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

李菁華

（貴州省黔南州環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站 貴州黔南州 558000）

1 金標(biāo)免疫速測技術(shù)

速測試紙條技術(shù)基于克隆技術(shù)，源于1994年，其在毒品監(jiān)測和醫(yī)學(xué)監(jiān)測中具有很好的效果，已被全世界廣泛采用，在我國國內(nèi)則被用來監(jiān)測牛奶中抗生素殘留、飼料添加劑殘留等。除此之外，金標(biāo)免疫速測技術(shù)還可用來快速監(jiān)測農(nóng)藥。具體過程為：將特異性抗體用膠體金標(biāo)記，使農(nóng)藥與膠體金標(biāo)記抗體進(jìn)行結(jié)合，通過固化抗原監(jiān)測點(diǎn)顯色的深淺來判斷農(nóng)藥的含量多少。采用這種方法不但可以快速得出準(zhǔn)確結(jié)果，而且特異性強(qiáng)、批間及批內(nèi)差異小，同時(shí)還擁有穩(wěn)定性高、交叉反應(yīng)極少等諸多優(yōu)點(diǎn)，已被大范圍采取。

2 PCR技術(shù)

PCR技術(shù)是一種將特異性DNA片段在體外合成方法，也是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。通過PCR技術(shù)，環(huán)境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被監(jiān)測到。過程主要包括分析與監(jiān)測PCR擴(kuò)增產(chǎn)物、PCR擴(kuò)增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此，環(huán)境中的特異性種群也都可以通過PCR進(jìn)行監(jiān)測，甚至基因表達(dá)都可以以之來測定。同時(shí)，PCR也可以用來對(duì)環(huán)境中基因工程菌株進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。

3 生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)

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(huì)發(fā)出亮光，比如螢火蟲。其實(shí)不止螢火蟲等昆蟲，包括真菌、細(xì)菌等在內(nèi)的許多生物也都可以發(fā)出亮光。這些細(xì)菌天生對(duì)土壤中的重金屬敏感，會(huì)根據(jù)重金屬的多少而發(fā)出強(qiáng)弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強(qiáng)度便可以對(duì)其所處環(huán)境的污染程度完成監(jiān)測。較之常規(guī)監(jiān)測方法，生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測方便、快速、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)。

4 生物酶技術(shù)

4.1 處理功效高

生物酶技術(shù)利用微生物和酶結(jié)合，極大地提高了其處理污染的效率，較之通常的化學(xué)和生物方法，生物酶技術(shù)可對(duì)有機(jī)物進(jìn)行快速降解，速度得到極大提升，是傳統(tǒng)方法的百倍。將生物酶技術(shù)應(yīng)用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同時(shí)也能對(duì)水質(zhì)進(jìn)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(qiáng)調(diào)酶含量的原因所在。

4.2 適應(yīng)性更廣

生物酶技術(shù)通過微生物和酶的結(jié)合，大幅度增加了微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)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(yīng)多種溫度和pH值范圍。如此一來，微生物便可以在低氧環(huán)境中也能有效發(fā)揮作用。

4.3 更有針對(duì)性

生物酶技術(shù)現(xiàn)在擁有多個(gè)研究配方，甚至多達(dá)四十多種。可在不同領(lǐng)域、不同用途和不同的污染環(huán)境中廣泛使用；即使碰上處理不了的，也可根據(jù)具體治理對(duì)象的具體情況，專門研發(fā)出針對(duì)性的、最具效力的配方。

4.4 治理成本最低

生物酶技術(shù)產(chǎn)品投入資本小，但治理效果卻十分顯著。無需花高價(jià)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(yōu)勢，非常值得采用。

4.5 純綠色環(huán)保

當(dāng)今環(huán)保意識(shí)已逐漸滲透到每個(gè)人們的心中，綠色產(chǎn)品成為人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。而生物酶技術(shù)產(chǎn)品由純天然菌種和酶復(fù)合后生成，在它的成分內(nèi)既無轉(zhuǎn)基因，也不包含任何的化學(xué)物質(zhì)，也自不會(huì)給環(huán)境造成二次污染，是一種生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)應(yīng)用上非常值得大力推廣的環(huán)測方法。

5 生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)起源于速測試試條發(fā)明后的次年，亦即1995年，通過這項(xiàng)技術(shù)，數(shù)以萬計(jì)的基因的表達(dá)情形都可以被自動(dòng)且迅速地監(jiān)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(xì)胞芯片以及組織芯片等。近日，國外的一個(gè)資深生物學(xué)家通過不斷研究，發(fā)明了一種新的，獨(dú)特的，可提供更多基因信息的組織芯片和細(xì)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(duì)于環(huán)境監(jiān)測而言更為有用。因此許多環(huán)境科學(xué)家逐漸意識(shí)到了生物芯片技術(shù)的強(qiáng)大，并將之引入到環(huán)境科學(xué)研究中來。在科學(xué)技術(shù)較為發(fā)達(dá)的西方國家，他們基因?qū)W研究的新趨向便是基于生物芯片技術(shù)的環(huán)境基因?qū)W。作為科學(xué)技術(shù)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(duì)這項(xiàng)新興技術(shù)予以大力支持，并將之列入了前沿課題項(xiàng)目中，相信在不久的將來，我國的生物芯片技術(shù)也會(huì)取得非常成就。

6 生物傳感器技術(shù)

電子科技技術(shù)研發(fā)的不斷深入、以及生物技術(shù)的研究的持續(xù)發(fā)力，使得生物傳感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并獲得人們的逐漸認(rèn)可。它的特點(diǎn)在于高度集成化、微型化和自動(dòng)化，能夠快而有效地幫助環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行有害物質(zhì)分析。不僅常被用于環(huán)境監(jiān)測，在食品工業(yè)與生物醫(yī)藥領(lǐng)域也都應(yīng)用廣泛。

生物傳感器通常由轉(zhuǎn)換器和敏感材料（分子識(shí)別單元）倆個(gè)部分構(gòu)成，其特點(diǎn)為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會(huì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中去，會(huì)大有所為。

7 結(jié)語

近年來，現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)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(huì)在未來逐一被解決。筆者堅(jiān)信現(xiàn)代生物技術(shù)在未來將對(duì)環(huán)境監(jiān)測以及其他應(yīng)用方面起到不可替代的作用，也將給我國的環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量。

[1]張松林.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警,2013.

[2]杜春梅.現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)[J].山東環(huán)境,2012.