Проблемы и задачи экологической биотехнологии

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Экологическая биотехнология…………...............................................................4

Проблемы и задачи экологической биотехнологии…………………………….5

Биотехнология и энергия…………………………………………………………6

Проблемы и задачи экологической биотехнологии…………………………….7

Преимущества и недостатки получения альтернативных источников энергии……………………………………………………………………………..8

Заключение………………………………………………………………………9

Список используемых источников……………………………………………..10

 

Введение

В результате промышленной, сельскохозяйственной и бытовой деятельности человека возникают различные изменения состояния и свойств окружающей среды, в том числе очень неблагоприятные. С развитием и интенсификацией промышленной и сельскохозяйственной деятельности в XX веке стали ощущаться пределы естественной продуктивности биосферы — истощаются природные ресурсы, источники энергии, всё более заметен дефицит пищи, чистой воды и воздуха. Во многом все эти проблемы порождены научно-техническим прогрессом общества и должны решаться также с использованием его новейших достижений. Биотехнология позволяет решать ряд экологических проблем, включая защиту окружающей среды от промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, деградацию токсикантов, попавших в среду, а также сама создаёт малоотходные промышленные процессы получения пищевых и лекарственных веществ, кормов, минерального сырья, энергии. Масштабы применения биологических процессов для решения природоохранных задач могут быть «ошеломляющими». Экология и биотехнология взаимодействуют как через продукты, так и через технологии. В целом это способствует экологизации антропогенной деятельности и возникновению более гармоничных отношений между обществом и природой.

 

Экологическая биотехнология

Экологическая биотехнология подразумевает использование живых организмов для переработки опасных отходов и борьбы с загрязнением окружающей среды. Например, некоторые грибки применяются для нейтрализации токсичных побочных продуктов бумажной промышленности. Другие микроорганизмы, населяющие свалки ядовитых отходов, расщепляют такие соединения, как полихлорированные бифенилы, на безвредные соединения. Биотехнологи изучают механизмы, с помощью которых населяющие устья рек микроорганизмы могли бы очищать воду от химических загрязнений. Методы экологической биотехнологии обеспечивают более эффективное по сравнению с традиционными подходами обезвреживание разнообразных токсических отходов, а также значительно снижают нашу зависимость от таких методов утилизации мусора как сжигание и создание хранилищ токсических отходов.

Биотехнология и энергия

Энергетический кризис побуждает искать новые источники энергии. Природные ископаемые (нефть, газ, уголь и др.) исчерпаемы, а их использование загрязняет окружающую среду. Атомная энергетика при высокой эффективности создает проблему захоронения радиоактивных отходов. В качестве дополнительного неиссякаемого природного источника энергии может служить биомасса, переработанная биотехнологическим путем в ценное топливо (этанол, метан, Н2). Энергия солнца аккумулируется в биомассе с эффективностью –2 %. Менее, чем за неделю земля получает от солнца такое количество энергии, какое содержится во всех невозобновляемых ее запасах. В ходе эволюции в биологических системах сформировался ряд весьма совершенных механизмов превращения энергии. Задача биотехнологов заключается в повышении эффективности получения энергии из биомассы как на этапе ее накопления в процессе фотосинтеза, так и последующих процессов получения из биомассы топлива в результате работы микроорганизмов.

 

Заключение

Экологический кризис охватил практически всю планету. Основная его причина – результаты деятельности человека в промышленности, сельском хозяйстве и других сферах. Усиливается загрязнение окружающей среды промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными отходами, прогрессирует эрозия почвы, уменьшается биоразнообразие, происходят глобальные изменения в биосфере (озоновые дыры, глобальное потепление и др.), изменяется среда обитания организмов и человека. В связи с необходимостью разработки экологически безопасных технологий в промышленности и сельском хозяйстве важная роль отводится биотехнологии. Такое развитие основано на экологизации промышленности и сельского хозяйства, использовании возобновимых источников энергии, сохранения биоразнообразия, защите окружающей среды, решении проблемы утилизации отходов и др. Все эти проблемы невозможно решить без использования современных биотехнологических методов. В настоящее время можно говорить о развитии нового направления исследований - экологической биотехнологии, науки, использующей методы генетической и клеточной инженерии, созданные на ее основе организмы и технологии для оздоровления и защиты окружающей среды. По своим потенциям биотехнология экологически достаточно чистый и практически неисчерпаемый высокоэкономичный производитель разнообразной продукции и поэтому все больше будет вытеснять несовершенные, ограниченные ресурсами и экологически вредные современные химические технологии. Однако для большего прогресса биотехнология нуждается в успехах фундаментальных наук и в более совершенных методах оперирования живыми системами.

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Экологическая биотехнология…………...............................................................4

Проблемы и задачи экологической биотехнологии…………………………….5

Биотехнология и энергия…………………………………………………………6

Проблемы и задачи экологической биотехнологии…………………………….7

Преимущества и недостатки получения альтернативных источников энергии……………………………………………………………………………..8

Заключение………………………………………………………………………9

Список используемых источников……………………………………………..10

 

Введение

В результате промышленной, сельскохозяйственной и бытовой деятельности человека возникают различные изменения состояния и свойств окружающей среды, в том числе очень неблагоприятные. С развитием и интенсификацией промышленной и сельскохозяйственной деятельности в XX веке стали ощущаться пределы естественной продуктивности биосферы — истощаются природные ресурсы, источники энергии, всё более заметен дефицит пищи, чистой воды и воздуха. Во многом все эти проблемы порождены научно-техническим прогрессом общества и должны решаться также с использованием его новейших достижений. Биотехнология позволяет решать ряд экологических проблем, включая защиту окружающей среды от промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, деградацию токсикантов, попавших в среду, а также сама создаёт малоотходные промышленные процессы получения пищевых и лекарственных веществ, кормов, минерального сырья, энергии. Масштабы применения биологических процессов для решения природоохранных задач могут быть «ошеломляющими». Экология и биотехнология взаимодействуют как через продукты, так и через технологии. В целом это способствует экологизации антропогенной деятельности и возникновению более гармоничных отношений между обществом и природой.

 

Экологическая биотехнология

Экологическая биотехнология подразумевает использование живых организмов для переработки опасных отходов и борьбы с загрязнением окружающей среды. Например, некоторые грибки применяются для нейтрализации токсичных побочных продуктов бумажной промышленности. Другие микроорганизмы, населяющие свалки ядовитых отходов, расщепляют такие соединения, как полихлорированные бифенилы, на безвредные соединения. Биотехнологи изучают механизмы, с помощью которых населяющие устья рек микроорганизмы могли бы очищать воду от химических загрязнений. Методы экологической биотехнологии обеспечивают более эффективное по сравнению с традиционными подходами обезвреживание разнообразных токсических отходов, а также значительно снижают нашу зависимость от таких методов утилизации мусора как сжигание и создание хранилищ токсических отходов.

Проблемы и задачи экологической биотехнологии

Экологическая биотехнология — это специальное применение биологических систем и процессов для решения задач охраны окружающей среды и рационального природопользования. Эти процессы включают утилизацию сельскохозяйственных, бытовых и промышленных отходов, очистку стоков и газо-воздушных выбросов, деградацию ксенобиотиков, получение эффективных и нетоксичных препаратов для борьбы с болезнями и вредителями культурных растений и домашних животных, а также создание альтернативных и безвредных для окружающей среды способов воспроизводства пищи, лекарственных препаратов, энергоносителей и добычи полезных ископаемых. Какие задачи сельскохозяйственного производства должна решать экологическая биотехнология?

-- На основе генетической и клеточной инженерии необходимо создать высокоурожайные, болезнестойкие сорта культурных растений, что позволит исключить ядохимикаты.

-- На основе достижений современной генетики и биотехнологии представляется возможным изменить потребительские свойства сельскохозяйственных продуктов с тем, чтобы отпала необходимость применять для корма животных и птицы различные добавки химического или микробного синтеза, производство которых связано с определенной экологической опасностью.

-- Необходимо существенно расширить производство бактериальных удобрений биологических средств борьбы с болезнями растений и их вредителями, биологических консервантов кормов.

-- Для повышения плодородия почвы необходимо применять органические удобрения, компосты и обезвреженные путем метанового брожения жидкие отходы животноводческих ферм.

-- Биотехнология должна создать рациональные и безвредные для человека и среды процессы конверсии продуктов сельского хозяйства в более ценные товарные формы. То же касается химического сырья, которое можно превращать в биологически безвредные формы.

 

Биотехнология и энергия

Энергетический кризис побуждает искать новые источники энергии. Природные ископаемые (нефть, газ, уголь и др.) исчерпаемы, а их использование загрязняет окружающую среду. Атомная энергетика при высокой эффективности создает проблему захоронения радиоактивных отходов. В качестве дополнительного неиссякаемого природного источника энергии может служить биомасса, переработанная биотехнологическим путем в ценное топливо (этанол, метан, Н2). Энергия солнца аккумулируется в биомассе с эффективностью –2 %. Менее, чем за неделю земля получает от солнца такое количество энергии, какое содержится во всех невозобновляемых ее запасах. В ходе эволюции в биологических системах сформировался ряд весьма совершенных механизмов превращения энергии. Задача биотехнологов заключается в повышении эффективности получения энергии из биомассы как на этапе ее накопления в процессе фотосинтеза, так и последующих процессов получения из биомассы топлива в результате работы микроорганизмов.