生物技術發展前景范文

時間:2024-05-30 17:21:42

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生物技術發展前景

篇1

【關鍵詞】環境生物技術;治理應用;固體廢棄物處理

一、引言

環境生物技術是21世紀國際生物技術的一大熱點,兼有基礎科學和應用科學的特點,在環境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作為污染控制的生物,是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其處理污染物通常能一步到位,最終產物大都是無毒無害、穩定的物質。在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、環境污染的修復和重污染工業企業的清潔生產等各個方面,環境生物技術都發揮著極為重要的作用。

隨著細胞融合、基因工程、分子生物等技術的發展,環境生物技術得到了進一步的開發,研究領域不斷擴大,已成為一種經濟效益和環境效益俱佳的解決環境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環境意識和生態概念的不斷加強,市場對生物技術、生物產品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術的發展,環境生物技術本身也將更加成熟。

二、環境生物技術

在廢氣及大氣污染治理中的應用采用生物技術控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質,從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術。目前采用的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

生物洗滌法分為廢氣吸收和懸浮液再生兩個階段,通常由一個裝有填料的洗滌器(吸收設備)和一個裝有活性污泥或生物膜的生物反應器(再生反應器)構成廢氣從吸收設備底部進入,向上流動,與頂部噴淋向下的生物懸浮液在填料床中相互接觸,經傳質過程進入液相,再進入微生物細胞內或經微生物分泌的胞外酶作用分解,凈化后的氣體從吸收設備頂部排出。吸收了廢氣的生物懸浮液從再生反應池的底部進入,通入空氣充氧,廢氣被微生物氧化利用的過程也就是懸浮液的再生過程,再生后的懸浮液再進入吸收設備進行頂部噴淋,吸收與再生兩個過程反復進行。該方法的特點是反應條件易控制、壓降低、填料不易堵塞,但設備較多,需外加營養,成本較高,對溶解度小的化合物難以處理。

三、環境生物技術在水污染治理中的應用

環境生物技術中利用微生物的降解作用來處理水中污染物的方法,通常被稱為生化處理方法或生物降解法,以植物吸收為主來凈化土壤與水體的方法有土地生物修復、生物塘和人工濕地技術等。

(一)生化處理技術

由于生化反應的過程、條件和參與反應的微生物種類的不同,生化處理技術可簡單地分為好氧與厭氧降解兩類,兩類生化反應的基本過程如下:好氧降解:有機物+氧氣+好氧微生物/酶水+二氧化碳+無機養分+能量。厭氧降解:有機物+厭氧與兼氧微生物/酶降解的有機產物+無機養分+能量。自20世紀70年代起,就有一大批類似好氧降解的厭氧反應器被研制和開發出來,如厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內循環反應器(IC)、厭氧折流板式反應器(ABR)和厭氧序列式反應器(ASBR)等。厭氧技術的應用范圍已擴展到高、中、低濃度的多類有機廢水和生活污水的處理,其特點是廢水處理和能源回收相結合,但出水水質難以達到直接排放的要求。

(二)生物自然凈化技術

生物自然凈化技術體系主要包括水體生物處理系統的生物塘(厭氧塘和氧化塘)和土地處理系統的人工濕地。生物自然凈化技術投資少,運行費用低,但占地面

積大,出水水質不易控制。生物塘以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生植物,利用植物吸收等方式帶走污染物以凈化水體。氧化塘中除選育合適的水生植物外,還增加了曝氣,以促進水體中生物的好氧降解。傳統的生物塘占地面積大,污水停留時間長,處理效率較差。目前通過培育高效水生凈化植物(水葫蘆、蘆葦、水萵苣等),建立組合曝氣、水生植物、水產養殖為一體的復合生態系統,增強了生物塘的處理功能,促進了水體生物處理技術的發展。

四、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用

利用生物技術處理固體廢棄物中的城市生活垃圾和農業廢棄物,主要方法是衛生填埋、堆肥和發酵沼氣。衛生填埋是將城市生活垃圾存積在大坑或低洼地的衛生填埋場,填埋場下層應有不透水的自然隔水基質或人工隔水層,在填埋場設置排氣口和監測系統,每天填入的垃圾壓實后鋪蓋一層土壤,并通過科學管理來恢復地貌和維護生態平衡。其原理是利用微生物將垃圾中的有機物分解。垃圾通過衛生填埋還可產生沼氣。

篇2

近日,山西省委書記袁純清表達了他對物聯網在山西發展的思考和建議。

要樹立世界眼光,深刻認識和把握物聯網發展的廣闊前景和戰略機遇?!拔锫摼W”是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮,是世界經濟發展的新引擎。物聯網技術具有全面感知、可靠傳輸、智能處理的鮮明特征,可以提升人們認知世界和處理復雜問題的能力。提高整個社會的信息化、智能化水平。在今年中央經濟工作會議上??倳浐涂偫矶紡娬{要大力發展信息產業。著重推進物聯網和互聯網結合,推進傳感網的廣泛應用。各省區市對物聯網的研究和運用予以高度重視,并以大的力度、大的強度加快推進。物聯網既是一場新的技術革命,又是一個潛力巨大的發展機遇。要深入學習掌握物聯網的相關知識和技術路徑,積極跟蹤國內外物聯網發展態勢,學習借鑒兄弟省份的思路和做法,從戰略高度重視物聯網技術的研發運用。在推進轉型發展、跨越發展過程中把握住這一新的發展機遇。

要立足山西實際。加快物聯網運用和推廣步伐。要從山西省自身條件和產業特點出發,堅持有所為有所不為,以“物聯網技術嵌入式控制器”等優勢項目的研發為重點,集中力量,合力攻關,爭取在物聯網的一些重點技術上取得突破,積極參與物聯網標準化體系的建立,跟上物聯網發展步伐。特別要把物聯網運用于傳統產業的優化升級,冶金行業可以利用物聯網推進“流程優化”。發展全循環冶金:焦化等行業可以利用物聯網發展硫、氮、碳的節能減排技術:電力行業可以利用物聯網發展“微電網技術”等。促進光伏、風電等制造業發展。要把物聯網運用于安全生產領域,使煤炭生產全過程置于嚴密監控之下,從根本上提高安全生產水平。要把物聯網運用于節能環保領域,對污染源實行全天候監控。要把物聯網運用于物流領域。全面提高貨物裝卸、運輸、倉儲、檢驗和通關的智能化水平。實現物流業的高效、快捷、集約、透明。節約管理成本,提高管理水平。要把物聯網運用于城市建設領域。對城市基礎設施和經濟社會發展的各個方面進行多主體、多層面、全方位的信息化處理和利用,建設智能城市。為全省城鎮化建設注入新的要素。

要積極創造條件,建設發展物聯網產業的促進保障體系。在制定“十二五”規劃時,制定具有山西特色的物聯網發展規劃。結合實際研究制定鼓勵開發使用物聯網技術的政策措施,為物聯網研發應用提供優質便捷的服務。要支持物聯網重點企業申報國家創新基金、信息化專項基金及國家重大產業化項目基金。加大財政資金向物聯網等新興產業的傾斜力度,鼓勵社會資金和外資進入物聯網產業,形成多元化投資格局。要將物聯網專業人才納入重點人才培養和引進計劃,有針對性地培養一批急需的專業人才。引進一批優秀人才特別是領軍人才。

物聯網是一項引領新的發展方向的技術和產業。面對物聯網。各地都處在同一個起跑線上。山西具有巨大的發展潛力和市場需求,而且已經獲得了一定的發展先機和優勢。我們一定要認識機遇、抓住機遇、把握機遇、發展機遇,適應經濟發展需要。發揮人才和技術優勢。力求在物聯網的發展和應用上,趟出一條新路,走出一條好路。

篇3

關鍵詞:生物技術;畜牧獸醫;應用實踐

生物技術的蓬勃發展對于各行各業來說都是一種強有力的技術支撐與新領域的不斷創新,最具有應用價值的就是生物技術在畜牧獸醫實踐的不斷發展。生物技術應用到畜牧獸醫領域中是對畜牧獸醫領域的創新,在不斷完善發展生物技術的同時也使整個畜牧獸醫領域在應用該技術之后使自身不斷向前邁進,不斷注入新鮮的血液。

一、生物技術的研究領域

生物技術是科技發展的新時代新要求下,應運而生的新產物,能夠很好的適應人們的新要求,現代生物技術的研究領域主要是基因技術的應用與開發以及微生物的繁殖發展,在生物的遺傳、生長以及在應對疾病等方面都進行了分析與探討,同時還能對生物的生長狀態與生長性能不斷進行改善,而且對于生物新物種的產生也有積極的影響,畜牧獸醫領域對于現代生物技術的應用促進畜牧獸醫領域的蓬勃發展。

二、現代生物技術對畜牧獸醫實踐的影響

生物技術是新時代下不斷涌現發展出的適宜人們生產發展的新技術,它涵蓋了很多不同的研究領域以及不同的研究方向,它能夠從不同方面來影響畜牧獸醫領域的發展與實踐,不斷提升整個畜牧獸醫行業的高度與其發展的模式?,F代生物技術對畜牧獸醫實踐的影響主要有以下幾個方面。

(一)現代生物技術對動物生長繁殖的影響

在畜牧獸醫領域的發展領域中的繁殖與生產是整個領域的重要組成行業,尤其是在當前的發展環境以及城市化進程不斷加快的情況下,畜牧業面領著更嚴峻的挑戰?,F代生物技術的應用不斷穩定了畜牧業的發展,在其發展模式上等各個方面促進了動物的生長與繁殖。

在以往動物的育種過程中,人們會面臨著眾多的難題與挑戰,不能適應21世紀更高水平的現代技術的需要,而現代生物技術的運用很好的利用DNA的重組技術,實現了動物的快速高效育種,在以往克隆羊多莉的完成上就很好的詮釋了生物技術的重要性以及必要性。在運用現代生物技術之前,人們如果想要提高動物育種的效率、提高動物增重的速度,就需要進行多次的雜交,不斷進行人工篩選與雜交才能培育出比較優良的生物品種,這種方法在當時為生物的優良選擇與培育做出了很大的貢獻,但是現在看來這種“原始”的生物培育方法不僅需要耗費大量的時間、人力物力,更多的需要不斷的創新與嘗試,這未免為動物的快速有效的繁殖增添了許多不必要的麻煩,并且利用這種生物技術繁殖出的動物往往很難改變自身的基因狀態,這種再叫技術還不能很有效的促進基因的雜交,同時還需要面臨有害基因的帶入,這就加大了生物雜交的困難度與危險度。

針對以往生物育種的困難,現代生物技術的的運用對以往動物育種方式進行了改進與完善,這是為畜牧獸醫領域的更快發展提高了發展的層次與高度,不斷提高生物育種的速度以及安全有效性,這已經成為該領域發展的必要技術與一種發展趨勢,在實際運用現代生物技術的過程中,可以利用DNA的導入技術,促進胚胎發育工程的有效進行,首先要對進行操作的基因進行高效細致的篩選,防止有害基因的帶入,然后利用分子生物技術快速繁育出高質量的生物品種,不斷增強生物育種的便利性與高效性以及安全性,同時不斷增加生物物種的多樣性,對于其他各行各業的發展也有重要顯著的推動作用。

(二)現代生物技術促進激素的釋放

生長激素對于動物的生長繁殖具有很重要的作用,它是生物發育的重要調劑,能夠促進動物生長狀態的完善與發展,對于動物的身體發育以及各個動物不同性能的開發都有不可取代的作用。但是生長激素在獲得途徑上往往很受限制,不能高效的利用其價值。

科學家在這一方面不斷運用現代生物技術的便利性,研制出生長抑素,可以不斷提高整個激素的釋放量,對于動物的生長性能的完善與提高具有不可替代的作用?,F代生物技術發展領域中最常應用的就是半胱氨酸,這種生長抑素能夠改變酮體的成分,有效改善動物的生長性能以及體內激素的釋放量,對于該領域發展有巨大的推動作用。

三、結束語

畜牧獸醫領域是我們的生產與發展有重要的基礎作用,需要加大對其重視程度以及新技術的引用與開發力度,不斷為其注入新鮮的血液,運用新技術促進該領域的不斷發展與完善。在現代生物技術的構建下畜牧獸醫領域更是不斷向前發展,促進畜牧獸醫領域實現更高水平的改善,這為畜牧獸醫領域的應用與實踐帶來了更多的發展契機。

參考文獻:

[1]李紅梅,章新,張宏雨.新平哀牢山自然保護區東坡爬行動物多樣性研究.2012年16期.

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【關鍵詞】生物技術;環境保護;應用;分析

引言:生物技術又被稱作是生物工程,首要是以生命科學為根底,使用生物有機體或許組成有些以及工程技術原理,研討和開發新商品是新技術的一種具有綜合性的科學技術系統。隨生物技術的飛速發展和大家環保意識的增強,近幾年在環境保護作業中,生物技術得到了十分廣泛的使用,并在一定程度上顯示出極好的發展前景。這篇文章就生物技術進行了簡略介紹,并就其在環境保護作業中的使用進行了簡略總述,期望對生物技術在環境保護中的進一步使用起到必定的推進效果。

1.中國生態環境現狀

當時,中國經濟得到了前所未有的發展,工、農業也較快的發展起來,可是發展進程中構成的“三廢”污染也越來越嚴重,嚴重的影響了中國的生態環境,并且構成了水、大氣、土壤等資本的損壞。據不完全統計,當時中國六百多個城市中有一半城市都呈現出缺水的現狀,近來幾年來土地丟失量能夠到達50億噸,土地荒漠化日益加劇。另外,森林覆蓋面積也越來越小,牧場逐步退化,每年有高達兩千五百萬畝綠地不見,對大家的日子環境和身體健康構成嚴重的傷害,疾病發病率也越來越高。因而在一定程度上加大對環境的管理力度,進步大家的環境保護意識,使用高新技術進行環境保護作業,操控生態平衡已經變成環保作業者面臨的難題和作業重點。

2.現代生物技術在環境保護中的使用

2.1生物技術在水處理中的使用

生物技術在改進水體質量,管理水源污染方面有很重要的效果。首要,在水體質量改進方面,生物技術使用最為廣泛。污水中含有很多的有毒物質,成分十分復雜,其間包含重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質等等。使用微生物本身的推陳出新等生命活動,能夠將水體中的有些有毒有害物質極好的去掉,然后使得水體中的有害物質轉化為無毒物質,使水體得到凈化。固定化酶技術即是使用最為廣泛的一種污水處理技術,首要是經過化學鍵合法使水溶性酶和固態不溶性載體相結合,然后將酶變成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物,然后有效的對污水中的有機污染物進行處理。除此之外,生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統工程以及土地處理系統法等都是多見的水污染操控與管理的生物技術。

2.2生物技術在廢氣凈化方而的使用

生物技術使用于水環境管理已經有了很長的前史,可是在廢氣管理方面前史還很短,研討也十分有限。上個世紀80時代晚期,生物技術在工業廢氣凈化處理領域的使用變成很多專家研討的搶手。對比當時成熟的廢氣生物處理技術有生物洗刷、生物吸附以及生物過濾法等等,與傳統的廢氣處理技術比較,突顯出很多的優勢,比如高效率、低成本、高安全性等等。當前,廢氣生物處理技術首要能夠分為吸附法和過濾法兩大類,吸收法首要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的氣體的凈化中廣泛使用,去掉率能夠高于百分之九以上,而生物過濾常被用作除臭技術,用于臭味廢氣的降解。德國使用生物膜過濾處理含硫臭氣時,硫化氫去掉率能夠到達百分之九十以上。

2.3生物技術在固廢處理中的使用

固廢首要指城市中的廢物、污泥、工農業生產廢物等。使用生物技術,能夠將固體廢棄物進行無害化、資本化、減量化的處理,然后使其變成用于農業生產廢料或者是有效商品,然后真正的完成變廢為寶。通常廢物堆肥技術能夠分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩大類,其間當前研討最為搶手的是高溫好氧堆肥技術。經過高溫好氧堆肥技術得到腐熟肥料具有改進土壤、增強肥效等長處,達到保護環境目標的有效辦法。

2.4生物技術在土壤污染管理中的使用

在對土壤污染管理進程中,生物技術首要使用于重金屬污染修復進程,即是使用微生物的效果,對土壤中的重金屬進行凈化和削減,然后下降其毒性。土壤中的重金屬會轉變其化學形狀,然后使重金屬固定,經過生物吸附,還能夠將重金屬的量削減乃至消除。去掉重金屬以后的土壤,能夠進步有機質的含量,改進生態構造,然后有利于土壤固定,非常好的防止水土的丟失。

2.5污水的生物凈化

污水的生物凈化是使用微生物本身的生命活動進程對污水中的有毒物質進行搬運和轉化,然后使污水得到凈化的處理辦法。當前,污水生物凈化技術發展較快,好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法己趨于成熟,這篇文章只簡略介紹幾種辦法:

第一是固定化微生物技術。固定化微生物技術是70時代末由固定化酶技術發展起來的,它是指經過物理或化學的手段將游離的微生物固定在限定的空間區域使其保持活性并可重復使用的一項生物技術。其能夠被用來處理通常高濃度有機廢水、印染廢水、含氮廢水、難降解有機廢水及其他廢水等,一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或發明,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后,菌體密度進步,大大增強了處理效率,尤其是對難降解有毒物質有顯著優勢。

第二是生物強化處理技術。生物強化處理技術是為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中挑選的優勢菌種發生的高效菌種,以去掉某一種或某一類有害物質。首要效果方式有:直接投加特效降解微生物,廢水中的微生物能夠附著在載體上構成高效生物膜或以游離的狀況存在;引進生物強化制劑,主要用于處理城市污水,有機物的去除率可以得到顯著提高,固體物質的產生會減少、硝化作用得以增強,從而提高污水脫氮脫磷效果;固化生物強化技術,在一定程度上把特定的微生物關閉在高分子網絡載體內,使菌體掉落少、活性高,然后進步優勢微生物濃度,增加了其在生物處理器中的存留時間。

2.6白色污染的消除

“白色污染”是指被扔掉在環境中的廢塑料包裝物及廢農膜對自然景觀和生態環境構成的損壞。據資料顯示,當前中國土壤、溝河中塑料廢物有百萬噸左右,約45000km2面積的廢農膜殘存在土壤中,若再不采取相應辦法,將會在一定程度上影響中國生態和環境,研討和開發生物可降解塑料己迫在眉睫。而使用現代生物技術消除白色污染的路徑有:

第一是使用生物工程技術能夠廣泛地挑選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌。

第二是使用生物工程技術能夠別離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使兩者一起表現各自的效果,將塑料和農膜敏捷降解。

結束語:總之,環境保護事業離不開生物技術的使用,生物技術在環境保護事業中起到了不行代替的重要效果。在將來,生物技術在環境保護進程中必需要考慮到發展的因素,必須將經濟發展同環境保護有效的一致起來,構成與經濟密切配合的環境保護系統,然后完成生物技術真實的價值,保證生物技術的不斷發展,為大家發明更多的經濟效益和社會效益,為在一定程度上不斷促進經濟發展與環境保護的和諧一致作出應有的奉獻。

參考文獻:

[1]唐瓊,李正山,尹華強. 生物技術在環境保護中的應用及前景[J]. 環境污染治理技術與設備,2002,10:28-35.

[2]宋佳. 生物技術在環境保護中的應用及前景[J]. 化工管理,2014,15:214.

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關鍵詞:生物技術;黑龍江省;農業;應用

近年來,生物技術在農業領域的應用和產業化成為新的研究和投資熱點,農業生物技術產業化被稱為生物技術產業化的第二主力軍。作為農業生產大省和國家的重要商品糧基地,黑龍江省生物技術在農業發展中具有得天獨厚的優勢,包括自然資源優勢、地理位置優勢、技術優勢、生態環境優勢和政策優勢等。黑龍江生物技術農業發展取得了明顯成效,生物產業在黑龍江省農業生產中穩步發展。

1生物技術在農業生產中的應用概況

生物技術產業是21世紀最具潛力的產業。當今,生物技術被世界各國視為高新技術,它對于提高國力,幫助解決人類面臨的食品短缺、健康、環境及經濟問題至關重要,許多國家將生物技術確定為增強國力和經濟實力的關鍵性技術之一。近20年來,現代生物技術的發展取得了世人矚目的成就,在農業生產領域展示出廣闊的發展前景。生物技術可以培育出優質、高產、抗病蟲、抗逆的農作物,以及畜禽、林木、魚類等新品種;可以進行再生能源的利用,解決能源短缺問題;可以擴大食飼料、藥品等來源,滿足人類日益增長的需要;可以進行無廢物的良性循環,減少環境污染,充分利用各種資源。因而,生物技術在農業中的應用日益發展。生物技術之所以能夠對傳統農業產生沖擊,是因為它在改變物種性狀、增加抗病害能力、提高單產、改善品質等諸多方面做出了巨大的貢獻。當今世界高新技術的開發和應用一日千里,被視為21世紀領頭學科的生物技術在農業生產領域中的應用也越來越廣,大有使農業生產發生根本變化之勢。據國際農業生物技術應用服務組織統計,轉基因作物種植面積占全球耕地的10%。農業生物技術對保障糧食安全和促進農業可持續發展有著至關重要的作用,世界各國對此都非常重視。目前,已進入至關重要的搶占技術制高點與經濟增長點的戰略機遇期,未來農業生物技術產業化必將成為我國現代農業發展新的技術制高點與經濟增長點,成為維護我國糧食安全的命脈。我國農業生物技術及其產業的發展前景良好。首先,國際上發展生物技術的熱度始終不減,這是由生物技術多方面的應用價值決定的,而這種應用價值難以很快被其他技術所替代。據國際農業生物技術應用服務組織2011年統計,中國的轉基因作物種植面積已經位居全球第六。其次,我國政府非常重視生物技術在農業上的應用。我國政府已對農業生物技術投入大量資金,吸引了大批高水平的科技人才從事范圍廣泛的農業科學研究工作。在農業生物技術方面,建立了主要病害、抗逆、品質性狀分子標記輔助選擇體系,克隆了一批動植物優異性狀的相關基因,獲得了大量的轉基因作物品系。黑龍江省作為農業資源大省,生物技術在農業生產領域有著廣泛的發展和應用前景。

2我省農業生物技術研發應用概況

生物技術在我省農業領域發揮著越來越重要的作用,隨著生物技術的發展,針對我省綠色農業產業,應運用生物技術加大生物農藥、生物肥料及微生物飼料添加劑開發應用研究,保障安全農業生產。黑龍江省具有豐富的農業自然資源,總土地面積47.3萬km2,占全國土地面積的4.9%。其土地資源、水資源、生物資源均比我國其他地區豐富。黑龍江省作為農業大省,還擁有雄厚的農業生物經濟科技資源。生物技術產業作為黑龍江省蓬勃興起和迅猛發展的戰略性新興產業之一,已經初具規模。目前我省已有農業生物企業40余家,有些產品在國內外處于領先地位,有的已經形成明顯的產業群,但還需要不斷發展壯大,形成集團化、規?;拇笮推髽I集團,在市場中發揮競爭優勢。生物技術在綠色農業生產和提高農產品附加值上具有不可替代的作用。利用生物技術生產的微生物肥料、微生物農藥具有促進農作物增產增收、防病治病、改良土壤等作用??梢员Wo和促進施用對象生長并提高品質,不造成施用對象產生和積累有害物質,對生態環境無不良影響。通過生物發酵、生物提取等技術對農產品進行高附加值生產,提高產品的深加工水平,促進農產品增值、高效利用。草腐食用菌栽培技術能夠以秸稈等農作廢棄物為原料進行食用菌生產,不僅可以緩解木質原料不足,還能解決秸稈焚燒帶來的污染問題。截至2016年10月,我省生物農藥龍頭企業德強生物兩大核心產品寧南霉素和枯草芽孢桿菌銷售額達6000萬元。哈工大華龍公司生產的“奧龍奇康”牌大豆根瘤菌2009—2016年在黑龍江省67個地區,直接經濟效益17.699億元。黑龍江省大地豐農業科技開發有限公司年產1萬t菇類蛋白多糖水劑、3萬t易噴得液體水稻壯秧劑。佳木斯三興農業技術服務有限公司生產系列生物有機肥和生物菌肥,為墾區提供綠色安全有效的生物肥料。哈爾濱獸醫藥研究所成功地消滅了牛瘟、牛肺疫,控制了馬傳貧、豬瘟等重大疫病。運用我國消滅牛肺疫的成功經驗,輸出自主研制疫苗與防控技術,協助非洲控制牛肺疫疫情;與埃及、印尼合作研發禽流感專用疫苗,指導兩國控制高致病性禽流感;建立了中歐跨境動物疫病流行病學實驗室網絡,共同促進全球動物衛生科技進步。在此基礎上,與瑞典、愛爾蘭、法國建立歐盟獸醫科研機構合作,助力全球動物疫病防控。哈爾濱市三元畜產實業有限公司,是東北地區規模最大、品種最齊全的種豬繁育基地之一,企業全面實行現代化企業管理制度。目前,存欄世界著名優良品種的適齡母豬1100頭,已成為我省唯一具有現代化管理模式的原種豬繁殖基地。哈爾濱工業大學愛科樂生物工程有限公司以哈爾濱工業大學的研究力量為技術依托,已研制成功的產品技術和正在研制的新型生物農藥生產技術、生物能源生產技術、鹽堿地治理技術等在國內相應領域也處于領先地位。哈爾濱師范大學創制了多個八倍體小黑麥和六倍體小黑麥品系,其中“哈師2號”小黑麥在2014年被黑龍江省品種審定委員會批準為省審品種。黑龍江省科學院微生物所生產的食用菌菌種每年為省內外的生產企業和科研機構提供20多萬株生產和實驗用微生物菌株,為省內外1000多家企事業單位和近10萬家農戶提供服務,創造社會經濟效益近10億元。技術人員圍繞農民普遍關心的食用菌生產、生物肥料的使用、作物病蟲害的生物防治等方面的問題開展工作,解決了伊春、黑河、海林、尚志等地食用菌生產過程中的污染,哈爾濱周邊無公害蔬菜基地蔬菜枯萎病、菌核病的生物防治、綏化地區大豆根腐病的防治等問題。與大興安嶺、牡丹江等企業發展以黑木耳為主的食用菌精深加工技術研究,降低生產成本。猴頭新品種“黑威9910”通過省品種認定委員會評審,獲得品種登記證書。

3黑龍江省生物農業產業存在的問題

我省發展生物產業擁有明顯優勢,但仍然存在原始創新較少、產業規模偏小、整體規劃和布局不甚合理、生物技術農業生產基地發展緩慢、農業生物技術產業化經營滯后、缺乏產加銷一體化的市場體系、生物技術農業資金投入不足等問題。這些問題明顯地反映在研發與產業脫鉤,生產企業缺乏對省內研發機構科研成果的認識,研發機構也缺乏對企業需求的了解,使企業舍近求遠,生產的產品和技術多從外省市轉化,同時省內研發機構的成果和技術又被外省市產業化,沒有很好地為本省的經濟發展服務。另外,一些省內生產企業缺乏研發力量,造成產品更新換代慢,具有自主知識產權的新產品很少,企業規模難以擴大,制約了我省農業生物產業的發展。

4對策和建議

目前,應立足我省農業現狀和中長期發展規劃,明確我省農業生物技術發展的目標和重點。一是凝練產業化項目和產業化研發項目。立足于農業生產實際,按照“技術水平高、知識產權明確、產品市場前景好、無安全性問題”的標準,凝練產業化項目和產業化研發項目。二是加強對農業生物資源的保護和發掘利用。建立和完善農業生物種質保藏中心,加強對優異農業生物資源的篩選和利用研究,尤其是優異性狀形成的機理研究和相關基因的克隆與應用研究,為農業生物產業的發展提供生物資源和基因資源。三是規范生物農業產品研發和產業化過程。重點加強對基因工程研究的規范化管理,保證研發過程的安全性。加強對生物產品生產、應用標準和質量監控技術及體系的研究,確保產品質量。四是構建生物產業鏈條產學研聯盟體,將具有發展潛力、已形成規?;a的企業與有實力、具自主知識產權成果的研發單位聯合在一起,以產業所面向的市場需求及企業生產過程中提出的技術難題為攻關內容,集中經費、集成技術,研發生產符合市場需求的最終產品,創造最大市場份額及經濟效益,增加稅收。綜合調研評估我省生物技術在農業生產上應用現狀,研究探索出適合我省省情和發展戰略的發展模式及產業方向,對提高生物技術產業和研發整體水平,實現農業大省和強省的目標,都具有十分重要和深遠的意義。

5結語

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關鍵詞:生物技術;蔬菜育種;應用

20世紀70年代以來,生物技術作為一門高新技術被應用于改造蔬菜作物遺傳特性,為蔬菜育種開辟了一條品種改良新途徑[1]。生物技術應用于蔬菜育種,對育種研究工作起了重要的推動作用,把育種技術從宏觀水平提高到微觀水平,是生物技術與蔬菜育種的有機結合,具有變異多、目的性強、時間短、后代選擇穩定快等優點,為培育優質高產的綠色蔬菜提供新手段。對蔬菜育種的研究和發展具有重要的現實意義。

1 現代生物技術在蔬菜育種中的應用現狀

現代生物技術在蔬菜育種中應用是指利用生物學原理,對蔬菜遺傳特性進行適當改良,獲得某些適用于人們特殊需要的新品種的一種育種手段。生物技術育種主要包括細胞工程育種和分子育種等。

1.1 細胞工程在蔬菜育種中的應用

細胞工程是以細胞為基本單位,在離體條件下進行人工培養、繁殖或人為地使細胞的某些生物學特性按人們的意志發生改變 ,從而改良生物品種和創造新品種,加速動物和植物個體的繁殖,或獲得某些有用品種的過程。在蔬菜育種中應用最早的生物技術就是細胞工程育種。目前,細胞工程育種主要包括植物離體培養、原生質體培養、人工種子、篩選突變體等幾個方面。

1.1.1 植物離體培養

采用植物離體培養獲得植株是快速繁殖的重要手段。植物離體培養包括胚胎、器官、組織的培養等。組織培養是目前植物細胞組織培養中應用最多、最有效的一種快速生產脫毒種苗的手段。

我國于20世紀70年代開始在植物離體培養方面進行研究,目前已有40種以上植物的花粉或花藥發育成單倍體植株[2]。利用離體培養快速培育純系在作物育種中不僅可以縮短育種年限,加速育種進程,而且可以降低誤選。在大白菜育種工作中,我國科學家采用常規育種與胚培養相結合的方法,在授粉后的適宜時期將幼胚取下,進行組培,促使提早萌發,盡早成苗,從而為一年繁殖多代提供了可能。1998年有學者利用小孢子培養技術,建立了完善的大白菜游離小孢子培養體系[3]。

1.1.2 原生質體培養

細胞工程的核心是原生質體培養。1960年,英國人Cooking在從番茄莖尖細胞分離得到例原生質體。后來,美國Malchers用馬鈴薯與無葉綠素的番茄原生質體融合得到了體細胞雜種―薯番茄;法國shepard等用馬鈴薯與番茄進行原生質融合,得到了能結出果實的番茄馬鈴薯。我國科學家在蔬菜原生質體培養領域也取得很大的進展,連勇、侯喜林、司家剛等利用原生質體融合技術得到了不同植物的雜交品種。

1.1.3 人工種子

人工種子的概念最初是由美國生物學家Murashige 1978年提出的。它是指利用體細胞胚發生的特征,將能發育成完整植株的分生組織或植物離體培養中產生的體細胞胚包埋在具有充足養分并具有保護功能的膠囊中形成的在適宜條件下能夠直接在田間播種的顆粒體。人工種子的生產受外界影響不大、節約資源和育種時間。因此,人工種子技術在蔬菜育種種植中具有良好的前景。

近年來,我國逐漸加強了對人工種子研究的重視,并將人工種子技術納入國家高新技術發展計劃項目,在一些蔬菜的開發應用上取得了進步。

1.1.4 突變體誘導

物理誘導和化學誘導是突變體誘導的主要手段。紫外線、低能離子、 射線、激光以及空間條件誘導等都屬于物理誘導?;瘜W誘變主要采用烷化劑類、嵌合劑、堿基類似物以及抗生素類等誘變劑進行誘導。我國在航天事業的發展,使我國誘變育種試驗研究和植物的細胞學、生理學、分子生物學的機理方面的研究進入列入世界先進水平,目前,許多通過航天搭載誘導突變培育的蔬菜品種已經得到廣泛推廣,產生了良好的經濟效益。

1.2 分子育種在蔬菜育種中的應用

近年來,世界各國都加強了對分子育種的研究,但在實際應用中主要以基因工程育種和分子標記輔助育種為主。

1.2.1 基因工程育種

基因工程育種是以植物組織、細胞或原生質體為受體系統,導入目的基因,改良作物性狀的一種育種方法。該技術使育種目標更明確、操作更直接、程序更精簡。目前,目前基因工程手段主要用于提高蔬菜作物抗病能力、改良蔬菜品質、提高蔬菜作物的抗逆性、培育抗除草劑蔬菜。

1.2.2 分子標記輔助育種

目前,分子育種最重要內容是分子標記輔助育種。分子標記一般分為同工酶與DNA兩種標記方法。早在,同工酶標記已經出現,DNA標記出現于20世紀80年代。分子標記主要應用于建遺傳圖譜、基因定位、作物種類和純度鑒定、核心種質的構建與鑒定、遺傳多樣性的分析、雜種優勢的預測以及輔助選擇育種。

在國家支持下,我國一些科研院所和大學也開展了分子標記輔助選擇在蔬菜育種中應用的研究,并取得了顯著的進展。比如,我國對白菜、甘藍以及油菜的基因組測序工作。蔬菜作物測序工作的大規模展開有利地推進了蔬菜生物技術育種工作的進行。對蔬菜作物基因的定位、克隆以及優良親本的選擇具有重要意義。

2 現代生物技術在蔬菜育種中的應用趨勢

2.1 蔬菜細胞工程育種的基礎研究進一步深化

細胞工程體系日漸成熟,細胞工程育種在新的領域中不斷發現與創新,工程技術的質量不斷提高。細胞工程育種在大力推廣常規脫毒和快繁技術的同時,加快發展植物快繁生物反應器和光自養繁殖技術。將為種苗業帶來新的變革。生產微型營養器官的人工種子可能成為最先規?;瘧玫娜斯しN子技術。但是,以體細胞胚為繁殖體的人工種子技術需要進一步研究和完善。應用植物細胞培養技術生產植物來源的生物產品,盡管目前僅在少數植物上實現了商業化生產,但隨著植物細胞工程生物反應器技術的完善,其應用領域將進一步擴大。

2.2 蔬菜育種在分子育種方面將呈現出一定的發展趨勢

由于新基因的不斷發現和轉基因作物的不斷增多,因此新基因的挖掘和產權保護將會被加快,蔬菜育種的進步,僅僅依消耗資源為代價來培育新品種是不現實的。只有將傳統的育種技術與生物育種技術更加緊密的結合起來,才能在育種工作中取得新的進步。因此,分子育種與常規育種的關系將會有更加緊密的趨勢。隨著蔬菜栽育種的進步,農產品的質量和數量的增加可成為我國新的經濟增長點??茖W技術的發展,將會使蔬菜品種改良進入分子設計時代。

3 結論與建議

生物技術育種的發展促進了國內外蔬菜育種研究的進步。然而,我們還需做好以下研究工作:

1)進一步研究和利用原生質體培養及細胞融合技術;

2)加強分子標記技術的應用;

3)加強花藥、小孢子培養的研究;

4)深化植物基因工程研究。

另外,我們還要不斷加強基礎研究工作,并解決好基因工程與常規育種的關系,建立相關的法規和條例,并對產品安全性進行評估和監控,加強管理和監督,加大宣傳力度,使轉基因蔬菜有更加廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 方智遠.國內外蔬菜育種及良種產業化發展動態[J].種子世界,2000(6):2―4.

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[關鍵詞]生物科技;林業生態;建設應用

中圖分類號:X17 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0333-01

0 引言

生物技術是20世紀后期人類科技史上最令人矚目的高新技術,它是國際科技競爭乃至經濟安全的重點。在我國生物技術一直受到國家的高度重視,并從政策、環境方面采取了多項有效措施來推動生物技術與產業的發展。特別是改革開放二十多年來,國家相繼出臺了重大科技計劃,把生物技術作為優先發展的領域,從而進一步加快了生物技術的發展步伐。有些研究領域已走在世界前列,初步建立起較為完整的生物技術研發體系,生物產業也初具規模,生物經濟初見端倪。目前生物科技技術已經廣泛應用于環境治理、食品安全、醫藥生產、農業、林業、動物、微生物、冶金等領域,并且都已經取得了顯著成效。本文主要以生物科技在植物生態建設領域建設中的應用情況進行了分析研究。近年來,生態環境發展建設關乎人類可持續發展,已成為全社會共同面對的問題。而現代生物技術的科學利用將是解決這一難題的重要突破點。

1 當前在植物類中應用的主要生物技術

(1) 細胞基因育種。通過研究細胞轉基因,從而利用細胞轉基因技術能有效地打破種間雜交障礙,拓展和擴大林業樹種的雜交范圍,促進加快物種變異速度,并根據林業造林的對樹苗的需求,培育出人類所需要的樹種。

(2)營養繁殖技術。該技術通過對植物組織進行樣品離體培養,從而得到遺傳上與母體完全相同的新個體。目前的嫁接和莖段生根(扦插)等技術都屬于這各范疇。隨著現代組織培養技術的出現,科學利用體細胞胚胎進行繁殖良種的技術,為保持生物種質又高效快速繁殖良種后代開辟了一條新途徑。

(3)分子標記技術。廣義的蛋白質標記主要包括種子貯藏蛋白和同工酶及等位酶。而狹義說法的分子標記只是指DNA標記。這項技術并不直接對植物生產做貢獻,這項技術只能為遺傳轉化感興趣的基因定位提供重要的信息,或者是為種群結構、雜交系統和譜系鑒定提供信息。分子標記對于研究種群問的或種群內的遺傳變異、評估雜交和自交的水平、對品種或品系進行遺傳鑒定及“指紋鑒定”等方面的作用價值是巨大的。

2 現代生物技術在植物類生態領域中的應用

(1) 良種選育。隨著生物技術的發展,人們已經可以把一個品種、品系的理想遺傳性狀轉入另一品種、品系,以提高植物的價值、產量和質量。

(2)提高植物的抗蟲。利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種除可以克服化學殺蟲劑的長期使用造成藥品的殘留、害蟲的耐受性、環境污染等嚴重的問題,還具有成本低、保護全、特異性強等優點。目前人們已獲得多種抗蟲基因,其中有蛋白酶抑制劑基因,淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經毒素基因、幾丁質酶基因等,它們已被導入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農作物,在抗蟲方面得到了廣泛的應用,有的已進入了商品化生產。

(3) 提高植物的抗病毒性。傳統的抗病毒作物,是將植物天生的抗病毒基因從一個植物品種轉移到另一個植物品種,然而抗病植株常會轉變為感病植株,而且作用范圍較窄。最近,研究人員采用基因工程的技術培育有別于傳統方法的轉基因抗病毒植物,目前最有效的是將病毒外殼蛋白基因導入植株獲得抗病毒的工程植物。

(4) 提高植物的抗寒。低溫對細胞造成損傷的主要原因是造成細胞內膜結構中的脂質雙層流動性降低,導致膜結構損傷,影響植物正常的生長。生物膜中雙層脂分子保持流動性,主要依靠其中不飽和脂肪酸的含量,不飽和脂肪酸多則抗凍。通過分離能催化形成高不飽和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰轉移酶的基因,并將其轉入植物而獲得具有抗寒能力的轉基因作物。

(5)提高植物抗除草劑性。除草劑全世界目前約有2000多個品種,在農藥市場占有最大的份額。然而除草劑的使用有著自身難以克服的局限性,如很多除草劑無法區別莊稼和雜草,有些除草劑必須在野草長起來以前就施用,而且由于抗性草類群落的出現導致使用量增大對環境的危害也日益嚴重。制造抗除草劑的轉基因作物是克服這些缺點的理想途徑。把降解除草劑的蛋白質編碼基因導入宿主植物,從而保證宿主植物免受其害,該方法已成功地用于選育抗磷酸麥黃酮的工程植物。

(6)抗重金屬。隨著工業發展,空氣、土壤、水體面臨著越來越嚴重的重金污染,不但嚴重影響作物的產量和品質,更重要的是通過植物食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀80年代,提出植物修復、超富集植物。但由于自然界中已發現的絕大多數重金屬富集或超富集植物往往生長周期長、生物量低、植株矮小,因而限制了其對污染土壤重金屬的移除效率。通過基因工程技術改良植物對重金屬的抗性,增加或減少重金屬在植物體內的累積量被認為是進行污染土壤的生態恢復以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實可行的有效途徑。

(7)現代生物藥品。隨著人們對化學藥品危害性、局限性的逐步認識,生物藥品在植物生產中地位逐漸突現出來,成為綠色環境的重要組成部分,受到各國政府的高度重視,有了較為廣泛的應用。微生物藥品具有對人畜安全、不破壞生態平衡、害蟲不易產生抗性等優點,但也存在著藥效速度慢、專一性強、受自然條件影響大的缺點。而利用基因工程改造微生物菌種,創造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點。

3 結束語

雖然生物技術的研究需要資金的大量投入,但對生態領域的建設具有重要的意義,也會帶來巨大的經濟效益、環境效益和社會效益。而且隨著大量珍貴生物的面臨消失,對轉基因技術的研究也將會提供大量有關基因行為和調控的信息,將來轉基因技術將會得到更廣泛的應用,這將對傳統育種方法具有重要的價值。生物技術今后必將在生物的大量繁殖、品種改良、基因轉導、實現生物集約化培育等領域,發揮更大的作用,為我國生態系統的發展作出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 詹卓.淺析我國生物技術的發展前景[J].華章,2010,(05).

[2]張常東.淺談我國生物技術產業發展[J].中國科技信息,2005,(07).

[3] 張曉.淺議我國生物技術發展狀況[J].科技致富向導,2010,(11).

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關鍵詞: 節水灌溉;技術,趨勢,建議

        節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要,也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節水灌溉技術及發展趨勢作一探討。

        1. 節水灌溉技術含義及體系

        節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施,組成一個完整的節水灌溉技術體系,包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。

        節水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節水灌溉工程技術 。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節水技術 。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術,土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。

        2. 節水灌溉新技術

        目前,比較有發展潛力的節水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。 就是從作物生理角度出發,在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現矮化密植,到達節水增產的目的。 (2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛星定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統,實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。T是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容。 (3) 智能化節水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優的節水增產效果。

        3. 節水灌溉技術發展趨勢

        我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。(4)農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節水綜合技術的開發利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。

   4. 發展節水灌溉技術的政策建議

        (1)提高發展節水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發展、社會進步,農業灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發展的道路,灌溉必須走節水型的發展道路。因此,我們應加大對發發展節水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節水灌溉技術,形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。

        (2)形成發展節水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節約農業用水的需求,從而推進節約灌溉技術發展。

        (3)節水灌溉技術發展要符合農村實際。節水灌溉技術發展不僅是工程問題、技術問題,還是社會問題和經濟問題。節水灌溉技術如果不能使農民從中得到實惠,就不能得到廣大農民的真正擁護,就不能持續快速地發展起來。

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關鍵詞:油田;水處理技術;應用現狀;發展展望

中圖分類號:TE133+.2 文獻標識碼:A在現代石油工業快速發展的今天,油田開采與開發過程中的環境污染問題受到了社會各界的關注。如何解決石油開采過程中的污水處理問題是現代石油開發企業面臨的首要問題。為了促進我國生態環境保護工作的開展,實現油田生態環境保護目的,現代石油開發企業應加強對油田水處理技術應用與發展的關注。積極借助現代油田污水處理技術提高水處理質量,促進油田生態環境保護工作的開展。

1 油田水處理技術原理與基礎探討

目前,油田污水的主要處理方向是通過一定的處理方式將污水回注。而油田污水中存在含油物質,其處理效果直接影響了地下水以周邊土壤環境。為了減少回注水質對生態環境的影響,目前多采用密閉式水處理技術進行油田污水處理,以此減少含油污水對土壤、地下水的影響。雖然現代石油開采過程中加強了對含油污水助理水質的要求,但是水質的滲透不可避免的會對土壤環境產生影響。而且,石油開采開發污水中還含有鉆井液、洗井液等成分,這為油田污水處理帶來了很大的難度。針對油田污水成分的復雜情況,目前多采用預處理、生化處理、生物碳法、生物流化床處理、固定生物技術以及吸附法等方式進行油田污水處理,以此滿足油田污水排放、回注要求。為了滿足現代石油開采污水處理需求,本文對油田水處理技術應用現狀及發展展望進行了分析與論述,以此為促進我國油田水處理技術發展奠定基礎。

2 油田水處理技術應用現狀與發展展望

2.1 油田水處理技術應用現狀分析

目前,我國油田水處理技術的應用仍處于起步階段。諸多油田水處理新技術并未得到相關企業的認可。其一方面受油田企業水處理技術水平的影響,另一方面也受油田企業缺乏資金投入影響,使得我國油田污水處理新技術應用與推廣難以開展。而且,我國原有油田污水處理水質要求較為寬松也造成了油田水處理工作的現狀。近年來,隨著我國對生態環境保護工作要求的提高,油田水處理新技術的應用提到了油田開發企業的日程。針對現代油田污水處理要求的提高,我國多數油田企業加快了自身水處理技術的改進與創新。通過對原有水處理技術的改進與創新提高油田水處理水質,為我國環境保護工作的開展奠定了基礎。

隨著油田水處理要求的提高,石油開采開發企業也針對現有油田污水處理技術進行了分析與論證。針對油田污水的成分、實際運行成本以及新技術應用成本的探討,加快了自身新技術應用的腳步。

2.2 目前油田常用水處理技術的探討

目前,油田常用水處理技術是通過物理、化學方式進行油田污水的處理。其通過沉降、過濾、混凝以及化學處理等工序對水質進行處理,以此滿足油田回注水質要求。我國油田污水處理中所采用的混凝沉降、化學處理技術多為成熟型技術方式,以傳統油田污水處理技術的完善為基礎實現對油田污水處理水質的提高。但是,隨著現代石油市場化進程的推進,傳統石油污水處理技術存在的弊端日益凸顯。傳統污水處理技術效率低、成本高等弊端對降低石油開發成本有著重要的影響。為了滿足現代市場經濟需求、促進石油開采開發經濟性的提高,我國油田企業應加快自身水處理技術的改進與創新。同時積極引入油田水處理新技術、以此促進油田水處理技術的發展與應用,促進我國石油能源開發成本的降低、促進我國生態環境保護工作的開展。下圖為目前較為常用的油田污水處理工藝流程,其能夠說明我國目前油田污水處理技術應用的現狀。

圖1 常用油田污水處理技術工藝流程圖

2.3 油田水處理技術發展展望

在現代油田水處理技術需求不斷提高的今天,綠色環保性水處理技術成為了油田水處理技術發展的主要趨勢。利用微生物處理基礎、膜滲透處理技術的應用提高油田水處理效率,為我國油田水處理技術的發展奠定了基礎。目前,我國多個石油產區已經率先采用了微生物及膜滲透處理技術。通過其應用效果來看,新技術的應用不僅提高了污水處理效率、同時也提高了處理后的水質。而且,通過長期運行成本分析可以看出,油田水處理新技術的運用較傳統水處理技術有著極高的經濟優勢。由此可見,未來油田水處理技術的發展將向著更加經濟、快捷、綠色環保的方向發展。以微生物技術與膜滲透技術的復合應用促進油田水處理水質的提高,促進油田區域生態環境保護工作的開展。

在國際油田水處理技術研究與發展趨勢的分析中,微生物技術被認為是最具前景的水處理技術。以微生物水處理技術優勢以及技術應用能夠滿足現代生態環保水處理需求、滿足現代油田水處理技術應用與發展的需求。利用微生物水處理技術優勢能夠為石油開采奠定良好的技術支持,為石油開采中的水處理工作奠定基礎。

2.4 油田水處理技術發展中設備發展情況分析

在油田水處理技術應用與發展中,水處理設備的發展對水處理技術的應用有著重要的影響。針對現代油田水處理技術改進與創新的需求,我國油田水處理設備也得到了快速的發展。通過水處理設備設計以及水處理設備制造水平的提高,為我國油田水處理技術的運用與改革奠定了良好的基礎。在現代微生物與膜滲透技術應用推廣過程中,水處理設備生產廠家也加快了自身技術研發力量的強化。針對現代油田水處理需求進行的設備研發與生產為我國油田水處理技術發展提供了硬件支持,為我國油田水處理技術的發展奠定了基礎。

2.5 新型水處理藥劑的發展與分析

近年來,針對原有水處理技術改進與創新的需求,相關水處理藥劑的研發腳步得到了加快。利用傳統水處理技術中對藥劑的需求以及工藝需求進行了相關藥劑的研發。而且,在推廣與應用中也取得了一定的效果。但是,藥劑處理方式自身存在的不足不可避免,其并非現代油田水處理技術發展的主流。

3 現代油田水處理技術發展基礎的分析

在現代油田水處理技術發展與應用的今天,油田水處理人員技術水平的提高是新技術應用的基礎?,F代油田開采企業應加快自身水處理人員專業技術的培訓與培養,以人員技術水平的提高、綜合水處理技術水平的提高為油田水處理新技術應用奠定基礎,為現代油田水處理發展奠定基礎。同時,我國高校等科研機構還應加快對國際油田水處理技術發展的關注、加快自身研發腳步以及科研成果的轉化。以科研力量的提升促進我國油田水處理技術的發展,為我國石油工業發展奠定基礎。

結論

綜上所述,油田水處理工作是現代油田生態環保工作開展的重點、是影響我國石油工業發展的重要因素。針對現代生態環保需求,油田水處理工作應加快處理技術的創新。以原有技術的創新提高水處理效率、提高水處理水質,為我國生態環境保護工作的開展奠定基礎。同時,注重新技術的應用與推廣,以國際主流水處理技術為重點,開展我國油田水處理技術的研究與推廣,以此促進我國油田水處理技術的發展、促進我國石油工業的健康發展。

參考文獻

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【關鍵詞】 生物與健康產業 概念 內涵

1 產業概念

以現代生物技術生產的產品及所形成的產業是國際上新興的產業,涉及現代生物技術本身所形成的產品、利用現代生物技術改造傳統產業培育的新產品,涉及傳統生物產業與現代生物產業的內涵差別、產業規模等諸多因素,至今國際上有關生物產業的定義尚無明確界定[1]。國家發改委在《生物產業發展“十一五”規劃》的研究編制過程中,將生物產業定義為“將現代生物技術和生命科學應用于生產以及應用于經濟社會各相關領域,為社會提供商品和服務的統稱,主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等新興產業領域”[2]。

生物與健康產業密切相關且互為交融。健康產業主要包括醫療保健服務業和醫療保健相關產業。醫療保健服務業由向公眾和個人提供預防、治療、護理、康復等醫療保健服務的衛生機構和醫療保障組織組成。醫療保健相關產業包括老年護理、健康管理、醫療旅游、美容養生等延伸性保健服務,以及為醫療保健服務提品和支持的產業。

我國廣州、寧波等市根據區域產業特點與經濟社會發展需求,將生物與健康確立戰略性新興產業加以培育,為此,有必要探討生物與健康產業的概念與內涵,依此調查產業的發展規模、水平、結構等基本情況,及時為各部門制定政策、開展宏觀調控提供依據。

2 產業構成

目前,國內外關于生物與健康產業內涵的理論研究成果不多[3],我國相關的產業分類指導和統計管理等制度出臺相對滯后,導致國家的生物產業產值通過參考國內外材料估算的方法獲得[4],數據準確性差,甚至不能反映其中的核心產業生物醫藥產業的情況,國家亟須建立一套相關的政策體系。

2.1 國家產業政策

在產業構成上,2011年11月,國家科技部《“十二五”生物技術發展規劃》,明確指出我國現階段重點發展的生物技術產業包括生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源和生物環保五大領域[5]。2012年12月,國務院《生物產業發展規劃》,提出大力發展生物醫藥、生物醫學工程、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保、生物服務七個重點領域[6]。然而上述文件對各領域的概念與內涵并無明確闡述。2012年9月,國家發改委《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄(公開征求意見稿)》,其中生物產業包括生物醫藥、醫療器械、生物農業、生物制造、生物服務、海洋生物六個小類和23個條目,初步勾畫了生物產業作為我國戰略性新興產業的基本組成。

2.2 產業內涵探索

全面準確的產業統計需要對產業內各領域進行細分與測算。2008年,國家發改委著手建立生物產業運行監測系統。2008年7月,該委召開“建立我國生物產業統計體系研究課題”討論會,總結生物產業統計試點工作,提出生物產業統計體系主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保和生物服務六大塊內容,討論完善我國生物產業統計體系。2012年初,國家發改委、工信部等部門召開聯席會議,提交了《戰略性新興產業重點產品和服務統計目錄》與《戰略性新興產業行業分類統計目錄》,對戰略性新興產業統計調查方法研究進行論證,提出認真做好生物產業等戰略性新興產業發展形勢的監測和分析,加強信息引導,采取多種形式利用數據資源,促進戰略性新興產業健康發展。然而,由于生物與健康產業涉及的技術領域非常廣泛,同時貫穿產業活動中研發、生產、流通和服務等多個環節,隨著技術創新、產業分化和產業融合的不斷發展,該產業的子產業關聯性強、產業邊界模糊等特征日益凸顯,對產業的分類和統計標準設計要求較高,相關的指導和管理政策一直未能出臺。

3 國內部分省市相關政策

在國家尚未出臺統一的生物與健康產業相關分類和統計辦法的情況下,國內各省市紛紛結合區域情況開展相關嘗試性工作,在為區域產業發展提供決策依據的同時,也為國家相關政策的制定提供了參考。2011年12月,黑龍江開展全省生物產業統計工作,將生物產業分為生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保五大領域,然而關于各領域的定義與具體范疇未見,由科技管理部門負責推進。2010年,南寧市發改委委托南寧市統計局和廣西社科院開展生物產業統計體系與產業指標課題研究并于2011年3月通過了成果評審,界定了生物產業的統計范疇,提出了生物產業指標體系及具體統計方法,但具體內容未見。至2012年初,已有云南、四川等十多個省市初步設立了新興產業統計指標監測體系,對生物產業等新興產業進行統計,其中以云南省、江蘇省無錫市、浙江省寧波市對生物與健康產業的界定較為詳盡。

3.1 云南省跨越一、二、三產業統計生物產業

云南省實施“生物經濟強省”戰略,2007年4月,省發改委《云南省生物產業發展規劃綱要(2006-2020)》,提出“生物產業(煙草產業除外)指的是從事生物產品研究開發、生產和生物技術服務的產業,包括:生物醫藥、生物農業、生物制造(輕工、化工)、生物能源、生物服務業等?!?010年10月,云南省政府發展生物產業辦公室《云南省生物產業統計報表制度(試行)》,將生物產業界定為“指以生命科學理論和生物技術為基礎,結合信息學、系統科學、工程控制等理論和技術手段,通過對生物體開展研究并制造產品,或改造動物、植物、微生物并使其具有所期望的品質特性,為社會提供商品和服務的行業的統稱,包括生物農業、生物林業、生物醫藥、生物能源、生物制造、生物環保、生物服務等領域?!痹撝贫纫浴秶窠洕袠I分類(GB/T4754-2002)》為依據設置云南省生物產業統計指標及口徑范圍,對生物產業的農業生產、工業生產、產品銷售和利稅等情況進行統計,指標體系涵蓋一、二、三產業。該制度將煙草產業納入生物農業統計范疇,因為云南省是我國最重要、規模最大的烤煙和卷煙生產基地,煙草種植業、卷煙工業是該省農業和工業的重要組成部分。煙草產業是該省最具比較優勢、最有特色的產業之一,是省財政的主要支柱,所創稅收自1988年起一直位居全省各產業之首,最高年份占全省70%。此外,煙草產業還促進了其他相關產業的發展,是該省的重要產業。2011年,云南省生物產業總產值達4100億元,成為全省重要的支柱產業。但是,關于產值的具體構成未見報道。

3.2 江蘇省無錫市分十大領域統計生物產業

2012年1月,無錫市統計局、發改委《無錫市新興產業統計監測制度(試行)》,對該市物聯網、節能環保、生物產業等十大新興產業開展統計監測,該制度將生物產業界定為“包括生物技術產業和新醫藥產業。生物技術產業:主要是生物能源、生物工業、生物農業、生物環保等新興產業領域。新醫藥產業:是指以新技術、新工藝、新劑型、新裝備等的開發應用為特征,是蘊含巨大經濟社會效益、最具廣闊發展前景的新興產業,主要包括生物技術藥、中藥、小分子藥物和醫療器械、生物試劑、醫用材料等?!痹谠撝贫鹊慕y計分類目錄中,將生物產業分為生物醫藥制造、生物藥品制造、中藥制造、醫療器械和醫用材料制造、生物工業產品制造、生物農業產品制造、生物環保產品制造、生物能源產品制造、藥用包裝材料、其他十大領域,統計生物產業的總產值、新產品產值、主營業務收入和從業人員數。但是,對于各領域的具體統計范疇及其與《國民經濟行業分類》的關聯未見,由市科技局與市農業委員會負責核定相關企業名錄并組織統計工作。無錫市發改委公布的新興產業發展數據顯示,2012年1~10月該市生物技術和新醫藥產業總產值(營業收入)為252.75億元,同比增長9.1%。

3.3 浙江省寧波市采用匯總系數統計生命健康產業

2013年3月26日,寧波市統計局、市加快培育和發展戰略性新興產業工作領導小組辦公室《寧波市戰略性新興產業統計分類目錄(試行)》,以《國民經濟行業分類(GB/T4754-2011)》為依據,根據具體類別與相關戰略性新興產業的關聯度確定不同的統計匯總系數,對該市節能環保、生命健康、新能源、海洋高技術等八個戰略性新興產業進行統計。其中,生命健康產業包括生物制品制造產業、生物工程設備制造產業、生物技術應用產業三個子產業,下分十個領域。

4 生物與健康產業概念與內涵

在我國現行的生物與健康產業統計體系下,本文以國家產業政策為基礎,參考國內各省市產業界定方法,將生物與健康產業界定如下:

4.1 產業概念

生物與健康產業是指以生命科學理論和生物技術為基礎向社會提供商品和服務的行業的統稱,包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物環保、生物制造、生物醫學工程、生物技術服務、健康服務產業領域。

4.2 產業構成

(1)生物醫藥產業:是指以現代生命科學理論為基礎,與醫藥產業結合,利用生物體及其細胞、亞細胞和分子的組成部分或以其作為作用對象,結合工程學、信息學等手段開展研究及制造產品或改造動物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品質、特性,進而為社會提供商品和服務手段的綜合性技術體系,其內涵包括生物醫藥產品研制、規?;a和流通、服務等。該產業主要包括化學藥品原料制造、化學藥品制劑制造、中藥飲片加工、中成藥制造、生物及生化制品的制造、衛生材料及醫藥用品制造、醫療儀器設備及器械制造以及制藥專用設備制造[2]。

(2)生物農業產業:是指運用基因工程、發酵工程、酶工程以及分子育種等生物技術培育動植物新品種,以及生產農業投入品如生物農藥、獸藥與疫苗、生物肥料以及生物農用材料所形成的產業。該產業包括農業生物種業、生物飼料、生物農藥、生物肥料、生物疫苗等重點領域[7]。

(3)生物能源產業:生物能源是指由生物質轉變而成的能源,是從能源作物、林業廢棄物和有機廢料等生物質中產生的能源,包括來自樹木的木材能源和來自非木材的農業作物的農業能源,其中儲存著可用于產生電能、熱能、液體燃料及氣體燃料的化學能源。我國生物能源主要指利用淀粉、糖、動植物油脂以及木質纖維素為原料生產燃料乙醇、生物柴油、沼氣以及生物質發電等[2]。

(4)生物環保產業:目前國際上尚無統一的界定,一般認為凡是與生物技術結合,充分利用生物的特殊功能進行生物凈化、生物修復、生物轉化和生物催化,從污染治理、清潔生產、能源開發到可再生資源利用,多層面、全方位地為解決工業和生活污染、農業和農村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相關產品和服務的行業,均屬于生物環保產業研究和應用的范疇,也是其發展的趨勢和方向[2]。

(5)生物制造產業:包括采用微生物細胞、生物酶,以及基因工程、合成生物學和細胞融合為代表的現代生物技術及以發酵和酶轉化為代表的近代生物技術成果形成的生物制造業,是以現代生物技術為基礎大規模生產人類所需基礎化學品與原料等的一種工業方式,廣泛應用于化工、食品、制藥、造紙、紡織、采礦、能源以及環境保護等許多重要領域[2]。

(6)生物醫學工程產業:是指運用綜合工程學、生物學和醫學的理論和方法,提供生物醫學材料制品、(生物)人工器官、醫學影像和診斷設備、醫學電子儀器和監護裝置、現代醫學治療設備、醫學信息技術、康復工程技術和裝置、組織工程等產品研制、規?;a和流通、服務的產業。

(7)生物技術服務業:是指以現代生物技術與其他要素為支撐,通過生物技術的研究、創新、應用、轉化、轉移、擴散,形成完整的生物技術產業鏈的服務活動的總和,是一種創造和傳播生物技術知識,提供、應用生物技術知識服務的產業體系[2]。

(8)健康服務業:是指以現代或傳統醫學技術為主要支撐,以醫療服務、健康理療、康復調理、生殖護理、健康管理為主體的,為人類健康服務的綜合性體系。

參考文獻:

[1]李學勇.中國生物產業調研報告[M].北京:中央文獻出版社,2004.

[2]北京生物產業發展報告編輯委員會.啟航2009北京生物產業發展報告[M].北京:科學出版社,2009.

[3]伍業鋒,劉建平.生物產業的界定及統計制度方法初探[J].統計與決策,2011,(20):35.

[4]龍九尊.專家呼吁建立戰略性新興產業統計體系[N].科學時報,2010-9-13(B1).

[5]科學技術部.“十二五”生物技術發展規劃(國科發社〔2011〕 588號)[Z].北京:2011.