生物传感器在环境监测中的应用_宋玉磊
生物传感器技术应用在环境监测中的作用
生物传感器技术应用在环境监测中的作用环境污染是一个现代社会所必须面对的问题。
随着工业生产和人口增长的不断增加，大量废弃物和化学物质被排放到大气、土壤和水体中，造成严重的环境问题。
如何实现准确的环境监测，成为了人们急需解决的问题。
而生物传感器技术，作为一种高度精准的检测技术，正被广泛应用于环境监测领域。
生物传感器技术是借助于生物体制，通过检测生物分子、细胞、组织和生物体特性、现象等，实现对化学、生物、物理等物质的快速、精准、无需标记的检测技术。
与现有的环境检测方法相比，生物传感器技术更加灵敏、准确和可靠，可大大提高环境监测的效率和精度。
生物传感器技术可以应用于多种环境监测领域。
比如，空气质量监测。
生物传感器通过对空气中各种气体分子的特异性识别和探测，可以实现对空气质量的即时监测。
同时，生物传感器技术对大气中的颗粒物也有非常精确的监测能力。
这种通过微生物检测、基于抗体的免疫检测、基于DNA探针的检测等方法，可以提供更加精准和无需标记的监测数据。
除了空气质量监测，生物传感器技术还可以应用于水质监测。
监测过程中，传统的方法往往需要几小时甚至几天来获取监测数据。
而利用生物传感器技术，可以迅速获取水质监测数据，提高监测的时效性和精准性。
另外，生物传感器技术与基于微生物的水污染检测方法相比，可以更加高效、精准地识别水中有害细菌甚至病毒，从而提前预防水源污染疫情的发生。
当然，这种监测方法在环境污染的治理过程中，也是必不可少的。
传统的环境治理方案往往没有完全清洗污染源，导致环境污染的再次出现。
而生物传感器技术的运用，可以更加具有预防和预测功能，及时发现污染源的存在以及环境污染的可能性，从而及时采取有效的防治措施，以有效降低环境污染的发生率。
总而言之，生物传感器技术的应用，可以为环境监测提供更加便捷和精准的方案。
通过对现代工业产生的化学物质、有害生物质等污染物的即时检测，提高了污染治理工作效率和监管的精准性，减少了环境污染疫情的发生。
生物传感器技术在环境监测中的应用
生物传感器技术在环境监测中的应用环境监测是保障人类健康、维护自然生态平衡的重要手段。
而生物传感器技术则是一种快速、准确、可靠的监测方法。
本文将探讨生物传感器技术在环境监测中的应用。
一、生物传感器技术的基本原理生物传感器技术是将生物材料和传感器技术相结合，利用生物材料感受环境中某种物质的变化产生信号，然后通过传感器技术转化为电信号进行监测的技术。
其基本原理是利用生物材料与待检物质特异性相互作用的反应，通过测量特定信号进行检测。
二、1. 水环境监测水环境中比较常见的污染物是重金属、氯气等。
传统的监测方法往往需要提取，分离，浓缩等多个步骤，繁琐耗时。
而生物传感器技术可以直接在水样中进行检测，不需要样品预处理，从而大大缩短了检测时间。
例如，利用藻类灵敏地感知水中毒素的方法，可以实现对水中毒素浓度的实时监测。
2. 大气环境监测大气污染物的种类多样，常见的有PM2.5、PM10、SO2、NOx 等。
传统的大气环境监测方法需要在采样点采集样品，送回实验室分析。
而生物传感器技术可以将传感器直接安装在空气监测站上，实时监测空气中污染物含量，快速反映环境质量的变化。
例如，利用微生物的新陈代谢过程来监测空气中的有害气体。
3. 土壤环境监测土壤中的重金属、有机物等对人体健康和生态平衡都有极大的危害。
传统的土壤环境监测方法往往需要使用化学试剂、燃烧分析等方法，难以在野外实时监测。
而生物传感器技术可以利用微生物、酶类等来感知土壤污染物含量，快速反映土壤环境质量的变化。
例如，利用菌株来检测土壤中的重金属离子含量。
三、生物传感器技术的优势和未来发展生物传感器技术具有检测速度快、灵敏度高、选择性强、适用范围广等优点。
在环境监测领域，它可以实现对环境质量的实时、准确监测，对野外环境监测和应急事件响应也有很大的帮助。
未来，随着技术的进步和应用需求的增加，生物传感器技术将会得到更广泛的应用和更深入的研究，为环境监测提供更加准确的数据和更好的服务。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用摘要：本文对生物传感器在环境监测中的发展和生物传感器的分类作了概述，然后就生物传感器在水环境监测和大气环境监测中的应用作了论述。
关键词：生物传感器；环境监测；水环境监测；大气环境监测随着我国工业化的迅猛发展，环境污染成为了社会和经济发展的突出问题，而作为环境保护的重要一环，环境监测的重要性不言而喻。
环境监测能够有效的将环境污染准确、定量的展现出来，进而为环境保护决策提供可靠的数据。
但是由于传统的环境监测方式存在数据生成较慢、仪器昂贵、操作难度较高等问题，因此发展监测速度更快、成本更低廉、更易操作的环境监测方式成为环境监测发展的方向。
生物传感器恰恰能有效处理了传统环境监测方式的缺点，由于生物传感器相对于传统的监测方式具有监测速度更快、成本更低廉、更易操作等优势，因此，生物传感器在环境监测中现在已经得到了越来越多的关注，并且其在环境监测中所取得的成就已经得到国际和国内专家的认可。
生物传感器是以固定化细胞核和固定化酶技术，用生物学元件作为识别元件，感知被测物并将其转变成可识别的信号的装置。
其基本原理是通过生物元件感受到目标信息，生物元件感受到目标信息后，再将目标信息转变为电等识别信息，进而获得目标信息的状况。
生物元件通常可以使用细胞和酶及其组成部分来充当，目标信息转化器件通常有电导率式、热传感式等。
生物传感器最初产生于上世纪六十年代，当时，Clark等科研人员用酶作为电极，并将其应用到检测中[1]。
至此以后，各种酶电极相继出现。
继Clark等人研究出酶电极以后，Updike等人将铂电极应用到酶中。
此项应用标志着生物传感器的诞生。
进入七十年代以后，随着微生物学的发展，产生了与微生物相关的电极，微生物电极在八十年代获得了突飞猛进的发展。
九十年代随着计算机和互联网技术的发展，使得生物传感器的发展进入一个新的台阶。
一、生物传感器的分类生物传感器按其接受信息的生物体可分为酶传感器、微生物传感器、组织器官传感器、细胞器传感器、免疫传感器、DNA传感器。
生物传感器技术在环境检测中的应用
生物传感器技术在环境检测中的应用随着全球化进程的加快以及人类活动的不断增加，环境污染成为一个严重的问题。
为了保护我们的生态环境和人民的健康，环境检测变得至关重要。
在这一领域，生物传感器技术正发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨生物传感器技术在环境检测中的应用。
生物传感器技术是一种基于生物分子识别的检测方法，利用生物分子与目标分子之间的特异性相互作用来实现对目标分子的灵敏检测。
在环境检测中，生物传感器技术可以用于检测各种污染物，如重金属、农药、有机物等。
首先，生物传感器技术在重金属检测中扮演着重要角色。
重金属污染是环境中最常见的问题之一，它对土壤、水源和空气质量产生了严重影响。
传统的重金属检测方法通常需要耗费大量时间和资源，并且往往需要专业实验室进行分析。
相比之下，生物传感器技术具有灵敏度高、响应迅速、成本低廉等优势。
例如，使用基于酵母菌的生物传感器，可以实现对不同重金属离子的定量检测。
通过调整酵母菌的基因组，可以使其产生与重金属离子特异结合并产生荧光信号的蛋白质，从而实现对重金属污染物的定量检测。
其次，生物传感器技术在农药残留检测中也具有广泛应用。
农药在农业生产中起到了保护作物免受病虫害侵害的重要作用，但过量使用或不合理使用农药会对环境和人类健康造成潜在风险。
传统的农药残留检测方法通常需要复杂的样品前处理步骤，并且对设备要求较高。
生物传感器技术通过利用生物体内的酶、细胞、抗体等生物分子对特定农药识别的能力，可以实现对农产品中农药残留的快速检测。
例如，基于抗体的生物传感器可以通过与特定农药结合而产生信号，从而实现对农产品中农药残留的定量检测。
此外，生物传感器技术还可应用于有机物检测。
有机物是环境中常见的污染物之一，包括挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃等。
传统的有机物检测方法通常需要使用复杂的色谱或质谱仪器，检测过程繁琐且耗时。
而利用生物传感器技术，可以利用生物分子对特定有机物的选择性识别，实现对有机物的快速、灵敏的检测。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用近年来，随着环境污染问题的日益突出，人们对环境监测的需求也越来越迫切。
传统的环境监测方法通常需要昂贵的设备和复杂的操作，而且往往只能提供有限的数据。
然而，随着生物传感器技术的发展，环境监测变得更加简单、快速和准确。
生物传感器是一种利用生物体的特性和生物分子与环境中目标物质相互作用的技术。
它可以通过检测生物体对目标物质的响应来实现环境监测。
生物传感器的应用范围广泛，包括水质监测、空气质量监测、土壤污染监测等。
在水质监测方面，生物传感器可以通过检测水中的微生物、有机物和无机物等来评估水质的好坏。
例如，一种基于细菌的生物传感器可以通过检测水中的细菌数量来评估水质的卫生状况。
另外，一种基于鱼类的生物传感器可以通过检测鱼类的行为和生理指标来评估水中的有毒物质浓度。
这些生物传感器不仅能够提供准确的水质数据，而且操作简单，成本低廉。
在空气质量监测方面，生物传感器可以通过检测空气中的微生物、有机物和无机物等来评估空气质量的好坏。
例如，一种基于花粉的生物传感器可以通过检测空气中的花粉数量来评估空气中的过敏原浓度。
另外，一种基于昆虫的生物传感器可以通过检测昆虫的行为和生理指标来评估空气中的有毒物质浓度。
这些生物传感器不仅能够提供准确的空气质量数据，而且可以实时监测，帮助人们及时采取措施保护自己的健康。
在土壤污染监测方面，生物传感器可以通过检测土壤中的微生物、有机物和无机物等来评估土壤的污染程度。
例如，一种基于细菌的生物传感器可以通过检测土壤中的细菌数量来评估土壤的细菌活性，从而判断土壤是否受到了污染。
另外，一种基于植物的生物传感器可以通过检测植物的生长状态和生理指标来评估土壤中的有毒物质浓度。
这些生物传感器不仅能够提供准确的土壤污染数据，而且可以帮助人们及时采取措施保护土壤的生态环境。
除了以上几个方面，生物传感器还可以应用于其他环境监测领域，如食品安全监测、工业废水监测等。
生物传感器的应用不仅可以提高环境监测的效率和准确性，还可以降低成本和操作难度。
生物传感器技术在环境检测中的应用
生物传感器技术在环境检测中的应用生物传感器技术是一种借助生物分子与传感器相互作用的技术，广泛应用于医疗、食品安全等领域。
随着人们对环境污染的关注度不断提升，生物传感器技术也逐渐在环境检测中得到应用。
本文将介绍生物传感器技术在环境检测中的应用，包括水质检测、大气污染监测和土壤污染监测等方面。
首先，生物传感器技术在水质检测中具有重要的应用价值。
水是人类生活的基本需求之一，然而水质污染已经成为当今世界面临的重要问题之一。
传统的水质检测方法需要耗费大量时间和资源，且往往无法及时获得准确的结果。
而生物传感器技术因其高灵敏度、高选择性和快速响应等特点成为了优秀的水质检测工具。
例如，一种基于生物传感器技术的DNA传感器可以检测到微量的水中有害物质，如重金属离子和有机污染物，其检测结果快速准确，可以帮助环境监测部门及时采取相应的措施来保护水资源的安全与可持续发展。
其次，生物传感器技术还可以应用于大气污染监测。
随着工业化的不断发展，大气污染已经成为全球性的环境问题。
传统的大气污染监测方法多数依赖于昂贵的仪器设备，而且不具备实时监测的能力。
而利用生物传感器技术，可以将某些生物分子与污染物特异性结合，通过生物传感器检测相应的生物活性信号，从而实时监测大气污染物的浓度和种类。
例如，利用生物传感器技术可开发出对于二氧化硫、氮氧化物、重金属等大气污染物具有高灵敏度和高选择性的传感器，实现对大气污染物浓度的快速检测和分析。
这将有助于加强对大气污染的监测和控制，为改善空气质量提供科学依据。
最后，生物传感器技术还可用于土壤污染监测。
土壤污染是现代社会面临的重要环境问题之一，直接影响着土地的肥力和农作物品质。
然而，传统的土壤污染监测方法往往耗时且需要大量的实验操作。
利用生物传感器技术，可以开发出针对某些特定有害物质具有高灵敏度和高选择性的传感器。
这些传感器可以迅速、准确地检测土壤中的有害物质浓度，为土壤污染监测提供了新的解决方案。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用随着现代化的不断推进，人类对环境问题的重视程度也日益增加。
为了更好地掌握环境情况，我们需要对环境进行监测。
而在监测过程中，生物传感器已经得到了广泛的应用。
本文将探讨生物传感器在环境监测中的应用。
一、生物传感器的原理生物传感器是一种新型的传感器，由细胞、蛋白质、抗体、核酸等生物分子作为识别元件，基于生物分子的生物作用特性，实现对化学物质或生物分子的高灵敏度、高特异性识别和定量测量。
生物传感器的结构一般包括识别层、转换层和信号处理层三部分。
其中识别层是直接与检测对象发生相互作用的层，将待测分子与识别层中的生物分子相互结合，产生一定的信号变化，如色变、荧光变化、产生电流等，然后传递至转换层，产生电化学信号。
信号处理层则将转换层的电化学信号转换为数字信号，最终输出测量结果。
二、生物传感器在环境监测中的应用1. 水质监测水是生命之源，水质问题直接影响着人们的身体健康和生存环境。
而生物传感器可以对水中的有害物质进行检测，如重金属、有机物等。
例如，利用大肠杆菌、酵母等微生物作为识别元件，一种微生物生物传感器被研制出来，可用于检测含氨氮的水。
当待测水体中的氨氮浓度超过一定范围时，这些微生物会释放出氨气，从而产生电信号。
2. 大气污染监测空气中的污染物对人体健康产生着严重的影响，因此大气污染监测也十分重要。
生物传感器可以对生物颗粒、挥发性有机物等进行监测。
例如，基于蜡模型菌的电化学光纤传感器能够被用来检测空气中的甲苯、二甲苯等有机污染物。
当有机污染物与蜡模型菌接触后，会发生生物膜的变化，导致电流的变化，从而产生相应的信号。
3. 土壤监测在生产中的农业和工业等领域中，土壤是至关重要的资源。
而生物传感器可以对土壤中的有害微生物、污染物等进行检测。
例如，用于检测土壤微生物的传感器与酵母菌的测量原理类似，通过测量土壤中的二氧化碳浓度，判断土壤中微生物的数量和活性等指标。
三、生物传感器的优势和传统的化学传感器相比，生物传感器有着许多优势。
生物传感器技术在环境监测中的应用
生物传感器技术在环境监测中的应用一、生物传感器技术概述生物传感器技术是基于生物学、化学、物理学等学科的交叉发展，利用具有特定生理功能的生物元素（如细胞、酶、抗体、核酸等）作为生物传感器的敏感元素，通过对感受器与物质之间的特异性识别与转换，实现对物质成分、结构及性质变化的检测、分析和监测。
目前，生物传感器已经被广泛应用于生命科学、环境工程、化学合成等许多领域，成为一项极具应用价值的技术。
二、环境监测中的应用现状随着人类社会的发展和工业化进程的加快，环境污染问题日益突出，环境监测成为了保障生态环境和人类健康的重要手段。
在环境监测领域中，生物传感器技术具有很大的应用前景，目前已经广泛应用于水体、空气、土壤等方面的污染监测。
三、生物传感器技术在水体监测中的应用1. 检测水中微生物水体中的微生物是反映水体水质的重要指标之一，传统的检测方法需要耗费大量时间和人力物力，而生物传感器技术则可以快速、准确地检测水中的微生物，实现对水体污染状况的实时监测和分析。
2. 检测水中有机物水中有机物是造成水污染的重要因素之一，传统的检测方法需要使用大量的化学试剂，而生物传感器技术可以通过识别水中有机物的变化，实现对水质的快速监测和分析，从而为治理水污染提供数据支持。
四、生物传感器技术在空气监测中的应用1. 检测空气中微生物空气中的微生物是影响室内空气质量的重要因素，传统的检测方法需要加热富集，再进行培养，耗费时间长、效率低。
而利用生物传感器技术可以实现对空气中微生物的实时监测，从而提高了监测的准确度和效率。
2. 检测空气中有害气体空气中有害气体是影响室内空气质量的主要因素之一，传统的检测方法需要使用昂贵的仪器，而生物传感器技术可以通过检测空气中的蒸气、气体等因素，实现对室内空气质量的快速监测和分析。
五、生物传感器技术在土壤监测中的应用1. 检测土壤中的污染物土壤中的污染物是影响环境的主要因素之一，传统的检测方法需要采集土壤样本，清洗并检测污染物，过程繁琐、耗时。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用近年来，随着科技的发展，生物传感器的应用范围越来越广泛，其中在环境监测中的应用尤为突出。
生物传感器是利用生物体特异性反应与检测原理相结合的新型传感器，可以快速、准确地监测出环境中的污染物质，为环境保护提供了重要的手段。
一、生物传感器原理生物传感器主要由两部分组成：生物识别元件和转换元件。
生物识别元件是指通过生物体的特异性反应，将目标分子与传感器区分开来的部分；转换元件则将生物识别元件的信号转换成可以测量和分析的信号。
这两部分相互配合，完成对环境中污染物的监测工作。
生物识别元件是生物传感器的核心部分，主要有酶、抗体、细胞等。
这些生物识别元件在与目标物质发生特定的反应后，会引起一系列的信号变化，例如产生荧光、电流、电压等。
而转换元件则会将这些信号转换成数字信号，以便进一步分析和处理。
二、1. 水质监测水是我们生活中不可或缺的资源，而水质问题一直是环境保护的重要内容。
传统的水质监测方法需要进行复杂的实验操作，费时费力。
而生物传感器的应用可以实现对水中污染物的即时监测，例如重金属离子、有机物等。
通过使用适当的生物识别元件，生物传感器可以快速、准确地检测出各种污染物质的浓度，为水质监测提供了更便捷的手段。
2. 大气污染监测随着城市化进程的加快，大气污染成为一个严重的问题。
常规的大气污染监测方法主要是使用气象站等设备进行监测，但这些设备成本高昂且无法覆盖到每个地区。
而生物传感器的应用可以实时、连续地监测大气中的污染物质，例如二氧化硫、一氧化碳等。
通过使用适当的生物识别元件，生物传感器可以将这些污染物质转化成测量信号，实现对大气污染的快速监测和预警。
3. 土壤污染监测土壤是人类生产生活的重要基础，而土壤污染对人类健康和生态环境都会产生严重影响。
传统的土壤污染监测方法需要进行复杂的样品提取和实验分析，耗时且成本高昂。
而生物传感器的应用可以实现对土壤中重金属、农药等污染物质的快速监测。
生物传感器在环境检测中的应用
生物传感器在环境检测中的应用随着环境污染和气候变化日益严重，环境监测变得越来越重要。
其中，生物传感器作为环境监测的一种新技术，因其高灵敏度、高选择性、低成本和易操作等特点，在环境检测中得到越来越广泛的应用。
一、什么是生物传感器？生物传感器是一种能够通过生物反应来检测特定分子的装置。
它们是使用生物体或改良过的酶、抗体或细胞等生物分子作为识别元素的检测工具。
生物反应可以通过改变生物分子的性质，如荧光、色素、电荷等，来检测目标分子的存在和浓度。
二、生物传感器在环境污染监测中的应用1. 水质检测水污染是一大环境问题，对人类的健康和生态环境造成很大的危害。
水污染的影响因素很多，如重金属、有机化合物、细菌等。
传统的水质检测方法需要样品的处理和分析，时间成本较高。
生物传感器则可以通过生物反应来实现快速识别污染物，提高检测的准确性和敏感性。
例如，以细胞为重要识别元素的水质检测生物传感器可以快速、准确地检测水中的有毒物质。
2. 空气质量检测空气质量直接关系到人们的健康和生存环境，例如PM2.5、二氧化硫、一氧化碳等所造成的危害。
传统的检测方法需要专业人员和昂贵的仪器设备。
而生物传感器具有灵敏度高、检测速度快、准确性高的特点，可以实现快速、实时地监测空气污染物。
3. 土壤检测土壤检测对于环境生态和农业生产等都有很大的意义。
传统的土壤检测需要取样分析和仪器检测。
而生物传感器具有可靠、灵敏、快速、实时等优势，能够对土壤污染物进行原位检测，实现快速、低成本、高效的土壤监测。
三、生物传感器的优势1. 高灵敏度生物传感器具有高灵敏度，主要是因为其所使用的生物分子具有高度结构特异性和生物反应特性。
生物反应能够使生物分子与待检测物质形成复合物，从而对待检测物质有较高的灵敏度。
2. 高选择性生物传感器的选择性主要是由生物分子对目标物质的特异性决定的。
生物传感器在检测实际样品的时候，能够识别多种有害物质和有益物质，具有治理环境污染的潜力。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用在当今社会，环境保护已成为全球关注的焦点问题。
随着工业化和城市化的快速发展，环境污染日益严重，对人类的健康和生态平衡构成了巨大威胁。
为了有效地监测和治理环境污染，各种先进的技术手段应运而生，其中生物传感器作为一种新型的检测技术，在环境监测领域发挥着越来越重要的作用。
生物传感器是一种将生物活性物质（如酶、抗体、核酸等）与物理化学换能器相结合的分析装置。
它能够对环境中的污染物进行快速、灵敏、特异性的检测，为环境监测提供了一种高效、便捷的手段。
生物传感器在环境监测中的应用范围非常广泛。
首先，在水质监测方面，它可以检测水中的重金属离子、有机物、农药残留等污染物。
例如，利用基于酶的生物传感器可以检测水中的有机磷农药，当有机磷农药与酶发生作用时，会导致酶的活性降低，从而通过传感器的信号变化来定量检测农药的浓度。
对于重金属离子的检测，常使用基于抗体或核酸适配体的生物传感器，这些生物分子能够特异性地识别和结合重金属离子，从而实现准确的检测。
在大气环境监测中，生物传感器也有出色的表现。
它可以检测空气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物、甲醛等。
例如，有一种基于微生物的生物传感器，通过微生物对有害气体的代谢反应来产生电信号，从而实现对气体浓度的监测。
此外，生物传感器还可以用于监测大气中的颗粒物，通过检测颗粒物表面的化学物质来评估空气质量。
土壤环境监测同样离不开生物传感器。
它能够检测土壤中的农药残留、重金属污染以及有机污染物等。
通过分析土壤中微生物的代谢活动或生物分子的相互作用，生物传感器可以提供有关土壤污染程度和生态风险的信息，为土壤修复和治理提供科学依据。
生物传感器在环境监测中的优势十分显著。
其一，它具有高度的特异性。
能够针对特定的污染物进行准确检测，减少了误判的可能性。
其二，检测速度快。
相比于传统的检测方法，生物传感器能够在短时间内给出检测结果，有助于及时采取应对措施。
其三，灵敏度高。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用生物传感器，作为一种利用生物材料和生物体系的传感器，已经被广泛应用于环境监测领域。
其独特的优势在于高灵敏度、高选择性和低成本等特点，可以实时监测环境中的各种污染物，为环境保护和生态建设提供重要的支持和帮助。
本文将围绕生物传感器在环境监测中的应用展开讨论。
一、污染物检测生物传感器在环境监测中可用于检测各类污染物，例如水质中的重金属离子、有机物污染物和微生物污染等。
通过利用生物材料如蛋白质、酶、抗体或细胞等与目标污染物之间的特异性相互作用，可以在环境中高效地检测这些污染物。
例如，利用酶的催化作用可以快速检测水中的有机物污染物，而利用细胞的生物反应可以实时监测微生物污染。
生物传感器在污染物检测中具有高灵敏度和高选择性的优势，可以精确判断环境中是否存在污染物并及时采取相应的措施。
二、大气污染监测大气污染是当前环境问题中的一个重要方面，生物传感器也可以在大气污染监测中发挥重要作用。
通过建立针对大气中颗粒物、有机物和气体等污染物的生物传感器，可以实时监测和评估大气质量。
例如，利用藻类或细菌等微生物的生物反应，可以实时检测大气中的微生物污染；利用植物叶片或细胞的生理指标，可以评估大气中的有机物和颗粒物污染。
生物传感器可以提供准确、实时的大气污染数据，有助于制定有效的环境保护措施和政策。
三、土壤质量监测土壤质量是农业生产和生态环境中一个关键的因素，土壤污染对于农作物生长和人体健康等产生不可忽视的影响。
生物传感器可以用于实时监测和评估土壤中的有机物、重金属离子和细菌等污染物。
通过选择合适的生物传感材料，如细菌株、植物根系或酶等，可以构建针对不同污染物的生物传感器。
这些传感器可以提供快速、准确的土壤质量数据，为农业管理和土壤修复提供重要参考。
四、生物安全监测生物安全监测涉及生物体系中病原微生物和有毒生物的检测和监控。
生物传感器可以通过与这些病原微生物和有毒生物有特异性反应的生物材料构建，实时监测生物体系中的潜在威胁。
生物传感器技术在环境监测中的应用
生物传感器技术在环境监测中的应用生物传感器技术作为一种新兴的监测技术，在环境监测领域发挥着重要的作用。
借助生物传感器技术，科学家们能够更准确、高效地监测和评估环境中的各种物质和因素，为环境保护和可持续发展提供有力的支持。
一、生物传感器技术的概述生物传感器技术是利用生物体内的生物分子、细胞或组织与目标物质发生特异性相互作用，通过信号转导和放大机制将目标物质的信息转化为可测量的电信号。
它具有快速、敏感、实时性强、具备可重复使用的特点，成为环境监测中的一种有力工具。
二、生物传感器技术在水质监测中的应用水质是环境监测中的重要方面，也是人类生活必需的资源。
生物传感器技术可以通过监测水中微生物的生物活性、水中有害物质的浓度等指标，对水质进行快速准确的评估。
此外，生物传感器还可用于检测细菌污染、水中重金属污染等问题，为水质监测提供了一种新的解决方案。
三、生物传感器技术在空气质量监测中的应用随着工业化进程和车辆尾气排放的增加，环境中的空气污染问题日益凸显。
生物传感器技术可以通过监测大气中的微生物数量、气溶胶颗粒的浓度等参数，评估空气质量指数，并提供数据支持给环境保护决策者。
此外，生物传感器还可以用于监测挥发性有机物、气体污染等问题，提高空气质量的评估效果。
四、生物传感器技术在土壤监测中的应用土壤是生态系统的一个重要组成部分，也是农业生产的关键要素。
生物传感器技术可以通过监测土壤中微生物群落的多样性、土壤养分的含量等指标，评估土壤的质量和肥力情况。
此外，生物传感器还可以用于土壤重金属污染、有机污染等问题的检测，为土壤健康评估提供有效工具。
五、生物传感器技术在生物多样性监测中的应用生物多样性是生态系统的基础，对于保护和维持生态平衡至关重要。
生物传感器技术可以通过监测生态系统中的生物种群数量、生长状况等指标，评估生物多样性的程度和变化趋势。
此外，生物传感器还可以用于病原体的检测、入侵物种的监测等问题，为生物多样性保护提供科学依据。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用引言：随着工业化和城市化的发展，环境问题越来越引起人们的关注。
为保护生态环境、改善生态条件，利用先进的技术手段对环境进行监测显得尤为重要。
生物传感器作为一种新型的传感器技术，具有响应灵敏、快速、环境友好等优点，已经在环境监测中得到了广泛的应用。
一、生物传感器的概念及发展生物传感器是利用生物体结构、功能和特性，构筑传感元件，从而实现对特定生物事件或环境物质的高灵敏度、高选择性的定量或半定量检测技术。
自从1972年Clarks Kilburn首次提出“生物传感器”（Biosensor）这个术语以来，生物传感器技术不断发展，已成为当前最受关注和发展最快的传感技术之一。
主要由四个组成部分组成：生物反应器、信号转换器、转换器和显示器。
生物反应器主要用于特异性物质的检测和分离，信号转换器将生物体可检测的生理信号转换成电信号，转换器用于放大收集到的信号，而显示器则若干的质和量指标作出检测结果。
二、生物传感器在环境监测领域的应用1. 空气污染监测生物传感器技术已被广泛应用于空气污染监测中。
其通过利用微生物、植物细胞、酶、抗体等对空气污染物的敏感性或生理作用进行监测。
比如，针对空气中常见的苯、甲苯、二甲苯等有机污染物，研究人员使细菌表面细胞中连接生物传感器，利用其表面结构与有机物质之间的物理反应发生改变，使细菌跃变然后通过其自身荧光等方式对有机污染物进行感知和报警。
2. 水质污染监测生物传感器技术在水质污染监测上也有广泛应用。
在新型农业生态环境监测中，生物传感器技术利用生物整体、单元个体模型、现场采集和线上动态监测相结合的方式，对生态环境的空间资源分布和时间序列变化进行追踪和定位，制定出水环境优化保护策略和措施，定量和实时预测恶劣环境的风险。
3. 土壤污染监测对于土壤污染监测，传统方法存在检测费用、时间长、结果不准确等不足。
而生物传感器技术能够利用生物反应器对具有特定作用的生物体进行检测分析，从而实现对土壤中特定污染物的检测，显著提高检测的准确性和效率。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用摘要：本文简要介绍了生物传感器的原理、分类和发展概况，着重讲述了其在环境监测方面的应用。
关键词：生物传感器污染物环境监测一生物传感器发展概况生物传感器是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。
根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器，微生物传感器，细胞传感器，组织传感器和免疫传感器。
显而易见，所应用的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。
近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。
微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。
它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。
此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。
而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。
二生物传感器在环境监测中的应用(1). 生化需氧量的测定生化需氧量的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。
常规的BOD测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量BOD，其重复性在±10%以内。
将该传感器用于测量纸浆厂污水中BOD的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min。
除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的BOD值。
该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°C，pH=7。
这个传感器系统几乎不受氯离子的影响，并且不被重金属（Fe3+、Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+）所影响。
该传感器已经应用于河水BOD的测定，并且获得了较好的结果。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用随着人类对于环境保护的日益重视，环境监测也变得越来越重要。
在现代科技的帮助下，人类开发出了多种先进的技术来对环境进行监测和保护。
其中，生物传感器在环境监测中扮演着重要的角色。
一、生物传感器的概念和原理生物传感器是一种利用生物体系的特殊性质来检测或者测量一定物质或者现象的一种设备。
生物传感器可以通过生物体系特有的酶、抗体、细胞、DNA/RNA等途径来检测一些有害物质，同时，它还能够对环境中的温度、光强度、湿度等参数进行可靠的监测。
生物传感器的原理在于，它利用生物体系的特殊性质，将生物的信号转换成为电信号或者光信号等传输方式，然后对这些信号进行分析，获得被测物种的含量或者浓度。
生物传感器在环境监测中的优点在于，它可以快速、准确地检测环境中的污染物，同时，它也可以在不破坏环境的情况下进行连续监测，这些都为环境保护提供了重要的技术支持。
二、生物传感器在环境监测中的应用1. 水质监测水是人类生活中必不可少的资源之一，同时它也是环境中最常见的物质之一，对于水质的监测可以有效地评估水源是否受到了污染和污染的种类、程度等。
生物传感器可以应用于水质监测中，通过对水样中微生物种类、酶的含量、DNA/RNA 等特殊物质的检测，来确保水的质量。
2. 空气质量监测随着人类工业的高速发展，环境中的大气污染也越来越严重。
空气质量监测是保护人类健康和环境的必要措施之一。
生物传感器可以用于对大气质量进行监测，在大气污染物中，例如颗粒物、VOCs等物质的监测中有着广泛的应用。
3. 土壤监测人类的农业生产和工业活动对土壤产生了很多影响。
土壤中的污染问题对环境和人类健康都有很大的影响。
生物传感器可以通过对土壤中物质的检测来监测所含有的重金属、有机物、农药等污染物质。
三、生物传感器发展的前景随着现代技术的发展，生物传感器在环境监测、医疗诊断等领域将扮演越来越重要的角色。
未来，随着生物传感器技术的不断发展，它将会呈现出更加多样化、灵敏度更高、响应更快的特点，迎合更广泛的应用。
生物传感器技术在环境监测中的应用
生物传感器技术在环境监测中的应用近年来，随着环境污染问题的日益凸显，人们对环境质量的监测与保护变得尤为重要。
在这个过程中，生物传感器技术的应用正逐渐成为一种趋势。
生物传感器技术利用生物分子的特异性识别功能和生物学反应机理，能够高灵敏、高选择性地检测环境中的污染物，并为环境监测提供准确可靠的数据支撑。
1. 生物传感器技术的原理与分类生物传感器技术的原理基于生物分子与待测物质的专一性反应，常见的生物传感器包括酶传感器、抗体传感器、DNA传感器等。
酶传感器利用酶的特异性催化作用来检测特定物质的浓度；抗体传感器基于抗体与抗原之间的特异性识别反应实现对目标物质的检测；DNA传感器通过DNA与目标物质的特异性结合和识别来进行检测。
这些生物传感器具有灵敏度高、选择性好、实时性强等优点。
2. 生物传感器技术在水质监测中的应用水质是人类生活中不可或缺的重要资源，但地表水和地下水的污染问题日益突出。
生物传感器技术在水质监测中发挥了重要作用。
例如，利用酶传感器可以检测水中的重金属离子、残留农药等有害物质的含量；抗体传感器可用于检测水中的细菌、病毒等微生物的存在；DNA传感器可以用于检测水中的致病菌的DNA序列。
这些传感器技术能够实时监测水质，提高水质监测的准确性与效率。
3. 生物传感器技术在大气环境监测中的应用随着工业化的加速和交通运输的快速发展，大气污染日益严重。
生物传感器技术可以用于大气环境监测中，对空气中的污染物进行高效、精确的检测。
例如，利用酶传感器可以测定大气中的气体污染物含量，如二氧化硫、一氧化碳等；抗体传感器可用于检测空气中的细菌、霉菌等微生物的存在；DNA传感器可以用于检测大气中的植物花粉或过敏原等。
这些传感器技术的应用可以帮助监测人们呼吸的空气质量，及时预警大气污染问题。
4. 生物传感器技术在土壤监测中的应用农业生产和工业活动对土壤造成了极大的污染。
生物传感器技术在土壤监测中能够提供可靠的数据，帮助农民和环境保护部门针对污染问题采取相应的措施。
生物传感器在环境监测中的应用
生物传感器在环境监测中的应用生物传感器是一种利用生物体或其组件作为感受器，将生物识别事件（如结构、功能、特性等）转换为可测量的信号的装置。
它具有高选择性、高灵敏度和良好的生物相容性等特点，因此在环境监测领域得到了广泛的应用。
本文将介绍生物传感器的原理和主要应用，旨在探讨生物传感器在环境监测中的潜力与前景。
一、生物传感器的原理生物传感器的核心部件包括生物元件和转换器。
生物元件可以是活体、组织、细胞或其提取物，它们通过识别特定的分子、生化过程或生物学事件，将其转化为可测量的信号。
转换器则将生物元件输出的信息转化为电化学、光学或电磁信号，进而实现检测和测量。
二、生物传感器在水质监测中的应用1. pH传感器pH传感器是一种常见的生物传感器，可用于水质监测中的酸碱度测量。
通过在生物元件表面修饰特定的分子，使其与水体中的氢离子发生反应，并产生与pH值相关的电信号。
该传感器具有高灵敏度和快速反应的特点，可以监测水体的酸碱度并判断其污染程度。
2. 溶解氧传感器溶解氧是水体中重要的环境因子之一，对水生生物的生存和繁殖起着重要作用。
生物传感器可以利用氧化酶催化反应将溶解氧转化为与氧浓度相关的电信号，从而实现溶解氧浓度的测量。
这种传感器广泛应用于水质监测、水产养殖等领域，为环境保护提供了重要的技术支持。
三、生物传感器在空气质量监测中的应用1. 挥发性有机物传感器挥发性有机物（VOCs）是空气中常见的污染物之一，其浓度的高低直接关系到空气质量的好坏。
利用生物传感器可以高效地检测和测量VOCs的浓度。
生物元件（如细胞、酶等）通过与VOCs发生特异性反应，转化为可测量的电信号，从而实现对VOCs浓度的监测。
2. 二氧化硫传感器二氧化硫是大气中常见的有害气体之一，其浓度的高低与酸雨、大气污染等问题直接相关。
生物传感器可以利用酶的催化反应将二氧化硫转化为可测量的电信号，实现对二氧化硫浓度的快速和准确测量。
这种传感器在大气污染监测中具有重要的应用价值。
生物传感器技术在环境污染监测中的应用
生物传感器技术在环境污染监测中的应用随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益突出，对人类健康和生态系统造成了严重威胁。
因此，发展高效、准确、实时的环境污染监测技术变得尤为重要。
生物传感器技术作为一种新兴的监测手段，具有高灵敏度、高选择性和快速响应的优势，被广泛应用于环境污染监测领域。
生物传感器技术是利用生物体内的生物分子或细胞作为传感器的感受元件，通过与目标物质的特异性相互作用，实现对目标物质的检测和定量分析。
在环境污染监测中，生物传感器技术可以应用于水质、大气和土壤等多个方面。
在水质监测中，生物传感器技术可以用于检测水中的重金属、有机污染物和微生物等。
以重金属污染为例，传统的检测方法通常需要复杂的实验操作和昂贵的仪器设备。
而生物传感器技术可以利用特定的生物体或生物分子，通过与重金属离子的结合反应，产生可测量的信号。
通过测量信号的强度或变化，可以快速、准确地检测水中的重金属污染程度。
在大气监测中，生物传感器技术可以用于检测空气中的有害气体和微粒物质。
例如，通过利用昆虫的嗅觉系统，可以构建出昆虫传感器，用于检测空气中的挥发性有机物。
昆虫的嗅觉系统对于挥发性有机物具有高度敏感性，因此可以通过测量昆虫的反应或生物体内的生物标志物的变化，实现对空气中有害气体的监测。
在土壤监测中，生物传感器技术可以用于检测土壤中的重金属、农药残留和土壤微生物等。
以重金属污染为例，传统的土壤监测方法需要取样后送回实验室进行分析，操作繁琐且耗时。
而生物传感器技术可以通过将特定的生物体或生物分子固定在传感器表面，实现对土壤中重金属污染的实时监测。
尽管生物传感器技术在环境污染监测中具有广阔的应用前景，但仍然面临一些挑战。
首先，生物传感器技术的灵敏度和选择性需要进一步提高，以满足实际监测需求。
其次，生物传感器技术在长期运行和复杂环境条件下的稳定性和可靠性需要加强。
此外，生物传感器技术的成本也是一个需要考虑的因素。
综上所述，生物传感器技术在环境污染监测中具有巨大的潜力和应用价值。
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生物传感器一般由生物识别元件，换能器，信号放大、传 输、转换系统，数据处理和显示系统组成。在众多类型的传 感器中，以 电 化 学 型 和 光 纤 型 生 物 传 感 器 应 用 最 普 遍。其 中，数据分析处理和显示系统可以由电子计算机完成。电化 学生物传感器中，电位型传感器使用玻璃电极、敏场效应管 作为换能器，安培型传感器主要利用石墨电极、银基汞膜电 极。光纤型生物传感器主要使用光敏二极管、硅光片和光电 倍增管作为换能器，其中能量转换效率最大的为光电倍增 管，但价格较高。
目前已有多种监测杀虫剂的方法，其中气相色谱法是应 用普遍且准确度也很高的方法。然而，某些杀虫剂由于自身 的对热不稳定性、低挥发性、高极性而难以利用此方法监测。
基于有机磷农药在很低浓度下能够抑制某些特定酶的 活性，且在一定浓度范围内，酶活抑制程度与有机磷农药浓 度之间有响应关系，人们设计出了间接测定有机磷农药浓度 的酶传感器。乙酰胆碱酯酶（ acetylcholine esterase AChE） 存 在于生物神经组织和红细胞中，是一种重要的神经递质，能 够催化乙酰胆碱的水解反应，产物中有乙酸生成，会引起反 应相 pH 发生变化［5］。乙酰胆碱酯酶对有机磷农药高度敏 感，传感器可以通过测定反应相 pH 的变化得出酶活受抑制 的程度，从而间接推算出有机磷农药的浓度。
生物传感器能够满足环境监测原位、实时、连续的要求， 并具有鲜明的特色，因此在环境监测市场具有很大的应用潜 力。但其本身也存在一些有待克服的缺陷。生物敏感材料 是生物传感器的关键元素，其将来的发展应注重以下几个方 面［2，18］： ①生物识别材料的进一步筛选。如乙酰胆碱酯酶在 有机磷农药监测传感器中应用非常普遍。近期学者研究发 现，鱼是一类对有机磷农药非常敏感的生物，从鱼脑组织中 提取乙酰胆碱酯酶是一种可行的方法。通过进一步研究发 现，从不同鱼类脑组织中提取的乙酰胆碱酯酶对有机磷农药 的敏感性差别很大。另外，自然界中的微生物具有极其丰富 的多样性，筛选一些稀有的具有新的分析活性的微生物菌 种，或从极端环境中筛选微生物菌种作为生物敏感材料，具 有较大的潜力。②利用遗传工程技术对生物敏感材料进行 改造、设计。用微生物菌体作为生物敏感材料设计的微生物 传感器具有成本低、易保存等优点，但响应速度慢是不可忽 略的缺陷。如利用遗传工程技术，可以使有活性的蛋白表达 在细胞表面，从而使这一问题得到解决。又如运用基因工程 技术，利用细 菌 荧 光 素 酶 基 因 构 建 重 组 菌，实 现 了 高 效、灵 敏、专一性强的重金属监测。
生物传感器是由生物识别元件、信号转换装置、数据处 理系统和显示系统结合起来的一套分析设备，能够感受特定 的被测量并按照一定规律将其转换成可识别信号。生物传 感器的优点主要有选择性好，响应时间短，稳定性高，多数情 况下样品不需要预处理，体积小便于携带，能够实现原位、实 时、连续监测。笔者对生物传感器在环境监测中的应用进行 了综述。 1 生物传感器的组成
随着工、农业的快速发展，环境污染问题也逐渐加剧，环 境保护成为人们的共识。环境污染物的控制是环境保护的 重要内容，而污染物的分析与监测则是实现其控制的必要手 段。传统的监测方法有理化分析法、分光光度法、气相色谱 法、气 － 质联用法、液相色谱法等。这些方法虽然精确度很 高，但分析时间长、样品预处理步骤复杂、分析成本较高、操 作复杂，难以实现环境污染物的实时、原位、连续监测。
作者简介 宋玉磊（ 1972 － ） ，男，内蒙古赤峰人，硕士研究生，研究方 向： 生物检测技术。
收稿日期 2011-04-20
外在某些情况下其专一性和选择性较差［1 －3］。 2 生物传感器在环境监测中的应用 2． 1 杀虫剂类物质的监测 杀虫剂类物质主要分为杀昆虫 剂、杀真菌剂和除草剂 3 类，还包括如植物生长调节剂、脱叶 剂等。杀昆虫剂通常有有机磷化合物（ 如对氧磷、马拉硫磷） 和有机氯化合物（ 如 DDT） 等； 杀真菌剂有含铜化合物、含硫 化合物和一些有机化合物； 除草剂既有有机化合物也有无机 物。许多杀虫剂会对健康造成危害，引起诸如呼吸道损伤、 免疫系统损伤、造血功能受损和神经系统疾病，某些杀虫剂 还有致癌作用［4 － 5］。
39 卷 21 期
宋玉磊 生物传感器在环境监测中的应用
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抗性。抗性基因的表达通常被其所抗的金属元素的特异性 所诱导和调节。基于这种调节的高度特异性，可以获得这些 抗性操纵子的启动子和调节基因。如果在此启动子后面再 连接上特定的报告基因，就可以构建基因工程菌株，进而制 作对特定有毒金属高度敏感、特异性强的微生物传感器。通 常，报告基因有编码荧光素酶的基因（ luxCDABE） ，编码 β-葡 萄糖苷酶的基因（ lacZYA） 和编码绿色荧光蛋白的基因（ gfp） 等［8］。基于这种启动子 － 报告基因的设计理念，人们研究制 作了多种生物传感器，实现了对汞、铜、镍、钴、砷等元素的特 异性监测［9 － 10］。
析速度快，能够进行在线监测而备受关注。 目前，已经报道了多种微生物作为 BOD 传感器的生物
识别材料［16 －17］。有的利用单一微生物，有的利用混合培养 物。2 种微生物联合或利用活性污泥中的多种微生物进行 BOD 测定。通常，利用单一微生物制作的 BOD 传感器稳定 性好，但其适用的样品范围较窄； 利用混合培养物制作的传 感器监测能力强，适用的样品范围宽，但由于菌群组成易发 生变化，稳定性较差。
用于制作生物识别元件的生物敏感材料主要有酶、细菌 菌体、抗体、核酸和受体等［1 －2］。目前在环境监测生物传感 器中应用较多的是酶和微生物细胞。利用固定化酶作为生 物识别元件，具有专一性强、灵敏度高、响应时间短等优点。 但其缺点是酶的提取纯化较困难，且酶易失活，保存期较短， 另外，酶的作用需要合适的理化条件，有些酶的作用还需要 一些可溶性的辅助因子，且酶反应可能受到一些其他因素的 干扰。利用微生物细胞作为敏感材料制作的微生物传感器， 优点是对理化条件要求不严格，使用寿命和保存期长，成本 低廉。缺点是某些传感器响应时间较长，再生速度较慢，另
安徽农业科学，J1） ： 13098 － 13099，13102
责任编辑 李占东 责任校对 卢瑶
生物传感器在环境监测中的应用
宋玉磊 （ 山东大学生命科学学院，山东济南 250100）
摘要 在广泛文献检索基础上，综述了生物传感器的组成，以及近年来环境监测生物传感器在监测杀虫剂类物质、重金属、苯酚类物质 和 BOD 等方面的应用，并对其发展趋势进行了展望。 关键词 生物传感器； 环境监测； 环境污染物 中图分类号 S 126 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2011） 21 － 13098 － 02
Hansen 等［11］利用汞抗性基因的启动子 Pmer 以及其调节 基因 merR，分别与报告基因 luxCDABE、lacZYA 和 gfp 融合在 一起，构建不同的工程菌，然后利用工程菌分别制作微生物 传感器。在试验条件下，对被测液体中汞的检测灵敏度可以 达到纳克级水平。
此类微生物传感器的缺点主要是，由于需要被诱导，响 应时间通常较长，一次测量完成后识别元件再生需要的时间 也较长。 2． 3 苯酚类化合物的监测 含苯化合物是环境中的重要污 染物，许多芳香类化合物均具有致癌作用。近年来，先后发 展了利用酪氨酸酶、漆酶、苯酚羟化酶、过氧化物酶作为生物 敏感材料的电化学传感器［12 －13］。其中酪氨酸酶的应用最普 遍，其原理是在有分子氧存在的条件下，酪氨酸酶可以把单 酚类物质氧化生成二酚，并进而氧化成苯醌类物质。苯醌可 以通过电化学途径直接吸收电子而被还原为邻苯二酚。因 此，通过监测氧的消耗或苯醌类物质的生成都可以达到监测 苯酚类物 质 的 目 的。此 类 监 测 方 法 选 择 性 较 强，灵 敏 度 很 高。也有研究利用微生物菌体作为生物识别材料来制作监 测苯酚类物质的生物传感器，其中假单胞菌属的细菌因常含 有降解质粒而受到研究者的关注［14］。 2． 4 BOD 的监测 生化需氧量（ BOD） 主要是指水中可生 物降解的有机物在需氧微生物作用下进行氧化分解时所消 耗的氧的量，也包括氧化某些无机物如还原性硫化物和亚铁 离子等所消耗的氧的量。BOD 去除率是评价废水处理系统 的一个重要指标。实验室测定 BOD 通常采用测定 5 d 生化 需氧量（ BOD5 ） ，或 7 d 生化需氧量（ BOD7 ） 的方法，该方法不 需要贵重的设备，对绝大多数种类的污水测定是一个通用的 方法，但最大的限制是费时较长，因而不适合实时在线监测。
Hendji 等［6］利用固定化乙酰胆碱酯酶和固定化丁酰胆 碱酯酶作为敏感材料制作了生物传感器，此传感器对甲基对 氧磷和农药敌百虫的检出下限为 1 μmol / L，对二异丙基氟磷 酸的检测下限为 10 －3 μmol / L。Choi 等［7］设计了多种用于有 机磷农药监测的生物传感器，基于反应中乙酸产生会导致反 应液 pH 发生变化，设计了一种基于固定化乙酰胆碱酯酶的 光纤生物传感器。其原理是向反应液中加入石蕊染料，随着 反应液中乙酸的产生，pH 下降，溶液由兰紫色向红色转变。 这种石蕊染料在波长 633 nm 的光线下具有很强的光吸收， 通过监测 633 nm 光线下光吸收的变化情况，可以推测出酶 活被抑制的情况，从而得出有机磷农药的浓度。 2． 2 重金属的监测 微生物在长期的进化过程中，产生了 对许多重金属如汞、镉、铬、镍、铜、锌、铅、钴等的抗性，其抗 性机制也有多种。通常抗性基因都位于质粒上，以操纵子的 形式存在。且许多情况下，一种质粒可以编码对多种金属的