为了更好地保护生态环境,广大从业者应在思想理念上高度重视环境监测工作,并将行业中的先进技术与环境监测工作有效融合,目前在我国环境监测工作中现代生物技术的应用较为广泛,其能够大大提升环境监测的整体质量,在环境监测领域中具有重要的应用价值。
1现代生物技术的内涵分析
1.1现代生物技术的概念分析
现代生物技术是一门涵盖了多个专业的综合性学科,其也被叫作生物工程,现代生物技术的基础学科有遗传学、细胞生物学、免疫学和分子生物学等现代生命科学,同时还有效融合了电子信息技术、工程技术和计算机技术等先进科学技术,借助生物有机体以及其他组成部分来有针对性地制造某种新产品或是改变某种生物特性,这种高新技术相比于各个行业中的传统技术,其具有操作简单、成本较低、反应速度快以及准确度高等显著特点,在众多领域和行业的检测工作中都有着广泛应用。
1.2现代生物技术的研究内容
其最主要的研究对象就是生物有机体,研究工作中的常用技术有生物酶技术、生物传感器技术、生物芯片技术和PCR技术等,研究中会涉及到基因工程、酶工程、微生物工程和细胞工程等多个学科的内容,其最重要的研究目的便是开发生物资源。现代生物技术在常温常压环境下就可以开展,不会污染环境并且操作简单,资源利用率也能够大大提升,在环境监测、食物检测、农作物检测、新能源、生物制造、海洋生物以及生物处理工艺等行业和领域中都有着广泛应用。
2现代生物技术在环境监测中的应用优势
2.1节约成本,更具经济性
现代生物技术相比于传统的环境监测技术,其在成本上是有着较大优势的,其主要工作原理为在详细观察生物群落、种群或是个体等参数指标的基础上,从而科学掌握环境被这些参数指标的影响情况并实现有效监测环境的目的。在实际应用中工作人员可以选择多种微生物或者植物进行监测,其生长和繁殖速度都很快,在这些微生物或是植物的生长聚集区就可以轻松找到样本,不需要花费其他成本,更具实用性和经济性。
2.2反应速度快,更具精准性
一些生物的生物结构是较为特殊的,并且它们对于环境变化情况的敏感度和感知力都很强,可以将环境中的污染物快速识别出来,与传统的环境监测技术相比,其反应速度更快并且准确度高。通过观察并分析这些生物与环境之间的密切关系,并借助生物积累和生物富集等效应,将污染物准确找到,大大提升了环境监测的实际效果。并且现代生物技术还能够监测整个生物群体,并将其对环境的反应情况全部记录下来,监测数据更加丰富和多样,对环境质量能够进行精准并且客观地评价。
2.3破坏性较弱,更具连续性
在环境监测工作中运用现代生物技术时,主要还都是通过生物自身物质来获取监测数据,并不会伤害生态系统中的其他生物个体,并且现代生物技术还能够连续监测环境污染状况,可以对环境进行实时监测并掌握环境的污染状况。
3环境监测中现代生物技术的重要应用
3.1生物监测技术在环境监测中的有效应用
在土壤环境的监测工作中是会经常应用生物监测技术的,常见的方法有微生物监测法、植物监测法和动物监测法,其中微生物监测法就是指在准确分析土壤中某种微生物群落变化情况的基础上,从而掌握土壤环境质量的变化情况;植物监测法的技术原理为宜植物的生长变化状态为依据来监测土壤环境质量的变化情况,如果土壤存在着严重的污染问题,植物的新陈代谢情况就会产生很大差异,并表现出植物停止生长或叶子枯萎等外在特征,相关工作人员就应对其进行深入研究并采取有效改善对策;动物监测法的技术原理为将对土壤污染比较敏感的蚯蚓等动物放入到土壤中,通过观察动物体内一些成分的变化情况来监测土壤中相应物质成本的含量,从而确定土壤环境的受污染情况。在水环境监测工作中也会应用生物监测技术,微生物对于已经遭受污染的水体环境有着较高敏感性,通过观察水体中生物群落的指标情况就可以掌握水体的污染情况。也可以将一些无脊椎动物放置在水体环境中,由于它们对水体中污染物是较为敏感的,通过观察它们的活动范围以及生命周期也能够及时掌握水体的污染情况。
3.2生物发光检测技术在环境监测中的有效应用
这一技术主要是利用发光菌的发光特征,从而有效监测土壤中重金属物质的含量,由于发光菌的发光强度是有强弱区别的,不同的强度就反应出了土壤中重金属含量的具体情况,从而明确土壤环境的受污染情况。而借助荧光菌等生物材料也能够快速检测出土壤中铜元素和锌元素等金属元素的含量,生物发光检测技术操作十分简单,并且灵敏度高、反应迅速,在土壤环境监测工作中应用的最为广泛。
3.3生物酶技术在环境监测中的有效应用
生物酶技术主要包括两个方面的内容,即生物酶抑制技术和酶免疫测定技术,前者的技术原理为借助化肥和农药等环境污染物对外部特定酶的抑制作用,并适当添加能够促使特定没显色的催化剂,在分析显色催化剂变化情况的基础上就能够掌握环境的污染情况;而后者的技术原理则是将环境污染物作为抗原,将特定的免疫力抗体放入到动物身体中,而所放入的抗体与抗原是会发生特异性反应的,之后再将能起到跟踪作用的酶加入其中就可以将这种特异性反应显示出来了。生物酶技术相比于传统的环境监测技术也有着很多优势,其能够将有机物有效降解,环境中存在的污染物能够被高效并且迅速去除,同时这种技术有着较强针对性,成本也更低。
3.4生物传感技术在环境监测中的有效应用
在我国计算机信息技术快速发展的大背景下,生物传感技术也随之得到了不断创新,并且在环境监测工作中实现了重要应用,其能够准确监测生化需氧量、硝酸盐和酚类污染物的实际含量。生物传感器由两部分组成,分别是感受器和换能器,当生物活性材料与待检测物质混合后,感受器能够快速识别分别并进行生物反应,之后换能器会得到反应后的特定信息并将其转换成电信号,而相应设备又会输出电子信号并将结果记录下来,最后就得到了待检测物质的具体浓度了。生物传感器技术实现了自动化和微型化的操作过程,并且特异性、准确度和灵敏度都很高,即使是非常少量的污染物也能够被检测出来,在环境监测工作中具有广阔的应用前景。
4结束语
综上所述,我们对现代生物技术的内涵分析、现代生物技术在环境监测中的应用优势和环境监测中现代生物技术的重要应用三个方面进行了详细的分析和探讨。现代生物技术在环境监测工作中具有着重要的应用意义和价值,具体工作中应特别注意监测对象的不确定性和复杂性,采取有效策略不断提升环境监测的整体效果,从而推动我国的环保事业的发展。
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