向國立

（酒泉市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 甘肅酒泉 735000）

據(jù)相關(guān)調(diào)查已經(jīng)充分表明，在生物傳感技術(shù)得到迅猛發(fā)展的同時(shí),該技術(shù)隨著時(shí)間的推移正在不斷的成熟并廣泛的應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域之中。它所具有的誤差低、準(zhǔn)確度高、專一性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),越來越受到環(huán)境監(jiān)測(cè)部分的青睞,而且按照目前的趨勢(shì)上來看，正呈現(xiàn)出持續(xù)不斷的放大之中，因此我們很有必要去了解該技術(shù)，為今后更好的加以應(yīng)用做好充分的準(zhǔn)備。

1 生物傳感技術(shù)有效監(jiān)測(cè)有毒物質(zhì)

通過以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在我們最經(jīng)常使用到的Cellsens生物傳感器,它是一種建立在大腸桿菌分析系統(tǒng)基礎(chǔ)上,同時(shí)以細(xì)菌的呼吸活動(dòng)為衡量標(biāo)準(zhǔn),接著再通過生物傳感器中電流的大小來反映污染物毒性是否符合標(biāo)準(zhǔn)的過程。值得大家注意的是，在這個(gè)生物傳感器之中的污染物會(huì)在很大程度上直接影響到細(xì)菌的呼吸作用。不僅如此，其在監(jiān)測(cè)廢水中的二氯苯酚等具有毒性物質(zhì)的過程中,不僅反應(yīng)快而且非常準(zhǔn)備無誤。

眾所周知，在各種類型的有害物質(zhì)中當(dāng)屬農(nóng)藥的危害最大，因此在這一領(lǐng)域我們需要加大力度對(duì)其進(jìn)行研究并且想方設(shè)法加以解決。經(jīng)過過去很長(zhǎng)一段時(shí)間里的不懈努力，最終研制成功有機(jī)磷農(nóng)藥生物傳感器,通過事實(shí)證明，這種生物傳感器在監(jiān)測(cè)農(nóng)藥中的有害物質(zhì)所達(dá)到的效果是比較令人感到滿意的。那么它是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？具體地說，在新型有機(jī)磷傳感器監(jiān)測(cè)有毒物質(zhì)的過程中,是將乙酰膽堿酯酶與牛血清蛋白在使用二醛交聯(lián)法進(jìn)行反應(yīng)的前提下，將其固定在碳納米管電極的表面（通常是位于石墨電極上的），通過這種方式來監(jiān)測(cè)農(nóng)藥毒性高低的一種方法。需要提醒大家一點(diǎn)的是，在使用這種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中,有機(jī)磷農(nóng)藥就算是在處于一種濃度不高的情況下同樣也會(huì)起到抑制乙酰膽堿酯酶活性的作用,從這一點(diǎn)上來看，通過判斷有機(jī)磷農(nóng)藥濃度只需要通過檢測(cè)乙酰膽堿酯酶的活性即可（在一定的范圍內(nèi)）。

2 生物傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)表面活性物質(zhì)

就目前而言，在人們的生活環(huán)境中發(fā)生嚴(yán)重水污染現(xiàn)象的絕大多數(shù)時(shí)候是由表面活性物質(zhì)所導(dǎo)致的。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，直鏈烷基苯磺酸鈉不但可以在水面上產(chǎn)生一定量的泡沫,與此同時(shí)還會(huì)消耗一定量的氧氣。鑒于這種情況，我們最好的辦法就是采用由氧電極所制成的生物傳感器來監(jiān)測(cè)陰離子表面的活性物質(zhì)（事實(shí)證明，這樣做所達(dá)到的效果往往是最佳的）。需要注意的一點(diǎn)是，在陰離子表面活性劑影響呼吸作用的同時(shí),氧在溶解的時(shí)候也會(huì)隨之發(fā)生一定程度的變化,如果是這樣的話，我們可以利用氧電極的電流變化來準(zhǔn)確無誤的測(cè)定出表面活性物質(zhì)的濃度能否達(dá)到人們的預(yù)期要求。

3 生物傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)微生物的數(shù)量

一般地說，評(píng)價(jià)水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最常用的方法就是通過監(jiān)測(cè)水中微生物的數(shù)量。經(jīng)過多年的研究和應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，安培型細(xì)菌總數(shù)微生物傳感器再借助一些適當(dāng)?shù)妮o助裝置和電極的前提下可以準(zhǔn)確測(cè)量出數(shù)量超過30000的細(xì)菌數(shù)量,更讓人感到驚奇的是，使用這種傳感器進(jìn)行測(cè)量的話往往只需要半個(gè)小時(shí)前后就能夠操作完畢。具體地說，第一步是將細(xì)菌懸濁液抽濾成細(xì)菌阻留膜,第二步是將電極與經(jīng)過過濾后的膜在彈性點(diǎn)解池的底部固定起來,第三步是將阻留膜裝飾到電極上并詳細(xì)而且正確的記錄伏安所呈現(xiàn)的曲線特征,這樣一來所得出的細(xì)菌總數(shù)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線便是我們想要得到的最終結(jié)果。通過實(shí)踐結(jié)果表明，通過這種方法不僅花費(fèi)時(shí)間比較少,而且準(zhǔn)確度相對(duì)而言也會(huì)比較高。

4 測(cè)定生化需氧量

所謂的生化需氧量含義是水中需要氧氣供應(yīng)的有機(jī)物的污染物質(zhì)含量。一般地說，在測(cè)定這種類型物質(zhì)的時(shí)候最常用的方式就是用微生物的單一（或混合菌）作為電極的。事實(shí)證明,水中的微生物的呼吸方式會(huì)隨著水中生化需氧量的不同而發(fā)生一定程度的變化,進(jìn)而造成電極中電流信號(hào)也會(huì)隨之產(chǎn)生不同程度的差異,而放大最后的電信號(hào)輸出便能夠得出水中生化需氧量的多少。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，此種監(jiān)測(cè)方法不僅耗費(fèi)工作人員的時(shí)間較短,與此同時(shí)還可以達(dá)到預(yù)期在線監(jiān)測(cè)的效能,最終能夠準(zhǔn)確而且及時(shí)的將水的質(zhì)量反饋到監(jiān)測(cè)器中。

5 結(jié)語

綜上所述,隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我們通過利用生物傳感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的在線、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),從而滿足現(xiàn)代環(huán)境在監(jiān)測(cè)分析的實(shí)際需求。但是就目前而言,生物傳感技術(shù)想要得到更為廣泛的應(yīng)用還有很長(zhǎng)的一段路要走,但是我們有充足的理由相信,隨著我們?cè)谶@一領(lǐng)域進(jìn)行不斷的探索，生物傳感器一定會(huì)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中展現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì),從而更好的服務(wù)于環(huán)境保護(hù)當(dāng)中。

[1]劉專.傳感技術(shù)在食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D].華中科技大學(xué)：衛(wèi)生檢驗(yàn)與防疫,2013.

[2]王海波.基于石墨烯的新型生物傳感技術(shù)的研究和應(yīng)用[D].湖南大學(xué)：分析化學(xué),2012.