環(huán)境檢測中現(xiàn)代生物技術的應用分析

牛麗春

(山西國控環(huán)球工程有限公司，山西 太原 030024)

引 言

自二十一世紀以來，科學技術的發(fā)展產(chǎn)生了現(xiàn)代生物技術，現(xiàn)代生物技術作為應用于有機體研究的重要技術，其在社會各大領域得到了廣泛應用。目前，我國的環(huán)境污染問題越來越嚴重，自然生態(tài)環(huán)境變得更加復雜，所以必須加強應用現(xiàn)代生物技術檢測自然環(huán)境，才能及時了解環(huán)境的變化，從而制定科學、合理的應用策略，發(fā)揮現(xiàn)代生物技術的應用優(yōu)勢，促進我國的自然環(huán)境協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。

1 現(xiàn)代生物技術的相關概述

現(xiàn)代生物技術中包括的學科理論比較豐富，其中主要融入分子生物學、微生物學、免疫學和系統(tǒng)生物學等各種不同的學科理論，現(xiàn)代生物技術和化學、微電子學與計算機學存在密切的聯(lián)系，所以其具有綜合性特征，能夠在社會各大領域得到廣泛應用。現(xiàn)代生物技術通過對自然生物進行研究，從而更加高效地開發(fā)以及應用資源，在現(xiàn)代生物技術應用中的操作環(huán)節(jié)比較簡單，環(huán)境治理過程中應用現(xiàn)代生物技術，能夠降低環(huán)境污染，避免資源大量浪費[1]。通過利用自然生物技術來開發(fā)產(chǎn)品，能夠提高產(chǎn)品純度以及安全性，使產(chǎn)品的質量滿足使用需求，而且能夠促進資源節(jié)約型以及環(huán)境友好型社會建設發(fā)展。

2 現(xiàn)代生物技術的種類

2.1 生物傳感技術

在生物傳感技術中，主要立足于固定化酶技術基礎，通過利用生物傳感器能夠準確識別以及感知信息，并且使這些信息資料生成電子信號，這樣只需要控制電子信號裝置，就能夠把檢測的物質分析出來，從而獲取準確的檢測信息資料。生物傳感技術主要應用在環(huán)境檢測工程中，能夠提高環(huán)境檢測水平。

2.2 PCR技術

通過對PCR技術進行研究發(fā)現(xiàn)，其主要原理和DNA天然復制原理比較接近。一般在環(huán)境檢測中應用PCR技術，能夠有效檢測環(huán)境中存在的細菌與病毒，而且利用非放射性核酸探針能夠準確測試出病毒和細菌含量。通過運用核酸雜交技術，能夠安全檢測自然環(huán)境中的微生物，當前在水環(huán)境中檢測大腸桿菌以及志賀氏菌可以運用PCR技術。

2.3 酶免疫檢測技術

在環(huán)境檢測工程中，利用酶免疫檢測技術，主要通過抗原以及抗體特異性反應來進行研發(fā)的技術，其能夠直接標記酶，并利用標記酶和待檢測抗原來進行檢測工作，然后觀察免疫學特征反應，和特定的病毒種類進行比對，最終了解環(huán)境檢測中出現(xiàn)的病毒種類。當前，一般在水質檢測中應用酶免疫檢測技術，能夠達到良好的檢測效果。

2.4 生物芯片技術

通過運用生物芯片技術，能夠把各個基因表達情形充分反應出來。其主要運用微電子技術而形成的生物檢測技術，能夠把分析探針固定在相表面，通過對生物化學分析系統(tǒng)來進行檢測分析，能夠快速檢測得出蛋白質、細胞等等一系列的生物學成分，這種生物芯片技術一般在水污染中得到廣泛應用，能夠把水體污染中的化學物質毒性準確檢測出來[2]。

3 環(huán)境檢測中現(xiàn)代生物技術的應用策略

3.1 植物檢測技術的應用

自二十一世紀以來，我國的工業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展，汽車保有量增多，帶來了嚴重的工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放污染，使空氣污染的現(xiàn)象越來越嚴重，空氣中含有大量對人體有害的物質，人們在吸入這些有害物質之后，將會引發(fā)呼吸疾病、肺部疾病等，而且會產(chǎn)生嚴重的霧霾現(xiàn)象。因此，根據(jù)相關研究發(fā)現(xiàn)，可以利用植物檢測技術檢測空氣中的污染物。例如：細葉小羽蘚以及葉卷蘚在遇到空氣污染物時，會產(chǎn)生不同的反應，主要原因在于這兩種植物中含有的葉綠素a、b含量大不一樣，所以在污染的空氣環(huán)境下，葉綠素a和葉綠素b會產(chǎn)生不同的反應，從而獲得準確的檢測結果。

3.2 生物傳感技術的應用

近幾年以來，我國的數(shù)字科技以及生物技術發(fā)展速度不斷加快，社會各大領域逐漸廣泛應用生物科技技術。由于生物傳感技術屬于高度集成化、自動化、微型化技術，所以利用生物傳感技術，能夠把生物的反應和電信號快速進行轉化，這樣能夠快速檢測自然環(huán)境。在自然環(huán)境檢測中應用生物傳感技術，能夠利用電子元器件迅速轉化電子信號，然后對這些電子信號進行準確識別和分析，從而更好地控制檢測結果。

3.3 PCR技術的應用

研究發(fā)現(xiàn)，各種微生物病原體中包含的致病劑量不大一樣，所以需要準確檢測水體污染中的病原體種類以及數(shù)量，才能制定科學、合理的水體保護方案。當前，在自然水體以及污染水樣中存在大量的病原體以及化學污染物，對于這些污染物的檢測，如果采用傳統(tǒng)的方法，無法反映出真實的檢測結果。只有充分運用PCR技術，利用PCR探針把生物素、熒光素準確標記出來，并且和待測基因進行特異性互動，從而產(chǎn)生雜交信號DNA片段，快速、準確地檢測出污染水體中含有的大腸桿菌。

在水體環(huán)境檢測中應用PCR技術，需要經(jīng)過這樣幾個階段：第一，模板DNA的變性模板DNA加熱溫度達到93 ℃之后，需要讓模板DNA雙鏈，以及PCR擴增完成的雙鏈DNA進行解離，從而形成單鏈，單鏈和引物進行結合。第二，在單鏈形成之后，需要在溫度降低為55 ℃之后，使引物和模板DNA單鏈進行互補配合。第三，引物結合物受到TaqDNA聚合酶的反應作用，能夠把dNTP當做反應原料，把靶序列當做模板，根據(jù)堿基配對以及半保留復制的原理，在變形-退火-延伸等幾個過程完成后，從而獲得半保留復制鏈，這種半保留復制鏈也能夠當做下次循環(huán)的模板。

3.4 生物酶技術的應用

在環(huán)境檢測工程中應用生物酶技術，主要有這樣幾點成效：第一，能夠達到良好的處理功效，有效降解污染物。第二，其適應的范圍比較廣泛，能夠適應各種不同的溫度和pH條件下。第三，生物酶技術具有較強的針對性，能夠在特定的環(huán)境下發(fā)揮檢測作用，具體結合實際情況而定。第四，應用生物酶技術能夠節(jié)約成本，達到良好的治理效果。

本文以某城市生活污水處理廠中滯留的污水檢測來進行實踐論證，其中污水的總量達到8 000 t，污水外觀為黑色，具有濃烈的臭味。通過環(huán)保部門檢測發(fā)現(xiàn)，滯留污水中含有大量的COD、硫化物等等化學物質，對自然環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響。然而利用高效復合生物酶藥劑處理這些滯留污水之后，使其中的污染物進行了高效催化與降解，全面使污水中的化學物質得到降解，一周的時間使污染物大約降解了45%左右，水體環(huán)境得到有效改善。

3.5 生物芯片技術的應用

在環(huán)境檢測中采用生物芯片技術，能夠把不同環(huán)境下的基因情況以及影響因子檢測、分析出來。在生物芯片中包含了組織芯片、基因芯片和蛋白質芯片，通過對環(huán)境污染物中的細胞基因組進行檢測分析，能夠把基因組中的DNA變化篩選體現(xiàn)出來，能夠快速了解環(huán)境污染因素，對生物基因的影響水平，從而制定合理的環(huán)境改善方案。

4 結語

在現(xiàn)代化環(huán)境檢測工程中，現(xiàn)代生物技術已經(jīng)被全面應用，并且取得較為顯著的成就。通過應用現(xiàn)代生物技術，能夠有效檢測環(huán)境質量，改善我國的自然生態(tài)環(huán)境，促進社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 黃 燦,陳 沁.現(xiàn)代生物技術在植物病原菌檢測中的應用[J].食品研究與開發(fā),2016,37(13):215-219.

[2] 張來新,趙阿妮.現(xiàn)代有機及生物分析在環(huán)境檢測及醫(yī)藥學檢測中的應用[J].應用化工,2015(3):563-565.