分子生物技術在環境工程微生物中的應用

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摘要：隨著社會經濟進步與技術創新，分子生物技術在環境污染修復領域中得到了廣泛的關注及應用。本文主要闡述與環境污染治理相關的分子生物技術，并對其在環境工程微生物領域上的應用做出綜合分析。

關鍵詞：分子生物技術；微生物領域；環境

微生物技術是在多種學科上面相互緊密交叉的一門應用學科，對環境污染修復技術方面的發展具有重要的推動作用。本文主要介紹目前常用的分子生物技術，分析分子生物技術在水、土壤、惡臭等方面的應用，明確分子生物技術在環境工程微生物修復治理工作中的重要性，為在下一步的分子生物技術的研究提供一個良好的契機，也為在環境工程的工作取得良好的效果而做好各項準備工作。

1與環境工程相關的分子微生物技術

1.1PCR核酸技術

PCR是一種利用脫氧核糖核酸半保留復制的原理，在體外擴增位于兩段已知序列之間的DNA區段，從而得到大量復制的生物技術，其應用在整個行業中最為廣泛。PCR技術主要分為以下三種：PCR-SSCP技術、PCR-DGGE技術以及PCR-RFLP技術。

（1）PCR-SSCP技術主要通過利用銀染法以及熒光的檢測技術等，對SSCP凝膠DNA譜帶進行詳細的分析，應用這種技術進行分析，能夠簡化測試的試驗步驟，比較方便且精準；

（2）PCR-DGGE技術是按照一定順序檢測生命物質堿基，獲得變性試劑解鏈不同的內容物質反映，對樣本進行檢測，從而達到研究目的；

（3）PCR-RFLP技術主要是利用限制性核酸內切酶的特性進行樣本分析，在基因組上尋找多態性位點，從而揭示個體或群體間遺傳變異或評估種間親緣性關系的一種分子標記技術。

1.2熒光原位雜交技術

熒光原位雜交技術是目前單個細胞水平上分析微生物群落結構的常用分子生態學方法，根據目前已公布的、定位在不同分類等級的rDNA分子的特定位置，設計以rDNA為靶點的寡核苷酸探針，然后用熒光標記探針，用于原位鑒定單個細胞.目前可利用此方法,使用一整套特異的寡核苷酸探針可進行單個細胞的快速分類。

1.3基因重組技術

此技術是利用DNA體外擴增或重組技術把需要的基因或DN段從供體生物基因組中抽取分離，或通過人工合成的方法獲取基因，并經過一系列的切割、加工、修飾、連接反應產生重組的DNA分子，再將其導入適合的受體細胞，從而獲得基因表達的過程。

2分子生物技術的應用

工業的高速發展極大地促進了我國經濟的增長。然而，工業污染已對我們正常的生活環境及個人健康造成了不可忽視的影響。分子生物技術應用對環境污染的修復和治理成為現今行業的關注熱點。

2.1水處理中的應用

微生物絮凝劑是由微生物菌體內外分泌的生物大分子，并帶有電荷。相關的研究表明，微生物絮凝劑對生活污水及工業廢水的COD及SS的去除率可分別達到68%和91%。相比鐵鹽、鋁鹽等化學藥劑，微生物絮凝劑對活性污泥所產生的絮凝作用更高效，其產生的沉淀也更易過濾，且絮凝后的殘渣可生物降解，不會造成二次污染。由此可見，微生物絮凝劑具有高效、無毒的優點。

2.2土壤修復中的應用

由于土壤生物修復技術具有環境友好、成本低、可原位處理等優點，因此成為了目前的一個研究熱點。有益微生物可通過自身代謝分解土壤中的有機污染，其分泌的有機酸、鐵載體等物質能使重金屬轉變為無害的螯合態。此外，根際微生物還能協助植物生長，促進超富集植物對土壤的修復效果。通過分子生物技術篩選具有高效代謝能力的菌種，并觀察分析微生物在修復過程中的群落動態變化，可進一步了解土壤生物修復的機理，建立土壤功能微生物資料庫，促進土壤生物技術在實際應用中的優化。

2.3臭氣處理中的應用

微生物的代謝作用可把臭氣分解成硫酸鹽、CO2、H2O等無害無味物質，特別適用于堆肥廠、污水處理廠、垃圾填埋場等環境衛生處理設施的臭氣治理。目前常用的生物除臭工藝包括過濾除臭、滴濾除臭、曝氣式除臭以及洗滌式除臭。分子生物技術已廣泛用于分析臭氣處理設備中微生物代謝功能及群落的變化。通過擴增除臭細菌某基因的可變區，并結合相關的分子生物技術，觀察除臭生物裝置中的微生物的多樣性、豐度及代謝功能在不同pH、碳源或其他制約條件下的變化，可篩選出最有利的菌種。因此，分子生物技術的應用對臭氣治理具有非常重要的意義。

2.4對石油降解方面進行分析研究

石油的成分復雜，包括一些對微生物有毒害的物質。因此，如何鑒定、篩選、培養具有高效降解能力的菌種成為石油污染物生物處理技術的關鍵。為了更好的解決石油的污染問題，需要相關研究人員在分子生物與石油污染進行深入細致的研究，并積極尋找有效可行的治理方法。分子生物技術在環境工程方面，主要具有環境治理效果好、無副作用、成本較低等優點。由于分子生物技術的眾多好處，得到了各方面的廣泛認可，使得這項技術在我們行業的發展上起到了重要的作用。

3結語

我國現今所面臨的難題是，如何降低對環境的污染，如何能夠進一步改善我們現在的生活環境。環境工程生物修復技術作為目前行業的熱點，而分子生物技術儼然已成為環境工程微生物不可或缺的研究手段，這同時也在另一個層面讓我們充分的認識、理解到分子生物技術在環境工程中的重要性。分子生物技術的研發與應用是我們在環境保護中的前沿陣地，我們在不斷的分子生物研究中進行發掘和創新，為我們的環境工程事業做好有力的技術支持，同時也為我國在環境保護方面做出重要的貢獻。

參考文獻

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[3]陳永靜,張春浩.分子生物技術在環境工程微生物領域中的應用[J].能源與節能,2015,06,106-107.

作者：李碧霞 單位：廣州經濟技術開發區怡地工程有限公司