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摘要:在现代科学技术快速发展的带动下,近年来生物监测技术取得了较快的发展,其作为一种新型的科学技术手段,在环境监测中应用并发挥着重要的作用。由于生物监测技术具有无污、无破坏和长期性等特点,因此将其与环境监测有效结合后,全面提升了环境监测的技术水平,有利于更好的促进我国环境保护事业的健康、长远发展。
关键词:环境监测;生物监测技术;土壤污染监测;大气污染监测;水体污染监测
一、生物监测技术及特点
在生物监测技术中,主要是依托于生物学理论,通过对生物个体、组分、种群和群落对环境污染或是环境变化的反应情况进行分析,以此来实现对环境的监测和评价。近年来我国社会和经济发展过程中对环境带来了严重的破坏,由于环境污染形式呈现出多样化的特点,因此通过应用生物监测技术来分析环境污染情况,可以准确监测到环境污染的程度,并对环境质量进行科学评价,为环境治理提供重要的数据支持。相较于其他监测技术,生物监测技术具有以下优点:
(一)长期性
生物监测技术中的理化检测属于典型的定期采样,其检测结果只局限于采样期间的实际情况,生物体生活于环境之中,其可准确的反应一定时期内环境的变化情况,因此,其也可以反应区域内环境污染的实际情况。
(二)综合性
随着环境问题的恶化,多种污染源、多种暴露途径方式下的环境监测需要检测人员进行评价监测。生物监测技术可有效的反应环境中的多种污染物、多种因子成分的综合作用,通过累积风险评价,有效的实现污染物环境总量的控制。
(三)富集性
生物监测技术应用于负极污染物的检测中,由于处于特定生态系统中的生物,其食物链集中反映了微量污染物产生的富集效应,技术人员在食物链终端进行监测,可有效的检测到污染物的浓度。
(四)灵敏性
现代生物监测技术具有一定的灵敏度,部分精密仪器检测过程中无法发现的污染物,可通过生物对其的反应得以检测出来,生物所受到的危害效应集中反映了区域内的早期污染问题,这提高了环境监测的灵敏度,便于人们早期预警。
二、生物监测技术在环境监测中的应用
(一)在土壤污染监测中的应用
由于土壤中养分循环、有机质分解和土壤结构改善等都与土壤动物具有非常重要的关系。特别是对于土壤中的无脊椎动物来讲,自身具有较强的繁殖能力,在土壤中广泛分布,与土壤接触面积较大。通过对此类动物的生命活动和代谢进行监测,即能够集中对土壤状况进行反映,因此在土壤污染监测中可以将其作为重要的监测指标。
植物以土壤作为其生长发展的重要物质基础,当土壤受到污染后,生长其上的植物必然会发生一定的变化,如叶片出现伤斑、植物蒸腾作用降低、呼吸作用加剧、生长发育受到影响等。因此可以通过对土壤植物进行检测,以此来对土壤污染的状况进行反映。
利用微生物技术在对土壤污染进行监测过程中,当土壤受到污染后,以土壤为生存基础的微生物群落必然会发生一定的变化,当土壤受到污染程度不断增加的情况下,微生物群落均匀率指数也会随之降低,因此可以通过对土壤微生物群落的分布特征和结构变化进行分析,得出导致微生物群落结构及相似度发生差异的关键因素,以此来监测土壤污染情况,并判断土壤污染的程度。
(二)在大气污染监测中的应用
生物监测技术应用于大气污染监测中,应用较为成熟与广泛的是植物监测,通常显著的指示植物主要有苔藓、地衣及高等植物。多数植物对大气污染具有一定的敏感度,当植物暴露在污染的大气中时,植物自身会发生显著的变化,植物的性状、繁殖能力及生长代谢等会发生显著的变化。高等植物蒸腾速率、细胞膜渗透力、净光合速率、气孔导电、电子传递速率及植物细胞液中的质体及线粒体等均会发生显著的变化,植物生长于污染后的环境中,在长期的微光相应积累下,其变化将通过一定的宏观响应表现出来。随着生物监测技术的发展,技术人员已经筛选出了多种敏感植物,来指示不同的大气污染物,指示植物检测法及植物群落监测法可有效的进行大气污染的监测。苔藓植物及地衣植物具有显著的敏感性,其生理特征及形态较为独特,对空气污染的反应较为敏感,其在城市监测及区域环境质量变化中发挥着重要的作用。在偏远地区大气持久性有机污染物状态的变化监测中,苔藓及地衣等发挥着重要的作用。在大气重金属污染的监测中,苔藓植物体内的重金属含量可有效的反应空气质量变化及空气中重金属污染的实际程度。
(三)在水体污染监测中的应用
生物监测技术在水体污染监测中发挥着非常重要的作用。水环境和生物群落在区域水环境中相互作用,维持着一种动态平衡关系。当水环境中进入部分外来物质时,生态系统中的生物种群的数量、结构和生理指标都会发生较为明显的变化。在当前生物水体污染监测过程中,主要采用的生物检测方法有三种,即微生物群落监测法、生物毒辣试验方法及各种新分子工具检测方法。
在生物监测方法中,微生物群落监测法应用较早,主要以聚氨酯泡沫塑料块法作为监测时最常用的方法,监测的微型生物主要包括原生动物、藻类、线虫、甲壳虫及轮虫等。通过利用聚氨酯泡沫塑料块法来得到原生动物群集的过程,当水体存在污染时,生物集群的速度和平衡点都会受到影响,污染程度不同生物集群的种类和速度也会发生相应的变化。因此利用微生物群落监测法能够对区域水环境质量变化的情况进行有效监测。在这种监测方法具体应用过程中,离不开数字分析,可以有效的对生物群落的变化规律进行揭示,全面提高生物群落监测法的准确率。
近年来在现代生物学快速发展的带动下,在水体污染监测中生物毒性试验方法得以兴起并应用,利用这种方法主要是对浓度-效应曲线进行确定,即通过一系列的毒性试验,当利用细菌进行毒性试验时,则主要集中在细菌发光、呼吸抑制及生长和酶活性变化等方面。
在生物技术快速发展的新形势下,一些新的分子工具开始在生物监测技术中进行介入,因此在水体污染监测中基因工程技术、生物传感器及免疫检测技术等都开始进行应用,不仅有效的提高了环境监测的灵敏度,而且具有较好的警示作用,有效的促进了生物监测技术在环境监测中应用的质量和水平。
三、结束语
环境监测作为我国环保事业发展的基础,目前环境监测已从早期的被动监测发展到主动监测和自动检测阶段,环境监测的准确度有了较大程度的提升。当前许多现代化技术开始在环境监测中进行应用,并发挥出了非常重要的作用。特别是当前生物监测技术应用于环境监测中,通过对环境变化引起的生物种群和结构变化进行观察,有效的提高了环境监测技术的水平,促进了我国环境保护工作的科学发展。
参考文献:
[1]杨文标.生物监测技术的发展现状以及在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016(11).
[2]劉蕾.我国环境监测技术的现状与发展趋势[J].科技与创新,2016(9).
[3]汪威.关于生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016(6).
关键词:环境监测;生物监测技术;土壤污染监测;大气污染监测;水体污染监测
一、生物监测技术及特点
在生物监测技术中,主要是依托于生物学理论,通过对生物个体、组分、种群和群落对环境污染或是环境变化的反应情况进行分析,以此来实现对环境的监测和评价。近年来我国社会和经济发展过程中对环境带来了严重的破坏,由于环境污染形式呈现出多样化的特点,因此通过应用生物监测技术来分析环境污染情况,可以准确监测到环境污染的程度,并对环境质量进行科学评价,为环境治理提供重要的数据支持。相较于其他监测技术,生物监测技术具有以下优点:
(一)长期性
生物监测技术中的理化检测属于典型的定期采样,其检测结果只局限于采样期间的实际情况,生物体生活于环境之中,其可准确的反应一定时期内环境的变化情况,因此,其也可以反应区域内环境污染的实际情况。
(二)综合性
随着环境问题的恶化,多种污染源、多种暴露途径方式下的环境监测需要检测人员进行评价监测。生物监测技术可有效的反应环境中的多种污染物、多种因子成分的综合作用,通过累积风险评价,有效的实现污染物环境总量的控制。
(三)富集性
生物监测技术应用于负极污染物的检测中,由于处于特定生态系统中的生物,其食物链集中反映了微量污染物产生的富集效应,技术人员在食物链终端进行监测,可有效的检测到污染物的浓度。
(四)灵敏性
现代生物监测技术具有一定的灵敏度,部分精密仪器检测过程中无法发现的污染物,可通过生物对其的反应得以检测出来,生物所受到的危害效应集中反映了区域内的早期污染问题,这提高了环境监测的灵敏度,便于人们早期预警。
二、生物监测技术在环境监测中的应用
(一)在土壤污染监测中的应用
由于土壤中养分循环、有机质分解和土壤结构改善等都与土壤动物具有非常重要的关系。特别是对于土壤中的无脊椎动物来讲,自身具有较强的繁殖能力,在土壤中广泛分布,与土壤接触面积较大。通过对此类动物的生命活动和代谢进行监测,即能够集中对土壤状况进行反映,因此在土壤污染监测中可以将其作为重要的监测指标。
植物以土壤作为其生长发展的重要物质基础,当土壤受到污染后,生长其上的植物必然会发生一定的变化,如叶片出现伤斑、植物蒸腾作用降低、呼吸作用加剧、生长发育受到影响等。因此可以通过对土壤植物进行检测,以此来对土壤污染的状况进行反映。
利用微生物技术在对土壤污染进行监测过程中,当土壤受到污染后,以土壤为生存基础的微生物群落必然会发生一定的变化,当土壤受到污染程度不断增加的情况下,微生物群落均匀率指数也会随之降低,因此可以通过对土壤微生物群落的分布特征和结构变化进行分析,得出导致微生物群落结构及相似度发生差异的关键因素,以此来监测土壤污染情况,并判断土壤污染的程度。
(二)在大气污染监测中的应用
生物监测技术应用于大气污染监测中,应用较为成熟与广泛的是植物监测,通常显著的指示植物主要有苔藓、地衣及高等植物。多数植物对大气污染具有一定的敏感度,当植物暴露在污染的大气中时,植物自身会发生显著的变化,植物的性状、繁殖能力及生长代谢等会发生显著的变化。高等植物蒸腾速率、细胞膜渗透力、净光合速率、气孔导电、电子传递速率及植物细胞液中的质体及线粒体等均会发生显著的变化,植物生长于污染后的环境中,在长期的微光相应积累下,其变化将通过一定的宏观响应表现出来。随着生物监测技术的发展,技术人员已经筛选出了多种敏感植物,来指示不同的大气污染物,指示植物检测法及植物群落监测法可有效的进行大气污染的监测。苔藓植物及地衣植物具有显著的敏感性,其生理特征及形态较为独特,对空气污染的反应较为敏感,其在城市监测及区域环境质量变化中发挥着重要的作用。在偏远地区大气持久性有机污染物状态的变化监测中,苔藓及地衣等发挥着重要的作用。在大气重金属污染的监测中,苔藓植物体内的重金属含量可有效的反应空气质量变化及空气中重金属污染的实际程度。
(三)在水体污染监测中的应用
生物监测技术在水体污染监测中发挥着非常重要的作用。水环境和生物群落在区域水环境中相互作用,维持着一种动态平衡关系。当水环境中进入部分外来物质时,生态系统中的生物种群的数量、结构和生理指标都会发生较为明显的变化。在当前生物水体污染监测过程中,主要采用的生物检测方法有三种,即微生物群落监测法、生物毒辣试验方法及各种新分子工具检测方法。
在生物监测方法中,微生物群落监测法应用较早,主要以聚氨酯泡沫塑料块法作为监测时最常用的方法,监测的微型生物主要包括原生动物、藻类、线虫、甲壳虫及轮虫等。通过利用聚氨酯泡沫塑料块法来得到原生动物群集的过程,当水体存在污染时,生物集群的速度和平衡点都会受到影响,污染程度不同生物集群的种类和速度也会发生相应的变化。因此利用微生物群落监测法能够对区域水环境质量变化的情况进行有效监测。在这种监测方法具体应用过程中,离不开数字分析,可以有效的对生物群落的变化规律进行揭示,全面提高生物群落监测法的准确率。
近年来在现代生物学快速发展的带动下,在水体污染监测中生物毒性试验方法得以兴起并应用,利用这种方法主要是对浓度-效应曲线进行确定,即通过一系列的毒性试验,当利用细菌进行毒性试验时,则主要集中在细菌发光、呼吸抑制及生长和酶活性变化等方面。
在生物技术快速发展的新形势下,一些新的分子工具开始在生物监测技术中进行介入,因此在水体污染监测中基因工程技术、生物传感器及免疫检测技术等都开始进行应用,不仅有效的提高了环境监测的灵敏度,而且具有较好的警示作用,有效的促进了生物监测技术在环境监测中应用的质量和水平。
三、结束语
环境监测作为我国环保事业发展的基础,目前环境监测已从早期的被动监测发展到主动监测和自动检测阶段,环境监测的准确度有了较大程度的提升。当前许多现代化技术开始在环境监测中进行应用,并发挥出了非常重要的作用。特别是当前生物监测技术应用于环境监测中,通过对环境变化引起的生物种群和结构变化进行观察,有效的提高了环境监测技术的水平,促进了我国环境保护工作的科学发展。
参考文献:
[1]杨文标.生物监测技术的发展现状以及在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016(11).
[2]劉蕾.我国环境监测技术的现状与发展趋势[J].科技与创新,2016(9).
[3]汪威.关于生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016(6).