环境监测现代生物技术论文

2022-04-24 版权声明 我要投稿

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。今天小编为大家精心挑选了关于《环境监测现代生物技术论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

环境监测现代生物技术论文 篇1:

探析现代生物技术在环境检测中的应用

摘要:环境检测就是应用各相关学科及技术手段对环境趋势和环境质量进行综合性评价的学科。 可以将环境检测工作看做是一项任务,具体任务步骤包括:现场调查收集资料,监测计划设计,布点优化,采集样本,运输和保存样本,预处理样品,测试分析,处理数据,综合性评价等。

关键词:现代生物技术;环境检测;应用

一、现代生物技术的新时代意义

现代生物技术的发展带动了食品检测、医药及无机非金属材料的发展,对新时代推动网络生态文明的建设与推广具有重要意义。与此同时,现代生物技术也已涉足细菌和微生物领域,具有一定的发展优势和局限性。在实际应用中,主要是探讨和分析细菌和微生物的去除,以及对核心生物芯片技术的研究和发明,从而促进整个工业文明和农业文明的发展。此外,现代生物技术的发展应用为DNA基因生物学奠定了良好的基础,推动了空气污染细菌分类和处理技术的新时代,这一技术得到认可的同时,支付了人们出行的便利,而相关技术人员也在不断改进安全隐患。此外,生物技术还离不开水、土壤、果蔬、人体健康等领域的研究,能够有效促进环境监测的不断进步,对人类社会各个领域的发展具有有效的参考价值。

从细胞方面看,所以在进行技术创新,要考虑细胞的功能,可以实现良性循环,一个好的细胞为人类创造更大的价值,和一个邪恶的导致细胞的恶性循环,不仅不能推动他们自己的发展,也可以感染更多的新细胞,因此,细胞基因的传递在现代生物技术中是弥足珍贵的,它促进了优良细胞的研究和开发,为人类带来了无限的价值。

二、现代生物技术在环境检测中的应用

1.现代生物技术的新颖性

现代范畴内的生物技术融汇着各环境学科,其综合性强,在一定程度上来说它贯穿了多重学科的基础机制,包括细胞分子、遗传免疫学、微生物、化学、电子等学科。现代生物技术由于应用领域比较特殊,这使得其具备较强新颖性,其应用范围包括轻工食品行业、家居用品行业等,在实际运用中也推动了现代生物技术的发展,尤其是农业、医学、环境监测等领域的发展,赋予了现代生物技术新活力,而且现代生物技术更加侧重于生物多样性,可以在很大程度上打破干扰因素,提升操作便捷性。在农业种植中生物技术推广与应用分析报告中:生物技术已逐渐应用到农业生产过程中,并将种植效率提升到了新高度,同时为我国农业发展奠定了坚定的技术基础。现代生物技术在医学中的应用浅谈一文中提出:药物和治疗过程中应用现代生物技术,为医学领域的未来发展带来更为重要意义。同时,从现代生物技术的具体流程来看,整体的流程比较简单,连接性比较强,可以有效缩减污染量,实现资源利用最大化,而且加大投入和采纳新颖产物,可提高新颖产物可靠性。另外,在运用现代生物技术的时候,应当充分结合实际发展需要,注重创新改造;不同行业应当有效把握并发挥生物技术对该行业发展的优势,注意扬长避短,进而将生物技术融入到行业发展中,为新时代生物生态文明创新发展提供有力保障。

2.新传感器

科学技术创新应用在很多领域中,在此情景下,将环境检测与生物科技进行有效结合,可以充分发挥生物科技的优势(生物传感器,运用电信号准确了解生物作用反应),提升细胞核、化酶方法以及预设原件识别的工作效率与质量,同时还在很大程度上提升了新信号辨别生物反应意识,为环境检测的顺利进行提供了一定保障。新传感器主要是运用生物组分辨别以及准确识别某一区段环境作为基础运行原理,以往的电子组分可以测定信号变化情况,而将生物分子运用到其中,可以在实际操作中随机选取目标再借助生物传感器进行有效辨别。其中识别功能信号主要是由相关物理反应与化学反应影响形成,将识别功能信号输出后,可以进行进一步放大检定,进而得出相关结论。同时,生物科技的新颖性主要体现在固定酶与固定细胞方面,在运用生物传感器的时候,可以对多种物质进行测量,包括水体内酚类、农药、二氧化硫、重金属、水体倾向、潜藏干扰物等。

传感器将生物原理运用到物理反应与化学反应中,可以有效鉴别信号与污染物,而且可以利用信号辨别相关环境干扰因素、或者结合不同学科,提升人类检测结果数据信息精准性、真实性。此外,将传感器运用到一些识别系统中,可以对各种疾病进行准确区分、实现人脸识别,尤其是人脸识别的运用在很大程度上改善了传统支付方式,提升了支付便捷性,从某个方面来说,还节约了制造货币资源。

3.PCR

PCR技术也就是链式特性聚合酶反应,主要是指,将机体外自动合成新DNA片段中的一组基因片段进行延展。从某种意义上说,PCR理论基础是克隆技术方法的延续。链式特性聚合酶反应在扩增仪中的运用,可以提升布局设计科学性与合理性,增加酶成分,同时还能缩减反应流程耗费时段,控制在半小时左右。且PCR具有较好的敏锐性与耐高温性,尤其是敏锐性可以有效对人体发丝、精子以及细胞进行定型。将PCR的优势运用到环境检测过程中,可以代替以往的分离培养技术,提升致病菌检测准确性、毒害生物的毒害程度检测准确性等。在以往病菌检测的操作中,主要是选取残存病原类生物的水体样本进行快速测定,但是检测浓度达不到理想结果。而PCR可以对水体中的多样杆菌进行准确检测,再对不同杆菌进行对比分析,从而保证检测数值精准性,提升检测数据真实性与有效性,与传统病菌检测技术相比更具优势,并逐渐取代传统病菌检测技术。在微量植物组织直接RT-PCR反应检测4种植物病毒的方法建立与优化一文中:PCR在检测蔬果病菌时存在缺陷,这主要是由于DNA条带与PCR反应后会出现病毒特异性,进而对蔬果病菌进行复制传递。

4.检测生物酶

生物酶主要是将生物酶抑制免疫途径应用于环保检测,且生物酶抑制主要将污染物抑制生物酶作为独特检定思路,进而产生抑制导向作用,在实际的测定过程中,主要是通过添加特定显色剂来影响显示催化。

其中显色状态的辨别主要是依靠酶抑制状态进行的,可以运用流产化方式对某一区段是否有不同程度污染、具体污染量进行识别,还可以通过酶对土壤中重金属的干扰检测土壤污染情况。技术创新发展为酶技术开发制备了成熟条件,为供应提供有利条件,减少成本浪费,且生物酶抑制量减少可以提升检测敏捷性。另外,生物酶免疫包括生物免疫融合,属于新颖领域分类,实际上来讲,生物酶免疫在环境检测中的运用优势主要是可以充分运用对抗体与对抗原之间的对抗力(污染物抗体的提取基础是抗原),而且在动物机体内抗体与抗原之间不会出现反应。在实际使用中可以进行物体追踪设定进而动态把握进展反应;与光学测定结合后,可以提升质量与数量的测量效率。此外,显色酶片、显新标识等都属于国内自主研发,在一定程度上提升了携带便捷性,及时对作物药量残留进行测量。生物酶可以检测出土壤和食物中的药物残留量,而且数据很精确,为药物残留处理研究提供依据。生物酶不仅对土壤环境改善有益,还有利于土壤环境制造酶的种类、大小和用途等相关分析,这对生物技术酶的开发和使用有重要意义。

结束语

综上所述,现代生物技术和传感器的新颖性,PCR、酶对各种细菌的作用,在环境污染检测等方面具有很大的优势,不仅可以促进食品安全,还可以提高环境监测的效率,而生物技术在生活中的應用可以优化人类生活条件的改善,从而提高生活的幸福感。

参考文献:

[1]胡振中,袁爽.建筑能耗与环境监测系统标准化数据提取技术[J].清华大学学报(自然科学版),2020,60(04):76-83.

[2]李佳.浅谈环境监测工作质量管理体系运行方法[J].环境保护与循环经济,2019,291(11):76-77.

[3]何小菁.生物技术医学与人文社会医学是医学的一枝两花[J].医学与哲学2020,41(16):10-14.

作者:张腾?齐征宇?刘峰

环境监测现代生物技术论文 篇2:

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。

参考文献

[1]郑怀礼,龚迎昆.用于环境监测的生物传感技术[J].光谱学与光谱分析,2003(02).

[2]靳连群.基因芯片技术与微生物学[J].微生物学免疫学进展,2002(01).

[3]钟鸣,周启星.微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用[J].应用生态学报,2002(02).

作者:齐昕晖 李研实

环境监测现代生物技术论文 篇3:

浅谈生态环境与技术的扩展融合趋势

摘 要:本文主要是分析了我国的生态环境现状和现代生物技术用于环境保护的优势,然后具体剖析了现代生物技术在环境保护中的实际应用。

关键词:生态环境;技术;扩展融合

0.引言

随经济技术的快速展,人们的生活水平逐渐得到提高,因此人们更加注重生活质量。但是人们发现我们生活的环境因为经济发展而被污染,以前都是利用污染环境来达到经济发展的目的,于是人们开始提倡保护环境和治理环境,并对治理手段和技术进行长时间的研究,目前推出的是现代生物技术,因此本文就生态环境与生物环境的融合进行了分析。

1.我国生态环境现状

我國因为工业生产“三废污染”、化肥和农药污染以及废弃塑料污染,对生态环境造成了很大的影响,导致水污染问题日益严重,水资源短缺,我国已经有一半城市处于缺水状态,农村地区也出现人畜饮水困难,土壤也受到了污染,耕地面积越来越少,土地荒漠化问题愈演愈烈,森林覆盖率逐年下降,草场面积也在锐减[1]。人们的身体健康因为这些环境污染问题,出现了多种复杂疾病,而且疾病发病率越来越高。因此,我国必须加大环境保护和治理的力度,采用高新技术老控制环境污染程度,达到生态环境的平衡,比如说现代生物技术就是一种比较先进的技术,可以用来治理环境污染,提高环境质量。

2.现代生物技术用于环境保护的优势

现代生物技术是指以DNA分子为基础,也就是细胞工程、酶工程、微生物工程和基因工程等生物技术的总称。现代生物技术不仅可以用于医药研究、视频工程和农作物改良,而且在环境污染治理中发挥着重要作用。自上世纪八十年代,生物技术就已经是一种高新技术,受到世界各国研究机构的重视,发展速度十分迅猛,利用生物技术治理环境污染有许多优点,主要分为以下三点:(1)现代生物技术可以破解垃圾废弃物和污染物的分子结构,达到讲解污染物的目的,而且这些被讲解的产物还可以重新利用,这样就可以做到最大程度地减少环境污染,既可以减轻环境治理的重担,缓解污染问题,又可以对垃圾物进行无害化处理,净化空气、美化地球环境。(2)利用发酵工程技术处理污染物,最终转化的产物都是无害物质,比如说说甲烷、氮气和二氧化碳等,可以一次性转化,避免多次转移造成更大面积的污染,因此生物技术是一种比较便捷和彻底的污染处理手段,而且具有较高的安全性。(3)生物技术是在酶促反应的基础上产生化学反应的过程,酶作为一种生物催化剂,其本质是活性蛋白质,主要是在常温常压的条件下发生反应,因此生物治理技术可以就地实施,而且不会影响到其他作业的进度,与化工过程相比条件更加宽松,而且反应过程也得到简化,使用的设备也比较简单,处理成本较低,而且效果显著、操作便捷,优势比较明显[2]。生物技术也因此被广泛应用于多个领域,如工业废弃物处理、生活垃圾处理、环境监测和工业清洁生产等各个方面。

3现代生物技术在环境保护中的应用

3.1生物净化污水

污水中隐藏的有毒物质比较复杂,包括酚类、重金属、有机酸、蛋白质、氰化物和有机汞等。微生物通过自身的活动就可以解除污水毒害,使有毒物质转化为无毒物质,从而达到净化污水的目的。当前使用的固定化细胞技术和固定化酶就是一种生物净化污水的方法,固定化细胞技术和固定化酶技术属于酶工程技术,固定化酶又被称为水不溶性酶,主要是通过物理吸附或者化学键合法将不溶性载体和水溶性酶结合起来,使得酶不溶于水,但是其催化活性得以保留。而微生物细胞是一个固定化酶反应器,最直接的制酶方法就是将微生物细胞固定。重金属污染是导致土壤污染的主要污染源,重金属污染的生物修复是利用微生物作用和植物作用来弱化土壤中重金属的毒性,其中的原理就是通过生物作用改变重金属的化学形态,使重金属固定,降低它的可利用性和移动性,通过生物吸收来达到解毒的目的。污染土壤的修复过程可以促进土壤有机质含量的增加,激发微生物的活性,從而实现改善土壤结构的目的,这样就可以遏制水土流失、风蚀和水蚀等现象。

3.2消除白色污染

废气的塑料和农用地膜一般都很难自动降解,这应该是环境污染的主要成分。我国土壤。河沟等地有近百万吨的塑料垃圾,它们残留在土壤中就会导致农作物减产,如果不采取措施进行处理,十几年后耕地可能就会颗粒无收。由此可见塑料垃圾的危害性,它严重影响到了我们的生态环境,对塑料降解进行研发已经急不可待。如果利用现代生物技术就可以成功分离出可以降解的塑料和农膜,然后利用微生物构建高效降解菌,另外还可以分离克隆降解基因,将这个基因导入土壤微生物中,就可以同时发挥两者的作用,迅速把塑料和农膜进行降解。同时,国家还需大力推行可降解塑料和农膜的研发和应用。

3.3消除化学农药污染

在耕种农作物时不可避免地要使用化学农药,而化学农药有很多都会残留在土壤中,这样就会产生毒害作用。因此,人们一直在寻找安全有效的方法去消除化学农药,有的是通过矿化作用将农药分解,这种消除方法比较彻底,而且很少出现副作用;有的是通过共代谢作用转化农药,这种途径操作比较复杂,既有良好影响也有不利影响[3]。因此,我们可以利用基因工程改造农药中的微生物,达到最佳的降解效果。要想彻底消除化学农药污染,应从推广生物农药入手,这类农药主要包括微生物杀虫剂和微生物除草剂等,大多是由生物体的代谢产物组成,但目前还未得到重视,应用不够广泛,因此人们应利用DNA技术来提升生物农药的杀虫效果。

4.结语

现代生物技术是信息技术时代下的产物,既表明了人们对环境保护和治理的重视,也彰显了我国在高新技术上的发展水平。由此我们可以知道一个国家要想取得更长远的发展,就必须做到生态环境的平衡,不能以污染环境为代价去发展经济,这是非常不明智的做法。虽然生物技术已经成功研发出来了,但是它还没有被广泛应用,因此相关部门要加大宣传力度,推广生物技术的应用范围。

参考文献

[1] 张卫平,杨立峰,张俊芳.信息技术与教育教学融合的教育生态环境建设[J].云南开放大学学报, 2015, 17(01):11-12.

[2] 汤鸿霄.环境科学与技术的扩展融合趋势[J].环境科学学报, 2017, 37(02):405-406.

[3] 杨晓冬.浅谈如何将生态策略融入建筑设计中[J].农家科技旬刊, 2013,21(03):18-19.

作者:张愉 潘振东 王莹 李虹 张敏

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