四、GEM用于生物修复过程的监测和控制
一般来说生物修复是经济有效可采用的生物技术,其成本要比传统的焚烧、填埋方法少1/3。然而生物修复是一个长期的净化过程。当使用昂贵的化学仪器(如气相色谱/质谱)连续监测时,修复成本会提高,这会提高生物修复成本,削弱生物修复的竞争优势。为了改善生物修复监测和进行在线过程控制,释放研究所用的菌株HK44被工程化后在有生物降解活性时实现生物发光。因此当菌株降解萘时,伴随产生光信号,而光信号可用光纤光学和光子计数模块(fiber optics and photon counting modules)检测,这样就能对生物修复过程实现连续和在线的监测。这种光检测装置直接检测残留在PAH污染渗滤器土壤基质中细胞所发出的光。另外这种工程化细菌还可以制成生物传感器,专一性检测土壤中PAH以及其他环境(如地下水)中的PAH(降解菌及其降解基因的指示系统见第八章第五节)。
利用Lux的系统监测生物修复过程具有多种优点,这包括:①生物发光易于检测,不需要投入昂贵和精确的测量设备。②菌株的生物发光完全是自我发生(self-contained)的,不要外加化合物,不需要辅助因子。③使用完整微生物的细胞作为化学传感器能监测污染物的生物可利用性,而不仅仅监测污染物的存在。与之相反化学分析技术仅能测定污染物在环境基质中的存在,但不能提供关于污染生物效应的数据。而后者的数据是极为重要的,因为这些数据对评价暴露在污染物下的生物种群、人类或其他的最终的健康效应有重要作用。
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