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环境监测现代生物技术论文 篇1:
现代生物技术在环境科学研究中的应用
摘 要:随着科技的不断发展,我国现代生物技术越来越成熟,其在环境科学研究中也有着广泛的应用空间。针对现代生物技术进行了介绍,并对现代生物胡在环境科学研究中的应用进行了分析,这些生物技术包括核酸探针检测技术、酶免疫测定技术、PRC技术、基因重组技术、生物传感技术等等。掌握这些现代化的生物技术,可以有效的防治环境污染问题,对绿色、环保城市的建立有着推动作用。
关键词:现代化;生物技术;环境科学;污染;应用
随着城镇一体化建设脚步的加快,我国工业以及农业生产效率越来越高,这也使得我国的经济发展速度得到了有效的提升,而且人们的生活质量也得到了较大的改善。在城镇发展与改造的过程中,需要利用多项能源以及资源,有的企业管理人员由于缺乏环保意识,所以,在开发资源的过程中,对周围环境造成了极大的破坏,这也使得我国资源环境出现了致癌性以及畸变性,这对人类的健康造成了极大威胁。随着科技的发展,现代生物技术越来越多,将其应用在环境科学研究中,可以有效的缓解环境污染问题,其应用方法比较简单,而且效率较高,有着较好的发展前景。
1 现代生物技术简介
1.1 核酸探针检测技术
核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性,目前广泛应用于对环境中微生物的检测,定性、定量分析等研究中。
1.2 酶免疫测定技术
该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面,引入一种酶作为示踪物,通过共价键与酶连接形成酶结合物,加入底物后,根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在,具有选择性好、靈敏度高、准确、实用性强等优点,广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。
1.3 免疫金标技术
免疫金标技术是将特异性的抗原(或抗体)固定于硝酸纤维素膜,通过毛细作用向前移动,通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点,广泛应用于环境污染物的在线检测。
1.4 PCR技术
PCR即聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制DNA的过程,是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点,用于检测大量平行的样品,环境中的生物污染。
1.5 基因重组技术
利用DNA体外重组或扩增技术从供体生物基因组中分离感兴趣的基因或DNA片段,或经人工合成的方法获得基因,然后经一系列切割,加工修饰,连接反应产生重组DNA分子,再将其转入适当的受体细胞,以期获得基因表达的过程。此技术用于环境微生物的研究,可构建出各种生物降解特性增强的重组菌用于污染环境的治理修复或发酵某些废弃物生产天然气。
1.6 生物芯片技术
生物芯片技术是将大量的分子探针固定于支持物载体的表面上,与已标记的待测生物样品中靶分子进行杂交,通过特定的仪器对杂交信号的强度进行检测分析,从而判断样品中靶分子的数量,具有高通量、微型化、自动化、稳定性和专一性高、易操作等优势。目前,该技术已应用于建立环境样品基因表达谱芯片、开发新功能基因和蛋白等方面研究。
1.7 生物传感技术
生物传感器是由分子识别元件和转换器组成,以生物分子去识别被测目标,通过信号系统将生物分子所发生的物理或化学变化转化为相应的电信号予以输出放大,进行检测。其具有时间短、灵敏度高、成本低、操作简便、速度快等优点,应用于环境毒物检测和评价等领域。
2 现代生物技术在环境科学研究中的应用
2.1 环境监测方面
环境监测是环境保护的重要基础以及前提,将现代生物技术应用在环境监测中,可以提高监测的质量以及效率,在应用的过程中,取得了较好的效果。应用酶联免疫技术,可以有效的检测到农药以及农药代谢物对环境的影响,这对杀虫剂、除草剂等农业产品的开发与生产有着较大的帮助。还可以生产出多氯联苯、抗菌素等酶免疫产品,这对农业的健康发展,以及环境监测都有着较大改善。现代生物技术可以提高土壤监测、水体监测以及大气监测的效率,其检测结果的准确比较高,而且简化了监测操作技术,可以跟踪检测环境中的基因工程菌株,对基因表达的测定以及特意种群的确定有着积极影响。
2.2 环境污染防治方面
我国的各个行业发展速度均比较快,这在带来一定经济效益的同时,也带来了较多的环境问题,将现代生物技术应用在环境污染治理方面,可以增强治理的效果。我国属于农业大国,在农业生产中,如果采用的农业产品具有较大的污染性,可能会使农产品中存在较多残毒,而且对周围的环境也有着较大影响,不利于农业的可持续发展。生物技术在应用在环境污染防治领域后,可以提高微生物种类以及菌株的净化效果,也可以对其种类进行分离以及筛选。对于,转基因产品,现代生物技术,可以对其健康性进行测定,如果检测出其含有超标的重金属或者农药残留物,可以起到治理的效果,其不但有利于植物的修复,也可以净化周围的空气、美化周围的环境。将生物技术应用在水体监测中,可以降低赤潮的发生率,也可以消除有毒的化合物,降低环境污染问题。
2.3 环境保护方面
社会在不断的发展,社会体制也出现了相应的改革,我国的市场竞争愈发强烈,一些工业与农业单位,为了提高企业的竞争力,一味的加快生产效率,忽视了对环境的保护,这不利于工业与农业的可持续发展。过度的开发资源,会对周围环境造成破坏,如果等环境破坏较为严重时再治理,不但治理难度大,而且质量的效率以及效果会比较差。随着人们素质的提高,越来越多的人认识到了环境保护的重要性,所以,现代生物技术将越来越广泛地应用到环境科学领域。
结束语
生物技术的创始时间不长,但是发展速度却比较快,其应用范围比较广,将现代生物技术应用在环境科学研究中,可以提高环境检测、污染防治以及环境保护的质量,其具有高效性以及环保性。生物技术的发展带来了全新的科技改革局面,这有利于我国经济的发展,也有利于降低能耗,提高生产效率。工业与农业在发展的过程中,相关管理人员不能一味的追求经济利益,否则会带来较多的环境问题,而且也不利于企业的可持续性发展,如果等环境遭到污染后再治理,收到的效果不佳,而应用现代生物技术,对环境科学的研究有着促进作用。
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作者:齐昕晖 李研实
环境监测现代生物技术论文 篇2:
现代生物技术在环境工程中的运用分析
摘 要:随着社会经济的快速发展,人们的生活水平和生活质量得到了提高,环保意识逐步增强。当前,环境污染问题日益严重,环境保护已成为社会发展过程中的重要内容。为了改善人们的生活环境,应对层出不穷的环境问题,现代生物技术可以应用于环境工程,拓展环境保护的新思路和新途径。生物技术是一种能够有效控制和修复环境污染的科技手段。目前,现代生物技术在三废治理、污染土壤治理、环境监测等方面发挥着重要作用。
关键词:现代生物技术;环境工程;运用
1生物技术应用的意义
环保工程是现代经济社会体系的重要组成部分,是支撑和改善社会整体环境的重要保证。它在优化人居环境、确保社会、经济、生态协调发展方面发挥着不可替代的关键作用。生物技术在现代环境保护工程中的重要作用是不言而喻的。充分发挥生物技术的核心模式,提高环保工程的整体实施效果。近年来,国家有关部门高度重视生物技术在环保项目中的应用和创新,在优化生物技术核心模式、资源开发利用、环境保护等方面制定并实施了一系列重大方针政策,生物效益评价等,为新时期大力推进和实施环保项目提供了基础指导和指导,在生物技术应用领域取得了显著的实践成果,积累了丰富而宝贵的实践经验,有力地促进了环保工程的现代化、科学化和可持续发展。同时,广大环保工程单位还积极探索生物技术应用流程创新和生物技术应用模式优化,准确识别可能影响生态环境的各种威胁和隐患,成效显著,构建并形成了以核心生命科学技术为主要载体的生物技术与环保工程体系。但受环境监测等因素影响,生物技术在环保工程中的应用还存在诸多不足,相关信息技术的应用还不够充分,污染物微生物分解的相关机理尚不清楚,需要高度重视。在上述背景下,深入探讨生物技术在环保工程中的应用,对于减少重复污染的可能性具有重要的现实意义。
2现代生物技术的发展现状
(1)在医学中,生物技术经过专家们长期研究和探索,其不断被开发与应用,在对血浆蛋白的研究中促进了DNA重组技术的建立,再由DNA重组技术以及杂交瘤技术开始,引导新的各种生物技术出现。例如,科学家对DNA重组技术进行试管实验,优化系统结构,随之进行细胞移植实验并将其应用到医学中。其中,运用生物技术获取蛋白各激素,能有效抑制其副作用,提高治疗效果。生物技术为人类治疗疾病提供了宝贵的科学手段,也为人类健康提供了更多保障。
(2)在植物育种中,现代生物技术基因工程能够促进植物育种和植物抗病毒。目前,在生物技术体系中,基因工程已经是一个完整的工程体系,在各个环节操作中都能够保证流程的规范性和完整性,因此,也能够保证植物基因工程的科学性和完整性。在植物基因工程中,最具有代表性的就是转基因植物生产医学蛋白,其主要是将外源基因植入植物细胞来获取医学蛋白。
(3)在环境工程中,主要应用技术包括生物技术,基因工程技术以及微生物处理技术。生物技术对于治理生态环境具有良好的效果,且其副作用非常小。微生物处理技术主要用于环境污染控制工程,这项技术也是环境工程中的重点技术。在微生物处理技术中,核心是发酵技术,其能够进行废物处理和细菌冶金处理。
3现代生物技术在环境工程中的具体运用
3.1利用生物技术处理工业废气
在当前生物技术条件下,如何通过生物过滤法、生物膜处理法等处理工业废气,一直以来都是环保工程生物技术应用的难点所在。以生物过滤法为例,该种方法需要首先构造有利于提升生物过滤法应用效果的实际环境,比如运用塑料、纤维性泥炭和树皮等,然后以强化微生物多样化种类为主要导向,使其中的微生物类型逐渐增多。然后再将所需要处理的工业废气导入其中,形成过滤效果,在满足相关技术规范条件后,将处理完成的工业废气进行排出,完成工业废气的处理过程。再如生物膜处理法则可运用生物膜技术将工业废气转换为有机物或其他无污染物质,然后对工业废气进行净化处理。
3.2现代生物技术在固体废物处理
主要包括好氧堆肥和厌氧发酵两种方法。好氧堆肥是利用有氧环境中的微生物对固体废物进行氧化分解,并且将其放在特定环境下待自行腐烂后即可变为肥料。厌氧发酵就是在无氧条件下,通过微生物将固体废物分解为二氧化碳以及其他气体等物质。其中,二氧化碳可以被植物吸收,其他气体会被二次利用,并且都不会对环境都造成污染。这种处理方式实现了生态环境的良性循环、节省了成本、减少了环境的污染,而且还可以将废物转变成有机肥料等,推动了资源环境的可持续发展。
3.3利用生物技术处理污水
污水处理中生物技术的类型多种多样,比如生物修复技术、微生物吸附技术、微生物絮凝技术、固定化微生物技术、膜生物反应器等,这些不同的生物技术方法具有不同的适用条件,在技术特点与实际效果等方面同样存在显著差异,应根据环保工程污水处理实际需求予以综合择定。比如生物修复技术重点针对微生物中的污染微生物进行降解,具有效率高、耗时短等优势,被处理后的污水相关技术指标将得到显著提升,土壤的生命力也可得到大大恢复。再如微生物吸附技术则通过聚合与吸附作用降低污染物含量,达到改善水质,净化水体的处理效果,整个应用过程可就地取材,操作简便。
3.4在污染泥土处理工程中的运用
泥土污染主要有重金属污染,有机农药污染等。现阶段,由于我国大力发展工业,促进经济快速增长,导致泥土重金属污染越来越严重。现代生物技术对污染泥土的处理方式主要采用植物修复技术和微生物技术。
植物修复技术主要是利用植物作为主要媒介,对泥土中的重金属进行降解,但这种技术对泥土的要求比较苛刻,只能对特定的土壤进行处理。这種修复技术的特点是在修复土壤的同时净化、绿化了周围的环境、原位处理、达到增肥的效果以及修复技术的成本较低。
微生物技术是利用微生物的吸附性和代谢性等特点对土壤中的重金属进行处理,控制pH值,从而提升处理效果。例如,一些长时间使用有机农药,污染严重的的土地,由于部分有机农药难以溶解,现代生物技术可以将这些土壤中的污染物进行分解,形成对空气无害的二氧化碳和水等物质,并且能够有效地防止这些有机成分对土壤造成的二次污染。其缺點是,由于这些物质完全分解需要很长的时间,影响农业发展,对于土地还会造成一定的损害。
3.5利用生物技术进行农药检测
生物技术在农药检测方面具有独特的优势,在农药检测领域也得到了广泛的应用。在生物技术的支持下,微生物和酶能有效结合分解污染物,从而达到治理农药污染的预期效果。在农药检测中,生物技术还可以创造最佳的温度和pH值,胆碱酯酶可以用来检测环境。通过测定酶活性,确定是否遇到有机磷污染,形成相应的农药检测数据结果,为相关技术人员实施相应的技术方案提供依据和参考。生物技术在农药检测中具有灵敏度高、实施简单、污染控制成本低等优点。
结论
综上所述,受技术条件、环保项目组织等因素的影响,目前生物技术在环保项目中的应用实践还存在许多薄弱环节,阻碍了环保项目整体实施效果的优化和提高。因此,相关人员应从环保项目的目标和实际需要出发,充分遵循生物技术的核心应用规则,创新生物技术在环保项目中的实施流程和模式,为全面突出生物技术的关键应用价值,为现代环保工程的高质量发展保驾护航奠定基础。
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作者:宋新桓
环境监测现代生物技术论文 篇3:
环保工程中生物技术的应用
摘要:近些年来,随着工业的发展以及社会的不断进步,农药大量使用造成的污染和水污染已经严重危害到人们的健康。在环境的治理和保护中,现代生物技术已成为不可缺的手段。该文介绍了固定化微生物技术和生物修复技术在水污染处理和农药检测中的应用,为现代生物技术更好地应用于环保工程提供参考借鉴。
关键词:生物技术;农药监测;环保工程;水污染
1 引言
现代生物技术是以DNA技术为先导,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、微生物工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1],是为人类提供服务的一项科学技术。生物技术是在常温常压下进行的一种可持续化发展、节省能源、减少环境污染的利用模式,应用过程简单、可连续操作且节约能源、减少环境污染;在工作中可以生产纯度较高、质量高、安全可靠的生物制品的技术[2]。现代生物技术主要应用于以下4个主要领域:医疗保健,谷物生产,农业,谷物非食品利用和其他产品及环境的使用。
生物技术在环境保护中的应用已经从最简单的治理发展到了防治结合,以防为主,以治为辅[3]。其中,对白色污染的治理,通过筛选可以降解塑料的微生物形成高效降解菌,能够使白色污染得到处理;在土壤修复中生物技术的应用,可以把污染物进行有效分解生成二氧化碳和水。通过利用现代生物技术工程,确保土壤微生物能够实现对塑料和农业用膜的生态降解。在固废的处理中,生物技术可以使废弃物经过微生物的分解变成优质的有机肥料,使废物资源化,增进城市固化物的优化改良;基因工程还可以通过转基因技术改变生物的特性得到不产生污染的物质[4]。固定化微生物技术和生物修复技术在水污染的处理中做出了重大贡献,生物技术中的生物传感器的发现与运用为农药检测提供了可能,一系列生物技术在保护环境的运用中表现出了不可替代的作用。因此,生物技术对环保工程的应用越来越广泛且越来越完善,其在环保工程中占据了重要地位。
2 现代生物技术在环境保护中的应用
2.1 水污染处理
2.1.1 水体污染现状 水体污染是日常生活中常见到的污染现象,过多的污水排入到水中,超过水体的可容纳量,经过水体的自净功能水质仍无法达到标准。污染物不仅破环水中原本的环境,影响水体的功能,还会使居民生活用水和生产用水遭到破壞,威胁人们的身体健康,更破坏了水中生物的多样性[5]。大量含有氮、磷的化工废水排入水中,使水体营养富集化,出现赤潮和水华现象,严重危害水中生物的生存。大量污水直接排放到水中,造成了全国1/3以上的水域受到了严重污染,严重的水污染造成了我国水资源严重短缺。治理水污染已经刻不容缓。利用生物技术中的微生物工程处理水体中的污染取得了显著成效,其中固定化微生物技术和生物修复技术是比较有效实用的废水污染的处理方法。
2.1.2 固定化微生物技术 固定化微生物技术是新发展的一项高科技创新技术,可以使一些难以处理的废水问题得到改进和创新,降低污染率,大幅度地提高了废水处理的成功率,是当前最为前沿的高科技技术之一[6]。固定化微生物处理技术主要运用于化粪池、隔油槽、排水管、城市污水处理厂以及工业废水等的处理。可分为交联法、包埋法和吸附法3种:
2.1.2.1 交联法 新研制的聚集-交联固定化微生物技术在废水处理中得到了很大的应用[7]。许以农等通过活性艳红X-3B染料模拟废水,经过固定化小球,一定量的海藻酸钠溶解后与活性污泥混合然后滴入到7.5%的氯化钠溶液中制作出固定化小球,最后把得到的产物用0.85%的氯化钠溶液进行冲洗,直到冲洗干净为止。通过使用重络酸钾—分光光度法进行测定,色度的测定用稀释倍数法。实验结果得出,在处理过程中数据显示对印染污水处理时间在16h以内色度去除率随着时间的增加而增大,停留时间达到16h去除率达到峰值,16h后去除率明显降低,色度去除率最高可达到78.09%[8]。通过此技术可以有效去除印染废水,大大增加了水的循环利用率。
2.1.2.2 包埋法 包埋法包括无机载体包埋法和有机载体包埋法。无机包埋法是通过使用玻璃、二氧化硅等无机材料对微生物进行固定。这些无机材料有较高的机械强度、对酸碱耐受力强,成本较低。张晨等通过把多孔陶粒、碳纳米管和石墨等材料组合,然后包埋脱氮菌,最后进行处理人工废水,脱氮效果良好[9]。王亚飞等运用海藻酸钠固定化颗粒与活性污泥的共生系统进行含锌废水的处理,结果得出此方法可以高效去除锌[10]。
2.1.2.3 吸附法 高吸附能力的物质对微生物进行吸附,然后将其固定化。吸附法包括物理和离子吸附法[11]。常用活性炭、麦秆等农用废弃物及沸石的吸附作用来处理含铀废水、硫酸铜废水、氨氮废水等,取得了良好的效果[12]。
2.1.3 生物修复技术 生物修复技术主要是通过利用一些微生物、藻类某些植物等的代谢活性改变污染物的化学或物理特性,主要应用于土壤、地下水或海洋污染物的修复。这种技术又可以分为微生物、植物和动物修复技术3种。
2.1.3.1 微生物修复 对被重金属污染的水体进行修复。相关专家通过分离、纯化、筛选活性污泥,活性污泥得到的霉菌能够吸附水中的Cr(Ⅵ)离子[13]。通过对藤黄微球菌、产碱假单胞菌的吸附特性进行的研究,得出这2种菌落能够迅速吸附水体中的Cu2+、Pb2+,这2种物质可以被这2种菌吸附,而且速度较快在短短的3min内吸附量就可以达到总量的75%。最后微生物通过改变金属离子及原子的形态,使其沉淀至底部,有毒重金属得以除去[14]。此外,微生物修复还可以改变对金属离子的价态,使离子可以溶解到某种液体,从而除去土壤中的有害物质。
除了可以处理金属污染物,还可以抑制藻类植物的生长,防止出现水华现象。近年来,由于生活和生产中大量排出含有氮、磷的污水使水体富营养化,使某些藻类大量繁殖出现水华,从而影响了水中生物的生存[15]。生物修复技术可以有效控制这种现象的处理,为此,有学者进行了实验:在蓄水池中投入Bpa-1017以防治藻类繁殖。在投加Bpa-1017后出现部分区域藻类繁殖量大时,然后用Eama-11进行抑藻,在气温高的主汛期藻类容易大量繁殖所以要增大投加量,把检测出来的数据进行记录,最后运用0.1mL浮游生物计数板进行计数,计算藻细胞密度。在6月期间总细胞密藻类总密度出现明显下降,各蓄水池的数值约在(5.79×107~7.7×107个)/L,由于受到气候的影响,7—8月总细胞密度出现上升的情况,各池的数值上升至(8×107~15.94×107个)/L,从6月到9月的监测数据可以看出藻细胞密度总体控制在(6.83×107~7.96×107个)/L,明显低于治理前,水体没有暴发水华[16]。生物修复技术通过往污水中添加生物类抑制剂,使得水质得到改善恢复了水中生物生存的环境,如果没有生物修复技术水华现象的后果将不堪设想。
2.1.3.2 植物修复 经过调查研究,植物根系可以吸收、降解、挥发或者固定住重金属离子,然后达到水中污染物降低的效果,从而有效地治理水污染,修复水体[17]。该技术是一项绿色技术,不会对环境造成二次污染,最重要的是成本低,可以被大量采用。董家麟等,研究了8种水生植物对水中重金属的富集能力,结果表明,水鳖科植物对Cu、Pb、Cd、Zn的富集能力最强;龙须眼子菜对水体中铅、镉去除效果最好;而对于水中锌、铅、镉、铜等物质,可以利用豌豆、向日葵进行处理[18]。
2.1.3.3 动物修复 除了微生物、植物修复技术,动物修复技术在水污染处理中也取得了很好的效果,如甲壳类动物、贝类以及环节动物能够对水体中重金属起到了一定的富集作用。半静态双箱模型进行牡蛎重金属富集作用模拟实验,可以得出,牡蛎对于水中Hg、Cd、Pb等重金属污染物有着很好的指示作用。在实际情况当中,为了提高分解的速度,一般情况是采用了强化的手段,让生态环境可以保持平衡的状态下去修复一些污染物,使得这些污染物质可以得到降解,分解成没有污染性的一些物質[19]。实践表明,在大多数的情况下,其生物的修复技术相比传统的生物技术法,有很好的经济性,不仅降低了企业的生产成本,而且对环境的污染程度较小,不存在二次污染;通过减少污染物的物质浓度,进而降低其污染的特性;修复时间短,对一些具有毒性的污染物有很好的分解效果[20]。
2.2 农药检测
2.2.1 农药污染现状 在农业发展中,大量农药的使用破坏了环境中的平衡,危害人类的健康。工厂排放的大量的二氧化硫形成酸雨,造成了我国粮食蔬菜和水果减产,林木死亡,更严重的使人类的呼吸系统疾病加重。化学农药的大量使用,使农残蔬菜进入了人们的生活,严重危害了人们的身体健康。因此,现在的严峻情况下,对农药的处理和检测显得越来越重要。
2.2.2 生物酶技术 这种技术在农药检测中应用广泛。在农药检测中这种技术处理功效较高,主要是将微生物与酶进行有效的结合,然后对污染物进行分解,从而达到处理污染物的结果,此技术可以增强环境监测过程中污染的处理功效。它的使用可以降低微生物的生存要求,创造出适宜的温度和酸碱度,提高微生物的作用效果,对污染物有针对性。
最近几十年,为了防治农作物被害虫危害,大量的使用农药使得环境遭受严重破坏,为了监测农药的污染,酶技术中使用胆碱酯酶对环境进行检测。它在被催化后可以水解生成胆碱和有机酸,科学家们通过研究和实验得出,有机磷农药是此酶的抑制物,在农药检测中运用此酶,通过测定它的活性,从而判断出是否出现了有机磷的污染,并且灵敏度极高[21]。目前,此技术在不同的领域和环境都有利用的实例,在使用时可以充分地根据实际情况进行选择,从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。生物酶技术的污染治理成本较低,不需要引进庞大的设备和装置,具有显著的治理效果。
2.2.3 生物传感器技术 除了生物酶技术,利用生物传感器技术可以实现对土壤、农牧产品中有机污染的快速、便捷、低成本检测,已经成为了当下各农学和环境专业研究的热点[22]。大量毒死蜱的使用已经严重危害了人们的身体健康,为此科研人员利用Fe3O4纳米颗粒、石墨烯纳米材料、壳聚糖等复合修饰乙酰胆碱酯酶,研制出一种生物传感器,可以有效检测毒死蜱的浓度。将买来的白菜用高度纯水冲洗后晾干,然后在蔬菜上喷入不同浓度毒死蜱农药,搁置一段时间,然后分2组称取10g外层叶片打成汁,加入20.0mL的丙酮和pH7.0的0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液混合物进行超声处理30min左右,离心机分离超声处理30min后取上清液。将三电极系统插入溶液中,运用循环伏安法和阻抗谱研究修饰电极的电化学性能,通过一系列的实验得出,此生物传感器可以成功测定农药中毒死蜱[23]。检测结果线性相关准确、精度高、出限低,适用于蔬菜等农产品中农药残留物毒死蜱的快速检测。
黄思静等利用pH敏感水凝胶薄膜和有机磷水解酶制备了一种无线磁弹性传感器[24]。通过有机磷水解酶可以分解有机磷化合物,水凝胶的pH值就会被改变,引起水凝胶的膨胀与收缩,通过测量可以检测出有机磷农药。该传感器用于对氧磷和硫磷的测定,检出限分别为1×10-7mol/L和8.5×10-7mol/L。为了评价农药和实际废水的生物毒性,经过科学研究的电流型微生物传感器,可以评价出农药和废水的生物毒性[25]。生物传感器技术的出现,为环境污染物的分析与监测提供了一项新手段,可以检测出空气中的农药含量,为人们的健康提供保障。
3 结语
生物技术的快速发展,使得环境保护和治理得以实现,固化微生物技术是水污染处理中先进的处理方法,生物修复技术可以分别使用微生物、植物、动物进行修复水体的污染。生物修复技术的应用,有效地减少了重金属污染物,保护了水生生物的生存环境。
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(责编:张宏民)
作者:刘国英