一、我國環境保護的現狀

環境保護已成為當前國際關系、經貿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濟的可持續發展。在我國過去幾十年的經濟發展中，由于忽視了發展中的環境保護，目前環境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控制措施，但環境質量下降的趨勢仍在繼續。 我國是世界上環境污染最為嚴重的國家之一，從城市到鄉村，我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。貴陽、重慶、北京、蘭州等五個城市位于世界十大空氣污染最嚴重的城市中之列，全國600多個城市中、大氣質量符合國家一級標準的不足1%。全國范圍的酸雨危害的程度和區域日益擴大。全國每年污水排放達360億噸，僅10%的生活污水和70%的工業廢水得到處理，其中約有一半工業污水處理設施的出水達不到國家排放標準。其他未經處理的污水直接排入江河湖海，致使我國的水環境遭受嚴重污染和破壞。據統計，全國七大水系和內陸河流的110個重點河段中，屬4類和5類水體的占39%;城市地面水污染普遍嚴重，并呈進一步惡化的趨勢，136條流經城市的河流中，屬4類、5類和超過5類標準的高達76.8%;約50%的城市地下水受到不同程度的污染;全國大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富營養化程度逐年加劇;一些地區的飲用水源受到嚴重污染，對人民健康造成嚴重危害。城市垃圾和工業固體廢棄物與日俱增，工業廢棄物累計堆積量已超過66億噸，占地超過5萬公頃，使200多個城市陷入垃圾包圍之中。嚴重的生態破壞，加重了1998年的長江洪水災難，給人民的生命財產及國民經濟造成了嚴重損失。

當前我國社會經濟仍然保持著高度發展的態勢，環境保護的壓力將進一步加重，由人類活動所造成的環境污染和環境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續發展的障礙。據中國社會科學院1998年度調查和估計，我國環境污染和生態破壞造成的經濟損失每年超過2000億元人民幣。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染，改善環境質量，以實現社會經濟可持續發展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

當今世界各國已普遍接受“可持續發展”這一全新的概念，并圍繞它制定和實施本國的環境保護及其相關的產業政策。可持續發展要求在保持經濟高速發展的同時，必須保護好人類賴以生存的環境。環境和經濟及貿易掛鉤是當前國際政治及經濟關系發展中的新形勢。例如，在日元貸款中，環保貸款已成為非常重要的組成部分。ISO14000系列國際環境管理標準，將要求企業承擔相應的環境保護責任，并對達到該標準的企業給予認證。沒有得到認證的企業的產品，在出口時將有可能面臨被國外政府以未承擔環境保護的責任而拒絕進口;同時，國外大型企業也可能因害怕和這些未達到該標準的企業合作而影響其形象，從而中止和這些企業的合作。至2003年，ISO9000系列質量標準將和ISO14000系列環境管理標準統一成一個標準，從而將進一步強化環境保護對企業發展的重要意義。因此，良好的環境保護將加強我國企業的國際競爭力。否則，在當前國際貿易中保護主義盛行的情況下，我國將可能面臨因環境問題而被排斥在國際貿易之外的危險。然而，我國現有的環保科技水平仍較低，缺乏可被應用的高科技成果及高技術人才。而可持續發展這一方針的最終實現必須依靠科技進步，特別是高新技術的應用。僅靠傳統的污染防治技術和手段，已遠遠不能滿足伴隨人類科技進步帶來的污染物產生速度和人類對生存環境質量的要求，必須另辟新的途徑。20世紀科技進步和社會發展已充分證明了高科技的作用，當前的科索沃戰爭顯示，如要摧毀一座橋梁，過去幾百架次飛機也不一定能夠成功的事情，而今只需最多兩枚導彈即可達到，因此只有發展和掌握高科技技術才能在當今的國際競爭中立于不敗。

二、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。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展，為從根本上解決環境問題提供了無限的希望。

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。特別是現代生物技術的發展，尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用，大大強化了上述環境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術在環境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。美國環保局(EPA)在評價環境生物技術時也指出“生物治理技術優于其他新技術的顯著特點在于其是污染物消除技術而不是污染物分離技術”(Biotechnology Newswatch,Augus t16,1993)。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物)，其中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，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外，酶對底物有高度的特異性，因此，生物轉化技術(Bioconversion)的效率高，副產物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應條件大大簡化，因而投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩定、操作簡便，同時，在多數情況下，它還可和其他技術結合使用。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。據美國環保局估算，美國現有的化學工業若有5%為生物過程取代，污染防治費用可降低約1億美元。生物處理技術除易于大規模處理外，還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所，從而大大節約生物處理的費用。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，并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。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。因此，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(Bioremediation)技術凈化環境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、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。

環境生物技術不僅單純適用于環境污染治理，如今已相當廣泛地應用于環境監測，尤其是以生物傳感器為核心的環境生物監測技術，可在線在位迅速地提供環境質量參數，成為環境質 量預報和報警中的重要組成部分。

三、環境生物技術的重要進展

環境污染是人類社會在21世紀必將面臨的四大難題之一，空氣、水體和土地資源的污染越來越嚴重，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，與國際上同步開發未來可能應用的高新技術。以下重點介紹幾項經多年開發，已接近產業化的環境生物技術。

1.高硫煤微生物脫硫技術

煤炭是世界能源的重要組成部分，我國是世界上最大的產煤國和煤消耗國，煤炭占我國一次能源的3/4，高硫煤儲量約占總儲量的1/3，并且高硫煤開采比例也逐年上升，而黃鐵礦硫約占總硫的60%。煤中通常含有0.25%～7%的硫，如我國西南地區煤平均含硫量為3.23%，西北地區為3.05%，中南地區為2.02%，華北地區為1.65%。煤炭中的硫分為可燃硫和不燃硫。不燃硫主要是硫酸鹽，可燃硫包括無機硫和有機硫。可燃硫經燃燒生成SO2隨煙氣排入大氣，導致了嚴重的環境污染，造成的經濟損失每年達數百億元。據報道，1997年，我國的SO2年排放量已達2346萬噸，居世界第一位，62%的城市大氣SO2日平均濃度超過國家三級標準;全國酸雨區面積已占國土面積的30%，華中酸雨區酸雨頻率高達90%以上。預計2000年我國一次能源的消耗量將超過12億噸。SO2年排放量將會達到3822萬噸。《中國21世紀議程》中指出：“發展少污染的潔凈煤技術是中國政府履行國際公約、承擔相應國際義務的重要方面，也是促進中國以煤為主的能源系統向環境無害的可持續發展的模式轉變的戰略組成部分。”可見潔凈煤是中國能源的未來。

我國是一個發展中國家，經濟還比較落后，如何采取可持續發展的戰略，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。在眾多的煤潔凈、脫硫技術中，煤的燃前脫硫技術，其脫硫成本僅相當于洗滌煙氣脫硫的1/10，同時燃前脫硫便于大規模、全面地控制燃煤的二氧化硫、粉塵排放，因而受到各國的高度重視。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、不產生新的污染，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，因而受到許多 國家政府和企業的極大關注，競相開發這一技術。

煤的微生物潔凈技術(主要是脫硫、脫塵)研究是在生物瀝濾銅、鈾等金屬的基礎上發展起來的。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，相比有機硫分、黃鐵礦硫(FeS2)較易去除，早期的研究主要利用Thiobacillus ferrooxidans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，該方法可去除約90%的無機硫，使某些煤的含硫量降至1%以下。雖然該方法脫硫效率較高，但缺點是處理的時間較長，并要求較大的反應器容積和較細的煤炭粒徑。意大利、荷蘭、英國和德國等國參加的歐共體項目已在意大利的North Sardinia煤礦建立了一個利用煤微生物脫硫凈化技術的示范工程，進行應用微生物脫除煤中無機硫及有機硫的工業化實驗。實驗結果顯示，該方法要溶解黃鐵礦需花1～2周的時間，煤粒要求細小。同時國際研究機構的實驗顯示，該方法的技術可行性雖已無障礙，但該方法能耗較高，所需場地較大，經濟可行性較差。

為提高脫硫效率，近年來研究人員把煤的物理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。

A.S.Atins 等采用Thiobacillus ferrooxidans 菌在煤炭粒度0.15±0.075mm、煤漿濃度2%、細菌濃度3.26×1010個/g、pH2的條件下，對美國一種高硫煤(總硫>10.4%，黃鐵礦硫>5.9%)處理2分鐘后，用常規浮選分離，結果精煤總硫降至6～6.45%，黃鐵礦硫脫除率達75%以上，而若無細菌處理，精煤總硫仍高達10.2%，基本沒有脫除。Attia等對皮茲堡兩種含硫分別為3.8%(黃鐵礦硫1.9%)和1.59%的煤樣利用微生物進行了約10分鐘的處理，前一種煤樣黃鐵礦和灰分的脫除率達到80%和60%以上，另一煤樣也顯示了相似的結果。日本Ohmu ra等也開展了一系列類似的研究，取得了良好的脫硫效果。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。

我國在煤的微生物脫硫方面的研究起步較晚，80年代中期后，我國一些研究人員在利用微生物進行煤脫硫(包括有機硫)方面開展了一些基礎研究工作。從松藻煤礦分離到氧化亞鐵硫桿菌，在pH1.55～1.70的條件下，利用浸出法可使黃鐵礦硫的去除率達到86.11%～95.16%。

 國家環境保護總局資助，中國環境科學研究院生物工程重點實驗室進行了浮選法微生物脫硫 工藝的可行性研究。結果顯示該工藝是相當可行的。在中性條件下，經約30分鐘的微生物處理，可脫除無機硫達60%，比純物理浮選提高約1倍。目前該技術正進行擴大規模試驗，預計將 在未來1～2年內完成，從而為該項目的產業化奠定基礎。

2.造紙工業中的生物制漿和生物漂白技術

造紙工業是世界上六大污染工業之一。我國造紙行業年排放廢水量達40億噸，占全國工業廢水排放量的1/6，其中有機污染物(以BOD計)達170萬噸，約占全國工業廢水中有機污染物總量的1/4。在用植物材料進行化學制漿與化學漂白過程中，含有大量木質素、半纖維素和有害物質的廢液被傾倒入江河湖泊中，造成嚴重的環境污染和生態破壞。多年來，人們不懈地努力，試圖開發出無污染和高效率的制漿造紙新工藝，以減少污染，保護環境。

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，雖然機械法制漿可以大大提高紙漿得率，從而節省大量林木資源。但是，磨木漿的能量消耗很大，而且成品紙的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些問題，其中最具吸引力和挑戰性的是生物制漿與生物漂白。因為造紙工業廢水主要由蒸煮黑液和漂白廢液組成，采用生物制漿與生物漂白可以有效減少這些廢液的產生。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。1987年，在美國政府和Weaver工業公司等造紙企業的支持下，組建了生物制漿財團，由美國農業部林產研究所聯合威斯康星大學、明尼蘇達大學等研究機構，開展了長期深入的研究工作。他們選出了一株能快速生 長 并選擇性從木材中除去木素的白腐菌(Ceriporiopsis subvermispora)。把它接種到用蒸汽簡單滅過菌的木片上，用強制通風的辦法來控制溫濕度，培養2周后，用于熱機法制漿，已完成了50噸規模的實驗。結果顯示，不僅可以節省能耗38%，提高設備生產能力，而且可以減少樹脂問題，明顯改善成紙的強度性能。目前他們正在努力加快新技術的產業化，并力圖 將新技術的應用范圍擴大到亞硫酸鹽漿、硫酸鹽漿，乃至非木材漿中去。

木質素是造紙工業中有效利用纖維素的最大障礙。在化學制漿過程中，大部分木質素可從木材、草類或其他粗原料的纖維中除去，但還殘留大約3～12%，這部分殘留的木質素會造成紙漿褐色，并降低紙張的強度。因此，需要對紙漿進行漂白。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。

80年代初，西方工業國家工業污染控制戰略出現了重大變革，以污染預防取代了污染治理。芬蘭率先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，可以減少隨后的化學漂白用氯量30%～40%，廢液中有機氯化物與毒性物含量顯著減少。至今，用于生物預漂白的木聚糖酶已經經歷了三代的發展。從第一代酸性酶，第二代中性酶，到第三代堿性酶。

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。目前，酶法助漂新工藝在歐洲和北美的30余家大型紙廠得到應用，成為生物技術在造紙工業應用最成功的一例。加拿大已有約10%的硫酸鹽法紙漿廠采用了該新工藝。丹麥諾和諾德公司和美國山道斯化學公司等多家酶制劑廠商，紛紛推出了專門用于紙漿處理的木聚糖酶和纖維素酶新產品。

由于木聚糖酶處理工藝是通過降解除去紙漿表面再沉積的半纖維素等方式，來幫助化學漂劑漂白的。木聚糖酶只能起到助漂的作用，不能真正替代化學漂劑。因此，生物預漂白并不能完全替代化學漂白，能減少污染卻不能最終消除污染，因此要從根本上消除有毒氯漂液的污染，需最終實現生物漂白，即完全采用生物手段除去紙漿中殘留的木質素 。近年來，利用各種木質素酶進行生物漂白的研究正在迅速興起，人們期望利用木質素酶對木質素的直接作用來實現生物漂白。許多實驗室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶，涉及的酶類包括木素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶和纖維二糖脫氫酶等。其中，一種叫做漆 酶的木質素酶成為近年來的研究熱點。

過去，一般都認為漆酶的氧化還原電位太低，不能攻擊構成木素結構90%以上的非酚木素結構。但進入90年代后，有人發現，當有可起氧化還原中介物作用的簡單有機化合物存在時，漆酶不僅能氧化非酚結構，而且能使硫酸鹽漿脫木素和脫甲氧基。目前研究較多的中介物有1-羥基苯并三唑(1-hydroxybensotriazol,1-H等。佐治亞大學的研究者則發現一株漆酶產生菌朱紅密孔菌(pycnoporus Cinnaba-rinus)可以產生自己的氧化還原中介物3-羥基鄰氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系統不僅能氧化非酚模式化合物，而且能降解合成的木素。日本報道，利用漆酶進行生物漂白，可以去掉50%～60%的殘余木質素，減少氯漂50%～60%，然而，離真正意義的生物漂白還有一段距離。木質素的結構非常復雜，并且在紙漿中木質素與木聚糖形成復合體緊密地附著在纖維上，難以除去。僅依賴于一種酶的作用遠遠不夠，利用木聚糖酶與木質素酶兩種酶的共同作用有望完全降解掉紙漿中殘留的木質素，實現真正意義上的生物漂白。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。 　　3.石油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，比如在國外僅石油的開采、運輸、儲存以及事故性泄漏等原因造成每年約有1000萬噸石油烴進入環境(不包括石油加工行業的損失)，另外全世界各國每年大約使用1500萬噸的各種農藥廣泛噴灑于面積巨大的農田，引起土壤、地下水、水系和海洋的嚴重污染，破壞生態平衡，不僅制約了經濟的發展，而且影響到人類的健康和生存。我國如華北油田周圍的很多農田由于原油污染而無法耕種，每年都要支付大量資金作為對農民的賠償。黃河水系年平均含油最高可達4.82mg/L，遼河水系年平均含油最高可達7.68mg/L，明顯地超過了國家三級地面水的標準(<0.1mg/L)。有的甚至污染到地下水資源，如山東淄博地區地下水最高含油達到了100mg/L以上，超過國家標準(<0.1mg/L)1000倍以上。全國各地的儲油場所也已 開始滲漏污染到地下水，嚴重威脅了地下水資源的水質，石油污染是1998年發生在渤海的1萬平方公里赤潮的主要原因之一。有鑒于此，世界各發達國家紛紛制定了環境修復計劃，如荷蘭在80年代已投資15億美元進行土壤污染的修復，德國在1995年一年就投資60億美元 凈化土壤污染，英國、法國、日本、俄羅斯等也相應投巨資進行環境污染的修復。據《21世紀生物技術：新的方向》一書介紹，美國在90年代中，每年都投資幾百億美元進行污染環境的修復，該書分析：如果采用傳統的修復方法(物理和化學方法)來治理美國本土陸地上的環境污染，就需要投資1.7萬億美元，而如果采用生物修復技術，而只需3400～6000億美元的投資，也就是傳統方法所需投資的1/5～1/3。該書還分析：在今后若干年內，美國市場對生物修復技術服務及其生物產品的需求將以每年15%或更高的速度增長，到2000年生物修復技術的純利潤將超過5億美元。

針對嚴重污染的環境，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。我們的國土面積比美國略大，且環境污染還更為嚴重，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(僅需傳統方法的1/5～1/3)，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。可充分預見，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。在該技術的萌芽階段，主要應用于環境中石油烴污染的治理，并取得成功。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。歐洲各國如德國、丹麥、荷蘭對生物修復技術非常重視，全歐洲從事該項技術的研究機構和商業公司大約有近百個，他們的研究證明，利用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區域的一種有價值的方法。美國國家環保局、國防部、能源部都積極推進生物修復技術的研究和應用。美國的一些州也對生物修復技術持積極態度，如新澤西州、威斯康星州規定將該技術列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的方法之一。美國能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修復計劃，并組織了一個由聯邦政府、學術和實業界人員組成的“生物修復行動委員會”(Bioremediation Action Committee)來負責生物修復技術的研究和具體應用實施。生物修復是采用諸如提高通氣效率、補充營養(對石油污染而言，主要是補充N、P)，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。生物修復技術最成功的例子是Jon E.Llidstrom等人在1990年夏到1991年應用投加營養和高效降解菌對阿拉斯加Exxon Valdez王子海灣由于油輪泄漏造成的污染進行的處理，取得非常明顯的效果， 使得近百公里海岸的環境質量得到明顯改善。

四、展望

自本世紀70年代以來，發達國家就十分重視生物技術在環境領域的應用，并開展了大規模的科研活動。目前已開發了一系列的環境生物技術及其產品，并在世界上廣泛應用于污水處理、大氣凈化及污染環境介質治理等諸多方面。例如，美國Charabarty構建的超級細菌可快速降解土壤和水體中的石油組分，該技術已獲得專利，并在海灣戰爭中得到了應用。至今，英、法、德、荷等國已取得大量實用性的環境生物技術研究成果，部分已經商品化。如英國ICI公司的生物可降解塑料等環境友善產品(Environmentally Friendly Products)，在世界上具有廣泛影響。荷蘭在環境生物技術的研究及應用中在歐洲居領先地位，自1982年以來，已利用環境生物技術治理并恢復了6000多處污染地，一批公司，如Gist Brocedes公司已迅速 發展起來。

環境生物技術的重要性已為眾多的國家普遍接受，在發達國家，已成為優先發展及應用的環境保護新技術。例如，1996年6月在美國召開的，96環境生物技術大會上，生物恢復、工業水處理、空氣處理和污染防治專題討論均有相關政府和工業部門代表參加。1994年4月由美國生物工業組織(BIO)和白宮國家科學技術委員會組織的可持續環境中的生物技術大會上提出了基因工程微生物、優選微生物菌株和生物傳感技術中可利用菌株等三大最新發展技術領域。這些技術領域的發展不單純局限于工業末端處理和被污染系統的恢復，在污染防治或清潔生產方面具有同樣重要的意義。例如，利用新型酶法生產代替傳統化學生產、設計生物可降解原料、產品全生命周期分析等。1995年12月美國國家科學和技術委員會發表了由其基礎科學委員會生物技術分委員會(Biotechnology Subcommittee)完成的《21世紀的生物技術：新的方向》(Biotechnology for the 21st Century:New Horizons)的藍皮報告，指出了生物技術在經歷了第一次浪潮(醫藥和健康)后，迎來了第二次浪潮，這包括：1.農業生物技術;2.環境生物技術(主要是生物降解);3.生物制造工藝/生物處理工藝，包括能源研究;4.海洋生物技術研究。其中的兩大方面(2和3)均直接和環境保護有關。

目前國際上許多環境生物技術成果已進入商品化、產業化發展。生物技術是水污染控制中最成熟也是最富有挑戰性的技術，在國外的環保產業中一直是市場占有量最大的，并隨著經濟的發展，新污染治理的需要新技術工藝設備不斷出現并產業化，美國在此領域內的年市場額達數百億美元。數十項環境生物技術產品已獲得有關國家政府部門的許可，進行野外應用實驗，去除土壤和水體中的重金屬和有毒有機化學物質。以美國為例，成立了相當數量的環境生物技術專業公司，部分產品已占領了國際市場，如Alen Murray Corp的Clear-Flo系列微生物菌劑和日本的EM菌等可用于污染處理、污染水體恢復及空氣凈化等。Envirogen公司最近宣布已利用基因工程技術開發出一系列超級微生物菌劑，可用于污染水體、土壤、基質及空氣的恢復及凈化。

當前，環境生物技術在國際上已進入蓬勃發展的軌道。隨著全球范圍內對環境保護的高度重視和越來越嚴厲的環境法，市場對環境生物技術的需求越來越廣泛。例如，美國的清潔空氣法(Clean Air Act)實施后將形成高達幾百億美元的燃煤脫硫市場，其中預計微生物脫硫將達250億美元，而越來越低的燃油硫分標準也促進了石油微生物脫硫技術的發展，美國的Biosystem Co.正開展的產業化試驗將大大推進該技術的發展。利用微生物制氫氣和乙醇等可再生性清潔燃料，為徹底解決困擾人類的大氣化石燃料污染，展示了光明的前景。多年來，由于全球范圍內濫用化學品，特別是殺蟲劑造成了大規模的水體、土壤污染，對其治理和恢復也將成為一個巨大的市場，非常保守的估計，在未來10年內全球市場達115億美元。總之，環境生物技術，尤其是環境污染控制生物技術將具有廣闊的市場前景。

隨著環境生物技術的進展和市場開拓，其應用已從單個的環境目標治理，發展為廣泛應用于環境保護的各個方面。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。 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。