半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，10公里內(nèi)不能耕作放牧，100公里內(nèi)不能生

26、產(chǎn)奶 這次核污染飄塵給鄰國(guó)也帶來嚴(yán)重災(zāi)難。這是世界上最嚴(yán)重的一次核污染。61/46我國(guó)環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀 環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國(guó)際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問題，也日益嚴(yán)重地影響著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展 在我國(guó)過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù)，目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻；近年來雖采取了大量控制措施，但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù) 從城市到鄉(xiāng)村，我國(guó)的大氣、河流、湖泊、海 洋和土壤等均受到不同程度的污染 我國(guó)是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一 62/46生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境破壞是由于對(duì)自然資源的不合理開發(fā)和利用而引起的 中國(guó)科學(xué)院發(fā)布國(guó)情報(bào)告：中國(guó)在90年代的沙漠化速度是每年

27、2100km2，相當(dāng)于兩個(gè)半香港，或30個(gè)北京城。而2000年已達(dá)2460km2，2003年已超過3000km2 遙感普查數(shù)字表明：中國(guó)水土流失面積已達(dá)367萬km2，約占國(guó)土面積的38，總量達(dá)每年50億噸，相當(dāng)于全國(guó)的耕地每年被剝?nèi)?cm的肥土層，損失N.P.K肥4000多萬噸，相當(dāng)于全國(guó)1年生產(chǎn)化肥的總和 地球土層的平均厚度18cm，在溫帶地區(qū)的自然條件下,每形成1cm的表土需100400年，即使管理極好，也需20年 此外，黃河斷流，塔里木河斷流，羅布泊消失，長(zhǎng)江危機(jī)，長(zhǎng)江每年表土流失24億噸，5億噸流入東海 濫用化肥和農(nóng)藥，造成土壤退化，我國(guó)中低產(chǎn)田已由原來的60上升到80 63/46人

28、與環(huán)境的和諧之道解決環(huán)境問題的根本途徑是調(diào)節(jié)人類社會(huì)活動(dòng)與環(huán)境的關(guān)系 要真正實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)必須具備下列條件 掌握自然生態(tài)規(guī)律 通曉環(huán)境變化過程，能預(yù)測(cè)人類活動(dòng)引起的環(huán)境影響，運(yùn)用規(guī)律去利用自然資源、改造自然 64/463 生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染治理生物技術(shù)的概念 應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依靠微生物、動(dòng)物、植物體對(duì)物料進(jìn)行加工，以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)1982年，國(guó)際合作與發(fā)展組織 以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的1986年，原國(guó)家科委 65/46現(xiàn)代生物技術(shù)傳統(tǒng)生物技術(shù)：以釀造為

29、代表，以微生物發(fā)酵為主題，一般可分為上游/中游/下游過程 20世紀(jì)40年代抗生素大規(guī)模發(fā)酵：化學(xué)工程+微生物工程現(xiàn)代生物技術(shù)（生物工程）：以DNA重組為主要手段的基因工程為核心，也包括酶工程/細(xì)胞工程/發(fā)酵工程等；多學(xué)科交叉；廣泛使用計(jì)算機(jī)及各種高科技儀器設(shè)備；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛 1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 1973年第一次基因重組實(shí)驗(yàn)的成功 環(huán)境生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要研究和應(yīng)用領(lǐng)域 66/46環(huán)境生物技術(shù)的概念環(huán)境生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治的一門新興邊緣學(xué)科，誕生于1980年代末期 環(huán)境生物技術(shù)涉及生物技術(shù)、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，既有較強(qiáng)的基礎(chǔ)理論要求，又具有

30、鮮明的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn) 環(huán)境生物技術(shù)指的是直接或間接利用生物或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠認(rèn)識(shí)環(huán)境過程、高效凈化環(huán)境污染、同時(shí)又生產(chǎn)有用物質(zhì)的工程技術(shù) 67/46環(huán)境生物技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)展 提高了去除傳統(tǒng)污染物，如BOD、懸浮物、氮、磷的能力 去除有毒有害有機(jī)化合物組分，如含氯有機(jī)溶劑 將一些特殊污染物降低到很低的濃度 毒性的生物測(cè)定方法開發(fā) 處理介質(zhì)的拓展，如飲用水、地下水、土壤、空氣等 原因 現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展深化了對(duì)微生物特征的認(rèn)識(shí)，提高了 改變或強(qiáng)化微生物功能的能量，獲得了高效工程菌 微生物生長(zhǎng)環(huán)境和工藝手段的改進(jìn) 生化需氧量(BOD5)：生化需

31、氧量也是水質(zhì)有機(jī)污染綜合指標(biāo)之一， 是指在一定溫度 (20)時(shí)，微生物作用下氧化分解所需的氧量。其來源、危害同化學(xué) 需氧量 化學(xué)耗氧量（COD）：是指化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所需氧量。水中有機(jī)污染物主要來源于生活污水或工業(yè)廢水的排放、動(dòng)植物腐爛分解后流入水體。水體中有機(jī)物含量過高可降低水中溶解氧的含量，當(dāng)水中溶解氧消耗殆盡時(shí)，水質(zhì)腐敗變臭，導(dǎo)致水生生物缺氧，以至死亡69/46環(huán)境生物技術(shù)的層次劃分環(huán)境生物技術(shù)可分為三個(gè)層次 高層次是指以基因工程為主導(dǎo)的現(xiàn)代污染防治生物技術(shù)，如基因工程菌的構(gòu)建、抗污染型轉(zhuǎn)基因植物的培育等 中層次是指?jìng)鹘y(tǒng)的生物處理技術(shù)，如活性污泥法、生物膜法，以及其在新的理論和背景下產(chǎn)生的強(qiáng)化處理技術(shù)和工藝，如生物流化床、生物強(qiáng)化工藝等 低層次是指利用天然處理系統(tǒng)進(jìn)行廢物處理的技術(shù)，如氧化塘、人工濕地