摘要：分子生物學技術是基于分子基礎分析而對生物技術的研究應用，在當下復雜結構污水處理工作中發(fā)揮著良好的應用價值，分子生物學技術無論是在污水處理效率提升還是污水處理工藝的優(yōu)化上，都能起到良好的促進作用?；诖?，本文主要分析了污水處理中常運用到的分子生物學技術，如PCR技術、DNA重組技術等，并簡單討論了這些技術的具體運用表現。

關鍵詞：分子生物學技術;污水處理;技術應用

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.051

Application of molecular biology technology in wastewater treatment

Yang Zengguang

（Qingdao Feiyoute Testing Co.，Ltd.，Qingdao Shandong 266000，China）

Abstract：Molecular biology technology is based on molecular basic analysis and research and application of biotechnology. It plays a good application value in the current complex structure sewage treatment work. Whether molecular biology technology is in the improvement of sewage treatment efficiency or sewage treatment process Optimization can play a good role in promoting. Based on this， this article mainly analyzes the molecular biology techniques commonly used in sewage treatment， such as PCR technology， DNA recombination technology， etc.， and briefly discusses the specific performance of these technologies.

Key words：Molecular biology technology;Wastewater treatment;Technical application

隨著我國工業(yè)發(fā)展及城市化建設的步伐不斷加快，污水問題越來越嚴重，其直接影響到我國水資源的可持續(xù)利用，如何保證污水有效處理，減少其中危害到人體生命健康的致病菌，提高水質，就成了當前水資源管理工作中的關鍵內容。傳統生物防治技術是污水處理的常用方法之一，但其在水體微生物檢定效率上相對較低，而且有很多局限性，所以在污水處理中合理運用當前分子生物學技術應作為后續(xù)污水處理新研究方向。

1 污水處理相關的分子生物學技術

分子生物學技術在污水處理應用中能夠更準確檢測出水體中的微生態(tài)系統，而且還可迅速判斷污水中菌群構成及其動態(tài)變化，在提高污水生物處理效率上能起到積極促進作用。

1.1 聚合酶鏈反應技術

聚合酶鏈反應技術簡稱為PCR，最早出現在20世紀80年代，該技術作為一類特異性NDA片段技術，可以特異寡核苷酸作為引物，結合目的基因加以設計，并在DNA體外完成合成反應，促進體外酶擴增，進而取得大量目的基因。該技術應用在污水處理中具有很好的特異性和靈敏性，所以處理操作上相對傳統生物防治技術而言更加簡便，當然，該技術也有一定的局限，僅可作用于微生物方面，而且在污水檢測前要進行重復性酶促，獲得DNA擴增，必要時還要利用到一些修正或聯合性衍生技術，保證污水微生物檢測的準確性。

RT—PCR是從PCR中衍生而出的應用技術之一，其主要是對RNA病毒攜帶微生物的監(jiān)測，雖然其有所局限，而且在對DNA進行轉化時必須應用RNA通過相反轉錄酶來對其進行轉變，但相對于以往基于監(jiān)測病毒寄生特性通過電鏡進行微生物檢測而言有更高效率。競爭PCR也是從PCR中衍生出的應用技術，不過其更是一種定量PCR，借助突變性及控制性競爭模板的人工構建，反饋到PCR反應體系后，可以按照模板濃度反應展開定量研究。如今水污染中有更多蠕蟲病原體，不僅可在水中傳播，也會入侵其他生物體內，人類一旦進食魚蝦之類肉食后，蠕蟲也會進入人體，帶來疾病危害，PCR在其中的檢測判定中就能起到很好效果，效率和質量都顯著提升，應注意該技術在污水處理中的進一步結合與開發(fā)。

1.2 DNA重組技術

DNA重組技術主要是通過將兩組DNA片段連接起來，從而使其產生的DNA分子能夠在宿主體內進行自主復制。具體復制的流程主要是從外源DNA獲取開始，對載體加以選擇后進行片段處理，將其與載體結合起來并置于宿主細胞，再使其中重組DNA分子自主復制即可;經過擴增、培養(yǎng)和篩選，可得出DNA陽性克隆[1]。在污水處理的應用中，該項技術主要用于培養(yǎng)有用的基因工程菌，對有害細菌展開降解，實現對污水的生物處理;此外，還可培養(yǎng)出指示菌，對污水進行全方位動態(tài)監(jiān)測，反映其中的組成結構、成分變化以及特定物質內容量等等，方便于對污水處理方案的合理規(guī)劃;再者，培養(yǎng)出的指示菌本身因DNA重組及培養(yǎng)中的科學篩選，往往具備較高存活率，在特定環(huán)境下也能生存，再加上其對某些物質的變化反應較為敏感，外源基因又能高效擴增，所以在組織復雜的污水處理工作中也能發(fā)揮著良好的監(jiān)測作用。目前因工業(yè)污水更加復雜性，生物學技術在降解處理上亟須培養(yǎng)出對多種有害物質均能完成有效降解的基因工程菌，DNA重組技術為其研究發(fā)展提供了更多支持，可完成某些微生物特定基因的整合，能實現對病菌微生物的有效降解。

1.3 寡核苷酸探針技術

寡核苷酸探針技術主要用于群落微生物遺傳信息的監(jiān)測，能夠判斷微生物群落的基本結構。其應用原理為：決定微生物遺傳信息的核酸序列常存儲在微生物DNA或rRNA中，寡核苷酸探針通過代表微生物目標基因信息中的單鏈DNA，控制必要的監(jiān)測條件，就能在目標細胞中RNA上特定區(qū)域與探針堿基序列互補的基礎上實現目標細胞RNA的固定化，雜交探針會因此而消退，所剩下的僅有雜交于RNA的探針，據此就能判斷目標細胞中rRNA數目。寡核苷酸雜交以熒光原位雜交技術為主，在可視性、精確性上都更加優(yōu)秀，對污水中微生物不同個體可進行詳細而全面的檢測，具體數量、水體分布情況等均能直觀反饋出來，能為污水處理提供更準確的處理指導[2]。

2 分子生物學技術在污水處理中的具體應用

2.1 應用在污水除磷工作中

作為水體營養(yǎng)含量控制的主要內容，除磷工作的有效性能避免水體中營養(yǎng)過多而造成的水華問題，確保水中生物供氧安全。分子生物學技術在污水除磷工作中常運用到PCR技術，以其中另一種衍生技術PCR—DGGE技術為核心，對污水中微生物菌落構成多樣性加以分析，相對傳統除磷技術而言，其更能將污水中各類菌體的具體類型、分布情況等準確判定，從而實現集中統一處理，并對污水中的磷含量加以控制，使其維持在合理范圍內;該技術具有PCR技術中的一般特定，結合定量研究，在準確性上更高，而且能夠實現對污染水體的動態(tài)監(jiān)管，污水中磷含量超標，通過實驗檢定能夠快速得到結果，進而在短時間進行集中處理，污水除磷效率得以大幅提升[3]。

2.2 應用在污水處理效率提升中

污水處理中應用到分子生物學技術不僅在于某一個方面，上述多種應用技術的分析也可知，其本身多以污水各類菌落整體進行檢測與研究，往往究其基本性質和基因構成，從而實現對污水中污染物、細病菌的有效降解，以盡快完成污水的處理工作。如上述所說的污水處理中的PCR—DGGE技術，就是以水體中微生物菌落作為整體進行分析，再加以集中處理;再如鹽含量比較高的水體中，也會使用到PCR技術或DNA重組技術，能夠對基因工程菌的特殊水體環(huán)境適應能力加以提升，確保其具備足夠的耐鹽性，在高鹽度污水中完成病菌微生物的有效降解，使其具備更高的使用效率。

2.3 應用在污水處理工藝優(yōu)化中

工業(yè)化及城市化建設使污水處理工作越加困難，水中化學及生物種類更多，很多傳統處理技術已經無法滿足需要，而分子生物技術在其中逐漸發(fā)揮著重要的引導作用，諸如膜生物工藝的應用、利用儀器以生物離心力不同特性為基礎完成生物膜的分離，從而提高污水中生物處理效率，使水體水質得以有效提升;還可以結合DNA重組技術，將不同微生物群落分離開，隔絕部分有害病菌，實現對污水水體的凈化。分子生物學技術還能通過工藝優(yōu)化將污水中的特殊微生物提取出來，用于其他行業(yè)生產或是污水處理等技術研究中，不但可以將污水中的有用資源合理回收利用、節(jié)約污水處理成本，而且還能實現新興污水處理工藝的不斷發(fā)展，為污水處理提供更合理科學的處理技術。

3 結束語

總之，面對污水處理問題的逐漸復雜性，務必要盡快將分子生物學技術合理應用其中，從污水處理的基本需求出發(fā)，將其中關聯性技術與污水處理工藝合理融合，使PCR以及DNA重組技術等污水高效處理的應用價值得以發(fā)揮，實現對污水中致病菌、病原微生物的準確檢測及有效降解;同時，還應進一步加強對分子生物學技術污水處理相關應用的研究，以實現處理工藝的不斷優(yōu)化。

參考文獻

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[2]胡芳源.污水處理微生物檢測中分子生物學技術的應用[J].四川建材，2019，45（11）：30.

[3]王小祥.污水處理中分子生物學技術及應用分析[J].居舍，2018（36）：192.

[4]李博偉，楊軍，酈和生.分子生物學技術在污水處理中的應用[J].工業(yè)水處理，2015，35（04）：1-4.

收稿日期：2020-04-19

作者簡介：楊增光（1977-），男，漢族，碩士研究生，研究方向為生命科學、生態(tài)環(huán)境、理化分析等專業(yè)領域提供一站式檢測、分析、研發(fā)及咨詢。