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      生物監(jiān)測樣例十一篇

      時間:2023-03-07 15:17:38

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      篇1

      前言

      在社會快速發(fā)展過程中,工業(yè)的發(fā)展及人口數(shù)量的急劇增加使環(huán)境問題十分突出,同時環(huán)境問題也成為當(dāng)前人們關(guān)注的焦點問題,對環(huán)境污染的治理和環(huán)境的保護成為當(dāng)前社會發(fā)展過程中急需解決的重要的課題。針對于環(huán)境中的污染物質(zhì),可以采用先進的監(jiān)測手段來對其對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響進行全面反映,從而根據(jù)環(huán)境污染程度進行分析,以便于采取切實可行的治污措施。

      1 生物監(jiān)測的原理分析

      在生物監(jiān)測技術(shù)中,主要依托于生物學(xué)理論和生態(tài)系統(tǒng)理念,由于生物與環(huán)境之間具有非常緊密的關(guān)系,二者相互制約、相互影響、相互依存,而且生物與環(huán)境之間發(fā)生了密切的能量交換和物質(zhì)交換,在環(huán)境受到污染時,則會迅速地進入到生物體內(nèi),發(fā)生蓄積和遷移等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響生物在生物系統(tǒng)中的生長、發(fā)育、分布、生理和生化等指標(biāo)。生物監(jiān)測技術(shù)就是利用生物對污染反應(yīng)來量化和分體環(huán)境的污染程度,從而實現(xiàn)對環(huán)境污染進行有效監(jiān)測。

      2 生物監(jiān)測所具有的優(yōu)點

      2.1 連續(xù)性、持久性強

      在對環(huán)境監(jiān)測過程中,傳統(tǒng)監(jiān)測手段多為定期采樣,并通過對所采樣品進行分析來量化環(huán)境污染的程度,但這種定期采樣的方法具有較強的即時性和片段性特點。而利用生物監(jiān)測手段來對環(huán)境進行監(jiān)測時,能夠時刻監(jiān)測環(huán)境中的細(xì)節(jié),而且對環(huán)境中的各種變化信息進行隨時采集,能夠全方位反映自然環(huán)境中發(fā)生的污染。生物監(jiān)測不僅具有較強的連續(xù)性,而且持續(xù)性非常明顯。

      2.2 破壞性弱

      利用生物監(jiān)測技術(shù)來對環(huán)境進行監(jiān)測過程中,其數(shù)據(jù)多來自于植物枝葉、樹皮、動物的排泄物及毛發(fā)等,不會對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中的生物個體帶來破壞??梢哉f利用生物監(jiān)測環(huán)境其信息來源、使用對象及最終目的都是生物本身。

      2.3 反應(yīng)靈敏

      利用傳統(tǒng)的理化監(jiān)測手段無法科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和甄別長期污染物,但利用生物監(jiān)測來尋找污染物則更具便捷性。而且通過分析生物富集和生物積累等效應(yīng),有利于更好的提高生物的靈敏性,對尋找污染物的速度和效率具有積極的作用。

      3 生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用

      3.1 生物監(jiān)測在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用

      在生態(tài)系統(tǒng)中,由于植物根系固定,同時污染物具有較強的敏感性,二者在生態(tài)系統(tǒng)中相互作用,這也使植物受到污染物的污染程度較大,特別是來自于大氣的污染,更會對植物帶來較大的影響。將生物監(jiān)測技術(shù)在大氣監(jiān)測中進行靈活應(yīng)用,能夠更準(zhǔn)確的實現(xiàn)對大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測,并對大氣環(huán)境污染程度進行確定。當(dāng)前生物監(jiān)測技術(shù)通常用于監(jiān)測大氣中的二氧化硫含量、二氧化碳含量和大氣中氟化物的含量,主要是針對不同植物的特性來對大氣中有害物質(zhì)進行監(jiān)測,從而獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果。

      3.2 生物監(jiān)測在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用

      一旦土壤出現(xiàn)污染,則會對微生物、地下水及地表植物帶來較大的影響,因此在利用生物監(jiān)測技術(shù)對土壤監(jiān)測過程中,所采用的生物監(jiān)測方式大致可分為以下幾種:

      (1)植物監(jiān)測。對于污染區(qū)域內(nèi)的植物進行觀察,針對被污染植物的習(xí)性和發(fā)育情況的變化、葉片表面情況、光合作用及新陳代謝等進行觀察,從而來確保土壤污染的程度。

      (2)動物監(jiān)測。在對土壤采用生物監(jiān)測技術(shù)進行監(jiān)測過程中,由于蚯蚓長期的生活在土壤中,因此對于選取區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測對象可以選擇土壤中生存的蚯蚓。土壤作為蚯蚓的生存環(huán)境,一旦土壤中各元素發(fā)生變化,蚯蚓能夠立刻察覺到,特別是對于土壤中的一些異常物質(zhì)及有害元素,蚯蚓更具敏感性。另外,蚯蚓體內(nèi)鎘的含量與土壤中的鎘的含量具有非常密切的關(guān)系,這也使土壤監(jiān)測中蚯蚓發(fā)揮著非常重要的作用。

      (3)微生物監(jiān)測。這種監(jiān)測手段指的是通過對土壤中微生物群落的變化進行觀察分析,進而推斷出土壤中污染程度的強弱。土壤污染物中,人的排泄物和污水是最主要的兩類,通過對土壤中微生物結(jié)構(gòu)與數(shù)量的變化進行分離統(tǒng)計,能夠?qū)ν寥牢廴境潭扔兄庇^和全面的認(rèn)識。

      3.3 生物監(jiān)測在水體監(jiān)測中的應(yīng)用

      (1)微型生物群落監(jiān)測。微型生物群落是水體中非常重要的部分之一,并且對水體的情況有著非常敏感的反應(yīng)。技術(shù)人員在實踐中多采用聚氨酯泡沫塑料塊進行微型生物的群落監(jiān)測,這種方法在對水體污染進行監(jiān)測的過程中具有更加準(zhǔn)確、經(jīng)濟和快捷的優(yōu)點。

      (2)指示生物。指示生物的選取需要考慮生活習(xí)性是否規(guī)范、活動地點是否固定、生物周期是否虺さ任侍猓如果這些要求均能滿足,這類生物即可作為良好的指示生物,并對水體的污染情況做出全面反映。常見的指示生物有魚類、底棲類、貝類等等。

      4 生物監(jiān)測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

      生物監(jiān)測技術(shù)作為一種重要的監(jiān)測方法和手段,依據(jù)生物過程及對生物理化功能的分析和闡述來完成監(jiān)測任務(wù),其以現(xiàn)代生物工程技術(shù)作為生物監(jiān)測技術(shù)的重要核心所在,將其在當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測中進行有效應(yīng)用,充分的發(fā)揮出生物技術(shù)的重要優(yōu)勢,使人們充分的認(rèn)識到現(xiàn)代化科技的重要性。但在當(dāng)前生物監(jiān)測過程中,現(xiàn)代技術(shù)的水平還無法完全發(fā)揮出來,這就需要在生物監(jiān)測技術(shù)未來發(fā)展過程中要關(guān)注于以下幾方面的問題,從而更好的提高生物監(jiān)測技術(shù)的水平。

      其一,在生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用過程中,未來要重視指示生物的選擇,投入更多的精力來加大對指示生物的研究和分析,確保所選擇的指示生物具有較強的敏感性,能夠更全面、更充分地將環(huán)境污染情況反映出來,進一步提高生物監(jiān)測結(jié)果的精確性。

      其二,在生物監(jiān)測技術(shù)發(fā)展過程中需要以生命科學(xué)作為重要的理論基礎(chǔ),因此未來要加大對生物科學(xué)的研究力度,以此來進一步對生物的相關(guān)生理特征進行了解,從而為選擇指示生物提供重要的理論支持,為生物監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

      其三,通常情況下所選擇指示生物容易受到土壤、水資源、季節(jié)特征和病蟲害等因素的影響,因此在具體監(jiān)測過程中要提高其對比性,規(guī)范監(jiān)測方式和手段,提高其標(biāo)準(zhǔn)化程度,更好的發(fā)揮出生物監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢。

      5 結(jié)束語

      近年來在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的推動下我國生物監(jiān)測技術(shù)水平也有了大幅度的提升,并在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用得越來越廣泛。由于生物監(jiān)測技術(shù)具有傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢,這也使其在環(huán)境監(jiān)測中具有非常好的應(yīng)用前景,在提升環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

      參考文獻

      篇2

      隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與進步,環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,如何有效的解決環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了當(dāng)今社會主要討論的話題,環(huán)境監(jiān)測是解決環(huán)境污染問題的第一步,環(huán)境監(jiān)測的主要目的是準(zhǔn)確反映出環(huán)境的污染程度,而傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方法一般使用化學(xué)或者物理方法進行監(jiān)測,這種方式不僅比較浪費而且還會帶來環(huán)境污染等問題的產(chǎn)生,因此,生物監(jiān)測將會成為環(huán)境監(jiān)測的主要方式。

      1生物監(jiān)測的概念以及分類

      生物監(jiān)測是指通過生物對環(huán)境污染所做出的反應(yīng)進而來確定環(huán)境的污染程度。這種方式與傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測方式存在著很大的不同,生物監(jiān)測不僅可以減少監(jiān)測成本,同時也避免了在監(jiān)測過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。生物監(jiān)測根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將會有不同的分類,如果生物監(jiān)測根據(jù)生物生長環(huán)境的不同,可以分為兩種類型,第一種生物監(jiān)測類型為被動式生物監(jiān)測,被動式生物監(jiān)測主要是指根據(jù)生物所在的生活點進行環(huán)境監(jiān)測[1]。第二種生物監(jiān)測是主動式生物監(jiān)測,主動式生物監(jiān)測是指將生物放在指定點進行環(huán)境監(jiān)測。如果生物監(jiān)測根據(jù)生物所在的生活環(huán)境進行分類,可以分為大氣生物監(jiān)測、水體生物監(jiān)測以及土壤生物監(jiān)測[2]。

      2生物監(jiān)測的主要方法

      生物監(jiān)測作為環(huán)境監(jiān)測的主要方式,存在著不同的監(jiān)測方法。2.1生物群落監(jiān)測方法生物群落監(jiān)測方法是指通過生物群落的變化情況來確定環(huán)境污染狀況,生物群落監(jiān)測方法主要通過生物結(jié)構(gòu)等的變化情況進行環(huán)境分析,例如,對水體進行生物監(jiān)測,當(dāng)水體里的相關(guān)生物呈減少甚至滅亡的趨勢,而另外一些生物呈增長的趨勢,這個時候可以通過相關(guān)生物群落的變化情況對水體進行相關(guān)的分析[3]。2.2污水生物系統(tǒng)監(jiān)測方法污水生物系統(tǒng)監(jiān)測方法是指水體被污染之后,污染將會隨著水的流動在不同地方出現(xiàn)污染程度不同的情況,這個時候就可以通過不同地方污染程度的不同來確定環(huán)境污染狀況。2.3微生物監(jiān)測方法微生物檢測方法是通過微生物的生長狀況來反映環(huán)境污染程度,使用這個方法一般選用的微生物為可以發(fā)光的微生物,使用這種微生物可以很快的了解到環(huán)境污染狀況。2.4生物監(jiān)測方法每個污染點基本上都生長著一些生物,因此,對于各個地點的生物監(jiān)測可以利用生物進行監(jiān)測,這種方法主要利用的原理是通過研究生物的相關(guān)生物學(xué)變化,進而來確定研究點的環(huán)境污染程度。

      3生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的相關(guān)應(yīng)用

      生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的相關(guān)應(yīng)用主要包含三種環(huán)境,第一種環(huán)境是在大氣中,大氣中的生物監(jiān)測以植物監(jiān)測為主,一般植物對于環(huán)境污染的感應(yīng)比較強烈,植物針對不同的環(huán)境污染程度,將會作出不同的敏感反映,生物監(jiān)測過程中,可以根據(jù)植物的感應(yīng)情況來確定環(huán)境的污染程度。第二種環(huán)境是在水體中,水體中生長著大量的微生物,可以根據(jù)生物群落的變化情況來確定環(huán)境污染狀況,當(dāng)水體里的相關(guān)生物呈減少甚至滅亡的趨勢,而另外一些生物呈增長的趨勢,這個時候可以通過相關(guān)生物群落的變化情況對水體進行相關(guān)的分析。同時在水體中進行生物監(jiān)測工作,也可以利用測定水體生物葉綠素的含量來確定環(huán)境的污染程度,葉綠素是組成水體中生物的主要組成部分,通過對葉綠素含量的測定,可以了解到污染程度的大小,因此,可以利用這種方法進行生物監(jiān)測[4]。第三種環(huán)境是在土壤中,土壤中生長著大量的生物和植物,由于食物鏈的作用使一些造成環(huán)境污染的物質(zhì)從一種生物傳到另外一種生物,生物監(jiān)測過程中可以利用這個原理,在不同的地方選取相同的生物進行研究,通過分析生物體內(nèi)相關(guān)物質(zhì)的含量問題,來確定不同地點的環(huán)境污染狀況。

      4結(jié)語

      環(huán)境問題成為當(dāng)今主要要解決的問題,環(huán)境問題處理不當(dāng)將會給人們的生活帶來很大的影響,因此,生物監(jiān)測也成為了主要任務(wù),生物監(jiān)測拋棄了傳統(tǒng)的使用化學(xué)或者物理方法進行監(jiān)測的方式,生物監(jiān)測與傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測方式存在著很大的不同,生物監(jiān)測不僅可以減少監(jiān)測成本,同時也避免了在監(jiān)測過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。本文以深入認(rèn)識生物監(jiān)測為主要目的,介紹了生物監(jiān)測的概念以及分類、生物監(jiān)測的主要方法以及生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的相關(guān)應(yīng)用,以期為同行提供一定的借鑒。

      參考文獻

      [1]石利戈.生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].低碳世界,2014,(23):6-7.

      [2]梁泉.生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015,(08):94.

      篇3

      中圖分類號:X85 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)29-0057-01

      工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展使越來越多的外源污染物直接轉(zhuǎn)移到環(huán)境中,加重了環(huán)境污染程度,環(huán)境監(jiān)測可以為環(huán)境污染程度提供一種客觀的評價手段,在眾多環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中,生物監(jiān)測是敏感度最高、成本最低的監(jiān)測技術(shù),已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

      1 生物監(jiān)測技術(shù)概述

      1.1 生物監(jiān)測的基本原理

      生物監(jiān)測的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)理論,即生物與其生活的周圍環(huán)境是相互依存、相互影響、相互制約的關(guān)系。生物與生態(tài)環(huán)境之間不斷進行著能量交換和物質(zhì)交換,當(dāng)生態(tài)環(huán)境受到污染后,生物體內(nèi)部就會隨之出現(xiàn)大量有毒物質(zhì),隨著時間的遷移,這些有毒物質(zhì)不斷積累,導(dǎo)致生物生長指標(biāo)、分布狀況發(fā)生巨大變化。如當(dāng)水資源被污染之后,水體中藻類細(xì)胞的光合作用就會出現(xiàn)異常。由此可見,通過合理運用生物對生態(tài)環(huán)境的各種反應(yīng)就可以實現(xiàn)對環(huán)境污染狀況的監(jiān)測,這個應(yīng)用的過程就是生物監(jiān)測。

      1.2 生物監(jiān)測的應(yīng)用優(yōu)勢

      生物監(jiān)測不僅是其他環(huán)境監(jiān)測方法的補充,更能有效彌補其他監(jiān)測方法的不足,這主要取決于以下應(yīng)用優(yōu)勢:

      ①連續(xù)性。連續(xù)性指生物監(jiān)測能夠動態(tài)收集很長一段時間內(nèi)的環(huán)境變化信息,從而提高環(huán)境狀況分析的系統(tǒng)性。

      ②靈敏性。生態(tài)環(huán)境中的一些細(xì)小變化無法被理化監(jiān)測技術(shù)所察覺,但是可以通過生物監(jiān)測的日積月累和和生物富集效應(yīng)放大這種改變,從而大大提高環(huán)境污染監(jiān)測的敏感性。

      ③保護性。各種理化監(jiān)測方法或多或少都會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,但是應(yīng)用生物監(jiān)測的過程本身就是一種保護手段。

      ④經(jīng)濟性。生物監(jiān)測無需投入技術(shù)、設(shè)備、資金等,而且操作起來更加簡單,有效節(jié)省了人力物力。

      2 生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用范圍

      2.1 水環(huán)境監(jiān)測

      水生生物與水環(huán)境之間的關(guān)系密不可分,水質(zhì)受到污染,水生生物必然會受到影響,通過水生生物的一系列變化就可以直觀監(jiān)測水質(zhì)污染狀況。水環(huán)境監(jiān)測中兩種最常用的生物監(jiān)測技術(shù)就是微生物群落監(jiān)測和指示物監(jiān)測。水體中的微生物群落可以敏感的反映出水質(zhì)變化,如將泡沫塑料放入水體中,通過分析泡沫塊收集到的微生物就可以得出監(jiān)測結(jié)果。指示物監(jiān)測法主要通過分析受污染水環(huán)境中缺失的敏感微生物來達到水質(zhì)監(jiān)測目的,由于指示物生存周期長、活動范圍小,因此監(jiān)測結(jié)果比較可靠。

      2.2 土壤環(huán)境監(jiān)測

      土壤環(huán)境監(jiān)測方法很多,可使用的生物種類包括植物、動物、微生物等,其中,最常使用的生物種類是動物,一般以蚯蚓為監(jiān)測對象。蚯蚓在土壤環(huán)境中的敏感性較高,其體內(nèi)重金屬含量的變化可直觀反映出土壤中農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)的含量。

      此外,植物監(jiān)測法的應(yīng)用范圍也比較廣,這是因為土壤受到污染后植物生長會受到直接的影響,進而出現(xiàn)生長代謝異常,從而反映出土壤受污染情況。

      2.3 大氣環(huán)境監(jiān)測

      大氣環(huán)境監(jiān)測的目的在于分析大氣質(zhì)量及污染程度,在整個生態(tài)環(huán)境中,大氣污染是影響范圍最廣的重要因素,大氣環(huán)境監(jiān)測主要是使用植物指示物作為監(jiān)測對象,這是因為植物生長位置比較固定,因此管理起來更加方便,將植物作為監(jiān)測對象可以更加直觀的反映出大氣環(huán)境狀況。針對不同的污染因素可以采用不同的植物作為指示物,如二氧化硫指示物包括落地松、杜仲、水杉、地衣等,這些植物受到二氧化硫污染后,葉子表面會出現(xiàn)斑塊狀物質(zhì),葉子邊緣也會逐漸變成土黃色。

      氟化物指示物包括郁金香、杏、梅等植物,這些植物受到氟化物污染后,葉子形狀會發(fā)生改變,葉面上也會出現(xiàn)淺褐色或紅褐色傷斑。二氧化碳指示物包括煙草、番茄、秋海棠、向日葵等,這些植物受到過高濃度的二氧化碳污染后,葉脈上會出現(xiàn)不規(guī)則的傷斑,葉片顏色也開始發(fā)生改變,變?yōu)辄S褐色、棕色等。

      3 生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用分析

      為進一步分析生物監(jiān)測技術(shù)的具體應(yīng)用特點,本文將舉例說明幾種比較常見的生物監(jiān)測模型。

      3.1 果蠅生物監(jiān)測模型裝修監(jiān)測

      果蠅是一種多細(xì)胞真核生物,具有生存期短、繁殖迅速、反應(yīng)靈敏的特點,雖然果蠅生物結(jié)構(gòu)簡單,但是其生理功能與其他哺乳動物類似,因此經(jīng)常作為環(huán)境污染綜合性監(jiān)測的首選生物材料。果蠅生物模型主要用于室內(nèi)裝修環(huán)境監(jiān)測,通過分析果蠅在室內(nèi)環(huán)境中的生存狀態(tài)就可以評價室內(nèi)污染情況。新裝修的室內(nèi)空氣中一般包含甲醛、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì),這些揮發(fā)性物質(zhì)主要來自于裝修材料和家具,國內(nèi)外普遍將耗氧量作為還原性有機物污染的評價指標(biāo),但是缺乏一種簡捷有效的檢測手段,因此,需要建立果蠅生存模型。

      果蠅生存模型需要設(shè)置對照試驗,生活在正常環(huán)境下的果蠅壽命在36~54 d之間,平均壽命為43 d±3 d,而生活在剛裝修完畢環(huán)境下的果蠅壽命在23~35 d之間,平均壽命為29 d±2 d,通過統(tǒng)計學(xué)檢驗可以看出,實驗組和對照組組間比較差異顯著。經(jīng)測定發(fā)現(xiàn),實驗組檢測空間裝修后空氣中的甲醛、苯等有機物含量均超過國家標(biāo)準(zhǔn),由此可以看出,果蠅生存模型的監(jiān)測效果比較好。

      3.2 鹵蟲生物監(jiān)測模型毒性監(jiān)測

      鹵蟲是水產(chǎn)品養(yǎng)殖中的一種常見飼料,來源穩(wěn)定,其在環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)勢主要取決于不同生長發(fā)育階段的形態(tài)特征明顯,易于觀察,鹵蟲幼體對毒性異常敏感,因此美國國家環(huán)??偩謱⑵淞袨槎拘栽囼炆铩鴥?nèi)也有應(yīng)用鹵蟲進行廢水毒性監(jiān)測的報道,但相對而言較少。鹵蟲幼體對油田生產(chǎn)水樣品的敏感度較高,由于鹵蟲生長發(fā)育的身長值與毒物濃度呈負(fù)相關(guān),因此,通過分析鹵蟲發(fā)育齡期可準(zhǔn)確區(qū)分出樣品毒性差異。

      4 結(jié) 語

      生物監(jiān)測可用于不同生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測,與其他環(huán)境監(jiān)測方法相比,具有連續(xù)性、保護性、靈敏性、經(jīng)濟性等幾大優(yōu)勢,其主要用于水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境監(jiān)測,單項技術(shù)應(yīng)用范圍較廣。在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,加大環(huán)境監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)存在的環(huán)境問題,從而提出解決對策,因此,加大環(huán)境監(jiān)測對于強化環(huán)境整改力度具有重要意義。由于生物監(jiān)測發(fā)展時間較短,仍然存在一些問題,但隨著多學(xué)科領(lǐng)域的相互滲透和交融,生物監(jiān)測技術(shù)的靈敏性和可靠性比較得到顯著提升,其在環(huán)境監(jiān)測中的地位也將更加突出。

      參考文獻:

      [1] 戴舒雅,余儉,丁波,等.生物監(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢 [J].污染防治技術(shù),2013,(5).

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      [3] 許凡.發(fā)光菌法測定生物綜合毒性與其在環(huán)境監(jiān)測中的運用[J].環(huán) 境,2011,(S2).

      篇4

      中圖分類號:Y52 文獻標(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,進而根據(jù)這些表象制定相應(yīng)的管治方法,實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善和保護。

      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)進行積累和轉(zhuǎn)移,從而影響生物的生長發(fā)育情況和各項指標(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,因為生物監(jiān)測工作實現(xiàn)了對環(huán)境情況的長期監(jiān)測,能夠為監(jiān)測人員制定相應(yīng)的環(huán)保措施提供有力的理論和實際數(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,因為蚯蚓對于土壤有較強的敏感性,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)的植物進行監(jiān)測和研究來對土壤的污染情況進行分析和判定的監(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行研究的來實現(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)λw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,以此來進行微型生物的收集工作,此種監(jiān)測方法的特點就是成本低,且其監(jiān)測效果和結(jié)果都較為貼近實際情況,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)測生物的特點是活動地點固定并且生命周期較長,這種特點的生物能夠?qū)⑺w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,因為植物對空氣中的有害物質(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,會選用以下植物進行監(jiān)測來完成對大氣中污染物的監(jiān)測工作。最初,要進行二氧化硫的監(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實的理論支持,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)的實際價值和社會意義。

      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,進而改善我國的生態(tài)環(huán)境。

      參考文獻

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      [3] 胡旭剛.論水污染生物監(jiān)測和檢測方法[J].中國水運(下半月),2011(05).

      篇5

      二、生物芯片技術(shù)

      雖然生物芯片技術(shù)上世紀(jì)末就已經(jīng)誕生,但其在近幾年方得到突破性發(fā)展和實質(zhì)性提升,嚴(yán)格來說,其屬于一種新型生物技術(shù)。在環(huán)境監(jiān)測中,該技術(shù)具有非常高的表達水平,能夠在短時間內(nèi)對大量基因變化情況進行詳細(xì)檢測,并將其有效表達出來,為監(jiān)測人員提供科學(xué)有效的參考依據(jù)。當(dāng)前,針對生物芯片上所使用探針的不同,可以將常用生物芯片技術(shù)分為組織芯片、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片以及細(xì)胞芯片等集中芯片技術(shù)。在生物芯片技術(shù)應(yīng)用初期,所應(yīng)用技術(shù)主要為基因芯片和蛋白質(zhì)芯片,在監(jiān)測過程中,監(jiān)測人員可以通過對基因芯片上的DNA的變化情況或者是蛋白質(zhì)芯片上蛋白質(zhì)的變化情況,對所監(jiān)測污染物的存在情況和對生物所造成的影響進行判斷。雖然蛋白質(zhì)芯片和基因芯片是基于DNA基礎(chǔ)上而誕生的一種監(jiān)測技術(shù),但是在應(yīng)用性和信息反應(yīng)高效性上卻具有一定缺陷。為此,美國生物學(xué)家進一步研發(fā)出了新型的組織芯片和細(xì)胞芯片,相對于以往的蛋白質(zhì)芯片和基本芯片,其能夠更加高效而全面的反映出所監(jiān)測污染物的整體變化情況,為監(jiān)測人員提供更加復(fù)雜和龐大的應(yīng)答信息,幫助監(jiān)測人員對污染物的存在情況和可能引起的生物變化進行更加精確的判斷。當(dāng)前,在基因監(jiān)測方面,組織芯片和細(xì)胞芯片的應(yīng)用率要遠(yuǎn)比基因芯片和蛋白質(zhì)芯片的應(yīng)用率要高,在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用效果也更好。

      三、PCR技術(shù)

      PCR技術(shù),指的是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù),其主要應(yīng)用原理是在生物體外對特殊DNA進行復(fù)制,對指定的DN段進行放大處理。通常情況下,在環(huán)境檢測中應(yīng)用該技術(shù),需要先對特定DN段進行選定,并使其在95°高溫條件下,在生物體外進行變性,生成DNA單鏈。然后,在60°C條件下,使引物與DNA單鏈按照堿基互補配對原則進行有效結(jié)合,結(jié)合之后,再將溫度調(diào)至72°,該溫度下DNA聚合酶活性最高,使DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖的方向合成互補鏈。PCR技術(shù)的靈敏性和統(tǒng)一性都比較高,因此,在環(huán)境監(jiān)測中,其多應(yīng)用于對特異種群和特殊菌株進行跟蹤檢測,進而對環(huán)境中的污染物信息進行撲捉和判斷。

      四、生物傳感器技術(shù)

      在當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測中,生物傳感技術(shù)應(yīng)用的也較為廣泛。與傳統(tǒng)化學(xué)傳感器以及分離分析技術(shù)相比,生物傳感器不僅靈敏度更高和成本更低的特點,還能夠在復(fù)雜的體系中對污染物進行快速、連續(xù)監(jiān)測,精確性更高。當(dāng)前,生物傳感技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在水質(zhì)監(jiān)測中,并且能夠?qū)λ|(zhì)中的BOD、陰離子表面活性劑、pH值以及水體富營養(yǎng)化等相關(guān)監(jiān)測目標(biāo)進行有效監(jiān)測。

      篇6

      中圖分類號:X131.2文獻標(biāo)識碼: A

      一.引言

      最近幾年來,我國環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域逐步將生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到實際監(jiān)測工作中。生物監(jiān)測通過采用單獨的生物體、種群、群落等對環(huán)境造成破壞、污染后發(fā)生的反應(yīng),利用生物學(xué)原理對環(huán)境污染情況進行分析、評價。生物監(jiān)測技術(shù)具有敏感性、連續(xù)性、經(jīng)濟性等特點,被廣泛應(yīng)用到水環(huán)境污染監(jiān)測中。

      二.生物監(jiān)測的原理及優(yōu)越性 生物監(jiān)測是從生物學(xué)角度出發(fā),利用生物體、種群或群落對環(huán)境污染變化所產(chǎn)生的各類反應(yīng),對環(huán)境污染狀況進行評價和監(jiān)測的技術(shù)。20世紀(jì)初,相關(guān)人員提出了“污水生物系統(tǒng)”,通過不斷發(fā)展和完善,使得生物監(jiān)測技術(shù)得到初步發(fā)展。20世紀(jì)50年代后期,世界上許多國家開始在本地區(qū)內(nèi)利用生物來監(jiān)測水質(zhì)和大氣污染。隨著生物監(jiān)測技術(shù)的逐步發(fā)展,利用生物指數(shù)來評價水質(zhì)污染被廣泛推廣,并逐漸成為環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。

      生物監(jiān)測水環(huán)境污染的科學(xué)依據(jù)是:在天然水域中,各類水生物之間、生物同生存的水環(huán)境之間都存在相互制約、相互依存的處于相對穩(wěn)定平衡的狀態(tài),如果水體受到污染,必然導(dǎo)致水環(huán)境發(fā)生變化,而水域中的各類水生物必然會發(fā)生不同的反應(yīng),生物監(jiān)測利用生物體內(nèi)或外在表現(xiàn)上的某些物質(zhì)含量變化,顯示水域中污染物種類、污染程度及污染物對水體的綜合危害。同傳統(tǒng)化學(xué)監(jiān)測、物理監(jiān)測相比,生物監(jiān)測對于以人為主體的生物系統(tǒng)更有綜合、直接的指示作用。

      三. 水環(huán)境污染監(jiān)測中的生物監(jiān)測方法

      1、生物指數(shù)法。

      生物指數(shù)法是利用篩選指示生物或生物類群和水體質(zhì)量的相關(guān)性,綜合考慮指示生物和污染物之間的關(guān)系,達到區(qū)分不同污染程度的水體的目的。水生態(tài)系統(tǒng)中,水生物結(jié)構(gòu)組成、生物類群種類、生物數(shù)量等相關(guān)因素都會隨著水體污染程度變化而發(fā)生變化,通過研究此類變化數(shù)量化,同水體質(zhì)量建立相關(guān)聯(lián)系,就能有效評價水體質(zhì)量、能監(jiān)測水環(huán)境污染情況。生物指數(shù)法,主要包含相似性指數(shù)、多樣性指數(shù)及生物指數(shù)三種生物學(xué)指數(shù),通過對三種生物學(xué)指數(shù)的評價,監(jiān)測水體情況。

      2、種類多樣性指數(shù)法。

      種類多樣性指數(shù)法同生物指數(shù)法較為類似,通過利用數(shù)理統(tǒng)計法,采用數(shù)值來計算生物群落種類、表示生物個體數(shù)量,達到評價環(huán)境質(zhì)量的目的。種類多樣性指數(shù)法能夠定量反映生物群落結(jié)構(gòu)、水生物種類及數(shù)量、生物群落種類組成比例的變化信息,具有較為直觀的比較作用。

      3.微型生物群落監(jiān)測法。

      微型生物群落監(jiān)測法是利用泡沫塑料塊來作為人工基質(zhì),實現(xiàn)收集水體中的微型生物群落的作用,通過測定收集的群落結(jié)構(gòu)、相關(guān)參數(shù)來評價水環(huán)境質(zhì)量。采用室內(nèi)毒性試驗方法,來預(yù)報工業(yè)廢水以及化學(xué)品對受納水體中的微型生物群落的毒性強度,采用原生動物和藻類對水環(huán)境質(zhì)量進行監(jiān)測。

      4、生物毒性試驗。

      生物毒性試驗又稱之為生物測試,主要是利用生物受到水環(huán)境中的污染物質(zhì)的毒害,發(fā)生的生理機能變化,達到測試污染狀況的方法。生物測試主要分為流水式生物測試和靜水式生物測試。采用生物毒性試驗可以反映較多重要信息,主要被應(yīng)用于對污染源的監(jiān)測中。采用此種方法能夠監(jiān)測有害物質(zhì)進入周圍環(huán)境時發(fā)生的改變及監(jiān)測毒性分布情況,對有害物質(zhì)的制度性、何種條件下毒性最強、致毒性如何、接受生態(tài)系統(tǒng)的影響程度、對生物產(chǎn)生的影響等都可實現(xiàn)監(jiān)測。利用生物毒性試驗,可以偵察和尋找污染源,便于評價水環(huán)境污染程度,有利于確定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)等具有使用價值的項目。

      5、生物殘毒測定。

      生物殘毒測定又稱水生生物法,該方法主要是利用生物含污量對水體進行監(jiān)測和評價。當(dāng)水環(huán)境中放射性物質(zhì)、有機農(nóng)藥、重金屬含量較低時,采用常規(guī)監(jiān)測方法較為困難,同時水環(huán)境中許多水生物都具有較強的富集能力,采用生物殘毒測定,根據(jù)生物體內(nèi)含有污染物的殘留量來推斷水體污染情況,評價水環(huán)境質(zhì)量。

      四. 生物監(jiān)測在水體污染中的典型應(yīng)用 1.指示生物法。

      指示生物法屬于生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境污染監(jiān)測方法中最經(jīng)典的應(yīng)用。該方法對水環(huán)境中是否存在敏感的污染物種類,分析目前水環(huán)境中污染物存在情況,達到對水環(huán)境監(jiān)測的目的。指示生物法自身具有相對較長的生命周期,具有相對固定的活動地點,能夠相對輕松的將水環(huán)境中的污染物所造成的影響全面反應(yīng)出來。根據(jù)水環(huán)境具體情況使用魚類、浮游動物、底棲動物、水生生物等進行監(jiān)測,一般普遍采用沒有脊椎的動物,當(dāng)水環(huán)境污染較為嚴(yán)重時,采用指示生物法時可選擇使用蚊幼蟲、顫蚓類及小顫藻。

      2.微型生物群落監(jiān)測法。

      微型生物群落監(jiān)測法屬于水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的重要組成部分,采用此種方法的主要優(yōu)點是對于水環(huán)境中污染物造成污染時,具有較強的敏感性。微型生物群落監(jiān)測法使用聚氨酯泡沫塑料塊,利用水體中投入具有聚氨酯物質(zhì)的泡沫塑料塊,收集水體中的微型生物,與別的生物群落監(jiān)測方法對比,該方法具有迅速、經(jīng)濟、準(zhǔn)確等優(yōu)勢,在監(jiān)測工業(yè)廢水方面也同樣合適使用。

      3.原生生物在水環(huán)境污染監(jiān)測上的應(yīng)用。

      原生動物是組成自然水域的重要生態(tài)類群之一,其生活環(huán)境較為廣泛,由原生動物組成的復(fù)雜種類,聚合成為水生態(tài)系統(tǒng)中完整的生態(tài)單元,原生動物類群顯示了水生生態(tài)系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征,可以顯示環(huán)境變化的反應(yīng)和群落的穩(wěn)定性。原生動物的數(shù)量較大、種類較多,在水生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)較多的生態(tài)位。原生動物類群的改變,可以直接或間接影響其他生物類群的豐度和分布,能在很大程度上影響食物網(wǎng)的形成。原生動物類群能對藻類、細(xì)菌和有機顆粒物進行吸收和攝食,直接進行能量轉(zhuǎn)化,通過攝食作用,促進有機物的分解、刺激水體中細(xì)菌和藻類的生長,可以加速水環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)。

      4. 魚類在水環(huán)境污染監(jiān)測上的應(yīng)用。

      在水環(huán)境污染監(jiān)測中,魚類是研究最廣泛的物種,同時也是應(yīng)用最為廣泛的水生動物。在水環(huán)境污染監(jiān)測中,鯽魚、劍尾魚、斑馬魚是最具代表性的淡水魚類,鯽魚具有分布廣、適應(yīng)性強等特點、劍尾魚在生物監(jiān)測中應(yīng)用最為廣泛。在水環(huán)境中,二氯苯酚低濃度長期暴露對鯽魚肝臟抗氧化系統(tǒng)的影響時發(fā)現(xiàn),超氧化物歧化酶(SOD)可以作為水體受到二氯苯酚污染的早期監(jiān)測指標(biāo)。除此之外,利用單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)檢測鎘對鯽魚淋巴細(xì)胞DNA的損傷時發(fā)現(xiàn),鯽魚淋巴細(xì)胞的DNA損傷與氯化鎘濃度之間存在著明顯的劑量-效應(yīng)作用,因而可以成為一個較好的水環(huán)境指示指標(biāo)。

      五.結(jié)束語

      隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展,環(huán)境問題將越來越被受到重視。在水環(huán)境污染監(jiān)測中,利用生物監(jiān)測技術(shù)能夠客觀反映環(huán)境變化情況和環(huán)境質(zhì)量對生態(tài)系統(tǒng)的影響,便于實施連續(xù)監(jiān)測,對及時調(diào)整環(huán)境治理方案,確保生態(tài)功能具有較好作用。

      參考文獻:

      [1] 劉偉成 單樂州 謝起浪 林少珍 生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用 [期刊論文] 《環(huán)境與健康雜志》 ISTIC PKU -2008年5期

      篇7

      2具體應(yīng)用

      2.1基因工程技術(shù)

      基因工程技術(shù)是根據(jù)重組優(yōu)勢基因或基因工程菌處理污染物。該技術(shù)的優(yōu)點在于能夠?qū)⒛康幕驑?gòu)建出來,高效表達代謝通路中的目的和意義,具有效率高、環(huán)保、清潔的優(yōu)點,不會產(chǎn)生二次污染。

      2.2電泳分離純化技術(shù)

      在電泳分離純化技術(shù)中,聚丙烯酰胺凝膠電泳和瓊脂糖凝膠電泳是比較常見的電泳。該技術(shù)的優(yōu)點在于能夠有效分析自然環(huán)境或廢水處理系統(tǒng)中的生物動態(tài)性和多樣性。

      2.3DNA探針技術(shù)和PCR技術(shù)

      將這兩種技術(shù)的聯(lián)合使用,能夠快速、靈敏地檢測水環(huán)境中的大腸桿菌。

      2.4酶蛋白標(biāo)志

      物酶蛋白標(biāo)志物被廣泛應(yīng)用于水體污染的監(jiān)測中,它具有廣泛性、警示性和特異性,能夠真實地反映污染物的累積作用。

      2.5免疫檢測技術(shù)

      該技術(shù)主要是通過抗體和抗原之間的特異反應(yīng),在反應(yīng)物上標(biāo)志相應(yīng)的示蹤物,用定量測定或定性測定的方式快速檢測抗體或抗原。

      2.6生物傳感器技術(shù)

      生物傳感器技術(shù)主要是使用生物傳感器轉(zhuǎn)化生物反應(yīng),使其成為電信號。固定化酶和固定化細(xì)胞核是生物傳感器技術(shù)的基礎(chǔ),當(dāng)前常用的生物傳感器有免疫傳感器、組織傳感器、微生生物傳感器、細(xì)胞傳感器、酶傳感器和細(xì)胞膜電位傳感器等。

      2.7生物毒性實驗

      由于大量使用各種外來化學(xué)制劑,這些外來化學(xué)制劑具有致突變、致癌、致畸性的特性,會在生物體內(nèi)富集,而常規(guī)的化學(xué)檢測方法并不能直接反應(yīng)其毒害性。在生物毒性試驗法中,使用最多的檢測手法就是利用細(xì)菌,它具有反應(yīng)快、費用低、保存方便和生長繁殖快的特點。

      3存在的問題

      3.1生物監(jiān)測指標(biāo)體系尚未形成

      由于我國生物監(jiān)測技術(shù)起步比較晚,雖然在一些重要環(huán)節(jié)設(shè)置了相應(yīng)的指標(biāo),例如許可證發(fā)放、排污收費和環(huán)境質(zhì)量定量考核等,但是,尚未形成法定化的生物監(jiān)測指標(biāo)體系。這就意味著,不能合法地應(yīng)用一些生物監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測水環(huán)境污染。

      3.2缺少統(tǒng)一的生物監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)

      目前,我國尚未出臺國家級的生物監(jiān)測環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),制約了我國生物監(jiān)測適用的解釋和使用,嚴(yán)重影響了生物監(jiān)測技術(shù)的推廣。

      3.3生物監(jiān)測過于復(fù)雜

      在不同地域,同類生態(tài)系統(tǒng)中的同種生物具有不同的污染物耐受性,即使同一生物,在其不同的生長階段也有不同的污染物耐受性。因此,要想做好水環(huán)境污染的監(jiān)測工作,不僅要充分考慮水體特征,還要制訂合理的生物監(jiān)測方案。這就涉及到了樣本數(shù)量、測試樣本和測試頻率的選擇。

      4前景展望

      盡管在應(yīng)用生物監(jiān)測技術(shù)的過程中還存在一些瓶頸和問題,但是,這項技術(shù)在水環(huán)境污染監(jiān)測領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景,具體表現(xiàn)為以下2點:①隨著監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展,生物監(jiān)測技術(shù)的精確性、快速性和靈敏性將得到進一步的提高。單一的理化檢測并不能客觀評價水環(huán)境污染,而污染物對水環(huán)境的影響并非全部都是快速的,有一些污染物還需要多種物質(zhì)的結(jié)合和長期累積。這時,就需要發(fā)揮生物監(jiān)測的作用,客觀評價水環(huán)境污染的情況。②制訂環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。生物監(jiān)測技術(shù)通過污染物在生物體內(nèi)的不斷累積,產(chǎn)生遺傳效應(yīng)和生物機能變化,進而制訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制。在此過程中,監(jiān)測技術(shù)可以選擇合適的檢測條件和受試生物,制訂更符合人類健康標(biāo)準(zhǔn)的污染無排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),從而進一步推動水環(huán)境污染監(jiān)測工作的發(fā)展。

      篇8

      隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的污染日漸嚴(yán)重,發(fā)現(xiàn)一些地方待出現(xiàn)污染可能為時已晚,周圍的生物或者是人類已經(jīng)遭受到污染,因此我們需要一種以小見大的方式來了解污染源或者是污染程度,按照目前環(huán)境污染的趨勢,如果能從細(xì)微處發(fā)現(xiàn)污染的源頭并且進行制止,那么對于整個環(huán)境都是有好處的。這時候生物監(jiān)測的出現(xiàn)可以說是救人于水火之中,它是利用生物對于環(huán)境改變的反應(yīng)來監(jiān)測環(huán)境的變化的,一旦環(huán)境發(fā)生了不利于生物生長的數(shù)據(jù)變化,這些生物就會表現(xiàn)出不同于以前的反應(yīng),這樣就能通過這些反應(yīng)來預(yù)測環(huán)境的污染程度。而目前現(xiàn)有的監(jiān)測方式在這個時期還不能監(jiān)測出任何的問題,可見生物監(jiān)測的出現(xiàn)彌補了很多現(xiàn)有監(jiān)測手段的不足。水環(huán)境污染主要來自未經(jīng)處理隨意排放的工業(yè)廢水、生活污水,水環(huán)境周圍堆放的生活垃圾、工業(yè)廢棄物,大量使用農(nóng)藥、化肥和除草劑的農(nóng)田污水,過度開采、砍伐造成的礦山污水和水土流失等。

      1 生物監(jiān)測及特點

      生物監(jiān)測是指通過水生生物對水環(huán)境污染產(chǎn)生的變化表明污染程度,從而為環(huán)境的管理、保護和治理提供可靠、科學(xué)的參考依據(jù)。水生生物對水環(huán)境污染產(chǎn)生的變化包括生物個體或群落的性質(zhì)、數(shù)量、生理特征及健康狀況等。生物監(jiān)測按照不同的監(jiān)測指示、結(jié)構(gòu)水平和分析技術(shù)可分為毒理學(xué)方法、生理學(xué)方法、生態(tài)學(xué)方法等。進行生物監(jiān)測的生物可以選擇水蚤、豆芽、海藻和斑馬魚等。進行生物監(jiān)測的設(shè)備可以選擇便攜式、實驗室用及在線式。

      生物監(jiān)測具有經(jīng)濟實用、生物放大、評價客觀和靈敏性較高等特點。生物監(jiān)測的監(jiān)測過程中不需要進行連續(xù)取樣,不需要對儀器進行反復(fù)維修及保養(yǎng),減少了傳統(tǒng)監(jiān)測工作的復(fù)雜性和繁瑣性,生物監(jiān)測可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)連續(xù)布點,克服傳統(tǒng)監(jiān)測布點的局限性,在一定程度上減少了監(jiān)測費用。傳統(tǒng)監(jiān)測方式對慢性毒性污染及污染較輕的水環(huán)境監(jiān)測較為困難,在生物監(jiān)測中,可以借助食物鏈將水環(huán)境中的污染物質(zhì)進行聚集,將污染放大,進行綜合、全面監(jiān)測。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測對多種污染不能全面的、客觀的進行評價,生物監(jiān)測可以通過生物的各種反應(yīng)及變化對多種污染進行較為全面的、客觀的評價和監(jiān)測。生物監(jiān)測中生物能夠?qū)Νh(huán)境污染造成的變化迅速反應(yīng),靈敏度較高,監(jiān)測結(jié)果更可靠、準(zhǔn)確。

      2 生物監(jiān)測的類型

      2.1 根據(jù)生長環(huán)境不同生物的反應(yīng)不同

      生物監(jiān)測也分為主動監(jiān)測和被動監(jiān)測,有的生物對于環(huán)境的改變不會適應(yīng),于是可能就出現(xiàn)大量的死亡或者遷徙,這樣我們就可以了解到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境發(fā)生了污染,還有一種生物會隨著環(huán)境的污染,抗體增強,但是性狀會發(fā)生改變,比如說可能機能會發(fā)生變異,環(huán)境中的毒素可能直接改變生物的構(gòu)造,使它們變成了另一種生物,這樣的變異也可能造成毀滅性的危害。

      2.2 按照生物的種族進行分類

      每種生物所處的生長環(huán)境都是不同的,有的是在水里,有的是在陸地,還有的是飛行的,我們根據(jù)這種生長環(huán)境的不同把生物監(jiān)測分為動物監(jiān)測、植物監(jiān)測、微生物監(jiān)測。各種不同的環(huán)境中的生物都是環(huán)境良好的指示劑,他們都可以根據(jù)生物的不同反應(yīng)來判斷生長環(huán)境的變化。比如魚類,蚯蚓,以及一些指示性的植物。

      2.3 按照生物所處的環(huán)境不同分類

      生物所以存的生存環(huán)境是不一樣的,因此我們分為大氣水體和土壤的監(jiān)測。比如地衣是對大氣變化最敏感的植物,一旦大氣里含有的物質(zhì)比例發(fā)生變化,它的性狀也會改變。

      2.4 按照生物學(xué)層次進行劃分

      這個劃分相對比較專業(yè),一個是根據(jù)生物群落或者個體形態(tài)進行判斷,另一個是進行生物測試,或者毒性測試等。還有一個是根據(jù)一些生態(tài)性數(shù)據(jù)或者是體內(nèi)存留的行為測試。

      3 生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的具體應(yīng)用

      3.1 應(yīng)用底棲動物的生物監(jiān)測

      底棲動物是在對水環(huán)境污染進行生物監(jiān)測時主要的選擇生物。底棲動物具有生活史較長、分布較廣、易于辨認(rèn)、體形大、行動能力較差等特點,可分為甲殼動物、淡水寡毛類、水生昆蟲和軟體動物 4 類。在我國,有學(xué)者在對水環(huán)境進行生物污染監(jiān)測時選擇河蜆進行監(jiān)測和評價,研究發(fā)現(xiàn)河蜆體內(nèi)汞含量與水環(huán)境中的汞含量和污染源距離有關(guān)。法國、美國和英國等國在對海洋污染進行生物監(jiān)測時選擇牡蠣、貽貝進行監(jiān)測和評價。

      3.2 應(yīng)用原生生物的生物監(jiān)測

      原生生物具有種類復(fù)雜、數(shù)量較多、生活范圍較廣等特點。原生生物群落出現(xiàn)的變化與食物網(wǎng)的構(gòu)成有一定聯(lián)系,原生生物對細(xì)菌、有機顆粒和藻類等的吸收和攝取,并在體內(nèi)進行能量轉(zhuǎn)換,從而間接或直接的對其他生物群落的豐度和分布造成影響。原生生物對食物的攝取還對細(xì)菌、藻類等的正常生長具有刺激作用,對水環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)具有加速作用,對有機物組織的正常分解具有促進作用。

      3.3 應(yīng)用藻類的生物監(jiān)測

      藻類是水環(huán)境中的最初生產(chǎn)者。由于不同藻類對重金屬、營養(yǎng)鹽的反應(yīng)和需求程度不同,因此,可以通過水環(huán)境中藻類的化學(xué)成分、種類和豐度等對水環(huán)境的綜合水質(zhì)進行判斷。藻類的選擇應(yīng)當(dāng)按照不同藻類的特異性及耐受性合理選擇,例如來絲藻、微囊藻等富營養(yǎng)化藻類,羽文藻、短縫藻等耐酸性藻類。水環(huán)境中的藻類一旦吸收了污染物質(zhì),例如重金屬等,會對藻類正常的生理功能和生長代謝造成影響,導(dǎo)致生理功能下降,生長代謝紊亂等,使藻類體內(nèi)的細(xì)胞色素減少,對藻類的光合作用具有抑制作用,從而引起藻類體內(nèi)組織出現(xiàn)壞死、細(xì)胞發(fā)生畸變等,污染物質(zhì)吸收過量或污染濃度較高時還會導(dǎo)致藻類中毒,甚至出現(xiàn)死亡等嚴(yán)重后果。

      3.4 應(yīng)用兩棲動物的生物監(jiān)測

      蛙類、蝌蚪是常見的兩棲動物。兩棲動物的皮膚滲透能力較強,能夠依靠皮膚呼吸。由于兩棲動物能夠在水環(huán)境和陸地環(huán)境中生存,因此在對水環(huán)境及陸地環(huán)境的污染進行生物監(jiān)測時可以選擇兩棲動物進行監(jiān)測。美國等國家對兩棲動物生物監(jiān)測研究較早,我國開展較晚。國內(nèi)有關(guān)學(xué)者研究表明,兩棲動物可以用于重金屬嚴(yán)重污染的水環(huán)境生物監(jiān)測中,也可以用于農(nóng)藥、殺蟲劑污染嚴(yán)重的水環(huán)境生物監(jiān)測中。

      3.5 應(yīng)用魚類的生物監(jiān)測

      劍尾魚、鯽魚、斑馬魚是生物監(jiān)測中應(yīng)用較多的魚類。鯽魚適應(yīng)性較強,分布范圍較廣。國內(nèi)有關(guān)學(xué)者研究表明,長期生活在二氯苯酚濃度較低水環(huán)境中的鯽魚,鯽魚體內(nèi)肝臟的抗氧化系統(tǒng)會受到一定影響,另外,水環(huán)境中的氯化鎘濃度也與鯽魚的淋巴細(xì)胞 DNA 損傷程度有關(guān)。劍尾魚的應(yīng)用是在近幾年興起的。

      4 結(jié)束語

      與傳統(tǒng)的監(jiān)測方法不同,生物監(jiān)測在對環(huán)境污染進行判斷時主要利用生物對污染物質(zhì)的敏感性及其反應(yīng)。隨著生物監(jiān)測在我國的大力發(fā)展和研究,遼寧、北京和湖北等地都采用生物監(jiān)測對水環(huán)境進行監(jiān)測,均取得了極大的成果。本文從生物監(jiān)測及特點、生物監(jiān)測的具體應(yīng)用 2 方面對生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用進行研究。關(guān)于生物監(jiān)測未來發(fā)展方向等方面的研究仍值得廣大學(xué)者深入探討。

      參考文獻:

      [1]周元清,曾艷,周麗清,等.生物監(jiān)測在環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].云南環(huán)境科學(xué),2012(15).

      篇9

      林業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),事關(guān)國家的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境安全。林業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展離不開營林技術(shù)的不斷進步,本文結(jié)合筆者經(jīng)驗,圍繞有害生物監(jiān)測預(yù)報技術(shù)進行闡述,供業(yè)內(nèi)人士參考指正。

      1內(nèi)蒙古林業(yè)有害生物發(fā)生的特點

      (1)近年來,內(nèi)蒙古根河病蟲害發(fā)生率整體呈上升趨勢,尤其是冬天氣溫上升且降雪量少的情況下,越冬害蟲劇增。比如,在阿爾山和烏爾旗汗蟲害較為嚴(yán)重;落葉松鞘蛾輕度發(fā)生,模毒蛾,稠李巢蛾等蟲害中度發(fā)生。(2)楊樹蛀干害蟲基本得到控制,但個別蟲害仍呈局部上升發(fā)展的趨勢,比如青楊楔天牛蟲害的面積遞增迅猛。(3)鼠害整體上仍呈上升態(tài)勢,由于對棕背平進行了專項治理,危害得到控制,莫氏田鼠、大林姬鼠、黑線姬鼠發(fā)生也呈下降趨勢,近年來,由于補植補造場地增多,高山鼠害危害面積呈上升趨勢,尤其是個別地塊高山鼠兔危害十分嚴(yán)重。(4)病害發(fā)生趨勢趨于平穩(wěn),松針紅斑病、落葉松早落病經(jīng)過有效治理基本控制,樺樹黑斑病發(fā)生呈上升趨勢。

      2內(nèi)蒙古林業(yè)有害生物防治現(xiàn)狀

      近年來,內(nèi)蒙古根河市林業(yè)有害生物防治工作逐步從過去的單一防治走向了系統(tǒng)防治,不僅構(gòu)建了監(jiān)測預(yù)警、檢疫御災(zāi)以及防治減災(zāi)體系,同時也全面加強了防治檢疫機構(gòu)隊伍建設(shè)。主要體現(xiàn)在:進一步控制了內(nèi)蒙古根河市林業(yè)有害生物發(fā)生面積和危害程度,緩解了危險性有害生物嚴(yán)重擴散蔓延的趨勢,有效防控了外來的有害物種災(zāi)害,降低了有害生物成災(zāi)率,提升了災(zāi)害測報準(zhǔn)確率。越來越完善的有害生物防治體系為有效保護內(nèi)蒙古林業(yè)建設(shè)成果,維護生態(tài)建設(shè)提供了可靠的保障。

      3內(nèi)蒙古林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)報技術(shù)

      3.1監(jiān)測預(yù)報工作的硬件和軟件建設(shè)

      采用新技術(shù)和新設(shè)備來武裝林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)報體系,提高監(jiān)測預(yù)報的水平。一方面在監(jiān)測點配備和完善各種調(diào)查取樣、通訊交通以及信息傳輸?shù)仍O(shè)備,來構(gòu)建系統(tǒng)全面的林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)報網(wǎng)絡(luò);另一方面要及時更新監(jiān)測和預(yù)報技術(shù)的相關(guān)軟件,完善各項監(jiān)測對象的測報辦法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),推動測報系統(tǒng)能越來越規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。

      3.2宏觀趨勢預(yù)報和微觀生產(chǎn)預(yù)報

      林業(yè)部門在進行監(jiān)測預(yù)報工作的過程中,既要做好宏觀的趨勢預(yù)報,同時也要做好微觀的生產(chǎn)性預(yù)報。尤其要重視基層的生產(chǎn),避免防治工作被動和流于形式,喪失了防治的有利時機,為防治工作提供科學(xué)依據(jù),也為防治指導(dǎo)工作發(fā)揮先導(dǎo)作用,有效避免病蟲害造成巨大的損失。

      3.3加強林業(yè)有害生物檢疫

      要做好造林苗木檢疫工作,通過建立無檢疫對象的林木種苗基地為新造林地提供優(yōu)良的種苗資源,有效預(yù)防病蟲害的發(fā)生。同時要加大造林苗木在產(chǎn)地和運輸過程中的苗木檢疫工作力度和執(zhí)法力度,不僅在苗木栽植前進行嚴(yán)格的消毒和殺蟲處理,同時要加強木材調(diào)運的復(fù)檢工作和檢疫工作。在木材抵達目的地后,由當(dāng)?shù)氐牧謽I(yè)檢疫部門進行檢疫后方可使用,一旦在檢疫過程中發(fā)現(xiàn)林業(yè)有害生物,應(yīng)及時進行集中燒毀處理,避免有害生物災(zāi)害發(fā)生。

      3.4數(shù)據(jù)利用和管理

      隨著林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)報技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)和資料也日益增多,為林業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)和掌握有害生物的知識提供了重要的信息和參考。為更高效地識別和診斷有害生物,做好病蟲害的防治,要做好各類有害生物樣本的信息資料的管理,存儲清晰,定期維護,為后續(xù)林業(yè)部門有害生物防治措施和決策的建立提供可靠的信息技術(shù)支撐。

      3.5林業(yè)有害生物診斷

      篇10

      隨著經(jīng)濟與人口的快速發(fā)展,環(huán)境污染導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能退化,以致引起生物多樣性降低,物種的分布與群落組成發(fā)生了巨大的變化。與此同時,分子水平上研究污染過程中污染物在生物體內(nèi)的吸收與遷移不斷受到人們的關(guān)注。PCR技術(shù)具有快速、靈敏、簡便等優(yōu)點,在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域方面的應(yīng)用日趨顯現(xiàn)。

      1 PCR技術(shù)

      聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction;PCR)是一種用于放大擴增特定的DN段的分子生物學(xué)技術(shù),它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制,PCR的最大特點,是能將微量的DNA大幅增加。目前PCR技術(shù)在微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面已得到較好的應(yīng)用[1]。這種技術(shù)具有簡便、快速、靈敏的特點,已廣泛應(yīng)用于基因獲取、基因定點突變、DNA序列分析、醫(yī)學(xué)診斷、基因檢測等方面。PCR技術(shù)也成為微生物領(lǐng)域重要的監(jiān)測手段,在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的Real-time PCR(實時熒光定量PCR技術(shù)),以Power SYBR Green(熒光標(biāo)記染料)和熔解曲線為基礎(chǔ),可用于檢測不同的核苷酸序列;相對于普通PCR,熒光定量PCR(RT-PCR)能對樣品中的目標(biāo)生物進行相對或絕對定量,且靈敏度高,可重復(fù)性強,便于實驗結(jié)果的比較等諸多勢。

      近年來,實時定量PCR技術(shù)開始在環(huán)境領(lǐng)域中顯示巨大生機。迅猛發(fā)展的PCR技術(shù)使生物監(jiān)測深入到分子水平,形成了一系列可依據(jù)多種分子技術(shù)來進行生物監(jiān)測的分子學(xué)方法。如熒光定量PCR可以用來檢測環(huán)境中的微生物在河流中隨季節(jié)的變化情況。熒光定量PCR還可以用來檢測地表水和飲用水中致病菌的含量。對于微生物,特別能快速監(jiān)測具有高效去除營養(yǎng)物質(zhì)能力的微生物,熒光定量PCR能快速監(jiān)測[2]。如利用PCR技術(shù)能定量污水處理廠一級硝化處理后混合液懸浮固體中總細(xì)菌、硝化螺菌屬數(shù)量、氨氧化細(xì)菌數(shù)量,從而可以實時掌握污水處理情況。法國國家研究中心從活動熱泉附近的一個沉積物核中提取DNA來研究原生動物物種進化關(guān)系,利用測得的DNA序列數(shù)據(jù)構(gòu)建系統(tǒng)進化樹時,發(fā)現(xiàn)沉積物中至少含有兩種遺傳組成上與已知原生生物差異極大的細(xì)菌,發(fā)現(xiàn)了許多新原生生物世系。這些發(fā)現(xiàn)為水生生物基因?qū)W分類開創(chuàng)了先河,也將推動基因?qū)W在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。2003年初,Hebert等[3]首次提出了DNA條形碼的概念。DNA條形碼技術(shù)(DNA barcoding)是通過對一個標(biāo)準(zhǔn)目的基因的DNA序列進行分析從而進行物種鑒定的技術(shù),用DNA序列作為標(biāo)記來與物種信息建立一一對應(yīng)關(guān)系。DNA條形碼是指利用短的標(biāo)準(zhǔn)DNA序列的核苷酸多樣性進行物種的鑒定和快速識別。

      2 在水生生物監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用

      目前水生生物監(jiān)測主要包括水體中微生物、浮游動物、底棲動物等類群的監(jiān)測,通過野外觀測水體中指示物種、群落結(jié)構(gòu)組成和多樣性,了解和掌握實際水體中環(huán)境污染的狀況。全世界每年有2億5千萬人感染水源性疾病,因此而死亡的人數(shù)為1千萬-2千萬。這要求對水體中致病菌進行準(zhǔn)確檢測,以保證后續(xù)工作的正常開展。研究者[4]發(fā)現(xiàn)PCR技術(shù)對星狀病毒的檢測比電鏡技術(shù)更為靈敏,并可鑒定這一病毒的不同血清型。

      隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展,以及人們對PCR技術(shù)的研究的深入,PCR技術(shù)能夠從單個環(huán)境樣品中獲取DNA。在水生生物監(jiān)測方面,當(dāng)前國際上美國EPA,加拿大環(huán)保署以及歐洲的一些科研單位正在開展PCR技術(shù)在水生生態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究;在我國,水生生物監(jiān)測仍使用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鏡檢,目前僅有少數(shù)研究利用分子生物學(xué)技術(shù)[5-6],更沒有形成一定的體系,以前行業(yè)規(guī)范。

      3 PCR技術(shù)用于水生生物監(jiān)測的優(yōu)缺點

      相對于之前的監(jiān)測方法,PCR技術(shù)具有四大優(yōu)勢:(1)操作過程快速簡便,非專業(yè)分類學(xué)者也可利用PCR數(shù)據(jù)庫完成鑒定工作,(2)易于構(gòu)建統(tǒng)一鑒定標(biāo)準(zhǔn),(3)成本低,(4)易于質(zhì)量控制。

      相對于傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,PCR技術(shù)的不足:(1)假陽性問題,當(dāng)不相關(guān)的核酸分子中存在與模板非常相似的堿基序列時,PCR很可能做出假陽性的結(jié)果,這要求在引物的設(shè)計上要更為嚴(yán)格、更為細(xì)心。(2)質(zhì)控問題,由于PCR靈敏度高,要求實驗過程中不能帶入干擾物質(zhì),無菌操作環(huán)境。(3)前期投入成本高,PCR鑒定水生生物多樣性,需先構(gòu)建本土物種PCR基因數(shù)據(jù)庫,這要求投入大量的人力、物力、財力。

      盡管如此,相信未來隨著人們研究的不斷深入,技術(shù)方法的不斷優(yōu)化,PCR技術(shù)將會給水生生物監(jiān)測注入新的生命力。

      參考文獻:

      [1]張瑾.“聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)原理”的教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)通報,2013,48(11):29-31.

      [2]Rochelle PA. Comparison of primers and optimization of PCR conditions for detection of Cryptosporidium parvum and Giardia lamblia in water.Appl[J].Environ Microbiol,1997, 63:106-114.

      [3]Hebert PDN,Cywinska A, Ball SL, de Waard JR.2003.Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences,2003,270: 313-321.

      篇11

      我院2010年10月正式使用新的脈動真空滅菌器,常規(guī)采用化學(xué)、物理和生物監(jiān)測三種方法對滅菌效果進行監(jiān)測。滅菌物品時每鍋均進行物理、化學(xué)監(jiān)測,每周進行生物監(jiān)測,有植入物時每鍋進行生物監(jiān)測。2012年8月19日接到檢驗科的電話通知8月16日每周生物監(jiān)測不合格,我科立即啟動了滅菌物品追溯召回程序,隨即報告院感科陳波、護理部主任陳志丹。并進行了原因排查分析,現(xiàn)報告如下。

      1.材料

      1.1材料 采用艾斯牌壓力蒸汽滅菌生物指示劑,自制的生物監(jiān)測包

      1.2方法 將生物指示劑放在自制的生物監(jiān)測包中央,置于滅菌器最難滅菌的位置,執(zhí)行正常的裝載過程,滅菌完后,將包一起送到檢驗科,由檢驗科人員做生物培養(yǎng)。

      2.結(jié)果

      2.1 生物監(jiān)測合格率,我院從2010年10月—2012年8月16日每周生物監(jiān)測做82次,植入物生物監(jiān)測60次,共做142次,不合格1次,合格合格率99.29%。