環境生物技術是現代生物技術和環境工程相結合的壹門新興交叉學科。它是壹種應用生物圈的某壹部分來控制環境或控制預定進入生物圈的汙染物的生物技術。廣義的環境生物技術涵蓋的範圍很廣，自然環境中所有涉及環境控制的生物技術相關技術都可以歸為環境生物技術。包括環境中汙染物的生物修復、汙染場地的生物修復、生物降解材料等無害無汙染生物制品的開發和應用等。[1].
二。現代生物技術在環境保護領域的應用
隨著現代工農業的快速發展，農用化學品的廣泛應用，能源的蓬勃發展和城市化的進壹步擴大，特別是近年來鄉鎮企業的興起，環境中出現了許多新的化學、物理和生物物質，如轉基因生物和酶制品。這些新物質可能會給人類賴以生存的環境帶來新的不利影響。汙染物復雜化、汙染日益嚴重、生物多樣性減少等環境問題的出現，使得現代生物技術在環保領域的廣泛應用成為必然。目前，現代生物技術在環境保護領域的應用壹般表現在四個方面:環境監測與評價、消除汙染、能源資源綜合利用、拯救瀕危物種和保護生物多樣性。
1.環境監測和評估
應用現代生物技術如酶聯免疫吸附分析、PCR、電子顯微鏡、基因差異顯示、生物傳感器、基因探針、生物芯片等對環境進行監測和評價，已成為近年來國內外科學家研究的熱點，研究報告日益增多[2-4]。應用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測和分析環境中的農藥及其代謝物是20世紀90年代的新技術。目前，國內外已開發出農藥、殺菌劑、除草劑和多氯聯苯、二惡英、抗生素等汙染物的酶聯免疫檢測方法，現場快速分析的酶聯免疫檢測試劑盒已商品化。該技術具有快速、靈敏、成本低、特異性強、適合大量樣品的現場分析等優點。
PCR技術可用於檢測土壤、水和大氣中的致病菌和指示菌。Niedrhauser[3]等人利用PCR技術檢測出食品中容易引起人腦膜炎的單核細胞增生李斯特氏菌。PCR技術對該菌株的分析可在短短幾個小時內完成，大大縮短了分析周期(傳統方法至少需要10天)。而且PCR技術還可以跟蹤檢測環境中的基因工程菌珠(GEMs)，根據基因序列的診斷確定基因表達，檢測環境中的特定人群[6]。隨著PCR技術的不斷發展，已經建立了巢式PCR、反向PCR和多重PCR[7]。可以預見，PCR技術將在檢測水、土壤等環境中的致病菌、指示菌和基因工程菌方面發揮越來越重要的作用。
近年來，利用生物傳感器監測環境中的汙染物，尤其是現場監測，越來越受到人們的青睞。生物傳感器由分子識別單元(敏感材料)和轉換部分(換能器)組成，分子識別部分用於識別被測目標。根據敏感材料的不同，可分為酶傳感器、微生物傳感器、細胞傳感器和免疫傳感器。目前，生物傳感器已經達到商業化應用的水平:BOD生物傳感器、氨生物傳感器、亞硝酸鹽生物傳感器、乙醇生物傳感器、甲烷生物傳感器等。[8-9].使用生物傳感器具有成本低、制造容易、使用方便、快速測定和節省時間等優點，在環境監測中具有誘人的前景。
2.消除汙染，改善生態環境
現代生物技術經常被用來消除汙染和改善生態環境。包括環境汙染物的生物削減和汙染場地的生物修復或恢復[10]。20世紀60年代初，Martin Alexnder[10]對農藥在土壤中的生物降解性進行了研究，為生物技術在環保領域的應用奠定了基礎。20世紀70年代以來，可以說是生物技術飛速發展的階段，生物技術在環境汙染治理中的應用越來越廣泛。這種勢頭壹直延續到今天。目前，生物技術在該領域的研究和應用已經走向尋找、分離和篩選具有高凈化能力的微生物物種和菌株以及人工構建基因工程菌。通過基因工程，利用質粒DNA重組和質粒轉化，可以培育出抗汙染物的生物。如果有人將四種假單胞菌的基因組放入同壹個菌株中，創造出壹種降解石油能力非凡的超級細菌，它可以在幾個小時內降解浮油中三分之二的碳氫化合物，而使用天然細菌則需要壹年以上的時間[7]。Chakabrty等人將OCT質粒和抗汞MER同時轉入惡臭假單胞菌，使其能夠降解烷烴，在含50-70mg/L汞的環境中生長，降解有機汞。美國科學家將含有除草劑2，4-D的基因從壹種細菌轉移到另壹種快速生長的細菌中，明顯加速了2，4-D的降解[11]。目前已經通過生物技術培育出能夠降解石油及其衍生物如樟腦、農藥如六六六、化學汙染物如尼龍低聚物、重金屬如汞的細菌。同時，能夠過量吸收和積累重金屬的轉基因植物，尤其是超積累植物[12]也是當前研發的重點。植物修復的應用不僅可以凈化和美化環境，還可以通過收集進行加工和再利用。
3.發展清潔能源和資源及其綜合利用。
對能源的依賴和利用使人們感受到不可再生能源的有限性和潛在危機，現代生物技術的發展為解決這壹問題帶來了新的希望。今天，生物技術的概念還延伸到消除有害物質和廢物以及這些物質的轉化和再利用。例如從廢物生產單細胞蛋白(SCP)和從纖維素材料生產酒精。德國利用木糖生產食用酵母，後來利用造紙工業亞硫酸廢液開發飼料酵母，年產654.38+0.5億噸單細胞蛋白作為肉類替代品，補充蛋白質的不足。中國科學家利用味精廢水生產熱帶假絲酵母單細胞蛋白，含蛋白質60%。本品用作飼料，效果與魚飼料相同[1]。英國倫敦壹家公司利用“工程菌”嗜熱脂肪芽孢桿菌將稭稈、玉米芯等廢棄物轉化為乙醇，其功效明顯高於酵母[13]。
在新能源方面，中科院遺傳所和中國農科院已經將降解除草劑三氮烯的基因轉入大豆植株，轉基因大豆不再吸收環境中的三氮烯。利用這項技術，可以生產出對人類安全有益的綠色食品。瑞士和美國科學家根據植物的生理生化原理開發了壹種新型太陽能電池。同時，其他新能源如海藻發電、生物絮凝劑、生物表面活性劑、PHAs、生物農藥等也得到開發和應用。
4.拯救瀕危物種，保護生物多樣性。
生物多樣性是指生物之間的多樣性和可變性以及物種棲息地的生態復雜性，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性[14]。工業化和現代科技的快速發展使地球發生了巨大的變化，這使得許多物種被推向滅絕。但隨著“克隆”技術的逐漸成熟，瀕危物種得以延續，保護生物多樣性完全可行。事實上，自從多莉·蘭姆出生後，許多科學家就開始克隆瀕危物種。例如，中國科學院水生科學研究所和動物研究所的科學家正在為未來克隆白暨豚和大熊貓做準備，並取得了初步成果。同時，現代生物技術將大大增加單位面積農產品的數量，減輕生物資源過度利用的壓力，在很大程度上緩解生物多樣性的減少。
生物技術的發展將培育抗病能力強的作物品種，不用像傳統品種那樣多的農藥和化肥，減少農業生產帶來的環境汙染對生態系統的影響。此外，新的農業生物技術，如蟲害控制、草控制和細菌控制，可以減少農藥的用量，這也有利於維持生態系統的生物多樣性。
第三，現代生物技術對環境的潛在影響
壹項新技術的出現往往會對人類歷史的發展產生前所未有的推動和深遠的影響。同時，也可能存在未知的後果或風險，尤其是當人類無法確保技術的正確有效使用時，它所造成的災難將是觸目驚心的。生物技術作為壹門在環境領域得到迅速發展和應用的高新技術，也不例外。它有優點也有缺點。在創造顯著的經濟效益、社會效益和環境效益的同時，也存在環境安全問題。事實上，生物技術確實對環境有負面影響。例如，給老鼠餵食含有雪花蓮凝集素(GNA)基因的馬鈴薯，導致器官異常生長，破壞免疫系統，以及蝴蝶餵食Bt轉基因玉米後導致44%死亡的蝴蝶事件。自從20世紀70年代基因工程出現以來，人們就非常關註生物技術活動及其產品對人類和環境的安全性[15-16]，基因工程是爭論的焦點。