超级工程菌剂和解毒酶制剂的开发

        2005年12月，国家高新技术研究发展计划（863计划）“超级工程菌剂和解毒酶制剂的开发”课题正式通过科技部国家863计划资源环境技术领域“水污染控制技术与治理工程”重大专项组织的专家验收。从此，有效控制有机磷的农药废水、垃圾渗滤液等难生物降解物质废水的处理问题进入了一个全新的时代。

　　“我们这个课题是2002年12月开始立项研究的，它属于资源环境技术领域‘水污染控制技术与治理工程’重大专项中的‘水污染控制生物强化技术与物化技术’专题。”乔传令就他们所研究的课题向我做了详细的介绍。

　　乔传令笑着说：“听起来是不是感觉有点绕？其实它们之间的联系可大了。”

　　向来数字最能说明问题，话题一开始，乔传令就给我列举出了几个令人触目惊心的数字，“中国有一句谚语：‘国以民为本、民以食为天、食以安为先’。食品安全是关系人类身体健康和社会稳定的头等大事。我国农产品中的农药残留严重，我国居民在日常膳食中的各类农药摄入量，往往数十倍于美国、日本、欧盟等发达国家，2000年农业部监测发现水果、蔬菜中农药的总检出率32%%,总超标率25%%，其中北京等6大城市蔬菜中农药残留超标率超过50%%。”

　　谈到与老百姓利益切身相关的农药残留污染话题，乔传令收起了笑容，一脸凝重。

　　污水生物处理三要素相互协调方能促进发展

　　“我先给你讲讲污水生物处理过程中的‘三要素’吧。”说起他们的研究项目，乔传令来了兴致。微生物、环境条件（生物反应器）和水质这三个要素相互促进和制约。

　　“水质特性决定了微生物种类，微生物的生长要求生物反应器提供相应的条件，而反应器的内部环境的改善对水质有一定的调节作用，使其有利于微生物降解水中的有机物。”乔传令详细解释道。

　　“那这三要素为什么那么重要呢？”我按捺不住心里的疑问说道。

　　乔传令解答到：“这三个要素形成了一个体系，相互协调适应，则形成良性循环，具有促进作用；反之，则形成恶性循环，会导致污水生物处理系统运行失败。在水质确定之后，关键的问题是微生物与反应器之间的协调。”

　　“我们这个研究就是针对含难降解有毒有害有机污染物工业废水的特点，开发适合于超级工程菌生长和解毒酶制剂反应的新型生物反应器：环流式深床超级工程菌生物反应器和膜-解毒酶-生物反应器。”谈到研究成果，乔传令的眼睛闪过一丝神采。

　　乔传令介绍，这个专题的研究就是以新开发的超级工程菌和解毒酶制剂逐步实现在污水处理中的工业化应用，进一步提高工业废水的达标排放率，降低处理成本，带动该领域的技术提升。

　　“超级工程菌剂和解毒酶制剂的研发有什么意义呢？”我问道。

　　“这个意义太深远了，首先，它对于减少工业废水污染、保护水环境具有重要的意义。通过研究成果的实施，带动我国该领域的技术水平的提升。另一方面，它还有助于拓展分子生物学技术在环境领域的应用范围，带动分子生物学技术的研究与发展。”说到科研成果的重大意义，乔传令略显激动。

　　瞄准潜在需求自主研发废水处理设备

　　“最开始的时候是本着什么目的开始这个领域的研究的呢？”我提出了心中的疑问。

　　“我们最开始就瞄准了该领域的国际前沿以及我国在水污染防治方面的需求。”乔传令说。

　　“科学家们敏锐的观察力和勇于实践的精神着实令人佩服。”我发自内心地说。

　　乔传令淡淡笑了一下，继续介绍道：“在研究过程中，我们研究和开发出了许多具有自主知识产权的高新技术。比如‘一种脱毒工程菌及其应用，一种脱毒工程菌高密度培养生产解毒酶的方法’；‘蔬果专用酯类农药残留降解剂’；‘一种超级工程菌及其表达的解毒酶和其构建方法及应用’；‘折流曝气增压重力出流膜生物反应器污水处理设备’；‘复合式生物反应器废水处理设备’；‘环流式膜生物反应器废水处理设备’。”

　　乔传令一口气就介绍出了六种自主研发的高新技术，让我这个不懂生物工程的“门外汉“着实吃了一惊。

　　“我们自主研发的这些技术，填补了我国用超级工程菌处理难降解有机污染水的空白，用筛选得到的具有高表达活性、环境安全性高、适应性强、生物降解广谱的高效超级工程菌及相关的解毒酶，开发出适合于超级工程菌生长的环流式深床生物反应器，适合于解毒酶反应的膜-解毒酶-生物反应器等集成生物处理新技术，提高了对难降解有毒有害有机污染物的降解能力，拓宽了对有毒有害有机污染物降解谱。”乔传令的话语中透露着自豪感。

　　乔传令接着说道：“使用开发出的以超级工程菌、酶为载体的生物反应器等集成生物处理技术，性能指标高于传统技术的30%%以上。该技术的推广应用可以带动我国水污染控制整体技术水平的提高，通过系统的技术研究开发，实现了水污染治理技术的跨越式发展。”

　　新技术的发展提高污水处理效率

　　“对于这个污水生物处理技术我们还都不太熟悉，它的历史是不是还很短呢？”对于污水生物处理这个概念，记者感觉还很陌生。

　　“那你可错了，污水生物处理技术的研究和应用已有一百多年的历史了，由于其经济性和操作相对简单等优点，目前已成为污水处理的主体技术。污水生物处理技术的核心是微生物，因此，微生物的能力决定了污水处理生物反应器的效率。”乔传令笑着指出了我的错误。

　　她说：“咱们都知道这样一句话，叫‘物竞天择，适者生存’，污水的性质和运行环境与条件决定了反应器内微生物的繁衍种类。随着工业化的发展，污水中的污染物种类越来越多且复杂，许多有机化合物用常规微生物难以降解，因此，污水处理的难度越来越大，对污水处理技术要求也越来越高。”

　　乔传令说，20世纪70年代以来，随着基因工程、克隆技术的发展，生物技术领域出现了飞跃式发展，同时也带动了污水生物处理技术的创新，一些新的反应器和工艺出现，污水生物处理设施的效率得到提高、占地面积减少、投资和运行成本降低。   (责任编辑：泉水)

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