基因工程是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译和表达。由于印染废水中的有机物结构非常稳定,单纯利用自然界中的微生物很难对其进行降解处理。而利用基因工程技术可以跨越天然物种的屏障,克服固有生物种间的限制,扩大和带来了定向创造新生物的可能性。所以,设计并构建具有高效专一的降解功能的基因工程菌,可以有效地处理印染废水。文献在德国当地一家污水处理厂的活性污泥池中发现一种细菌含有pGNB1质粒,这60KB的质粒使细菌具有降解三苯甲烷染料-结晶紫的能力,将质粒pGNB1导入到大肠杆菌中可对三苯甲烷染料污染的污水进行修复。文献采用基因工程菌EscherichiacoliJM109(pGEX-AZR)在厌氧膜生物反应器中,对模拟偶氮染料废水进行脱色研究。该系统对染料酸性红B有很好的脱色能力,且启动期短,脱色率稳定在95%以上,对COD的去除率能达到68%。

研究发现,具有脱色、降解、絮凝等作用不同的菌株生长的营养条件不同,简单混合培养会相互影响各自的生长过程,从而相互抑制各自的作用,因此,可以采用将以上功能基因片段植入统一菌株体内,使其更好地发挥功能。文献以大肠杆菌为受体菌完成了降解菌质粒的转化,获得既能絮凝和吸附染料及中间体溴氨酸,又能降解脱色的双功能特效菌。该功能菌对蒽醌染料中间体溴氨酸的絮凝率达80%以上,脱色率达90%。文献采用多基因转化技术构建多功能工程菌(降解性工程菌LEY4和脱色工程菌LEY5)处理印染废水,在最佳工艺条件下,即菌体质量浓度为2.0g/L、停留时间为10h、pH值为8.0、通气量1.85L/min时,工程菌(LEY5-LEY4)系统对废水的COD去除率为77.8%、脱色率为72.6%,均高于高效混合菌和活性污泥系统。

许多科研单位及企业出售自己研制的基因工程菌,但基因工程菌进入净化系统后需要一定适应期,降解能力下降时,可重新接种,但其安全性有待深入研究。因为微生物对人体健康和生态环境的影响,既与生物的种类遗传稳定性和生物学特性有关,又与产品的应用目的和使用方法、接受环境和应用规模有关。在释放基因重组微生物之前,必须了解它在环境中的存活能力、质粒的稳定性、对环境的污染影响以及对人类的健康是否造成危害等,这些还需要科研工作者的进一步研究。