1/6..設計改造生物體或加工生物原料,為人類生產出所需產品或達到某種目的。環境生物技術：應用于環境領域的生物技術高風險,高勢能生物技術；中層次是指傳統的廢物生物處理技術〔如廢水處理中的活性污泥法、生物膜法等〕；低層次是指利用天然處理系統進行〔如氧化塘、人工濕地、土地處理系統、農業生態工程等〕。環境生物技術的技術組成：環境污染治理基因工程技術；環境污染生物治理技術；環境污染生物修復技術；環境污染預防生物技術；環境生物監測技術；環境生物資源化技術環境生物技術在環境中的應用：生物氧化的方式:1.有氧氧化：在有氧條件下,好氣生物或兼性生物吸收空氣中的氧作為電子受體,可將有機物基質完全氧化分解。2.無氧氧化：在無氧條件下,兼性生物或厭氣生物能利用細胞中的氧化以有機物作為最終氫受體。有機污染物代的基本過程包括：向基質接近、吸附在固體基質上、胞外酶的分泌、基質的跨膜運輸、細胞代。自然界中生物有機物分解的代途徑多糖類-單糖類|脂肪類-甘油+脂肪酸類|--丙酮酸-氧化脫羧--乙酰-CoA-三羧酸循環-CO2+H20蛋白質類-氨基酸類|木質素-芳香族單體|2.厭氧降解CO2。共代只有在初級能源物質存在時才能進行的有機化合物的生物降解過程共代的原理：一種污染物可以被微生物轉化為另一種有機物,但它們卻不能被微生物所利用共代應用：在搞清微生物降解環境污染物的能力和途徑的基礎上,應用現代基因工程技術,擴展微生物酶對基質的專一性和代途徑,更有效地處理和降解各種污染物,更好地保護環境判斷共代作用：是否是外生物質或異生物質,是否需要添加其他物質才可被微生物降解微生物對污染物的去毒與激活作用去氨基,醚鍵斷裂,軛合作用。〔如-OH、-COOH、、-NH2〕的芳香族化合物要比具有易壞的電子的取代基〔如-NO2、-SO3H、鹵代烴的芳香〕更易氧化代。各種有機化合物2/6..的降解性能：脂肪酸>有機磷酸鹽>長鏈苯氧基脂肪酸>短鏈苯氧基脂肪酸>單基取代苯氧基脂肪酸>三基取代苯氧基脂肪酸>硝基苯>氯代烴類重金屬污染危害：1．毒性效應2．轉化為毒性更強的金屬化合物。3．在介質間轉移,對其他介質中物鏈的逐級放大,在較高的生物體富集。〕絮凝機制——〔一〕微生物菌體對重金屬的吸附〔二〕微生物對重金屬的溶解〔三〕微生物對重金屬的氧化還原〔四〕微生物對重金屬-有機絡合物的生物降解固定化技術包括固定化酶技術與固定化微生物技術。是用化學或物理手段將游離酶或游離微生物定位于限定的空間區域,以提高微生物細胞的濃度,使其保持較高的生物活性并反復利用的方法。細胞固定化技術方法：吸附法、包埋法、交聯法、載體截留法固定化酶的優點：1〕易于提純2>可重復利用3>可以提高產物的產量4>有一定的機械強度,便與機械化和自動化5>廉價缺點：1〕酶的活力難免損失2〕底物要水溶性3〕要有輔助因子固定化細胞的優點：節省了酶的分離成本；可再生；多酶體系可以催化多步反應；穩定性好,耐環境沖擊缺點：必須保持細胞的完整性；必須抑制胞蛋白酶的作用；多酶體系影響產物濃度。壤污染物的去除中的應用：最大限度克服土壤環境變化及不確定性給處理生物帶來的沖擊,可延長生物在土壤中的存活時間。固定化生物膜法：是指使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法。性4〕良好的表面帶特性5〕優越的物理性狀固定化生物膜技術方法生物濾池生物轉盤接觸氧化法生物流化床微孔膜反應器五大類。胞在載體表面的不可逆吸附；3,生長在生物膜部的微生物對廢水中營養物質的利用與氧化分解。強吸附分解有機物能力的絮狀體顆粒。好氧活性污泥的生物相：以細菌為主,還有酵母菌,霉菌,放線菌,原生動物和某些微型后生動物等多種一些絲狀菌,但絲狀菌數量遠少于菌膠團細菌,未見游離細菌、微型動物以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等；還可見到木盾纖蟲在絮粒上爬動,偶爾還可看到少量的游動纖毛蟲等,輪蟲生長活躍。活性污泥菌膠團的凈化反應原理：有機物在各種微生物的作用下,通過生化反應轉變成二氧化碳和細解的動力學,涉及基質降解與基質濃度、生物量等因素的關系；②微生物增長動力學,涉及微生物增長與基質濃度、生物量、增長常數等因素的關系；③還研究底物降解與生物量增長、底物降解與需氧、營養要求等的關系。活性污泥特點：強的吸附能力；強的降解和氧化有機物能力；食物鏈長；沉降性能好活性污泥凈化反應的影響因素微生物的活性程度,廢水的性質,特征,反應器的類型。活性污泥的基本流程3/6.污泥膨脹的原因及對策含OFM加充足的氮少,產能大3>產泥量少,剩余污泥脫水性能好4>厭氧廢水處理負荷高、占地少,反應體積小5>可以處理高濃度有機廢水6>對營養物的需求量少7〕厭氧方法的菌種沉降性能好,生物活性保存NP質厭氧處理過程的四個階段：1〕水解階段：復雜的非溶解性聚合物轉化為建大的溶解性單體或二聚體的過程。如淀粉在水體中被水解為葡萄糖,蛋白質被水解為二肽或氨基酸等。2〕發酵或酸化階段：以此同時,酸化菌液利用部分物質合成新的細胞物質。主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧、氫氣、氨、硫化氫等。3〕產乙酸階段：酸化產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細胞物質。4〕產甲烷階段：乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物水中氮、磷的危害：水量含氮磷會使藻類大量繁殖,水體缺氧產生毒素,水質惡化,對生物產生危害。生物脫氮作用：廢水中氨的存在狀態4種：有機氮、氨氮、亞硝酸氮鹽、硝酸氮鹽①氨化作用：作用微生物很多,除細菌外還有各種霉菌,作用包括蛋白質分解、硝酸分解、其他含氮物機物作為電子供體,進行厭氧呼吸。以聚合形態儲藏在體,形成高磷污泥,排出系統,達到從廢水中除磷的效果。4/6..①厭氧條件下,聚磷菌將胞有機磷轉化成無機磷釋放,利用產生的能量提取廢水中有機質形成PHB顆ATPADPADP合形成ATP。聚磷菌的超量累計,集聚廢水中的磷,聚磷菌與剩余污泥一起排除廢水體系。pHpHBODBOD亞硝酸氮,抑制磷的釋放堆肥化特點：有機固體體廢棄物在微生物的作用下,通過生物化學反應實現轉化和穩定化的過程。注意要求需注意氧氣需求的不同。衛生填埋的特點是為防止地下水和大氣污染,利用坑洼地填埋城市垃圾,是一種既可處置廢物,又可覆土造地的保護環境措施。現在主要進行厭氧填埋,同時可回收甲烷氣體。注意事項：衛生填埋相對焚燒處理,投資和運行費用較低,但填埋場占地相當大,大量有機物和電池等作復雜,管理困難,處理后污水也難以達標排放。此外,填埋場的甲烷、硫化氫等廢氣也必須處理好,以確保防耐高溫細菌迅速繁殖,在有氧條件下,大部分較難降解的蛋白質、纖維等繼續被氧化分解,同時放出大量熱能,使溫度上升至60~70℃。當有機物基本降解完,嗜熱菌因缺乏養料而停止生長,產熱隨之停止。次發酵,需時20-30d〕：冷卻后的堆肥,一些新的微生物借助殘余有機物〔包括死后的細菌殘體〕而生長,將堆肥過程最終完成。生物分解轉化,最終生成沼氣的過程。1水解作用:由棱菌屬、擬桿菌屬等細菌將碳水化合物和蛋白質等大菌屬、擬桿菌屬及其氫氣、氨氣等；3產乙酸和產氫作用：把發酵作用所產生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲甲醇和甲胺類等轉化為甲烷。沼氣發酵中的注意事項1嚴格的厭氧條件,沼氣微生物中的產甲烷菌嚴格厭氧,不能在有氧的環境中3發酵溫度在10—60℃圍,溫度越高,產氣越快,但調節發酵溫度必須是漸進的,一天溫度變化不超過密切關系,池壓力過高或處于變。狀態對產氣都有一定的影響,對于水壓式沼氣池而言,其產氣速度隨明顯分為結殼層、清液層和沉渣層,致使沼氣微生物分布不均勻,與原料不能充分接觸,不利于產氣,應勤于攪拌,這樣也有利于促進沼添加尿素可加快產氣,添加碳酸鈣可促進產氣并提高沼氣中的甲烷含量,而各種農藥和消毒劑都有殺菌作用,只要達到一定濃度就可使正常的沼氣發酵完全遭到破壞,廢電池、大蒜、辣蓼、、辣椒、樟樹葉等對發酵菌均有強烈圾酶解后,用酒精酵母對有機垃圾進行厭氧發酵生產乙醇的方法。5/6..提出的生物膜理論。雙膜是指氣液傳質過程中的氣膜與液膜,而生物膜指固體載體表面上有微生物群體形成的具有一定厚度的膜1生物洗滌:利用液態介質,將氣太污染物轉入水相,把氣態污染物轉化為水中污染物的凈化.它的裝置一般由洗滌器和生物反應器兩部分組成,吸收器和生物反應器分開設置.吸收主要是物理溶解過程,采用的收設備有噴淋塔,篩板塔,鼓泡塔等,吸收過程進程很快,水在吸收設備中的停留時間僅幾秒.更準確地說,它是一個通過氣味成分的高效溶解而去除氣味的方法.它主要適合于親水性的化合物,如丙酮分為1>生物濾池主要是充填有機材料,利介質表面的可溶化學物質和微生物凈化氣體,反應器部條件佳,合理維護去除率可以達到95%或以上。但是水浸會導致處理效率物凋落物。2土壤常材料,如爐渣,礦渣,瓷,塑料,或金屬等。處理時水不斷通過,從上往下滴流,多數情況在上升氣體與下流氣體間形成一個逆循環,因此提高了氣體的溶解效率。它的優點是濾料重量輕,空隙大,表面積大,相比,處理負荷更高,2.生物濾池法：土壤濾池,堆肥濾池,箱式濾池廢氣處理的特點：①廢氣或尾氣〔揮發性或有毒有害氣體〕在生物反應器中進行；②去除效率高；③投資少、運費低；④污染少；⑤能耗低器——一種水質調控裝置來完成。弱酸性環境不僅可以抑制藍藻、綠藻等污染藻類的生長,還可以促進硅藻生長,當然也適合魚類等生物生存。最后,硅藻生長過程中會吸收污水中的營養成分〔有機物、氮、磷等〕,并會分解代有機物,硅藻的代產物不同于藍、綠藻的一點是硅藻代產物中的氮、磷不會回至底部,氮氧化物處理技術：生物洗滌法和生物濾床。生物修復：也稱生物整治、生物補救,是指利用微生物、植物或動物,吸收、轉化受污染場地〔水體、土壤〕中的有機污染物或其他污染物,去除其毒性,使受污染場地恢復生態功能的一種生物處理過程。生物修復技術影響因素：①污染物的特性；②受污染場地〔水體、土壤〕的微生物生態結構；③受污染場地〔水體、土壤〕的環境因子生物修復的基本措施：①接種微生物或引種超級累植物；②添加營養物；③提供電子受體；④提供共代底物以誘導共代酶產生；⑤添加表面活性劑1、原位修復技術：處理費用低,但處理過程控制較難①投菌法/生物強化法〔如超級細菌法、混合菌2、異位修復技術：污染物搬運處理費高,且反應器的加工制造控制系統設置也會增加費用,處理過程易控制①預制床法；②堆肥法；③生物反應器法b污染前后微生物的種類、數量、活性及分布〕；②技術咨詢；③技術路線選擇；④可行性試驗；⑤工程實施6/6..生物塑料指以淀粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑料。超級細菌指濫用抗生素使得細菌的抗藥性越來強,所以給這類細菌統稱超級細菌。原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物農藥是指利用生物活體〔真菌,細菌,昆蟲病毒,轉基因生物,天敵等〕或其代產物〔信息素,生長素,萘乙酸,2,4-D等〕針對農業有害生物進行殺滅或抑制的制劑。生物人工肝就是將體外培養增殖的肝細胞置于特殊的生物反應器,利用體外循環裝置將肝衰竭患者血液或血漿引入生物反應器,通過反應器的半透膜與肝細胞進行物質交換與生物作用。生物脫硫,又稱生物催化脫硫<簡稱BDS>,是一種在常溫常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環化合物中結合硫的一種新技術。生物制氫：生物質通過氣化和微生物催化脫氫方法制氫。在生理代過程中產生分子氫過程的統稱。