现代生物技术在环境监测中的应用研究

张爱春

（江苏省邳州市环境监测站 江苏邳州 221300）

现代生物技术在环境监测中的应用研究

张爱春

（江苏省邳州市环境监测站 江苏邳州 221300）

现代生物技术主要包括生物芯片技术、生物传感技术、流式细胞测定技术以及微核技术。现代生物技术的应用，必然会推动我国环保事业的蓬勃发展。

现代生物技术；环境监测；应用研究

经济的快速发展就像一把双刃剑，在满足人们对经济追求的同时，也影响到了环境，诸如生态环境恶化、土壤沙化、水资源污染等环境问题给人们的生活带来了极大的影响。近年来，随着环境问题的日益突出，人们也越来越关注环境保护的相关问题[1]。现代生物技术在环境保护中的应用，是实现人与自然、社会发展与环境和谐相处的重要手段，也是实现各类资源永续利用的重要内容，生物技术的监测作用，更是保护环境的一种预警手段。

目前，环境监测中应用最多的生物高新技术主要是PCR生物芯片技术以及生物传感器和流式细胞测定技术等。

1 生物芯片技术

PCR生物芯片技术指的是通过采用光岛远位合成或微量点样的工作原理，对生物的大分子玻片、硅片等支持物上进行固定，以准确、快速、大信息量的对其细胞、蛋白质以及基因进行检测。其特点就在于高能量、微型化以及自动化。如在利用传统方法监测食品中的单核细胞利斯特氏菌时，需要花费大量的时间，但是PCR技术生物芯片在其中的应用的，大大的缩短了监测分析细菌的时间[2]。这也表明了生物芯片技术在能够的在短时间对生物分子的信息进行分析，从而让人们准确的掌握样品中的生物信息。不难看出，生物芯片技术在环境保护中的应用必然有着良好的前景。

2 生物传感技术

生物传感技术指的是利用生物敏感元件与待测物质之间的相关关系以及相互作用，检出待测对象的具体成分，并将检测结果转换为电子信号的一种技术。在对物质进行检测时，由分子对已进入固定化生物敏感膜的物质进行识别，发生相应的生物反应之后，将生物信号转换为电信号，而后由相关仪表再对电信号进行放大、输出，最后由电子计算机处理后将待测物质的种类以及浓度显示在计算机屏幕上[3]。

生物传感器的特点很多，首先，生物传感器的应用能够检测出生物物质的特异性和的多样性，其次，生物传感基础的操作条件限制少，能够在无试剂的条件下操作，较传统的生物学及化学操作方法来说，有着更简便、快速、准确的优势。如常见的酶传感器、微生物传感器以及生物电机传感器、半导体生物传感器等。

在采用生物传感器技术对污水以及废水中的BOD含量、酚含量以及NO3-含量进行测定时，能够获得较准确的结果。运用生物传感技术分析大气中二氧化塘含量、二氧化硫含量以及氮氧化物含量时都有着较好的效果[4]。另外，生物传感技术还能用于检测水体中的赤潮、有毒物质、有机污染物等。

由于生物传感器有着的使用方便、成本低、省时、易制作等特点，人们在对环境中的污染物进行监测时也多愿意采用生物传感器监测的方式。同时，生物传感器在环境监测中的前景也使得其商业化应用水平获得了一定程度的提高，如甲烷生物传感器、氨生物传感器、乙醇生物传感器等。

3 流式细胞测定技术

流式细胞测定技术值得是对液体中排成单列的细胞进行定量分析和分选。其工作原理就是采用荧光染色的方式将待测样品制成悬液，而对这些悬液体进行施压力，使之进入流动室，以单列的方式进行细胞排列。经过流动室的喷嘴喷射后形成细胞流液，最后由荧光检测器对其进行检查。

作为一种测量速度快、能支持多参数测量，集中了光学、电子学、流体力学、细胞化学、免疫学等多种学科和技术在内的高科技技术，能帮助人们更精确的进行细胞分析和细胞分选。

目前，流式细胞测定技术的应用对象主要是用于监测海洋生物，在与同位素示意的技术相结合的基础上，能够对不同类别的浮游生物进行检测；在与DNA分子探针技术结合的基础上，能够监测和分析海洋异氧细菌群等；在与高效液相色谱技术结合的基础上，能够检测海洋生物中含有不同色素的浮游植物与海洋光学之间的关系。

总的来说，流式细胞测定技术在海洋生物监测中的运用，大大的扩展了环境保护与环境监测的手段。

4 微核技术

微核技术是一种新的生物学检测技术。该技术的建立基础是生物细胞染色体在环境污染因子的影响下而产生畸变并产生微核。微核的形成是由于内外部环境对生物的综合作用而引起染色体的结构发生异常，出现一些异常现象，如出现无着丝粒断片。在细胞分裂的后期，这些异常现象不能正常的朝着细胞的两极进行运动，而是停滞在细胞中央赤道板附近，而形成微核[5]。

该技术微分子技术发展的推动下，在遗传学终点原理的基础上扩大了其检测的对象和范围，如细胞分裂、DNA修复损伤、基因扩增。但是该技术应用于环境监测中主要对象是动物的骨髓红细胞系、外周血淋巴细胞等。

5 结语

总之，经济高速发展的今天，环境问题和经济发展之间的矛盾日益突出。重视环境，解决环境问题，是构建社会主义和谐社会的重要内容，也是协调人与自然之间关系的重点。同时，生物测定技术在环境治理中的应用是维护人类社会可持续发展，维护资源可持续发展的重要举措。

[1]周笑薇.浅议现代生物技术在生态环境中的运用和发展趋势[J].科技资讯,2011,(4):143.

[2]吴善兵.现代生物技术在环境保护中的应用研究进展[J].现代农业科技,2012,(17):216-218.

[3]赵大显,熊焕嘉.现代生物技术在环境监测中的应用[J].油气田环境保护,2012,22(3):60-63.