Page 52 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究
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第二章 生态环境监测概述与分析
DNA 链能够在正常环境中进行自我检查和修复，一旦受到外界环境污染物的严重影
响就会出现断裂现象，因而要结合 DNA 链断裂作为相应标记物，再利用其进行环境污染
监测。其中，DNA 链断裂的主要监测方法有碱性解旋法、单细胞微凝胶电泳技术以及微
核测定法等等。碱性解旋法操作简单而且能够反映环境中的多种遗传毒性物质对 DNA 的
损伤，适用于海洋环境监测的评价，并且现阶段已经被广泛应用于海星、鲽、鲑以及牡蛎
等 DNA 完整性的分析中。单细胞微凝胶电泳技术又称为彗星实验，其被广泛应用于生物
DNA 损伤研究方面，特别是鱼类和无脊椎动物的 DNA 损伤领域，在这一过程中其已经取
得了较高的成效。微核测定法主要通过细胞质内的额外核小体问题的出现来评判有害物质
存在的试验方法，主要用于指示海洋环境污染造成的细胞遗传损伤和淡水环境的遗传毒性
监测。目前我国已经成功将微核试验应用于对南海水质的监测中，在国外也有科学家将其
应用于对地中海海域贻贝不同类型的细胞对遗传毒物的敏感程度、波罗的海油港区中的油
类污染物对甲壳类动物的毒害效应的研究中。
（2）蛋白分子标记物技术
将环境中的污染物和生物体内蛋白质相互结合会产生一定反应，其对生物体的发展
具有重要影响，与此同时，对生物体内相应基因的表达产生抑制，进而影响生物体内蛋白
质的含量。所以，可以充分发挥生物体内蛋白质的优势和作用，将其作为有害物质的生物
标记物，并广泛应用于环境监测之中。如乙酰胆碱酯酶监测技术已经成功地将乙酰胆碱酯
酶活性的抑制作为鱼类有机磷农药中毒的诊断工具；利用金属硫蛋白监测技术，通过用贻
贝体内的金属硫蛋白来监测海洋环境中的金属污染；利用热休克蛋白的监测技术将小分子
HSP60 的表达作为监测海洋无脊椎动物遭受环境威胁的重要指标。
2.PCR 技术
PCR 技术是一种用于放大扩增特定 DNA 片段的分子生物学技术，相当于生物体外的
特殊 DNA 复制。PCR 技术具备准确性与便捷性，最重要的是能够让核酸的研究方向脱离
活体生物。目前 PCR 技术已经应用于大气、土壤和水环境的监测中。借助 RT-PCR 技术
对相关气体进行采样，并对这些气体进行检验得知空气传播为猪瘟传播的主要方式，这一
发现为猪瘟的预防工作提供了有力参考；利用 LH-PCR 技术对湿地的菌群结构以及磷元素
的迁移、存储作用分析得知，含磷量的上升会对土壤的菌群结构造成影响，并改变原有的
土壤菌群结构，使土壤中原有的生物多样性降低；而通过利用 PCR-DGGE 技术对土壤中
的分解蛋白酶细菌群落进行分析，能够判断无机肥、有机肥是否对植物根系周边土壤的蛋
白酶具有活性作用。这些研究结果表明，PCR 技术在生态环境监测中的应用前景广泛，还
有更多的潜力等待去开发应用。
（二）物理化学技术
1. 生物传感器
生物传感器是一种特殊的化学传感器。它是生物传感元件特异性的使用和分析装置的
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