光电对抗技术范文篇1

摘要：在现在复杂的电磁环境中通信系统时常受到来自各个方面的干扰，因此要对通信系统的无线通信和卫星通信的抗干扰技术进行必要的深入的探究，笔者结合自身的知识以及工作经验就通讯系统的抗干扰作出探究，研究通讯系统在多变的电磁环境中的无线通信和卫星通信系统的应对之策，保障通信的安全和有效的传输信息。供同行参考，希望为我国的通信系统抗干扰技术有所贡献。

关键词：通信系统；抗干扰；无线通信；卫星通信

现在由于通信系统主要是通过电磁波传播的，电磁环境在现今又是十分复杂多变，存在着许多不确定因素，就决定了其传播环境会不断地可能会受到来自各个方面的干扰，这些干扰无论是有意或是无意的都影响了通信系统，使其无法完成有效的信息传播，发挥传递信息的功能，这样就造成很多不必要的损失，如果发生在战时其造成的损失将是巨大的。这样对通信系统的深入探究就显得十分重要，通信系统的抗干扰发展程度直接影响国家的发达水平。通信系统的抗干扰探究就是要保障正常信号的传递和接收，来规避信号的损失。

1通信系统常见的受到的干扰

（1）无线通信系统常受到的干扰有多址干扰，共道干扰和码间干扰三类典型的干扰，但对干扰来说，无非是对无线传输信号的频率、调制方式、带宽等方面进行扰乱，从而对通信方接受的信号产生干扰影响其通信信息的传递。通常通过对所要接受的信号进行分析，在信号传递的空间施放和所要干扰的信号相同的速度、频率的电磁信号来影响通信信号的正常传输，截断该信号的传递。有时候这种干扰是有意而为的，即敌意干扰。但大部分时候这种干扰的发生都不是故意的，而是电磁波正好匹对，使信号的传递受到影响。这样就需要采取措施来避免此种情况的发生。

（2）卫星通信系统主要的通信路径由上行信道、下行信道和星间信道三部分，故卫星通信面临的干扰也主要是来自于对上行信道干扰，下行信道干扰和星间信道干扰三个途径。

在卫星通信的上行信道的干扰主要是利用各种固定式和移动式的干扰机甚至移动卫星来对上行信道实施干扰，采用输出与通信发射端接近于1：1的干信比的有效辐射电磁波来影响其通信方信号的输出传递。在星间通信的干扰通常发生在星间通信的收发路径上，以造成在传递途中的信号损失。而在卫星通信下行信道的干扰上行信道的干扰相似，所不同的是对下行信道的干扰发生在干扰卫星向接收系统间传递时。造成信号的接收障碍，影响信息的交流。

2无线通信抗干扰的应对之策

（1）无线通信中常有的抗干扰技术有跳频技术、扩频技术、多入多出技术和虚拟智能天线技术。其中跳频技术其核心是按一定速度和规律来回跳变的发射音频信号而不是使用一个或者固定的几个信号进行通讯。这样不断地使载波频率发生跳动，来达到扩大频谱的目的。提高系统的抗干扰能力。一般情况而言，跳速的高低，跳频带宽的宽窄直接影响无线通信系统的抗干扰能力。但就目前而言，受制于跳频带宽无法满足同时使不同通信网络中的多部电台同时进行跳频，跳到同一个频率上的技术约束，电台间还是要采用分段跳频的方式来避免产生不必要的干扰，通常状况下这种分段跳频也基本可以满足抗干扰的要求。

（2）扩频技术也是在抗干扰中常用的一种行之有效的手段。现多是采用直接序列扩频的方式，即将所要传递的信号的频率段进行扩大处理，使频率带扩宽至几十倍乃至几万倍以后再进行传递。这样就把干扰信号的扩散正在很宽的带宽内减少了对信号传递造成的不利影响。

（3）所谓多入多出就是在信号的发射端使用多个发射天线设备来传送通信信号，在信号的接收端也同样采用多个接收天线来接收信号。提高无线通信系统的性能和容量，一般和其他移动通信的技术同时配合应用，可以有效的提升无线通信系统咋空间域和时间域的抗干扰能力。而智能天线技术和多入多出的多天线技术不同，其核心是借用或者使用在一定的空间内其他工作的天线通信设备之间的相互作用来达到实现类似于智能天线的功能要求。一定空间内的所有相同类的通信设备天线组合成一个虚拟的天线网络，可以很大程度上增加天线接收端的信干比，来完成提高无线通信系统抗干扰能力的要求。

（4）基于时间反转技术的抗干扰技术也是通信系统最常使用的一种抗干扰的手段。主要是通过对信道状况的信息充分的分析和利用以达到事先采取措施的抑制信号干扰的目的。其根据通信系统的收发单元特性将时间反转技术分成无源时间反转和有源时间反转两种基本的类型。无源时间的反转技术主要是指只接收而不进行信号的发射，有源的时间反转技术既要进行信号的接收还要相应的发射信号。基本的原理是由无线通信系统的接受信号端计算估计信道冲激的响应表现，来分析评断信道冲激响应。不同的用户他们的信道冲激响应都是不相关的，依据这以特性，无线通信系统便可以实现抗干扰的目的。利用无线通信系统的时间反转技术可以有效的解决多址干扰和共道干扰的难题。

（5）在现今复杂的电磁环境中一般仅仅依靠一种或一类的抗干扰技术往往难以达到抗干扰的目的，这样多种抗干扰技术的混合使用就显得尤为重要。将多种技术混合应用来应对更加复杂化的电磁环境将是通信系统的一个行之有效的发展方向。此外对抗干扰的技术瓶颈部分要进行突破，使其技术发展水平可以应付更加多变复杂的电磁抗干扰的未来环境。

3卫星通信中抗干扰的探究

卫星通信系统在军、民都有应用，其中以军用最为广泛，也就是说其受到的干扰大多时候都是有意而为的敌意行为，其信号传播的电磁环境也更加的复杂，对通信抗干扰的要求也更加的严格。针对卫星系统抗干扰的特殊要求通常应用的技术有天线抗干扰技术、无线光通信技术、星上处理技术、限幅技术以及自适应编码调制技术。相应的也有和无线通信系统相同的扩频和跳频技术，其技术应用和无线通信网络的相同。

（1）天线抗干扰技术顾名思义是卫星通信接受天线最大限度的接受通信方的信号传输，同时屏蔽干扰方的干扰频率。通常的卫星天线的抗干扰技术包括自适应调零技术和智能天线技术。自适应调零是在卫星上使用大型，多波束的接收天线，组成卫星上的天线接收系统。当天线朝向某一信号接收区域时，如果检测到有干扰会自动的将感染源方向的波束关停，将干扰信号造成的干扰影响降到最低。智能天线技术是利用通信方和干扰方的信号在编码、幅度、频率和空间位置的不同，通过信号处理器进行处理，自动的控制、优化天线的方位，使天线在通信方的信号方向上保持最大的接受，而在干扰方的方向上信号干扰最小实现滤波。

（2）星上处理是主要为了减少上行接受信号对下行施放信号的干扰作用，优化接收转发系统。通常采用的星上处理技术是包括信号调节再生、解扩和再扩、译码和编码、多波束交换、智能自动增益控制等技术在内的多种处理技术。在避免接发器功率饱和的同时保证信号的顺利通畅得传输。

（3）在目前的卫星通信系统中最广泛使用抗干扰措施的是限幅技术，其主要的作用也是避免转发器的功率饱和。在高功率的信号输入时采取措施适当得衰减信号，在低功率的信号输入时又可以最大的减少信号的损耗。当前的限幅信技术有软限幅和硬限幅两种限幅器。

（4）自适应编码调制技术以其具有信道自适应的优点和和卫星系统适应性最优的特点在卫星的通信方面得到广泛的应用。它是通过回传信道及时的将信道状况等信息传递给发送端，使发送信号端能根据不同的信噪比来自适应的调节和改变信号的编码方式和调制方式。在信噪比较大的情况时使用比较高的信息传递速率，遇到信噪比比较低的时候，又采用较低的信息传递信率。如此一来，便使得通信系统可以高效运行，增加系统高效的传输性能，整体的性能得到最优的表现。

（5）应用在卫星通信系统中的无线光通信是用大气作为媒介传输来实现光信号的传递。只要是在收发两个端机之间存在无遮挡的路径和足够达到的发射功率，光通信都可以实现。无线光通信系统的工作原理是在发射信号端采用光信号作为信息传递的媒介，将载有信息的光信号传送到在大气中的接受设备的望远镜中，望远镜将接收到的光信号再转变成电信号。这样就实现了信息的传输。光通信是在信号的传递方式上进行转变来避免信号的扰。其具有的速率高、频谱广、频带宽的优点也是其他技术不能相提并论的。

有些在卫星系统内发生的干扰都是各个输出、传递和接收系统的自身原因造成的，这样优化各个系统间的配合也就很重要，比如信号上行时会造成对卫星输出的下行信号的相互干扰，卫星在接收信息和传递信息的同时造成卫星接发器运行的饱和。这样的系统自身造成干扰都是需要最大化的减少和避免的。

5通信抗干扰的重要发展趋势

通信系统所处的电磁环境是朝着复杂化的方向变化着，相应的通信系统的抗干扰发展也应该顺着多元化、融合化的方向。一种独立的通信系统抗干扰手段是有限的，其往往难以简单的应对复杂混乱的电磁环境。多种无线通信和卫星通信间的技术相互融合，多种技术间存在共通性，要发掘、发挥这方面的特点来应对电磁的复杂情况的发生。

此外优化通信系统内部各个系统间的配合也是一个重要的发展方向。在最主要的输出、传递、接收三部分各系统的配合是最重要的。开发新的技术手段可以使各个系统的使用条件得到最大的保障。

6结论

随着我国经济的飞速发展，通信系统也会相应的得到飞速的发展，这就使得通信系统的抗干扰显得非常重要。通信系统的抗干扰不但停留在对无线信号的处理上，而应向更加复杂，多元化的电磁环境的抗干扰技术方向发展。随着当今各种，通信系统生存环境更趋向于复杂多变，来自外界的干扰和威胁也越来越难以应对，所以要加深对通信系统的抗干扰探究，完善通信系统的安全保障。通信系统的无线通信和卫星通信两种最主要的信息传输途径间应该是同时发展，相互回应的发展态势。

参考文献

[1]赖诚.无线通信抗干扰技术（J）.科技资讯2006-11-12

光电对抗技术范文

关键词：广播电视；信号；安全传输

1微波传输分析

我国广播电视信号传输有着较为迅速的发展速度，其中微波传输是目前在广播电视信号传输中使用最广泛的传输手段之一。微波的波长短，可以直接穿透电离层进入太空中，但是微波只能进行直线传输，不能进行曲线传输，这就使得微波传输技术只能应用于在视距范围内的短途信息传输，并且只能是以直线的形式进行传输。另外由于微波传输具有较强的抗自然灾害能力，因此微波传输被广泛使用在山区、海峡以及断层等特殊地形区域。几年来，随着各项技术都取得明显的进步，微波技术在信息产业部的强力支持下飞速的发展，在今天已经步入世界先进水平行列。但是近年来我国城市化进程不断的加快，导致微波传输受到了城市化建设的阻碍。这是因为在城市化进程中建设各种各样的摩天大楼是我国城市化的主要特征，而这些摩天大楼会阻挡微波的传播，使得微波通讯的信息传递质量受到影响。为了解决这个问题，就需要规划部门对微波传播进行综合考虑，同时要与通讯部门进行协商，使基础微波通信得到有效保障，进而使得每一个微波传输通道的畅通得到保证。具体来说，城市规划部门要做好对现有微波通道的保护工作，而通信部门要结合城市规划的实际情况来建设微波传输的新通道。通信部门在建好每一处微波通道时，都需要及时向城市规划部门报送所建微波通信通道的资料，具体包括：微波通信站的地址、天线的高度以及密度、以及通信的角度等[1]。城市规划部门根据通信部门所报送的有关资料，方便在进行城市化建设时对微波通道的宽度以及下限高度等进行保护，来保障微波信号传输通畅。另外，通信部门也要时刻关注微波通道的安全状况，安排专业维护人员进行日常的检修，发现问题时要及时向有关管理部门汇报，使得通道的故障顺利被消除。

2卫星传输分析

卫星传输技术在我国于20世纪60年代开始应用起来，它以微波通信为基础，而逐步建立起来的新型通信技术。随着电子技术的发展，我国的卫星技术逐步形成了成熟的广播卫星技术。卫星通信将微波通信的中继站设立在通信卫星上，很好的克服了微波通信的不足。到目前，卫星通信已经发展为我国的电视广播通信最主要的通信方式。使用通信卫星可以将两个本来相距非常遥远的地球站之间的信号进行传输。因此与微波通信相比来说，卫星通信具有覆盖面更广、传输距离更远的优势。另外，由于卫星传输的层面是接近真空的，它主要是在外层空间进行传输，这与微波通信相比来说，卫星通信的传输稳定性更好。同时在卫星通信中使用频带复用技术，使得卫星通信的传输容量进一步的扩大。这些技术的应用，通信方式的改变在很大程度上推动了我国的广播电视事业的发展，不仅为广播电视事业带来了更大的社会效益，而且还进一步的提高了广播电视事业的经济效益。由于与卫星通信技术是在微波通信技术之上建立起来的，所以卫星通讯中还存在有一些微波通信技术的缺陷，针对这个问题，我国的通信部门根据当前数字化通信的发展，逐渐建立起适应现代化发展要求的现代化数字广播电视系统，同时也对模拟信号系统进行了更深入的改进。信号在传输过程中会受到各种各样的干扰因素的影响，使得信号的质量都到损害，这是信号传输中普遍存在的问题，也是十分重要的问题，因此必须要采取相应的措施来解决信号的干扰问题。具体来说，最先做的应该是对干扰因素进行预防，我国在处理干扰侵入问题采用的主要办法是利用双屏障同轴电缆来对抗衡干扰因素，还有采用双绝缘电缆也可以对干扰因素起到很好的抗横作用，而且采用双绝缘电缆的成本也相对较低，在实际操作是也十分的简单方便，值得被广泛的应用[3]。对于那些抗性提高的干扰，我国自主研发出来一种加权抗干扰设备，并且在实际投入应用中取得了很好的效果。加权抗干扰设备可以对干扰进行有效的抑制，而且可以有效的恢复信号，加权抗干扰设备的应用进一步提高了设备的高频抗干扰能力。

3光纤传输分析

光纤通信在我国是20世纪70年入使用的，光纤传输技术包括多模光纤和单模光纤两种，其中单模光纤的优势有：小损耗、传输带宽相对较宽，因此单模光纤在我国广播电视事业中有着更为广泛的应用。目前以光纤网络为基础的广播电视网络建设，已经成为支撑我国经济发展的重要前提。光纤传输技术对我国有线电视网络系统有着直接的影响，在我国的大部分地区已经实现了光纤联网。现今在我国最常用的网络方式有通信网、广电网以及计算机网，其中通信网与计算机网都会受到双绞线的限制，使得在数字化发展过程中通信网以及计算机网的发展都不够顺利；而广电网由于本身采用的是较宽的传输宽带，另外因为数字化应用起步晚、技术新等优势，使得广电网得到了高水平的发展，这使得我国的有线电视数字化呈现出前所未有的发展态势[4]。近几年，随着SDH技术与光纤技术不断的融合，使得网络资源的有效利用不断提高，也为广播电视的信息传输与交换提供了条件，现今SDH技术已经作为广播电视领域传输技术的新起点被广泛利用。SDH是一种由复接功能、线路传输功能以及交换功能结合在一起的，并且是由统一的网管系统来进行操作的综合传输网络。SDH已经形成全球统一的数字传媒体制，所以它就有很高的可靠性：SDH采用的是分插复用器与数字交叉连接[3]，将日常网络运作的自愈功能以及重组功能变得更加强大，进而使的生存率也相应提高，这就是为什么SDH这种新型传输技术在广播电视信号传输别适合利用的原因。但是由于SDH传输技术是从国外引进的，说明它需要专业的技术规范要求来进行操作，这就要求了操作人员要具有更高的专业技能，所以要加大对工作人员的培训，这就使得这项技术的成本增加。近几年来在信息产业部门全力的支持下，光纤SDH技术已经在我国各地区普遍应用[5]。

4结束语

在我国广播电视事业中数字电视已经发展成为了主力军，随着数字化和网络化技术的不断发展，使得我国的数字电视得到有效的发展。通过光纤SDH传输技术与卫星传输技术两种技术的互补，可以使广播电视信号的安全传输得到很好的保障，使得我国数字电视节目的稳定性得到有效的提高。

作者:付伟鑫单位:国家新闻出版广电总局2022台

参考文献:

[1]罗廷堂.广播电视信号的安全传输[J].中国新技术新产品,2015,03:34.

[2]马晓华.如何实现广播电视信息安全传输[J].中国信息化,2014,19:53-54.

[3]商云娇.广播电视信号的传输及安全[J].新闻传播,2012,6:201.

光电对抗技术范文

在环境监测中的应用生物芯片技术已成功应用到环境监测中的水质控制、病原细菌瞬时检测、细菌基因表达水平测量及菌种鉴定等方面，法国一家水管理企业开发的生物芯片可随时监测公共饮用水中微生物的变化；RhodeIsland大学开发的一种生物芯片技术可瞬时检测出水中的沙门氏菌和大肠杆菌；利用DNA芯片建立的细菌检测及鉴定系统，可快速（＜4h）监测细菌的种类和浓度，且该系统的精确性、检测范围和鉴定能力能通过在芯片上增加更多的寡核苷酸探针得到持续扩展［2］。

生物传感技术

工作原理生物传感器是一类特殊的化学传感器，是利用生物感应元件的专一性和一个能够产生与待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置。其工作原理主要决定于生物敏感元件与待测物质之间的相互作用，通过这种作用，电子组分能将待测对象检出并转化为可测量的电子信号。当待测物质经扩散作用，进入固定化生物敏感膜时，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息被相应的化学或物理学转换器转变成可定量和可处理的电信号，再经仪表二次放大并输出，以电子计算机处理后，即完成对产生信号的检测程序。由此，可获得待测物质的种类及浓度的结果。特点与分类生物传感器的主要特点体现在三个方面：首先，发生的生物学反应具有特异性和多样性，故在理论上能制成可以检测所有生物物质的传感器；其次，生物传感技术是在无试剂条件下操作，故比传统的生物学及化学法的操作更简便、快速、准确，且可反复使用；另外，生物传感器可连续分析、联机操作。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等；根据生物传感器的换能器即信号转换器可分为生物电极传感器、半导体生物传感器、光生物传感器、热生物传感器、压电晶体生物传感器等。在环境监测中的应用生物传感技术可用来测定水体中的BOD、酚、NO3－－、有机磷。利用该技术研制的BOD测定仪可直接测量水中BOD含量；用酶电极安培传感器可以检测溶液和有机介质中的酚类化合物；以不同的NO3－－还原酶做生物催化剂，通过测量电流的生物传感装置可测定水中NO3－－含量［3］。另外，该技术还可以用来分析大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度等。利用自养微生物和氧电极制成的电位传感器，可抗各种离子和挥发性酸的干扰，连续自动在线分析大气环境中CO2的含量，灵敏度高；以硫杆菌属和氧电极制作安培型生物传感器，可用来检测酸雨酸雾样品中SO2的含量；用多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成微生物传感器，可通过测定样品中亚硝酸盐含量，从而推知空气中NOx的浓度［3］。除此之外，该技术还可监测水体中的赤潮、检测残留有毒有害物质、测定持久性有机污染物、评价污染物毒性和测定细菌总数等。叶绿素a自动监测仪可以通过对水中叶绿素a的监测来监视赤潮和水华现象的发生，从而可对水质环境状况进行评价；免疫传感器利用抗体和抗原之间的免疫化学反应可以测定环境中的持久性有机污染物；利用生物传感技术研制的一种新型伏安型细菌总数生物传感器可用来测定细菌总数［3］。上述生物传感器具有快速、连续在线监测等优点，所以，在环境分析与监测方面得到了广泛应用。

流式细胞测定技术

工作原理流式细胞测定技术是一种对液流中排成单列的细胞或其它生物微粒（如微球、细菌、小型模式生物等）逐个进行快速定量分析和分选的技术。其工作原理是将待测样品经荧光染料染色后制成样品悬液，在一定压力下通过壳液包围的进样管而进入流动室，排成单列的细胞，由流动室的喷嘴喷出而成为细胞液流，并与入射激光束相交。细胞被激发而产生荧光，由放在与入射的激光束和细胞液流成90°处的光学系统收集。光学系统中的阻断滤片用于阻挡激发光；二色分光镜及另一些阻断滤片则用于选择荧光波长。荧光检测器为光电倍增管。散射光检测器是光电二极管，用以收集前向散射光。小角度前向散射与细胞大小有关。整个仪器用多道脉冲高度分析器处理荧光脉冲信号和光散射信号。测定的结果用单参数直方图、双参数散点图、三维立体图和轮廓（等高）图来表示。特点流式细胞测定技术具有测量速度快、可进行多参数测量等特点，同时也是一门综合性的高科技方法（综合了光学、电子学、流体力学、细胞化学、免疫学、激光和计算机等多门学科和技术），既是一种细胞分析技术，又是一种精确的分选技术。在环境监测中的应用流式细胞测定技术目前主要应用于海洋生物的监测。该技术与同位素示踪技术相结合，可监测不同类别的浮游生物对浮游植物群落总生产力的贡献；与DNA分子探针相结合，可对海洋异养细菌及光合原核生物细胞循环进行监测与分析；另外，将该技术与高效液相色谱技术相结合，还可监测海洋含不同色素的浮游植物对海洋光学的作用与影响，从而可大大扩展水色遥感监测与应用的范围［4］。

单细胞凝胶电泳技术

工作原理单细胞凝胶电泳（SCGE）技术是一种快速检测单细胞DNA损伤的实验技术，适用于多种细胞，能够灵敏地检测DNA断裂，在检测诱变剂、射线等对DNA的损伤、监测环境污染物对机体的遗传损害、研究毒物致癌机制等方面有广泛的应用价值。因其细胞电泳形态颇似彗星，又称彗星实验（cometassay）。一般认为，在通常情况下，DNA双链以组蛋白为核心盘旋形成核小体，在核小体中DNA呈负超螺旋结构，如果有去污剂进入细胞，白被浓盐提取，DNA便形成残留的类核，如果类核中DNA断裂，就会在核外形成一个DNA晕轮，DNA断裂将引起超螺旋松散，电泳时DN段向阳性伸展，形成特征性彗星尾，这时彗星尾可能还与头部有秩序的结构以单链相连。在中性电泳液中，核DNA仍保持双螺旋结构，虽偶有单链断裂，但并不影响DNA双螺旋大分子的连续性。只有当DNA双链断裂时，其断片方进入凝胶中，电泳时断片向阳极迁移，形成荧光拖尾现象，形似彗星。而在碱性电泳液中，DNA双链解螺旋变性为单链，单链断裂的碎片分子量小可进入凝胶中，电泳时断裂的碎片离开核DNA向阳极迁移，形成拖尾。细胞DNA受损愈重，产生断裂断片就愈多，其断链或断片也就愈小，在电场作用下迁移的DNA量多，迁移的距离长，表现为尾长增加和尾部荧光强度增强。因此，通过测定DNA迁移部分的吸光度或迁移长度可定量的测定单个细胞DNA损伤的程度。特点与分类单细胞凝胶电泳技术是一种测定和研究单个细胞DNA链断裂的新电泳技术，与传统DNA损伤检测方法相比，具有简便、快速、灵敏、样品量少、无需放射性标记等特点。单细胞凝胶电泳技术主要包括Olive等建立的测定DNA双链断裂中性微凝胶电泳技术和Singh等建立的测定DNA单链断裂的碱性微凝胶电泳技术。在环境监测中的应用单细胞凝胶电泳技术可把大气污染物、重金属、醛类污染物及辐射等对DNA的损伤程度作为环境监测的一个重要指标，以此判断上述物质的污染程度。利用SCGE技术研究空气中重要污染物SO2对小鼠DNA的损伤效应发现，SO2可对小鼠脑细胞DNA造成损伤，应用该技术还发现NiCl2能诱导人血淋巴细胞DNA单链断裂，硒能诱发大鼠肝细胞DNA的损伤，因此，该技术可通过检测机体的损伤情况来判断污染物和重金属的污染程度。另外，该方法还可用于DNA交联物的检测，以此来判断醛类物质的污染程度［5］。同时，该技术还可用于环境生态监测以及环境流行病学研究等方面。通过SCGE技术检测水中铜绿微囊藻（MCE）的遗传毒性，结果发现MCE可使大鼠原代肝细胞DNA损伤增加，这对研究水中蓝藻细菌的污染同地方性肝癌高发率之间的联系提供了理论基础；利用SCGE检测鱼类红细胞的变化可监测水污染情况，还可用SCGE分析采集的不同土壤样本中蚯蚓的体腔细胞DNA损伤情况，作为土壤污染的监测指标［5］。

微核技术

工作原理微核技术是利用环境污染因子引起生物细胞染色体畸变产生微核而建立的一种新生物学检测技术。所谓微核是指由于生物受到内外环境因素的影响，染色体的结构发生异常变化，形成无着丝粒断片或染色体在后期时移动滞后现象。细胞分裂后期，无着丝粒断片或滞后染色体不能向细胞的两极运动，而是残留在细胞中央的赤道板附近，当子代细胞形成时，游离于细胞质中形成微核。特点与分类微核技术最大的优点是经济、简单、快速，而国内外大量的试验研究表明，该技术在敏感性、特异性和准确性方面，与经典的染色体畸变分析方法基本相当。因而，特别适合作为大量化合物和现场人群初筛的实验方法。近年来，随着分子生物学技术的迅速发展和渗透微核试验的检测和应用范围得到了广泛的拓展，已发展成为能同时检测染色体断裂、丢失、分裂延迟、分裂不平衡、基因扩增、不分离、DNA损伤修复障碍、凋亡、细胞分裂不平衡等多种遗传学终点的检测，因而近年来国际上有人提出了新微核试验概念，从而大大拓展了微核试验的应用范围。微核技术的种类很多，包括常规微核试验、细胞分裂阻滞微核分析法、荧光原位杂交试验与DNA探针与抗着丝粒抗体染色等方法。在微核检测技术中可以利用的实验材料主要有：动物的骨髓红细胞系、外周血淋巴细胞、上皮脱落细胞以及植物中的蚕豆或紫露草的根尖或茎尖细胞等。在环境监测中的应用微核的形成体现了环境的污染状况，常常以微核出现的频率计算污染指数，测定环境的污染状况。利用水花生根尖微核技术对马鞍山市废水进行监测发现，水花生根尖微核可作为监测水体污染的新材料，其根尖细胞微核率MCN（‰），不仅可用于监测不同废水的污染程度，而且由于该植物长期生活在污染水体中，还能反映不同废水的污染物富集程度及现状；根据蚕豆根尖微核试验结果，扬中市水体的遗传毒物污染可分为重污染状态的排污河道、中轻污染的沟塘及基本没有污染的河道和通江闸口等3种类型，且发现大河大港等流动水体的水质好于河沟及塘水的水质；另外，大蒜根尖和紫露草的微核也已成功用于水体污染的监测［6］。

PCR技术

工作原理PCR技术又称聚合酶链反应技术，是一种在体外扩增核酸的技术。该技术模拟体内天然DNA的复制过程。其基本原理是在模板、引物、4种dNTP和耐热DNA聚合酶存在的条件下，特异扩增位与两段已知序列之间的DNA区段的酶促合成反应。每一循环包括高温变性、低温退火、中温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板，如此循环30次，介于两个引物之间的新生DNA片段理论上达到230拷贝（约为109个分子）。特点与分类PCR技术具有以下特点：①操作简便。目前PCR技术采用耐高温TaqDNA聚合酶，并且在有电脑控制的DNA扩增仪中进行，使操作大为简化，一次加入的酶即可满足反应全过程。②快速。一般常取用20～30个周期能使目的DNA达到数百万倍扩增的反应只要数小时即可完成。③灵敏度高。PCR方法可用单、双倍体细胞、一根头发、甚至单一进行DNA定型。④特异性强。TaqDNA聚合酶耐高温的性质使反应中引物与模板退火的步骤可以在较高的温度下进行，结合的特异性大大增加，被扩增的目的片段也能保持很高的正确程度。⑤对原始材料质量要求低。由于PCR技术有较高的灵敏度和特异性，故仅含微量（pg，ng）的目的DNA的粗制品就可以用做反应起始材料来获取目的产物。PCR技术种类很多，包括反向PCR、锚地PCR、不对称PCR、反转录PCR、修饰引物PCR、巢式PCR、等位基因特异性PCR、单链构型多态性PCR、复合PCR、重组PCR、定量PCR、竞争性PCR、原位PCR及免疫PCR技术等。在环境监测中的应用因PCR方法能快速、准确地检测外环境致病性细菌和有害生物，已逐渐取代了长期以来检测外环境（水样中的霍乱弧菌、空气中产气荚膜杆菌、海洋中已知病菌及有害生物如藻类等）所采用的传统的分离培养法，使得监测效率大大提高。用该技术检测水体中病原微生物比常用的细菌指标法更快速、灵敏，且水中绝大部分病原体都可以被扩增，所以，即使在浓度很小的情况下依然可以被检出［7］；而用实时PCR监测水体中嗜肺军团杆菌的结果与传统标准方法一致，但它的检测灵敏性和重现性均比传统方法高，这种方法为确定流行病的污染源和评价水体污染程度提供了一种新的技术手段［8］。近年来，依据PCR分析突变的相关技术在环境监测中也得到了广泛应用。如变性梯度凝胶电泳（PCR－DGGE）技术可用于分析土壤中分解蛋白酶的细菌群落，以确定无机和有机肥对植物根系附近及其周围土壤中蛋白酶活性的影响［9］。

酶联免疫吸附检测

工作原理酶联免疫吸附法（ELISA）是把抗原抗体的免疫反应和酶的高效催化作用原理有机地结合起来的一种检测技术。ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。特点与分类ELISA法具有灵敏、特异、简单、快速、稳定及易于自动化操作等特点，不仅适用于临床标本的检验，而且由于一天之内可以检查几百份甚至上千份样品，因此也适合于血清流行病学调查。ELISA常用的方法主要包括双抗体夹心法、间接法、竞争法以及BAS－ELISA等。在环境监测中的应用ELISA因具有特异性高、敏感性强、结果易于检测，已广泛应用于环境监测等领域。利用间接ELISA的灵敏性和特异性跟踪监测不同土壤中苏云金芽孢杆菌的Bt杀虫蛋白的含量，结果证实ELISA可用于生防菌杀虫蛋白的监测；利用间接竞争ELISA分析方法来检测稻田土壤中除草剂毒莠定残留，结果表明，毒莠定的检出下限可达5ng／mL，样品基质对检测结果没有干扰。近年来，ELISA在农药残留检测方面的应用也得到迅速发展，该技术已成功应用于甲胺磷、甲基对硫磷、菊酯类农药、氟虫腈杀虫剂、除虫脲农药等的检测。