解析環境檢測中現代生物技術的應用

孫建偉

(牙克石市環境監測站，內蒙古 牙克石 022150)

隨著社會的發展和科學技術的進步，現代生物技術在我國的不同行業和領域中都有著廣泛的應用，不僅體現在食品工業、藥品、高新技術農業和發酵工業中，在環境檢測的工作過程中也同樣發揮了重要的作用。本文簡述現代生物技術，分析現代生物技術在環境檢測中的有效應用。

1 簡述現代生物技術

1.1 現代生物技術的定義

現代生物技術是一門包含了多項學科，并且多項學科互相滲透的綜合性學科，主要的支撐理論是分子生物學、微生物學、遺傳學、系統生物學、細胞生物學、免疫學等，有效的結合了化學、微電子和計算機等學科，具有廣泛的應用領域。例如，現代生物技術的應用領域包括農業生物技術、植物生物技術、食品生物技術、醫學生物技術、動物生物技術和環境生物技術等。

1.2 現代生物技術的研究內容和特點

現代生物技術的研究過程中，主要的研究內容和研究特點就是：主要的研究對象是生物，對地球中的有限資源并沒有十分依賴，主要的研究目的是實現對再生資源的開發和利用；對環境的研究相對比較簡單，可操作性比較高。基本上，生物技術的研究環境都是常溫和常壓的環境中，相對來說研究的過程也比較簡單，可以實現連續化操作。并且，具有良好的環境友好型，可以有效的節約資源，減少應用過程中造成的環境污染；現代生物技術開發的產品具有一定的特點，包括較高的純度、安全可靠和較好的質量等，為我國產品的未來發展提供了新的途徑；而且，現代生物技術可以按照人們的實際需求，合理的改良生物品種，創造出更加具有價值的生物類型。

2 環境檢測工作中現代生物技術的應用

現代生物技術包括很多不同的技術，在環境檢測工作中不同的生物技術發揮了不同的作用，提高了環境檢測的水平和質量，促進了我國環境檢測技術的發展。例如，現代生物技術包括生物傳感器技術、基因探針和PCR 技術、酶免疫檢測技術、生物芯片技術和PCR—DGGE技術等，這些技術在環境檢測工作中都發揮了重要的作用。

2.1 生物傳感器技術在環境監測中的應用

我國信息技術的不斷進步和發展，科學領域不斷拓寬，各個學科都得到了迅速的發展，并且不斷的交叉融合產生新的學科。在環境檢測工作中，現代生物技術中的DNA 重組技術得到了廣泛的應用，形成了一項新的現代生物環境檢測技術的分支。目前，在我國的環境檢測工作中，應用比較廣泛的現代生物技術是生物傳感技術，可以實現生物反應和電信號的轉換。生物傳感器技術的基礎技術是固定化細胞核技術和固定酶技術，功能識別元件是生物學元件。在感知和識別需要測試的對象的時候，可以按照一定的規律將測試對象的生物反應轉化為比較容易被識別的電子信號；然后應用電子信號設備和裝置實現對測物對象的有效控制。概括生物傳感器的工作原理，就是被測對象和生物組分在經過了一定的相互作用之后，利用電子器件實現對被測對象的檢測，轉化為容易檢測的電子信號。

目前，在環境檢測工作中應用生物傳感器技術已經發揮了重要的作用。生物傳感器技術的設計和應用理論基礎是實現目標傳染物和生物層之間專一性的固定化作用。在環境檢測工作中，生物傳感器技術中的基于生物催化和免疫原理的生物傳感器的應用更加廣泛，提高了環境檢測的準確性。

2.2 生物酶技術在環境監測中的應用

在環境檢測的過程中，應用生物酶技術具有重要的作用。因為生物酶技術具有較高的處理功效，相對來說具有更加廣泛的適應性，治理的成本比較低，屬于純綠色環保產品，針對性更強。生物酶技術結合了微生物技術和酶技術，提高了在環境檢測過程中的污染處理效果。相對于一般的生物方法和化學方法來說，生物酶技術降解有機物的速度是它們的100倍。在環境檢測的工作中，在污染物中投放生物酶技術，可以迅速的祛除污染物中的臭味，實現對水質的凈化，降低污染水質中的COD、氨、BOD5 和氮等的指標，具有良好的效果。而且，生物酶技術是酶技術和微生物技術的有效結合，降低了微生物的生存要求，增加了微生物在環境中生存的適應性。利用生物酶技術可以讓環境中的微生物適應PH 值范圍和多種溫度，即使是在低氧的環境中也可以發揮有效的作用。

生物酶技術具有42 個配方，在環境檢測的過程中，針對不同的環境污染領域和不同的污染環境，發揮了不同的用途。并且，環境檢測人員可以根據實際需要治理的環境污染對象的具體情況，有針對性的研發出適合的生物酶配方。生物酶技術的應用，具有標本兼治的特點，不需要環境檢測部門額外的征地建廠或者購買一些龐大的、昂貴的生產設備。相對來說，生物酶技術的應用，環境檢測部門的綜合治理成本和動態投資成本是最低的，而且還具有顯著的處理效果，可以廣泛的應用。

2.3 生物芯片技術在環境監測中的應用

現代生物技術的發展過程中，生物芯片技術是一項影響比較深遠的科技進展。其中，基因芯片的作用非常明顯，可以快速的、自動的檢測出成千上萬個基因的表達情況。生物細胞在環境污染物的影響中，會發生一定的變化。例如，比較敏感的生物個體細胞的基因表達豐度會產生一定的變化。利用生物芯片技術實現對環境污染物的檢測，主要是分析細胞基因組DNA 中的變化序列，對DNA 中的多態性變化和突變進行有效的篩選，尋找出和細胞正常表達存在的差異，單獨確定或者混合地確定環境污染物對敏感生物基因水平上的影響或者確定環境污染物對敏感生物基因的影響程度，實現對環境中污染物物和污染物造成的生物效應的科學監測，才能發揮環境監測的作用。

隨著生物芯片技術研究的不斷深入和發展，環境科學家已經逐漸重視生物芯片技術在環境監測中的重要作用。目前，國外基因學的研究過程中，已經把“環境基因學”作為新的研究概念和研究方向。而在環境基因學的研究過程中，生物芯片技術的研究是一項重要的方法，可以快速的反映出環境因素對人類基因造成的影響。

3 總結

可持續發展觀念和節能環保觀念的提出，為環境保護提供了重要的依據。為了保護環境的安全，環境檢測部門是必不可少的。在環境檢測的過程中應用現代生物技術，具有良好的作用和效果。檢測人員根據實際的環境檢測需要，結合不同現代生物技術的特點，保證現代生物技術的有效應用，才能發揮重要的作用，提高環境檢測的水平。

［1］張青.現代生物技術在環境檢測中的應用[J].科技與企業，2013，29（22）：85-86.

［2］吳彤.現代生物技術在食品檢測領域中的應用[J].大眾標準化，2011，35（S1）：29-30.

［3］石忠國，李天柱，銀路.現代生物技術的物種特性及演化路徑研究[J].科學學研究，2012，36（05）：236-237.

［4］邱立平，宮正.現代生物技術在環境領域的應用及展望[J].本溪冶金高等專科學校學報，2001，35（01）：29-30.

［5］項慰剛.生物技術在環境監測中的應用[J].湖南農機，2013，32（03）.