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緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物技術(shù)的現(xiàn)狀，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
王旭崔韶暉
（大連民族大學(xué)，遼寧大連116600）
【摘要】將生物技術(shù)的藥物產(chǎn)業(yè)作為研究的對象，總結(jié)并分析了當(dāng)前生物技術(shù)藥物的特點。陳述了當(dāng)前上市的相應(yīng)產(chǎn)品以及發(fā)展的前景，對我國生物技術(shù)藥物發(fā)展的現(xiàn)實情況進行了闡述與探討，并據(jù)此提出一定的建議與對策。
關(guān)鍵詞 生物技術(shù)藥物；發(fā)展現(xiàn)狀；對策分析；前景
生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)可以被稱之為技術(shù)密集型與知識密集型的產(chǎn)業(yè)，其同我國的民生息息相關(guān)，主要的涉及領(lǐng)域有中藥，化學(xué)藥品以及生物技術(shù)藥物等諸多領(lǐng)域，在我國的發(fā)展中有著十分重要的地位。近年以來，我國的現(xiàn)代生物技術(shù)有了十分顯著的發(fā)展，通過生物技術(shù)而生產(chǎn)處的藥物也不斷增加。然而，從整體上來說，我國的生物技術(shù)藥物尚未取得較多的突破性的創(chuàng)新，在當(dāng)前全球領(lǐng)域具有著競爭力的生物技術(shù)公司相對來說也僅僅是鳳毛麟角，同世界的先進水平仍然存在著較大的差距，其中主要的原因便是人才與資金的問題，筆者在本文中主要對當(dāng)前我國生物技術(shù)藥物發(fā)展的現(xiàn)實狀況進行分析，并提出相應(yīng)的對策。
1我國的生物技術(shù)藥物在發(fā)展的過程中所存在的問題
1.1高水平團隊與專業(yè)人才的缺乏，學(xué)術(shù)創(chuàng)業(yè)環(huán)境并不成熟
生物技術(shù)藥物的研發(fā)并不同于一般藥物的研究與制造，其在生物技術(shù)上，生物與化學(xué)方面，藥理方面等諸多的領(lǐng)域均有著較高的要求，當(dāng)前我國雖然已經(jīng)認(rèn)識到了生物技術(shù)藥物的重要性并極力對其進行研發(fā)，在較短的時間取得了較為理想的成績，然而，從實際上來說，雖然當(dāng)前我國該領(lǐng)域有著較為龐大的科研團隊力量，并且有許多的工作者具有國外工作的經(jīng)驗，但實力并沒有理想中的雄厚，在同其他國家的競爭之中也處于劣勢。
在我國，絕大多數(shù)的生物技術(shù)是在科研院所之中進行研究的，科研人員也大多是使用國家的資源來進行研究，存在著體制上的約束，導(dǎo)致了在許多時候缺乏冒險的精神以及創(chuàng)業(yè)的激情，許多科研成果明明已經(jīng)研究出來，然而，卻不進行實際應(yīng)用，不投入市場來獲得經(jīng)濟上的效益，并且，科研院所在進行相關(guān)研究時并不具備著市場的導(dǎo)向，這也使得許多的研究項目在實際的市場之中得不到有效的應(yīng)用，絕大部分的有那就產(chǎn)品在獲得專利后便被束之高閣，不再過問。
1.2并不具備著較多的實力雄厚的企業(yè)，融資較為困難
同其他的發(fā)達國家相比，我國生物技術(shù)藥物方面的上市公司在總體上的規(guī)模比較小，由于資金有限，在對產(chǎn)品進行研發(fā)時也存在著較大的制約，無法吸引到具有著高水平與能力的人才，循環(huán)下去也就限制了企業(yè)的創(chuàng)新能力，并且，我國在研發(fā)的環(huán)節(jié)中仍然處在仿制的階段之中，缺少核心的技術(shù)，也就無法較好的提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。
與此同時，生物技術(shù)藥物在研發(fā)的過程中需要較長的時間、較高的投資以及較大的風(fēng)險，這些要求也導(dǎo)致了只有擁有著雄厚財力與人才的公司才能夠?qū)崿F(xiàn)，風(fēng)險投資一般都只是注重短期的資本，希望能夠?qū)⑼顿Y的風(fēng)險降到最低。對于生物技術(shù)藥物的公司來說，其在進行研究時很難較快地為風(fēng)險投資提供回報，這也使得風(fēng)險投資并不會將這一行業(yè)當(dāng)做主要投資的目標(biāo)，而當(dāng)前我國尚未建立起科學(xué)合理的同生物技術(shù)藥物這一領(lǐng)域的特點比較適應(yīng)的融資體系。這也極大地限制了我國生物技術(shù)藥物領(lǐng)域企業(yè)的進一步發(fā)展。
1.3產(chǎn)品的更新?lián)Q代比較緩慢
我國的絕大多數(shù)生物技術(shù)藥物企業(yè)主要生產(chǎn)干擾素系列的產(chǎn)品、促紅細(xì)胞生成素的產(chǎn)品、腫瘤壞死因子系列的產(chǎn)品等，大部分企業(yè)缺乏著具有自身知識產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品，許多種類有著較多的廠家，導(dǎo)致了同質(zhì)化競爭的空前嚴(yán)重。產(chǎn)品的更新較慢也導(dǎo)致了企業(yè)競爭力的降低，也就導(dǎo)致了人才的流失與資金的缺乏，久之便形成了一個制約企業(yè)發(fā)展的循環(huán)體系。
1.4產(chǎn)品的價格較高導(dǎo)致患者無法承受
生物技術(shù)的藥物在制作時有著較為復(fù)雜的流程，且對于技術(shù)也有著較大的要求，這也使得許多的企業(yè)會具有著壟斷的性質(zhì)，導(dǎo)致了在臨床之中此類藥品有著十分昂貴的價格。舉例來說，應(yīng)用于治療HER2過度表達的轉(zhuǎn)移性乳腺癌的曲妥珠單抗每一只的售價便能夠達到20000元以上，六只為一個療程，這也就是說，一個療程單單這一種藥物的治療費用便能夠達到120000元以上。這些生物技術(shù)的藥物在價格上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常家庭所能承擔(dān)的費用，患者在進行治療時也往往不會考慮這類藥物，即使其有著顯著理想的治療效果。
2相關(guān)建議與對策
2.1加強轉(zhuǎn)化的研究，鼓勵學(xué)術(shù)性創(chuàng)業(yè)
雖然當(dāng)前我國在生物技術(shù)領(lǐng)域特別是其中的基礎(chǔ)研究方面取得了一定的成果，然而，在目前整體的實際市場經(jīng)營之中，許多的醫(yī)藥研制企業(yè)的實力并不能僅僅使用文獻的數(shù)量來進行衡量，大部分學(xué)術(shù)文獻都將有那研究精力放在了基礎(chǔ)的研究之上，其同市場的實際應(yīng)用之間仍然存在著十分遙遠(yuǎn)的距離。轉(zhuǎn)化研究思想便是將當(dāng)前基礎(chǔ)的研究成果以及思維理念轉(zhuǎn)化成為具體的生物藥物產(chǎn)品，將早期的基礎(chǔ)研究同臨床的實踐進行連接，涵蓋目標(biāo)的確認(rèn)和識別。
除此之外，還應(yīng)大力地鼓勵學(xué)術(shù)性的創(chuàng)業(yè)，若是僅僅有研究而不進行創(chuàng)業(yè)，研究的成果也只能停留在試驗的階段之上，以專利與論文的形式呈現(xiàn)在人民大眾的面前，然而若是將研究的成果轉(zhuǎn)換為能夠滿足廣大人民群眾需求的實質(zhì)性商品，不僅能夠方便人民群眾，還能夠創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟與社會價值，更好地發(fā)揮這一研究成果的作用。
2.2大力地創(chuàng)新與支持國際化的合作
生物技術(shù)藥物領(lǐng)域?qū)儆诩夹g(shù)要求較高的領(lǐng)域，因此，在對其進行發(fā)展的同時，必須要正確地判斷其發(fā)展的趨勢以及實際的動態(tài)情況，了解研究的具體方向并對其中的制約性因素進行分析，在研究之中應(yīng)倡導(dǎo)勇于創(chuàng)新的精神，在不斷地創(chuàng)新之中求得突破性的發(fā)展，提高企業(yè)的國際競爭能力。
由于我國生物技術(shù)藥物領(lǐng)域的研究起步較晚，因此，在許多的方面較之于發(fā)達國家仍存在著較大的差距，這不僅僅是技術(shù)上的差距，還有經(jīng)驗上的差距，因此，想要促進我國的生物技術(shù)藥物能夠得到更好的發(fā)展，支持國際化的合作，促進同發(fā)達國家之間共同的合作與研究則顯得十分必要。
2.3制定合理的發(fā)展政策，加大政府的扶持力度
我國政府應(yīng)從大方向上幫助生物技術(shù)藥物領(lǐng)域的發(fā)展制定出科學(xué)合理的發(fā)展政策，在能夠確保質(zhì)量的前提下加快臨床中的試驗與審批的流程，從整體上提高審批的效率，建立相關(guān)的制度。在此基礎(chǔ)上，政府更應(yīng)加大對這一類新興企業(yè)扶持的力度，給予其更大的便利，使其在發(fā)展之中能夠獲得政策上的支持，提高企業(yè)的發(fā)展速度。
3總結(jié)
隨著國家的不斷發(fā)展，對生物技術(shù)藥物的研究也不斷地深入，我國的生物制藥領(lǐng)域也在不斷地向前發(fā)展。可以肯定的是，在我國，生物制藥物在未來的藥物市場中必將會有著廣闊的前景并在其中扮演著重要的角色。對此，我們應(yīng)加強對于這一產(chǎn)業(yè)的研究，提高學(xué)術(shù)同商業(yè)之間的嵌合，使得這一技術(shù)能夠真正意義上地為廣大人民群眾服務(wù)，提高患者臨床的治療效果，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益與社會價值。
參考文獻
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關(guān)鍵字：生物技術(shù)制藥；應(yīng)用；研究現(xiàn)狀
一、前言
采用現(xiàn)代生物技術(shù)人為的創(chuàng)造或者改變自然條件，以微生物或動植物細(xì)胞為載體生產(chǎn)醫(yī)用藥物的過程，稱為生物技術(shù)制藥。生物制藥的飛速發(fā)展在治療癌癥、神經(jīng)退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、銀屑病等方面發(fā)揮著重要的作用[1]，解決了大量傳統(tǒng)藥物無法解決的困難。
二、 基因工程制藥
2.1 基因工程制藥的原理?；蚬こ讨扑幨侵赶却_定治療某種疾病的關(guān)鍵性蛋白質(zhì)，通過獲取該蛋白質(zhì)的編碼基因，對其基因進行改造或大規(guī)模擴增，然后轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的可以大規(guī)模表達的受體細(xì)胞中去，在細(xì)胞的繁殖過程中大量生產(chǎn)這一藥用蛋白的過程。
2.2 基因工程制藥的簡要流程?；蚬こ讨扑幍闹饕鞒虨閇2]：目的基因的獲得、組建重組質(zhì)粒、構(gòu)建基因工程細(xì)胞體、培養(yǎng)工程細(xì)胞體、分離純化表達產(chǎn)物、除菌和質(zhì)量檢測、包裝上市。
2.3 基因工程制藥的應(yīng)用?；蚬こ讨扑幵卺t(yī)藥領(lǐng)域最重要的應(yīng)用是新藥的研究開發(fā)以及傳統(tǒng)藥物的改進。主要應(yīng)用于激素、細(xì)胞因子、溶血栓類生理活性物質(zhì)的生產(chǎn)，抗體和疫苗的生產(chǎn)。例如α-重組人干擾素、白介素、轉(zhuǎn)化生長因子、核酸疫苗、轉(zhuǎn)基因疫苗等。[3]
三、動、植物細(xì)胞工程制藥
3.1 動物細(xì)胞工程制藥的相關(guān)技術(shù)。目前用于生物制藥的動物細(xì)胞有四類[4]：原代細(xì)胞、二倍體細(xì)胞系、融合或重組的工程細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系。原代細(xì)胞指直接取自動物器官的細(xì)胞。二倍體細(xì)胞系是指取自動物胚胎并經(jīng)過傳代篩選克隆，具有一定特性的細(xì)胞。工程細(xì)胞系則指通過細(xì)胞融合或基因重組，對細(xì)胞遺傳物質(zhì)進行改造，使其具有穩(wěn)定遺傳的獨特性狀的細(xì)胞。轉(zhuǎn)化細(xì)胞系是由某個轉(zhuǎn)化過程得到的具有很強增殖能力的細(xì)胞。
動物細(xì)胞工程制藥的主要技術(shù)有：細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)、染色體改造技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)。[5]
3.2 植物細(xì)胞工程制藥的研究進展。植物細(xì)胞工程制藥是利用現(xiàn)代生物工程手段對植物細(xì)胞體系進行大量培養(yǎng)，并直接獲得有用化合物或以其提取物為底物合成其他物質(zhì)的過程?，F(xiàn)今植物細(xì)胞工程制藥的研究技術(shù)主要包括[6]：大規(guī)模植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥用成分、植物生物反應(yīng)器、細(xì)胞級微粉碎加工技術(shù)、生物酶解技術(shù)、轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥物、植物細(xì)胞生產(chǎn)有用次級代謝產(chǎn)物。例如[7]通過建立紅豆杉細(xì)胞系，采用生物反應(yīng)器培養(yǎng)生產(chǎn)抗癌藥物紫杉醇。
3.3 動植物細(xì)胞工程制藥的應(yīng)用。我國現(xiàn)階段細(xì)胞工程制藥的應(yīng)用重點在于[8]：人源化抗體的研制和生產(chǎn)、“分子藥田”工程、“動物藥廠”計劃。其中，人源化抗體的研究是利用噬菌體抗體技術(shù)、嵌合抗體技術(shù)等生產(chǎn)療效更好，更適合于人使用的單克隆抗體?！胺肿铀幪铩焙汀皠游锼帍S”則是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)以植物和動物細(xì)胞為載體大量生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。
四、抗體制藥
4.1 抗體制藥技術(shù)?？贵w制藥領(lǐng)域的主要技術(shù)有[9]：抗體高通量大規(guī)模制備技術(shù)、動物細(xì)胞表達抗體產(chǎn)品大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)、人源化抗體的構(gòu)建及優(yōu)化技術(shù)、抗體工程藥物標(biāo)聯(lián)及增效技術(shù)。高通量大規(guī)模制備技術(shù)的常見方法是利用雜交瘤快速篩選、工程抗體庫和人記憶B細(xì)胞，大規(guī)?？焖俑咝У闹苽鋯慰寺】贵w。動物細(xì)胞表達抗體大規(guī)模培養(yǎng)則是利用細(xì)胞表達體系和體外翻譯系統(tǒng)，生產(chǎn)外源抗體蛋白。人源化抗體則屬于基因工程抗體范疇，抗體的親和力顯著提高?？贵w藥物標(biāo)聯(lián)增效則是利用抗體的靶向作用，標(biāo)記同位素、化學(xué)藥物或毒素，以提高抗體療效，降低抗體用量。
4.2 代表性抗體藥物。目前出現(xiàn)的具有代表性的抗體藥物主要有：抗CD20單抗、抗HER2單抗、抗腫瘤壞死因子單抗、抗VEGF單抗、抗EGFR單抗和抗HAb18G/CD147抗體。
五、酶工程制藥
5.1 藥用酶的來源。藥用酶作為具有催化功能的大分子蛋白質(zhì)，可以直接從生物體中分離也可以化學(xué)合成。但目前最主要的獲取方式仍為從生物體中提取以及發(fā)酵生產(chǎn)。[10]隨著動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過培養(yǎng)動植物細(xì)胞獲得藥用酶蛋白的方法成為了最主要的手段。
5.2 酶工程制藥在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。酶工程制藥在疾病的診斷和治療方面有著廣泛的應(yīng)用。由于酶的高效催化特性，使其有著可靠便捷又迅速地診斷和治療特點，在臨床上廣泛應(yīng)用。酶學(xué)診斷包括兩方面：一是利用體內(nèi)原有酶活的變化診斷；二是利用酶反應(yīng)測定體液中物質(zhì)含量變化診斷。而在治療方面則有著各種各樣的藥用酶類，包括：蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。
酶工程制藥在生產(chǎn)方面也有著廣泛的應(yīng)用。例如利用青霉素?；钢圃彀牒铣汕嗝顾睾皖^孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制藥在分析檢測方面的應(yīng)用則包括酶法檢測和酶法分析。
六、總結(jié)
隨著生物技術(shù)的發(fā)展以及生物技術(shù)制藥在應(yīng)用方面的深入研究，生物技術(shù)藥物將不僅僅局限于“疑難雜癥”的治療，其使用的廣泛性和普遍性將得到大大提高。各種生物技術(shù)藥品的發(fā)展成熟將極大地改善人類的生活水平和對疾病的治療能力。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)；生物技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展對策
中圖分類號 S1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）07-0006-01
1 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，英文名為The biotechnology industry，指的是隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展而產(chǎn)生的一系列產(chǎn)業(yè)。它包括傳統(tǒng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以傳統(tǒng)生物技術(shù)為基礎(chǔ)，同時又推動著傳統(tǒng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，兩者之間是緊密聯(lián)系的。
2 中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
中國的生物技術(shù)研究開始于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展，可以說它是30多年來最高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，為中國的經(jīng)濟與社會發(fā)展做出了重要的貢獻。中國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的總體水平在發(fā)展中國家處于領(lǐng)先地位。隨著生物技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、能源和環(huán)境方面的廣泛運用，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)影響著人類生活的各個領(lǐng)域。
每件事都是具有兩面性的，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)有明顯的發(fā)展也存在著問題。我們應(yīng)該意識到這一點，抓住發(fā)展機遇，積極應(yīng)對存在的問題，以加快生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2.1 中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
近年來，中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得明顯的進步與發(fā)展，主要表現(xiàn)在：
1）生產(chǎn)快速發(fā)展，涉足領(lǐng)域越來越廣泛。中國的生物技術(shù)研究開始于20世紀(jì)80年代，現(xiàn)在已經(jīng)深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、能源和環(huán)境等人類生活和經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，中國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)銷售產(chǎn)值呈現(xiàn)出逐步增長的趨勢。2014年中國生物產(chǎn)業(yè)基地增長快速，產(chǎn)值達到8819億元，同比增長21.41%，與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)同期相比，增長高達9.62個百分點。在國家的大力推動下，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)有著快速發(fā)展的態(tài)勢，特別是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化的成果在逐步增長。
2）生物技術(shù)的研發(fā)有重大突破，知識產(chǎn)權(quán)狀況樂觀。為了加快生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國一直將生物技術(shù)作為國家的重大科技計劃。政府一方面增加研發(fā)投入，另一方面鼓勵各個部門和地方加大科技投入，取得了較好的成果。中國已經(jīng)擁了一大批由政府和各部門資助的生物技術(shù)重點實驗室，而且已經(jīng)獲得一批具有知識產(chǎn)權(quán)的新基因、新表達系統(tǒng)和生物工程藥物，并且進入創(chuàng)制階段。與信息產(chǎn)業(yè)相比，中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)狀況要很樂觀。發(fā)達國家和大公司搶占的在生物技術(shù)方面的專利目前只是一小部分，所以中國要認(rèn)識到這點，加大對生物工程與生物技術(shù)的研究。
3）中國具有豐富的資源數(shù)量。中國是一個地大物博的國家，農(nóng)產(chǎn)品資源、醫(yī)藥資源和海洋資源尤為豐富，這些都能為生物技術(shù)的發(fā)展提供巨大的原料來源。
4）中國已經(jīng)具備生物技術(shù)方面研發(fā)的人才基礎(chǔ)。目前從事生物技術(shù)研究與開發(fā)的技術(shù)人員達到2萬人。每年還有大量的學(xué)習(xí)生物技術(shù)方面的大學(xué)生和研究生畢業(yè)，甚至有很多的優(yōu)秀畢業(yè)生出國深造，中國在生物技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)具有人才基礎(chǔ)，形成了具有競爭力的研發(fā)隊伍。
5）生物技術(shù)企業(yè)不斷發(fā)展壯大。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，其前景廣闊，中國從事生物技術(shù)研究與開發(fā)的企業(yè)也越來越多，生物技術(shù)公司達200多家，生物技術(shù)園區(qū)在北京、上海、廣州、深圳等地被建立，省級以上的生物產(chǎn)業(yè)園達到400多個。
2.2 中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的同時也存在著一些問題，主要表現(xiàn)在：
1）投入不足，研發(fā)能力有限。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)屬于資金密集型產(chǎn)業(yè)，需要高投入作為發(fā)展的基礎(chǔ)。但目前中國對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投入比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)達國家的高，所以投入低產(chǎn)出低。中國在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所需要的重要儀器、設(shè)備與裝備方面主要依靠進口，由此可以看出中國不具備自主研制和開發(fā)具有國際市場的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的能力。
2）科研技術(shù)不成熟，缺乏相關(guān)信息?？蒲腥藛T的科研工作沒有按有關(guān)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求來做，比如開發(fā)保健品的人員沒有按照申請保健食品證書的流程要求來做。還有，科研人員持有的技術(shù)通常是實驗室的技術(shù)，沒有系統(tǒng)化規(guī)范化。沒有相關(guān)信息，沒有可行性的研究報告，就會給投資者帶來不確定因素，影響生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。
3）市場不規(guī)范，制度不健全。中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中需要的市場，經(jīng)常受到假冒偽劣和外國產(chǎn)品的沖擊。管理制度不健全，使得中國產(chǎn)品沒有外國產(chǎn)品的質(zhì)量和資本上的優(yōu)勢，這兩點是中國在生物產(chǎn)業(yè)方面需要重視的方面。
3 中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對策
1）政府加大扶持力度。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，中國政府應(yīng)該制定相關(guān)政策，采取相關(guān)措施重視生物技術(shù)的發(fā)展。一方面，政府要以市場為主導(dǎo)，加強對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀指導(dǎo)與調(diào)控。另一方面，加大對生物技術(shù)的投入，注重投入產(chǎn)出比。在發(fā)達國家，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)不僅有企業(yè)的支持；同樣政府對其的投入與資金支持所占的比例也是不小的。
2）逐步完善科研技術(shù)，建立新型的研究基地。鼓勵基礎(chǔ)研究機構(gòu)與大型企業(yè)共同建立具有企業(yè)機制的生物技術(shù)研究機構(gòu)，整理相關(guān)信息，完善可行性報告。
3）優(yōu)化市場布局，形成產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。據(jù)發(fā)展成熟的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗表明，地理、信息、交通和政策較好的地區(qū)容易形成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究與開發(fā)的集聚區(qū)。中國可以根據(jù)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在的發(fā)展情況，選擇有一定生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，而且技術(shù)力量雄厚和投資環(huán)境良好的北京、上海等地作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化孵化器，集中力量發(fā)展更多具有潛力的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，以優(yōu)化市場格局，擴大發(fā)展規(guī)模，打破有限制性的格局。
4 結(jié)論
21世紀(jì)是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時期，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在人類生活生產(chǎn)工作中占有越來越重要的地位并得到廣泛的應(yīng)用。中國應(yīng)該大力發(fā)揮生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的優(yōu)勢，努力減輕并或避免發(fā)展中遇到的問題，在機遇與挑戰(zhàn)下，發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)，積極創(chuàng)新，逐漸縮短與發(fā)達國家間的差距，使中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)水平日益領(lǐng)先并得到快速穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
關(guān)鍵詞：重金屬；土壤重金屬污染；生物修復(fù)技術(shù)
土壤重金屬污染問題越來越引起人們的關(guān)注，它具有長期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點。土壤一旦遭受重金屬污染，不僅危害大、治理成本高，而且較難以消除。 “十二五”期間，我國將元素鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）和砷（As）列為重金屬污染防控的重點元素。2014年4月，環(huán)保部和國土部聯(lián)合的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染嚴(yán)重。全國第二次土地調(diào)查結(jié)果顯示，我國中重度污染耕地大約為5000萬畝。
被重金屬污染的土壤不僅對作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)有影響，而且會通過食物鏈放大富集進入人體，極低濃度就能破壞人體正常的生理活動，損害人體健康[1]。土壤污染影響到整個人類生存環(huán)境的質(zhì)量。重金屬污染已成為一個亟待解決的環(huán)境問題。
1、土壤中重金屬的來源及危害
土壤中重金屬的來源可分為天然來源和人為來源。天然來源是由于土母質(zhì)本身含有重金屬，不同的母質(zhì)、成土過程所形成的土壤含有重金屬量差異很大。人為來源主要是來自人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動以及生活垃圾，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出，黑色金屬、有色金屬、皮革制品、造紙、石油煤炭、化工醫(yī)藥、礦物制品、金屬制品和電力等行業(yè)，重污染企業(yè)用地及周邊土壤存在超標(biāo)現(xiàn)象。
近年來，突發(fā)性的環(huán)境污染事件驟增，特別是重金屬污染事件。突發(fā)的環(huán)境事件會導(dǎo)致重金屬在短時間內(nèi)高濃度地進入環(huán)境，產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。2008年，我國相繼發(fā)生了貴州獨山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽宗海等多起砷污染事件。2009年8月以來，又發(fā)生了陜西鳳翔兒童血鉛超標(biāo)、湖南瀏陽鎘污染及山東臨沂砷污染事件。2014年，湖南衡東縣兒童血鉛超標(biāo)事件，300多名兒童被查出血鉛含量超標(biāo)。據(jù)美國學(xué)者統(tǒng)計表明，城市兒童血鉛與城市土壤鉛含量呈顯著的指數(shù)關(guān)系[2]。據(jù)統(tǒng)計，我國約有3萬多公傾土地受汞的污染，有1萬多公傾土地受鎘的污染，每年僅生產(chǎn)“鎘米”就達5萬t以上，而每年因污染而損失的糧食約1200萬t，嚴(yán)重影響了我國的糧食生產(chǎn)和食品安全[3]。這些重金屬污染事件有些是由于管理不當(dāng)、交通事故等人為原因?qū)е碌?，有些則是環(huán)境長期受到污染、污染物含量超過環(huán)境容量而突然爆發(fā)的結(jié)果?！吧槎尽薄把U”“鎘米”等重金屬污染事件頻發(fā)，讓重金屬污染成為最受關(guān)注的公共事件之一。重金屬污染問題已日益嚴(yán)重，土壤重金屬的治理和修復(fù)已迫在眉睫。
2.重金屬土壤污染治理生物修復(fù)技術(shù)
目前，國內(nèi)外較成熟的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法等，本文主要就土壤重金屬修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點生物修復(fù)技術(shù)進行重點介紹。生物修復(fù)技術(shù)主要有植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)修復(fù)技術(shù)和組合修復(fù)技術(shù)。
2.1植物修復(fù)技術(shù)
根據(jù)Cunningham等人的定義，植物修復(fù)是利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物，使其對環(huán)境無害[4]。根據(jù)機理的不同，土壤重金屬污染的植物修復(fù)技術(shù)有3中類型：植物固定、植物揮發(fā)和植物提取。目前研究最多且最有發(fā)展前景的植物修復(fù)技術(shù)為植物提取。植物提取是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上，該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收獲并進行妥善處理（如灰化處理）后即可將該重金屬從土體中去除，達到治理污染與生態(tài)修復(fù)的目的，這種特定的植物被稱為超積累植物。植物修復(fù)法成本低，可有效避免二次污染，對環(huán)境擾動小。目前，全球已發(fā)現(xiàn)的超積累植物大約500種，大部分是關(guān)于鎳的超富集植物。在我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)寶山堇菜、龍葵、馬藺、三葉鬼針草對Cd有富集作用，蜈蚣草[5]和大葉井口邊草[6]對As有富集作用，圓錐南芥[7]屬多重金屬富集植物，對Pb、Zn、Cd均有富集作用。植物修復(fù)技術(shù)可同時修復(fù)土壤及周邊水體；成本低；能夠美化環(huán)境，可提高土壤的肥力。植物修復(fù)技術(shù)的缺點：超富集植物個體矮小，生長緩慢，修復(fù)周期很長；超富集植物對重金屬具有較強的選擇性和拮抗性；植物收割后，需要進行特殊處理，否則易造成二次污染；異地引種將對當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有詷?gòu)成潛在威脅。適用于大面積農(nóng)田土壤修復(fù)。
2.2微生物修復(fù)技術(shù)
微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物（如藻類、細(xì)菌、真菌等）的生物活性對重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物，從而降低重金屬的污染程度。微生物不能降解和破壞重金屬，但可通過改變它們的化學(xué)或物理特性而影響金屬在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化。研究證明，土壤中鉻可以在微生物還原作用、生物吸附、富集等作用下降低其生物可利用性和毒性，以達到修復(fù)鉻污染土壤的目的[8]。微生物修復(fù)效果好、投資小、費用低、易于管理與操作、不產(chǎn)生二次污染。但是微生物修復(fù)的專一性強，很難同時修復(fù)多種復(fù)合重金屬污染土壤；應(yīng)用難度大。
2.3農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)
農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)包括農(nóng)藝修復(fù)和生態(tài)修復(fù)，前者是改變耕作制度，調(diào)節(jié)種植作物品種，種植不進入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機肥等來降低土壤重金屬污染；后者調(diào)節(jié)土壤水分、養(yǎng)分、pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態(tài)因素，調(diào)控污染物所處環(huán)境介質(zhì)，但該技術(shù)修復(fù)周期長、效果不明顯。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)環(huán)境友好，代價小。但需要大量的調(diào)研，基礎(chǔ)研究，改變種植習(xí)慣。適用于大面積低污染農(nóng)田土壤。
2.4組合修復(fù)技術(shù)
植物組合修復(fù)技術(shù)是將植物修復(fù)技術(shù)與其他土壤重金屬污染治理方法（比如物理、化學(xué)等修復(fù)技術(shù)）綜合利用形成的組合技術(shù)，與單一重金屬治理技術(shù)相比，植物組合修復(fù)技術(shù)具有獨特的優(yōu)點。有代表的有螯合劑-植物組合修復(fù)技術(shù)，螯合劑與土壤中的重金屬發(fā)生螯合作用，形成水溶性的金屬―螯合劑絡(luò)合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，強化植物對重金屬的吸收。另外還有基因工程-植物組合修復(fù)技術(shù)及微生物-植物組合修復(fù)技術(shù)等。
3、展望
隨著社會的發(fā)展進步，人們對土壤重金屬污染的認(rèn)識越來越深刻，越來越重視，如何防控和治理土壤重金屬已成為人們關(guān)注的焦點。在今后的土壤重金屬污染治理中，首先應(yīng)以源頭控制，即有效地降低重金屬污染物的排放，這主要有賴于國家環(huán)境政策與法規(guī)的不斷完善和工礦企業(yè)技術(shù)革新的落實。其次就是土壤的修復(fù)技術(shù)，針對土壤污染的復(fù)雜性、多樣性及復(fù)合性，在修復(fù)時要綜合考慮污染物的性質(zhì)、土壤條件、投資成本等各方面的因素，從單一的修復(fù)技術(shù)向多數(shù)聯(lián)合的修復(fù)技術(shù)、綜合集成的工程修復(fù)技術(shù)發(fā)展，選擇最適合的修復(fù)技術(shù)或組合， 達到高效、節(jié)約的雙重效果。
參考文獻
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[6] 韋朝陽， 陳同斌， 黃澤春，等. 大葉井口邊草―種新發(fā)現(xiàn)的富集砷的植物[J].生態(tài)學(xué)報，2002，22（ 5） ：777-778.
關(guān)鍵詞 生態(tài)塘；污水；深度處理技術(shù)；現(xiàn)狀；前景
中圖分類號 X703 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0134-02
目前，人們越來越重視利用生物技術(shù)的方法來處理污染物，生態(tài)塘就是其中的一種。它的主要特點就是投資和管理費用相對低廉、操作方便和對污染水體的凈化效果好等，是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)治理污水和實施污水資源化循環(huán)利用的有效途徑。
1 生態(tài)塘的原理
生態(tài)塘的生物作用的過程都是以太陽能為初始能源、以活性蛋白酶為催化劑的酶促反應(yīng)，由于此類蛋白酶的高效催化特性，即使是在常溫常壓以及幾乎中性的溶液環(huán)境條件下都能進行徹底的反應(yīng)，其能量的傳遞和轉(zhuǎn)化是通過生態(tài)塘中的食物鏈和食物網(wǎng)得以實現(xiàn)，不僅大大簡化了污染治理的條件，操作簡便，費用低廉，不需要過多投入，而且絕大多數(shù)污染物經(jīng)過這般處理后，最終產(chǎn)物基本都是穩(wěn)定的無毒無害物質(zhì)，如二氧化碳、水和甲烷等，部分產(chǎn)物還可以作為新生的能源物資加以利用，同時還可以獲得大量水產(chǎn)，經(jīng)濟效益相當(dāng)客觀，而且對于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也大有益處。
2 生態(tài)塘的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 生態(tài)塘的國外應(yīng)用現(xiàn)狀
生態(tài)塘在國外包括國外很多發(fā)達國家的應(yīng)用都是相當(dāng)廣泛的。如美國的最早應(yīng)用可以追溯到1901年，當(dāng)時是在德克薩斯州的圣安東尼奧市建成并投入使用。到目前為止，在美國的中小社區(qū)已經(jīng)建成的生態(tài)塘系統(tǒng)已有12?000多座之多，其發(fā)揮的功能占美國污水處理總量的25%。還比如德國的慕尼黑，該市在1920年就建成了當(dāng)時歐洲最早的污水凈化養(yǎng)魚塘系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)一直沿用到現(xiàn)在，到目前為止，德國建成的生態(tài)塘系統(tǒng)已有3?000多座。還比如法國已有2?000多座。在前蘇聯(lián)，小城鎮(zhèn)污水處理的主要任務(wù)也是由生態(tài)塘系統(tǒng)來完成的。另外，還有很多國家都建有大量的生態(tài)塘系統(tǒng)投入了使用，如加拿大、印度、巴西、沙特阿拉伯、以色列和約旦等等，不勝枚舉。
2.2 生態(tài)塘的國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
和國外相比，我國利用生態(tài)塘系統(tǒng)來進行污水的處理起步較晚，發(fā)展也相對比較緩慢。我國對生態(tài)塘系統(tǒng)的最早研究和試驗是在20世紀(jì)50年代末，然而直到70年代才基本上形成一定的規(guī)模。當(dāng)時最大的原因也是迫于污水的排放量隨著城市化進程的加快而日益增大，一方面是要解決這個問題，另一方面為解決農(nóng)田的污水灌溉安全問題。基于這樣的原因，當(dāng)時不僅加大了現(xiàn)成坑塘的利用程度，更是修整了大量的廢舊河道，改造為廢水塘庫加以補充利用。80年代是我國利用生態(tài)塘系統(tǒng)處理污水的高峰期，當(dāng)時相關(guān)的配套技術(shù)也得以突飛猛進的發(fā)展，尤其是在農(nóng)村和郊區(qū)應(yīng)用最為廣泛，比較成功的案例如山東的東營、膠州和廣東的番禺等。由于經(jīng)驗的累計，促進技術(shù)向更加成熟的方向發(fā)展，涌現(xiàn)了一大批當(dāng)時相當(dāng)具有價值的研究成果，比如對生物處理的機理有了更深入的掌握、更熟悉其運行規(guī)律和優(yōu)化設(shè)計等。發(fā)展到如今，我國大概有幾百個城市都已經(jīng)開始在利用生態(tài)塘系統(tǒng)在進行這污水的處理工作，都取得了比較成功的結(jié)果。但與國外的生態(tài)塘系統(tǒng)比較的話，從設(shè)計、建造、運行和生態(tài)功能等方面，都還顯得粗糙和落后，未能達到最理想的狀態(tài)。
3 生態(tài)塘的技術(shù)現(xiàn)狀
現(xiàn)目前，生態(tài)塘對污水處理的主要任務(wù)體現(xiàn)在脫氮除磷和資源再生循環(huán)利用兩個方面，包括三方面的關(guān)鍵技術(shù)，一是遴選出具有高效污水凈化能力的水生植物；二是更加優(yōu)化菌藻配伍降污能力；三是優(yōu)化高效曝氣復(fù)氧技術(shù)等。
3.1 高效凈化植物的遴選細(xì)化
水生凈化植物的選擇直接影響生態(tài)塘的凈化效果，在選擇的時候要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件，綜合考慮各方面的因素。具體的遴選方法可參照以下原則。
1）首先應(yīng)該考慮的就是水生凈化植物自身的生態(tài)適應(yīng)能力。其適應(yīng)能力最直接的表現(xiàn)就是能在能夠在需要凈化的水體環(huán)境當(dāng)中正常地生長，在植物引種的時候特別應(yīng)注意這樣的問題，植物對不同環(huán)境有不同的適應(yīng)能力，因此要做到因地制宜，保證植物的正常生長。
2）凈化植物具有發(fā)達的根系。發(fā)達的根系不僅有利于降低水體的富營養(yǎng)程度，更能為微生物提供足夠的寄生場所，而增加微生物的種群群落能更進一步提高對污水的凈化能力。
3）凈化植物的選擇應(yīng)該充分考慮塘系的結(jié)構(gòu)和運行費用。這方面可以盡量優(yōu)先考慮本地植物，一是方便管理，二是也能有效控制成本和日常管理工作量，另外就是本地的植物更強的適應(yīng)性也能增加其抗惡劣氣候災(zāi)害和病蟲害的能力。
4）選用對溫差喜好不同的植物進行配伍種植，以免在季節(jié)交替后出現(xiàn)水生凈化植物的空白期而導(dǎo)致水質(zhì)變化大幅落差。
5）選擇生長周期更長的多年生水生植物。這樣能盡量減少植物的更換頻率從而降低系統(tǒng)的運行成本。
在滿足以上基本要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分考慮植物的種群特性、去污能力、營養(yǎng)需求以及景觀美學(xué)等多方面的因素合理配伍，形成最佳的脫氮去磷效果。
3.2 優(yōu)化菌藻配伍提高降污能力
菌藻共生方式處理污水的基本原理就是，首先污水中的需氧菌通過氧化分解的作用，把污水中的有機污染物分解，通過代謝產(chǎn)生出二氧化碳、無機氮和磷化合物等，而這些物質(zhì)恰好正是藻類可以利用到的營養(yǎng)物質(zhì)，通過光合作用，藻類物質(zhì)再把這些物質(zhì)充分吸收為自己的組分，同時釋放出氧氣供需氧菌繼續(xù)氧化分解有機物。整個過程是一個循環(huán)式的過程，以此形成菌藻共生去污的特殊效果。
1）活性藻系統(tǒng)。對活性藻系統(tǒng)的研究源于以色列人Shelef&AZOV等人，他們在這個領(lǐng)域做了大量的工作并使該技術(shù)得以發(fā)展。活性藻系統(tǒng)本質(zhì)上也是依據(jù)菌藻共生的原理，首先是合理選擇菌藻的種類，在此基礎(chǔ)上，通過控制菌類和藻類的比例關(guān)系，充分利用藻類的自身供氧來減少人工供氧量，這樣在很大程度上降低了污水處理的成本。本系統(tǒng)還可以采用菌藻大量繁殖的方式來凈化污水，同時提高了水生副產(chǎn)品的產(chǎn)量，因此又被稱為高速氧化塘。此系統(tǒng)的缺點就是菌類和藻類的比例控制上，首先就是確定最佳比例要進行大量繁雜的復(fù)配過程，另外就是即使確定了比例，維系該比例也存在一定的技術(shù)難度。
2）高效藻類塘。高效藻類塘是美國加州大學(xué)伯克利分校的Oswald提出并發(fā)展的。它主要有四方面的主要特征以區(qū)別于傳統(tǒng)的生態(tài)塘：①較淺的深度，一般在0.3 m～0.6 m之間，而傳統(tǒng)生態(tài)塘為0.5 m～2.0 m；②安裝有連續(xù)攪拌設(shè)備；③停留時間短，比普通生態(tài)塘短7倍～10倍；④塘寬度小，分有狹長廊道，能很好配合攪拌設(shè)備，提高污水混合的均勻度，很好調(diào)節(jié)塘液的溫度以及氧和CO2濃度，使脫氮的效果更加理想。以上的所有特征不僅大大減少了生態(tài)塘的占地面積，而且非常有利于菌藻的繁殖和生長，增加了生態(tài)塘生物相的多樣性，對氮磷的去除效果理想。目前，此類生態(tài)塘在美國、法國、德國、南非、以色列、印度、新加坡等國都有應(yīng)用，但目前在我國尚無應(yīng)用實例。此系統(tǒng)的缺點是不太適合大型污水處理廠的需要。
3）固定化菌藻共生系統(tǒng)。近年來，在污水的處理中，比較廣泛地采用的技術(shù)就是固定化微生物和固定化藻類。它最大的優(yōu)點就是能夠保持較高的微生物濃度，很方便做固液分離的處理、不容易受到有毒物質(zhì)的影響和污泥的制造量少等特點，對污染物能有很好的凈化作用。此系統(tǒng)的缺點是不能維持生態(tài)塘的多樣生物相，處理污水的種類相對單一。
以上三種菌藻配伍系統(tǒng)根據(jù)其自身特點，可以在不同的環(huán)境和條件下選擇性采用。
3.3 曝氣復(fù)氧技術(shù)的優(yōu)化
生態(tài)塘水體的氧份主要從空氣或者是水生植物的光合作用來獲得。但即使是兩者的合力效果很多時候都很難滿足水體的凈化過程。因此需要采用人工曝氣的方式來加快水體的復(fù)氧速度，增加好氧菌的活力從而實現(xiàn)水質(zhì)的改善。
1）微孔曝氣系統(tǒng)。微孔曝氣系統(tǒng)由供氧裝置和微孔布?xì)夤軜?gòu)成，該系統(tǒng)無需提供動力，不會產(chǎn)生噪聲。如德國Messer公司開發(fā)的Biox-N，該工藝純氧曝氣的微氣泡是由一種特殊橡膠材料制成的軟管加輸氧氣墊產(chǎn)生，微細(xì)小孔均勻分布在管壁上，氧氣通過時可產(chǎn)生直徑小于2 mm的微氣泡，這等同是擴大了氣、液接觸面積，縮短了反應(yīng)時間，將氧的利用率提高到了80%。該系統(tǒng)的缺點是利用純氧會增加成本投入，微孔容易堵塞，所以建議在小型且泥沙含量少的生態(tài)塘使用。
2）混流增氧系統(tǒng)?；炝髟鲅跸到y(tǒng)的組成部分有供氧裝置、水泵、混流器和噴射機等。其工作原理是：增壓管上的文氏管能夠?qū)⒀鯕馀莘鬯楹腿芙?，再與水泵抽吸加壓后的水混合，最后通過噴射機噴射注入水體。該系統(tǒng)運用在3.5 m水深的位置，其充氧效率可到70%左右。該系統(tǒng)的缺點也有利用純氧會增加成本投入，而且水泵需要動力，有噪音，所以建議在小型且遠(yuǎn)離人居地的生態(tài)塘使用。
3）水質(zhì)改良增氧系統(tǒng)。此系統(tǒng)的工作原理是將塘底的淤泥吸到水面再噴射散開，使淤泥中的有機質(zhì)得以充分氧化，所以它本身會隨有機質(zhì)的氧化反而消耗水體的氧份，但如果是在大好的晴天，配合浮游水生植物的光合作用就能大大提升水體的含氧量。本系統(tǒng)的特點是對天氣的依賴性強，所以建議在多晴天陽光充足的地區(qū)采用。
4）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)有鼓風(fēng)機和布有微孔的氣管組成，在城市污水和工業(yè)廢水處理方面采用的非常廣泛。近年來，通過對微孔布?xì)夤艿募夹g(shù)改良，使得該系統(tǒng)的增氧效率有了明顯提高，在水深5 m的條件下基本可達到30%左右。該系統(tǒng)的缺點是需要足夠的水深才能最大程度提高增氧效果，所以建議在規(guī)模相對大的生態(tài)塘采用。
5）水下射流曝氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)的原理其實很簡單，就是通過潛水泵的作用將水吸入后加壓噴射，在管道的出水口再通過裝置吸入空氣，混合進高壓水流一同切入水體。該系統(tǒng)由于是出水口混合空氣的方式，所以建議應(yīng)用于淺水生態(tài)塘。
4 生態(tài)塘應(yīng)用的前景展望
1）目前生態(tài)塘的技術(shù)和工藝已經(jīng)在向著更規(guī)范、更資源化、更生態(tài)美學(xué)化的目標(biāo)前進，在現(xiàn)有生態(tài)塘的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，通過增加水生植物、魚、蝦、鴨、鵝等多物種方式形成具有更豐富食物鏈的人工生態(tài)池塘系統(tǒng)，讓生產(chǎn)者、消費者和分解者三者充分配合，實現(xiàn)對污染物的深度處理與利用。由于獲得農(nóng)產(chǎn)品是污水處理的目的之一，所以并不是所有污水都適合用生態(tài)塘的方式來進行處理，因此目前多用于城鎮(zhèn)生活污水的處理。
2）經(jīng)過傳統(tǒng)污水處理方法處理的污水一般情況仍含有較高濃度的氮磷或者其他的污染物，如果直接進入自然那水體依然容易引起水體的惡化。而運用生態(tài)塘對城市二級出水進行再次深度脫氮除磷處理的話，可以更進一步縮小污水和自然水體的水質(zhì)差異，從而把污染的程度減小到最低。然而，目前將生態(tài)塘用于城市污水的深度處理的實例幾乎很少見到，原因就在于生態(tài)塘當(dāng)前的規(guī)劃和運行指標(biāo)不是很適合城市污水的深度處理，因此，如要把生態(tài)塘運用到這一領(lǐng)域來，必將更進一步研究生態(tài)塘應(yīng)用于城市污水深度處理相關(guān)的設(shè)計和更高的運行效能，并結(jié)合綜合的生態(tài)效益分析，以爭取更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境效益。
3）由于生態(tài)塘的脫氮除磷效果確實要比傳統(tǒng)的污水處理方法要有效得多，因此，生態(tài)塘應(yīng)該能夠成為用于污水深度二級處理的有效代用方法。我國并不是一個水資源豐富的國家，人均水量僅是世界人均水平的1/4，在世界所有國家當(dāng)中排110位。我國共有600多座城市，其中的2/3都是缺水城市，情況特別嚴(yán)重的至少有130多個。然而，很多地區(qū)并不是缺少水，只是缺少能實際使用的水。據(jù)有關(guān)方面調(diào)查統(tǒng)計顯示，我國每年的污水排放總量高達560?600億 m3，這里面有80%都是未經(jīng)處理而直接排放，以至于全國的地表水因污染而不能使用的占到所有地表水體的40%，同時還使50%的地下水同樣受到威脅，64%人群的引用水不能達標(biāo)。因此，要解決水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象，不僅僅是需要做到對水資源的節(jié)約使用，同樣重要的是實施污水的資源化處理，實現(xiàn)水資源的可循環(huán)利用。所以，我們有理由相信，生態(tài)塘用于污水深度處理的技術(shù)，在我國水資源嚴(yán)重缺乏的大環(huán)境下，有其發(fā)展的意義，更有其發(fā)展的廣闊前景。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：生物燃?xì)?發(fā)酵技術(shù) 反應(yīng)器 沼氣
中圖分類號：S216 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0062-01
生物燃?xì)饨?jīng)常說的沼氣，沼氣發(fā)酵是指有機物在厭氧的條件下，被沼氣微生物分解代謝，最后形成以甲烷和二氧化碳為主體的混合氣體，是一個生物化學(xué)過程。沼氣發(fā)酵的原料是供給微發(fā)酵生物，進行正常生命活動所需的營養(yǎng)和能量，是不斷生產(chǎn)沼氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。沼氣的來源十分豐富，主要是農(nóng)業(yè)的剩余物包括秸稈、雜草、樹葉等，還有豬、牛、羊、馬等家禽的糞便，工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的廢水廢物（如豆制品的廢水、酒精和糖渣），還包括大部分的水生植物，這些都是能夠用來生物發(fā)酵的理想原料。
沼氣發(fā)酵工藝是指從發(fā)酵原料到生產(chǎn)沼氣的整個過程所采用的技術(shù)和方法。這個過程主要包括原料的收集和預(yù)處理，接種物的選擇和富集，消化器的啟動和日常操作管理及其他相應(yīng)的技術(shù)措施。
1 沼氣發(fā)酵中的微生物
沼氣是有機物質(zhì)在厭氧條件下通過大量的不同種類的微生物分解代謝產(chǎn)生的。凡參與把有機物質(zhì)分解、發(fā)酵、代謝、轉(zhuǎn)化為沼氣的微生物統(tǒng)稱為沼氣微生物，也叫沼氣細(xì)菌。由于有機物分解為沼氣是一個非常復(fù)雜的過程，因此沼氣細(xì)菌不僅僅是一種單一的細(xì)菌，而是由許多細(xì)菌組成的總稱，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，沼氣細(xì)菌擁有幾十個屬上千種之多。在沼氣厭氧發(fā)酵過程中沼氣細(xì)菌是最活躍的因素，他們能把各種有機物固體和處于溶解狀態(tài)的復(fù)雜有機物，按照各自的營養(yǎng)需求進行分解轉(zhuǎn)化，最終形成沼氣。但是，沼氣細(xì)菌把有機物分解為甲烷需要在沒有氧氣和沒有氧化劑的環(huán)境下才能進行，同時PH值也要符合一定的條件，因此，沼氣發(fā)酵又可以叫做厭氧發(fā)酵。將這些發(fā)酵細(xì)菌按其在發(fā)酵過程中扮演的不同作用，可分為分解菌和產(chǎn)甲烷菌兩大類。
在沼氣發(fā)酵過程中，各種微生物之間的關(guān)系非常復(fù)雜，甲烷的產(chǎn)生式各種發(fā)酵微生物相互協(xié)同、相互制約產(chǎn)生的。這種復(fù)雜的關(guān)系既體現(xiàn)在分解菌和產(chǎn)甲烷菌之間，同時也體現(xiàn)在分解菌之間和產(chǎn)甲烷菌之間的相互作用。其實分解菌與產(chǎn)甲烷菌之間的關(guān)系主要是，不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌提供長生和產(chǎn)甲烷所需要的物質(zhì)，產(chǎn)甲烷菌又為分解菌提供生化反應(yīng)解除反饋抑制；分解菌為產(chǎn)甲烷菌提供適宜的氧化還原條件；分解菌為產(chǎn)甲烷菌清除有毒物質(zhì)；分解菌與產(chǎn)甲烷菌共同維護生化環(huán)境中適宜的pH值。
產(chǎn)甲烷菌是在沼氣發(fā)酵過程中將各種簡單的有機物轉(zhuǎn)化為甲烷的微生物。從1916年俄國微生物學(xué)家分離得到了世界上第一株甲烷菌開始，目前已知的甲烷菌有5個目200多個種，主要是嗜熱自氧甲烷桿菌、嗜樹木甲烷短桿菌、史氏甲烷短桿菌、馬氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、萬尼氏甲烷球菌、黑海產(chǎn)甲烷菌、卡利亞庫產(chǎn)甲烷菌、運動甲烷微菌等。
2 沼氣發(fā)酵工藝
沼氣發(fā)酵工藝包括用戶和大中型的發(fā)酵工藝工程兩大類。用戶類的沼氣發(fā)酵工藝主要是家庭型的、較小的工藝過程，主要分布在亞洲國家，比如中國的水壓式沼氣池和印度的哥巴士沼氣池發(fā)酵系統(tǒng)，這些發(fā)酵系統(tǒng)利用的是人和動物的糞便、污水等作為原料。我國的沼氣發(fā)酵工藝從20世紀(jì)90年代開始就推廣，并且不同地方的特點發(fā)展成了“三結(jié)合”、“四位一體”、“五配套”等各種各樣的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，帶動了一大批以沼氣技術(shù)作為基礎(chǔ)的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，給當(dāng)?shù)厝藥砹丝陀^的經(jīng)濟和生態(tài)價值。中國的沼氣發(fā)展工藝主要是將種植、養(yǎng)殖和沼氣發(fā)酵等工藝有機的結(jié)合到一起，這幾個過程相互促、相互協(xié)助，共同發(fā)揮3個過程的最大價值，實現(xiàn)有物質(zhì)和能量的循環(huán)利用。如主要位于我國西北部的“五配套”生態(tài)能源模式就是主要由沼氣池、廁所、太陽能、暖圈、水窖、果園灌溉等5個部分組合而成的一個相互聯(lián)系相互發(fā)展的一個系統(tǒng)。
3 沼氣的利用
沼氣的用途十分廣泛，目前用的最多的就是將沼氣轉(zhuǎn)化為熱能供工廠或者農(nóng)場內(nèi)部使用，還可以將沼氣轉(zhuǎn)化為電，體居民的生活提供持續(xù)的電力支持，此外還能將剩余的電用于厭氧環(huán)境的加溫，有利用生成更多的沼氣。此外，沼氣還能作為汽車燃料，作為汽油的代替品，目前已有多個國家建立沼氣燃料的加氣站，為這種汽車提供加氣服務(wù)。而燃料電池作為一種新型的清潔、環(huán)保、低噪音的電池正受到許多國家的青睞，已經(jīng)在整個歐洲進行了試驗和示范，具有很大的發(fā)展前景。
4 發(fā)展的重點和方向
關(guān)于發(fā)酵工藝工程的發(fā)展重點和方向，從國內(nèi)外看主要有以下幾點。
（1）發(fā)酵微生物的培育速度加快，更多的適應(yīng)不同原料和工藝的環(huán)境的發(fā)酵微生物正在廣泛的研究，并且這些微生物的沼氣轉(zhuǎn)化率非常高，能夠很好的利用發(fā)酵原料，為不斷的擴大沼氣原料和原料利用率提供了可能。
（2）干發(fā)酵技術(shù)成為了研究的重點，干發(fā)酵的配套工藝和設(shè)備也是目前發(fā)展的配套工藝，將會有很大的作為。
（3）在沼氣的后處理方面，發(fā)展提取更純的沼氣和沼氣壓縮技術(shù)，為沼氣的擴大利用提供可能。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：蔬菜基地；土壤；重金屬污染；湖北省
中圖分類號：X53 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）24-6563-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.24.060
土壤是人類生產(chǎn)食物最基本的生產(chǎn)資料和人類活動的基本場所。隨著現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展、城市化進程不斷加快和人類活動的影響，重金屬通過各種途徑進入土壤并累積吸附在土壤中。由于重金屬遷移程度小，在土壤中很難去除，通過蔬菜根部到植株中，嚴(yán)重影響品質(zhì)，同時對人體健康帶來較大隱患。因此，深入了解重金屬污染對蔬菜的影響，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，減少重金屬對人類的危害十分必要[1]。
2000年初，對蔬菜產(chǎn)地重金屬污染狀況開始了研究。自2004年實行食品質(zhì)量安全市場準(zhǔn)入制度以來，人們對食品安全更加重視。農(nóng)業(yè)部門積極大力推進“三品一標(biāo)”工作，將“三品一標(biāo)”認(rèn)證工作作為確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要抓手，開展產(chǎn)地環(huán)境評價和產(chǎn)品認(rèn)證檢驗工作。對“三品一標(biāo)”產(chǎn)地環(huán)境的評價工作，可以更進一步掌控蔬菜基地的重金屬污染狀況。如吉林省采用單因子污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法，對龍井市近郊農(nóng)田土壤重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量進行調(diào)查，重金屬污染程度為輕度污染，主要污染元素為Cd[2]。重慶市曾對永川區(qū)近郊蔬菜地土壤重金屬污染進行調(diào)查，其主要污染元素為Pb；從綜合污染指數(shù)方面來看，土壤污染處于警戒級和輕污染級[3]。
近幾年來，湖北省城鎮(zhèn)化的進度加快，多地遭受重金屬污染比較嚴(yán)重，曾有黃石市和大冶市關(guān)于重金屬污染整治方面的報道[4，5]。但關(guān)于湖北省蔬菜基地重金屬污染的系統(tǒng)研究報道卻不多。2012年張媛媛等[6]對武漢市蔬菜基地重金屬污染現(xiàn)狀進行了調(diào)查，選取武漢市江夏區(qū)、洪山區(qū)等地的24個蔬菜基地，分別對土壤的pH、EC、有機質(zhì)含量以及Cu、Zn、Cd和Pb 4種重金屬含量進行調(diào)查和分析。結(jié)果顯示，24個采樣點的土壤重金屬含量均在《GB 15618-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[7]限量標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，為蔬菜安全生產(chǎn)基地，但同時也提出采取多種措施控制重金屬污染源，高度重視土壤酸化比較嚴(yán)重的部分蔬菜基地。
湖北省是蔬菜種植大省，為保障蔬菜質(zhì)量安全，各級政府大力推進“三品一標(biāo)”產(chǎn)品認(rèn)證。本研究以湖北省武漢、宜昌、荊門、荊州、恩施州、十堰、咸寧和黃岡8個地區(qū)的45個主要綠色食品蔬菜基地為調(diào)查樣點，通過實地采集土壤樣品，測定土壤pH和重金屬元素（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu）含量，分析并評價了8個地區(qū)蔬菜基地土壤重金屬的污染現(xiàn)狀，旨在為保障湖北省蔬菜基地的土壤安全和防治等提供一定參考依據(jù)。由于《GB 15618-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的污染限量要求比較寬泛，可能會放松對土壤重金屬的污染預(yù)警。為了與目前高品質(zhì)的食品安全要求相適應(yīng)，同時采用《NY/T 391-2013綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》[8]標(biāo)準(zhǔn)對6種重金屬含量進行評價。
1 材料與方法
1.1 樣品采集與處理
根據(jù)《HJ/T 166-2004土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[9]標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)監(jiān)測點并采集0～20 cm耕層土壤，每個蔬菜生產(chǎn)基地采集3個不同位置、不同點數(shù)的土樣，即每個基地抽取3份土樣，共采集土壤樣品135份。采集的土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，研磨過100目尼龍篩后混勻，保存于采樣袋中，待測。
1.2 樣品分析方法
土壤浸提后采用電位法測定土壤pH（PHS-3C型酸度計）；土壤鎘、鉛的測定方法采取石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997）[10]；汞的測定方法采用原子熒光法（GB/T 22105.1-2008）[11]；砷的測定方法采用原子熒光法（GB/T 22105.2-2008）[12]；鉻的測定方法采用火焰原子吸收分光光度法（HJ 491-2009）[13]；銅的測定方法采用火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17138-1997）[14]。
1.3 土壤重金屬含量評價
以《NY/T 391-2013綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)中的旱田土壤環(huán)境質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)值作為評價標(biāo)準(zhǔn)（表1），采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)羅梅（Nemerow）綜合污染指數(shù)法[15]對土壤污染現(xiàn)狀進行評價。
單因子污染指數(shù)的計算公式為：Pi=Ci/Si
式中，Pi為土壤中第i種污染物的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ci為第i種污染物的實際濃度；Si為第i種污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)值。
式中，P綜為土壤重金屬的綜合污染指數(shù)；Pimax為測定點的單項污染指數(shù)中的最大值；Pave為測定點的所有污染物單項污染指數(shù)的平均值。
單因子污染指數(shù)法常用于評價土壤被某一重金屬的污染程度。而綜合污染指數(shù)法是一種兼極值的綜合評價方法，既考慮了單項元素的作用，又突出污染最嚴(yán)重元素的重要性，可以評定每一個測試點的土壤綜合污染水平。根據(jù)內(nèi)梅羅污染綜合指數(shù)法，將土壤的污染情況劃分為 5個等級，污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同地區(qū)蔬菜基地土壤pH和重金屬含量比較
湖北省武漢、宜昌、荊門、荊州、恩施州、十堰、咸寧和黃岡8個地區(qū)的45個主要蔬菜基地土壤的pH分布情況如圖1所示。由圖1可以看出，pH分布范圍為4.59～8.42。在45個蔬菜基地中，19個基地pH
如表3所示，湖北省8個地區(qū)的蔬菜基地土壤重金屬含量均沒有超出綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 391-2013）對旱田土壤環(huán)境質(zhì)量的要求。參照湖北省土壤背景值[16]（未受人類污染影響的自然環(huán)境中化學(xué)元素和化合物的含量），45個基地中有6個基地的Hg、As和Pb含量超出湖北省土壤背景值，其中Hg的累積最明顯，宜昌市有3個基地、黃岡市有1個基地Hg含量超出背景值；另外荊州市有1個基地的Pb含量超出了背景值，恩施州有1個基地的As含量超出背景值；但總體來說，超標(biāo)率都不超過20%。被調(diào)查的所有基地重金屬Cd、Cr和Cu含量均低于土壤背景值，無明顯累積；武漢、荊門、十堰和咸寧被調(diào)查的蔬菜基地6種重金屬含量均低于土壤背景值。
2.2 不同地區(qū)蔬菜基地重金屬的含量差異
如表4所示，宜昌和十堰市蔬菜基地的Cd含量平均值最高，荊州市的最低；黃岡市蔬菜基地的Hg平均含量最高，是荊門市的3.8倍；恩施州土壤As含量高，是十堰市的2.6倍；黃岡市的Pb平均含量最高，咸寧市的最低；黃岡市的Cr平均含量最高，比恩施州的高出28.84 mg/kg；黃岡市蔬菜基地的Cu平均含量最高，咸寧市的最低。但相同市區(qū)不同取樣地點的重金屬含量差異比較大，如黃岡市編號為J44基地的Cd含量是J45的3.6倍，而J45基地的As含量是J44的3.2倍。
2.3 土壤重金屬污染評價結(jié)果
2.3.1 單因子污染指數(shù)評價 湖北省各地區(qū)蔬菜基地土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu 6種重金屬元素的單因子污染指數(shù)和評價結(jié)果見表5。由表5可以看出，湖北省8個地區(qū)45個被調(diào)查的基地上述6種重金屬單項污染指數(shù)均小于1，說明8個地區(qū)蔬菜基地的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu含量均未超恕5荊州地區(qū)的Cr和黃岡地區(qū)的Cr、Cu的單項污染指數(shù)均超過0.7，表明這兩個地區(qū)的Cr、Cu污染處于警戒線級別，需要及時預(yù)防。
2.3.2 綜合污染指數(shù)評價 僅使用單因子污染指數(shù)法進行評價不能反映土壤的整體污染情況。而綜合污染指數(shù)法是一種兼極值的綜合評價方法，可以評定土壤綜合污染水平。從表5還可以看出，湖北省8個地區(qū)的綜合污染指數(shù)均小于1，根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)可以判斷這些地區(qū)的蔬菜基地污染水平處于尚清潔狀態(tài)。但是黃岡市的土壤綜合污染指數(shù)大于0.7，表明該地區(qū)的蔬菜基地污染水平雖然處于尚清潔狀態(tài)，但重金屬污染達到了警戒線。
3 結(jié)論與討論
3.1 結(jié)論
通過對湖北省武漢、宜昌、荊門、荊州、恩施州、十堰、咸寧和黃岡8個地區(qū)的45個主要綠色食品蔬菜生產(chǎn)基地進行田間采樣和室內(nèi)分析，試驗結(jié)論如下：
1）所調(diào)查的45個基地pH
2）武漢、荊門、十堰和咸寧地區(qū)被調(diào)查的蔬菜基地6種重金屬含量均低于土壤背景值。另外4個地區(qū)有6個基地的Hg、As和Pb含量超出湖北省土壤背景值，其中Hg的累積最明顯，表現(xiàn)為宜昌市的3個基地、黃岡市的1個基地Hg含量超出背景值。但總體來說，超標(biāo)率都低于20%。
3）不同地區(qū)蔬菜基地重金屬的含量差異比較大。黃岡市蔬菜基地的Hg平均含量是荊門市的3.8倍，Cr平均含量比恩施州的高出28.84 mg/kg；相同市區(qū)不同取樣地點的重金屬含量差異也比較大，如黃岡市2個蔬菜基地的Cd和As含量差異達到了3倍以上。
4）單因子污染指數(shù)評價結(jié)果表明，湖北省8個地區(qū)的Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu 6種重金屬單項污染指數(shù)雖然均小于1，含量未超標(biāo)，但黃岡Cr、Cu和荊州Cr的單項污染指數(shù)均超過0.7，表明這兩個地區(qū)的Cr、Cu污染臨近警戒線。
5）綜合污染指數(shù)評價結(jié)果表明，黃岡市的重金屬綜合污染指數(shù)大于0.7，土壤等級為2級，臨近警戒線。其他地區(qū)的土壤重金屬綜合污染指數(shù)均小于0.7，土壤等級為1級，均處于安全狀態(tài)。
3.2 討論
所調(diào)查的湖北省45個蔬菜基地中有19個基地土壤pH小于6.5，占比42.2%，接近50%，一般造成土壤酸化的原因有3個方面：①降水量大而且集中，淋溶作用強烈，鈣、鎂、鉀等堿性鹽基大量流失；②施石灰、燒火糞、施有機肥等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施的缺失，使耕地土壤養(yǎng)分失衡；③長期大量施用化肥是造成土壤酸化的重要原因。Singh等[17]認(rèn)為土壤重金屬含量與土壤pH大小有關(guān)，pH越小，重金屬被解吸的越多，活性越強，越容易被植物吸收，因此土壤酸化會導(dǎo)致重金屬向植物體內(nèi)遷移和累積。應(yīng)結(jié)合不同蔬菜對土壤pH不同要求采取合適措施改良土壤的酸堿性，例如對于酸性土壤，可增施熟石灰、草木灰等[18]來中和土壤的酸性；對于堿性土壤，可施用沸石[19]和燃煤煙氣脫硫副產(chǎn)物[20]等減少土壤的堿性，并且每年應(yīng)對土壤pH進行跟蹤調(diào)查。
8個地區(qū)蔬菜基地重金屬Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu含量均沒有超出綠色食品環(huán)評標(biāo)準(zhǔn)的限量值，適合發(fā)展綠色食品。但是根據(jù)湖北省土壤背景值的要求，有個別蔬菜基地的重金屬超標(biāo)，特別是宜昌市有3個基地的Hg超標(biāo)。由于土壤中重金屬的來源是多途徑的，根據(jù)該地區(qū)所處的環(huán)境推測原因主要有：①基地多處于山區(qū)地帶，地礦中含有一定量的重金屬元素，地質(zhì)背景的原因可能導(dǎo)致土壤重金屬含量超標(biāo)；②該地區(qū)的蔬菜種植基地多屬于傳統(tǒng)蔬菜種植基地，常年施肥（肥料中含有一定量重金屬元素）使得土壤中重金屬含量增加。雖然Hg含量超標(biāo)率不到20%，但是還是要引起重視。
被調(diào)查的8個地區(qū)只有黃岡市的綜合污染指數(shù)達到2級，處于警戒線，其他地區(qū)均處于安全狀態(tài)?？赡茉蛴校孩僭摰貐^(qū)被調(diào)查的蔬菜基地太少，數(shù)據(jù)離散程度過大；②蔬菜基地位于山區(qū)地帶，地質(zhì)背景的原因可能導(dǎo)致土壤重金屬含量較高。由于綜合污染指數(shù)計算時只是依據(jù)pH分級，沒有科學(xué)地細(xì)分，當(dāng)綜合污染指數(shù)大于0.7時，酸性和堿性土壤對重金屬吸附水平差別較大，特別是土壤pH0.7時，重金屬活性將會大大增加，很容易吸附在土壤中最后被植物吸收；而另一方面不同植物可能對重金屬吸附水平也不同，故P綜>0.7時，蔬菜中重金屬含量也不一定超標(biāo)。因此如何更加科學(xué)評價基地污染還需要做進一步研究。
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關(guān)鍵詞：馬鈴薯；生產(chǎn)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
馬鈴薯屬糧菜兼用作物，在我縣種植歷史悠久，深受廣大人民的喜愛。武山縣馬鈴薯的種植面積逐年擴大，產(chǎn)量不斷提高。但由于品種老化，病蟲害嚴(yán)重，貯藏管理不當(dāng)，產(chǎn)品單一，加工手段落后，阻礙了馬鈴薯生產(chǎn)的健康快速發(fā)展。為此，我們根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐和目前我縣馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出幾點發(fā)展途徑。
1武山縣馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.1種植區(qū)域武山縣屬溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，全縣15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的370個行政村都適宜馬鈴薯種植，根據(jù)地域特點可分為三個種植區(qū)。
一是河谷川區(qū)春夏播馬鈴薯種植區(qū)。包括縣內(nèi)海拔1 800m以下的渭河及其支流流域的川臺地，一年兩熟或三熟，復(fù)種指數(shù)高，馬鈴薯既可春播，又可在油菜或小麥?zhǔn)蘸笙牟?fù)種。近年地膜馬鈴薯發(fā)展較快，種植面積占全縣馬鈴薯面積的15%。
二是南北淺中山區(qū)春夏播馬鈴薯種植區(qū)。包括渭河南北海拔1 800m以下所有干旱山區(qū)，氣候干旱，土質(zhì)較薄，一年一熟或兩年三熟，以春播為主，多雨年份有少量夏季復(fù)種，種植面積占全縣馬鈴薯面積的29%。
三是南北二陰高山區(qū)春播馬鈴薯種植區(qū)，包括海拔1 800m以上的所有山區(qū)，氣候?qū)訇帩窭錄?，降雨較多，一年一熟，是種植馬鈴薯的最適宜區(qū)，也是主產(chǎn)區(qū)。種植面積占全縣馬鈴薯面積的56%。
1.2品種結(jié)構(gòu)我縣馬鈴薯種植品種有38個，其中天薯系列7個，隴薯系列4個，青薯系列7個，渭薯系列4個，其它來源16個。最大的渭薯1號種植面積有6萬畝左右，占全縣馬鈴薯面積的30%，其次為渭薯8號2萬畝左右，“216-10”1萬畝左右，占全縣馬鈴薯面積的30%，其余面積較大的有天薯4號、天薯5號、“大白花”、“小白花”、青薯168、高原4號、高原7號、高原8號、白粉芋、隴薯1號、隴薯3號，天引薯3號等。其中川區(qū)和淺中山區(qū)主要種植中早熟品種克新2號和渭薯1號，高山區(qū)以種植晚熟品種為主，近年試驗示范中表現(xiàn)抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的“216-10”，天引薯3號發(fā)展較快。
1.3產(chǎn)量水平2006年全縣馬鈴薯平均產(chǎn)量950kg/畝，其中河谷區(qū)平均產(chǎn)量900kg/畝,淺中山區(qū)平均產(chǎn)量650kg/畝,二陰高山區(qū)平均產(chǎn)量1 250kg/畝,不同品種產(chǎn)量差異明顯。
1.4產(chǎn)品用途全縣年產(chǎn)馬鈴薯1.40億kg，其中30%留作種子或食用，10%用于粗加工或淀粉，60%作出售,銷售渠道主要是通過經(jīng)紀(jì)人銷往東南沿海，其次是交售給縣內(nèi)淀粉加工企業(yè)和個體加工戶。
2馬鈴薯生產(chǎn)存在的問題
2.1品種老化、退化嚴(yán)重，優(yōu)質(zhì)新品種缺乏多數(shù)品種老化如渭薯1號、高原7號等,還是上世紀(jì)70年代引進推廣的，已經(jīng)種植了近半個世紀(jì)，使用年限過長，品種老化、退化嚴(yán)重，環(huán)腐病、晚疫病、病毒病等病害交叉感染，致使馬鈴薯產(chǎn)量下降，品質(zhì)變劣，銷路不暢，直接影響馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。多年來，我們雖然堅持不懈的進行馬鈴薯品種的區(qū)域試驗和引種試驗，但綜合性狀超過渭薯一號的很少，即使個別品種表現(xiàn)抗病高產(chǎn)，但往往幾年之內(nèi)就喪失抗病性，表現(xiàn)出退化癥狀，尤其容易感染晚疫病。適應(yīng)市場需求而薯形好、商品率高、抗病高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種很少。
2.2栽培技術(shù)落后由于資金、技術(shù)、信息的限制，我縣群眾種植馬鈴薯還是沿用傳統(tǒng)的栽培管理方式，新技術(shù)、新品種應(yīng)用較少，影響了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
2.3農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件差，群眾經(jīng)濟困難，制約種植規(guī)模擴大馬鈴薯忌重茬，要輪換種植地塊，同時用種量大，土糞施用量大，整地質(zhì)量要求高，田間運輸勞力消耗比較大，而我縣洋芋主產(chǎn)區(qū)都在中、高山區(qū)，溝壑縱橫，山高路遠(yuǎn)，農(nóng)田交通條件差，農(nóng)戶都盡量把馬鈴薯種在離村莊較近，交通方便的地塊，運輸困難的偏遠(yuǎn)地塊盡量不種或少種；另一方面，山區(qū)群眾經(jīng)濟都普遍困難，馬鈴薯播種時肥料、種子、用工等一次性投入大，種植面積擴大投資也增大，多數(shù)群眾有困難。這些是制約種植規(guī)模進一步擴大的因素之一。
2.4氣候干旱，造成馬鈴薯適宜種植區(qū)海拔升高自上世紀(jì)90年代以來，由于溫室效應(yīng)和厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，引起全球氣溫升高和氣候干旱，我縣以前適宜種植馬鈴薯的淺中山區(qū)有相當(dāng)面積變成退耕還林區(qū)，最適宜種植區(qū)海拔由以前的1 800m左右上升到2 000m左右。以前陰濕冷涼無霜期不適宜馬鈴薯生長的二陰高山區(qū)現(xiàn)在成了主產(chǎn)區(qū)。
2.5專用型品種數(shù)量少，規(guī)模小，不能滿足市場需求過去由于缺乏種源,農(nóng)民種植的馬鈴薯種薯主要靠互相串換商品薯解決,致使品種多、亂、雜的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重,造成馬鈴薯產(chǎn)量低、品質(zhì)差,病蟲害嚴(yán)重。近年來雖然引進了一些優(yōu)質(zhì)專用型新品種如隴薯 3號、大西洋等,但種植規(guī)模小、產(chǎn)量少,仍不能滿足市場需求。
2.6種薯及商品薯質(zhì)量檢測和認(rèn)證體系不夠完善，品牌優(yōu)勢弱按照無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求，種植時要做好產(chǎn)地認(rèn)定、環(huán)境認(rèn)定、產(chǎn)品認(rèn)定等檢測工作，市場及龍頭加工企業(yè)在收購優(yōu)質(zhì)專用原料品種時要根據(jù)各方面的檢測依據(jù)來確定，而目前我縣雖然已建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測站，但由于設(shè)備落后及技術(shù)體系不完善，致使已注冊的 “焉支玉” 牌脫毒馬鈴薯品牌還沒有打響。
2.7種植基地分散，影響規(guī)?；^(qū)域化優(yōu)勢的發(fā)揮我縣非常適合馬鈴薯的生長，馬鈴薯種植面積也比較大，但大都是一家一戶的零星種植，因而形不成規(guī)模，影響了區(qū)域化及規(guī)模化優(yōu)勢的發(fā)揮。
2.8缺乏專業(yè)市場和比較完善的市場營銷體系目前除一些個體商販從事馬鈴薯營銷外，我縣還沒有真正組建起馬鈴薯產(chǎn)品營銷協(xié)會，加之缺乏專業(yè)批發(fā)市場，產(chǎn)品流通不暢，信息閉塞，僅靠農(nóng)民自行廉價銷售，致使效益不高，不能最大限度地維護農(nóng)民的利益和體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的價值。
2.9精深加工規(guī)模小，能力弱我縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)效益沒有從深層次得到挖掘的根本原因是基礎(chǔ)比較脆弱，目前縣內(nèi)還沒有一家馬鈴薯加工龍頭企業(yè)，僅有幾個加工粉條小作坊，由于規(guī)模小、消化能力弱而帶動力不強，距產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售一體化的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的要求差距還較大。
3馬鈴薯今后的發(fā)展趨勢
3.1提高認(rèn)識，加強領(lǐng)導(dǎo)縣、鄉(xiāng)政府部門要充分認(rèn)識馬鈴薯在我縣農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的重要地位，把馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展放到和蔬菜、養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)同等重要的地位，當(dāng)作支柱產(chǎn)業(yè)來抓；在制定經(jīng)濟發(fā)展計劃，產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，工作考核指標(biāo)等工作計劃時，把馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展作為一項重要內(nèi)容，在扶貧開發(fā)、財政扶持項目中作為重點投資項目。要組織農(nóng)業(yè)技術(shù)部門制定好全縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和實施方案，調(diào)動社會各方面的力量抓好馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化工作。
3.2加強科技開發(fā)，增強發(fā)展后勁
一是引進設(shè)備和技術(shù)，建立馬鈴薯脫毒苗繁育中心，生產(chǎn)脫毒種薯，積極推廣，填補我縣在這一方面的空白。
二是積極引進菜用型、淀粉加工型、薯（條）加工型等不同用途的專用型優(yōu)良品種，按品種特性與生態(tài)條件相適應(yīng)的原則，在川區(qū)、淺山區(qū)、二陰高山區(qū)進行品種試驗和區(qū)域試驗，選擇適宜當(dāng)?shù)赝茝V的優(yōu)質(zhì)新品種。
三是用“走出去，請進來”的方法，從科研部門引進栽培技術(shù)方面的新成果、新技術(shù)，進行試驗示范，加以吸收和借鑒。如延長或打破休眠的技術(shù)，間（套）作技術(shù)，平衡施肥技術(shù)，設(shè)施栽培技術(shù)等。
3.3抓好良種繁育基地建設(shè)，加快良種普及步伐在海拔較高的山區(qū)，選擇交通方便，土質(zhì)肥沃, 集中連片、馬鈴薯種植面積大，生產(chǎn)水平高，群眾基礎(chǔ)好的村作為良種繁育基地，由技術(shù)人員承包負(fù)責(zé)，引進經(jīng)過試驗表現(xiàn)優(yōu)良的新品種原種或脫毒微型薯，按良種繁育操作規(guī)程嚴(yán)格把關(guān)，簽定產(chǎn)銷合同，優(yōu)惠價收購，收獲后以補貼價向適宜區(qū)推廣，更新更換生產(chǎn)上已經(jīng)退化的品種。
3.4改善基礎(chǔ)設(shè)施，健全社會化服務(wù)體系各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）要積極組織群眾修建田間農(nóng)機路和水利灌溉渠道，改善交通運輸條件和農(nóng)田水利設(shè)施，鼓勵扶持機動農(nóng)用車的推廣，為擴大種植規(guī)模解除后顧之憂。工商部門對縣內(nèi)各農(nóng)貿(mào)市場的馬鈴薯交易要實行扶持鼓勵的辦法，打擊欺行霸市瞞哄客商的行為，吸引外地客商，農(nóng)機、交警部門對運輸馬鈴薯的車輛不得亂罰款、亂查扣，建立縣內(nèi)綠色通道?？h鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)部門要搞技術(shù)咨詢和物資供應(yīng)及信息服務(wù)，要建立鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點，方便群眾。
3.5健全繁種制度，提高種薯質(zhì)量種薯質(zhì)量是脫毒種薯生產(chǎn)的生命線，提高和保證種薯質(zhì)量是馬鈴薯種薯脫毒快繁體系建設(shè)的核心內(nèi)容。因此，要建立健全嚴(yán)格的繁種制度和種薯質(zhì)量保障制度，特別是我縣脫毒薯中心應(yīng)盡快完善病毒檢測體系和建立種薯質(zhì)量監(jiān)控體系，對莖尖組培苗和引進的試管苗必須先進行病毒檢測，合格后再投入大量快繁生產(chǎn)，以實現(xiàn)脫毒種薯生產(chǎn)與供應(yīng)的制度化、標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化。
3.6辦好豐產(chǎn)示范點，搞好技術(shù)推廣要在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)選1～2個交通方便的村進行豐產(chǎn)示范，由農(nóng)業(yè)推廣部門派技術(shù)人員蹲點指導(dǎo)，關(guān)鍵時期組織群眾參觀介紹，起到輻射宣傳帶動作用。農(nóng)業(yè)部門要制定好全縣的馬鈴薯生產(chǎn)布局規(guī)劃和栽培技術(shù)規(guī)程，搞好逐村的技術(shù)培訓(xùn)和良種供應(yīng)，實行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高整體的產(chǎn)量水平，提高產(chǎn)品的市場競爭力。
3.7強化營銷，創(chuàng)建品牌要充分利用武山馬鈴薯獲得農(nóng)業(yè)部綠色品牌認(rèn)證的有利條件，利用電視、廣播和互聯(lián)網(wǎng)等多種形式，加強宣傳推介，同時在產(chǎn)品包裝、深加工方面下功夫，采取多種促銷手段，擴大武山馬鈴薯知名度，創(chuàng)建品牌。
