張愛春

（江蘇省邳州市環(huán)境監(jiān)測站 江蘇邳州 221300）

現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究

張愛春

（江蘇省邳州市環(huán)境監(jiān)測站 江蘇邳州 221300）

現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括生物芯片技術(shù)、生物傳感技術(shù)、流式細(xì)胞測定技術(shù)以及微核技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用，必然會推動我國環(huán)保事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

現(xiàn)代生物技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測；應(yīng)用研究

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展就像一把雙刃劍，在滿足人們對經(jīng)濟(jì)追求的同時(shí)，也影響到了環(huán)境，諸如生態(tài)環(huán)境惡化、土壤沙化、水資源污染等環(huán)境問題給人們的生活帶來了極大的影響。近年來，隨著環(huán)境問題的日益突出，人們也越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)的相關(guān)問題[1]?，F(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)人與自然、社會發(fā)展與環(huán)境和諧相處的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)各類資源永續(xù)利用的重要內(nèi)容，生物技術(shù)的監(jiān)測作用，更是保護(hù)環(huán)境的一種預(yù)警手段。

目前，環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用最多的生物高新技術(shù)主要是PCR生物芯片技術(shù)以及生物傳感器和流式細(xì)胞測定技術(shù)等。

1 生物芯片技術(shù)

PCR生物芯片技術(shù)指的是通過采用光島遠(yuǎn)位合成或微量點(diǎn)樣的工作原理，對生物的大分子玻片、硅片等支持物上進(jìn)行固定，以準(zhǔn)確、快速、大信息量的對其細(xì)胞、蛋白質(zhì)以及基因進(jìn)行檢測。其特點(diǎn)就在于高能量、微型化以及自動化。如在利用傳統(tǒng)方法監(jiān)測食品中的單核細(xì)胞利斯特氏菌時(shí)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，但是PCR技術(shù)生物芯片在其中的應(yīng)用的，大大的縮短了監(jiān)測分析細(xì)菌的時(shí)間[2]。這也表明了生物芯片技術(shù)在能夠的在短時(shí)間對生物分子的信息進(jìn)行分析，從而讓人們準(zhǔn)確的掌握樣品中的生物信息。不難看出，生物芯片技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用必然有著良好的前景。

2 生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)指的是利用生物敏感元件與待測物質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系以及相互作用，檢出待測對象的具體成分，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換為電子信號的一種技術(shù)。在對物質(zhì)進(jìn)行檢測時(shí)，由分子對已進(jìn)入固定化生物敏感膜的物質(zhì)進(jìn)行識別，發(fā)生相應(yīng)的生物反應(yīng)之后，將生物信號轉(zhuǎn)換為電信號，而后由相關(guān)儀表再對電信號進(jìn)行放大、輸出，最后由電子計(jì)算機(jī)處理后將待測物質(zhì)的種類以及濃度顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上[3]。

生物傳感器的特點(diǎn)很多，首先，生物傳感器的應(yīng)用能夠檢測出生物物質(zhì)的特異性和的多樣性，其次，生物傳感基礎(chǔ)的操作條件限制少，能夠在無試劑的條件下操作，較傳統(tǒng)的生物學(xué)及化學(xué)操作方法來說，有著更簡便、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢。如常見的酶傳感器、微生物傳感器以及生物電機(jī)傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器等。

在采用生物傳感器技術(shù)對污水以及廢水中的BOD含量、酚含量以及NO3-含量進(jìn)行測定時(shí)，能夠獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果。運(yùn)用生物傳感技術(shù)分析大氣中二氧化塘含量、二氧化硫含量以及氮氧化物含量時(shí)都有著較好的效果[4]。另外，生物傳感技術(shù)還能用于檢測水體中的赤潮、有毒物質(zhì)、有機(jī)污染物等。

由于生物傳感器有著的使用方便、成本低、省時(shí)、易制作等特點(diǎn)，人們在對環(huán)境中的污染物進(jìn)行監(jiān)測時(shí)也多愿意采用生物傳感器監(jiān)測的方式。同時(shí)，生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的前景也使得其商業(yè)化應(yīng)用水平獲得了一定程度的提高，如甲烷生物傳感器、氨生物傳感器、乙醇生物傳感器等。

3 流式細(xì)胞測定技術(shù)

流式細(xì)胞測定技術(shù)值得是對液體中排成單列的細(xì)胞進(jìn)行定量分析和分選。其工作原理就是采用熒光染色的方式將待測樣品制成懸液，而對這些懸液體進(jìn)行施壓力，使之進(jìn)入流動室，以單列的方式進(jìn)行細(xì)胞排列。經(jīng)過流動室的噴嘴噴射后形成細(xì)胞流液，最后由熒光檢測器對其進(jìn)行檢查。

作為一種測量速度快、能支持多參數(shù)測量，集中了光學(xué)、電子學(xué)、流體力學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、免疫學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)在內(nèi)的高科技技術(shù)，能幫助人們更精確的進(jìn)行細(xì)胞分析和細(xì)胞分選。

目前，流式細(xì)胞測定技術(shù)的應(yīng)用對象主要是用于監(jiān)測海洋生物，在與同位素示意的技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，能夠?qū)Σ煌悇e的浮游生物進(jìn)行檢測；在與DNA分子探針技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上，能夠監(jiān)測和分析海洋異氧細(xì)菌群等；在與高效液相色譜技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上，能夠檢測海洋生物中含有不同色素的浮游植物與海洋光學(xué)之間的關(guān)系。

總的來說，流式細(xì)胞測定技術(shù)在海洋生物監(jiān)測中的運(yùn)用，大大的擴(kuò)展了環(huán)境保護(hù)與環(huán)境監(jiān)測的手段。

4 微核技術(shù)

微核技術(shù)是一種新的生物學(xué)檢測技術(shù)。該技術(shù)的建立基礎(chǔ)是生物細(xì)胞染色體在環(huán)境污染因子的影響下而產(chǎn)生畸變并產(chǎn)生微核。微核的形成是由于內(nèi)外部環(huán)境對生物的綜合作用而引起染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象，如出現(xiàn)無著絲粒斷片。在細(xì)胞分裂的后期，這些異?，F(xiàn)象不能正常的朝著細(xì)胞的兩極進(jìn)行運(yùn)動，而是停滯在細(xì)胞中央赤道板附近，而形成微核[5]。

該技術(shù)微分子技術(shù)發(fā)展的推動下，在遺傳學(xué)終點(diǎn)原理的基礎(chǔ)上擴(kuò)大了其檢測的對象和范圍，如細(xì)胞分裂、DNA修復(fù)損傷、基因擴(kuò)增。但是該技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中主要對象是動物的骨髓紅細(xì)胞系、外周血淋巴細(xì)胞等。

5 結(jié)語

總之，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，環(huán)境問題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益突出。重視環(huán)境，解決環(huán)境問題，是構(gòu)建社會主義和諧社會的重要內(nèi)容，也是協(xié)調(diào)人與自然之間關(guān)系的重點(diǎn)。同時(shí)，生物測定技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用是維護(hù)人類社會可持續(xù)發(fā)展，維護(hù)資源可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

[1]周笑薇.淺議現(xiàn)代生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)境中的運(yùn)用和發(fā)展趨勢[J].科技資訊,2011,(4):143.

[2]吳善兵.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012,(17):216-218.

[3]趙大顯,熊煥嘉.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2012,22(3):60-63.