淺析現代生物技術在環境監測中的應用

【摘要】：隨著社會不斷地發展，環境污染問題也越來越嚴重，因此，現代生物技術在保護環境中也變得越來越重要，可以使用各種生物技術手段來監測環境的污染程度，同時在解決環境問題時不會產生二次污染，本文分析了污水凈化時采用的生物膜法以及各種生物技術對水的檢測方法；生物酶技術；PCR技術；生物芯片，具有一定的參考價值。

【關鍵詞】：現代生物技術；環境監測；

從 20 世紀 80 年代以來，全球產業快速發展[1]，各種現代生物技術隨之不斷的發展與深入研究，同時環境污染的分析方法也達到一定的新型時期。在環境監測中生物技術廣泛的被應用，它有很強的適應性、針對性，而且治理成本低，是一項純綠色環保技術。

1現代生物技術的概念、研究內容和特點

1.1現代生物技術的定義

生物技術也稱之為生物工程，是指人們以現代生命科學為基礎，結合先進的工程技術手段和其他基礎學科的科學原理，利用生物體或其體系或它們的衍生物來制造人類所需要的各種產品或達到某種目的的一門新興的、綜合性的科學[1，2]。

1.2現代生物技術的研究內容和特點

在現代生物技術領域中所包括的內容很廣，而生物就是最主要的研究對象，所使用的原材料既簡單又是一些可再生資源；既節約了資源，又減少了環境中的污染，安全性較高；可以實現社會、環境、經濟的和諧統一。現代生物技術不斷地被廣泛應用在環境的治理和監測當中，為人類的環境友好型社會取得了一定的效果。

2生物技術的發展情況

現代生物技術是以20世紀70年代DNA重組技術的建立為標志[3-6]。環境生物技術的發展逐漸成為了我國及全球經濟的發展的新經濟增長點。生物環境技術的研究也成為各國的重點研究項目，美國、日本、印度都建立了國家級的生物技術技術發展管理協調部門[4]。美國已經把環境生物技術列入了 21 世紀中六個生物技術的主要研究領域之一，日本也有效的利用了環境生物技術，他們將嗜油酸單孢桿菌的耐汞基因轉入腐臭單孢桿菌，然后讓這些菌株既處理掉汞污染，同時還能將汞有效地回收與利用[7]。

3環境監測與現代生物技術的關系

環境生物技術在環境污染治理方面擁有諸多優點，例如其反應終產物多是無毒無害的，不易造成環境二次污染[8]，使用現代生物技術治理環境污染主要是改變和破壞污染物自身的結構，使其能夠達到自然降解的狀態，而且還可以被重新使用。

4現代生物技術在環境監測中的應用

現代生物技術在生態環境工程中的應用策略是生物技術的發展為生態環境的保護提供了有效的途徑，主要體現在預防和治理兩個方面，其技術依據是基因工程中有關環境友好型資源的開發利用[9]。從90年代起，利用酶聯免疫技術檢測環境中的農藥是一項新技術，可以幫助我們監測水中含農藥的程度，各種現代生物技術手段都可以幫助人類解決存在環境中的一些問題，因此應用于環境保護工程中的技術也叫做環境生物技術。隨著現代生物技術的發展與應用，快速準確監測評價環境污染程度的有效方法也相繼建立和發展起來，它們能對環境現況做出快速、有效而全面的檢測及應急處理，漸漸地成為環境監測評價的重要手段。這些生物新技術主要包括：利用新的指示生物監測評價環境的污染程度，利用核酸探針和PCR技術監測評價環境污染現狀，利用生物傳感器、DNA芯片及其他方法等監測評價環境。

4.1污水生物凈化

為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投入從自然界中篩選出來的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質[10]。王春燕等[11]以城市污水處理廠的脫水污泥為原料，通過超聲波破碎、丙酮沉淀及冷凍干燥得到了微生物絮凝劑 JT06，同時對該絮凝劑的制備條件及絮凝特性進行了研究[12]。李文鵬等[13]采用造紙廠剩余污泥為原料制得可以凈化污水的生物絮凝劑。王震等[14]采用生物脫氮技術在味精廢水處理中的應用，解決了污水的達標排放。生物膜法這是一種主要是采用在有機廢水中添加微生物附著的介質來進行有機物質分解，使微生物在介質表面不斷地生長、繁殖就會形成膜，這時膜對污水可以進行凈化，從而達到可以凈化水的目的。也可以采用絮凝的方法凈化水，目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[16]。

4.2生物酶技術在環境監測中的應用

李方實，Kraemer P， Kettrup A.[17]酶聯免疫吸附法測定水中異丙隆，這個技術的應用，可以及時監測出水、土壤等環境中的有害物質，方便觀察人員及時分析取證； 生物酶的抑制技術，這項技術的原理是利用如化肥、有機污染物、農藥等一些外部對某些酶有一定抵制作用的環境污染物，然后加入催化這些酶的顯色劑，根據顯色劑是否變色以及變色程度反映對酶的抵制情況來分辨污染物的存在或者存在的比率如何[18]。

4.3PCR技術

PCR技術是特異性DNA片段體外擴增的一種非常快速而簡便的方法，有極高的靈敏度和特異性。PRC技術逐漸取代了傳統的分離培養檢測法，并能夠對外部環境的有害生物和致病細菌進行準確的檢測，提高了環境檢測的效率[19]。

4.4生物芯片在環境監測中的應用

對環境造成惡意污染的生物和有機化合物能夠使用生物芯片將其檢測出來，這對保護環境具有重大的意義。

5結語

現代生物技術對我們當今社會的發展是十分重要的，各種生物技術手段在一定程度上是可以為人類解決一些環境上的問題，在處理好社會與環境和諧發展的同時，也要利用生物技術的方法監測好環境的各種變化，保護好人類賴以生存的環境，雖然現代生物技術在現在還存在著一些局限性，但是筆者認為現代生物技術在環境監測中的應用也會逐步的成熟起來。

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