環境生物工程環境生物工程環境中主要污染物生物凈化與生物廢料再生微生物與環保石油污染的生物治理耐熱微生物生物脫硫研究生物凈化與生物廢料再生幾個世紀來，人們相信有大氣、土壤和水體等組成的自然系統足以吸收人類的生活以及工農業生產所產生的各種廢物；這種想法在工業還不發達、人口密度不大的時代和地區還有些道理，但在工業高度發達、人口密度日益增高的今天，這種看法就明顯落后了；當代，世界各國也都尋求通過立法來解決環境污染的問題，即消除、最循環、再生（Remove，Recycle、Regeneration）。生物凈化與生物廢料再生生物凈化是指利用生物來除去環境中的生物垃圾和有毒物質的過程。生物垃圾包括工農業生產過程中所產生的廢棄物，現在人們普遍認為，生物垃圾是制造許多有經濟價值的產品的原材料。

在今天人口膨脹、食品及能源資源不足的情況下，對資源的充分再利用就更顯得意義重大，目前這一問題已經引起了世界各國的充分重視。環境的污染莫斯科1993年

格德.魯德威

1973年以后在莫斯科工業區附近，已經出生了90名四肢不全的畸形兒。(國家地理雜志)美國密歇根州銅礦及工廠產生的尾料將湖水染紅戰爭的污染－可憐的伊拉克

(from國家地理雜志)酸雨的危害美國紐約州，阿第倫達克山1980年

泰德.史匹格爾

早春時節的酸雨酸雪污染了河川，造成一場致命的“酸流”，令溪鱒紛紛死于鰓部傷害。(國家地理雜志)現代生物技術在降解非生物物質中的應用環視四周，有毒廢棄物給人們所造成的環境問題是觸目驚心的：據統計，僅在1985一年中，全世界所產生的有毒廢棄物五氯苯（PCP）就達到50000噸；目前，全世界投入生產的化學物質有500多萬種，而且這個數字還在以每年數千種的速度不斷上升。現代生物技術在降解非生物物質中的應用過去，人們通常采用焚燒和化學處理這兩種方法來處理這些有毒廢棄物，遺憾的是這些方法成本較高，而且會產生新的污染物質。現代生物技術在降解非生物物質中的應用到20世紀60年代中期，人們發現一些土壤微生物可以降解非生物物質，例如除草劑、殺蟲劑、制冷劑等。人們可以通過利用微生物的方法來清除有毒廢棄物，這種通過微生物降解廢物的方法為人類提供了一種安全有效的方法，且成本低廉。生物降解途徑的基因工程轉移質粒：某一菌株常常局限于分解免疫種化合物，但在廢棄物中通常含有多種化學物質，因此，很有必要擴展某一特定菌株的分解范圍。最簡單的方法是通過結合作用把編碼不同降解途徑的酶的基因導入同一受體菌中。如果兩種質粒具有同源性，那么他們可能會重組成為一個大的、具有多種功能的融合質粒。生物降解途徑的基因工程

Chakrabarty等人在20世紀70年代首先構建成功了含有多種降解功能的細菌菌株。他們使用不同的質粒來構建能分解石油中的一系列碳氫化合物的菌株，該菌株被稱為“Superbug”，因為它的代謝能力遠遠高于其它菌株。生物降解途徑的基因工程具體實驗如下：通過結合作用，pCAM質粒(具有降解莰酮功能)被轉入含有pOCT質粒（具有辛烷降解能力）的菌株中，但這兩種質粒是不相容的，不能作為兩個獨立的質粒而共存于同一個細胞中。經過重組，這兩種質粒形成了一個較小的，同時具有pCAM

和pOCT的降解功能的單一質粒。通過接合作用將帶有pNAH的質粒（具有萘降解功能）轉入含pXYL質粒（具有降解二甲苯功能）的菌株中。pNAH質粒于pXYL質粒是相容質粒，可在同一