四、GEM用于生物修復(fù)過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制

一般來(lái)說(shuō)生物修復(fù)是經(jīng)濟(jì)有效可采用的生物技術(shù)，其成本要比傳統(tǒng)的焚燒、填埋方法少1/3。然而生物修復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期的凈化過(guò)程。當(dāng)使用昂貴的化學(xué)儀器(如氣相色譜/質(zhì)譜)連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，修復(fù)成本會(huì)提高，這會(huì)提高生物修復(fù)成本，削弱生物修復(fù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為了改善生物修復(fù)監(jiān)測(cè)和進(jìn)行在線過(guò)程控制，釋放研究所用的菌株HK₄₄被工程化后在有生物降解活性時(shí)實(shí)現(xiàn)生物發(fā)光。因此當(dāng)菌株降解萘?xí)r，伴隨產(chǎn)生光信號(hào)，而光信號(hào)可用光纖光學(xué)和光子計(jì)數(shù)模塊(fiber optics and photon counting modules)檢測(cè)，這樣就能對(duì)生物修復(fù)過(guò)程實(shí)現(xiàn)連續(xù)和在線的監(jiān)測(cè)。這種光檢測(cè)裝置直接檢測(cè)殘留在PAH污染滲濾器土壤基質(zhì)中細(xì)胞所發(fā)出的光。另外這種工程化細(xì)菌還可以制成生物傳感器，專(zhuān)一性檢測(cè)土壤中PAH以及其他環(huán)境(如地下水)中的PAH(降解菌及其降解基因的指示系統(tǒng)見(jiàn)第八章第五節(jié))。

利用Lux的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)生物修復(fù)過(guò)程具有多種優(yōu)點(diǎn)，這包括:①生物發(fā)光易于檢測(cè)，不需要投入昂貴和精確的測(cè)量設(shè)備。②菌株的生物發(fā)光完全是自我發(fā)生(self-contained)的，不要外加化合物，不需要輔助因子。③使用完整微生物的細(xì)胞作為化學(xué)傳感器能監(jiān)測(cè)污染物的生物可利用性，而不僅僅監(jiān)測(cè)污染物的存在。與之相反化學(xué)分析技術(shù)僅能測(cè)定污染物在環(huán)境基質(zhì)中的存在，但不能提供關(guān)于污染生物效應(yīng)的數(shù)據(jù)。而后者的數(shù)據(jù)是極為重要的，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)暴露在污染物下的生物種群、人類(lèi)或其他的最終的健康效應(yīng)有重要作用。