生物質(zhì)的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

目前已確定的微生物種數(shù)還只有10萬種左右，但近些年來由于分離培養(yǎng)方法的改進，微生物新種的發(fā)現(xiàn)正在以很快的速度增長。也許在將來的某一天，微生物的總數(shù)可能會超過目前動、植物種數(shù)之和。

凡自然界存在的有機物，都能被微生物利用、分解。有些微生物還能利用有毒物質(zhì)如酚、氰化合物作為營養(yǎng)，同時將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化、分解為簡單化合物如水、二氧化碳等。在治理環(huán)境污染中，致力于生物環(huán)保技術(shù)的專家們采用科學的分離、培養(yǎng)方法，尋找和培養(yǎng)出了用于處理各種污染物質(zhì)的微生物菌種。

生物降解的巨大潛力

迄今為止已知的環(huán)境污染物達10萬之多，其中大量的是有機物。所有的有機污染物，可根據(jù)微生物對它們的降解性，分成可生物降解，難生物降解和不可生物降解三大類。

作為一個整體，微生物分解有機物的能力是驚人的?？梢哉f，凡自然界存在的有機物，幾乎都能被微生物所分解。

半個世紀以來，人工合成的有機物大量問世，有些具有很好的化學穩(wěn)定性。因此，微生物一接觸這些陌生的物質(zhì)，開始時難以降解也是不足為怪的。但由于微生物具有極多樣的代謝性和很強的變異性。變異后的微生物一部分消亡，一部分將適應(yīng)新的環(huán)境，使那些難降解的有機物得到降解。因此，通過馴化，特選可以找到能降解這些人工合成有機物的微生物，利用它們來凈化我們的環(huán)境。

共代謝作用與生物降解性

共代謝（co-metbolism）又稱協(xié)同代謝。一些難降解的有機物，通過微生物的作用能被改變化學結(jié)構(gòu)，但并不能被用作碳源和能源，它們必須從其他有機物獲取大部分或全部的碳源和能源，這樣的代謝過程謂之共代謝。也就是說，有些不能作為惟一碳源與能源被微生物降解的有機物，當提供其他有機物作為碳源或能源時，這一有機物就有可能因共代謝作用而被降解。微生物的共代謝作用可能存在以下幾種情況：

① 靠降解其他有機物提供能源或碳源；

② 與其他微生物協(xié)同作用；

③ 由其他物質(zhì)的誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)的酶系。

共代謝作用的存在，大大增加了一些難降解物質(zhì)在環(huán)境中被生物降解的可能性。

污染物的微生物降解與轉(zhuǎn)化

從圖中可以看到，有機物被微生物攝取之后，通過代謝活動，有機物一方面被分解、穩(wěn)定，并提供微生物生命活動中所需的能量；另一方面被轉(zhuǎn)化，合成新的原生質(zhì)（或稱細胞質(zhì)）的組成部分，使微生物自身生長繁殖。

微生物處理污染具有以下幾個主要特性：

（1） 具有很強的吸附能力。微生物進入被污染的環(huán)境后，由于微生物形體微小，表面積大，從而可以大量吸附有機物。

（2） 具有很強的分解、氧化有機物的能力。被微生物吸附的大分子有機物質(zhì)，在微生物細胞分泌的胞外酶的作用下，變成小分子的可溶性的有機物質(zhì)，然后透過細胞膜進入微生物細胞，這些被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，再由胞內(nèi)酶的作用，經(jīng)過一系列生化途徑，氧化為無機物并放出能量，這就是微生物的異化作用。與此同時，微生物利用氧化過程中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物和呼吸作用釋放的能量來合成細胞物質(zhì)，這就是微生物的同化作用。在此過程中，微生物不斷生長繁殖，有機物也就不斷地被氧化分解。

（3） 適用范圍廣，由于微生物具有代謝類型多樣和生長繁殖快、易變異等特性，使許多種被污染的環(huán)境能用生物方法來凈化，并且進一步開發(fā)利用的潛力相當大。

生物室內(nèi)污染治理技術(shù)是由國外科學家研制出的一項生物環(huán)保尖端技術(shù)，是第三代生物環(huán)保技術(shù)。之所以稱它為第三代生物環(huán)保技術(shù)，是源于其配方獨特，它不僅含有全譜微生物，而且針對不同的用途，在優(yōu)選、馴化的基礎(chǔ)上將各具功能的菌提取出來，并有針對性地添加了酶制劑以及營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)，是一種生物工程的復(fù)合產(chǎn)品。它由于酶的加入，極大地提高了產(chǎn)品的性能。酶所起的兩個關(guān)鍵作用就是：1、酶本身對有機物就有極大的降解能力。2、酶還是一種能力巨大的生物化學催化劑。

當產(chǎn)品按一定比例遇水稀釋后，生物活性被激活。產(chǎn)品經(jīng)噴霧器噴灑成的霧狀液滴，均勻地分布在污染物的表面，一方面由于特選生物菌和酶的結(jié)合，有益菌群數(shù)量呈指數(shù)級增長，龐大的優(yōu)勢生物菌及酶會極快地降解和分解掉有機物。另一方面，營養(yǎng)物質(zhì)和礦物鹽的加入，還能幫助維持處理系統(tǒng)中的微生物營養(yǎng)平衡，使微生物一進入治理系統(tǒng)，就能有一個良好的生存環(huán)境，使其在治理系統(tǒng)中始終保持旺盛的活力。

因此，使用生物家裝污染清理劑，可以使環(huán)境中污染物的降解速度成百倍地提高。同時，生物菌也會隨著食物（即有機物）的降低而逐漸減少，直到消失，不會造成任何的二次污染。

使用生物家裝污染清理劑，既可以有效降解對人體有害的有機物（甲醛、苯等），又可以起到抑菌的作用，也不會造成二次污染。所以，該類產(chǎn)品可以有效祛除新居因裝飾產(chǎn)生的苯、甲醛、氨等有害氣體和臭味，并能散發(fā)芬芳氣味，很好地解決了室內(nèi)空氣污染問題，同時也可用于清潔醫(yī)院、賓館、飯店、學校等公共場所。

由于生物產(chǎn)品具有純綠色環(huán)保、適應(yīng)范圍廣泛、治理成本低、使用簡便且無二次污染等特點。目前，已應(yīng)用到世界各地及各行各業(yè)。在中國，也將為治理環(huán)境污染貢獻一份力量。

目前生物家裝污染治理產(chǎn)品的優(yōu)勢：

1、無任何毒副作用，絕無二次污染；

2、操作方便，無需專業(yè)工具，最終用戶只需一只噴壺即可操作；

3、單獨使用即可，無需輔助治理措施，與光線無關(guān)；

4、對成品家具、墻壁、布藝制品、塑料制品等均無任何損壞；

5、對人體無害，可在已入住的居室內(nèi)使用；

6、廣譜性好，可以同時去除甲醛、甲苯、二甲苯、苯、氨以及TVOC，并能抑菌除霉，去除異味；

第2篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】水生植物；污水處理；水質(zhì)改善；應(yīng)用；分析

日益嚴峻的水污染使得水體的使用功效大大降低，不僅影響水體污染當?shù)鼐用竦陌踩嬎约吧眢w健康，還使得水資源的緊缺形勢進一步惡化，影響了我國當前正在實行的可持續(xù)利用資源戰(zhàn)略。當然我國也尋求了一些較為有效的處理污染水資源的技術(shù)，如較為傳統(tǒng)的生化二級處理，達到了理想的處理水污染效果，但由于使用成本過高，使得可供利用性大大降低?；诖?，提出使用生物學處理法進行處理污水，取得了不錯的效果。

一、以藻類為代表的低等植物在污水處理以及水質(zhì)的改善中的運用

利用藻類處理水污染和改善水質(zhì)有著較為顯著的功效。使用藻類對被污染的水源進行處理后產(chǎn)生的一些死藻類沉積物在進行干燥后還能夠用來制作魚飼料，是魚飼料的良好的添加劑，還可以作為肥料加以利用。與此同時，藻類在進行污水處理中會產(chǎn)生大量的氧氣，這些氧氣能夠極大地減輕水體缺氧現(xiàn)象，并減少由于水體缺氧而出現(xiàn)的惡臭氣味，進而起到改善水質(zhì)的作用。由此可知藻類在污水處理中具有使用成本降低、凈化效率較高的優(yōu)點，被廣泛運用于處理水污染現(xiàn)象和改善水質(zhì)中，取得了不錯的效果。

1、常見的運用類型

（1）固定化藻。固定化藻就是利用人工調(diào)控方式為藻類提供最佳的生長環(huán)境條件。固定化藻通過化學或者物理方式利用載體固定藻類細胞，進而形成較為固定的藻類高效生物反應(yīng)器系統(tǒng)，使得藻類生長更加迅速，具有高濃度的藻細胞，更加容易收獲，并克服了傳統(tǒng)的藻類處理系統(tǒng)處理效率不高、占地面積較大以及停留時間過于長的缺陷。我國近年來研究固定化藻取得了較為顯著的成績。固定化藻的固定分為包埋法和吸附法，通常使用聚乙烯、多孔硅膠、聚丙烯酰胺、瓊脂、角叉菜聚糖以及褐藻酸鈣等載體。

（2）活性藻?；钚栽迨峭ㄟ^人工手段盡量縮短處理時間，培育濃度較高的藻類。由于活性藻良好的沉降性，容易收獲，且出水澄清，在處理水污染現(xiàn)象和改善水質(zhì)中得到了較為廣泛的運用。

（3）藻類塘。利用藻菌共生系統(tǒng)研究氧化塘，利用藻類分解營養(yǎng)物實現(xiàn)處理污水的目的。藻類單元在中等城鎮(zhèn)的污水綜合處理中起到了相當重要的作用，綜合生物塘技術(shù)的運用使得綜合處理污水成為了可能。

2、低等藻類的運用范圍以及去除的污染物的種類

（1）運用范圍。運用藻類不僅可以進行處理生活類污水，還可以進行處理其它類型的污水，運用范圍較為廣泛。舉例子來說明，在德蘭士瓦以及納米比亞等多地的多家制革廠都在采用螺旋藻處理大部分的生產(chǎn)廢水；在南非的開普敦旁邊的一個處理污水場利用一個充滿螺旋藻、面積約為一千平方米的水池在處理著約為一千人產(chǎn)生的生活廢水。

（2）去除的污染物的種類。藻類能夠去除污水中含有的營養(yǎng)物如氮、磷等，同時還能夠富集并去除其它的重金屬以及有機物。藻類能夠去除營養(yǎng)物，Wong和Tam將柵藻和小球藻分別于一級處理出水與二級處理出水中培育，結(jié)果顯示，柵藻和小球藻的長勢在一級處理出水中較好，在培育約七天之后對氮、磷等營養(yǎng)物的去除率達到了70%左右。Covindam在使用藻類進行混合污水的處理時發(fā)現(xiàn)，藻類不僅去除了大量的氮、磷營養(yǎng)物，同時還去除了約為90%左右的化學需氧量（COD）以及生物需氧量（BOD）；藻類能夠去除有機物。Hosetti認為原生動物以及單種細菌對BOD的去除效果不及單種藻類的去除效果高，當中一些比較普通的小球藻能夠達到83%左右的BOD去除率。從Maguuire研究有機物的凈化實驗中可以明白，纖維藻能夠于25ug/mL的三丁錫中生長，同時能夠?qū)θ″a進行降解作用，能夠降解為無機錫、單丁錫以及二丁錫。林毅雄利用普通小球藻、策哈衣藻以及斜生柵藻對丙體-666有機農(nóng)藥的去除進行了實驗，實驗結(jié)果顯示，當污水中含有濃度為1mg/L的丙體-666時，藻類的處理時間為0.5小時至96小時，處理后丙體-666的殘留量大概為0.49至0.32ug/mL，而藻類體內(nèi)的富集量大約為34.64至33.72ug/mL。劉厚田等人的實驗也都表明，藻類在藻菌共生系統(tǒng)中能夠單獨對偶氮染料進行降解。從鄧星明等采用藻菌類生物膜對煉油廢水進行凈化實驗表明，坑行席藻對正十四烷有著較為明顯的去除效果；藻類能夠去除重金屬。王煥校和楊紅玉認為，綠藻能夠在濃度不高于0.5mg/L的鎘溶液中有效吸收鎘，這個時候的富集系數(shù)達到最大。Soeder認為空星藻在溫度為30攝氏度左右時，僅僅需要1.5小時就可以從溶液中吸取約為90%的鉛，但吸收的鎘量較少，效率較低，在24小時于40mg/L的鎘溶液中才能吸收僅僅約為60%的鎘。在溫度為23攝氏度時，經(jīng)過20個小時后能夠從含鉛為1mg/L的溶液中吸取100%的鉛。

二、以水生維管束植物為主的高等植物在污水處理以及水質(zhì)的改善中的運用

1、常見的應(yīng)用方式

（1）濕地系統(tǒng)。大型水生植物在濕地系統(tǒng)中起著相當重要的作用，降低污染負荷，吸取部分營養(yǎng)物質(zhì)；改善生物地化循環(huán)系統(tǒng)；形成一定的隔離層，防止冬季雪霜直接凍結(jié)濕地的地面；使得濕地床表面更加牢固等。

（2）綜合生物塘系統(tǒng)。將多種水生植物進行有機組合，在污水穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上形成綜合生物塘。大型水生植物在這個系統(tǒng)里面仍舊占據(jù)著相當重要的地位。

2、運用范圍

這些高等植物不僅可以處理生活廢水，還可以處理工業(yè)、生產(chǎn)廢水。吳振斌使用香蒲床和蘆葦在草毒素水體的處理中取得了良好的效果；胡煥斌選用蘆葦床對鐵礦炸藥污水進行了處理，取得了不錯的效果；曾健等使用浮萍、水葫蘆以及水浮蓮對高能液體廢水進行了凈化處理，取得了很好的凈化效果。

3、在改善水質(zhì)中的應(yīng)用

高等植物的生長需要氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，這些藻類對污水中的營養(yǎng)物質(zhì)的去除與藻類細胞內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)的濃度、營養(yǎng)物的利用度、污水中氮磷的比例以及營養(yǎng)物的濃度有著直接性的影響作用。藻類長勢較好，對營養(yǎng)物質(zhì)的去除效果也就較好。高等植物同樣也能夠去除污水中的有機物以及重金屬。有機物能夠為藻類提供生長所需要的重要的碳源，藻類通過富集和降解進行去除有機物。去除重金屬則分為吸附與轉(zhuǎn)移兩個階段。

結(jié)語：

利用水生植物進行污水處理以及水質(zhì)改善不僅符合我國的基本國情，同時還具有綠色、環(huán)保、投資較少、成效較高的優(yōu)勢。水生植物在處理污水中的一些營養(yǎng)物質(zhì)以及其它污染物質(zhì)時操作方法較為簡便，對環(huán)境等的破壞較少，具有較高的美化環(huán)境的價值，能夠回收再利用植物資源，有較高的環(huán)境效益、生態(tài)效益以及經(jīng)濟效益，在社會中正在被越來越多的人認可和接受，使用范圍越來越廣泛，使用可靠性較高。

參考文獻：

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[2]侯亞明.水生植物在污水凈化中的應(yīng)用研究進展[J].現(xiàn)代園林，2009（01）

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第3篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：污水處理；介質(zhì)截流法；優(yōu)勢；應(yīng)用

Abstract: the water pollution in our country is faced with one of the main environmental problems, control the water pollution can promote the urban sewage treatment infrastructure construction and the development of relevant industries. Along with our country economy development, per capita GDP continuously improve and equalization, sewage problem also appeared gradually, nowadays is affecting people's life, sewage treatment also needs to be further improved; The government has made great efforts to support the sewage treatment industry, launched a series of policies and regulations of sewage treatment, to guide the sewage treatment industry development; Our country in biological wastewater treatment field, a lot of sewage treatment methods, including media intercepting method is emerging of wastewater treatment field of one of immobilized microorganism method, this paper discusses the advantages of river closure medium method, and its biological wastewater treatment in the field of application.

Keywords: sewage treatment; Media intercepting method; Advantages; application

中圖分類號：[TU992.3] 文獻標識碼：A 文章編號

介質(zhì)截流法，是指具有特定功能的載體，通過特殊的孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將微生物細胞，或者酶、微生物或動植物的細胞限制在一定的空間范圍里，從而使廢水同時進行生化反應(yīng)和分離。它是固定化微生物技術(shù)中的一種新興方法，現(xiàn)今正在被普及應(yīng)用。

一 生物污水處理領(lǐng)域中介質(zhì)截流法的優(yōu)勢

首先，具有高度的微生物活性。傳統(tǒng)的污水處理方法消耗了大量的有機碳源，產(chǎn)生了許多剩余污泥的產(chǎn)品，同時釋放出CO2到大氣中，對環(huán)境造成很大的影響。介質(zhì)截流法與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，它有利于提高生物反應(yīng)中的微生物深度和純度，對菌種進行高效、穩(wěn)定、強化的控制。同時，這種技術(shù)的污泥的產(chǎn)量少，對反應(yīng)器內(nèi)的固體和液體的分離有著明顯的分隔作用，有利于降解高濃度的有機物質(zhì)，有效的對氮、磷進行處理，避免在污水處理時，對水體和外部環(huán)境進行二次污染。污水處理中的微生物活性，比傳統(tǒng)的活性更為先進，有效率，從而也使得對環(huán)境的污染較少，是一種生態(tài)、節(jié)能的污水處理技術(shù)。

其次，易于固液分離。傳統(tǒng)的污水處理方法在對固液分離的技術(shù)處理具有相當大的難度，而介質(zhì)截流法利用留有孔眼的裝置或由某種介質(zhì)組成的濾層截留廢水中的懸浮固體，使用的設(shè)備有：格柵，用以截阻大塊固體污染物；篩網(wǎng)，用以截阻、去除廢水中的纖維、紙漿等較細小的懸浮物；布濾設(shè)備，用以截阻、去除廢水中的細小懸浮物；在對污水的處理時，會產(chǎn)生一個隔水層，分隔污水中的固體和液體，使得處理人員在進行技術(shù)處理時，能夠很好的把固體和液體分離開來，從而達到污水處理和運作的簡易、方便和快捷化[1]。

第三，可工業(yè)化操作。英國作為老牌資本主義國家，經(jīng)歷工業(yè)革命后出現(xiàn)了嚴重的“城市病”：水資源短缺、水污染導(dǎo)致水體、地質(zhì)惡化等一系列的環(huán)境問題，政府頒布一系列政策治理環(huán)境，非常注重對水資源進行管理，并提高用水效率和減少水體污染，英國政府相繼頒布了一些新規(guī)定，使用水許可證制度更為嚴格，并大力強調(diào)水資源的可持續(xù)發(fā)展。例如，按照舊規(guī)定，大多數(shù)取水許可證除非被吊銷，否則將一直有效；而按照新規(guī)定，今后將逐漸對許可證設(shè)置有效期，定期重新審核發(fā)放，以便更有效地進行管理，靈活應(yīng)對氣候或水資源需求的變化，限制一些地區(qū)的水資源使用，以保護生物棲息地。由于環(huán)境署和工業(yè)企業(yè)努力控制污染，英國河流的清潔度正處在近年來的最好水平，終于使得環(huán)境污染得到很好的控制。美國未經(jīng)歷先污染后治理的切膚之痛，它的污水處理從成長期到成熟期經(jīng)歷了20多年；而我國在改革開放政策影響下，經(jīng)歷了英國的發(fā)展態(tài)勢，現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展過程中，一些“高能耗、高污染”的企業(yè)在我國投資建廠，大大增加了我國的污水排放量，特別是一些落后的污染企業(yè)，例如，釩廠，紗布廠，紙廠等高污染的工廠。我國逐漸進入工業(yè)化后期，雖然工業(yè)的發(fā)展非常迅速，但同時也造成河海污染嚴峻，地表下沉、污水處理率低等問題，后來痛定思痛開始提倡對污水進行治理。我國在污水處理的方針政策上，應(yīng)該效仿發(fā)達國家污水治理之路，提高在當前環(huán)境形勢下的污水治理率。另外，工業(yè)污水處理費相當?shù)陌嘿F，我國工業(yè)處理費僅僅只有工業(yè)供水價格的0.45倍，如果擬照國外情況類推，工業(yè)污水處理費應(yīng)該與工業(yè)供水價格是提升1:1比例，那么平均至少還有1.53元/噸的上調(diào)空間。在污水治理中，加強固定化操作的研究，就是如何能得到固定化細胞的最佳活性，在固定性操作過程中有諸多因素，繁瑣的操作程序則不適應(yīng)于對工業(yè)污水的處理。通過我國科技人員的研發(fā)的介質(zhì)截流法，正好順應(yīng)我國的污水處理的強烈要求，其高穩(wěn)定的處理技術(shù)和廉價的處理成本，在對污水的處理技術(shù)上有著方便、快捷的優(yōu)勢。且介質(zhì)截流法在應(yīng)用上符合我國“科學發(fā)展觀”和“可持續(xù)發(fā)展觀”的方針要求，對污水的處理，起到科學、節(jié)能的作用，而且它的污水處理的循環(huán)利用率很高，對處理時費用的節(jié)省也起到一定的作用。

第四，適于難降解有毒物質(zhì)的處理。傳統(tǒng)的污水處理，只能對污水中的簡單化學物質(zhì)進行分解，使水質(zhì)在一定程度上得到凈化。相對傳統(tǒng)的污水處理方法，介質(zhì)截流法對廢水中的污染物的處理具有簡易化的優(yōu)點，最重要的是它在污水處理的過程中不涉及到污水物質(zhì)的化學反應(yīng)，對單一菌種的排解具有很強的生化能力。介質(zhì)截流法是在固定化酶技術(shù)發(fā)展起來的，在對有毒物質(zhì)的處理上，有著更高的技術(shù)和處理方法，是在傳統(tǒng)的污水處理方法基礎(chǔ)上作出一定的補充和改進。例如，南京晚報曾有一“高坪區(qū)污水處理廠排污口提前截流”的報訊，地下管網(wǎng)遭洪災(zāi)破壞，高坪區(qū)部分生活污水直排嘉陵江，環(huán)保部門承諾在當月下旬截流。環(huán)保部門根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，對污水處理廠提高技術(shù)和經(jīng)濟的支持。記者了解到，高坪區(qū)污水處理廠已恢復(fù)污水處理能力，排污口提前實現(xiàn)截流。當記者再次來到高坪區(qū)清溪河河口，沿著嘉陵江一路走到柳樹林邊，發(fā)現(xiàn)原先大吐污水的排污口已沒有污水流出，先前被沖擊成小水潭的地方露出了淤泥?！芭盼劭谝呀?jīng)截流好幾天了?！币幻诟浇⒉降氖忻窀嬖V記者，以前，他站在江邊的防洪大堤上就能看到泛著白色泡沫的污水直排到嘉陵江中，那種惡臭很遠都能聞到。而經(jīng)過介質(zhì)截流后，這幾天都沒有聞到臭氣了，想必截流應(yīng)該很成功。希望以后污水都不再直排“母親河”。通過這個例子表明，介質(zhì)截流法是有利于降解水中的有毒物質(zhì)，從而為河流附近居民的生活提供了便利，解決了生活用水和水污染的問題。同時也為居民的身體健康提供了一定的保障[2]。

二介質(zhì)截流法在生物污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的生物懸浮處理工藝對污水的處理，會出現(xiàn)反應(yīng)器中的有機物質(zhì)濃度偏低的問題，且很難使泥水分離，對沖擊負荷的抵抗力較低，導(dǎo)致污泥的上浮的流失和膨脹，很難滿足日趨嚴格的污水處理要求。而介質(zhì)截流法，則對傳統(tǒng)的處理工藝進行改進和提升，有利的降解高難度的的有機物質(zhì)。近年來，固定微生物污水處理技術(shù)在生物領(lǐng)域中都有很大的突破。介質(zhì)截流法就是其中的一種方法，對一般高濃度有機廢水、印染廢水、含氮廢水、難降解有機廢水、其他廢水的處理有有著一定的應(yīng)用。

首先，介質(zhì)截流法在生物處理中恢復(fù)地質(zhì)環(huán)境。工業(yè)的發(fā)展如此的迅速，與此同時，水的污染也正在逐漸的擴大，從而導(dǎo)致水地質(zhì)環(huán)境的的損害，而介質(zhì)截流法在生物處理過程中慢慢的恢復(fù)地質(zhì)環(huán)境。例如，廣東凡扣鉛鋅礦區(qū)的地理環(huán)境的恢復(fù)就有很大的效果，在依托礦區(qū)的地質(zhì)、水文條件的基礎(chǔ)上，對礦區(qū)的地下水和排水，提出了科學合理的治理方案，采用介質(zhì)截流法對礦區(qū)進行外截內(nèi)排，使得礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境得到很大的改善，也促進礦區(qū)礦體的解放。這說明，介質(zhì)截流在工業(yè)污水的處理中，能夠使已經(jīng)被損害的地質(zhì)提高一定的恢復(fù)能力。

其次，陶瓷膜、中空纖維膜和聚氨酯泡沫是介質(zhì)截流法所使用的比較理想介質(zhì)載體。選擇一種合適的微生物載體，對污水處理具有很大的促進作用。隨著人們對材料和生物的不斷研究和發(fā)展，微生物載體的研發(fā)有著很大進步和提高，但不同的固定化微生物處理技術(shù)方法需要不同種類的載體，介質(zhì)截流法中被廣泛運用的載體就是中空纖維膜、陶瓷膜和聚氨酯泡沫。首先來說中空纖維膜，它具有生產(chǎn)成本低廉、比表面積大、傳質(zhì)性能高的特點。同時，它能有效的降解高濃度苯酚、提高適應(yīng)能力，所以在介質(zhì)截流法的研究中得到很大的應(yīng)用。而陶瓷膜，在對污水處理時出現(xiàn)的堵塞、高濃度有機廢水的問題上，有著很強的清洗、處理能力。而且其本身的有機物質(zhì)要高于中空纖維膜，所以它的研究對介質(zhì)截流法的應(yīng)用具有很大的意義。第三種比較理想的載體就是聚氨酯泡沫，因為其不僅具有以上兩種材料的優(yōu)點，而且對水的親近性很強，容易附識在微生物上。這三種載體在生物領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用是生物固定化技術(shù)發(fā)展的一種趨勢，當然這也需要研發(fā)人員的努力[3]。

第三，介質(zhì)截流法必須加強其它方面的研究。任何一種污水處理方法都有自身的優(yōu)缺點，不可能同時適應(yīng)于任何領(lǐng)域的污水處理，介質(zhì)截流法同樣也只是對固定的污水進行固定的處理，雖然這種方法已經(jīng)在生物污水處理領(lǐng)域被廣泛的運用，但是如果它的處理技術(shù)只停留在目前的水平，那么它將無法面對更高難度的的污水處理，所以我們應(yīng)該對介質(zhì)截流法進行其它層面的研究。例如，開展對介質(zhì)載體防污染、載體動力學研究和新型廉價介質(zhì)載體的研發(fā)。介質(zhì)截流法能否在污水處理領(lǐng)域被廣泛運用，與載體的研究是分不開的，開發(fā)出延長載體生命周期、高穩(wěn)定性的生物系統(tǒng)和價廉優(yōu)質(zhì)的載體材料，對介質(zhì)截流法的推廣，具有很大的影響和作用。

三 結(jié)語

目前，介質(zhì)截流法在污水處理領(lǐng)域得到很大程度的應(yīng)用，但是離環(huán)境的凈化還有一定的距離，這需要我們不斷的改善污水處理的方法，必須不斷升級和加強介質(zhì)截流法。同時，污水的處理也需要全國人民樹立健康的環(huán)保的意識，讓我們的家園變得更加的綠色，共同提高污水處理的運行水平，為城市環(huán)保事業(yè)作出貢獻。

參考文獻：

[1] 臧藝鵬，李悅，曲洋，孔范龍，郗敏.固定化微生物技術(shù)――載體截留法在污水生物處理中的研究[J]. 科技信息,2010,(7),:355-356.

第4篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖；微生物；應(yīng)用

微生物在自然界當中分布十分的廣泛，同時它也是個體最小的微生物群類，因為微生物自身的一些特點，它能夠很好的應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖工作中，不同的微生物有不同的特點，所以正確的使用微生物可以很好的提升養(yǎng)殖的質(zhì)量和效果。因此其也得到了十分廣泛的應(yīng)用，同時在這一過程中也得到了廣大養(yǎng)殖戶的青睞。

1 微生物飼喂水產(chǎn)動物

微生物的內(nèi)部本身就含多種多樣的營養(yǎng)物質(zhì)，人們在發(fā)展的過程中很早就已經(jīng)開始采用各種各樣的方式將微生物作為養(yǎng)殖對象的一個非常重要的營養(yǎng)供給物。隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代的微生物學和發(fā)酵工藝也使得微生物餌料可以實現(xiàn)批量生產(chǎn)。1967年研究人員用面包酵母喂養(yǎng)了輪蟲，獲得了很好的養(yǎng)殖效果，這樣一來也就使得輪蟲得到了大面積的飼養(yǎng)，自此之后其也成為了魚類育苗前期發(fā)育的一個非常好的飼料。最近幾年國內(nèi)很多人都開始養(yǎng)殖甲殼類和貝類等苗種生產(chǎn)方式，一般會在單細胞藻類供給中斷的時候以螺旋藻或者是淡黃作為替代物，這樣的方式雖然在某種程度上可以很好的滿足水產(chǎn)植物自身的需要，但是它卻會造成水資源的嚴重破壞。而后來出現(xiàn)的海洋酵母就很好的彌補了這種缺陷，所以也逐漸得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2 微生態(tài)制劑的應(yīng)用

在1970年之前人們在預(yù)防疾病的過程中一般都會選擇抗生素，而這種做法本身會產(chǎn)生非常不良的后果，在70年代的中后期，人們就開始將關(guān)注的焦點放在了控制有害的微生物，在最近幾年，人們又逐漸將重點放在了保護和利用那些有價值的微生物。微生物制劑的研究和應(yīng)用在這一過程中也受到了越來越多人的關(guān)注，此外人們對其也越來越重視。微生態(tài)制劑通常就是指利用動物體內(nèi)外比較有價值的微生物經(jīng)過一些必要的程序加工成的活菌制劑，當前，微生態(tài)制劑已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用在了畜牧業(yè)當中，這樣就可以有效的增強動物自身的抵抗力，同時其生長的水平也會有非常顯著的提升。

當前，微生物制劑的作用機理還不是十分的完善，當前可以將其主要概括為以下幾點：第一就是藥品抑制有害的微生物，同時和微生物爭奪養(yǎng)分和生長的空間。第二是借助于控制酶的活性對微生物代謝進行有效的調(diào)整和控制，從而也就降低了起自身的PH值。第三就是通過對免疫系統(tǒng)良性的刺激來改善吞噬細胞的活性，同時還要有效的提升其抗體的成分，這樣也就使得生物的免疫能力得到了十分顯著的改善。

3 微生物改良水質(zhì)

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的過程中，長時間的去養(yǎng)殖使得水池的底部會存積大量的餌料，這種狀況在老蝦池當中表現(xiàn)得尤其得明顯，這些物質(zhì)如果無法得到有效的控制就有可能會出現(xiàn)非常嚴重的后果甚至還會使得水質(zhì)下降，水產(chǎn)動物會因為水質(zhì)變差出現(xiàn)死亡的狀況，凈水微生物在這種情況下也逐漸應(yīng)用在了水產(chǎn)養(yǎng)殖當中，這些微生物可以很好的清除水中的有害物質(zhì)，凈水微生物在應(yīng)用的過程中可以在很多方面都發(fā)揮其自身的作用，一方面改善了水質(zhì)，另一方面也會對單細胞藻類的繁殖提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)。藻類生長的狀況也會得到很明顯的改善。這些藻類在生長的過程中可以很好的進行光合作用，提供大量的氧氣，這樣一來也就為水產(chǎn)生物的生長提供良好的條件。因為凈水微生物在這一過程中可以實現(xiàn)大量的繁殖，在養(yǎng)殖池內(nèi)會形成屬于自己的優(yōu)勢地位，這樣就可以減少有害物質(zhì)的生長。

日本學者用沸石和火成巖砂砑吸著一種乳桿菌，用以分解蝦池底部有機淤泥，結(jié)果使有機淤泥發(fā)生量減少1/2～1/3，硫化氫減少1/3，蝦的成活率提高10%～20%。除蝦池以外，微生物同樣用于海底有機物的分解。日本科學家發(fā)現(xiàn)枯草菌能分解蛋白質(zhì)和碳水化合物，并且抑制海底硫化物的產(chǎn)生。用該細菌處理海底有機物，兩個月可減少有機淤泥20cm。

4 微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中新的應(yīng)用

4.1 微生物防治有害藻類

養(yǎng)殖水域中的有害藻類以各種方式危害養(yǎng)殖對象；防治有害藻類的方法除了去除磷氮等營養(yǎng)物質(zhì)，施用殺藻劑和引進魚類、貝類或漂浮被子植物等方法外，用微生物除去有害藻的方法正在研究中。病毒、細菌和真菌均有溶藻的報道，其中以細菌溶藻的報道為多。概括起來，細菌對藻類生長的抑制和藻細胞的溶解有以下幾種方式：（1）藻類同粘細菌直接接觸并生長于其中，宿主細胞壁被溶解；（2）細菌釋放有毒物質(zhì)到環(huán)境中，非選擇性地殺傷藻類細胞；（3）藻同細菌競爭有限的營養(yǎng)物質(zhì)而失??；（4）噬菌體同時是噬藻體，從細菌轉(zhuǎn)移到藍藻細胞中使新的宿主溶解。應(yīng)當指出的是，細菌具有非選擇性溶藻的作用；病毒具有專一性溶藻的特點，在細菌的協(xié)助下，病毒可以加快溶解某種藻類的速度，這一情況為我們提供了一種治理水華，定向殺死有害藻類的新途徑。

4.2 用微生物誘導(dǎo)貝類附著變態(tài)

1973年，一些研究人員發(fā)現(xiàn)海洋無脊椎動物幼蟲的附著變態(tài)對微生物粘膜有很強的依賴性。研究人員自海灣扇貝幼蟲附著基表面分離到99株附著細菌，它們分別屬于9個屬。單一菌株菌膜實驗表明，不同菌株形成的菌膜對幼蟲附著的吸引力大小不一：有的細菌促進幼體附著，有的則起抑制作用。研究表明，某些細菌粘膜促進扇貝幼體變態(tài)附著，某些微生物的代謝產(chǎn)物α-氨基丁酸和黑色素也能促進扇貝幼體的變態(tài)附著。用這些細菌處理扇貝幼蟲附著基可以提高苗種的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前用海洋細菌誘導(dǎo)牡蠣幼蟲附著變態(tài)已應(yīng)用于生產(chǎn)。

4.3 工程菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的利用

工程菌是用基因工程技術(shù)改造過的微生物的總稱。80年代后期，一些國家陸續(xù)開始進行構(gòu)建魚類生長激素工程菌的研究工作。國家海洋局第三海洋研究所經(jīng)過幾年的努力在國際上率先克隆了三種海洋魚類的生長激素基因，并成功地構(gòu)建了鱸魚生長激素基因胞內(nèi)及胞外高效表達酵母工程菌。將該工程菌及其分泌的鱸魚生長激素作為飼料添加劑來喂養(yǎng)魚苗，結(jié)果比對照組增重35%以上。海洋生物中存在一些抗病毒的肽類和多糖，但往往因資源有限，提取過程復(fù)雜，難以應(yīng)用于生產(chǎn)。通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)抗病毒多肽或生產(chǎn)抗病毒多糖添加劑，可望成為解決魚蝦病毒性疾病問題的重要途徑之一。

結(jié)束語

在我國，科學技術(shù)在不斷的發(fā)展和壯大，同時在很多方面都有了非常好的發(fā)展，微生物技術(shù)在這一過程中也得到了十分迅速的發(fā)展，在這樣的情況下，其應(yīng)用的范圍也在不斷的拓展，最近幾年，在科研人員的共同努力下，微生物也逐漸應(yīng)用在了水產(chǎn)養(yǎng)殖上，其在應(yīng)用的過程中取得了非常好的效果。

參考文獻

第5篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵字】生物處理，廢水，生物技術(shù)

1.引言

1.1環(huán)境保護已成為當前國際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個極為重要的問題，也日益嚴重地影響著我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟發(fā)展中，由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護，目前環(huán)境狀況十分嚴峻。

1.2 當前我國社會經(jīng)濟仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢，環(huán)境保護的壓力將進一步加重，由人類活動所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染，改善環(huán)境質(zhì)量，以實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

1.3現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境，減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用，還可以為保護人類生存環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻。在環(huán)境治理中，生物技術(shù)因其投資少，處理效率高，運行成本低等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。

2. 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況

2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學以及某些工程原理，如酶工程，基因工程，微生物工程等，利用生命體（從微生物到高級動物）及其組成（含器官，組織，細胞，細胞器，基因）來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認為，生物技術(shù)包括基因工程，細胞工程，酶工程和發(fā)酵工程四個方面。

2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活，衛(wèi)生，健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生，食品工業(yè)，化學工業(yè)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展。可以在糧食危機，能源危機，環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用，并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國列為重點項目。

2.3環(huán)境生物技術(shù)是一門由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能，建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝，或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng)，稱之為環(huán)境生物技術(shù)。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的?？萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護的理想武器，這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點，受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應(yīng)物（底物），其中一些有機污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì)，生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術(shù)。用生物過程代替化學過程可以降低生產(chǎn)活動的污染水平，有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn)，真正實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外，還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外，生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養(yǎng)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(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度。環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理，如今已相當廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測，尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù)，可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù)，成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報和報警中的重要組成部分。

4.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

4.1以環(huán)境污染的生物治理為主，開展環(huán)境微生物學的基礎(chǔ)，應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，為重金屬廢水，石油廢水，印染廢水，油脂廢水，農(nóng)藥廢水，生活污水等提供效果好的，成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備，以促進我國的環(huán)境工程建設(shè)。

4.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法，生物膜法，厭氧生物處理法，生物脫氮法，生物除磷法，微污染飲用源水的生物處理，水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理，城市生活垃圾的微生物處理，污泥的微生物處理，禽畜糞便處理與資源化工程，生物修復(fù)，微生物脫臭，廢棄物的微生物資源化，固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用，綠色環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理，厭氧生物處理；貧營養(yǎng)環(huán)境污染生物降解；石油污染的生物降解，如甲基苯和二甲基苯的降解；芳香族化合物的生物降解；鹵代有機化合物的生物降解；有機農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解；危險性有機污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù)，如地下水污染生物修復(fù)等等。

4.4然而，由于技術(shù)有限，目前我們可以使用的技術(shù)主要有：

4.4.1城市有機垃圾處理技術(shù)

將城市垃圾通過分選后綜合治理，將可腐有機垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機粉肥或有機無機復(fù)混粒肥；將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材；無機垃圾用于填埋，處理過程中產(chǎn)生的廢氣，粉塵集中處理，廢水凈化后再排放，防止污染環(huán)境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)？

集生物處理和過濾兩種功能于一體，出水水質(zhì)優(yōu)良，是一種高效的新型生物反應(yīng)器，極適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的處理及資源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物處理技術(shù)

對于我國大中型油田，煉油場，石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥，煉油浮渣等進行生物治理，通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.結(jié)語

隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展，生物方法所能處理或修復(fù)的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進行探索，并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。

參考文獻：

[1]中國環(huán)境科學學會《中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文集》[C].中國環(huán)境科學出版社，2005

[2]夏北成.《環(huán)境污染生物降解》.化學工業(yè)出版社，2003

第6篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；制藥業(yè)；原理

生物科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展，催生了社會生產(chǎn)力的提升和人類文明的進步，也為現(xiàn)代化制藥企業(yè)提供了基礎(chǔ)和保障。就現(xiàn)階段的社會發(fā)展而言，無論是過去還是現(xiàn)在，生物技術(shù)都隨時為人類發(fā)展創(chuàng)造著不可估量的財富，成為人類生活中不可缺少的技術(shù)項目之一。尤其是近幾十年，僅僅是在醫(yī)學藥品領(lǐng)域，生物技術(shù)不斷提升藥品的質(zhì)量和效果，就為人類生命健康做出了巨大的貢獻。時至今日，生物制藥的迅猛發(fā)展，更是為臨床醫(yī)學發(fā)展注入了強大的生命力，在疾病治療方面取得了極大的效果。

一、生物技術(shù)概要

生物技術(shù)作為一門綜合性、科學性都很強的學科，在上個世紀中期得到了人們的普遍關(guān)注。在近代社會的發(fā)展歷程中，生物技術(shù)主要是通過改變動物和植物體內(nèi)的DNA或者是生物細胞，以先進的科學技術(shù)和系統(tǒng)的生物理論為核心，對其進行有效物質(zhì)的提取和人工的加工的過程。生物技術(shù)在科學技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，對人類社會的進步和醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展都有著重要的作用，而這種先進技術(shù)的廣泛應(yīng)用也無疑會對傳統(tǒng)的醫(yī)療事業(yè)造成極大的沖擊和影響。這種影響是有著正面意義和積極的作用的，是其能夠在這種挑戰(zhàn)競爭下，不斷更新技術(shù)、加強科技創(chuàng)新。傳統(tǒng)生物技術(shù)實際上只是一個對生物細胞進行加工的過程，而現(xiàn)在伴隨著社會的進步和科技的發(fā)展，生物技術(shù)的研究也出現(xiàn)了新的特點。開始擴寬其領(lǐng)域，培養(yǎng)新的物種、研究新技術(shù)、開發(fā)新產(chǎn)品，而植物基因正是在這個環(huán)節(jié)中被廣泛的采用了。相關(guān)研究人員開始把植物當做是主要的研究對象，將植物的相關(guān)細胞進行改造和人工加工，通過這些科學技術(shù)的運用，來提高植物的抵抗能力和生命力，使其能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境和不斷變化的氣候。

二、生物技術(shù)制藥技術(shù)的原理

生物技術(shù)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，也是一種新型的社會科學技術(shù)。歸根究底，其就是一種微生物技術(shù)，是采用先進的科學技術(shù)和設(shè)備，對微生物的生活習性、生理機制等多個方面進行研究與分析的過程。作為生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，生物制藥技術(shù)即是利用先進的科學技術(shù)和理論知識，對各種微生物和微元素進行辨析和處理，進而提取能夠預(yù)防和治療疾病的成分，最終加工成質(zhì)量和效果更為顯著的藥品的過程。在當前的制藥工藝中，通過不斷對各種生物技術(shù)進行引進和利用，就能夠更有力地保障各類病菌得到合理科學的抑制和消除。在現(xiàn)今的社會發(fā)展中，制藥技術(shù)關(guān)系著人類的健康和安全，與人類生存與發(fā)展中不可替代的一部分。隨著各種病菌的不斷變化和各種病狀的變動，傳統(tǒng)的醫(yī)療措施已經(jīng)無法滿足當前各種病癥的需求，以基因工程、微生物技術(shù)等多個方面為基礎(chǔ)的綜合性制藥措施和原理，則逐漸成為現(xiàn)代化醫(yī)療發(fā)展的核心觀念。同時，國民經(jīng)濟的發(fā)展與人民生活水平的提高，人們對各種藥物需求不斷增加，也加速了各種生物技術(shù)在藥品制作領(lǐng)域的引進和利用。

三、生物制藥在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

受近現(xiàn)代國情及其他因素的制約和影響，我國的生物技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，起步晚，起點低，僅有短短的二十余年歷史，技術(shù)水平與歐美發(fā)達國家根本無法比擬。不過，自生物技術(shù)在我國開始發(fā)展以來，得益于政府的大力扶持，現(xiàn)階段的生物技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的成績。不過，在生物制藥領(lǐng)域，相比世界先進國家的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模，還有很大的差距。目前，國家和地方政府都在不斷加大對生物制藥產(chǎn)業(yè)的扶持力度，將其作為經(jīng)濟發(fā)展的重點建設(shè)行業(yè)和高新技術(shù)的支柱產(chǎn)業(yè)，從政策和資金等方面不斷加大投入，在基礎(chǔ)設(shè)施、配套服務(wù)業(yè)、研究開發(fā)、服務(wù)創(chuàng)新、教育培訓和風險投資等方面進行發(fā)展和創(chuàng)新，為生物制藥產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。一些科技發(fā)達或經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，正在不斷建立國家級生物制藥產(chǎn)業(yè)基地，并初步形成了初具規(guī)模的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群。對我國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這起到了很好的帶動作用?？傮w而言，中國生物制藥領(lǐng)域的前景非常廣闊，產(chǎn)業(yè)也將呈持續(xù)增長態(tài)勢。

四、我國生物制藥的前景

1、生物制藥產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集群式發(fā)展。

作為現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)業(yè)，生物制藥不僅需要在基礎(chǔ)設(shè)施、上下游配套產(chǎn)業(yè)等方面得到相應(yīng)的支持，還需要同教育培訓、專業(yè)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心等相關(guān)服務(wù)進行全方位立體組合，才能發(fā)揮最大化的優(yōu)勢和效應(yīng)。當前，在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展浪潮的推動下，借助政府有力的扶持和引導(dǎo)，我國部分地區(qū)已經(jīng)構(gòu)建出了比較完善的生物技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群。對于生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些產(chǎn)業(yè)集群使得生物制藥的整體產(chǎn)業(yè)鏈得到優(yōu)化，在生產(chǎn)效率方面得到大幅提升，具有不可忽視的重要作用。以此為基礎(chǔ)，我國生物制藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在生物技術(shù)、人才、資金密集的區(qū)域，逐步形成了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。其后，我國生物制藥產(chǎn)業(yè)仍會朝著這方面快速發(fā)展，政府也將會加大投資力度、重點建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，以提升產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模。

2、生物醫(yī)藥技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進。

就現(xiàn)狀而言，我國生物醫(yī)藥技術(shù)在科研方面取得的成果，顯然沒有實踐應(yīng)用所取得的成果豐碩。在科研未能大規(guī)模轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力價值的狀況下，很多社會及科學資源被浪費，生物醫(yī)學的生產(chǎn)實踐跟不上研發(fā)，造成了高科技高療效醫(yī)藥生產(chǎn)的滯后，以及生物醫(yī)學整體發(fā)展水平的滯緩。因此，將生物醫(yī)藥技術(shù)從科研轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，即是科研的重要目的和最終方向。通過委托外包策略，建立技術(shù)同盟，與相應(yīng)的企業(yè)形成優(yōu)勢互補，使自身能夠?qū)Ｗ⒂趯ｉL和優(yōu)勢，從而降低生產(chǎn)成本、提高競爭優(yōu)勢。這一方式，既是生物醫(yī)藥技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進的要求，也將是國內(nèi)生物醫(yī)藥研究機構(gòu)與藥品制作企業(yè)互利發(fā)展的主流模式。

3、生物制藥新興技術(shù)將不斷應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

生物制藥產(chǎn)業(yè)需要持續(xù)進行技術(shù)創(chuàng)新，才能不斷解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題，并不斷滿足醫(yī)藥水平提升的要求。因此，生物制藥新興技術(shù)的發(fā)展，將會不斷應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，從而促進產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和社會醫(yī)療水平的提升。

五、結(jié)束語

作為近現(xiàn)代興起的綜合性技術(shù)學科，生物技術(shù)為我國制藥業(yè)提供了寶貴的技術(shù)資源和信息資源，并由此成為提高我國制藥業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)工藝的主要手段和方法，以及未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要影響趨勢和重要基礎(chǔ)。隨著生物技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，其在我國制藥產(chǎn)業(yè)將得到更全面、更深入的應(yīng)用，也將為人類的身體健康和社會的文明進步做出更大的貢獻?！?/p>

參考文獻

第7篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】同位素;標記;應(yīng)用

一、概述

在中子和質(zhì)子組成的原子核內(nèi)，質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的這一類原子稱為同位素。同位素包括穩(wěn)定同位素和放射性同位素。穩(wěn)定同位素是指原子核結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會發(fā)生衰變的同位素，如15N、18O等。放射性同位素是指原子核不穩(wěn)定會發(fā)生衰變，發(fā)出α射線或β射線或γ射線的同位素，如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。

同位素用于追蹤物質(zhì)運行和變化過程時，叫示蹤元素，用示蹤元素標記的化合物，其化學性質(zhì)不變。人們根據(jù)這種化合物的放射性，對生物體內(nèi)各種復(fù)雜的生理、生化過程進行追蹤，這種科學研究方法就叫做同位素示蹤法。同位素標記法是利用放射性同位素作為示蹤劑對研究的對象的運行和變化規(guī)律進行追蹤的分析法。在生物學科中，經(jīng)常利用14C、18O、15N、3H、32P和35S等同位素作為示蹤原子，來考察學生分析、判斷和推斷能力。

二、方法應(yīng)用

同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法，即把放射性同位素的原子參到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測儀器進行追蹤，就可知道放射性原子通過什么路徑，運動到哪里了，是怎樣分布的。用來研究細胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進而了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學物質(zhì)的變化、反應(yīng)機理等。

三.放射性同位素示蹤法的特點

⑴靈敏度高：放射性示蹤法可測到10-14-10-18克水平，即可以從1015個非放射性原子中檢出一個放射性原子。它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍，而迄今最準確的化學分析法很難測定到10-12克水平。

⑵方法簡便：放射性測定不受其它非放射性物質(zhì)的干擾，可以省略許多復(fù)雜的物質(zhì)分離步驟，體內(nèi)示蹤時，可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強的r射線，在體外測量而獲得結(jié)果，這就大大簡化了實驗過程，做到非破壞性分析，隨著液體閃爍計數(shù)的發(fā)展，14C和3H等發(fā)射軟β射線的放射性同位素在醫(yī)學及生物學實驗中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

⑶定位定量準確：放射性同位素示蹤法能準確定量地測定代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)變，與某些形態(tài)學技術(shù)相結(jié)合，可以確定放射性示蹤劑在組織器官中的定量分布，并且對組織器官的定位準確度可達細胞水平、亞細胞水平乃至分子水平。

⑷符合生理條件：在放射性同位素實驗中，所引用的放射性標記化合物的化學量是極微量的，它對體內(nèi)原有的相應(yīng)物質(zhì)的重量改變是微不足道的，體內(nèi)生理過程仍保持正常的平衡狀態(tài)，獲得的分析結(jié)果符合生理條件，更能反映客觀存在的事物本質(zhì)

四、應(yīng)用分析

⑴標記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。

①碳的同位素：自然界中碳元素有三種同位素，即穩(wěn)定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C能夠發(fā)射 B射線，因此可以用放射性14C取代化合物中它的穩(wěn)定同位素12C，并以14C作為標記的放射性標記化合物。例如教材中介紹了科學家用含有14C的二氧化碳來追蹤光合作用中的C原子的轉(zhuǎn)移途徑是：二氧化碳一三碳化合物一糖類

②氧的同位素：自然界中氧元素有三種同位素，即16O、17O、18O，它們都不具有放射性，因此不能通過放射性進行追蹤。在示蹤研究中，常用18O代替化合物中的16O進行標記，最后通過質(zhì)譜儀測定代謝物的質(zhì)量的方法進行確定。例如在教材中，介紹的魯賓和卡門的實驗，研究光合作用中釋放的氧到底是來自于水，還是來自于二氧化碳。他們用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2，然后進行兩組光合作用實驗：第一組向綠色植物提供H218O和CO2，第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2。在相同條件下，他們對兩組光合作用釋放的氧進行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧全部是18O2，第二組釋放的氧全部是O2，從而證明了光合作用釋放的氧全部來自水。

⑵標記特征元素，探究化合物的作用。

①磷的同位素：磷的同位素磷是一個簡單的元素，除了質(zhì)量數(shù)為31的一種穩(wěn)定性同位素外，還有幾個放射性同位素，其質(zhì)量數(shù)為29、30、32、33和34;但只有質(zhì)量數(shù)為32和33的同位素存在足夠長的時間可以作為示蹤物之用，32和33都可以發(fā)射負B射線。在教材中介紹了用32P標記噬菌體的DNA，然后用被標記的噬菌體去感染細菌的實驗。由于DNA中含有P元素，因而用放射性的32P取代DNA中的P，就使得DNA具有可識別性，從而和細菌的DNA相區(qū)別開來。

②硫的同位素： 硫的同位素32S、33S、34S、35S和36S中，除35S外，其它放射性同位素的半衰期都很短，因此在放射性同位素示蹤法中，用的多是35S。教材中同樣是在介紹噬菌體侵染細菌的實驗中，介紹了35S的標記應(yīng)用。即是用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼來顯示其最后的存在部位。由于蛋白質(zhì)含有S 元素，而DNA中不含S元素，可以把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)別開來。

⑶標記特征化合物，探究詳細生理過程，研究生物學原理。

①氫的同位素：已知氫有三種同位素，即氕、氘和氚，氕和氘是穩(wěn)定的同位素，而氚具有放射性，能夠發(fā)射負B射線，因而可以通過探測器進行追蹤。3H標記化合物是指用放射性3H取代化合物中的穩(wěn)定同位素氕或氘，并以3H作為標記的放射性標記化合物。例如，在介紹科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時，曾經(jīng)做過這樣一個實驗：他們在豚鼠的胰臟腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸，3min后，被標記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核酸體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117min后，出現(xiàn)在靠近細胞膜內(nèi)側(cè)的運輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡中，以及釋放到細胞外的分泌物中，這個實驗說明分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成之后，是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉高爾基體一細胞膜的方向運輸?shù)模瑥亩C明了細胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。

用3H 標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸，研究有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律。

②氮的同位素：有13N 14N 15N 等，如用15N 標記的脫氧核苷酸研究DNA復(fù)制的特點，證明DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制。

除了課本中介紹的這些實驗中涉及到同位素標記法的應(yīng)用之外，利用N的同位素15N標記氨基酸，研究其在動植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑;用42K標記的培養(yǎng)基來研究礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸途徑等。只要我們了解其中的原理便能觸類旁通，解決學習中的困難。

參考文獻：

[1]人教版高中生物必修I教材

[2]普通高中生物課程標準

第8篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)鍋爐；超低排放；濕式電除塵器；布袋除塵器

中圖分類號：TM925.31 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0051-02

1 概 述

隨著2015年1月1日“史上最嚴”的新《環(huán)境保護法》的落地實施，地方政府在大氣污染方面倍感壓力巨大，紛紛出臺地方法律文件，提高工業(yè)鍋爐特別是中小鍋爐的排放標準，進一步實行煤炭消費總量控制，絕大部分省地級早已不允許新建燃煤小鍋爐，針對生物質(zhì)燃料具有較低灰分、幾乎不含硫分和低氮燃燒的特點，近幾年如深圳杭州這些城市為改善環(huán)境，減少污染，一律要求轄區(qū)燃煤小鍋爐改為生物質(zhì)鍋爐，作為替代中小燃煤鍋爐實現(xiàn)清潔燃燒的必要途徑。

目前國內(nèi)對燃煤鍋爐進行生物質(zhì)能源改造存在很多誤區(qū)，最突出的就是直接將燒煤的鍋爐改燒生物質(zhì)，但由于部分生物質(zhì)的燃料特性不一樣，部分鍋爐燃燒工藝不一樣，一些常規(guī)除塵如電除塵、袋式除塵、水膜除塵出現(xiàn)超標排放問題，導(dǎo)致減排效果不理想，無法適應(yīng)當前地方政府越來越嚴格的大氣污染物排放控制要求，如深圳等許多一線城市已經(jīng)出臺生物質(zhì)鍋爐必須≤20 mg/m3煙塵排放要求，因此如何進一步實現(xiàn)超低排放、達到燃氣鍋爐標準是生物質(zhì)鍋爐推廣應(yīng)用工作中急需解決的問題。

2 當前生物質(zhì)鍋爐的除塵技術(shù)缺陷

生物質(zhì)鍋爐配套除塵器應(yīng)充分考慮考慮粉塵的特性、煙氣的性質(zhì)和運行工況等因素，如生物質(zhì)鍋爐燃燒粉塵粒徑小，質(zhì)量輕，旋風除塵器收塵效率就非常低，有些生物質(zhì)鍋爐燃燒并不完全，煙塵都為質(zhì)量較輕的憎水性炭灰顆粒物，常用的水膜除塵器無法有效洗滌下來，另外這些未完全燃燒、質(zhì)量較輕的低比電阻粉塵，采用電除塵器除塵效果也不理想，容易二次逃逸，電場內(nèi)部還特別容易火花引燃，這些除塵方式排放的煙塵濃度與林格曼度很不穩(wěn)定，煙色排放均超標比較嚴重，正被逐步淘汰，所以大部分生物質(zhì)鍋爐最常用的除塵方式主要還是采用袋式除塵。

目前生物質(zhì)鍋爐布袋除塵器的缺點就是濾袋損壞率高，壽命有限，每年運行維護成本較高，如一些小企業(yè)小生物質(zhì)鍋爐，平時開開停停，負荷忽大忽小，操作工責任心有限，經(jīng)常出現(xiàn)200 ℃左右的排煙溫度，這些小鍋爐特別容易出現(xiàn)燒袋事故，另外布袋除塵在一些特殊生物質(zhì)鍋爐并不適用，如家具行業(yè)燃木塊、鋸末鍋爐，制糖行業(yè)燃甘蔗渣鍋爐，南方燃竹屑、木屑鍋爐，還有大米加工業(yè)燃稻谷殼鍋爐等等，這種特殊的生物質(zhì)鍋爐燃料有些水分大，有的鍋爐含氧量特別高，布袋濾料容易水解或氧化，壽命極短，有些生物質(zhì)鍋爐粉塵微細，且易夾帶未充分燃燒的細小塊狀物和碳化物，易發(fā)生二次燃燒，也不適合布袋除塵，有的生物質(zhì)燃料含碳黑含酸氣比較高，布袋除塵黏袋和腐蝕還是比較嚴重。總的來說，目前盡管在布袋除塵器前普遍增設(shè)多管旋風除塵作為保護措施，但還是完全沒有解決這些特殊生物質(zhì)鍋爐布袋除塵裝置容易破袋燒袋壽命短的難題。

3 濕式電除塵器技術(shù)方案

濕式電除塵器主要安裝于濕態(tài)飽和煙氣中作為最終精處理環(huán)保裝備，其除塵性能與燃料粉塵特性無關(guān)，對細微顆粒物能有效捕集，出口粉塵濃度可以達到10 mg/m3以下，具有無二次揚塵、除塵效率高、壓力損失小、無運動部件，基本免維護、結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小等優(yōu)點，近幾年濕式電除塵器在滿足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到業(yè)內(nèi)專家一致認可，其應(yīng)用領(lǐng)域正從電力行業(yè)向其它非電行業(yè)延伸。

濕式電除塵器應(yīng)用在生物質(zhì)鍋爐作為超凈排放裝置，前面必須增加噴淋洗滌塔，這跟布袋除塵需增設(shè)多管旋風除塵一樣，一方面通過煙氣增濕降溫，形成濕態(tài)飽和煙氣，確保對PM2.5等細微顆粒的有效捕集，另一方面因為噴淋循環(huán)水為草木灰堿性水質(zhì)，可以實現(xiàn)廢氣中SO2、HCI等酸性污染物進一步脫除，系統(tǒng)工藝，如圖1所示。

應(yīng)用于生物質(zhì)鍋爐尾氣處理的濕式電除塵器可以全部采用不銹鋼裝置，無需進一步防腐處理，即使發(fā)生短時間噴淋水泵故障或鍋爐出現(xiàn)高溫明火操作時，濕式電除塵器也能夠正常運行，大大降低鍋爐操作工要求，非常適合在一些燃木屑、竹屑、甘蔗渣等無法采用布袋除塵的生物質(zhì)鍋爐除塵提效改造。

4 工程應(yīng)用

廣東韶關(guān)某啤酒公司位于市中心，供熱鍋爐由10T/H老鏈條爐直接改為燃生物質(zhì)鍋爐，由于采用舊麻石水膜除塵，煙塵排放將近200 mg/Nm3，經(jīng)常冒黑煙，周邊居民意見較大， 2014年環(huán)保要求大幅提高，煙塵排放要求≤30 mg/Nm3，需要進一步提效改造，因為老舊鍋爐空氣過剩系數(shù)較大，工況不穩(wěn)定，煙溫經(jīng)常達到200 ℃，采用布袋除塵器不僅容易燒袋，而且折算濃度無法滿足排放要求。廠方經(jīng)過考察論證后，決定直接在原麻石除塵后面加裝濕式電除塵器，近二年運行穩(wěn)定可靠，基本消除了水汽煙帶，測試折算濃度小于15 mg/Nm3，實現(xiàn)了煙塵超低排放。另外利用原鍋爐風機冷卻水蓄水儲存，作為濕式電除塵器定時沖洗用水，產(chǎn)生的廢水流入前麻石水膜塔作為蒸發(fā)補充水，因此系統(tǒng)并不增加額外用水，麻石水膜塔循環(huán)沉淀池定期置換一部分灰槳作為廠區(qū)花木有機鉀肥使用，實現(xiàn)廢水零排放。應(yīng)用實例，如圖2所示。

5 結(jié) 語

不同生物質(zhì)鍋爐的運行工況、燃料特性差異較大，簡單采用布袋除塵器無法滿足用戶日趨嚴格的環(huán)保排放要求，特別是由于工況的不適合，有些生物質(zhì)鍋爐頻繁出現(xiàn)燒袋破袋現(xiàn)象，給用戶造成難以承受的維護成本，而濕式電除塵器作為一種先進的煙氣治理技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，基本免維護，運行成本低，脫除細微煙塵能力強，同時能夠?qū)崿F(xiàn)多污染物脫除，特別適合燃木屑、竹屑、甘蔗渣等這些特殊生物質(zhì)鍋爐的煙塵治理，在可靠性、除塵效率方面具有無法比擬的優(yōu)勢，隨著環(huán)保要求的不斷提高，隨著大家對濕式電除塵器不斷了解，將來肯定會在生物質(zhì)鍋爐應(yīng)用中得到進一步的推廣。

第9篇：生物質(zhì)的應(yīng)用范文

【摘要】

目的 在骨組織工程的載體外包裹多糖生物膜(PSBM)，減少種子細胞在復(fù)合載體時的外溢逃出，驗證其在組織工程中應(yīng)用的可行性。方法 用全骨髓法獲得骨髓基質(zhì)干細胞，體外擴增后，取第三代細胞種植于支架材料載體多孔納米磷灰石－硅灰石生物活性玻璃陶瓷/殼聚糖復(fù)合支架材料（A-W-MGC/CS）上，分2 組，實驗組載體外用多糖生物膜物理包裹，對照組不包裹多糖生物膜，觀察載體外培養(yǎng)皿上的細胞生長數(shù)量；MTT檢測細胞活力；電鏡觀察載體上細胞粘附生長情況。結(jié)果 實驗組培養(yǎng)板上載體外漏細胞較少，對照外漏細胞較多：MTT檢測兩組細胞活力差別無顯著性（P＞0.05）；電鏡觀察實驗組載體上細胞粘附生長較對照組稍優(yōu)。結(jié)論 多糖生物膜在骨組織工程中具有應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 多糖生物膜 骨髓基質(zhì)干細胞（BMSCs） 支架材料 組織工程

Abstract: Objective To pack bone tissue engineering carrier with polysaccharide biomembrane to decrease seed-cells leaking， and to authenticate the feasibility of applying polysaccharide biomembrane in bone tissue engineering. Methods Bone marrow stromal cells were derived through whole-bone-marrow method， and， after amplification in vitro， the cells of the third generation were implanted in A-W-MGC/CS. Then the cells were pided into two groups-an experimental group with carrier packed with PSBM and a control group with carrier un-packed. The number of cell growing in culture dish out of the carrier was observed，the state of cell vigor was detected with MTT， and the state of cell adhesion was observed with electron microscope. Results The number of leaking cell in the experimental group was less than that in the control group. The result of MTT detection showed that difference of cell vigor between two groups was un-significant (P＜0.05). The growing state of cell in the experimental group was better than that in the control group under electron microscope. Conclusions Polysaccharide biomembrane has an applied prospect in Bone tissue engineering.

Key words：polysaccharide biomembrane; bone marrow stromal stem cell; bracket material; tissue engineering

骨組織工程的核心是在體外培養(yǎng)細胞，然后將細胞種植到具有一定結(jié)構(gòu)的三維支架上，再將這種細胞生物材料復(fù)合體植入骨缺損部位，通過生物過程使細胞長入多孔支架中，即經(jīng)過細胞間相互粘附、增殖、分化，分泌細胞外基質(zhì)最終形成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的組織或器官，從而達到骨修復(fù)的目的。細胞和支架材料的相互作用又起到關(guān)鍵的作用，減少細胞復(fù)合材料又未貼附在支架材料這段時間的外漏，可以有效的減少種子細胞的損失，增加細胞與支架材料之間的作用時間，更利于細胞粘附。由中國海洋大學生命學院研制的多糖生物膜（polysaccharide biomembrane，PSBM）是一種安全無毒，具有很好生物相容性的細胞培養(yǎng)移植載體。多糖生物膜是由殼聚糖衍生物（羧甲基殼聚糖）、透明質(zhì)酸及明膠按特定比例混合制成的膜型制劑。其分子量約為2 000Da，透水率為10μL/（min·cm2）。為了提高載體內(nèi)外液體中大分子物質(zhì)的流通，我們用顯微穿刺的方法在多糖生物膜上增加孔隙（直徑約為20μm、孔間距為100～150 μm）。耿燕、王曉莉［1，2］等將其應(yīng)用于眼科的研究。本實驗研究將多糖生物膜應(yīng)用于骨組織工程的可行性。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

2～3 月齡清潔級日本大耳白兔1 只，體重1.5 kg，由遼寧醫(yī)學院實驗動物中心提供。

1.2 實驗材料

多孔納米磷灰石－硅灰石生物活性璃玻陶瓷/殼聚糖復(fù)合支架材料（A-W-MGC/CS）（由四川大學無機非金屬材料系周大利教授課題組提供），多糖生物膜（中國海洋大學生命學院提供），高糖DMEM（Gibco），胎牛血清(北京華美)，Hepes（北京華美），0.25％胰酶，MTT，二甲基亞砜，96孔一次性培養(yǎng)板，CO2培養(yǎng)箱，倒置相差顯微鏡，JSM-5900LV掃描電鏡。

1.3 實驗方法

1.3.1 BMSCs的分離培養(yǎng)

取1.5～2 月齡的日本大耳白兔，雌雄不限，速眠新II(0.2 mL/kg)肌注麻醉，無菌條件下于脛骨上端抽取約4 mL骨髓，在超凈工作臺上將骨髓加入無菌培養(yǎng)瓶中，再加入4 mL含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液(以下稱生長培養(yǎng)基)充分吹打，按每瓶2 mL加入到30 cm2的培養(yǎng)瓶中，補充2 mL的生長培養(yǎng)液，放入37 ℃、5%CO2恒溫細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。5天后首次換液，以后每3 天換液1 次，在倒置顯微鏡下觀察細胞生長情況。待貼壁細胞接近80%融合后，結(jié)束原代培養(yǎng)。吸去生長培養(yǎng)基，用無血清DMEM洗1 次，加入0.25%胰蛋白酶1.5 mL/瓶消化3～5分鐘，并在倒置顯微鏡下觀察消化效果。當有部分細胞脫壁、大部分細胞間隙變大時加入生長培養(yǎng)基3.0 mL/瓶終止消化。細胞沉淀用生長培養(yǎng)基吹打成單細胞懸液并按1∶3比例分裝傳代，以后每3 d換液1 次。

1.3.2 BMSCs復(fù)合A-W-MGC/CS及包裹多糖生物膜

將制作好的A-W-MGC/CS（12 mm×5 mm×5 mm），孔徑在100～500 μm，孔隙率為80%～90%，經(jīng)環(huán)氧乙烷消毒后放置1 個月，用前PBS沖洗3 遍，用不含胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液浸泡置于37 ℃、5%CO2恒溫細胞培養(yǎng)箱中7 天，去掉培養(yǎng)液，在培養(yǎng)箱中自然晾干待用。將多糖生物膜修剪成5 cm×3 cm大?。ㄒ妶D1），浸泡于0.05 M的磷酸鹽緩沖液24 小時（中間換液1 次），121℃高壓濕熱滅菌。手工將多糖生物膜從底面及側(cè)壁包裹晾干的A-W-MGC/CS復(fù)合支架材料可吸收線系好備用（見圖2）。取第三代BMSCs消化離心制成1×106的細胞懸液種植于實驗組包裹有經(jīng)穿刺過的多糖生物膜的A-W-MGC/CS上，另一組細胞直接種植A-W-MGC/CS上，每組6 塊，放入24 孔培養(yǎng)板上，在37 ℃，5％CO2飽和濕度的孵箱中孵育。2 h后翻面，4 h后加入20％FBS的基礎(chǔ)培養(yǎng)液，每孔1.5 mL，培養(yǎng)7 d，隔天更換培養(yǎng)液。

1.4 檢測項目

1.4.1 MTT值測定增值曲線的繪制

取第三代生長細胞種植于96孔培養(yǎng)板上，分2 組，實驗組為浸泡有多糖生物膜的生長培養(yǎng)液，對照組為正常生長培養(yǎng)液。每板種植21 個孔，每孔接種2×103個細胞，200 μL培養(yǎng)液，每48 小時換液。每日取3 孔細胞，觀察細胞生長情況，加入20 μLMTT，4 h后盡量吸棄孔內(nèi)培養(yǎng)液，加入150 μL二甲基亞砜，振蕩10 min，以490 nm為測量波長，以空白孔為對照，用酶聯(lián)免疫檢測儀檢測各孔吸光度值【D（490）】，根據(jù)MTT值繪制細胞增殖曲線。

1.4.2 倒置顯微鏡觀察培養(yǎng)板上細胞外漏情況

24 小時后取24 孔培養(yǎng)板，在倒置顯微鏡下觀察支架材料外，培養(yǎng)板底外漏的細胞貼壁生長情況并細胞計數(shù)，細胞實際種植數(shù)=細胞種植總數(shù)-培養(yǎng)板底部外漏細胞數(shù)。種植率=細胞實際種植數(shù)／細胞種植總數(shù)×100%。

1.4.3 電鏡觀察支架材料上細胞貼附生長情況

將聯(lián)合培養(yǎng)7 d的細胞與支架復(fù)合體標本分別取出后，PBS洗3 次后， 2.5%戊二醛常溫下固定，60%～100%的乙醇梯度脫水，乙酸異戊酯置換。臨界點干燥，表面噴金，JSM-5900LV掃描電鏡分析。

1.4.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS14.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，數(shù)據(jù)用±s表示，采用t檢驗進行組間比較，P＜0.05時差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 MTT實驗結(jié)果

根據(jù)每日不同D（490）均值為數(shù)據(jù)，繪制細胞增殖曲線(見圖3)。結(jié)果顯示：浸泡有多糖生物膜的實驗組與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義。（P＞0.05）說明細胞在浸泡有多糖生物膜的生長培養(yǎng)基的生長增殖不受影響。

2.2 倒置顯微鏡觀察培養(yǎng)板上細胞外漏結(jié)果并計數(shù)細胞數(shù)

24小時后倒置顯微鏡下觀察放有支架材料的24孔培養(yǎng)板的底面并細胞計數(shù)（見表1），如圖4，圖5所示，可見實驗組外漏細胞較少，而對照則較多。

表1 24孔培養(yǎng)板的底面細胞計數(shù)（略）

注：P＜0.05，實驗組和對照組差異有統(tǒng)計學意義

實驗組細胞實際種植數(shù)為8.8×105，種植率為88%；對照組細胞實際種植數(shù)為5.3×105，種植率為53%。

2.3 電鏡觀察支架材料上細胞貼附生長情況

如圖6，圖7所示，可見細胞在支架材料上貼附生長良好，實驗組細胞呈不則球形，分布均勻，密度較大；對照組細胞分布不均勻，密度較少。

3 討論

骨組織工程骨的體外構(gòu)建要求最大限度的保證使用的種子細胞參與成骨，減少種子細胞的流失。在實驗中我們發(fā)現(xiàn)在細胞與載體復(fù)合時，細胞在載體內(nèi)的滯留與粘附是至關(guān)重要的兩個方面。細胞與支架材料表面的接觸、黏附及相互作用是組織工程學的第一步。細胞必須與材料黏附［3］，才能進行遷移、分化和增殖。這種黏附作用在材料方面與材料的組成，親/疏水性，表面能拓撲結(jié)構(gòu)及其表面的生物特異性活性功能集團等因素有關(guān)。為了提高細胞與支架材料間的黏附能力，對支架材料進行必要的改性是非常必要的。近年來，對各種支架材料表面的親和力，粘附作用的研究較多，大多數(shù)解決的都是細胞在載體上粘附的問題［4-6］。而細胞在載體上的滯留時間，不僅影響到種子細胞的流失和數(shù)量，更間接影響細胞與支架材料的粘附，因此增加細胞在載體上的滯留時間，可以有效的解決這個問題。

細胞在細胞接種至載體表面時，由于重力作用，細胞在載體中下沉從孔隙中溜出而不能有效的貼附。另外支架材料的側(cè)壁有較多的空隙，細胞可以從這些空隙中溜出。因此我們用多糖生物膜采用物理包裹的方法，將支架材料從底面及側(cè)壁包裹好，可以有效減少細胞的損失。

多糖生物膜有三個特性：其一是具有可通透性，即它具有半透膜性質(zhì)（透）水率10 μL/min·cm2、分子量在2 000 Da的物質(zhì)可自由通過）；其二，此膜對細胞有良好的粘著力，非常適合細胞的貼壁生長；其三，此膜可吸收。為了提高載體內(nèi)外液體中大分子物質(zhì)的流通，我們用顯微穿刺的方法在膜上增加孔隙（直徑約為20 μm、孔間距為100～150 μm）。實驗中，我們用MTT法，檢測多糖生物膜對BMSCs的增殖及活性的影響，發(fā)現(xiàn)此膜有很好的生物相容性，不影響細胞的生長增殖，無細胞毒性。MTT比色法［7，8］，是一種檢測細胞存活和生長的方法，可間接反映活細胞數(shù)量，也是接觸法檢測材料細胞毒性的最常用的一種方法。在一定細胞數(shù)范圍內(nèi)，MTT結(jié)晶形成的量與細胞數(shù)成正比。該方法已廣泛用于一些生物活性因子的活性檢測、大規(guī)模的抗腫瘤藥物篩選、細胞毒性試驗以及腫瘤放射敏感性測定等。

實驗中，支架材料所在的培養(yǎng)板底外漏細胞的減少，實驗組細胞實際種植數(shù)較沒有包裹多糖生物膜的對照組高出35%，有效的減少種子細胞的損失；電鏡照片載體上細胞粘附情況，均反映了經(jīng)過多糖生物膜包裹的支架材料上，細胞較長時間的滯留，可以增加細胞與支架材料的粘附，及其在上面生長增殖，并驗證了多糖生物膜在骨組織工程領(lǐng)域的作用。（此文圖1-7見附頁3-4）

參考文獻

［1］ 耿燕，楊朝忠. 多糖生物膜細胞載體特性的實驗研究［J］.眼科研究，2003， 21（5）：501-504.

［2］ 王曉莉，李樹寧. 多糖生物膜眼內(nèi)生物相容性［J］.眼科新進展，2002，22（2）:99-102.

［3］ 段智霞，鄭啟新. BMSCs在PLGA-【ASP-PEG】基質(zhì)材料表面粘附及殖的研究［J］.中國生物工程雜志，2006，26（12）：86-91.

［4］ Sakiyama，Elbert SE， Hubbell JA.et al. Functional biomaterials；design of novel biomaterials［J］. Annu RevMater Res， 2001， 31:183-201.

［5］ 郭軍，馬麗，劉邦得，等，殼聚糖應(yīng)用進展研究［J］. 東北電力大學學報， 2005， 26（1）：60-64.

［6］ 王紅梅， 陳慶華， 潘興華，等 .羥基磷灰石磷酸三鈣甲殼素復(fù)合多孔支架材料的制備及生物相容性研究［J］. 組織工程與重建外科雜志，2006， 2（1）：21-24.