浅谈生物工程技术及在环境保护中的应用

文/王琪（淄博申齐建筑工程有限公司）

21世纪，科学技术迅猛发展，社会各个领域在科学技术强有力的支持下也得到了快速发展。现代生物技术是生命科学技术发展而来的产物，它是一项通过对生物有机体进行有效研究的技术。该项技术为环境监测工作提供了技术支持，目前被广泛应用的生物传感技术、生物芯片技术等均对环境监测质量的提高起到促进作用。

一、环境工程概述

环境工程是环境科学的一个分支，主要研究如何保护和合理利用自然资源，利用科学的手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进环境保护与社会发展。是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。抓好工程建设领域的相关内容，重点是资源利用。建设要根据可持续发展的概念，环境工程技术与管理以及法律方面的要求相互联系。在城市发展层面，水污染与固体废物属于城市污染的关键，有必要了解处理步骤里污水的种类。对于污水，应将处理原则与集中位置相结合，通过实现管理和分散管理制定等级要求。

二、生物工程技术及在环境保护中的应用

（一）PCR－SSCP技术

这项技术是将银染法和荧光检测技术进行利用，通过这样的技术来实现对SSCP凝胶DNA谱带的分析，对简化测试试验的步骤具有重要的促进性。在开展具体的测定试验时，需要按照步骤来做好工作实施：一是取样环境样品，并且对样品中的DNA组别进行抽取；二是积极利用PCR扩增技术，让已经获得的基因组列可以得到有效的扩增处理；三是在对基因组进行变性处理之后，需要将其制成单链DNA结构，做好后续的操作处理；四是将单链片段放置在相应电泳凝胶当中，将不同的谱带及时分离；五是对DNA进行割带回收，同时要将不同的DNA谱带碱基序列与基因文库做好比较，通过利用这样的方式来实现对微生物种类的确定；最后一步就是让此项技术能够更为合理地应用在微生物种类测定的工作实施当中，以获得更好的测定效果。

（二）PCR-DGEE技术在生物制剂生产过程中的应用

PCR-DGEE技术能够监测污水内微生物部落的多样性与生物种群的组织。研究多类技术方法分析过滤器里微生物种群的有联系系统，通过DNA片段提取，T载体克隆分析情况，再结合微生物群落的生长特性，在水处理中，可以选择合适的微生物菌群进行污水处理。在强酸性的污水环境中，微生物学可以发挥的作用尤其明显，在中性污水中，微生物的种类细菌数量差异取决于过滤器水平差异的影响。

（三）固相萃取技术

固相萃取技术主要就是进行液固分离萃取之后的试样实施预处理，采用注液色谱以及液固萃取结合的一种产物，可以将其视作较为简单的色谱过程。在水样当中进行被测物品浓度一般比较偏低，影响因素多，将检测方法的应用性降低。因此，通过固相萃取技术，可以对富集目标进行分离分析，这种操作技术比较简单，并且很容易实现自动化。固相萃取技术可以采用基础原理以及操作装置，对于空气污染以及重金属污染进行监测。

（四）环境监测中生物酶技术的应用

生物酶技术主要包括生物酶抑制技术、酶免疫测定技术两个方面。其中，生物酶抑制技术就是利用环境污染物(如农药、化肥等)在外部对特定酶的抑制作用，并加入催化特定酶的显色剂，通过显色剂的变化来判断环境中是否存在污染物或污染物存在的比例如何；酶免疫测定技术则是将环境污染物作为抗原，动物体内给予特定的免疫力抗体，根据抗原和抗体在动物体外进行的特异性反应，并加入类似跟踪物的酶，以显示抗原和抗体之间的免疫反应。与传统监测方法相比，生物酶技术环境监测中的应用具有如下优点:一是生物酶技术能直接降解有机物，迅速除去环境中的污染物，提高处理环境污染的效率；二是生物酶技术具有针对性强、节约成本、绿色环保等优点，使得它在环境监测中的应用也越来越广泛。

（五）基因探针测试技术

基因探针测试技术实际上就是一段特异性的DNA单链，其长度为15～30个碱基，一般可以按照碱基互补的原则来在指定好的条件下进行杂交。基因探针是在杂交之前，通过放射性同位素、荧光染料或者是催化特异反应酶的方式来进行，通过这样的方式来做好对可检测物质的标记处理，将检测技术与目标基因结合在一起来实现对样品中核酸的识别。将标识物质的不同作为主要的依据，可以将基因探针技术分为放射性标记核酸探针、荧光原位杂交技术和核酸印迹杂交技术等，这些技术的应用能够让微生物环境中的生物技术得到更为有效和直观性的发展。

（六）PCR-DGGE在污泥生物处理中的应用

聚合酶链式反应-变形梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）作为一种分子指纹图谱，能够较准确的反应污水处理过程中微生物群落结构多样性及其动态变化。污泥制备工艺对污泥稳定性与微生物稳定性都有限制，它的性能直接影响污泥的稳定性。PCR-DGGE是近年来微生物分子生态学的研究重点，具有简便快速、可靠性强、不需要进行微生物的培养等优点，目前被广泛地应用于废水生物处理环境微生物群落多样性和动态分析。

三、结束语

综上所述，环境工程中微生物是微生物学中的重要组成部分，分子生物技术在其中的应用不算太为广泛，因此需要对其相关研究进行关注。现代分子生物技术的应用可以更为深入地探究微生物的多样性以及微生物与污染物之间的关系，同时也能让检测结果更为准确和可靠，同时也能高效快速地降解有机污染物，必将会给环境工程微生物学的发展带来一场革命性的变化。