文档介绍：第七章 现代生物技术与环境污染治理
现代生物技术概况
基因工程与环境污染治理
细胞工程与环境污染治理
酶学工程与环境污染治理
发酵工程与环境污染治理
生态工程与污水处理系统
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第一节 现代生物技低其表面势能，使其上蛋白质凝聚，形成了容易融合的无蛋白颗粒的磷脂双层区，导致原生质体进一步融合
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电融合法：一阶段：将两亲本的原生质体混合悬浮液置于两电极间，加上交变电场，据双向电泳原理，原生质体会向小电极方向泳动，另一方面原生质体在电场的作用下产生极化，具有一定的偶极距。由于偶极距间的相互作用，使原生质体沿电场方向粘结排列成串球
二阶段：用高压脉冲电场冲击已经粘接成串的原生质体，扰乱了彼此紧靠的原生质体生物膜的分子排列，这种干扰使双层磷脂分子微团化，从而使彼此邻近的生物膜自然的融合。
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4、原生质体融合来构建环境工程菌
原生质体融合构建苯环化合物降解菌
原生质体融合构建纤维素降解菌
聚已二醇诱导原生质体融合制备细菌杀虫剂
电融合诱导选育利用木糖和纤维二糖产乙醇的菌株
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第四节 酶学工程与环境污染生物治理
一、酶工程（Enzymatic Engineering
1、概念：指利用生物有机体内酶所具有的特异催化功能，借助固定化生物反应器和生物传感器等技术、装置，高效优质地生产特定产品的技术。
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2、研究内容：主要有酶的生产、纯化和固定化技术以及在环境污染治理、工业、医药、卫生和理论探索等方面的应用。
3、研究历程：
1）自然酶的开发与应用；
2）固定化酶；
3）多酶反应器；
4）仿生技术。
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二、固定化酶
1、概念
又称水不溶酶，是通过物理吸附法或化学键合法将水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，使酶变成不溶于水但仍保持催化活性的衍生物。
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2、特点
比较稳定，可长时间保持酶的活性；
可回收、再生、重复使用，适合于连续化、自动化和管道化工艺；
可制成酶布、酶片、酶柱等多种形式
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3、酶的分离提纯
利用微生物生产酶制品可分为菌种选育、发酵培养、分离提取和菌种保存四个步骤。
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4、酶的固定化方法
载体结合法：将酶结合在非水溶性的载体上，根据与载体结合方式可分为，共价结合法、离子结合法、物理吸附法、生物特异结合法四种。常用载体有：活性炭、多孔玻珠、高岭土、氧化铝等
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交联法：利用戊二醛等交联剂使酶与酶发生交联而进行固定。
包埋法：将酶包裹在凝胶格子或由半透明膜组成的胶囊中。
逆胶束酶法：逆胶束指表面活性剂等***分子在有机溶剂中自发形成的聚集体。逆胶束酶法指将酶以逆胶束的形式固定。
复合法：用以上方法交叉使用，彼此取长补短。
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5、可逆可溶性固定化酶
酶在可溶状态下反应，反应后经简单操作可沉淀，回收利用。
通过改变pH、温度等理化参数，或由金属离子的添加、去除等方法可获得可溶、不溶两种状态的天然及合成高分子物质，将酶共价键合于这些物质中即可产生可逆可溶性固定化酶。
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6、固定化酶反应器
批量反应器：酶与废水分批加入。
连续反应器：能满足连续反应的条件，包括基质、底物的输入和酶、产物的输出。
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三、固定化细胞（Immobilized Cell）
1、特点
固定化细胞比游离细胞稳定性高，催化效率高于离体酶；
比固定化酶操作简便，成本低廉；
能完成多步酶反应，反应时无需补加辅助因子；
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但固定化细胞内含有庞大而复杂的酶系，其中有些酶是不需要的，甚至对反应是有害的，这是其不足之处。
2、细胞的固定化方法
自溶酶灭活法
絮凝吸附法
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3、在废水处理方面的应用
⑴、固定化技术处理废水的优点
处理效能高，成本低，稳定性高；
可通过再培养恢复酶的相对活力。
⑵、固定化技术处理废水目前存在的问题
载体成本较高；
固定化材料对传质过程有阻碍，使酶活性大多低于游离细胞。
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⑶、工程实例
用海藻酸钙包埋固定热带假丝酵母菌处理含酚废水
运用多孔陶珠固定具脱色功能的混合菌细胞处理印染废水
固定化藻细胞
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第五节 发酵工程在环境污染治理中的应用
1、概念
发酵是微生物分解有机物，产生乳酸或乙醇和二氧化碳的作用过程。
在发酵条件下，有机物只是部分被氧化，故发酵的结果只是积累