分子生物技术在环境污染治理中的应用

林杰喜

(阳江市环境监测站 广东省阳江市 529500)

随着生物技术中的细胞融合技术、基因技术及分子生物技术的不断发展，生物技术治理环境污染得到进一步的研发和利用，也是较为环保的治理方式，对于未来的环境保护来说，受到各国政府、国际组织及企业的重视，对于提高环境质量效果和保护环境有着重要作用。

1 与环境污染物相关的分子生物技术

1.1 PCR-DGGE技术及其相关技术

PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留复制原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。运用PCR-DGGE技术处理染织废水、酶制剂废水和红霉素废水，首先测定三种废水样品处理不同阶段生理生化性质指标：pH、COD、TP(总磷)、硫化氢含量、氨含量、色度变化规律。结果显示，三种废水样品整个处理过程中pH变化波动较大，COD、TP(总磷)、氨含量、硫化氢含量和色度五个指标呈逐渐下降的趋势。

1.2 基因重组技术

基因重组是一种创新型生物技术，它通过酶切扩增技术在作为研究对象的生物基因组当中获取所需要的目标基因。再同载体相连接构成新的DNA分子，然后将新构成的DNA分子输入至受体细胞之内，以此体现出新的基因特征。已经分离的菌株及具有降解作用的基因通常存在于质粒体上，而在细菌进行繁殖当中，质粒体极易丢失，所以将对细菌原本具有的降解力产生负面影响，这种重组菌提高了对各种生物降解功能，所以，应用于治理环境污染，或对部分废弃物进行发酵处理都有显著效果。

2 分子生物技术在水处理药剂中的应用

水处理药剂是一种化学药剂，利用它可以对工业和用水及其他废水进行处理。该种药剂功能包括：减少水垢、降低污泥，抑制泡沫数量，预防盛水容器的腐蚀，清除悬浮在水中的固体、清除毒性物质等。此外，这种药剂还具有除臭、脱色，软化水质、稳定水质的功效。

2.1 微生物絮凝剂的分类

国际上在上世纪七十年代起开始着手这方面的研究与应用，我国在这面起步相对较晚，通常微生物絮凝剂可划分为三大类。第一类是直接应用微生物细胞；第二类是从微生物的细胞壁当中提取。第三类是微生物经过细胞代谢后的产生的絮凝剂。

2.2 絮凝机理

微生物絮凝剂由生物大分子成构成，这种分子本身带有电荷，学术界认为，微生物絮凝剂的若干种絮凝机理中，最为人们接受的是桥联机理学说。研究人员实验的证明，絮凝剂TH6添加在生活污水中，对COD的去除率达68%，对SS的去除率达91%；采用微生物絮凝剂普鲁兰对味精生产企业的废水进行处理，对COD与SS的去除率均达在40%上下，对浊度的去除率达99%；将硫酸盐还原菌培养液当作净化剂，可使电镀废水当中具有的Cr汁浓度得到大幅度降低，降幅可达88%，由此彰显出微生物絮凝剂的广阔前景。

2.2.1 “电性中和”机理

水中胶体这种胶粒，其分子本身携带负电荷，在与携带正电荷的絮凝剂相遇时，便发生正负电荷的中和反应，导致胶体呈现出不稳定状态，胶粒与胶粒之间、胶粒与絮凝剂分子之间出现强烈碰撞，促使沉淀产生。在大量实验当中，通常采用加入金属离子的方法对其凝絮状态进行调解，也可对PH值进行调解，通过这种方式影响凝絮效果，整个过程取决于絮凝剂的带电程度。

2.2.2 “化学反应”机理

微生物絮凝剂当中的部分活性基团在同被絮凝对象当中的部分基团相遇时，可导致化学反应发生，形成较大分子，引起沉淀现象，对生成的大分子进行处理，或添加另种活性基因，使大分子产生化学变化，以对其的絮凝活性产生抑制作用。有专家研究得出这样结论，此类絮凝剂的絮凝活性决定于活性基因，与温度的相关性强，温度可促其发生化学变化。

2.2.3 微生物絮凝剂的特点

(1)高效无毒。微生物絮凝剂同铁盐、铝盐以及聚丙烯酞胺等化学药剂对比，在用量相同的情况下，其对活性污泥所产生的絮凝作用，从速度方面而言最具优势，并且产生的沉淀也更易作过滤处理。作为微生物菌体内外所分泌出的一种生物大分子，这种絮凝剂具有较高的安全性，没有无毒特，(2)避免二次污染。从微生物菌体内分泌，故不会对其本身产生危害，不会对水处理的效果产生影响，此外，絮凝后的残渣通过生物降解进行处理，对环境也无二次污染的威胁。(3)出色的脱色功能。这种微生物絮凝剂可处理多种物质，包括具有活性的污泥、活性木炭、还有印染废水等，其凝速快的特点，决定了需要量也较小，特别对胶体和溶液的絮凝效果尤佳。动物废水中含有许多种有机分子，使用这种絮凝脱色效果显著，对动物血液的作用同样显著。缺点是其絮凝作用易被毒物质所干扰，所以，应对待处理废水采取菌体预防生长预防措施。

3 结语

作为新兴技术，分子生物技术在水处理方面展现了广阔发展前景，同时也为其他领域带来福音。分子生物技术日益受到人们的关注，在科技迅速发展的背景下，分子生物技术将为人类产生创造更多的贡献。

[1]朱将伟,陈卫红,邱江平.生物技术在环境保护中的研究与应用概况[J].生物技术通讯,2010(01).

[2]余宏伟.微生物在环境保护中的应用[J].农家科技,2011(04).