典型案例:治理水污染是一个世界性的科技难题。四川省南充炼油厂每天排放工业废水4800多吨,用传统方法处理废水不仅每吨要投入5元,而且废水不能稳定达到排放标准。如何才能既保护环境又减轻负担,成为一个令企业领导人发愁的问题。采用中国科学院成都生物研究所研究的微生物菌剂处理废水,用微生物降解污染物,使每吨水的处理成本降低到1元左右,更重要的是,废水稳定达到了排放标准。目前,科学家还在培育优良的微生物,加速功能微生物菌剂的产业化,届时,废水处理成本还将进一步降低。
环境生物技术是指用于生态环境保护的各种生物技术。狭义的环境生物技术是指以微生物的代谢、吸收作用去除水、气、土壤、固体废物中污染物的各种生物处理技术,也包括一些植物的吸收和代谢作用。广义的环境生物技术则包括用于沙漠化控制、植被保护、垃圾处理、污水处理等的一系列生物技术。生物技术在生态环境保护与改善中将发挥不可替代的主导作用,为再造秀美山川提供技术支撑。
污水治理 利用水生植物、微生物可以吸收、转化、吸附污水中的氮、磷、重金属等元素,不仅能从根本上解决富营养化等问题,而且还能够生产生物肥料;生物还可以降解水体中的有害污染物,提高水质。我国已经从生物资源中筛选分离出一批能分解、转化有毒有害有机物和重金属的高效菌种,通过微生物降解技术的广泛应用,将大幅度提高污水处理能力。发达国家以活性污泥为代表的生物污水处理技术已广泛应用,许多国家加速筛选高效菌种,并利用基因工程菌构建超级降解菌,发展生物活化技术。
城市固体垃圾处理 利用厌氧发酵处理城市有机垃圾,不仅能够治理污染,同时可以产生沼气、可以发电,沼渣还能生产肥料。近年来,国外已经开展了高温快速堆肥、一次发酵和二次发酵、动态发酵、城市有机垃圾与污泥或粪便等混合堆肥研究。美国等国家通过用两步法、浸液法处理城市有机垃圾厌氧产沼气;瑞士、比利时、荷兰、英国、德国等国家都利用生物技术处理城市垃圾。目前,我国城市生活垃圾处理填埋约占79.2%,堆肥约占18.8%,焚烧约占2%。大力利用生物处理方法,不仅能减少有机垃圾,而且能生产沼气、生物肥料,变垃圾为有价值产品。
减少二氧化碳排放 借助生物技术,提高植物对二氧化碳的吸收和利用水平,结合大幅度增加绿色植被面积,将切实减少二氧化碳排放量。
防止沙尘暴、水土流失 过去单纯的植物治沙阶段已发展到目前以植物治沙为核心,结合物理治沙技术、化学治沙技术的综合治沙阶段。产生沙尘暴、沙土流失的主要原因是由于没有植被覆盖,只有发展抗旱、耐盐碱的生物新品种,才能增加地表覆盖率,防止水土流失,遏制土地沙化。我国抗旱、抗盐碱基因研究已经走在世界前列,抗旱、抗盐草类及树木进入应用阶段,我国北部、西部地区的生态环境有望得到明显的改善。
建设现代城市绿地 随着人类对生态环境、人类居住环境的重视,现代绿地技术已经成为国际关注的焦点之一。美国草坪业收入约为每年84亿美元。生物技术将使城市草坪大幅度节水,为城市节水找出一条新途径。选育并种植一批耐旱、耐盐碱的转基因草、林木新品种,能大幅度提高干旱缺水城市的绿色覆盖率。已经研究成功节水20%—30%的节水、耐旱新品种。
生物修复 以改善生态环境为中心的生物修复技术已成为实现人类可持续发展的关键。在发达国家,环保产业已经由控制污染为主导,逐步向以生物修复技术为主导的环境修复的方向发展,因为环境的改善仅仅依靠减少排放是不够的,发达国家则越来越重视生物修复,生物修复已经成为环保产业发展的新亮点。 (全文完)
(作者为中国生物技术发展中心主任)