許令
[摘 要]近來生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域愈發(fā)廣泛,環(huán)境保護(hù)中的環(huán)境監(jiān)測工作也將生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用其中并取得了良好的成效。本文介紹了生物監(jiān)測技術(shù)的原理和重要性,列舉了生物監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用實(shí)例,并對其未來發(fā)展進(jìn)行了分析。
[關(guān)鍵詞]生物監(jiān)測技術(shù) 環(huán)境監(jiān)測 應(yīng)用探索
中圖分類號:Y52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)10-0229-01
環(huán)境監(jiān)測工作是環(huán)保工作的基礎(chǔ),監(jiān)測的目的是將環(huán)境所存在的問題及時、準(zhǔn)確地反映出來,進(jìn)而根據(jù)這些表象制定相應(yīng)的管治方法,實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善和保護(hù)。
一、生物監(jiān)測技術(shù)的原理及其重要性
生物學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)是生物監(jiān)測技術(shù)的理論基礎(chǔ),生物與其所處環(huán)境之間相互約束和依賴,時刻都將能量和物質(zhì)不斷交換,當(dāng)生物所生存的環(huán)境受到污染時,環(huán)境中的污染物也會在生物的體內(nèi)進(jìn)行積累和轉(zhuǎn)移,從而影響生物的生長發(fā)育情況和各項(xiàng)指標(biāo)也產(chǎn)生差異性的變化。
環(huán)境工作的開展基礎(chǔ)就是環(huán)境監(jiān)測環(huán)節(jié),隨著近幾年我國的環(huán)境問題日益惡化,如何加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測工作的力度和提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性成為了我國環(huán)保部門主要研究的問題。生物監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)h(huán)境的污染情況和污染物真實(shí)地反映出來,且生物技術(shù)的操作也較為簡單方便,所以在環(huán)境監(jiān)測工作中生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。生物監(jiān)測技術(shù)對于環(huán)境監(jiān)測有著十分重要的意義,其重要性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:其一,環(huán)境的一大組成部分就是生物,生物的生長狀態(tài)和生理表現(xiàn)可以反映出所處環(huán)境的變化,提高了環(huán)境監(jiān)測工作的時效性;其二,生物監(jiān)測技術(shù)所選取的指示生物可以就地取材,在一定程度上降低了監(jiān)測工作的資金投入,提高了環(huán)境監(jiān)測工作的經(jīng)濟(jì)性;其三,生物監(jiān)測技術(shù)能夠幫助監(jiān)測人員了解到環(huán)境變化的規(guī)律,因?yàn)樯锉O(jiān)測工作實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境情況的長期監(jiān)測,能夠?yàn)楸O(jiān)測人員制定相應(yīng)的環(huán)保措施提供有力的理論和實(shí)際數(shù)據(jù)。
二、生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用與環(huán)境監(jiān)測工作的實(shí)例
(一)監(jiān)測土壤中的污染物
生物監(jiān)測技術(shù)在監(jiān)測土壤污染工作中的的監(jiān)測方法有三種,分別是微生物、動物和植物的監(jiān)測,動物監(jiān)測法中選擇動物的環(huán)節(jié)是其中最為重要的工作環(huán)節(jié)。一般情況下都會將蚯蚓選作為監(jiān)測對象,因?yàn)轵球緦τ谕寥烙休^強(qiáng)的敏感性,對于土壤的有害元素和農(nóng)藥殘留有較為敏感的感知。同時,土壤中鎘元素的含量在一定程度上能夠通過蚯蚓體內(nèi)的鎘含量反映出來,所以在使用動物監(jiān)測法對土壤中的污染物進(jìn)行監(jiān)測時應(yīng)當(dāng)選用蚯蚓作為研究對象,通過對蚯蚓的表象體征等方面的研究來了解土壤中微量元素和農(nóng)藥的含量,實(shí)現(xiàn)對土壤中污染物的監(jiān)測。
通過對被污染的土壤區(qū)域內(nèi)的植物進(jìn)行監(jiān)測和研究來對土壤的污染情況進(jìn)行分析和判定的監(jiān)測方法就是植物監(jiān)測法,通常情況下,植物所生長區(qū)域的土壤出現(xiàn)被污染的情況后,植物的生理代謝等方面就會產(chǎn)生異常情況,并以不同的表現(xiàn)形式展現(xiàn)出來,比如植物枯萎、死亡和葉片出現(xiàn)傷斑等都是所處土壤被污染的情況表現(xiàn)。
通過對土壤中的微生物群落進(jìn)行研究的來實(shí)現(xiàn)對土壤污染的監(jiān)測的方法就是微生物監(jiān)測法,經(jīng)過大量研究,可以發(fā)現(xiàn)造成土壤污染的污染物主要有工業(yè)的廢水、污水及人類和動物的排泄物。這些污染物會對土壤中的各種微生物生長繁殖造成影響,這些微生物主要是細(xì)菌、霉菌和放線菌,所以可以將土壤中的微生物進(jìn)行分離,并通過對其數(shù)量和結(jié)構(gòu)的判斷和分析來了解土壤的污染狀況,實(shí)現(xiàn)對土壤中污染物的監(jiān)測。
(二)監(jiān)測水資源中的水體污染物
利用生物監(jiān)測技術(shù)對水體中的污染物進(jìn)行監(jiān)測主要有兩種監(jiān)測方法,分別是微生物群落監(jiān)測法和指示生物法,在應(yīng)用不同的監(jiān)測方法時,其需要注意的環(huán)節(jié)也各不相同。
微生物群落監(jiān)測法是通過對水體中微生物群落的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)對水體污染情況的監(jiān)測,水體中的一大組成部分就是微生物群落,其能夠?qū)λw的污染做出敏感的反映。使用率較高的監(jiān)測方式便是聚氨酯泡沫法,就是在需要監(jiān)測的水域中放入聚氨酯泡沫塊,以此來進(jìn)行微型生物的收集工作,此種監(jiān)測方法的特點(diǎn)就是成本低,且其監(jiān)測效果和結(jié)果都較為貼近實(shí)際情況,因此此種方法也可應(yīng)用于監(jiān)測工業(yè)廢水和污水的工作當(dāng)中。
經(jīng)典的水體監(jiān)測方法就是指示生物法,所選用的監(jiān)測生物的特點(diǎn)是活動地點(diǎn)固定并且生命周期較長,這種特點(diǎn)的生物能夠?qū)⑺w的污染情況充分反映出來,通常情況下,應(yīng)用率較高的的動物是魚類、底棲動物及浮游生物,其中無脊椎類動物擁有最高的應(yīng)用率。若水體的污染情況較為嚴(yán)重,則可以選用小顫藻和蚊幼蟲以及顫蚯類生物作為監(jiān)測方法中的指示生物。
(三)監(jiān)測大氣中的污染物
植物的生長狀況可以將大氣的污染情況反映出來,因?yàn)橹参飳諝庵械挠泻ξ镔|(zhì)存在著較為敏感的感知,并且由于植物的生長位置是相對固定不變的,因此其監(jiān)測工作的難度也大大降低。通常情況下,會選用以下植物進(jìn)行監(jiān)測來完成對大氣中污染物的監(jiān)測工作。最初,要進(jìn)行二氧化硫的監(jiān)測,一般選用苔蘚、水杉、地衣和落葉松等植物進(jìn)行監(jiān)測,這幾種植物在受到二氧化硫氣體的污染后,其維管束和葉片的邊緣就會出黃色或紅棕色的傷斑,其傷斑的狀態(tài)一般為塊狀;然后進(jìn)行氟化物的監(jiān)測,一般選用郁金香、梅、金線草、大蒜和葡苔蘚等植物進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)大氣中含有氟化物的污染源時,上述植物的就會出現(xiàn)尖形的葉片,且其葉片上會分布一些紅褐色和淺褐色的傷斑;最后在進(jìn)行二氧化碳?xì)怏w含量的監(jiān)測,一般選用向日葵、番茄、柑橘、煙草和秋海棠進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)空氣中的二氧化碳含量過高時,這些植物則會出現(xiàn)不規(guī)則的葉脈,且其葉脈上會出現(xiàn)傷斑,傷斑的顏色多為棕色和黃褐色,有時也會出現(xiàn)白色的傷斑。通過對以上這些植物的監(jiān)測,可以間接地對大氣中的二氧化碳含量、氟化物和二氧化氯的存在與否進(jìn)行測定,從而判定大氣的污染情況。
三、生物監(jiān)測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
生物監(jiān)測技術(shù)是闡述生物過程及分析其理化功能的監(jiān)測方法和手段,其技術(shù)核心是現(xiàn)代生物工程技術(shù),這是一種近幾年才新興的監(jiān)測技術(shù),也是人們根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)對知識和技術(shù)總結(jié)而出的成果。將生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測工作當(dāng)中,讓人們真正認(rèn)識了在現(xiàn)代化的科技社會中生物技術(shù)所具有的優(yōu)勢,但是當(dāng)前的技術(shù)水平仍然不能將生物監(jiān)測的優(yōu)勢完全發(fā)揮出來,因此在生物監(jiān)測技術(shù)的未來當(dāng)中應(yīng)當(dāng)著重注意幾個方面的問題:其一,在應(yīng)用生物監(jiān)測技術(shù)時其指示生物的選擇,應(yīng)對指示生物投入更多的精力進(jìn)行研究和分析,選擇出極具敏感性并且能將環(huán)境污染情況充分反映出來的生物,全面提升生物監(jiān)測的結(jié)果準(zhǔn)確性和精確性。其二,生物監(jiān)測技術(shù)的主要支持理論就是生命科學(xué),所以只有加強(qiáng)對生命科學(xué)的研究力度,充分了解生物的相關(guān)生理特征,為選擇指示生物提供堅(jiān)實(shí)的理論支持,才能使生物監(jiān)測技術(shù)在未來能夠更好的發(fā)展。其三,一般情況下,我們所選擇的指示生物都較容易受到土壤、水資源等外界環(huán)境的影響,也容易被季節(jié)特性和病蟲害等因素影響,所以在進(jìn)行監(jiān)測時要將其對比性提高,使監(jiān)測方式和手段更加標(biāo)準(zhǔn)化,充分發(fā)揮生物監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際價(jià)值和社會意義。
結(jié)語
生物監(jiān)測技術(shù)在我國各領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)初見成效,愈發(fā)的被人們所重視,并且生物監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展前景也十分廣闊,應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)對生物技術(shù)的研究和應(yīng)用,提高我國的環(huán)境監(jiān)測水平,進(jìn)而改善我國的生態(tài)環(huán)境。
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