現代生物技術在環境監測中的應用研究

李菁華

（貴州省黔南州環境保護監測站 貴州黔南州 558000）

1 金標免疫速測技術

速測試紙條技術基于克隆技術，源于1994年，其在毒品監測和醫學監測中具有很好的效果，已被全世界廣泛采用，在我國國內則被用來監測牛奶中抗生素殘留、飼料添加劑殘留等。除此之外，金標免疫速測技術還可用來快速監測農藥。具體過程為：將特異性抗體用膠體金標記，使農藥與膠體金標記抗體進行結合，通過固化抗原監測點顯色的深淺來判斷農藥的含量多少。采用這種方法不但可以快速得出準確結果，而且特異性強、批間及批內差異小，同時還擁有穩定性高、交叉反應極少等諸多優點，已被大范圍采取。

2 PCR技術

PCR技術是一種將特異性DNA片段在體外合成方法，也是聚合酶鏈式反應。通過PCR技術，環境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被監測到。過程主要包括分析與監測PCR擴增產物、PCR擴增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此，環境中的特異性種群也都可以通過PCR進行監測，甚至基因表達都可以以之來測定。同時，PCR也可以用來對環境中基因工程菌株進行跟蹤監測。

3 生物發光監測技術

大自然非常神奇，各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會發出亮光，比如螢火蟲。其實不止螢火蟲等昆蟲，包括真菌、細菌等在內的許多生物也都可以發出亮光。這些細菌天生對土壤中的重金屬敏感，會根據重金屬的多少而發出強弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強度便可以對其所處環境的污染程度完成監測。較之常規監測方法，生物發光監測技術具有監測方便、快速、特異性強、靈敏度高等特點。

4 生物酶技術

4.1 處理功效高

生物酶技術利用微生物和酶結合，極大地提高了其處理污染的效率，較之通常的化學和生物方法，生物酶技術可對有機物進行快速降解，速度得到極大提升，是傳統方法的百倍。將生物酶技術應用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同時也能對水質進行凈化處理，甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語中強調酶含量的原因所在。

4.2 適應性更廣

生物酶技術通過微生物和酶的結合，大幅度增加了微生物對環境的適應性，使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應多種溫度和pH值范圍。如此一來，微生物便可以在低氧環境中也能有效發揮作用。

4.3 更有針對性

生物酶技術現在擁有多個研究配方，甚至多達四十多種。可在不同領域、不同用途和不同的污染環境中廣泛使用；即使碰上處理不了的，也可根據具體治理對象的具體情況，專門研發出針對性的、最具效力的配方。

4.4 治理成本最低

生物酶技術產品投入資本小，但治理效果卻十分顯著。無需花高價購買地皮建廠，也不必購置大型儀器，在綜合治理成本上有著明顯優勢，非常值得采用。

4.5 純綠色環保

當今環保意識已逐漸滲透到每個人們的心中，綠色產品成為人們普遍關注的焦點。而生物酶技術產品由純天然菌種和酶復合后生成，在它的成分內既無轉基因，也不包含任何的化學物質，也自不會給環境造成二次污染，是一種生物技術在環境保護應用上非常值得大力推廣的環測方法。

5 生物芯片技術

生物芯片技術起源于速測試試條發明后的次年，亦即1995年，通過這項技術，數以萬計的基因的表達情形都可以被自動且迅速地監測出來。依照固定于芯片上的探針種類的不同，生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細胞芯片以及組織芯片等。近日，國外的一個資深生物學家通過不斷研究，發明了一種新的，獨特的，可提供更多基因信息的組織芯片和細胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片，組織芯片可提供的信息更為龐雜，對于環境監測而言更為有用。因此許多環境科學家逐漸意識到了生物芯片技術的強大，并將之引入到環境科學研究中來。在科學技術較為發達的西方國家，他們基因學研究的新趨向便是基于生物芯片技術的環境基因學。作為科學技術稍顯落后的我國，在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國家自然基金委與科技部都對這項新興技術予以大力支持，并將之列入了前沿課題項目中，相信在不久的將來，我國的生物芯片技術也會取得非常成就。

6 生物傳感器技術

電子科技技術研發的不斷深入、以及生物技術的研究的持續發力，使得生物傳感技術應運而生，并獲得人們的逐漸認可。它的特點在于高度集成化、微型化和自動化，能夠快而有效地幫助環境監測進行有害物質分析。不僅常被用于環境監測，在食品工業與生物醫藥領域也都應用廣泛。

生物傳感器通常由轉換器和敏感材料（分子識別單元）倆個部分構成，其特點為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會被廣泛應用于環境監測中去，會大有所為。

7 結語

近年來，現代生物技術在環境監測中的應用逐步增多，盡管受限于其方法和生物材料的來源，存在一定的問題，但都會在未來逐一被解決。筆者堅信現代生物技術在未來將對環境監測以及其他應用方面起到不可替代的作用，也將給我國的環境保護貢獻力量。

[1]張松林.現代生物技術在環境監測領域中的應用[J].環境監控與預警,2013.

[2]杜春梅.現代生物技術與環境保護[J].山東環境,2012.