X-ray在食品安全检测中的应用

第一篇：X-ray在食品安全检测中的应用

X-ray在食品安全检测中的应用

【摘要】由于食品加工的复杂性，食品生产过程中可能掺杂异物，相关的异物检测设备就显得必不可少，而目前异物检测又以X-ray检测技术最为先进。本文基于新一代X-ray异物检测机介绍了X-ray异物检测在食品安全领域的重要应用。【The Abstract】Because of the complexity of food processing, food production process, relevant foreign may doping detection equipment is essential to foreign bodies, and to Xray detecting machine introduces foreign Xray eyewinker detection

近几年来，世界范围内发生了多起食品安全事故；在中国，食品加工行业这几年可谓是“多事之秋”，从苏丹红到孔雀石绿，从福寿螺岛三聚氰胺事件，严重打击中国消费者对食品安全的信心。我们不难发现，导致食品安全事故原因主要来自三方面：微生物污染、化学污染、物理性污染。而物理性污染是指由于种种原因在生产运输环节中食品中混入各种异物。异物的种类分为硬质异物和软质异物。前者如金属异物、石头、玻璃等；后者如昆虫、毛发、包装带等。为了能减少物理性污染的危害，科学家研制出了异物检测设备，其中X-ray异物检测机最为先进。X-ray异物检测机利用X-ray可对肉制品、水产、粮食类产品、焙烤食品等产品进行在线实时综检测，并可对金属包装食品进行准确的检测。【1】X-ray的理化性质

X-ray 与电波，微波，红外线一样同属电磁波，区别仅是波长和频率不同而已而。因此具有波粒二像性。但与核辐射的放射线有本质。X-ray 的波长范围为1012～108m。X-RAY照射食品后不会有残留，合理剂量的照射也不会对人体造成伤害。

根据 X-ray 的波长划分，我们通常分为软 X-ray 和硬 X-ray。X-ray 中波长较短的部分能量大，穿透物体的能力强；X-ray 中波长较长的部分能量小，穿透物体的能力差。X-ray 的划分只是相对的，并没有严格和科学方法。有学者将 X-ray 按照产生的管电压划分软 X-ray(10-50kV),硬 X-ray(10-300kV)。

应用 X-ray 对物质进行内部无损伤检测，需要根据具体材料和情况来选择 X-ray 的能量。比如，被检测材料密度大、厚度大时，一般应选择较硬的 X-ray。有时为了同时透照厚度较大的被检物，也往往相对地选择较硬的 X-ray。透照轻金属或非金属等密度小的材料，应选用较软的 X-ray。

在食品安全异物无损检测中，通常采用使用 60 kV 以下的管电压来获得强度不是很大的软 X-ray。【2】X-ray异物检测的工作原理：

X射线(X-ray)检测机是在不损坏被检物品的前提下使用低能量X 光，快速检测出被检物品的内部质量和其中的异物，并通过计算机显示被检物品图像的测试手段。

当待检品经X射线照射后，物质的密度和原子序数越大，物质吸收X射线的比率也会越大。而食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪、水分以及骨头（钙质）、玻璃（硅质）、金属和毛发等成分均对X射线有不同的吸收比率。X射线检测系统就是根据上述原理实现。产品输送至X射线照射区，检测装置将自动测定X射线的透射比率。由于食品中异物成分比食品成分更能吸收X射线能量，因此，当含有异物的产品经X射线照射后，其能量会被大量吸收，X光检测器测量透过被检测物的光束强度，来检测物品中是否含有不同于产品本身物质成分的异物。【3】X-ray异物检测机异物判断检测流程 3.1.X-ray图像采集

系统线阵探测器采用逐行扫描方法得到被检物内部结构图像数据，在对待检食品进行线扫描的同时，对图像行灰度进行简单的处理，发现灰度曲线有比较大的波动点，立刻记录下来，但此时不能立即做出有异物的判断，因为有时候噪声也可能引起图像像素的波动。继续扫描，如果连续多行都出现类似的波动情况，基本上就可以判定食品中含有异物，但对于异物所在的位置，异物的形状等特征需要进一步的处理才能判断出来。并且进一步的判断处理需要在整幅图像上进行。如果行灰度曲线波动比较平缓，则不能肯定是否含有异物，需要将整幅图像采集完毕后进行处理判断。

3.2.X-ray 图像分析

通过采集不同食品X-ray图像，对所得图片进行分析可以看出，食品异物检测图像具有如下的性质：

1.对于不同的待检食品，经过 X-ray 照射成像后的灰度一般不同，即食品的背景灰度值因食品各异而不同；

2．不同的异物对 X-ray 的能量吸收率不同，它们在 X-ray 成像图片中的灰度值也不一样，金属、石头等的吸收率较大，在图片中的灰度值较小，玻璃、塑料等的吸收率较小，在图片中的灰度值较大，有些和背景图象相差不是很明显。

3.异物的边缘模糊。有些异物边缘与背景图之间没有明显的灰度变化。4.背景灰度不均匀，不同的区域灰度不同，有的高于异物的灰度值，有的区域低于异物的灰度值。

5.待检食品形状复杂，并且图片中食品以外的部分是大面积的白色背景。【4】基于以上检测原理，X-ray异物监测系统，有以下优点： 对金属异物有更高的敏感度（最高检出精度金属球Ф0.3mm，金属丝Ф0.28×2mm）,此外还能检测出玻璃，石头，PVC，硬骨头，橡胶等非金属异物;敏感度不受产品温度，水分盐分含量的影响;对不锈钢为代表的非磁性金属异物有着与铁等磁性金属材料同样的高敏感度;不受铝膜，镀铝膜包装材料的影响。

此外，还具备如下扩展功能：1． 对火腿肠两端金属卡扣的屏蔽功能。2． 对包装盒的边沿的屏蔽功能。3． 对指定领域的部分屏蔽功能。4． 包装内产品的计数功能。5． 包装内产品缺失检查功能。6． 包装内产品断裂检查功能。7． 包装内附属品（赠卡，料包等）的缺失检查功能。

【参考文献】 [1] 陈洪嘉，X-射线食品检测系统[J]中国食品工业,2000年 第09期

[2] 汪海燕,徐晓洁,叶庆富.辐照食品检测技术的研究进展[J].核农学报, 2004,(02).[3] 侯彩云,姜军,酒井信介.三维图像处理技术及其在食品检测中的应用[J].食品科技, 2002,(02).[4] 赵国华,王勇德.X射线在食品质量控制中的应用[J].肉类工业,1997,(04).[5]X-射线影像检测系统[J].中国食品工业, 2002,(06).[6]X-射线检验系统的应用[J].中国食品工业, 2002,(04).[7] 聂作明.X-射线衍射技术及其在粮油食品中应用[J].粮食与油脂, 2003,(01).[8]美国推出食品检测新装置[J].食品科技, 2000,(02).[9] 洪冠,赵茂程,汪希伟,居荣华.屏蔽包装食品异物检测中的X射线成像检测系统的构建[J].河南工业大学学报(自然科学版), 2008,(02).[10] 赵波,马宗欣.食品检测中重量分析基本操作的注意事项[J].肉类工业, 2008,(10)[11]汪希伟,洪冠,潘一凡,居荣华,赵茂程.X射线成像系统及其在屏蔽包装食品检测中的应用[J].包装与食品机械, 2007,(04).

第二篇：免疫学检测技术在食品安全中的应用

免疫学检测技术在食品安全中的应用

杨明

（甘肃农业大学 动物医学院，甘肃 兰州 730070）

食品安全问题在21世纪的今天已经成为全世界关注的重大问题，对国家的经济发展和消费者的身体健康产生了重大影响。随着我国市场经济的的不断完善和发展，食品行业对外贸易与日剧增，食品的质量与安全问题已成为影响农业和食品工业产品竞争力的关键因素。同时，由于我国人民生活已由温饱型食物结构转向营业健康型食物结构，全民食品营业卫生知识得到普及。人民的饮食消费观念也由数量型转向质量型，对食品卫生质量标准的要求越练越高，这就对食品检测技术提出更高的要求。

由于食品种类丰富，食品中检测的有毒有害物质种类和组分繁多，需要检测的物质质量极低，样品中待检物的浓度常为μg、ng甚至 pg级，除此之外，许多检测物除需检测物质本身，还涉及其衍生物和降解物测定。区别同位异构体以及元素的价态等。因此食品检测要求检测方法更加准确、快速、方便，也使得其他学科的先进技术不断应用于食品检测领域中来，由于新技术的引入，食品行业开发出了许多自动化程度和精确度很高的检测仪器，这不仅缩短了分析时间，减少了人力误差，也大大提高了食品分析检测的速度、灵敏度和准确度。现代食品检测技术主要包括以下几个方面：①计算机视觉技术；②现代仪器分析技术；③食品物性的力学、声学和电学检测技术；④电子传感检测技术；⑤生物传感技术；⑥核酸探针检测技术；⑦PCR基因扩增技术；⑧免疫学检测技术。

免疫学检测技术是食品检测技术中的一个重要组成部分，特别是三大免疫技术——荧光免疫技术、酶免疫技术、放射免疫技术在食品检测中得到了广泛应用。利用免疫学检测技术可检测细菌、病毒、真菌、各种毒素、寄生虫等，还可用于蛋白质、激素、其他生理活性物质、药物残留、抗生素等的检测，其检测方法简便、快速、灵敏度高、特异性强，特别是单克隆抗体的发展，使得免疫检测方法特异性更强，结果更准确。

免疫分析是抗原与抗体的特异性、可逆性结合为基础的分析技术。1959年，Yalow和Berson 将发射性同位素示踪与免疫反应相结合建立了发射免疫测定法，从而开创了免疫分析这一崭新领域，次后又发展了许多替代或非同位素免疫免疫分析法。

1．免疫荧光技术在食品检测中的应用

免疫荧光分析（Immuno Fluorescence Assay , IFA）始创于20世纪40年代初，1942年Cons等首次报道用异硫氰酸荧光素标记抗体，检查小鼠组织切片中的可溶性肺炎球菌多糖抗体，但此种荧光素标记物的性能较差，未能推广应用，20世纪50年代，Riggs等合成性能较为优良的异硫氰酸荧光素。Mashall等对荧光抗体的标记方法又进行了改进，从而使得免疫荧光技术逐渐推广应用。1．1 基本原理

抗体与荧光素结合后，并不影响其与相应的抗原发生特异性反应，事先将待测抗原固定与玻璃载玻片上，滴加荧光标记抗体，若荧光标记抗体与相应的抗原发生特异性结合反应，不能被缓冲液冲掉，载荧光显微镜下可观察到荧光，否则荧光抗体被缓冲液冲掉，在显微镜下观察不到荧光。1．2 荧光免疫测定法的分类

根据标记荧光产生的方式不同分为底物标记荧光测定法、荧光偏振免疫测定法、荧光猝灭增强免疫测定法。FIA可使用均相或非均相分析方式，均相FIA应用较多。

1．2．1 底物标记荧光测定法

底物标记荧光测定法（SLFIA）使用一种酶的底物标记待测物，底物本身无荧光，在受到相应酶的催化时能转变为荧光物，当标记底物与抗体结合产生的空间位阻阻碍了酶与标记底物间的接触，样品中的待测物通过竞争作用使游离的酶标结合物或荧光强度增加。1．2．2荧光偏振免疫测定法

使用偏振光作为激发光时，视分子的运动状态，发射的荧光可能是振动方向各向随机化的普通荧光，或是只在某一平面振动的偏振荧光（ploarized fluorescence）在反应液中，游离的标记物分子体积小，在布朗运动中转动速度快，受偏振光照射后产生的荧光偏振方向被分散，不能产生偏振光，只发射普通荧光；与抗体结合的标记物分子体积增大，布朗运动速度减慢，甚至不能转动而形成定向排列，所以受偏振光激发后能产生偏振荧光，样品中的待测物的量越大，偏振荧光的强度越高。

1．2．3 荧光淬灭免疫测定法

荧光淬灭免疫测定法（Fluoresecent Quenching Immunoassay）的原理是当荧光标记物与抗体结合后发生荧光淬灭。荧光猝灭的机制尚不清楚，荧光淬灭可能与标记物与抗体结合后导致电子振动状态的改变有关。1．2．4荧光增强免疫测定法

荧光增强免疫测定法（Fluoresecent Enhancement Immunoassay）的原理与荧光淬灭增强免疫测定法相似，不同的是标记物与抗体结合后荧光强度增强。酶免疫检测技术在食品检测中的应用

酶免疫检测技术是在20世纪60年代在荧光和组织化学的基础上发展起来的一种新技术，最初用酶代表荧光素标记抗体作为生物组织中抗原的鉴定和定位。随后发展为用于鉴定免疫扩散及免疫电泳板上的沉淀线，到1971年，Engrall等用碱性磷酸酶标记抗原或抗体，建立了酶联免疫吸附试验（ELISA），这一技术因其高度的准确性、特异性、应用范围广、检测速度快以及费用低等优点，是目前食品检测中令人瞩目的有发展前途的一种新技术。2．1 酶免疫技术的基本原理

用酶标记已知的抗原（抗体），然后与样品在一定条件下反应，如果样品中含有相应的抗体（抗原），抗原抗体结合形成复合物中所带酶分子遇到底物时，能催化底物水解、氧化或还原，产生显色反应，这样就可以定性定量测定样品中的抗体（抗原）。2．2 酶免疫技术的分类

酶免疫技术发展迅猛，种类繁多，酶免疫技术分为酶免疫组化技术和酶免疫测定技术，酶免疫测定技术又分为均相免疫测定和异相免疫测定技术，异相免疫测定技术又分为固相免疫测定技术和液相免疫测定技术。2．3 酶联免疫吸附测定技术 2．3．1 基本原理

抗体（抗原）与酶结合后，仍然能和相应的抗原（抗体）发生特异性结合，将待测样品事先包被于固相载体表面，加入酶标抗体（抗原），酶将抗体（抗原）于吸附于固相载体上相应的抗原（抗体）发生特异性结合反应，形成酶标记的免疫复合物，不能被缓冲液冲掉，当加入酶的底物时，底物发生化学反应，呈颜色变化，颜色深浅与待测抗原或抗体的量有关，可定性或定量测定抗原或抗体。ELISA常用的方法有直接法、间接法、双抗体夹心法、双夹心法和竞争法。2．3．2 ELISA技术在食品安全性检测中的应用及前景

ELISA技术把抗原抗体特异性与酶反应的敏感性相结合，使食品在未经分离的提取的情况下，即可进行定性和定量分析。近年来，该技术在食品安全检测中正逐步推广应用，用于细菌及其毒素、真菌及其毒素、病毒、寄生虫的检测。还用于蛋白质、激素、农业残留、兽药残留和抗生素及食品成分和劣质食品的检测分析。ELISA技术由于灵敏度高、特异性强、检测费用低和易于商品化，具有十分广阔的应用前景。

3．放射免疫技术在食品检测中的应用

放射免疫技术（Radio Immunoassay ,RIA）是以放射性核素为标记物的标记免疫分析法。是由Yalow和Berson于1960年创建的标记免疫分析技术。由于标记物放射性核素的检测灵敏性，本法灵敏度高，测定准确性良好，特别适应于蛋白质、激素和多肽的精确定量测定。3．1 基本原理

放射免疫分析的基本原理是标记抗原和非标记抗原对特异性抗体的竞争结合反应。在这一反应系统中，作为试剂的标记抗原和抗体的量是固定的，抗体量一般采用能结合40％-50%的标记抗原，而受检标本中的非标记抗原是变化的，根据标本中抗原的量不同，得到不同的反应结果。当标记抗原、非标记抗原和特异性抗体三者同时在于一个反应系统时，由于标记抗原和非标记抗原对特异性抗体具有相同的结合力，因此两者相互竞争特异性的抗体，由于标记抗原与特异性抗体的量是固定的，故标记抗原抗体复合物形成的量就随着非标记抗原的量而改变。非标记抗原量增加，相应的结合较多的抗体，从而抑制了标记抗原对抗体的结合，是标记抗原抗体复合物的量相应减少，游离的标记抗原相应的增加，亦即抗原抗体复合物中的放射性强度与受检标本中抗原的浓度呈反比。若将抗原抗体复合物与游离的标记抗原分开，分别测定其放射强度，就可计算出结合的标记抗原（B）与游离的标记抗原（F）的比值（B/F），这与标本中的抗原呈函数关系。用一系列不同的标准抗原进行测定，计算相应的B/F值，可得到一条剂量反应曲线，受检标本在同样条件下进行测定，计算B/F值，即可在剂量反应曲线是查出标本中的抗原含量。放射免疫测定 分为液相放射免疫测定和固相放射免疫测定。3．2 放射免疫技术在食品检测中的应用

RIA测定就是应用放射性物质代替ELISA中的标记酶作为抗原或抗体耦联物，在食品安全检测中最常见的同位素是3H和14C。1978年，Charm在RIA技术的基础上发展了放射免疫检测技术（RRA），放射免疫检测在快速检测方面最成功的是CharmⅡ6600/7600抗生素快速检测系统，该系统就是利用专一受体来识别结合于同一类抗生素族中的母环以便最快速同时检测同一抗生素族在样品中的残留情况。目前，CharmⅡ7600检测系统就β－内酰胺类、氯霉素类、四环素类、磺胺类、氨唑西林及碱性磷酸酶这六项检测以被FDA认可。放射免疫技术由于可以避免假阳性，适宜于阳性率较低的大量样品检测，对水产品、肉类产品、果疏产品中的农药残留量的检测中广泛应用。还可检测经食品传播的细菌及毒素、真菌及毒素、病毒和寄生虫及小分子物质和大分子物质。如南京农业大学用放射免疫测定牛奶中的天花粉蛋白。

4．免疫胶体金检测技术在食品检测中的应用

免疫胶体金检测技术又叫Rosa.Tests法，是利用胶体金颗粒进行标记的一项新技术。4．1基本原理

氯金酸（HAuCl4）在还原剂作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，形成负电的疏水胶溶液，由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。胶体金标记，实质上是蛋白质等分子被吸附到胶体金颗粒表面的过程，吸附机理可能是胶体金颗粒表面带有负电荷，与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而行形成牢固结合，用已知还原法可以方便地从HAuCl4制备各种不同的粒径，不同颜色的胶体金颗粒，这种球形的颗粒对蛋白质有很强的吸附功能，可以与葡萄球菌A蛋白、毒素、免疫球蛋白、糖蛋白、酶、抗生素、激素等非共价结合。

免疫胶体金检测原理是利用了金颗粒具有电子密度的特性，当这些标记物在相应配体处大量聚集时，肉眼可见红色或粉红色斑点。因而可用于定性或定量的快速检测方法中。这一方法可通过银颗粒的沉积被放大，称之为免疫金银染色。4．2 免疫胶体金技术在食品检测中的应用

该技术当前主要用于在牛奶中检测抗生素，可在十分钟内快速检测牛奶中的抗生素，利用该技术可检测的抗生素种类有六种，β－内酰胺、四环素、磺胺二甲嘧啶、恩诺沙星和黄曲霉毒素，可检测的β－内酰胺药物有氨苄青霉素、阿莫西林、邻氯青霉素头孢噻呋、头孢霉素和青霉素G等。由于该技术结果直观、操作简单，在食品安全检测中有广阔的应用前景。单克隆抗体技术在食品检测中的应用

抗体主要由B淋巴细胞合成，每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因，如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养，就可以得到由单细胞经分裂增殖而形成的细胞群，即克隆。单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体。1975年，Kohler和 Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成了杂交细胞即可产生抗体，又可无限增殖，从而创 立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术为医学和生物学基础研究开创了新纪元，是免疫学领域的重大突破。5．1 基本原理

B淋巴细胞具有专一性的合成针对某一抗原决定簇的抗体，但这种B淋巴细胞不能在体外生长，而骨髓瘤细胞可在体外生长，应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一，得到杂种的骨髓瘤细胞即杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞即具有专一性合成某一抗体的特性，也具有瘤细胞能在体外无限增殖的特性，用这种杂交瘤细胞培养的细胞群，可制备抗一种抗原决定簇的特异性单克隆抗体，这种用杂交瘤技术制备的单克隆抗体称为第二抗体，主要抗原能引起小鼠的抗体应答，应用杂交瘤技术可获得几乎所有抗原的单克隆抗体。5．2 单克隆抗体技术在食品检测中的应用

单克隆抗体在食品检测中最大的优点是特异性强，不易出现假阳性。在食品检测中有广泛的应用前景。目前人们已制备出各种经食品传播和引起食物中毒的细菌及毒素、真菌及毒素、病毒、寄生虫、农药、激素等的单克隆抗体并建立的检测方法。

磺胺二甲嘧啶和克伦特罗（瘦肉精）这两种药物被欧美各国和我国列为兽药残留控制重点，国内研究出了用于动物性食品中磺胺二甲嘧啶检测的单克隆抗体试剂盒和克伦特罗残留检测的多克隆试剂盒。这两种试剂盒具有特异性强、仪器化程度低、样品前处理简单、检测时间短，在实际生产中应用前景广阔，填补了国内空白。

单克隆抗体检测技术可在十分钟内快速检测有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类、拟除虫菊酯类及激素类的残留量为农产品的优质安全提供技术支持。

英国建立了自动肉制品中的沙门氏菌的单克隆抗体检测方法，人们还制出了单核增生性李特氏杆菌的单抗，用单抗ELISA检测该菌。乳中氯霉素的单克隆抗体检测技术也被建立。

食品储藏过程中会受到霉菌污染，现已从青霉、毛霉等霉菌中提取耐热性抗原制成单克隆抗体用ELISA方法可检出加热和未加热食品中的霉菌。免疫测定新技术

6．1 脂质体免疫测定法

脂质体免疫测定法（LIA）是一种较新的免疫测定技术，脂质体是由磷脂或由其他类脂分子在水相中自发形成的一种密闭的双分子单层或多层囊泡，脂质体表面还可以连接抗原或抗体分子。这种生物模拟膜在形成过程中能包裹水及其中的溶质（染料或酶），膜的稳定性可随免疫反应有规律变化。根据释放出的标记物的量进行测定，所以LIA具有很高的信号放大作用。目前LIA主要存在脂质体的稳定性和非特异性溶解问题。6．2 克隆酶给予体免疫测定法

克隆酶给予体免疫测定法（CEDIA）是一种新型均相免疫测定法。CEDIA中使用由重组DNA技术获得的半乳糖苷酶两个独立的蛋白质片段，这两个片段独立存在时无酶活性，但两个片段结合则显示催化活性。以此作为分析方法的基础。其中较小片段称为酶给予体片段（ED），另一片段称为酶受体片段（EA）。ED标记物与抗体集合后不再与EA形成酶，所以当样品中待测物增 加时则游离ED标记物增多，使反应液中酶产生增加，经底物显色测定。CEDIA是目前灵敏度较高的均相免疫测定法。6．3 发光免疫测定法

发光免疫测定法（CLIA）常用鲁米诺（Luminol）、异鲁米诺（Isoluminol）及其衍生物进行标记。这些环肼类化合物在碱性条件下可被氧化产生3-胺基苯二甲酸盐和430nm的发射光。在鲁米诺的芳氨基上进行烃链取代后产光性能增强，但若置换芳氨基则发光被破坏。另外丫叮酯也用于发光标记。CLIA操作简单、灵敏度高、测定速度快。但CLIA产光物质发光时间极短（数秒钟），测定误差较大。6．4免疫传感器技术

免疫传感器是生物传感器的一种，近年来已取得迅速发展。免疫传感器的探头主要由两部分组成；感受器：通常覆有连接有特异性抗体的可更换的传感膜；换能器：能将抗原抗体产生的信号转换为可供仪器检测的电信号。免疫传感器使用对象广泛，专一性较强，高度的自动化，微型化与集成化减少对使用者及环境技术条件的依赖，测定速度快，适合现场或野外操作。6．5 多组分免疫测定法

根据不同检测物标记方法互不相同，分析条件和检测信号互不干扰。同一反应液中同时检测不同的检测物。但这种方法必须使几种标记物的测定条件相互协调，其灵敏度和组分数受到限制。

免疫反应最大的特点是高度选择性，抗原抗体的亲和数通常为109或更高。作为一种分析手段，免疫分析技术操作简单、速度快、分析成本低，在食品安全检测中已表现出巨大的应用潜力。此外免疫分析技术能与其他技术联用，在联用方法中免疫技术即可作为高效液相色谱（HPLC）或气相色谱法（GC）等测定技术的样品进化或分离手段，也可作为其离线或在线检测方法。这些方法结合了免疫分析的选择性，灵敏性与HPLC，GC等技术的高速，高效分离和准确检测能力，使分析过程简化，分析成本下降，拓展了待测物范围。

免疫分析测定法提供的待测物组分或结构方面的信息太少，一般不具备多残留分析能力；免疫分析过程复杂，影响因素众多，且不易控制，结果易于出现假阳性，方法难以标准化；方法建立过程复杂，研究周期长，某些待测物半抗原难以合成。免疫测定法不可能取代色谱或光谱等常规分析方法，只能作为其重要补充。

参考文献

[1]现代食品检测技术.赵杰文,孙永海主编.中国轻工业出版社.北京,2005:4.[2]兽药残留分析.赵俊锁,邱月明,王超主编.上海科学技术出版社.2002:2.[3]食品安全与卫生.曹小红主编.科学出版社.2006:7.[4]兽医免疫学.杜念心主编.中国农业出版社.北京:1997.[5]分子免疫学.余传霖主编.上海医科大学出版社.复旦大学出版社.上海:2001.[6]细胞和分子免疫学.余伯泉主编.科学出版社.2001.[7]乳和乳制品检测技术.翁鸿珍主编.中国轻工业出版社.北京:2006.[8]乳品安全和乳品检测技术.庞广昌,陈庆森,刘志和,等主编.科学出版社.北京： 2005.

第三篇：免疫标记技术及其在食品安全检测中的应用

新疆农业大学

专业文献综述

题目:

姓名:

学院:

专业:

班级:

学号:

指导教师: 免疫标记技术及其在食品安全检测中的应用陈泽食品科学与药学学院食品质量与安全食品质量与安全112班114033207王子荣职称:教授

2014 年 6 月 10日

新疆农业大学教务处制

免疫标记技术及其在食品安全检测中的应用

作者：陈泽指导老师：王子荣

摘要：文章介绍了免疫标记技术的发展以及免疫标记技术在食品安全检测中的应用，包括免疫荧光技术、免疫酶技术、放射免疫测定法、免疫胶体金技术和发光免疫测定法，并概述这些检测技术对食品安全的重要作用及影响。

关键词：免疫标记技术；食品安全；检测

免疫分析法是以抗原抗体特异性结合生成抗原抗体免疫复合物为基础，用来检测生物样品中较低含量活性物质的检测方法。此种分析方法的基础是抗原抗体反应的高度专一性和反应灵敏性。进行免疫分析的前提是获得与检测物质相对应的抗体或抗原，抗体的特异性和亲和性都是决定免疫分析能力的重要影响因素。免疫标记技术:泛指使用荧光素、放射性同位素、酶、胶体金以及化学(或生物)发光剂等作为标记物，标记的抗体或抗原和与之对应的抗原或抗体进行特异性的抗原抗体反应，最终借助各种精密的检测仪器对实验结果进行观察和测定。免疫标记技术可以为样本定性研究，或为样本定量或者半定量检测技术，也可以在细胞或者组织中进行定位研究。

一、免疫分析发展的历史世纪50年代，免疫分析方法最初应用在体液中生物大分子的检测。1959年，美国学者Yalow和Bersou建立检测糖尿病患者血浆中胰岛素的免疫标记方法，巧妙地将放射性同位素125I示踪技术和传统的免疫方法相结合，使免疫分析技术从定性技术转变为定量技术，开创免疫标记的先河。1971年，瑞典学者Eugvai和Perlmauu用酶代替放射性同位素进行标记，创建了酶联免疫吸附试验（ELISA）。1982年，Neurmau在免疫分析的基础上发展了一种新型免疫分析技术——时间分辨荧光免疫测定(TRFLA)。1976年，Tsuji等基于酶与其特异性发光物质与免疫反应相结合，建立化学发光免疫测定(CLIA)。1990年，Leland建立电化学发光(ECLIA)，是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫, ELIA以后的新一代标记免疫测定技术。

二、免疫荧光技术

免疫荧光技术又称荧光抗体法(fluorescent antibody technique, FAT)，是一种将结合有荧光素(异硫氰酸荧光素、罗丹明、二氯二嗓基氨基荧光素)的荧光抗体作为分子探针与抗原进行反应，借以提高免疫反应灵敏度和适合显微镜观察的免疫标记技术。该法具有灵敏度高、特异性强的特点。

免疫荧光技术的原理是将抗原抗体反应的特异性和敏感性与显微小踪的精确性相结合，以有荧光素作为标记物，与已知抗体结合，但不影响其免疫学特性。然后将荧光素标记的抗体作为标准试剂，用以检测和鉴定未知抗原。在荧光显微镜下，可以直接观察呈现特异荧光的抗原抗体复合物以及其存在部位。

张冬青等采用膜溶解、密度梯度分离纯化结合免疫荧光技术对饮用水中的“两虫”(隐抱子虫和贾第鞭毛虫)进行定性定量分析检测，其回收率分别为56%和35%，均高于EPA 1623方法的质量控制要求。采用免疫荧光技术操作方法简便且经济，适合在国内水源检测中推广使用。有报道首次将微菌落技术同免疫荧光技术相结合，建立了微菌落免疫荧光技术(M-CIF)。M-CIF法敏感性和重复性好，用已知沙门氏菌浓度做最低检出限量实验，常规法检出限为10个/mL，而该

法为5个/mL;阳性对照和阴性对照重复10次，阳性菌落均荧光明亮，颜色稳定，阴性菌落均荧光很弱。用M-CIF法对不同菌落进行特异性的荧光染色鉴别细菌，仅需5-6 h，在食品有害微生物检测方面有着非常大的应用前景。

三、免疫酶技术

免疫酶技术又称酶免疫测定法，是将抗原和抗体的特异免疫反应和酶催化反应的高效性和专一性相结合而建立的一种新技术，常用的酶是辣根过氧化物酶。其原理和免疫荧光技术相似，不同的是用酶代替荧光剂做标记，以及酶的特殊底物处理标本来显示酶标记的抗体，以检测标记物的有无及含量间接反映被测物的存在与多少。该技术具有操作简单、敏感性高、准确性好、易于商品化等特点，正被广泛应用于微量物质检测、免疫相关物质检测等各个领域的分析检测。免疫酶技术方法很多，最主要的方法为酶联免疫吸附法(ELISA)，简称酶标法，被广泛用于检测抗原或抗体，可进行定性和定量分析。ELISA法可检测食品中的病原菌沙门氏菌、大肠杆菌等，食品中的微量农药残留，以及酱油生产中能引起中毒的霉菌次级代谢产物黄曲霉毒素、超曲霉毒素等方面。用该法进行李斯特氏菌的快速检测，用三株针对单核细胞增生仅需48 h，在人工模拟肉中检测下限为5 cfu/ g样品。陈琦等采用酶联免疫试剂盒及绘制以氯霉素浓度为半对数坐标的标准曲线对牛肉和蜂蜜中氯霉素残留量进行测定，变异系数为3.1%一8.6% ,重复性好，精确度高。有报道用酶联免疫吸附酶标仪分析法和免疫亲和微检荧光仪分析法分别对粮油样品中黄曲霉毒素B1进行测定，对其检测条件和结果进行差异性分析，比较发现酶联免疫吸附分析法适宜大批量样品快速筛选，检出限为0.1μg/kg，可在广大基层实验室推广应用。

四、放射免疫标定法

放射免疫测定法(radioimmuno-assay,RIA)是采用放射性同位素的抗原或抗体来检查相应抗体或抗原的高灵敏度免疫分析方法，此法具有高灵敏度(达10-9或10-12）可进行超微量分析，敏感性高等优点。本法常用的同位素有3H，14C，125I和131I等。放射免疫分析法应用范围广泛，在食品安全检测中可用来检测肉类药物残留，黄曲霉毒素等。

徐美奕等人用125 I标记的放射免疫试剂盒测定养殖红笛酬与野生红笛酬肌肉中雌二醇、孕酮、睾酮三种性腺激素残留量。在养殖红笛酬与野生红笛酬肌肉中均检出三种激素，野生红笛酬中的激素残留量较低，但仍能被检出，放射免疫分析法放射性活度低、毒性小、样品处理简单、灵敏度高，检出限高于液相色谱法，可达ng-pg级，可作为水产品中激素残留量的有效检测手段。有文献应用Charm II放射免疫分析方法测定猪尿样的磺胺类残留，检测限为200μg/kg，符合欧美等国磺胺类最大残留限量的检测要求，同时快速简便，在30 min内可出初筛结果，假阴性率为0%，有助于大批量样品的初筛，同时本方法为动物养殖过程中的用药监控提供了一种快速检测方法。

五、胶体金免疫技术

采用电子致密物质(通常用辣根过氧化物酶和铁蛋白)标记的抗体与其相应抗原发生特异性结合，借电镜检出这一标记复合物的技术称为免疫电镜技术。近年来逐渐发展到用胶体金作为非放射性示踪剂，即胶体金免疫技术。胶体金免疫技术是20世纪80年代继三大标记技术(荧光素、放射性同位素和酶)后发展起来的固相标记免疫测定技术。

有关胶体金免疫技术的最旱报道是1971年Faulk和T aylor将胶体金与抗

体结合，用于电子显微镜水平的免疫细胞化学研究。此后，胶体金作为一种新型免疫标记技术发展很快。目前在微生物学检验中应用的主要是免疫层析法和快速免疫金渗滤法。胶体金是由氯金酸在还原剂作用下，聚合成特定大小的金颗粒，并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态。胶体金标记实质上是蛋白等高分子被吸附到胶体金表面的包被过程，利用它在碱性环境中带负电荷的性质，与蛋白质分子或其他生物大分子的正电荷基团借静电吸引而形成牢固结合。

由于胶体金标记蛋白质是物理结合过程，结合牢固，很少引起蛋白质活性改变，所以试剂非常稳定，不受温度等外界因素影响，可在办公室、家中甚至野外进行检测，试验结果也可长期保存。还具有很强的动力学稳定性，可放置数年。胡孔新等人以被列为I类潜在重要生物恐怖因子鼠疫杆菌作为诊断对象，建立了适合于现场快速检测鼠疫杆菌抗原用的胶体金标记免疫层析方法，其检测灵敏度

5达到1 x 10 cfu/ mL，并对常见的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌无明显非特异

作用，该法对出入境口岸的样品安全检测有重要意义。有文献建立了一种简便快速的胶体金免疫层析法来检测沙门氏菌。致病菌污染食物并在其中大量繁殖或产生毒素是细菌性食物中毒发生的首要原因，食入含106-107cfu/ g沙门菌的食品即可发病。该法制备的免疫层析条检测灵敏度为2.1 x 106cfu/ mL，在沙门菌食物中毒菌量范围内。吉坤美等采用简易快速胶体金免疫层析法(GICA)检测食品中花生蛋白成分。通过胶体金标记建立快速检测花生过敏原GICA试条，具有高灵敏度，GICA测试条与花生蛋白抗原呈特异性反应，检测自制的花生抗原标准品的灵敏度可达50 ng/ mL。可有效地快速检测各种样品，满足我国进出口食品贸易的需求，同时为制定我国食品过敏原标签管理奠定了技术基础。同时，胶体金技术还可用于肉类、蛋类中抗生素残留、激素残留的检测。

六、发光免疫分析技术

一种把化学发光或生物发光反应与免疫测定结合后的高灵敏度分析方法，兼具有发光分析的高灵敏性和抗原抗体反应高度特异性。化学发光剂有荧光醇、光泽精等。利用化学发光反应进行检测是从20世纪60年代中期开始的，20世纪70年代后期将化学发光反应与免疫测定方法结合而建立的化学发光免疫分析法可对多种物质进行微量分析，灵敏度比ELISA高1000倍，且无毒、简便快速。发光免疫技术可用于激素类的检测和抗生素残留检测，同时也可用于肉毒素等微生物代谢物检测，可定量分析也可定性，且无放射性物质污染，在食品安全检测中有广泛前景，但由于其应用时间不长，在方法上仍需进一步探索。

七、发展及展望

免疫标记技术是一类不断发展和改进的技术，有很多新的方法正在被研究。在实际操作中几种免疫标记技术可结合使用，例如可将荧光技术和酶免疫技术结合成荧光酶免疫分析技术，大大提高了敏感性。随着各种研究技术的不断进步，在将来的食品安全检测中，简便、灵敏、快速的联用技术、免疫技术能为食品安全检测提供快捷方法，也为人们的营养健康做出保证，为疾病预防做出贡献。

参考文献

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[2]张冬青，李红岩，李栋，等.密度梯度分离纯化免疫荧光技术检测饮用水中“两虫”.中国给水排水.2009,25

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第四篇：PCR及其改进技术在食品安全检测中的应用

PCR及其改进技术在食品安全检测中的应用

当今社会，食品中存在的污染情况越来越严重。猪肉注水、奶粉掺假、蔬菜有机农药含量超标等等，严重影响着人们的身体健康。PCR改进技术可以简化检测步骤、提高检测精准度，具有操作简便、检测速度快、检测精度高等优点，在食品安全检测工作中的使用率高、使用范围广泛。

食品安全检测的主要内容

食品安全检测的内容比较复杂，涉及面广泛，主要的检测内容是：食品污染成分、食品营养成分、食品是否具有添加剂以及食品质量的总体检测等等。食品安全检测的指标主要包括：成分分析、农药残留分析、食品添加剂分析、微量元素分析和有害物质分析等。常用的食品安全就按册方法有两种：一种是传统的常规分析法，一种是仪器分析法。仪器分析法是食品安全检测中的最常用的方法。

食品安全检测人员对食品检测的检验要求有三部分内容：①要严格按照标准中规定的分析步骤依次进行，在实验室中，要对所有的不安全因素采取防护措施，其中，不安全因素都包括：爆炸、腐蚀、烧伤等等；②在实验室中，检测人员需要准确、详细地记录检测的方法和数据等信息；③在食品安全检测完成后，检测人员需要检测数据的统计和整理工作。

PCR及其改进技术概括

PCR的是指聚合酶链反应技术或者多聚酶链反应技术，常用于放大特定的DNA，主要优点有简洁、方便、敏感、重复性好和自动化等.传统的PCR技术在很多方面存在着不足，经过改进后有了很多较为明显的优点，但是，实时定量PCR技术和多重PCR技术在某些方面仍然有问题。使用实时定量PCR技术时首先需要有专门的仪器，技术成本高，存在的检测结果偏差大。多重PCR技术具有非特性结合问题，在使用多重PCR技术时如果不注意观察样本和样本之间的反应和作用，会发生假阳性或者假阴性的问题。

传统的PCR技术在食品检测中的具体应用

检测食品中所含成分。比如，人们在买肉的时候会考虑到肉里面有没有掺假、是否注过水、屠宰前的家畜有没有患有疾病等等。为了保证消费者的合法权益和身体健康，食品安全检测人员可以使用PCR技术方便、快捷的将食品中存在的不合格现象检测出来，降低食品安全隐患。

用于检测食品中的病菌。在1992年，有些相关报道中提出了PCR检测技术，经过多年的研究和实践，将PCR技术应用到食品安全检测中得到了很大的回响。用PCR技术检测食品中携带的病菌，例如，猪羊牛肉中的大肠杆菌。

检测食品中包含的营养成分。随着人们生活水平的逐渐提升，人们越来越注重养生。食物中含有的营养成分和主要物质都是人们关心的重点。在走亲访友的时候，一般会送老人和孩子营养价值比较高的礼品。有很多经过加工的食品，人们对肉眼看不出食品质量的好坏，那么如何判断食品中含有的营养成分，就需要食品检测人员使用PCR技术进行检测。

PCR改进技术在食品检测中的具体应用

PCR-DGGE在食品检测中的应用。DGGE技术又称变性梯度凝胶电泳技术。PCR-DGGE技术是一种聚合酶链反应技术和变性梯度凝胶电泳技术结合在一起的新技术，具有敏感性高、特异性强的优点。使用PCR-DGGE技术进行食品检测技术，可以将食品中DNA提取出来，利用食品的基因和食品的核酸对食品进一步的监测。比如：利用PCR-DGGE技术对奶酪进行检测，可以检测出奶酪中存在乳杆菌、乳酸菌和乳球菌包括污染物等等。

实时定量PCR技术在食品检测中的应用。实时定量PCR技术是在PCR技术的基础上，结合荧光信号来进行实时检测。实时定量PCR技术主要采用的是完全闭管检测，实时定量PCR技术是PCR改进技术中操作最方便、结果最准确、用时最短的一种。在各种食品安全检测中得到了广泛使用。

多重PCR技术在食品检测中的具体应用。多重PCR技术是在传统、单一的PCR技术基础上改进后的技术。多重PCR技术一次可以?z测出多种病菌，像是大肠埃希菌、沙门菌属、霍乱弧菌等菌类均可一次检测出来。多重PCR技术操作简单、快速、结果精准，多用于对番茄、大豆、玉米等转基因食品的检测中。

随着毒豆芽、瘦肉精、地沟油等各种食品污染问题的产生，人们对食品的质量产生了很大的怀疑。一些黑心商家只注重经济效益，违规经营，生产食品质量不合格。通过对食品进行安全检验，分析食品中所含的成分和营养比例，促进食品事物的健康、安全发展，提高人们的饮食安全。在食品安全检测工作中使用PCR技术可以很大程度上解决食品安全中存在的问题。

作者简介：

陈冬梅，硕士，伊犁州食品药品检验所，高级工程师，食品负责人

第五篇：遥感在环境检测中的应用

遥感在环境检测中的应用

班级：测绘C111 姓名：郑广震 学号：117568

遥感在环境检测中的应用

摘要：现阶段，由于多方面因素的影响，使得我国的城市环境污染日益严重，各类突发性环境污染事故比比皆是，从而导致生态环境失衡。环境监测作为控制环境污染的主要途径之一，其作用得以彰显。然而，我国幅员辽阔，仅凭现有的环境监测工作站及监测技术很难实现全方位监测，而且及时性和准确性也难以保证。遥感技术以其自身诸多优点，被广泛应用于各个领域当中，该技术在环境监测方面的效果也比较明显。基于此点，本文就城市环境监测中遥感技术的应用进行浅谈。

关键词：环境监测；遥感技术；红外遥感

一、遥感技术概述

遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥 感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。

遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用，已经导致这一学科研究方法，特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法产生了根本性的变化，极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容，深化了人们对地理现象的认识。

（一）遥感技术分类

遥感技术主要是指通过物体对电磁波的辐射或反射，不与物体进行直接接触，远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。按照所使用的监测波段不同，该技术可分为以下几种类型：热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。

（二）遥感技术的特点和作用

遥感技术的特点如下：监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规法无法监测到的污染源；其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量，并且能够快速获取与污染有关的全方面信息，如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。（三)遥感技术的优越性

探测范围大：航摄飞机高度可达10km左右；陆地卫星轨道高度达到910km左右。一张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万多平方千米，约相当于我国海南岛的面积。我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。获取资料的速度快、周期短。实地测绘地图，要几年、十几年甚至几十年才能重复一次；陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。

受地面条件限制少：不受高山、冰川、沙漠和恶劣条件的影响。

方法多，获取的信息量大：用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息；不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测；不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度；微波波段还具有全天候工作的能力；遥感技术获取的信息量非常大，以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例，像元点的分辨率为79×57m，每一波段含有7600000个像元，一幅标准图像包括四个波段，共有3200万个像元点。

（四）遥感技术的应用范围

目前，遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用，具体包括：农林牧渔业环境监测；地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测；城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段，随着科技水平的发展速度不断加快，促进了遥感技术的发展，该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量，如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等，而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况，在固体污染物的测量方面也有一定的作用。

城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。常规的人工调查方法由于周期长，耗资大，不能及时反映城市环境变化的趋势。而遥感（RS）技术由于具有快速、准确、大范围和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性，成为城市环境监测的主要手段。

城市环境是自然环境和社会环境综合作用下的人工环境。污染物一般可分为化学性、物理性和生物性三大类。其中，现在遥感技术可以有效地监测城市中的大气污染、水污染、地面污染、固体废物堆场污染和热污染，并且可以监测城市土地利用变化、城市交通、灾害预警等方面。

二、遥感技术在城市环境监测中的具体应用

（一）在大气环境监测中的应用

大气污染主要是指工业和生活燃煤排放的废气烟尘、粉尘、扬尘以及人工合成物质自然挥发有毒有害气体对大气的破坏。遥感综合技术在城市环境监测为大气环境质量监测和评价提供了有效的途径。根据遥感影像特征可对大气污染的范围、污染源的位置、污染物的扩散途径进行监测结合实地观测数据还可对大气污染的程度进行测定。常规的大气环境监测的做法是在典型区布点采样,在室内分析大气中污染物的含量,并据此来监测和评价大气环境质量。量点的监测数据来评价全区,代表性和可靠性均差。

或者通过对穿过大气层的太阳直射光和来自大气和云的散射光以及来自地表的反射光的谱分析,可以测量它们的光谱特征,求出大气气体分子的密度,从而确定大气中废气和有毒有害气体的含量,并可用此来对大气环境进行监测。灾害性大气污染主要是沙尘暴。卫星图像拥有红外通道，可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返),更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要利用遥感手段。例如：

1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波，故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外，若大气中的臭氧含量达到一定高度时，温度也会随之升高，所以也可采用红外波段进行探测。

2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体，可采用间接解译标志进行监测。通常情况下，当植被受到一定程度的污染后，其对于红外线的反射能力会有所降低，加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被，所以可利用植被这一特点，对污染情况进行间接分析。二）在水环境监测中的应用

应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下，清洁的水体其反射率较低，而且对于在光的吸收较强，从而使得其在遥感影像中呈暗色调，这一特征在红外谱段上更为明显。在进行水体监测时，可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。由于遥感技术监测的范围较广，从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度，以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多，且过于繁杂，为方面遥感监测，通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。

1.污染监测。利用红外传感装置能够有效地监测到水体中的热污染，由于热污染会释放出热效应，红外传感器则可根据水体热效应的实际差异监测到污染源，再通过计算机或光学分析，便可得出水体的等温线，进而达到对水体污染定量解译的目的。

2.石油污染监测。就港口和海洋而言，石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测，不但可以确定污染区的实际范围和石油含量，同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大，所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。

3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大，加之特征曲线上的强度也有所不同，所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况，也可采用热红外进行监测。

（三）在地面污染监测中的应用

应用遥感技术对地面污水的排放造成的污染,可应用航空遥感拍摄的像片清楚地圈定出其污染范围。例如,当灌溉的农田遭受污染后,作物的生长在色调上有特殊变化,能同其他一般的禾苗区分开来。此外地下水的污染也会引起地面植被的变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现。多光谱成像仪能监测这些变化,从而圈定地面污染分布范围,进一步对地面污染做出预防规划。

因此,应用遥感技术，不但能圈定地面污染的分布范围,而且还能够对地面污染进行规划性的预防。例如,遥感综合技术在煤炭的自燃隐火监测中的应用。煤炭的自燃隐火不但每年要烧掉十亿吨煤炭资源,还要造成大面积的污染。地矿有关部门应用航空红外扫描仪,煤炭总公司应用地面红外测温仪,按地表温度的细微差异圈定隐火区,区分出燃烧区和燃尽区,分析其蔓延方向及规律,为大规模整治煤炭隐火提供了新的方法和经验。

（四）在城市环境监测中的应用

由于城市中一些工业企业的存在、汽车尾气排放、固体废弃物等，致使城市环境污染日趋严重，人们的工作和生活都建立在城市环境的基础上，环境质量的优劣与人们的关系极为密切。利用遥感技术能够监测到影响城市环境的具体因素，这样有利于在进行城市规划中，对城市整体结构及工业布局进行适当调整，以此来降低环境污染。遥感技术在城市环境监测中的应用主要有以下两个方面：其一，研究土地变化及分类；其二，通过遥感技术提供的各种信息，政府有关部门可以此作为依据，对城市的工业布局及人口分布进行决策和管理。

（五）在固体废弃物监测中的应用

城市的固体废弃物的类型主要有居民生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾，以及混合垃圾,以上几种废物的混合物等。根据遥感图像的特征(如形状、色调或色彩)可以有效地调查固体废物堆场,尤其是利用航空热红外图像更为有效。由于固体废物自身的物理化学分解作用,其温度一般高于周围地物,这在热红外图像上有着明显的色调特征。在城市中有的堆放物的影像特征与固体废弃物堆很相似,解译时容易混淆，因此需要适当地进行一些实地调查。例如,城乡结合部的垃圾堆与农村中的稻草堆粗看起来两者色调、形状都很接近,分布位置也无特点，但若仔细观察可见稻草堆顶部凸出,边界圆滑清晰,而垃圾堆则较平坦,边界模糊。此外,由于城市中各种固体废弃物堆场的分布在空间与时间上均受到各个城市多种环境因素的制约。因此,根据堆放物位置的分布特征来判定堆放物是堆放物判定中的重要一环。例如,在人口集中、建筑密度大、管理严格的城市中心区,不太可能出现大面积的生活垃圾堆和工业垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周围或较偏僻的小马路上,而大的原料堆场也只可能出现在车站或码头附近,因此根据堆放位置可以进行堆放物性质的判断,从而进行正确的固体废物堆场污染监测。三．结论

总而言之，遥感综合技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限,提高城市环境保护和污染监测能力,保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量。同时它还将完成大量的基础研究工作,建立中国典型地物的波谱数据库和制定资源遥感调查技术规范。环境保护现已成为我国一项重要的基本国策，在未来的工作中，应加大遥感技术的应用力度，使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。

参考文献：

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