一、常規監測技術中微生物的應用 

　　 

　　水體中的致病菌有可能引起各種傳染病。因此，水質的細菌學檢驗對于保護人群健康具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數量較少，直接監測比較困難，因此常選用間接指標即糞便污染的指示菌――大腸菌群作為代表 。另外還有發光細菌法，污染物致突變的微生物監測，藻類與水質污染監測方式。 

　　 

　　二、生物傳感器 

　　 

　　隨著環境污染問題的日益嚴重，人們對能夠連續、快速、在線監測污染物的儀器的需求也愈來愈迫切。生物傳感器應運而生，它的出現使環境監測的連續化和自動化成為現實，并降低了環境監測的成本，其中酶傳感器和免疫傳感器在環境分析及環境檢測等方面已經得到了廣泛的應用。 

　　（一）BOD微生物傳感器檢測儀(BODs) 

　　生物化學需氧量(BOD)是環境監測工作中的一項重要指標，它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國內外普遍規定樣品在 20?℃的溫度中培養5d，分別測定培養前后的溶解氧， 二者之差即為BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復雜，耗時長，且干擾因素多，結果準確度及重現性差，不能及時為環境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學依據， 無法滿足當前環境監測中快速測定的要求。因此，快速、準確測定水體中 BOD 一直是環境監測中的一大難題，而BOD微生物傳感器檢測儀就能滿足這一要求，因此得到廣泛應用。 

　　（二） DNA生物傳感器在環境污染監測中的應用 

　　基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環境領域中獲得了廣泛應用。近年來，隨著分子生物學和生物技術的發展，人們開發了以核酸探針為識別元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優先控制污染物的檢測以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究，在環境污染監測中具有潛在的巨大應用前景。 

　　（三）可檢測化學制劑和生物制劑的生物傳感器 

　　美國田納西大學（位于美國田納西州諾克斯維爾）的研究人員利用由生物工程技術制成的、存在雜質時會發出藍綠輝光的微生物，開發成功一種基于芯片的環境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，簡稱 BBIC）的器件技術可在眾多的應用（從航天器到反恐）中巧妙地檢測出氨、鋅等各類化學物質。 

　　（四）光纖化學/生物傳感技術 

　　光纖技術與光譜分析技術的有機結合就構成了光纖傳感技術。光纖傳感技術突破了光譜分析的傳統模式，光可由光纖直接導入樣品，而樣品不必放入光譜儀中就能進行測定。特別適用于環境污染物、生物藥物， 以及生產過程的原位、在線監測和對樣品的無損測定。早在十幾年前，人們就曾經預言：光纖傳感技術的出現將不可避免地引起分析實驗室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環境科學與生命科學的發展，對各種與人類生存環境密切相關的化學物質的測定和變化過程的監測，已顯得特別突出和重要。由于 FOC&BS 具有實時、在線及遠距離自動監測和對樣品無損測定等特點，人們對它在海洋環境監測中的應用給予了較多的關注，特別是在溶解氧、pH、濕度和水質毒性等監測要素的應用中。 

　　 

　　三、生物大分子標記物 

　　 

　　生物大分子標記物是指生物體內的一些對外界環境變化敏感并能產生一些可檢測變化的大分子物質，這些大分子物質能夠反映環境變化對生物體的影響。隨著社會對環境保護的日益重視和分子生物學技術的發展，將生物大分子標記物的檢測應用到環境監測中已經成為一種趨勢。生物大分子標記物檢測由于其測定指標全面、準確、系統且具有特異性等優點，近十幾年來作為污染物暴露和毒性效應的早期預警工具已被廣泛應用于環境評價中。 

　　（一）核酸分子標記物檢測 

　　核算分子標記物檢測方法有核酸分子損傷檢測技術、報告基因標記技術及DNA芯片技術。 

　　（二）蛋白分子標記物檢測 

　　環境中的許多污染物能直接與生物體內的蛋白質發生反應從而對生物體產生影響，或者誘導 (或抑制)生物體內一些基因的表達從而影響生物體內一些蛋白質的量。因此，生物體內的許多種蛋白都可以作為環境中有害物質暴露的生物標記物應用于環境監測中。 

　　蛋白分子標記物檢測方法有酶分子標記物檢測、金屬硫蛋白( Metallothione in ，MT)的檢測、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的檢測及抗氧化劑防御系統的檢測。 

　　 

　　四、微核技術 

　　 

　　隨著工農業的快速發展，人類活動的加劇，以及錯誤的污染銷毀辦法，使得環境中有毒污染物的積累日益增加，這些污染物破壞了生態系統的平衡，并對人類的生存造成了極大的威脅。環境污染已經成為全球共同關注的一個熱點問題。為了檢測出已經存在或潛在的危害，各種環境污染監測技術應運而生。植物微核技術是根據遺傳學上染色體畸變的原理而建立的一種環境污染的生物監測方法，在對大氣、土壤、水環境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測方面得到了廣泛應用。國內外大量的對比實驗研究表明，該方法普遍適用于檢測環境致突變物，已經成為環境污染監測的有效工具。 

　　微核技術可用于監測大氣污染，監測土壤污染，監測水污染，監測有機物污染，監測重金屬污染，監測物理輻射污染。 

　　五、生物芯片技術 

　　微生物污染水源可導致多種疾病的爆發和流行，嚴重威脅著人類的健康。傳統的細菌分離、培養鑒定技術，操作繁瑣且耗時長，并且由于培養技術的局限使得一些微生物難以培養和檢測，因此靈敏度很差；傳統的一些分子生物學技術也存在著弊端，如免疫學方法和探針雜交技術存在特異性或敏感性的問題，常規 PCR 方法一次也只能檢出一種微生物。由于生物芯片具快速、準確、無污染等優點，在水體微生物監測中越來越受到重視。生物芯片技術可用于控制水質、瞬時檢測病原細菌、菌的基因表達水平及進行細菌檢測和菌種鑒定。 

　　結語 

　　目前，中國的環境監測生物技術發展迅速，能用于諸多方面。但是在環保觀念日益增強的今天，社會對環境評價的全面性和準確性的要求也日益增高，這就要求建立一個綜合的、多手段的、多參數的環境監測體系以實現快速、高效、準確地對環境狀況作出全面的評價。 

　　 

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