生物监测范文1
[关键词]生物监测；环境监测；应用
中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0235-01
随着现如今社会与经济的发展和人口数量的攀升，环境问题越来越成为人们关注的焦点，对环境污染的治理和环境的保护在社会发展过程中的地位也越来越重要。通过先进的检测手段和全面的分析模式，能够有效检测出环境中的污染物质，但由于人们的身心健康与生物种群的繁衍受环境污染的影响日益严重，仅仅凭借环境层面的理化监测无法全面反映污染物对于生物体和整个生态系统的影响，因此生物监测技术在环境监测领域之中的运用成为越来越多专业人士的选择。
1 生物监测的原理分析
生物监测主要是基于生物学理论与生态系统理论，生物会与环境之间发生相互制约和影响，但同时又相互依存，并时刻进行着密切的能量交换和物质交换。一旦环境中出现污染，就会迅速进入到生物体之中，并发生蓄积和迁移等现象，进而对各级生物在生态系统中的分布、生长、发育以及生理、生化指标都造成影响。生物监测正是对生物在这个过程中对污染的反应对环境污染的程度与状况进行量化和分析。
2 生物监测所具有的优点
2.1 连续性、持久性强
由于传统的监测手段是进行定期采样，因此其所反映出的情况实际上是片段性、即时性的。与传统手段相比，生物监测所具备的持久性与连续性能够对环境中的细节进行时刻监测，随时采集环境内各种变化的相关信息，并对自然环境中发生的污染进行全方位的反映。
2.2 破坏性弱
由于生物监测的数据来源是植物的枝叶、树皮以及动物的排泄物、毛发等等，这对于整个生态环境系统与每一个生物个体而言都不具有任何破坏性。换句话说，生物监测的信息来源和使用对象，以及最终的目的都在生物本身。
2.3 反应灵敏
在特殊的自然环境中，通过传统的理化监测手段难以实现长期污染物的发现和甄别，而凭借生物监测进行污染物的寻找相对而言就要快捷很多。通过对生物富集、生物积累等效应的相关分析，能够极大提高生物的灵敏性与寻找污染物的效率和速度。
3 生物监测在环境监测中的具体应用
3.1 生物监测在大气监测中的应用
在生态系统这一整体之中，植物因根系固定，无法躲避污染物，再结合具有敏感性的污染物等原因，最容易受到大气污染的影响，所以常用作大气污染的检测对象。通过生物监测的灵活运用，能够方便、快捷、准确地对大气环境质量进行检测，并确定污染程度高低。如苔藓、水杉、落地松等，常用来监测大气中SO2含量；番茄、烟草、向日葵等则常用于CO2含量的监测环节之中；郁金香、大蒜、金线草等则对大气中的氟化物非常敏感。
3.2 生物监测在土壤监测中的应用
微生物、地下水以及地表的植物都会因土壤的污染情况受到影响，所以对土壤污染的生物监测方式主要有三：
（1） 植物监测。这种方法主要是对发生污染区域内的植物进行观察，观察的主要对象在于植物的习性和发育情况是否有变化、植物叶片表面是否出现异常的斑痕、光合作用是否受到抑制、新陈代谢情况是否良好等等；
（2） 动物监测。这种监测方式通常选取区域内土壤中生存的蚯蚓作为监测对象。由于蚯蚓对于土壤的变化非常敏感，一旦土壤中出现了异常物质或有害元素，蚯蚓能够立刻察觉。此外，蚯蚓体内镉的含量与土壤中镉的含量关系密切，所以蚯蚓在土壤监测的过程中能够扮演非常重要的角色；
（3） 微生物监测。这种监测手段指的是通过对土壤中微生物群落的变化进行观察分析，进而推断出土壤中污染程度的强弱。土壤污染物中，人的排泄物和污水是最主要的两类，通过对土壤中微生物结构与数量的变化进行分离统计，能够对土壤污染程度有直观和全面的认识。
3.3 生物监测在水体监测中的应用
水体监测中，生物监测的应用主要有两种方法：
（1） 微型生物群落监测。微型生物群落是水体中非常重要的部分之一，并且对水体的情况有着非常敏感的反应。技术人员在实践中多采用聚氨酯泡沫塑料块进行微型生物的群落监测，这种方法在对水体污染进行监测的过程中具有更加准确、经济和快捷的优点；
（2） 指示生物。指示生物的选取需要考虑生活习性是否规范、活动地点是否固定、生物周期是否够长等问题，如果这些要求均能满足，这类生物即可作为良好的指示生物，并对水体的污染情况做出全面反映。常见的指示生物有鱼类、底栖类、贝类等等。
4 生物监测技术的前景
从本质上来说，环境污染所带来的负面影响主要作用在人类的生产活动中，因此生物监测技术对于这些生产活动就有着非常明显的指示作用。如果生物监测所选取的对象过于复杂，就会面临精确性、灵敏性等方面的问题。在相对复杂的生物系统状况之下，对生物监测的结果进行汇总分析可能更加困难。此外，在环境中所选取的指示生物所受到的影响不仅仅只局限于污染物质，土壤、季节、气候等因素都有可能对其造成影响，所以必须构建标准化的监测模式，以便于最大程度的发挥生物监测技术的价值。
5 结语
伴随着科技水平的进步，生物监测技术水平也在不断提升，未来也将会有更多的生物监测手段应用到环境监测之中。由于生物监测技术有着许多独特的优势，所以将在环境监测领域有着相当广阔和光明的前景，继而为环境质量的提升和人与自然的和谐相处做出贡献。
参考文献
[1] 江川.生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保，2014，（4）：59.
生物监测范文2
关键词：环境监测；生物传感器；生物大分子标记物；微核技术；生物芯片技术
中图分类号：X17 文献标识码： A 文章编号：1671-1297（2008）11-181-02
一、常规监测技术中微生物的应用
水体中的致病菌有可能引起各种传染病。因此，水质的细菌学检验对于保护人群健康具有重要意义。由于致病菌在水中存在的数量较少，直接监测比较困难，因此常选用间接指标即粪便污染的指示菌――大肠菌群作为代表 。另外还有发光细菌法，污染物致突变的微生物监测，藻类与水质污染监测方式。
二、生物传感器
随着环境污染问题的日益严重，人们对能够连续、快速、在线监测污染物的仪器的需求也愈来愈迫切。生物传感器应运而生，它的出现使环境监测的连续化和自动化成为现实，并降低了环境监测的成本，其中酶传感器和免疫传感器在环境分析及环境检测等方面已经得到了广泛的应用。
（一）BOD微生物传感器检测仪(BODs)
生物化学需氧量(BOD)是环境监测工作中的一项重要指标，它表示水中污染物的综合污染程度。目前国内外普遍规定样品在 20℃的温度中培养5d，分别测定培养前后的溶解氧， 二者之差即为BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但该方法操作较复杂，耗时长，且干扰因素多，结果准确度及重现性差，不能及时为环境管理和决策、科研、事故污染鉴定等提供科学依据， 无法满足当前环境监测中快速测定的要求。因此，快速、准确测定水体中 BOD 一直是环境监测中的一大难题，而BOD微生物传感器检测仪就能满足这一要求，因此得到广泛应用。
（二） DNA生物传感器在环境污染监测中的应用
基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用。近年来，随着分子生物学和生物技术的发展，人们开发了以核酸探针为识别元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物传感器。该传感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、优先控制污染物的检测以及污染物与 DNA 之间相互作用的研究，在环境污染监测中具有潜在的巨大应用前景。
（三）可检测化学制剂和生物制剂的生物传感器
美国田纳西大学（位于美国田纳西州诺克斯维尔）的研究人员利用由生物工程技术制成的、存在杂质时会发出蓝绿辉光的微生物，开发成功一种基于芯片的环境生物传感器样品。这种被称为生物发光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，简称 BBIC）的器件技术可在众多的应用（从航天器到反恐）中巧妙地检测出氨、锌等各类化学物质。
（四）光纤化学/生物传感技术
光纤技术与光谱分析技术的有机结合就构成了光纤传感技术。光纤传感技术突破了光谱分析的传统模式，光可由光纤直接导入样品，而样品不必放入光谱仪中就能进行测定。特别适用于环境污染物、生物药物， 以及生产过程的原位、在线监测和对样品的无损测定。早在十几年前，人们就曾经预言：光纤传感技术的出现将不可避免地引起分析实验室及分析控制仪器的又一次革命。随着环境科学与生命科学的发展，对各种与人类生存环境密切相关的化学物质的测定和变化过程的监测，已显得特别突出和重要。由于 FOC&BS 具有实时、在线及远距离自动监测和对样品无损测定等特点，人们对它在海洋环境监测中的应用给予了较多的关注，特别是在溶解氧、pH、湿度和水质毒性等监测要素的应用中。
三、生物大分子标记物
生物大分子标记物是指生物体内的一些对外界环境变化敏感并能产生一些可检测变化的大分子物质，这些大分子物质能够反映环境变化对生物体的影响。随着社会对环境保护的日益重视和分子生物学技术的发展，将生物大分子标记物的检测应用到环境监测中已经成为一种趋势。生物大分子标记物检测由于其测定指标全面、准确、系统且具有特异性等优点，近十几年来作为污染物暴露和毒性效应的早期预警工具已被广泛应用于环境评价中。
（一）核酸分子标记物检测
核算分子标记物检测方法有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术及DNA芯片技术。
（二）蛋白分子标记物检测
环境中的许多污染物能直接与生物体内的蛋白质发生反应从而对生物体产生影响，或者诱导 (或抑制)生物体内一些基因的表达从而影响生物体内一些蛋白质的量。因此，生物体内的许多种蛋白都可以作为环境中有害物质暴露的生物标记物应用于环境监测中。
蛋白分子标记物检测方法有酶分子标记物检测、金属硫蛋白( Metallothione in ，MT)的检测、热休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的检测及抗氧化剂防御系统的检测。
四、微核技术
随着工农业的快速发展，人类活动的加剧，以及错误的污染销毁办法，使得环境中有毒污染物的积累日益增加，这些污染物破坏了生态系统的平衡，并对人类的生存造成了极大的威胁。环境污染已经成为全球共同关注的一个热点问题。为了检测出已经存在或潜在的危害，各种环境污染监测技术应运而生。植物微核技术是根据遗传学上染色体畸变的原理而建立的一种环境污染的生物监测方法，在对大气、土壤、水环境中各种有毒污染物的遗传毒性检测方面得到了广泛应用。国内外大量的对比实验研究表明，该方法普遍适用于检测环境致突变物，已经成为环境污染监测的有效工具。
微核技术可用于监测大气污染，监测土壤污染，监测水污染，监测有机物污染，监测重金属污染，监测物理辐射污染。
五、生物芯片技术
微生物污染水源可导致多种疾病的爆发和流行，严重威胁着人类的健康。传统的细菌分离、培养鉴定技术，操作繁琐且耗时长，并且由于培养技术的局限使得一些微生物难以培养和检测，因此灵敏度很差；传统的一些分子生物学技术也存在着弊端，如免疫学方法和探针杂交技术存在特异性或敏感性的问题，常规 PCR 方法一次也只能检出一种微生物。由于生物芯片具快速、准确、无污染等优点，在水体微生物监测中越来越受到重视。生物芯片技术可用于控制水质、瞬时检测病原细菌、菌的基因表达水平及进行细菌检测和菌种鉴定。
结语
目前，中国的环境监测生物技术发展迅速，能用于诸多方面。但是在环保观念日益增强的今天，社会对环境评价的全面性和准确性的要求也日益增高，这就要求建立一个综合的、多手段的、多参数的环境监测体系以实现快速、高效、准确地对环境状况作出全面的评价。
参考文献
[1]姚来银.地表水粪大肠菌群监测工作实践和探讨[J].福建环境，2003，(6).
[2]方战强，陈中豪，胡勇有.发光细菌法在水质监测中的应用[J].重庆环境科学，2003，（2）.
[3]吴邦灿，费龙.现代环境检测技术[M] 北京:中国环境科学出版社，1999.
[4]Iaao K，Yoko N.Enzyme sensors for environmental analysis[J].Jmol Catalysis B:Enzymatic，2000，10(1-3).
[5]DmitriI，Ihab A，Plamen A，et al.Biosensors for detection of pathogenic bacteria[J].Bioelectronics，1999，14(7).
[6]Rastogi S，Rathee P，Saxena T K，et al.BOD analysis of in dustrial effluents: 5 days to 5 min[J].Current Applied Physics 3，2003.
生物监测范文3
【关键词】生物监测；环境监测；表现
引言
做好污染物结构和含量分析是保证环境质量的关键所在，而由于环境特征的复杂性和地域差异性，也要选择不同的检测方式和技术手段。本文基于生物检测在环境监测中的应用特征实施了细致的阐述。
1.生物监测的原理和特征
特定的环境是生物赖以生存的基础保障。生物和环境可以通过彼此的接触，实现能量的转换、交流和补充。因此两者是一种相辅相成，相互促进的关系。一旦生长环境发生了变化，生物的各种体征也会随之做出适应性的调整，包括状态分布、习性和生理指标等。举例来讲，水体中的藻类对周边的水质变化极其敏感，一旦其遭受破坏，它的生长密度和光合作用程度也将发生明显程度的变化。生物监测技术也就是利用上述变化来表达环境的污染和破坏程度。生物监测相对于其他监测方式来讲，具有显著的优势。主要表现以下三个方面。第一，非破坏性，生物监测所采用的检测样本，多是一些生物遗物，例如枯萎的枝叶、动物的毛发等，因此它完全不会损害动物的生命安全。这样不仅能够达到保护其生存的目的，也能够实施较为准确的环境监测。第二，灵敏性。由于各种环境条件和介质的差异性和复杂性，对环境监测的难度极大，而利用生物积累的方式，便可以迅速准确监测被测环境的实际污染程度，这也是其他方式不可替代的。其三，综合性。通常来讲，环境污染造成的因素来自多方面，而通过生物监测的方式能够较为全面的呈现各种污染物的来源和影响程度，便于实施综合的管控和预防。
2.生物监测的分类
2.1以生物的成长环境为依据 根据生产环境的不同，通常可将生物监测分为主动和被动两种模式。主动监测，即针对生物特征指标进行全面的归纳和分析，最终确定环境被破坏程度的高低。被动监测，即针对在原始系统中生物群落的研究，来定性环境污染影响的大小。经实践证明，前者的检测结果较为科学，效果明显优于后者。
2.2以生物层次为依据 根据生物层次的差异性，通常可将生物监测进行如下几种分类，如生态监测、分子、污染物、生理生化指标监测等。
2.3以物种为依据 根据物种的不同，生物监测也可分为动物、植物以及微生物监测三种。例如，微生物监测原理，就是通多对其群落机构、生物机能指标的综合监测，最终获得有效结果。
3.生物监测方法在环境监测中的实施
3.1生物群落监测法 基于生物的生理特征和行为习惯，它们的群落生存状况特别容易受到所处环境的影响。例如一旦水体发生污染，一类生理机能较为脆弱的生物群体，就会出现群落式死亡或消失的现象。反之，那些抗性生物则会呈现出异常迅猛的增长趋势。因此这种方法通常被用来检测类似于水体、大气或土壤介质的污染。一般采用的指示生物种类有底栖动物、着生动物和浮游生物等。3.2微生物监测法 它通常是指通过对生长在被测环境体系内的生物成长状态，来反应所处环境介质的污染程度。这种方法的指示微生物通常采用如下几类：菌根真菌、真菌、假单胞菌总数、放线菌等。而首次获得试验成功的就是在2004年，以Berno为主的一干学者，利用重组大肠杆菌为指示生物实现了对空气内苯等多种污染物的检测结果。进入新世纪以来，该技术再次得到升级和突破，最为先进的代表是发光菌法，因为其充分利用了生理发光的性能，检测效果十分准确和有效，得到业内人士的亲睐。3.3生物残毒测定法 顾名思义，该法的实施原理就是通过对所处环境内生物体内的各种物质含量进行检测，来反应被侧环境的污染程度。例如一些环境内，可能存在较多的放射性物质、毒素等，而对于某类生物群种来讲，其体内可能出现富集的现象。在2009年，著名生物学家Fialkowski，通过实验的方法，成功的实现了对沙蚤体内微量元素的含测定，最终有效评估了其所处水域的污染程度及其来源。3.4生物测试法 它通常是指通过对受到污染作用的物种进行生物学变化状态的研究，侧面体现污染程度的一种过程。该法通常被运用在污染物排放、监测废水处理等工艺上。例如，通过实验证明，热休克蛋白在生物体内的指标高低能够有效体现环境质量水平。在此理论支持上，著名学者Monferrán组织了多位专家进行专项实验，利用检测眼子菜的谷胱甘肽芳基转移酶等其他元素的变化，最终找到了导致水污染的来源。3.5生物传感器技术 在初始的HPLC或LC-MS分离分析技术运用条件上，现代又发明了更为先进的生物传感器技术。与前两者相比，它不仅能够实现全面连续检测多元化生态体系的效果，并且依靠其极地的造价和极高的灵敏度，迅速占领了当今的环境监测市场。尤其对于阴离子表面活性剂、pH值、BOD等参数的检测十分便捷，结果也较为理想。据最新研究报告，在光纤生物传感器的技术支持下，首次对地下水炸药成分RDX和TNT检测试验获得成功。
4.生物监测的前景展望
生物监测是一门全新的学科和应用技术，通过今几年的实践应用，它所取得的成绩也是有目共睹的。然而，我们也应当明白任何一种生态环境的组成非常复杂，生物监测的实施必将还要面临更多的挑战和技术阻碍。在不断技术改进的过程中，它仍然需要自然、物理、化学等学科的共同支持和配合，才能保证其检测的准确性和灵敏度。除此之外，我们也应该认识到，生态环境的破坏不是一蹴而就的，也不可能是某种单一元素污染直接造成的。它的成因和来源及其复杂，因此相关部门也应当对生物监测的结果持科学的认识态度。
5.结语
随着生物监测技术的日益成熟，它已经逐渐成为当今环境污染的重要手段，随着时代和科技的发展，其未来前景也将不可估量。由于生物监测能够通过在宏观和微观层面将其所处环境的各种信息通过连续检测的方式呈现出来，它对于自然物种的良性循环也有着积极的影响作用。所以，对于生态领域的专家和学者，应致力于生物监测的充分利用和优势发挥，通过强化管理、技术改进等方式使其真正成为造福人类的一种科学技术。
生物监测范文4
【摘要】随着生物监测技术的不断发展，它已经成功的应用于职业环境卫生研究案例中，并且在很多方面如生物监测分析方法、样品筛选策略、流行病数据、指导性意见等取得了很大的成果。然而我们也明白伴随着生物监测过程不同，生物监测方法的复杂性与不确定性也不同，从研究设计，样本搜集，化学分析，再到结果解译，每步的不同，都会影响到生物监测方法的复杂程度和不确定程度［1］。
【关键字】生物监测 样本 基因毒性 生物标志物
【Abstract】Biomonitoring has been used successfully in many occupational and environmental health or exposure studies for some time now and many analytical methods, sampling strategies, epidemiological data and guidance values are already available. It is becoming clear, however, that we are only now beginning to understand the methodological complexities and uncertainties associated with the biomonitoring process, from study design, to sample collection, to chemical analysis, to the interpretation of the results, individually and collectively.
【Keywords】biomonitoring samples genotoxicity biomarkers
一 生物监测方法的研究设计
当开始一个新的生物监测项目时，最关键的步骤是研究设计，也就是在生物液体组织内哪种生物标志物应该被监测，应该收集多少样本及从哪种工作人员身上收集。一般来说，非侵入性、容易收集的样本应该是首选的，但是收集哪种样本也取决于很多其他因素，例如化学物质的毒物代谢动力学（包括有毒物质的吸收、新陈代谢、输送机制、积聚和排泄机制）、人体的免疫性、毒物的稳定性和再生性、生物监测的目的性、研究人口的个性特征等。选择一种准确的统计学方法，也受到一些特性的约束和限制，最终往往会采用一种成本低或风险小的分析方法。
二 采集，处理和样本储存
在职业卫生生物监测中，采集的样本包括组织液（如血液、尿、汗液、、排泄物等）和组织（外皮、粘膜、薄壁组织、骨骼、头发等），并且采集的样本也取决于生物标志物的种类（接触生物标志物、效应生物标志物、敏感性生物标志物）和化学物质的类型（母体化合物、代谢产物、不稳定产物、稳定产物、亲水性、疏水性、易分解产物。不易分解产物等）。有时母体化学物质与代谢产物的比率就是一种生物标志物，而不是母体化学物质和代谢产物本身。例如，环磷酰胺已经被认为是一种敏感性生物标志物。当人体暴露于苯或其他化学物质下时，环磷酰胺就会被激活来降解苯或其他化学物质［2］。
许多因素，例如组织液类型、组织类型、采集时间、采集容器、防腐剂、储存温度、运输方式、传送时间等也许会影响到样本的质量和稳定性及生物标志物的计量，所以在采集样本初期就应该减少采集环节对样本造成的影响。采集样本操作步骤的标准化和样本质量控制的规范化是样本质量和分析结果有效性的保障［3］。
呼气检测是一种值得关注的非侵入性手段，来筛选暴露于易挥发性化学物质（如：水银）下的工作人员，这种手段已经广泛用在实验室研究和实地调查研究上，尽管这种手段有它明显的优势，但是在职业卫生中生物监测仍然没有成功地被广泛作为一种规范性手段来使用。最近在采集和分析呼气上的改进也许会促进这种监测手段被广泛地运用 ［4］。例如，呼气分析不仅能够提供个人身体健康状况及暴露于剧烈有害化学物质下身体状况，而且也能够定量确定暴露于不同有机化学物质下身体机能对其产生的摄取和消除及在不同环境下产生的不同生物标志物［5］。
最近几年，头发已经变成一种重要的生物监测样本，另外还有血液、尿液样本。例如，临床毒理学、法医毒理学、临床化学等领域的药物测试上被广泛运用。另外，头发监测目前正广泛应用到工作场所检测，历史重建和法律案件中［6］。唾液也被用来评估鉴定一系列生物标志物、药物、环境污染成分，包括有毒金属和农药。为了促进非侵入性生物监测的应用，发明了一种用方波阳极溶出伏安法的微细射流电子化学装置来分析铅［7］。
为了获得大量的信息，生物标志物的研究要求在处理储存大量生物样本时，要保证后期研究有效及成本最小。一个理想的有效的研究设计应该包括初期样本处理规划，例如低温贮藏、DNA隔离、试样制备、和其他潜在的技术处理［8］。
三 分析方法
最近在分析化学上的进步，使追踪计量在几乎所有组织液或组织内的化学物质的浓度和种类成为可能［9-10］。因此，这也极大地促进生物监测在职业卫生接触性评价中的应用。此外，液相色谱仪和质谱仪的应用也已证明生物监测是一种有效的手段来测定传统的接触生物标志物和新陈代谢，目的是研究次要的代谢过程或新的更多的特效标志物［11］。例如，当测定人暴露于邻苯二甲酸盐的情况下，最常见的生物监测方法是测定尿液中邻苯二甲酸盐代谢物的浓度，这也是最适合评估人体暴露于邻苯二甲酸盐下状况的方法［12］。通过分析尿液中相应的代谢物来评估人体暴露于邻苯二甲酸盐的状况是比较适合测定在空气、水、食物中的母体化合物，因为较少地受到其物质的污染。所以这些代谢物与邻苯二甲酸盐有关。此外，针对体液和组织中的邻苯二甲酸盐进行频繁的生物监测将会帮助医生诊断评估个人健康风险和确保政府使工作环境最大浓度值规范化，对重塑相应产品、药物、医药设备有很大帮助［13］。
生物标志物的重要应用就是确保暴露限值不超标。为了确保生物监测结果能够正确地与相比较的极限值一致，分析方法必须可靠有效，并伴随着质量保证方案，其次确保分析方法具有一样性，可比较性。对于一个新生物监测项目来说，当前期预分析阶段存在混杂和干扰的影响时，可以咨询经验丰富的化验科医生等专业人士，来使这种影响最小化［14］。
四 一组特殊的生物标志物
几种生物标志物应该特别地加以关注，由于它们的特殊的毒物学意义，下面介绍一种特殊的生物标志物。
基因毒性的生物标志物
基因毒性生物标志物被用来测定特殊职业环境暴露危害性程度，或预测疾病风险，或监督暴露于基因毒性化学物质的主体受到的影响。例如，大量这样的生物标志物被用来监测暴露于多环芳烃下对人体产生的危害，如从炼焦炉到沥青处理及其他一系列环境暴露场所。一般来说，人们已经意识到传统的基因毒性生物标志物对职业卫生风险评价是不足的，当暴露于多环芳香烃情况下，在白细胞中测定的微核与姊妹染色单体互换作为生物标志物也是不符合要求的。然而从相对得到有限的数据中可以看出，染色体畸变似乎是极大地暗示了是暴露于多环芳香烃下的影响作用［15］。
五 生物监测研究的局限性
生物监测除了自身许多有点外，还有一些局限性。其中之一就是很难从生物监测数据中区分出暴露源来自哪里。例如，是否暴露危害源来自于职业环境，为了追踪危害源头，通过问卷的方式调查个人信息，搜集预暴露样本来建立基线或背景值。
生物标志物也许不能有效地具体评估每一种暴露于工作环境下的化学物质，如：由于马尿酸在饮食后的背景值较高，马尿酸作为甲苯的尿液生物标志物时并不是很有用处。如果不容易建立暴露生物标志物与外在暴露水平的关系，那么对建立暴露生物标志物与生物端点的关系则更加困难，另外，如果中毒效应是局部的，或者急性的，那么生物监测策略也是没有用处的。
生物监测的技术与方法是比较复杂的，基于药物代谢动力学模型的生理学也许能够精细地描述。总之，在职业卫生中，对于一些领域的常规性监测，只有具备了重要的基础实验设施才能确保实际有效生物监测。
六 结论
本文对生物监测在职业卫生中的应用提出一些自己的观点，并加以举例说明，对生物监测在职业卫生中的应用进行了简单探讨，简单指出了生物监测的优点及局限性，对样本的采集、处理提出一些建议。
参考文献
［1］ Barr, D.B., Thomas, K., Curwin, B., Landsittel, D., Raymer, J., Lu, C., Donnelly, K.C., Acquavella, J., 2006. Biomonitoring of exposure in farm worker studies. Environ.Health Perspect. 114, 936942
［2］ Lucas, D., Ferrara, R., Gonzalez, E., Bodenez, P., Albores, A., Manno, M., Berthou,F., 1999. Chlorzoxazone, a selective probe for phenotyping CYP2E1 in humans.Pharmacogenetics 9, 377388.
［3］ Holland, N.T., Smith, M.T., Eskenazi, B., Bastaki, M., 2003. Biological sample collection and processing for molecular epidemiological studies. Mutat. Res. 543, 217234.
［4］ Wilson, H.K., Monster, A.C., 1999. New technologies in the use of exhaled breath analysis for biological monitoring. Occup. Environ. Med. 56, 753757.
［5］ Lindstrom, A.B., Pleil, J.D., 2002. A review of the USEPA’s single breath canister (SBC)method for exhaled volatile organic biomarkers. Biomarkers 7, 189208.
［6］ Boumba, V.A., Ziavrou, K.S., Vougiouklakis, T., 2006. Hair as a biological indicator of drug use, drug abuse or chronic exposure to environmental toxicants. Int. J. Toxicol. 25, 143163.
［7］ Timchalk, C., Poet, T.S., Kousba, A.A., Campbell, J.A., Lin, Y., 2004. Noninvasive biomonitoring approaches to determine dosimetry and risk following acute chemical exposure: analysis of lead or organophosphate insecticide in saliva. J. Toxicol. Environ. Health A 67, 635650.
［8］ Holland, N.T., Pfleger, L., Berger, E., Ho, A., Bastaki, M., 2005. Molecular epidemiology biomarkers―sample collection and processing considerations. Toxicol. Appl. Pharmacol. 206, 261268.
［9］ WHO/IPCS (2006). Environmental Health Criteria 234: Elemental speciation in Human Health Risk Assessment. World Health Organization, Geneva.
［10］ Needham, L.L., Patterson Jr., D.G., Barr, D.B., Grainger, J., Calafat, A.M., 2005. Uses of speciation techniques in biomonitoring for assessing human exposure to organic environmental chemicals. Anal. Bioanal. Chem. 381, 397404.
［11］ Manini, P., Andreoli, R., Niessen, W., 2004. Liquid chromatographymass spectrometry in occupational toxicology: a novel approach to the study of biotransformation of industrial chemicals. J. Chromatogr. A 1058, 2137.
［12］ Hauser, R., Calafat, A.M., 2005. Phthalates and human health. Occup. Environ. Med.62, 806818.
［13］ Latini, G., 2005. Monitoring phthalate exposure in humans. Clin. Chim. Acta 361,2029.
［14］ Schaller, K.H., Angerer, J., Drexler, H., 2002. Quality assurance of biological monitoring in occupational and environmental medicine. J. Chromatogr. B: Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 778, 403417.
生物监测范文5
关键词：生物电化学 环境监测 生物传感器 生物芯片
近几年，随着生物电化学学科的快速发展，生物电化学在各个领域中的应用越来越得到人们的重视，如临床诊断、药物研究、环境监测、食品卫生等方面。本文着重从生物传感器、生物芯片两方面来探究生物电化学在环境监测中的应用。
一、生物电化学概述
生物电化学形成于上世纪七十年代，是一门交叉性的独立学科，交叉涵盖了电生物学、生物物理学、生物化学，以及电化学等多门学科的内容。生物电化学作为一种高科技技术延伸到生活领域，为人类带来方便、快捷、高效的监测技术。
二、生物电化学在环境监测中的应用
1.生物传感器
生物传感器通过一个理化换能器将一种生物或其敏感元件产生的间断或连续的数字电信号以定量的形式传导出来,并且所发信号的强弱与被检测物含量的多少成正相关，再通过二次仪表的放大作用,可清晰、灵敏的测得所测物质的具体含量。生物传感器可监测环境中的不同污染物，已经广泛应用于水样、大气和土壤环境中相关物质的监测。
1.1生物传感器在水环境监测中的应用
在水环境检测中，生物传感器可对水体环境中生物耗氧量、硝酸盐的含量、酚类物质的含量和农药残留量等进行监测。生物耗氧量是反应水体有机污染程度的重要指标之一，传统的生物耗氧量监测方法较为复杂，且监测结果的重现性差。微生物传感器以生物耗氧量微生物电极来检测生物耗氧量含量的变化，由于水环境中微生物的呼吸方式是随着生物耗氧量的改变而变化，而这种变化会以微生物电极中电流信号变化的强弱的形式传导出来，经过信号放大作用，从而监测到水体中的生物耗氧量的含量。李花子等人研制出了专用的生物耗氧量监测仪,以酿酒酵母作为敏感材料，实现了生物耗氧量的快速测定,监测结果具有良好的稳定性和重现性。总之，生物耗氧量生物传感器不仅灵敏度高、重现性好，而且能够对水环境中的生物耗氧量进行实时在线监测。用测定水体中NO3-含量时，生物传感器不是直接通过测定水体中NO3-含量，而是通过测定NO3-化学反应生成NO2-时所产生的电流大小来确定NO3-在水体中的含量，产生的电流越大，则说明水体中的NO3-含量越高，而产生的电流越小，则说明水体中的NO3-含量较低。Larsen等人研制出用假单细胞菌来测定NO2-的小型微生物传感器，当NO2-浓度小于等于400μmol?L-1时,这种小型微生物传感器都能发挥很好的监测效果。
酚类物质相比较于其他污染物，具有较高的毒性，监测水环境中的酚类物质非常重要。用生物传感器方法来测定水体中酚类物质含量已经得到广泛的应用，李天华等人研制出了测定苯酚的生物传感器，生物传感器中的修饰电极可以高效的催化、氧化被检测样品中的苯酚，不仅能快速响应苯酚，而且该生物检测器对苯酚的线性范围宽,适用于监测地表水中的苯酚的含量。大自然中残留的农药不仅污染水体，而且也危及到土壤。用生物传感器方法来测定水体中农药的残留量，应用较多的是通过酶生物传感器来对农药进行分析，这种生物传感器的电极是经过碳纳米管修饰的，农药中的有机磷或氨基甲酸酯类成分能抑制酶的催化活性，酶生物传感器正是依据这一特点来测定水体或土壤中的农药残留量。该酶生物传感器在监测水环境中的农药含量时，灵敏度高、稳定性和重现性好。
1.2生物传感器在大气环境监测中的应用
在大气环境监测中，生物传感器可对大气中的SO2、NOx等物质的含量进行监测。SO2、NOx都是形成酸雨的罪魁祸首之一，相比较于传统监测SO2含量的方法，SO2生物传感器监测方法简单、高效。Marty等人研制出安培型生物传感器，该传感器是通过先把亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上，再和氧电极结合形成。安培型生物传感器可时时监测大气环境中SO2的含量。而监测NOx的生物传感器是将硝化细菌固定在多孔气体渗透膜上，和氧电极结合形成的微生物传感器。该传感器是依据硝酸盐是硝化细菌仅有的能量来源，通过测定被检测样品中亚硝酸的含量，来计算出大气环境中NOx的浓度。
1.3生物传感器在土壤环境监测中的应用
在土壤环境监测中，生物传感器可对土壤中的重金属元素进行监测，用以判断重金属污染的土壤的总生物毒性。根据重金属离子结合硫醇基后会降低酶的催化活性这一整体特征，只要是含有巯基催化基团的酶都可以对土壤环境中的重金属离子进行检测，Ramanathan 等人制成了生物毒性检测仪，通过一株明亮发光杆菌，来监测重金属污染土壤的总生物毒性。生物传感器对土壤环境中重金属离子的监测也在不断改进和发展，已经能够对砷重度污染地区进行长期在线的时时监测，真正达到了效果好，且费用低的目标。
2.生物芯片
生物芯片技术发展于上世纪末，是一门比较新兴的技术。生物芯片的优势明显，无论是监测还是检验都具有快速、准确、无污染等优点，近几年，生物芯片在环境监测中的应用越来越广泛。
微生物存在于自然界的各个角落，而环境中的微生物能很好的反映周围环境质量的好坏，生物芯片能够通过监测大气、水、土壤中微生物的状况，来监测环境质量的好坏，生物芯片广泛应用于监测环境微生物。Jizhong Zhou等人构建出了功能基因芯片，此生物芯片主要用于土壤环境检测。张于光等人在此基础上，运用功能基因芯片, 研究我国的青藏高原地区的土壤微生物的多态性，着重研究微生物的固氮、硝化、去硝化等功能。由于生物芯片能够储存大量的信息，实现在短时间内、低费用下，精确的监测更多的微生物，并得到准确的结果。生物芯片的诸多优点，使其成为监测水质技术中的首选，并在水环境监测方面得到广泛应用。
三、结语
生物电化学的未来发展方向是将纳米技术、微加工技术与新的生物化学检测方法结合，不仅为环境监测注入新活力，也为人类营造健康环境保驾护航。
参考文献
[1]王明泉,王晓珊. 生物芯片技术及其在环境科学领域的应用[J]. 环境科学与技术,2007,30(05):101-105.
生物监测范文6
为观察压力蒸汽灭菌PCD批量放行监测的准确性及方便性,我们将生物指示剂与爬行式化学指示剂同时放于自制PCD(按规范规格材料,棉布制作)监测脉动真空压力蒸汽灭菌效果,评价其应用价值。
1 方法
1.1监测方法选择容积为0.6m3、1.0m3山东新华双门脉动真空压力蒸汽灭菌器作为监测对象。
每日灭菌工作开始之前对两灭菌器进行常规B—D测试合格后,按照消毒技术规范装载灭菌物品,按规范常规生物监测及移植物器械包每批次生物监测,PCD包内中央放置爱斯牌生物指示剂与3m第5类移动式化学指示卡(爬行卡),将监测包放在灭菌器排气口,选择常规灭菌程序,灭菌温度132℃,灭菌时间10min。
1.2监测结果灭菌结束测试包打开散热10min后取出生物指示剂,同未灭菌同厂家同批号的生物指示剂(阳性对照管)放在56℃-60℃恒温箱培养,查看结果时间:第一次24h,第二次48h,阳性对照管液体变为黄色,灭菌后生物指示剂液体变黄色的为阳性,灭菌过程不合格;灭菌后生物指示剂液体不变色仍为紫色为阴性,表明灭菌过程可以接受,见表1。
灭菌结束后通过肉眼观察取出的移动式化学指示卡的染料标识爬行距离来判断,只要染料进入规定区域,就可以判定灭菌参数合格,可以放行本锅次灭菌器灭菌物,反之不合格。
2 结果
经过480包生物性与化学性灭菌过程实际监测,其包内中央放置生物指示剂全部无菌生长,合格率100%;包内全部爬行式化学指示剂内染料均进入规定区域,合格率100%。
3 讨论
