生物工程分析匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇生物工程分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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前 言

現代生物制藥技術是一項與制藥產業結合極為密切的高新技術，不斷為醫藥行業提供新產品、新劑型，為制藥界開創一條嶄新之路，正在改變生物制藥業的面貌，為解決人類醫藥難題提供最有希望的途徑。結構分析、價態分析、晶體分析等方面的研究又促進了光譜分析的發展。以計算機應用為主要標志的信息時代的來臨，儀器分析迅速發展，為藥物檢測提供各種非常靈敏、準確而快速的分析方法。生物測定受到了極大的挑戰，其發展前景令我們從事藥品生物測定工作者所關注。

一、生物制藥技術簡介

1.基因工程技術

激素和許多活性因子是調節人體生理代謝與機能的重要物質，其活性強，臨床療效明顯，但這些物質自然界甚為稀少，從人體及動物中提取難度大，來源有限，無法滿足臨床需要，而現代生物制藥技術卻為臨床提供了這類廉價、高效的藥品。

2.酶及細胞固定化技術

微生物轉化及酶催化工藝早已在制藥工業中廣泛應用。酶與固定化技術結合彌補酶的不足，在制藥界取得顯著發展，如用大腸桿菌酞化酶生產、犁頭霉素生產氫化可的松、乳酸菌轉化蔗糖制備右旋糖醉等。

3.細胞工程及單克隆抗體

植物細胞工程培養技術為開辟藥物新資源、使微生物原料生產工業化、保護自然界生態平衡具有重要意義。

二、生物制藥現狀

1.腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位，腫瘤是多機制的復雜疾病，目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。

2.神經退化性疾病、老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療，胰島素生長因子rhlGF-l已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子（NGF）和BDNF（腦源神經營養因子）用于治療末稍神經炎，肌萎縮硬化癥，均已進入Ⅲ期臨床。

3.自身免疫陛疾病，許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。

4.冠心病。防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor'sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠病治療藥物的延生。

三、藥品生物檢測的特點與范圍

1.藥品生物測定的定義與特點

藥品生物測定（簡稱生測）是利用藥品（或藥品中的有害雜質）對生物（或離體器官及組織）所引起的反應來測定藥品的含量或安全性的一種方法。

1.1 生測法的優點是測定的結果與醫療要求基本一致，能直接反映藥品的效果或毒副作用，這是其他物理學方法或化學方法所不能達到的。因此，目前各國藥典仍大都采用這一方法。

1.2 生測法的缺點是檢驗周期長，微生物有生長繁殖過程，動物有生理代謝過程，觀察分析時間一般在2～7天，有些試驗會更長。影響因素多，有生物差異性，也有系統操作誤差和環境條件等造成的影響。用品用具、動物質量、儀器設備都會對結果產生影響。所以，以生測主檢的品種在中國藥典中逐版減少。

2.生物制藥檢測的范圍

中國藥典是法定的藥品標準，它將藥品質量控制項目歸為四類：性狀、鑒別、檢查和含量。生測的業務主要涉及到中西藥品的檢查類和含量類。

四、生物制藥檢測的現狀

1.品種和范圍的變化

抗生素的含量測定，最初大部分抗生素用微生物法測定含量。隨著制藥工業發展，提純方法不斷改進，有效組分更加明確，許多品種檢測方法不斷改為儀器測定和化學測定。藥品注射劑的熱源檢查。中國藥典還要繼續增加品種，熱源項都將被內毒素代替。動物試驗改為生化試驗。

2.實驗動物

生測離不開實驗動物，在實驗中，為了減少生物差異，提高動物反應敏感性，以最少的動物達到最滿意的結果。一般動物實驗必須達到清潔動物標準，種系清楚，不雜亂，無規定指出的疾病。

3.藥品生物測定在方法上的改進與變化

為了縮短操作時間，減少實驗誤差，近年來生測方面也研制并投入使用了部分儀器設備，減輕了工作強度，提高了工作效率，檢測結果更加準確可靠。

五、生物制藥技術及檢測的發展趨勢

1.各種新技術的出現有助于新藥物的開發計算機模擬和分子圖像處理技術（例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡湘結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法，而復雜系統（例如大腦）的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。

2.生物檢測

作為經典方法沿用至今，表明它有其他方法不能替代的特點，在藥品檢驗中發揮了重要作用。不少老產品改為其他方法控制質量，也會不斷有新產品離不開生測法，我們應當充分發揮它的優點，盡量克服它的不足，開拓新的業務范圍。

3.微生物限度檢查工作量大

在這項檢查中，有大量的業務技術需要我們進一步研究，改進試驗條件，使數據準確，探討陜速檢測的新方法。藥包材的檢查，國家藥監局已經試行標準，業務范圍將更加擴大，這是我們進一步做好工作，努力探討研究的新領域。

4.藥品生物檢測在中藥開發中的作用

我國是中藥王國，2000年版中國藥典一部共收載920種，其中中成藥398種。有含量測定的157種，僅占總數的17%，中藥成分多，雜質和干擾物質很多。復方制劑，尤其大復方制劑專屬性的檢出處方中所含藥材很困難，有大量的研究工作需要做。中成藥中的雜質如重金屬、殘留農藥等達到一定水平會產生毒副作用，影響藥物安全。要讓中藥制劑打進國際市場，我們在檢查類的控制項目和含量類的方法探討方面有大量工作要做，生物測定可以在毒理、藥理方面進行研究、探討，逐步完善質量控制標準，提高制劑質量發揮更大的作用。

5.新藥研制開發與安全性評價

新藥研制開發是多學科合作的系統工程。在獲得一個具有生物涪勝的化合物后，研究開發組織者要在生物醫學領域進行藥物評價研究，首先必須組織藥理學、毒理學、病理學、獸醫學、遺傳學、生物化學、藥代動力學方面的專家進行合作研究，按藥物非臨床研究管理規范GLP進行管理。組織藥理、毒理（包括一般毒理和特殊毒理）、病理、藥代動力學和毒代動力學、藥物分析、臨床化學、實驗動物、生物統計、質量保證等部門有關人員進行討論，分階段做出評價。生測在這方面可以參加開發研究或進行技術指導。

六、結束語

生物制藥技術及檢是藥物醫藥生產要組成部分，是不可缺的專業，現代高科技的大量使用，不僅不會影響其發展，而是如虎添翼，讓生物制藥技術及檢測展示出新的前景。

參考文獻

[1]陳文暉.中國生物技術產業發展現狀問題及對策[J].經濟管理，2004（01）.

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中圖分類號： Q81文獻標識碼：A 文章編號：

工程技術應用與生物和醫學領域相結合，是當前的研究熱點。由此產生了很多學科，如生物工程、臨床工程學、生物醫學圖像等，對這些學科的研究和發展，推動了工程學、生物學和醫學的進步。本文就生物工程中藥物注射系統的控制展開。

高血壓是引起心、腦血管疾病的重要危險因素，嚴重地威脅著人類的生命和健康。心臟就像一個泵，將血液從心臟經直接相連的主動脈泵出，把營養物質、氧等帶到全身，再通過靜脈回流到心臟；血液就像在密閉的自來水管子里，周而復始不停地流動。當心臟收縮加強，血管內血流量高，周圍血管收縮加強或腎臟有問題時，體內潴鈉、潴水增加或其他原因使血容量增加，都會引起血管內壓力升高，使血壓升高。血壓一升高，尤其是忽高忽低，就容易將血管壁磨損。受損的血管壁就會形成血凝塊，血凝塊內脂質沉淀，最后發生血管硬化甚至形成斑塊、堵塞血管。如果堵塞發生在冠狀動脈處，就形成冠心病、心肌梗死；發生在大腦處就形成中風、腦梗死；發生在腎動脈就形成腎動脈狹窄、腎縮小，最常見的嚴重并發癥是中風，奪走了無數人的生命。心臟手術后會出現高血壓現象，為了使并發癥最小化，必須盡可能地使升高了的血壓降下來。通常采用持續地注射血管擴張的藥物如硝普鈉（SNP），這可使大多數患者的血壓降低。然而，過度使用SNP可能會引起副作用。由于病人對SNP的敏感性有很大差別，因此，必須要謹慎地控制SNP的注射率從而達到滿意的血壓。

保持滿意的血壓需要不斷地監控動脈血壓并且經常性地調節藥物注射速度。目前的做法是通過醫務人員手動控制來調節藥物注射量，但這種方式不僅消耗時間而且有時效果并不好。缺乏經驗的醫務人員可能對血液循環系統響應的時間滯后問題、病人對藥物敏感性的差別以及病人特征隨時間變化等方面考慮不周或沒有考慮，因而可能會由于過校正而導致血壓振蕩性變化。改善對高危病人的護理需要一種自動調節系統來準確、高效地調節動脈血壓。在這方面，研究人員已經提出了從傳統的PID控制到模糊神經網絡的各種控制策略，下面以運用D- FFN來控制藥物注射率為例。

由于生理系統的高度復雜性，對自動注射系統的分析、設計及評估都必須考慮干擾因素。所建立的自動注射系統要能處理這些可能是時滯、非線性、時變、非靜態隨機行為以及過程中產生的擾動，同時還要滿足安全、可靠及易操作等要求。如果建立其核心數學模型即平均動脈血壓（MAP）以及動脈血壓對SNP的響應，就能使上述控制得以實現，并且利用模型對這種注射系統的計算機仿真，還能對控制器進行初步評估。

已有專家提出了病人的MAP對SNP注射響應的經驗動態模型，該模型為：

其中，MAP是指平均動脈血壓，PO是初始血壓，p是由注射SNP引起的血壓變化量，Pd是血壓蛋白原酶的反應行為（身體對血管活性藥物使用的反應）引起的血壓改變，n是隨機噪聲。描述血壓的變化p和SNP注射率u之間的關系的傳遞函數為：

其中，p是血壓變化量，u是SNP注射率，k表示對SNP的敏感性（對普通病人，k=- 0.72mmHg/ml/h），α是循環系數，Tc是循環延時，Ti是注射位置開始的初始傳送延時，τ是由藥物吸收、分布及由藥物產生生物反應造成的滯后時間常數。藥物在血液中傳輸的時延完全取決于心血管系統,實驗表明,時間延遲的參數范圍為:Ti=30~60s,Tc=40~75s。病人在SNP影響下,MAP的離散時間模型為:p（k）=α0p(k- 1)+b0p(k- d)+b1p(k- m)+n(k),其中,u(k) 和p（k）分別表示在離散時刻k的SNP注射率及其初始血壓引起的MAP變化,參數α0、b0、b1、d、m由給定的連續時間模型參數在指定的采樣時間T下通過計算得到。不同的病人，其時滯和參數不同，那么模型中的參數就是變化的，通常以在固定采樣時間下的典型值（參數最大值、最小值和標準值）為范圍來分析。

由于生物工程控制相較于一般工程控制，更注重控制對象的安全，因此，除了保證控制器的穩定狀態以外，控制系統的瞬間性能，如超調量、震蕩等方面的因素也必須考慮。為確保病人的安全，應設計帶監視器的調節器，這種監視器應有三級聯鎖，第一級設置藥物注射率的限制，第二級檢測人體對藥物注射率變化的反應，第三級對MAP生理變化潛在的危險，如嚴重的高血壓或低血壓，作出適當的反應。對于一位心血管系統不穩定的病人來說，如果對突發狀況在30秒之內沒有作出緊急處理，那么是很危險的，因此監視器應設計成每2秒啟動一次。考慮到上述原因，設計藥物注射系統要滿足約束：①輸入：SNP注射率可接受范圍：0~180ml/h;②輸出：血壓不能低于設定點20mmHg,已知理想血壓值為100mmHg，那么可接受的最低血壓值為80mmHg；③每間隔15秒，病人MAP變化率最大可容忍范圍：

采用最簡單的控制方法———直接逆控制方法來進行設計，可以方便檢測設計是否逼近動態時變系統。直接逆控制是基于系統的參考模型, 神經網絡或模糊神經網絡學習或逼近該模型的逆系統模型, 并作為控制器與控制對象簡單地串聯在一起,使合成的系統在輸入x(t)與輸出y(t)之間形成一致的映射。如圖1所示是D- FNN的直接逆控制原理圖，參考模型的作用是用來產生訓練樣本數據。

當D- FNN在藥物注射系統中作為控制器時，我們的目標是控制w(t)得到適當數值，使輸出y(t)逼近期望值x(t)，這涉及到學習和應用兩個階段，在學習階段，潛在對象的時變動態逆模型被D- FNN辯識，然后，D- FNN在應用階段作為控制器產生控制行為，如圖2所示即為藥物注射系統的控制方案。通過對標準時不變模型（一般情況，離散時間系數標準值模型）、敏感時不變型（過敏性體質，離散時間系數最小值模型）、參數變化模型（離散時間系數時變模型）及參數和結構變化的模型（更為復雜的時變系統，此類研究較少）分別進行了系統仿真研究，從對血壓的控制驗證了D- FNN的逼近能力及所提控制方案的有效性。

對于時不變系統（標準和敏感模型），D- FNN控制器具有良好的性能，沒有出現明顯的延時和震蕩，這表明D- FNN很好地學習了模型的特性；對于時變系統，D- FNN控制器優于其他的方法，用D- FNN控制的藥物注射率與血壓的變化很穩定，即使在有干擾的情況下也沒有大振蕩，將實際的MAP變化的最大誤差進行比較，在相同的噪聲下，其pmax更小。需要說明的是，由于建模誤差等因素，D- FNN并不能完全跟蹤模型時變特性，對于高度復雜的時變模型，誤差會更大。對于該系統，被辯識的逆模型精度是控制成功的關鍵，必須要依賴以下因素：①適當選取待辯識的逆模型；②適當選擇訓練數據；③系統本身沒有反饋而缺乏魯棒性，如參數或模型選擇不當則會導致更差結果，該方法以逼近動態時變系統為目的，若最求更完善的控制，可改用在線自適應控制得到。

參考文獻

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[3]羅建平，羅凱，陳曉燕，等.用神經網絡和遺傳算法優化懷槐懸浮細胞合成異黃酮［J］.生物工程學報，2004，20（5）：759-763.

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0112-02

一、引言

我國高校生物學領域有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的本科專業，并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任，也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。本文通過比較分析這三個專業的本科專業培養規范，上提出一些參考意見，以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂，為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。

二、專業類型

生物科學專業為傳統典型的理科專業，培養科學型和教學型人才，授理學學位；生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合，培養應用研究型或技術型人才，授理學、農學或林學學位；生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合，培養應用型工程技術人才，授工學學位。其專業類型的描述和劃分比較清晰明了，比較規范和恰如其分。

三、培養目標

從專業規范中培養目標的描述（見表1）來看，生物科學與生物技術兩個專業的培養目標差異很小，僅有從事生物科學與從事生物技術之差，但從目前的就業市場來看從事生物科學與從事生物技術差異很小，難以界定。而從專業類型可知，生物技術專業可授理學、農學或林學學位，這些特色理應在培養目標中有所體現。

四、公共基礎課

在三個專業的本科培養規范中，生物科學與生物技術兩個專業的公共基礎課（人文社科和自科）完全一致（見表1），而生物工程的公共基礎課形式上有一定差別，可本質上看不出有多少差別，也缺乏需有差別的理由。從厚基礎、寬口徑的培養要求來看，三個專業的公共基礎課要求可統一，學分要求也應統一，要求工科學生在這一環節增加近一倍的學分極不公平。線性代數等可在公共基礎選修要求中解決。

五、專業基礎課

專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1）。然而從科學到技術的差異很小，僅增加了工程基礎課4學分（約11%），應為技術基礎課，且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化，按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一，且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上，生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄，如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷，且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課（見表1）。

六、專業課

專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1），從科學到技術的專業課調整率達30%，而從技術到工程的專業課雖然有較大變化，但所列舉的課程多為非典型的工科專業課（如基因工程、細胞工程、蛋白質工程），回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理，三個相近專業，不論理科還是工科，學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自。另外生物工程是典型的工藝類專業，專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患，故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。

七、實習及畢業實踐環節

生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致（見表1），未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節，但在許多學校以“畢業設計（論文）”的形式出現，實際實施則只做畢業論文，沒有畢業設計，使畢業設計名存實亡，致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計，許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節，可以設計論文二者兼顧，至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定，唯有如此，生物工程專業才能名符其實。

八、師資要求

師資的最低要求在規范中描述不盡一致，應加以統一。且應規定專業課的師資要求，因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課，而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外，應規定專業要求，即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。

九、其他

近年由于社會辦學、企業辦學、校企合作、產學研合作、網絡教學、數字圖書資料等多元化和多樣化的辦學形式和方式的發展，統一實踐等硬件條件形式較為困難，而且也不符合時代要求。建議教室（專用或生均面積）、專業課實驗室（面積及專用設備）、圖書資料數據庫量設定為剛性要求，研究所（室）或技術中心、實習基地規模和數量等宜設定為柔性、選擇性或特色要求。

參考文獻：

[1]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物科學專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2011，1（2）：3-9.

[2]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物技術專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2012，2（1）：3-10.

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[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0159-02

解決當代人類所面臨的人口增加、資源的匱乏、環境污染加劇、疑難病的治療等重大問題，需要依賴生物技術的發展和應用。基于此，作為高新技術重要組成部分的生a物技術，正受到世界各國政府和社會各界的重視，全球性的生物技術熱由此形成。化工學院生物工程專業自2000年成立以來，雖經歷一段時間的快速發展，但目前仍存在著師資力量相對薄弱、發展定位不清等問題。本文試圖通過構建特色專業人才培養體系、整合教學資源、實踐教學模式改革等方式來形成特色明顯的產、學、研相結合的教學體系，提升本專業的辦學優勢。該研究也可為其他礦業類綜合性高校生物工程專業辦學提供思路和參考。

一、生物工程的學科概況

生物工程是一個新興學科，它以人類生物產品需求為導向，融合生物學、化學、物理學和工程學的理論和方法，系統性地設計、優化和改造生物體系與功能，著重解決生命科學研究成果產業化所面臨的技術與工程問題，以推動生物產業健康發展。

生物工程因其獨特的研究對象而有別于其相關學科，其具有以下特點。一是借助于工程學技術，以生命科學研究成果為對象、以實現成果轉化和應用為基本任務，從而使該學科具有明顯的工程產業特征。二是通過基于生物學原理的創造和設計，緊密結合工程學的技術手段，大規模的生產出各種對人類有益的生物產品，具有應用技能與理論設計、創造融合互生的學科特質。三是該學科在當代科學技術發展中廣泛融合生命科學、化學以及物理學理論和工程技術問題，是基礎科學與工程技術交叉最具特征的學科之一。

生物工程產業隨著20世紀40年代起抗生素、氨基酸、有機酸等的工業化生產而逐步形成，早期以發酵產業為主。自20世紀70年代基因重組技術和以單克隆抗體技術為代表的現代生物技術的形成，為解決隨之產生的工程與技術問題，生物工程進入了一個新的階段，逐漸形成了微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等研究理論與方法，于是生物工程成為了一門獨立的學科，并隨著生命科學的發展而迅速發展。生物工程正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一，也是最有希望孕育關鍵性突破的學科之一。而生物工程產業作為一個正在崛起的主導性產業，已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點，將成為我國趕超世界發達國家生產力水平，實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。

二、生物工程的學科內涵

生物工程學科的核心是研究和開發基于生物學理論基礎上的系統工程技術問題。本學科的主要特征是利用細胞或酶特有的代謝和轉化特性進行物質的加工與轉化，運用現代生物技術對生物體與生物分子進行改造，建立優化的生物過程與工藝實現先進生物制造。

細胞培養與代謝工程、生物催化與轉化工程、合成生物技術與系統生物工程、生物藥物與材料工程、生物資源與環境工程等高新生物工程技術已成為推動世界新技術革命的重要力量。隨著基因藥物、基因治療、轉基因作物、生物材料、生物能源、生物礦物技術等一大批高科技含量的產品在市場顯露出強大生命力，生物工程產生了巨大的社會效益和商業價值。

三、礦大生物工程專業的學科發展現狀

礦大生物工程專業十多年來始終以跟蹤生命科學與技術國際前沿和適應市場經濟需要為基準，隨著學科的發展，專業的內涵從傳統發酵工程拓展到了生物工程的整個領域，通過學科交叉形成了以生物工程上游、中游與下游技術緊密結合為主要特征的工業生物技術專業特色。

該專業存在的不足是，在礦業類綜合性高校中，生物工程專業還屬于非優勢專業，且存在著師資條件相對薄弱以及發展定位不清等問題;其專業課設置不是很合理，生物技術專業課及化學、化工知識學習深度均有限，本科畢業生勝任未來工作所需的科目較多，學業較重，要想學好學精需投入大量精力;本科畢業工作前景不是十分明朗，相關就業領域要求較高學歷，故多數畢業生選擇進一步深造學習，就業者一般從事層次較低的傳統生物技術工作或轉行從事其他工作。

四、提升礦業類生物工程專業優勢的方法分析

礦大生物工程專業可依托學校的國家級潔凈能源中心、低碳能源研究院及生物工程碩士學科點，以培養學生實踐能力和創新精神為核心，形成學科建設―專業建設―課程建設相互促進的格局，逐步將中國礦業生物工程專業建設成為“緊密結合區域經濟建設及礦區生態服務建設，培養高素質應用型生物工程產業人才”的特色鮮明的本科專業，加強對周邊院校生物工程專業的示范引導作用，吸引更多國內高水平的生物工程專業人才來本專業任教，形成區域產業人才培養的孵化器。

（一）構建特色專業人才培養體系

生物工程專業是在化學、化工、藥學、環境科學、生物冶金、生物脫硫和工程學基礎上發展起來的新興交叉學科，具有綜合性、實踐性強等特點。在課程體系的建設過程中應重點做好以下幾方面的工作。

1.完善具有鮮明特色、科學的人才培養方案。通過與本專業屬地礦業生物技術企業的結合，在培養目標方面充分考慮礦業生物技術企業快速發展的實際需求，使培養方案具有一定的前瞻性，突出人才的專業特色培養。

2.生物工程專業還應緊密結合華東區域經濟發展及屬地礦業生物技術公司發展的特點。生物工程專業還應結合中國礦業大學的校情，考慮周邊礦業生物技術企業發展的需要，設置一些相關課程服務于礦物生物技術的設計與改造;礦物生物分析、礦物生物處理技術;礦區環境生物修復;礦區廢棄物的生物轉化與循環利用、生物能源的開發以及這幾個層次的技術在許多礦業問題中同時交叉應用。

3.建立礦業大學特有的學生培養成熟度能力模型，客觀評價學生綜合素質。

4.構建畢業生質量評價監控體系，實施綜合評價。建立健全畢業生跟蹤機制，與企業共同尋找理論教學與工程實際應用的結合點，完善畢業生的質量監控體系。

（二）形成一支綜合素質高，學術水平高的教師隊伍

生物工程專業應努力建造一支結構合理、學術水平較高、工程能力較強的教師隊伍。可借鑒礦大化工學院過程控制專業的成功辦學經驗，多方面整合生工教師隊伍。

1.將低碳能源研究院的一些教師納入生工教師隊伍中來，因為其研究內容切合生物工程發展的最新狀況。根據生工能源的發展方向，可將其聘為生工的名譽教師，負責講授新技術和創新研究的一些課程，從而壯大教師隊伍，強化學術交流，增強生工專業學生的自豪感。

2.融合環測學院環境工程的一些教師，尤其是負責講授環境微生物學的一些教師，可邀請他們為生物工程專業的學生授課，也可將其納入生物工程的名譽教師。這樣既能壯大教師隊伍，又不會造成成本開支的大幅上升，師生比才會趨于合理。

3.聯系南京某高校的大牌教授，聘請他們為我院榮譽教授。多數礦大生物工程專業的教師與南京某高校教師淵源頗深，學術交流來往密切，可聘請在業內影響較大的資深教授作為生工專業的榮譽教授，定期為生物工程專業學生來校講學，強化學術交流氛圍。

（三）構建新型實踐教學體系

實習是實踐教學體系及高校人才培養計劃中的重要組成部分，是提高人才培養質量和促進理論與實踐相結合的重要實踐教學環節，同時也是推進素質教育、培養學生創新精神、提高學生實踐能力的重要過程。通過實習，可以使學生獲得生產實踐知識和技能，鞏固所學理論知識并使其與生產實踐相結合，培養學生團結協作，不斷提高學生分析和解決問題及獨立工作的能力。為進一步加強對實習教學工作的組織領導和科學化管理，不斷提高實習教學質量，學校大幅度地提高了認識實習、生產實習、畢業實習及其他各類教學實習的經費。

1.實習應體現“就地就近、互惠互利、專業對口、相對穩定”的原則，探索學院與實習單位建立“實習-見習-就業”的校企合作模式。

2.實踐教學體系還應形成“基礎―綜合―設計―創新”逐步推進、“啟發―引導―討論”和“發現―論證―研究”方法結合的實踐教學新模式;構建“實驗―實踐―實習”相互補充、“課內―課外、校內―校外、教學―科研”相結合的實踐教學方法。

3.努力尋找生物工程專業建設與區域經濟發展、礦區經濟發展相結合的切入點，提出“寓教于研，以研促教，研教融貫，教研相長”的理念，形成校內外基地互補、產學研基地結合的實踐教學基地新模式，強化了學生工程實踐能力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 馬越，廖俊杰.現代生物技術概論[M].北京：中國輕工業出版社，2007.

篇（5）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）23-0042-03

生物工程是由微生物學、化學、生物化學、化學工程和信息科學等相互交叉結合而成的一門新興、復合型的交叉學科。教育部2011年公布的普通高等學校專業目錄中，將生物工程、輕工生物技術和生物制藥等專業都歸并為生物工程專業，并升級為一級學科。據統計，2003年開設該專業的高校為165所，隨著生物技術熱，到2013年增加到231所。但在實際的學科建設和教學設計中，由于辦學基礎、辦學理念存在差異，各高校的生物工程專業具有不同的特點，辦學質量也存在較大差異。該專業主要培養掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論、基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。

目前，我國每年生物工程類專業畢業生約6萬人，由于人數的迅速增多，以及我國生物產業發展水平較低，再加上專業的局限性和一些教育形式的缺陷，造成生物工程類專業畢業生的暫時性過剩現象，增加大學生就業壓力。《2012年大學生就業報告》則將生物工程專業列為“紅牌”警告10大專業之一，這也使部分生物工程類大學生從大一開始就對學習和未來出路產生焦慮，并產生心理負擔，這也給本科教育提出新問題。部分高校通過修訂大學培養方向促進就業，有提出加強實踐教學、自主創業、產學研合作等方式實現促進就業。本文根據作者在無錫國家高新區掛職工作經歷、國內多個生物科技園區調研和在江南大學的研究生招生教學經驗，就目前我國生物產業發展、生物工程類專業大學生就業分析的角度出發，探討新形式下我國生物工程類專業教學改革的方向。

一、我國生物產業發展現狀

國家“十二五”戰略新興產業規劃把生物技術與新醫藥列為7個重點發展領域之一。生物技術對解決人類面臨的人口、健康、糧食、能源、環境等主要問題具有重大戰略意義。生物產業包括：生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保和生物服務，將成為國民經濟支柱產業之一。目前，許多省、直轄市、地方城市也紛紛制定各自的生物醫藥的發展計劃，并大力發展專業化的高科技園區，比如北京中關村生物醫藥園、上海張江生物醫藥基地、武漢光谷生物城、蘇州納米園和無錫國家生命科技園等，這些園區地處發達區域以吸引大批高科技人才進行創業和就業。生物技術產業由于進入門檻高，投資大周期長，技術更新快，國內外交流頻繁，因此大部分生物產業分布東部沿海發達地區。

生物技術是中國與發達國家差距相對較小的高技術領域，我國政府也高度重視，從國家層面每年的973、863和國家自然基金等投入研發近百億資金。美國2009年生物醫藥公司就投入研發653億美元，而中國的生物醫藥企業規模小，投入研發資金規模較小，主要還是靠政府投入，因此相比之下我國對生物科技的研發投入資金較少。另外，我國的生物技術產業技術創新力不足，特別是一些高利潤的生物藥被國外大公司壟斷，而我國企業和研究單位只能進行仿制，存在知識產權沖突問題。從工業生物技術產業發展來看，高污染、高能耗的發酵產業難以為繼，比較典型例子就是谷氨酸（味精）企業大量關閉，一些高能耗、利潤低的產業大量搬遷到內蒙古和新疆、東北等人口密度低、煤炭豐富地區；將來新建生物企業所需環境處理設施和運營成本占產品成本較大比重，需要考慮技術升級如清潔生產工藝。另外，一些低利潤的生物產業如青霉素、維生素c等遭到歐美的反傾銷抵制；在中國，對肉類需要造成大量糧食需求，一些以糧食為原料的低附加值發酵產品面臨淘汰，例如中國禁用糧食生產燃料酒精。對于傳統釀造產業，啤酒在中國已經接近飽和且全部采用自動化生產，白酒也是傳統工藝且主要靠營銷，此類行業招聘人才將減少；而未來，葡萄酒產業在中國將會有很好發展勢頭，對專業人才需要有增大趨勢。對于醬油、醋等發酵調味品，由于近年餐飲業發展，該行業也增長迅速。

二、我國生物工程類專業大學畢業生的就業分析

生物產業的發展決定了大學生的就業情況。2013年，哈爾濱工業大學對生物工程類的就業進行調查，該類專業就業面一般，工作對口度一般；起薪低，為2495元，在92個專業中排名倒數第四，而且調查發現跳槽對薪酬漲幅影響一般，五年后收入低，綜合滿意度低。就業的行業主要分布在衛生醫療、耐用消費品、學術科研、教育培訓等，就業地區主要分布在東部南部沿海發達省份、北京、東三省、湖北和四川。

生物工程類專業曾經是高考的熱門，但是由于該行業投入大、周期長，我國生物產業還處于較低發展階段，也因此給大學生的就業帶來困難。調查發現大一的新生都為將來發愁，開始考慮個人的出路，包括：出國、考研、考公務員等；更有甚者，一些二本院校的大學生從大二就開始復習考研，父母也對讀此專業的孩子將來就業發愁。對于研究生，只有少量的碩士畢業生進入企業的研發崗位，而大多數國內外高校生物工程類的畢業博士生幾乎都是進入高校和研究所。名牌大學的許多畢業生大多選擇去國外發達國家進行深造，造成人才的流失。在國內就業的，生物工程類畢業生的就業去向包括：醫藥、食品、環保、商檢等部門中生物產品的技術開發、工程設計、生產管理及產品性能檢測分析等工作，本科生直接從事科研方面工作的較少，部分畢業生轉向其他行業，部分從事相關專業的下游技術工作。

三、高校生物工程專業大學生的教學改革思考

大學的教育就是為社會培養合適的人才。生物技術產業的創新發展需要專業人才，高等學校的課程改革也要適應行業的發展和起到引領作用。我國有眾多高校開設生物工程類專業，通過比較課程理論體系發現，大部分高校包含：基礎課程、專業基礎課程、專業課和選修課，其中基礎課程和專業基礎課程都差不多。不同的高校由于研究背景的不同，專業課和選修課差別比較大。比如，河南工業大學的專業課開設：生物工程設備、釀酒工藝學、氨基酸工藝學、分離工程、環境生物技術等；南京工業大學開設：生物反應工程、生物分離工程、發酵工程設計、生物工藝學等；江南大學開設：釀酒工藝學、微生物育種、生化工程、生物下游技術、發酵設備與工廠設計等。此外，各個高校還開設各種選修課，讓大學生了解生物工程各領域的專業知識和技術。

從目前產業發展和就業分析，生物工程類畢業生主要覆蓋在生物醫藥、生物制造、生物農業和生物能源等，而生物環保則有相關的環境工程專業。關于課程的設置，各個高校也根據自己特點進行區域特色開設，比如江南大學以傳統發酵為基礎，設有釀酒工藝、氨基酸工藝和酒精工藝學等專業課，中南大學生物工程是以生物冶金為方向，而華中農業大學是以微生物和農業為方向。另外，比如廣西大學開展區域特色型大學生物工程專業的課程體系改革，合理地安排好涉及生物工程的上、中、下游技術的課程，并重視學生實踐技能的訓練，取得良好的效果。

從2012年開始，教育部開展“卓越工程師計劃”，諸多高校的生物工程專業也參加該計劃。該計劃的培養目標是：面向生物工業界的未來發展需求，采用學校與企業聯合培養模式，通過在校的理論學習和在企業的實踐學習，使理論與實踐緊密結合，培養造就具備良好的思想道德、扎實生物學和工程學基礎，生物工程專業系統知識和專門技能，以及實際工程應用能力，擅長發現并解決生物技術產業化過程中的關鍵技術、提高生物工程產業國際競爭力、引領生物工程學科發展的高質量創新型生物工程技術人才。從實踐看來，該計劃有利于促進教學和學生全面發展，多了解企業發展運行，與社會對接；但是，由于生物企業的行業特點，對其核心技術采取保密措施，大學生難以接觸生產和研發的一線車間。

針對目前生物產業發展還在起步階段、生物工程專業大學生就業形勢嚴峻的問題，從大學教育的目的和理念出發，生物工程專業教學可以做一些調整：（1）傳統發酵已經很難吸引大量生物工程專業大學生就業，比如氨基酸工藝學、有機酸工藝學、酒精工藝學等可以合并成一門課程，而釀酒工藝學則還應加入動手實踐和品酒知識，以滿足目前社會要求向上發展趨勢。（2）針對生物醫藥發展的趨勢，開設生物制藥、細胞工程、基因工程、酶工程和代謝工程等研究生階段所需的專業知識，可采取短課時或合并課程，進行普及性的教學。（3）從上游的基因改造、育種，中游的生化工藝，到下游的分離，都合理安排實驗課程，讓學生從感性的直接接觸過程強化專業學習和動手技能。比如江南大學的生物工程專業學生大三就開設選導師，大四整個學年都在實驗室做相關畢業課題。（4）鼓勵大學生自主提出創新研究課題，通過競賽給予資金支持、導師指導和實驗設施。通過實踐參與課題，感性地促進大學生對專業知識和技能的吸收。

為了增強大學生對社會的適應力，促進就業和行業發展，一些文科經濟類課程的開設也是必要的，但是不適合占太多學時。比如，開設生物行業法，包括合同法、環境法、知識產權法、勞動社會保障法、生物倫理與生物安全，開設綜合學科，包括交際學、談判學、心理學和壓力管理等。另外，要求知名專家教授和企業家到學校為大學生做報告，以了解行業科研狀態和生物產業發展現狀，開闊大學生視野，培養其興趣，使其在就業時候能做出更好的選擇，這樣大學生能夠腳踏實地地工作。

四、結論

我國的生物產業也正沿著“政府投入為引導，企業投入為主體，金融借貸為支撐，社會集資作為補充”的健康方向發展，生物工程正在將越來越多實驗室中的生物技術轉化為生產力。同時高等學校生物工程專業通過自身教學改革和調整，使大學生更具有創新力和對行業的熱愛，并積極提高大學生各種能力的培養，擴大就業面選擇范圍。隨著生物經濟的不斷發展，生物工程技術研究和開發將成為本世紀最具潛力的職業之一。

參考文獻：

[1]盧碧林，張敏，毛治超，趙紅靜.生物工程專業課程體系建設與實踐研究[J].高教論壇，2006，8（4）.

[2]胡廷章，胡宗利，涂昀，王貴學.加強產學研合作教育培養具有創新能力的應用型生物工程人才[J].教育教學論壇，2010，（2）.

[3]趙輝，凌宏志，王葳，韓曉云，吳國峰.高校生物工程專業人才培養規格和課程體系改革的探索[J].黑河學刊，2013，（01）.

[4]龐宗文，閻欲曉，劉海東，白先放，馮家勛.區域特色研究型大學生物工程專業課程體系的改革與實踐研究[J].輕工科技，2012，（04）.

篇（6）

中圖分類號：[TU984.11+5] 文獻標識碼：A

環境生物技術已不單純是一種污染治理技術，而已開始影響到包括其他行業的產業政策，促進各工業部門逐步以生物過程替代傳統的化工過程，如利用生物酶制劑在造紙行業中，進行生物漂白，減少甚至徹底替代化學漂白，并最終在造紙工業中實現完全的生物制漿和生物漂白，徹底解決嚴重污染我國水環境的造紙黑液問題，使許多污染行業的工業生產真正進入無污染的清潔生產的軌道。

1 環境生物技術的特點

生物是構成生態系統的要素，生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。科技的發展也充分證明生物技術是環境保護的理想武器，這一技術在解決環境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優越性充分體現在它是一個純生態過程，從根本上體現了可持續發展的戰略思想。生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點，加之其技術開發所預示的廣闊的市場前景，受到了各國政府、科技工作者和企業家的高度重視。

目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術，其在水污染控制、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、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面，發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術處理污染物時，最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質，如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。大部分有機污染物適于作為底物，一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質，因此，生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的，酶是一種活性蛋白，生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的，因而投資省、費用少、消耗低、效果好、過程穩定、操作簡便，同時，它還可和其他技術結合使用。生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平，有利于實現工藝過程生態化或無廢生產，真正實現清潔生產的目標。另外，生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的，且都可以作為一種營養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等，有助于把人類活動產生的環境污染降至最低程度，使經濟發展進入可持續發展的軌道。利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質，即用生物修復技術凈化環境，使受污染的寶貴資源如水資源、土壤等得以重新利用，同時還可進一步強化環境的自凈能力。

2 環境生物技術的重要進展

環境污染不但影響了國民經濟的可持續發展，甚至已威脅到人類的健康、智力乃至生存，因此全球各國近幾年都在尋找新的途徑和方法，以治理和解決環境污染問題。我國是一個發展中國家，經濟水平和科技總體水平離國際發展水平仍有相當差距，這就要求我國在科技發展特別是環保高科技發展上，需跟蹤國際前沿，與國際同步開發未來可能應用的高新技術。以下介紹幾項已接近產業化的環境生物技術。

2.1 高硫煤微生物脫硫技術

我國是一個發展中國家，開發廉價的、操作簡便的煤脫硫技術，將具有深遠的經濟和環境保護意義。與現有的物理、化學法相比，微生物潔凈技術具有投資低、操作簡便、反應條件溫和、不產生新污染，并可和現有的物理洗煤過程相結合，脫除其中的灰分，而煤基本無損失，且可提高煤的燃值等優勢。

煤的微生物潔凈技術主要是脫硫、脫塵。煤炭中的硫分主要包括有機硫和無機硫、無機黃鐵礦硫以及少量的硫酸鹽硫。其中，有機硫分、黃鐵礦硫FeS2較易去除，早期的研究主要利用一些自養菌在幾天時間里將黃鐵礦氧化分解成鐵離子和硫酸，硫酸溶于水中而排出。雖然該方法脫硫效率較高，可去除90%的無機硫，使某些煤的含硫量降至1%以下，但處理的時間較長，并要求較大的反應器容積和較細的煤炭粒徑。

為提高脫硫效率，近年來研究人員把選煤技術之一的浮選法和微生物處理相結合，即把煤粉碎成微粒與水混合，并將微生物加入溶液中，讓微生物附著在黃鐵礦表面，使其表面變成親水性，能溶于水。在浮選中其難以附著在氣泡上，下沉至底部，從而把煤和黃鐵礦分開。由于它僅處理黃鐵礦的表面，因此脫硫時間只需數分鐘即可，從而大幅度縮短了處理時間，可脫除無機硫約70%。另外，該法在把煤中的黃鐵礦脫硫時，灰分也可同時沉底，所以也具有脫去灰分的優點。目前，浮選法微生物脫硫已成為國際上潔凈煤技術開發的熱點。

2.2 造紙工業生物制漿和生物漂白技術

造紙工業中的制漿和漂白工序是污染物產生的主要工序。與化學法相比，雖然機械法制漿紙漿得率高，可節省大量林木資源，但能耗很大，成品紙強度等質量性能不如硫酸鹽漿，因而限制了這項技術的發展。生物技術可以幫助解決這問題，其中以生物制漿與生物漂白為最具優勢，采用生物制漿與生物漂白可以有效減少蒸煮黑液和漂白廢液的產生。利用微生物與微生物酶類進行生物制漿與生物漂白具有很大的優勢和潛力，因為微生物極易生長繁殖，酶催化反應具有高度專一性，反應條件溫和，并且高效無污染。

木質素是造紙工業中有效利用纖維素的最大障礙。傳統的化學漂白法是采用多段的氯/二氧化氯漂白及堿提取來去掉木質素，在廢水中會有大量含氯的、致癌致畸的物質，如呋喃、二惡英等，造成嚴重的環境污染和生態破壞。將生物預漂白技術引入制漿造紙工業中，用木聚糖酶對紙漿進行預漂白，至今，用于生物預漂白的木聚糖酶已經經歷了三代的發展。目前，對第三代木聚糖酶的研究與應用正進入高峰期，采用基因工程與蛋白質工程手段獲得性質優良的耐熱耐堿木聚糖酶已成為各相關實驗室的研究熱點，期望不久的將來重組酶會更有效地應用于漂白工藝中。未來生物制漿和生物漂白的技術突破將使造紙工業擺脫污染，實現清潔生產。

2.3 污染土壤的生物修復

人類的生產活動，當代工業的迅速發展，大量的人造化學物質排放入環境中，對資源和環境構成越來越嚴重的破壞。化石燃料的開采和使用，工業三廢的排放，給我們賴以生存的環境造成難以估量的污染，不僅制約了經濟的發展，而且影響到人類的健康和生存。

針對嚴重污染的土壤，我國尚未采取大規模的治理措施，僅在少數地區開展了治理，并以物理化學方法(如洗脫、吸附)為主，不僅投資成本高，而且也造成了二次污染。對全國范圍的污染環境進行修復，若采用傳統方法，即使考慮勞動力相對便宜的因素，其投資規模將仍然非常龐大，如采用生物修復技術，不僅其投資規模大為縮小，而且還沒有二次污染。綜上所述，環境污染的生物修復技術是我國今后治理環境污染必須發展的生物技術，更具有廣闊的市場和發展前景。可預見，在21世紀，生物修復技術將成為我國生態環境保護領域最具有價值和最具有生命力的大面積污染的優選生物工程技術。

生物修復技術是80年代以來出現和發展的清除和治理環境污染的生物工程技術，其主要利用生物特有的分解有毒有害物質的能力，去除污染環境如土壤中的污染物，達到清除環境污染的目的。實踐結果表明生物修復技術是可行的、有效的和優越的，此后該技術被不斷擴大應用于環境中其他污染類型的治理。生物修復是采用諸如提高通氣效率、補充營養，投加優良菌種、改善環境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平，以促進對污染物的降解速度，從而達到治理污染環境的目的。

結束語

目前，我國的環境生物技術處于剛剛起步階段，該技術的進一步開發需要得到社會、同行及主管部門的廣泛支持，大力開展以污染控制生物技術為主體的環境生物技術的研究，將大力推進生物技術在環境保護中的應用，并將通過生物高技術的發展帶動整個環保科技的發展，解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環境保護問題，并為環保市場提供高品質的環境保護高技術，應該充分認識到環境生物技術開發對我國環境保護和社會、經濟發展的重大意義。

篇（7）

    一、安全生產管理體系

    為加強項目的安全管理,成立以項目經理為組長的安全領導小組,對項目的安全管理工作進行組織、監督、檢查;項目安全領導小組成員包括:項目副經理、項目總工、項目安全員、各專業組長等。本項目實行安全生產三級管理,即;一級管理由項目負責人負責,二級管理由專職安全員負責,三級管理由班組長負責。按照本單位安全生產規定要求,落實各級管理人員和操作人員的安全生產責任制,做到縱向到底、橫向到邊,各自做好本崗位的安全工作。本項目在開工前,由項目經理部編制實施性安全技術施工組織設計,確保施工安全。實行逐級安全技術交底制,由經理部組織有關人員進行詳細安全技術交底,凡參加安全技術交底的人員要履行簽字手續,并保存資料。項目經理部專職安全員對安全技術措施的執行情況進行監督檢查,并做好記錄。

    項目經理作為項目安全生產的第一責任人,負責整個項目工程施工全過程的安全管理工作,并定期向公司安全管理部門報告項目安全生產情況和存在問題以及解決辦法。項目專職安全員協助項目經理做好項目的安全管理工作,負責項目的日常安全巡視檢查,并定期向項目經理匯報檢查結果,監督安全隱患整改情況,做好安全檢查整改記錄。物探、測量、建設施工、內業各專業負責人負責各自專業的安全工作。各作業組長對本班組安全負責,保證按照各單位的《安全管理手冊》要求、業主的安全規定以及測區所在地政府的安全規定進行施工。安全生產領導小組應對重點崗位,重點環節的安全管理工作實行全方位、全過程監控。公司定期進行檢查、指導,堅持安全工作以預防為主,杜絕一切重大安全事故的發生。

    二、項目施工前的安全準備工作和安全技術措施

    該工程有涉及范圍廣,存在不安全因素多,因在施工前需要做好收集資料、現場踏勘、編寫測區技術設計書、技術交底、儀器檢驗等準備工作。同樣,項目安全工作也必須做好施工前的安全準備,包括簽訂安全生產管理協議、制定項目安全技術措施、做好安全技術交底以及安全教育培訓等安全基礎工作,配備齊全安全防護和個人勞動防護用品也是施工前的安全準備工作之一。安全教育培訓包括對臨時雇用人員的教育培訓。參考以往項目的安全工作經驗,通過對本項目可能存在的危險源、危害因素的綜合分析,針對該項目情況制定安全技術措施。

    1、保護工程附近建筑物和財產的安全

    各項維修工程進場施工前,使用探測儀器或與產權部門溝通了解查明施工區域及影響范圍內的管線、水利設施、道路、鐵路、河道、樹木、光纜及其他設施情況,施工時采取必要的有效的保護。在靠近上述公用設施處進行開挖、拆除作業時,事先通知當地有關產權管理部門,在產權部門的代表在場時進行作業。

    2、在挖方及拆除作業時,采取支撐、沉陷位移監測、加密支護等防護措施,以防塌方造成對附近建筑物和財產的損害。

    3、作業時間超過半小時、一個月以下,在機動車或非機動車上的養護維修施工應按照有關規定,施工采用半通透式圍欄進行連續圍蔽,設置明顯的交通警示牌及導向標志,路口設置醒目的警示標志,夜間張掛警示紅燈。

    4、如遇交通流量高峰,做好協助交警疏導交通的工作。

    5、如遇緊急搶險搶修,必須在出現險情的現場設立搶險警示標志,并按要求進行現場圍閉,并做好行人、行車的疏導、勸解工作。

    6、遇到特殊氣候條件影響時,應做好防臺風、防洪工作,制定完整的防備措施計劃,并在三防機構統一指揮下進行搶險救援工作。

    7、管理人員一律佩證上崗,佩證內容有姓名、職務和本人相片,安全員的佩證為紅色以示醒目。

    8、建立安全小組,對不安全因素進行分析研究,找到切實可行的安全措施,克服不安全因素和隱患。所有安全措施中使用的標志牌包括:警告與危險標志、安全與控制標志、指路標志與標準的道路標志。所有的標志的尺寸、顏色、文字與架設地點,均應經監理工程師認可。

    9、安全事故的處理,在發生危害本單位人自己安全或公眾安全事故時,本單位有關人員一定要采取必要的搶救措施,并立即報告監理工程師和業主。在監理工程師視察了事故現場并提出處理意見后,本單位有關人員應按照監理工程師批示消除事故產生的危害和影響,查明事故責任及原因并恢復作業。

    三、管線探測作業危險源(點)辨識與防范措施

    1、交通道路上作業。存在危險因素有測站周圍未放置安全警示標志或測站設于機動車道上,正確的防范措施交通道路上作業時必須按規定擺放警示標志,施工人員必須穿反光衣、戴反光帽;非特殊需要禁止測站設于交通道路上,特殊情況需有人指揮。

    2、井下作業。在單人作業,沒進行氧氣濃度和有毒氣體檢測,沒戴防護用品時,很容易引發窒息、中毒等事故,因此在下井作業時工作人員必須按井下探測安全操作規程作業,每天出測前都要交代井下作業要求;打開井蓋未做保護,下井未帶安全,無人看護,未及時將井蓋復位時,很容易引發墜落和物體打擊事故,正確防范措施應打開的檢測井必須有人看管或加防護,作業完成后及時將井蓋復位,下井必須戴安全帽,井口做好防護。

    3、高壓電線電纜附近。存在危險因素有工具或身體與線纜距離超過安全標準,碰到電纜破損處,使用金屬插釬,正確防范措施應工具或身體與線纜保持安全距離,注意電纜破損處,杜絕使用金屬插釬探。

    4、易燃氣體、液體管道。存在危險因素有違章使用電法作業,違章用火或吸煙,正確防范措施應加強機械班組人員監督教育,嚴禁在可燃氣等易燃、易爆管道上充電、進行直接法或充電作業,嚴禁對電力線纜、光纜及塑料管道使用釬探。

    四、項目施工過程中的安全制度與安全操作規程的執行

    1、檢查安全制度和責任制落實的情況

    管網巡查檢測與施工建設,這兩項工作的作業環境多變,在交通道路上施工的情況較多,安全隱患也較大。貫徹落實安全制度、履行安全職責是此階段貫徹始終的工作,前面提到的安全制度和崗位職責不能光是寫在紙上,掛在墻上,而是要在整個施工過程中落實和執行。落實的情況如何,需要通過全面認真地進行安全檢查予以檢驗。安全檢查應做到:公司定期、不定期對項目進行檢查,督導;項目每月開展一、二次安全生產檢查,班組每周開展一次安全生產檢查,做到隱患及早發現,及時整改;各級檢查及整改措施要有記錄。

    2、通過具體的安全措施保證安全操作規程的執行

    1)作業人員,必須熟悉工作崗位的安全保護規定,外業施工中,穿戴安全警示服和號帽,作業地點設置醒目警示牌,遵守交通規則。

    2)進入深井、人防工程應先進行通風和含氧量、有害及可燃氣體的濃度測定試驗并做好防護措施。

    3)作業人員配絕緣、防砸、防穿刺鞋、手套及其他防護工具。

    4)夜間作業時,應配備照明設備,打開窨井時,在井口應有安全照明設施,并設警示燈和警示樁等標志。

    5)工作中按操作規定施工,注意對管線的保護。

    6)為保證安全、文明施工,當遇到特別的作業條件時(如天氣惡劣、交通堵塞)外業應調整施工安排,防止發生事故。

    7)發生人身傷害事故時,要立即將受傷人員送到附近醫院急救,保護好現場,及時向上級部門報告。

    五、高度重視安全培訓教育安全培訓教育

    項目人員(含臨時用工)安全培訓教育率必須達到100%,教育內容包括法律法規、公司安全制度、崗位安全職責、管線探測工程施工特點及可能存在的危險源辨識和事故預防措施、同行業發生安全事故的案例分析。教育重點應該放在安全操作規程的學習掌握上,尤其是對臨時用工要突出做好安全技術交底。

    六、強化員工安全意識,嚴格監督勞動防護用品的配備與使用

    做好安全防護用品和勞動保護用品的準備,是項目開工前安全準備工作的一項重要內容。配備合格并正確使用安全防護用品和勞動保護用品是防止事故發生的最后一道防線,項目必須予以高度重視,切不能圖省錢,不配或不用防護用品和勞動保護用品,因小失大,造成事故的發生。

    參考文獻:

    1.廣州市現狀污水管網查漏補缺合同

    2.廣州市現狀排水管網查漏補缺項目實施方案

    3.廣州市污水現狀摸查與連接項目安全指引

篇（8）

水是生命之源，是生活中不可或缺的東西，飲用水水質的好壞直接關系到人的身體健康，我省農村居民大多數直接飲用水源水，集中式供水率低，且對飲用水質量沒有必要的檢測手段，水質無法得到基本的保證。隨著農村經濟的不斷發展和生活水平的提高，居民對身體健康的關注越來越多，對生活飲用水水質的衛生質量意識也在不斷增強。為了改善本省農村居民直接飲用源水的現狀，國家已基本完成了我省農村飲水工程的安全建設，為了了解本省農村飲水工程水質微生物的污染狀況，對我省農村飲水工程水質進行微生物指標中細菌總數，總大腸菌群和耐熱大腸菌群污染調查，為相關部門提供依據。

1、材料與方法

1.1內容 調查2010年海南省農村飲水工程水質微生物指標中細菌總數，總大腸菌群和耐熱大腸菌群的污染狀況。

1.2水樣來源、試劑與儀器 在海南省范圍內，對已進行供水的飲水工程進行采樣，2009年至2010年共采水樣259個。營養瓊脂、乳糖蛋白胨培養液、伊紅美藍培養基、EC培養基、革蘭氏染色液由廣東環凱微生物科技有限公司提供。LRH-250生化培養箱、GHP―9050隔水式恒溫培養箱、HH?B11（420）電熱恒溫培養箱、高壓蒸汽滅菌鍋等，在檢定周期內使用。

1.3檢驗方法

1.3.1菌落總數：按GB/T5750.12-2006中1.1.5.1條，以無菌操作方法用滅菌吸管吸取1ml充分混勻的水樣注滅菌平皿中，做一平行接種，同時另用一個平皿作為空白對照，分別傾注15ml已融化并冷卻到45℃左右的營養瓊脂培養基，于36 ℃±1 ℃培養48h，進行菌落計數，按GB/T5750.12-2006表1規定的限值，超出標準為陽性結果。

1.3.2總大腸菌群：按GB/T5750.12-2006中2.1.5條，取10 mL水樣5份分別接種到5份10 mL雙料乳糖蛋白胨培養液中，將接種管置于36 ℃±1 ℃培養24h±2h觀察結果，如所有乳糖蛋白胨培養管都不產氣產酸則可報告為總大腸菌群陰性，如有產酸產氣者，則繼續往下鑒定。

從產酸產氣的發酵管中取一環劃線接種于伊紅美藍瓊脂平板上，于36℃±1℃培養18h～24h，觀察菌落形態，挑取特征菌落進行革蘭氏染色、鏡檢。并將染色鏡檢為革蘭氏陰性無芽孢的菌落同時接種乳糖蛋白胨培養液，于36 ℃±1 ℃培養24h±2h，有產酸產氣者就證實有總大腸菌群存在。根據其陽性管數，查表2（MPN檢索表），報告每100ml水樣中總大腸菌群最可能的MPN值。

1.3.3耐熱大腸菌群：按GB/T5750.12-2006中3.1.5條，自總大腸菌群乳糖發酵試驗中的陽性管中取1滴轉種于EC培養基中， 置44.5 ℃隔水式恒溫培養箱內（水浴箱的水面應高于試管中培養基液面），陪養24 h±2h，如所有管均不產氣則報告耐熱大腸菌群陰性；如有產氣者，劃線接種伊紅美蘭平板，于44.5 ℃培養18h～24 h，查看菌落特征，有典型菌落者，即耐熱大腸菌群陽性，根據陽性管數查表2（MPN檢索表），報告每100 mL水樣中耐熱大腸菌群最可能數MPN值。

2、結果

本次調查是對已進行供水的飲水工程進行采樣檢測，共259份水樣，結果見表

水樣數（份） 細菌總數

合格數 合格率 總大腸菌群

合格數 合格率 耐熱大腸菌群

合格數 合格率

259 231 89.2% 130 50.2% 147 56.8%

3、討論

從本次調查的結果來看，我省農村飲水工程水質微生物污染狀況比較嚴重，259份水樣的檢測中，細菌總數、總大腸菌群和耐熱大腸菌群單項合格率分別為89.2%、50.2%和56.8%。

菌落總數是指在被檢樣品的單位質量（g）、容積（ml）或表面積（cm2）內，在一定條件下培養后所生成的好氧細菌菌落的總數。而飲用水中菌落總數的測定和計算是指在營養瓊脂培養基上，1ml水樣經36 ℃±1 ℃培養48h后所生出來的總菌數（包括腐生和致病細菌），可反映出飲用水被微生物污染的情況。菌落總數越多，說明飲用水被微生物污染的程度越嚴重，衛生狀況差，檢出病原菌的幾率大，因而對人體健康的威脅就大，因此菌數的高低是評定飲用水衛生質量的重要指標；大腸菌群系指一群好氧及兼性厭氧，在36 ℃±1 ℃經24h±2h能發酵乳糖產酸、產氣的革蘭氏陰性無牙孢的小桿菌。它的檢出標志著飲用水受糞便的近期和遠期污染，是衛生質量評價的指標菌；耐熱大腸菌群指的是具有某一些特性的一群細菌，與總大腸菌群相比，在人和動物糞便中所占的比例較大，而且由于在自然界容易死亡等原因，耐熱大腸菌群的存在可認為飲用水直接或間接的受到了比較近期的糞便污染。因而耐熱大腸菌群的檢出，與大腸菌群相比，說明飲用水更為不清潔，腸道致病菌和中毒菌的可能性更大。故其更能貼切地反映飲用水受人和動物糞便污染的程度。

眾所周知，水與人們的生活息息相關，飲用水水質的狀況直接關系到人們的身體健康。飲用水不應含有病原菌，污染病原菌的水除可引起中毒外，還引起傳染病的發生。有報道稱[1]2003年山南地區扎囊縣吉如鄉小學飲用水受到微生物污染造成細菌性痢疾暴發流行。[2]1990 ～ 1994 年江蘇省有75%傷寒暴發由水污染引起。鐘學峰[3] 報道的傷寒水型暴發流行， 以及良[4] 報道的水型腹瀉暴發流行就是因為飲用水水源分別受傷寒病人糞便和致病性大腸埃希菌污染所致。以上可知，飲用水受微生物污染后可能會造成嚴重后果，相關管理部門應引起足夠的重視。

本次調查還發現，259份水樣的檢測中，余氯合格水樣74份，合格率28.6%。通過詢問和了解知道，多數飲水工程未進行有效消毒及凈化處理措施。其原因主要有三種：第一、缺乏必要的衛生防護；第二、工程本身沒有設計消毒設施；第三、工程設計了消毒設施，但沒有進行安裝；第四、工程設計并安裝了消毒設施或消毒要求，但沒有按要求使用；第五、農村的地理環境和生活環境使水體容易遭受人和動物糞便的污染，也同時給飲用水的消毒處理增加難度。再有供水工程缺乏專業知識和專業技能的管理人員、消毒物品難購買和工程建好后，未能及時進行相應的維護和管理也是造成微生物指標合格率低的重要原因。為確保本省農村飲水工程水質安全各級管理部門應嚴格對水源水的選址和管理，建立消毒物品購買的有效渠道。加強監督監測，做好水質監測和供水的衛生安全，加強水源水和管網末梢水的檢查、日常維護和清洗消毒工作，確保農村居民飲水安全，保障農村居民的身體健康。

參考文獻：

[1]趙瑜.農村生活飲用水微生物污染狀況調查分析《科技》2009年10期

篇（9）

本文就其目前發展情況進行分析討論。

生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始于20世紀50年代，特別是隨著宇航技術的進步、人類實現了登月計劃以來，生物醫學工程有了快速的發展。在我國，生物醫學工程做為一個專門學科起步于20世紀70年代，中國醫學科學院、中國協和醫科大學原院校長、我國著名的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物 醫學工程專業的創建、1980年中國生物醫學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫學工程的發展。目前，我國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構，從事著生物醫學的科研 教學工作，在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。

一、顯微鏡的發明

“解剖”一詞由希臘語“anatomia”轉譯而來，其意思是用刀剖割，肉眼觀察研究人體結構。17世紀lee wenhock發明了光學顯微鏡，推動了解剖學向微觀層次發展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進一步觀察研究其細胞 形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現，醫學領域相繼誕生了細胞學、組織學、細胞病理 學，從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結構、核結構、dna等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電子顯微鏡的發明都是醫學工程研究的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用。

二、影像學診斷飛躍進步

影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域之一。

50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由于x線ct技術的出現和應用，使影像學診斷水平發生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography ct),即是利用計算機技術處理人體組織器官的切面顯像。x線ct片提供給醫生的信息量，遠遠大于普通x線照片觀察所得的信息。目前，螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已經問世，能快速掃描和重建圖像，在臨床應用中取代了多數傳統的ct，提高了診斷準確率。

醫學工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(mri)，它不僅 可分辨病理解剖結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾病在早期價段的改變，有利于臨床早期診斷。可以認為mri工程的進步，促進了醫學診斷學向功能與形態相結合的方向發展，向超快速成像、準實時動態mri、mra、fmri、mrs發展。根據核醫學示蹤，利用正電子發射核素(18f，11c，13n)的原理，創造 的正電子發射體層攝影(pet)，是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體把pet列為十大醫學生物技術的榜首。pet問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫瘤學、心臟病學、神經病學、器官移植，新藥開發等研究領域的重要價值。影像學診斷水平的不斷提高，與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。

三、介入醫學問世

介入醫學是一種微創傷的診療技術。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技術治療疾病的創始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行擴張治療取得成功。1967年margulis首先使用過介入放射學，這是醫學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年 gruenzing成功地進行了首例冠狀動脈球囊擴張術獲得成功以后，介入性診療技術由于其創傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發展，高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造 影(dsa)、射頻消融技術以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相繼問世，使介入性診療技術發生了飛速進步，臨床應用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視為與藥物診療、手術診療并列的臨床三大診療技術之一，也有人把介入診療技術稱之為20世紀發展起來的臨床醫學新領域--介入醫學。

四、人工器官的應用

當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時，現代臨床醫療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們稱這種裝置為人工器官(artificial organ)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟瓣膜病的治療，除了應用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難修復改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技術，在心臟停跳狀態下切開心臟，進行更換人工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科之所以能達到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材料、新技術的結果。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病晚期患者的生命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千萬萬的患者恢復了健康。可以說，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程醫療技術等先進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上可見，20世紀生物醫學工程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推動著醫學科學的進步。

五、生物醫學工程展望

縱觀醫學新技術誕生和發展的 歷史，從倫琴發現x線到今天x射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天b超診斷的廣泛應用，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天mri的問世，從赫斯費爾德發明ct到今天ct成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的醫學新技術。

（一）各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信息網絡化，診療用機器人將被廣泛應用。

（二）介入性微創，無創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技術，納米技術和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。

（三）醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著pet的問世和應用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診查系統將在21世紀問世。

（四）生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將有新突破，人工器官將在臨床醫療中廣泛應用。

篇（10）

    二、現代生物技術與環境保護

    現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。首先,生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。其次,利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底的手段。再次,生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。所以,當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理以及有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

    三、現代生物技術在環境保護中的應用

    (一)污水的生物凈化

    污水中的有毒物質其成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

    (二)污染土壤的生物修復

    重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕,防止水土流失。

    (三)白色污染的消除