淺談生物工程技術及在環境保護中的應用

文/王琪（淄博申齊建筑工程有限公司）

21世紀，科學技術迅猛發展，社會各個領域在科學技術強有力的支持下也得到了快速發展。現代生物技術是生命科學技術發展而來的產物，它是一項通過對生物有機體進行有效研究的技術。該項技術為環境監測工作提供了技術支持，目前被廣泛應用的生物傳感技術、生物芯片技術等均對環境監測質量的提高起到促進作用。

一、環境工程概述

環境工程是環境科學的一個分支，主要研究如何保護和合理利用自然資源，利用科學的手段解決日益嚴重的環境問題、改善環境質量、促進環境保護與社會發展。是研究和從事防治環境污染和提高環境質量的科學技術。抓好工程建設領域的相關內容，重點是資源利用。建設要根據可持續發展的概念，環境工程技術與管理以及法律方面的要求相互聯系。在城市發展層面，水污染與固體廢物屬于城市污染的關鍵，有必要了解處理步驟里污水的種類。對于污水，應將處理原則與集中位置相結合，通過實現管理和分散管理制定等級要求。

二、生物工程技術及在環境保護中的應用

（一）PCR－SSCP技術

這項技術是將銀染法和熒光檢測技術進行利用，通過這樣的技術來實現對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：一是取樣環境樣品，并且對樣品中的DNA組別進行抽取；二是積極利用PCR擴增技術，讓已經獲得的基因組列可以得到有效的擴增處理；三是在對基因組進行變性處理之后，需要將其制成單鏈DNA結構，做好后續的操作處理；四是將單鏈片段放置在相應電泳凝膠當中，將不同的譜帶及時分離；五是對DNA進行割帶回收，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對微生物種類的確定；最后一步就是讓此項技術能夠更為合理地應用在微生物種類測定的工作實施當中，以獲得更好的測定效果。

（二）PCR-DGEE技術在生物制劑生產過程中的應用

PCR-DGEE技術能夠監測污水內微生物部落的多樣性與生物種群的組織。研究多類技術方法分析過濾器里微生物種群的有聯系系統，通過DNA片段提取，T載體克隆分析情況，再結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行污水處理。在強酸性的污水環境中，微生物學可以發揮的作用尤其明顯，在中性污水中，微生物的種類細菌數量差異取決于過濾器水平差異的影響。

（三）固相萃取技術

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

（四）環境監測中生物酶技術的應用

生物酶技術主要包括生物酶抑制技術、酶免疫測定技術兩個方面。其中，生物酶抑制技術就是利用環境污染物(如農藥、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；酶免疫測定技術則是將環境污染物作為抗原，動物體內給予特定的免疫力抗體，根據抗原和抗體在動物體外進行的特異性反應，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。與傳統監測方法相比，生物酶技術環境監測中的應用具有如下優點:一是生物酶技術能直接降解有機物，迅速除去環境中的污染物，提高處理環境污染的效率；二是生物酶技術具有針對性強、節約成本、綠色環保等優點，使得它在環境監測中的應用也越來越廣泛。

（五）基因探針測試技術

基因探針測試技術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的原則來在指定好的條件下進行雜交。基因探針是在雜交之前，通過放射性同位素、熒光染料或者是催化特異反應酶的方式來進行，通過這樣的方式來做好對可檢測物質的標記處理，將檢測技術與目標基因結合在一起來實現對樣品中核酸的識別。將標識物質的不同作為主要的依據，可以將基因探針技術分為放射性標記核酸探針、熒光原位雜交技術和核酸印跡雜交技術等，這些技術的應用能夠讓微生物環境中的生物技術得到更為有效和直觀性的發展。

（六）PCR-DGGE在污泥生物處理中的應用

聚合酶鏈式反應-變形梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）作為一種分子指紋圖譜，能夠較準確的反應污水處理過程中微生物群落結構多樣性及其動態變化。污泥制備工藝對污泥穩定性與微生物穩定性都有限制，它的性能直接影響污泥的穩定性。PCR-DGGE是近年來微生物分子生態學的研究重點，具有簡便快速、可靠性強、不需要進行微生物的培養等優點，目前被廣泛地應用于廢水生物處理環境微生物群落多樣性和動態分析。

三、結束語

綜上所述，環境工程中微生物是微生物學中的重要組成部分，分子生物技術在其中的應用不算太為廣泛，因此需要對其相關研究進行關注。現代分子生物技術的應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系，同時也能讓檢測結果更為準確和可靠，同時也能高效快速地降解有機污染物，必將會給環境工程微生物學的發展帶來一場革命性的變化。