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生物監(jiān)測技術(shù)對環(huán)境監(jiān)測的作用論文
一、生物酶技術(shù)
生物酶技術(shù)是當前環(huán)境監(jiān)測中應用最為廣泛的一種生物監(jiān)測技術(shù)，其主要作用是對環(huán)境污染物中的農(nóng)藥和重金屬等有害污染物進行檢測。當前，在環(huán)境監(jiān)測中，生物酶技術(shù)的應用主要分為兩種形式，一種是生物酶抑制技術(shù)，另一種是酶免疫測定技術(shù)。
�。ㄒ唬┥锩敢种萍夹g(shù)該技術(shù)的主要應用原理是農(nóng)藥和重金屬等有害污染物能夠?qū)μ囟ǖ拿府a(chǎn)生抑制作用，而當產(chǎn)生抑制作用之后再加入合適的顯色劑，通過是否顯色和顯色程度就能夠?qū)Νh(huán)境中重金屬和農(nóng)藥成分進行檢測。在此過程中，通過對酶是否發(fā)生抑制反應以及加入顯色劑后的顯色程度進行分析，能夠?qū)λ獧z測的環(huán)境污染物的存在與否和含量大小進行有效判斷，進而達到環(huán)境檢測的目的。當前，針對生物酶抑制技術(shù)的監(jiān)測特性，相關(guān)研究人員已經(jīng)研究出了能夠在環(huán)境監(jiān)測中進行快速使用的酶片和酶標簽等速測產(chǎn)品，并且成為當前最受歡迎的一種監(jiān)測技術(shù)。
�。ǘ┟该庖邷y定技術(shù)酶免疫測定技術(shù)是一種綜合了生物酶技術(shù)和免疫技術(shù)的新型監(jiān)測技術(shù)，其主要應用原理是通過對抗原和抗體之間的特異性反應進行參考，對環(huán)境監(jiān)測中監(jiān)測污染物是否存在和存在量進行判斷。通常情況下，在應用酶免疫測定技術(shù)對環(huán)境進行監(jiān)測的過程中，通常會將所要監(jiān)測的環(huán)境污染物作為抗原，然后通過免疫動物獲得特異性抗體。抗體與抗原的特異性反應通常在動物體外進行，并以特定的酶作為示蹤物，進而對所要監(jiān)測的污染物的存在情況進行判斷。相對于生物酶抑制監(jiān)測技術(shù)，該技術(shù)雖然具有更為良好的監(jiān)測效果，但其成本卻相對較高，當前并未得到廣泛應用。
二、生物芯片技術(shù)
雖然生物芯片技術(shù)上世紀末就已經(jīng)誕生，但其在近幾年方得到突破性發(fā)展和實質(zhì)性提升，嚴格來說，其屬于一種新型生物技術(shù)。在環(huán)境監(jiān)測中，該技術(shù)具有非常高的表達水平，能夠在短時間內(nèi)對大量基因變化情況進行詳細檢測，并將其有效表達出來，為監(jiān)測人員提供科學有效的參考依據(jù)。當前，針對生物芯片上所使用探針的不同，可以將常用生物芯片技術(shù)分為組織芯片、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片以及細胞芯片等集中芯片技術(shù)。在生物芯片技術(shù)應用初期，所應用技術(shù)主要為基因芯片和蛋白質(zhì)芯片，在監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員可以通過對基因芯片上的DNA的變化情況或者是蛋白質(zhì)芯片上蛋白質(zhì)的變化情況，對所監(jiān)測污染物的存在情況和對生物所造成的影響進行判斷。雖然蛋白質(zhì)芯片和基因芯片是基于DNA基礎(chǔ)上而誕生的一種監(jiān)測技術(shù)，但是在應用性和信息反應高效性上卻具有一定缺陷。為此，美國生物學家進一步研發(fā)出了新型的組織芯片和細胞芯片，相對于以往的蛋白質(zhì)芯片和基本芯片，其能夠更加高效而全面的反映出所監(jiān)測污染物的整體變化情況，為監(jiān)測人員提供更加復雜和龐大的應答信息，幫助監(jiān)測人員對污染物的存在情況和可能引起的生物變化進行更加精確的判斷。當前，在基因監(jiān)測方面，組織芯片和細胞芯片的應用率要遠比基因芯片和蛋白質(zhì)芯片的應用率要高，在環(huán)境監(jiān)測中的應用效果也更好。
三、PCR技術(shù)
PCR技術(shù)，指的是聚合酶鏈式反應技術(shù)，其主要應用原理是在生物體外對特殊DNA進行復制，對指定的DNA進行放大處理。通常情況下，在環(huán)境檢測中應用該技術(shù)，需要先對特定DNA進行選定，并使其在95°高溫條件下，在生物體外進行變性，生成DNA單鏈。然后，在60°C條件下，使引物與DNA單鏈按照堿基互補配對原則進行有效結(jié)合，結(jié)合之后，再將溫度調(diào)至72°，該溫度下DNA聚合酶活性最高，使DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖的方向合成互補鏈。PCR技術(shù)的靈敏性和統(tǒng)一性都比較高，因此，在環(huán)境監(jiān)測中，其多應用于對特異種群和特殊菌株進行跟蹤檢測，進而對環(huán)境中的污染物信息進行撲捉和判斷。
四、生物傳感器技術(shù)
在當前的環(huán)境監(jiān)測中，生物傳感技術(shù)應用的也較為廣泛。與傳統(tǒng)化學傳感器以及分離分析技術(shù)相比，生物傳感器不僅靈敏度更高和成本更低的特點，還能夠在復雜的體系中對污染物進行快速、連續(xù)監(jiān)測，精確性更高。當前，生物傳感技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應用在水質(zhì)監(jiān)測中，并且能夠?qū)λ|(zhì)中的BOD、陰離子表面活性劑、pH值以及水體富營養(yǎng)化等相關(guān)監(jiān)測目標進行有效監(jiān)測。
五、結(jié)束語
環(huán)境污染已經(jīng)成為當前人類發(fā)展中最主要的問題，因此，我國一定要重視起對環(huán)境的監(jiān)測，并不斷對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進行提升。當前，在環(huán)境監(jiān)測中，生物監(jiān)測技術(shù)應用較為廣泛，并且取得了較為良好的應用效果。同時，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，各國研究人員依舊未放棄對生物監(jiān)測技術(shù)的研究，我們有必要相信，在不就的將來，在環(huán)境檢測中生物監(jiān)測技術(shù)一定能夠得到更為廣泛的應用。
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