淺談生物工程技術(shù)及在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

文/王琪（淄博申齊建筑工程有限公司）

21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，社會各個領(lǐng)域在科學(xué)技術(shù)強(qiáng)有力的支持下也得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)代生物技術(shù)是生命科學(xué)技術(shù)發(fā)展而來的產(chǎn)物，它是一項通過對生物有機(jī)體進(jìn)行有效研究的技術(shù)。該項技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測工作提供了技術(shù)支持，目前被廣泛應(yīng)用的生物傳感技術(shù)、生物芯片技術(shù)等均對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的提高起到促進(jìn)作用。

一、環(huán)境工程概述

環(huán)境工程是環(huán)境科學(xué)的一個分支，主要研究如何保護(hù)和合理利用自然資源，利用科學(xué)的手段解決日益嚴(yán)重的環(huán)境問題、改善環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與社會發(fā)展。是研究和從事防治環(huán)境污染和提高環(huán)境質(zhì)量的科學(xué)技術(shù)。抓好工程建設(shè)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)是資源利用。建設(shè)要根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的概念，環(huán)境工程技術(shù)與管理以及法律方面的要求相互聯(lián)系。在城市發(fā)展層面，水污染與固體廢物屬于城市污染的關(guān)鍵，有必要了解處理步驟里污水的種類。對于污水，應(yīng)將處理原則與集中位置相結(jié)合，通過實現(xiàn)管理和分散管理制定等級要求。

二、生物工程技術(shù)及在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

（一）PCR－SSCP技術(shù)

這項技術(shù)是將銀染法和熒光檢測技術(shù)進(jìn)行利用，通過這樣的技術(shù)來實現(xiàn)對SSCP凝膠DNA譜帶的分析，對簡化測試試驗的步驟具有重要的促進(jìn)性。在開展具體的測定試驗時，需要按照步驟來做好工作實施：一是取樣環(huán)境樣品，并且對樣品中的DNA組別進(jìn)行抽?。欢欠e極利用PCR擴(kuò)增技術(shù)，讓已經(jīng)獲得的基因組列可以得到有效的擴(kuò)增處理；三是在對基因組進(jìn)行變性處理之后，需要將其制成單鏈DNA結(jié)構(gòu)，做好后續(xù)的操作處理；四是將單鏈片段放置在相應(yīng)電泳凝膠當(dāng)中，將不同的譜帶及時分離；五是對DNA進(jìn)行割帶回收，同時要將不同的DNA譜帶堿基序列與基因文庫做好比較，通過利用這樣的方式來實現(xiàn)對微生物種類的確定；最后一步就是讓此項技術(shù)能夠更為合理地應(yīng)用在微生物種類測定的工作實施當(dāng)中，以獲得更好的測定效果。

（二）PCR-DGEE技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

PCR-DGEE技術(shù)能夠監(jiān)測污水內(nèi)微生物部落的多樣性與生物種群的組織。研究多類技術(shù)方法分析過濾器里微生物種群的有聯(lián)系系統(tǒng)，通過DNA片段提取，T載體克隆分析情況，再結(jié)合微生物群落的生長特性，在水處理中，可以選擇合適的微生物菌群進(jìn)行污水處理。在強(qiáng)酸性的污水環(huán)境中，微生物學(xué)可以發(fā)揮的作用尤其明顯，在中性污水中，微生物的種類細(xì)菌數(shù)量差異取決于過濾器水平差異的影響。

（三）固相萃取技術(shù)

固相萃取技術(shù)主要就是進(jìn)行液固分離萃取之后的試樣實施預(yù)處理，采用注液色譜以及液固萃取結(jié)合的一種產(chǎn)物，可以將其視作較為簡單的色譜過程。在水樣當(dāng)中進(jìn)行被測物品濃度一般比較偏低，影響因素多，將檢測方法的應(yīng)用性降低。因此，通過固相萃取技術(shù)，可以對富集目標(biāo)進(jìn)行分離分析，這種操作技術(shù)比較簡單，并且很容易實現(xiàn)自動化。固相萃取技術(shù)可以采用基礎(chǔ)原理以及操作裝置，對于空氣污染以及重金屬污染進(jìn)行監(jiān)測。

（四）環(huán)境監(jiān)測中生物酶技術(shù)的應(yīng)用

生物酶技術(shù)主要包括生物酶抑制技術(shù)、酶免疫測定技術(shù)兩個方面。其中，生物酶抑制技術(shù)就是利用環(huán)境污染物(如農(nóng)藥、化肥等)在外部對特定酶的抑制作用，并加入催化特定酶的顯色劑，通過顯色劑的變化來判斷環(huán)境中是否存在污染物或污染物存在的比例如何；酶免疫測定技術(shù)則是將環(huán)境污染物作為抗原，動物體內(nèi)給予特定的免疫力抗體，根據(jù)抗原和抗體在動物體外進(jìn)行的特異性反應(yīng)，并加入類似跟蹤物的酶，以顯示抗原和抗體之間的免疫反應(yīng)。與傳統(tǒng)監(jiān)測方法相比，生物酶技術(shù)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用具有如下優(yōu)點(diǎn):一是生物酶技術(shù)能直接降解有機(jī)物，迅速除去環(huán)境中的污染物，提高處理環(huán)境污染的效率；二是生物酶技術(shù)具有針對性強(qiáng)、節(jié)約成本、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使得它在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用也越來越廣泛。

（五）基因探針測試技術(shù)

基因探針測試技術(shù)實際上就是一段特異性的DNA單鏈，其長度為15～30個堿基，一般可以按照堿基互補(bǔ)的原則來在指定好的條件下進(jìn)行雜交?；蛱结樖窃陔s交之前，通過放射性同位素、熒光染料或者是催化特異反應(yīng)酶的方式來進(jìn)行，通過這樣的方式來做好對可檢測物質(zhì)的標(biāo)記處理，將檢測技術(shù)與目標(biāo)基因結(jié)合在一起來實現(xiàn)對樣品中核酸的識別。將標(biāo)識物質(zhì)的不同作為主要的依據(jù)，可以將基因探針技術(shù)分為放射性標(biāo)記核酸探針、熒光原位雜交技術(shù)和核酸印跡雜交技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用能夠讓微生物環(huán)境中的生物技術(shù)得到更為有效和直觀性的發(fā)展。

（六）PCR-DGGE在污泥生物處理中的應(yīng)用

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變形梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）作為一種分子指紋圖譜，能夠較準(zhǔn)確的反應(yīng)污水處理過程中微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性及其動態(tài)變化。污泥制備工藝對污泥穩(wěn)定性與微生物穩(wěn)定性都有限制，它的性能直接影響污泥的穩(wěn)定性。PCR-DGGE是近年來微生物分子生態(tài)學(xué)的研究重點(diǎn)，具有簡便快速、可靠性強(qiáng)、不需要進(jìn)行微生物的培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛地應(yīng)用于廢水生物處理環(huán)境微生物群落多樣性和動態(tài)分析。

三、結(jié)束語

綜上所述，環(huán)境工程中微生物是微生物學(xué)中的重要組成部分，分子生物技術(shù)在其中的應(yīng)用不算太為廣泛，因此需要對其相關(guān)研究進(jìn)行關(guān)注?，F(xiàn)代分子生物技術(shù)的應(yīng)用可以更為深入地探究微生物的多樣性以及微生物與污染物之間的關(guān)系，同時也能讓檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確和可靠，同時也能高效快速地降解有機(jī)污染物，必將會給環(huán)境工程微生物學(xué)的發(fā)展帶來一場革命性的變化。