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生物監(jiān)測(cè)的原理是通過(guò)生物和環(huán)境兩者之間的影響、制約、依存等特殊關(guān)系,二者進(jìn)行能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)換,二者的關(guān)系的密不可分的,當(dāng)環(huán)境有變化或者受到污染時(shí),環(huán)境和生物之間進(jìn)行的物質(zhì)交換,會(huì)導(dǎo)致生物在環(huán)境中的生活分布、生長(zhǎng)習(xí)性以及生理等相關(guān)指標(biāo)發(fā)生變化,當(dāng)水受到污染時(shí),在水環(huán)境中生長(zhǎng)的生物就會(huì)發(fā)生變化,比如生活在水中的藻類(lèi),當(dāng)水環(huán)境受到污染時(shí),藻類(lèi)的密度以及其光合作用強(qiáng)度都活有不同的變化,生物檢監(jiān)測(cè)的原理就是利用生物在環(huán)境受到污染時(shí)發(fā)生的變化,以此來(lái)確定環(huán)境遭受污染的程度。生物監(jiān)測(cè)獨(dú)具的特點(diǎn),保證了生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)揮的巨大作用,非破壞性發(fā)揮的作用是巨大,生物監(jiān)測(cè)利用的可以是掉落的樹(shù)葉、動(dòng)物脫落的毛發(fā)以及其排泄物,對(duì)于這些物質(zhì)的檢測(cè),對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)和生物來(lái)說(shuō),是非破壞性的,不僅僅保護(hù)了生物,而且可以及時(shí)的對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè);靈敏性,對(duì)于存在于環(huán)境介質(zhì)中的污染物,其測(cè)量難度是巨大的,由此可以利用生物累積、生物富集等途徑,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染的程度,為環(huán)境監(jiān)測(cè)提高了靈敏性;綜合性,環(huán)境的污染不僅僅是單一元素的互相疊加,對(duì)于不同污染物的單獨(dú)監(jiān)測(cè),其價(jià)值是有限的,生物監(jiān)測(cè)則可以將污染物的綜合反映準(zhǔn)確的反映出來(lái),為環(huán)境的綜合控制提供了依據(jù)。
2生物監(jiān)測(cè)的分類(lèi)
2.1依據(jù)生物的生長(zhǎng)環(huán)境
依據(jù)生物所處的生長(zhǎng)環(huán)境,可將生物監(jiān)測(cè)分為主動(dòng)、被動(dòng)生物監(jiān)測(cè)。被動(dòng)生物監(jiān)測(cè)是通過(guò)處于生態(tài)系統(tǒng)中原位生物的群落來(lái)反應(yīng)環(huán)境的污染程度;主動(dòng)生物監(jiān)測(cè)則是通過(guò)對(duì)生物進(jìn)行不同參數(shù)的檢測(cè),以此來(lái)確定環(huán)境的污染狀況,通過(guò)對(duì)二者的比較,主動(dòng)生物監(jiān)測(cè)的作用相對(duì)較為明顯。
2.2依據(jù)生物學(xué)層次
利用生物學(xué)層次,可將生物監(jiān)測(cè)分為生態(tài)監(jiān)測(cè)、生物測(cè)試和分子、污染物和生理生化指標(biāo)在生物體內(nèi)的行為監(jiān)測(cè)等幾種類(lèi)型。
2.3依據(jù)生物的分類(lèi)法
通過(guò)語(yǔ)句生物多處的環(huán)境介質(zhì),可將生物監(jiān)測(cè)分為動(dòng)物、植物以及微生物監(jiān)測(cè),存在于環(huán)境介質(zhì)中的生物則作為監(jiān)測(cè)的標(biāo)志,對(duì)于微生物的檢測(cè),則是利用微生物在環(huán)境中的群落結(jié)構(gòu)和功能的轉(zhuǎn)變來(lái)進(jìn)行檢測(cè),反映出環(huán)境所受到污染程度。
3生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
生物對(duì)環(huán)境污染的反應(yīng)是多方面的,從基因開(kāi)始,最終到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng),生物監(jiān)測(cè)法方法可分為許多種,現(xiàn)如今,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,生物監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,大大促進(jìn)了生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的作用。
3.1生物群落監(jiān)測(cè)方法
生物群落監(jiān)測(cè)方法作為水環(huán)境監(jiān)測(cè)主要方法,與此同時(shí)也運(yùn)用于土壤和大氣的環(huán)境監(jiān)測(cè),當(dāng)是我環(huán)境受到污染時(shí),生存與水環(huán)境中的生物就會(huì)發(fā)生改變,比如說(shuō),群落機(jī)構(gòu)的改變、部分生物的死亡等,通過(guò)對(duì)生物群落的檢測(cè),當(dāng)群落發(fā)生變化時(shí),則證明環(huán)境受到污染。
3.2微生物檢測(cè)方法
通過(guò)對(duì)環(huán)境中微生物的檢測(cè),以此來(lái)反應(yīng)環(huán)境的污染,可以利用不同微生物作為指標(biāo),通過(guò)對(duì)不同微生物的檢測(cè),反映出環(huán)境所受到污染,對(duì)于土壤的檢測(cè)可以利用真菌、分解細(xì)菌等微生物,對(duì)于空氣的檢測(cè)可以利用重組的大腸桿菌,針對(duì)不同的環(huán)境,通過(guò)對(duì)微生物的檢測(cè),以此來(lái)對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。
3.3生物測(cè)試法
生物測(cè)試法,顧名思義,主要是對(duì)生物的檢測(cè),通過(guò)生物受到污染物所發(fā)生的變化來(lái)對(duì)檢測(cè)環(huán)境的污染狀況,生物測(cè)試法主要是對(duì)污染源的檢測(cè),生物測(cè)試法,對(duì)于污染物的追蹤、污染程度的測(cè)定以及廢水處理的成效等都具有良好的作用。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:生物監(jiān)測(cè);環(huán)境監(jiān)測(cè);應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào): X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
隨著時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,經(jīng)歷了粗放的發(fā)展模式后,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視。人們通過(guò)物理的、化學(xué)的、生物的等手段了解環(huán)境的質(zhì)量即污染的發(fā)生、發(fā)展、變化,從而為環(huán)境管理、規(guī)劃、污染治理、環(huán)境科研等提供依據(jù)的過(guò)程稱之為環(huán)境監(jiān)測(cè)。在環(huán)境監(jiān)側(cè)中,生物不僅可作為一種監(jiān)測(cè)手段,而且也是監(jiān)測(cè)的對(duì)象,因而在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域里它占有特殊的地位。
1 生物監(jiān)測(cè)
生物既是環(huán)境監(jiān)測(cè)的對(duì)象,又可作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的手段。就對(duì)象而言,它被當(dāng)成人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的客觀物質(zhì)世界的組成部分,對(duì)其取樣分析,并以滿足人類(lèi)需要程度為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行評(píng)價(jià),用數(shù)字來(lái)表征生物環(huán)境質(zhì)量的好壞。
1.1生物監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)
生物能從環(huán)境中富集污染物,可作為環(huán)境污染最客觀的自動(dòng)記錄儀;植物和一些營(yíng)固定生活的動(dòng)物及微生物可以對(duì)環(huán)境起到連續(xù)監(jiān)測(cè)的作用,因而被稱為不下崗的“監(jiān)測(cè)哨”;生物的生命周期有長(zhǎng)有短,可以為人們提供各方面的監(jiān)測(cè)信息。長(zhǎng)的可以記錄下污染物的痕跡,短的可以提供每個(gè)生育期的影響信息,在短期內(nèi)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果;生物監(jiān)測(cè)可以反應(yīng)污染物的聯(lián)合毒性,作出協(xié)同及拮抗反應(yīng),彌補(bǔ)理化監(jiān)測(cè)的不足?,F(xiàn)在的環(huán)境監(jiān)測(cè)最后提供的信息都是ppm之類(lèi)的數(shù)字。這樣表示環(huán)境質(zhì)量的最大缺陷是只能反應(yīng)污染物存在的量,不能反應(yīng)對(duì)生物和人造成影響的質(zhì)。因?yàn)榄h(huán)境背景條件、氣象條件、地形地貌條件、共存物的相互影響、生物木身狀況的差異等因素不同,受害情況會(huì)發(fā)生變化。生物監(jiān)測(cè)則可在一定程度上彌補(bǔ)這些不足。
1.2生物監(jiān)測(cè)的不足
生物監(jiān)測(cè)是從“是否有某種生物生長(zhǎng)”、“是否有受害現(xiàn)象”這樣的“質(zhì)的差異”為根據(jù)的,因而測(cè)定結(jié)果難以直接用數(shù)字表示,不便為污染的行政對(duì)策提供直觀的信息; 生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),影響的因素較多,毒性反應(yīng)個(gè)體差異較大,實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)往往不一致,因而開(kāi)展起來(lái)必須深入細(xì)致地摸索; 從事生物監(jiān)測(cè)的人一員必須具備多方面的知識(shí),尤其生物分類(lèi)知識(shí);與應(yīng)用理化原理的測(cè)定儀器相比,應(yīng)答速度緩慢。
1.3生物監(jiān)測(cè)的重要性
生物監(jiān)測(cè)的重要性主要有:生物監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)不可缺少的組成部分。因?yàn)樯锸侨祟?lèi)生存不可缺少的物質(zhì)資源,生物質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人的健康乃至生死存亡。因此,人們必須了解它的質(zhì)量,必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)可以彌補(bǔ)理化監(jiān)側(cè)的不足,客觀地反應(yīng)污染物的綜合污染效應(yīng),為人們了解環(huán)境質(zhì)量提供別的乎段無(wú)法提供的信息。
2 生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
2.1在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
1)微型生物群落監(jiān)測(cè):生物群落監(jiān)測(cè)法主要包括指示生物法、生物指數(shù)法、污水生物系統(tǒng)法、PFU 法等. 在指示物種的選擇上可選擇運(yùn)動(dòng)范圍較大的指示物種來(lái)評(píng)價(jià)水環(huán)境狀況。水體的整個(gè)系統(tǒng)中微型生物群屬于比較重要的組成部分,對(duì)于水體中存在污染時(shí)能夠有較強(qiáng)的敏感性。普遍用到的監(jiān)測(cè)方法是聚氨酯泡沫塑料塊法,該方法的主要特征是在水體中投入具有聚氨酯物質(zhì)的泡沫塑料塊,將水體中的微型生物進(jìn)行收集。與別的生物群落監(jiān)測(cè)方法對(duì)比,該方法具有準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)以及迅速等優(yōu)勢(shì),同時(shí)在監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水方面也同樣合適使用。2)指示生物監(jiān)測(cè):通過(guò)采取指示生物法對(duì)水體中是否存在的敏感污染物的種類(lèi),來(lái)對(duì)目前的水體資源存在污染物的情況進(jìn)行分析。指示生物自身具有固定的活動(dòng)地點(diǎn)、相對(duì)長(zhǎng)的生命周期等基本特征,比較容易將水體中污染物帶來(lái)的影響全面的反應(yīng)出來(lái)。具體有著生生物、底棲動(dòng)物、浮游動(dòng)物以及魚(yú)類(lèi)等。從生物的分類(lèi)情況發(fā)現(xiàn),在生物監(jiān)測(cè)中普遍應(yīng)用沒(méi)有脊椎的動(dòng)物。水體污染相對(duì)嚴(yán)重時(shí)指示生物則具體有小顫藻、顫蚓類(lèi)以及蚊幼蟲(chóng)等。3)葉綠素 a 測(cè)定監(jiān)測(cè):葉綠素是水中有機(jī)物的源泉. 通過(guò)測(cè)定葉綠素 a 可以了解水體中植物性浮游生物的現(xiàn)存量和基礎(chǔ)生產(chǎn)量. 因此,葉綠素 a 是評(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度最直接有效的方法。4)近來(lái),一些新的水環(huán)境生物監(jiān)測(cè)方法得到推廣應(yīng)用,如生物傳感器監(jiān)測(cè)等。 監(jiān)測(cè)指標(biāo)也有新的進(jìn)展,如利用水底無(wú)脊椎動(dòng)物的行為學(xué)指標(biāo)來(lái)監(jiān)測(cè)酸性礦物井排水,并發(fā)現(xiàn)鲇是最敏感的動(dòng)物。
2.2在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用
1)指示植物監(jiān)測(cè):土壤是植物的良好培養(yǎng)基,當(dāng)土壤受到污染的時(shí)候,其指示植物會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。在土壤遭到一定的污染后,植物受到污染物的影響出現(xiàn)各方面的不同的反應(yīng),并且出現(xiàn)一些相對(duì)明顯的癥狀,植物的生理代謝方面出現(xiàn)異常的情況。例如:植物的表面上有明顯的傷斑、呼吸作用變強(qiáng)、植物構(gòu)成的成分出現(xiàn)變化、發(fā)育生長(zhǎng)受到一定的阻礙以及光合作用變低等。2)土壤動(dòng)物監(jiān)測(cè):究表明土壤 Pb 進(jìn)入蚯蚓體內(nèi)后,通過(guò)食物鏈傳給鼩鼱,使鼩鼱成為檢測(cè)土壤 Pb 污染的指示生物. 我國(guó)學(xué)者通過(guò)對(duì)某煤礦和發(fā)電廠周?chē)蓸诱{(diào)查,發(fā)現(xiàn)重金屬污染對(duì)土壤動(dòng)物的影響非常明顯,土壤動(dòng)物群落的個(gè)體數(shù)和類(lèi)群數(shù)隨著距灰場(chǎng)距離的縮小和污染的加重而減少。3)土壤微生物監(jiān)測(cè):土壤微生物是土壤生物體系中關(guān)鍵的功能要素,對(duì)土壤微生物的評(píng)估可綜合地反映土壤質(zhì)量。土壤微生物量、生物多樣性、土壤呼吸及其衍生指數(shù)、微生物群落結(jié)構(gòu)及功能等指標(biāo)均可用于土壤生物監(jiān)測(cè)。在土壤的污染物中人類(lèi)的尿以及糞是污染源的主要物質(zhì),其次到灌溉污水也會(huì)造成土壤生物受到一定的污染。根據(jù)計(jì)數(shù)以及分離土壤中存在的霉菌、放線菌以及細(xì)菌等污染物,對(duì)于改變土壤中群系微生物的數(shù)量以及結(jié)構(gòu)有了一定程度的了解,根據(jù)監(jiān)測(cè)的情況對(duì)土壤受到微生物群系污染的程度以及狀況進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。4) 土壤酶活性監(jiān)測(cè):土壤中的植物根系及其殘?bào)w、動(dòng)物及其遺骸和微生物能分泌具有生物活性的土壤酶,如脫氫酶、過(guò)氧化氫酶和磷酸酶等。土壤酶的活性反映了土壤中各種生化過(guò)程的強(qiáng)度和方向,在一定程度上可反映土壤污染程度。
2.3在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
污染大氣的主要物質(zhì)有硫氧化物(主要是二氧化硫及硫酸霧)、氮氧化物(主要是二氧化氮、過(guò)氧化酸硝酸醋)、臭氧、氟化氫、氨、烴類(lèi)(主要是烷類(lèi)和烯類(lèi))、碳氧化物(主要是一氧化碳)、氯和氯化氫等。大氣污染的生物監(jiān)測(cè)包括植物、動(dòng)物和微生物監(jiān)測(cè)。 1)高等植物監(jiān)測(cè):高等植物是目前城市大氣監(jiān)測(cè)的主要指示生物。很多植物對(duì)大氣污染具有敏感的反應(yīng),如 Cl2使葉尖失綠黃化,光化學(xué)煙霧使葉正面出現(xiàn)一道橫貫全葉的壞死帶。目前已篩選出多種對(duì)不同大氣污染物敏感的指示植物,通過(guò)栽培指示植物監(jiān)測(cè)法 或 植 物 群 落 監(jiān) 測(cè) 法 進(jìn) 行 監(jiān) 測(cè) 。2)地衣和苔蘚監(jiān)測(cè):地衣和苔蘚是大氣污染的良好監(jiān)測(cè)器,空氣中有極少量毒物就可影響其生長(zhǎng)以至死亡,如 SO2年均濃度達(dá)到 0.015~0.105μg·L-1就能使地衣絕跡.在工業(yè)城市,通常距市中心越近,地衣的種類(lèi)越少,重污染區(qū)內(nèi)一般僅有少數(shù)殼狀地衣分布,隨著污染程度的減輕,便出現(xiàn)枝狀地衣;在輕污染地區(qū),葉狀地衣數(shù)量最多。3)污染物指示植物監(jiān)測(cè):二氧化硫指示植物。具體為水杉、杜仲、苔蘚、落地松以及地衣等方面。氟化物指示對(duì)象。具體為梅、大蒜、唐昌蒲、郁金香、杏、金線草以及葡萄苔蘚等植物。二氧化碳指示植物。具體為煙草、番茄、柑橘、向日葵以及秋海棠等。
結(jié)束語(yǔ)
生物監(jiān)測(cè)有著非常廣闊的發(fā)展前景,將繼續(xù)在宏觀和微觀領(lǐng)域提供大量連續(xù)、綜合的環(huán)境信息,同時(shí)為促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。 但如何更好地利用生物監(jiān)測(cè),充分體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),還需從方法、技術(shù)和管理等方面進(jìn)行更深入的研究。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】農(nóng)藥污染;微生物監(jiān)測(cè);微生物多樣性
土壤微生物是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分對(duì)土壤功能、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和自然界元素循環(huán)等具有重要的意義,保持微生物的多樣性對(duì)于人類(lèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),更是一個(gè)農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國(guó),因此農(nóng)藥對(duì)土壤的污染是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。據(jù)有關(guān)資料表明,我國(guó)受農(nóng)藥污染的土壤面積可達(dá)1600hm2 主要農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量超標(biāo)率高達(dá)16%-18%[1]。農(nóng)藥污染 會(huì)破壞土壤功能影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)而威脅到微生物多樣性并可最終通過(guò)食物鏈影響人體健康。
1 農(nóng)藥對(duì)土壤的污染
農(nóng)藥是防治農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害和控制雜草的化學(xué)藥品,也是控制某些疾病的病媒昆蟲(chóng)(如蚊、蠅等)的重要藥劑。但由于農(nóng)藥種類(lèi)多,用量大,農(nóng)藥污染已成為環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。農(nóng)藥藥對(duì)土壤的污染是指人類(lèi)向土壤環(huán)境中投入或排入超過(guò)其自凈能力的農(nóng)藥而導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量降低以至影響土壤生產(chǎn)力和危害環(huán)境生物安全的現(xiàn)象。農(nóng)藥對(duì)土壤的污染與施用農(nóng)藥的理化性質(zhì)、農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的行為及施藥地區(qū)自然環(huán)境條件密切相關(guān)使土壤顆粒與土壤溶液界面上的農(nóng)藥濃度大于土壤本體中農(nóng)藥濃度的現(xiàn)象。吸附會(huì)降低農(nóng)藥的活性影響藥效的發(fā)揮,同時(shí)也阻滯了農(nóng)藥在土壤中的遷移和揮發(fā)。土壤的有機(jī)污染作為影響土壤環(huán)境的主要污染物已成為國(guó)際上關(guān)注的熱點(diǎn)有毒、有害的有機(jī)化合物在環(huán)境中不斷積累到一定時(shí)間或在一定條件下有可能給整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)災(zāi)難性的后果,即所謂的“化學(xué)定時(shí)炸彈”。其他土壤有機(jī)污染物還包括氨基甲酸酯類(lèi)、有機(jī)氮類(lèi)殺蟲(chóng)劑和磺酰脲類(lèi)除草劑,這些種類(lèi)的農(nóng)藥毒性較低,但因使用范圍擴(kuò)大,其對(duì)土壤造成的污染亦不容忽視。
現(xiàn)有大量科學(xué)研究表明,農(nóng)藥污染也已經(jīng)嚴(yán)重威脅了食品安全和人畜健康。2012年,浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所和農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位對(duì)浙江省蔬菜生產(chǎn)中主要使用的78種農(nóng)藥(主要為低毒農(nóng)藥)進(jìn)行殘留檢測(cè),發(fā)現(xiàn)大量農(nóng)藥殘留,主要的殘留農(nóng)藥就有28種。而環(huán)境中擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的殘留會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物免疫系統(tǒng)、荷爾蒙、生殖系統(tǒng)疾病,甚至誘發(fā)癌癥,有機(jī)氯農(nóng)藥暴露可能與乳腺癌、阿爾茨海默病、帕金森氏病的發(fā)生有關(guān)。
2 農(nóng)藥污染對(duì)土壤微生物多樣性的影響
農(nóng)藥污染通過(guò)改變微生物群落結(jié)構(gòu)、影響微生物在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面最終影響微生物生態(tài)多樣性。微生物群落是指由一定種類(lèi)的微生物在一定的生境條件下所構(gòu)成的有機(jī)整體,土壤中包含有四種比較重要的微生物類(lèi)群:細(xì)菌、真菌、放線菌和藻類(lèi)。土壤受到農(nóng)藥污染后,會(huì)擾亂微生物類(lèi)群的正常秩序,主要表現(xiàn)在微生物生物量、群落結(jié)構(gòu)、群落的物種多樣性等方面的影響。微生物群落結(jié)構(gòu)是指群落內(nèi)各種微生物在時(shí)間和空間上的配置狀況,優(yōu)化的配置能增加群落的穩(wěn)定性,表現(xiàn)為良性發(fā)展。但是由于農(nóng)藥污染,就會(huì)影響這種良性發(fā)展,對(duì)群落的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞影響。微生物是土壤酶的形成與積累的主要?jiǎng)恿?,在微生物的生命活?dòng)過(guò)程中,向土壤分泌大量的胞外酶,在其死亡后,由于細(xì)胞的自溶作用把胞內(nèi)酶也釋放到土壤中,因而在土壤生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮至關(guān)重要的中心作用。土壤微生物的組成和土壤酶活性可以作為污染的重要指標(biāo),土壤受到污染后,土壤微生物組成發(fā)生變化,土壤酶活性受到抑制,進(jìn)而影響微生物在物質(zhì)循環(huán)中的功能。
農(nóng)藥污染影響土壤微生物物種多樣性,其影響常常表現(xiàn)有直接的或間接的、抑制的或促進(jìn)的、暫時(shí)的或持久的等多種類(lèi)型。低量施用殺蟲(chóng)劑或除草劑對(duì)土壤微生物多樣性的影響不大,但是如果大量施用,則會(huì)抑制甚至消滅某些敏感微生物,從而對(duì)微生物群落的組成起到選擇作用。低濃度甲基對(duì)硫磷對(duì)土壤微生物數(shù)量影響不大,添加100和500mg/L甲基對(duì)硫磷能明顯增加土壤細(xì)菌的數(shù)量,甲基對(duì)硫磷通過(guò)抑制或者殺滅某些種類(lèi)土壤細(xì)菌,大大促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)中部分種類(lèi)細(xì)菌的增殖[2]。土壤中結(jié)合態(tài)甲磺 隆殘留物對(duì)土壤細(xì)菌、真菌具有明顯的刺激作用,而對(duì)土 壤放線菌有強(qiáng)烈的抑制作用[3]。苯噻草胺能促使好氧細(xì)菌數(shù)量的增加,但不利于真菌和放線菌的生長(zhǎng)[4]。
3 利用農(nóng)藥污染對(duì)土壤微生物多樣性進(jìn)行監(jiān)測(cè)
以土壤微生物的種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化為主要的觀察指標(biāo),明確生物多樣性與土壤環(huán)境質(zhì)量之間的響應(yīng)關(guān)系,達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的。與此同時(shí),篩選和鑒別具有污染修復(fù)功能的微生物種類(lèi),將其應(yīng)用到土壤農(nóng)藥污染的治理當(dāng)中。在具體的研究過(guò)程中,如進(jìn)行微生物的選擇時(shí),不僅包括常規(guī)研究較多的細(xì)菌、真菌、放線菌種類(lèi),還包括了土壤動(dòng)物――線蟲(chóng)的研究,增加了生物監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性和說(shuō)服力。在對(duì)敏感物種進(jìn)行鑒定時(shí),不僅應(yīng)用到常規(guī)的形態(tài)學(xué)方法,還將應(yīng)用分子生物學(xué)鑒定方法,加快了鑒定速度,增加了準(zhǔn)確性,可以體現(xiàn)出研究方法的先進(jìn)性。對(duì)污染修復(fù)研究中,不僅要關(guān)注污染物的修復(fù)效果和經(jīng)濟(jì)成本,還要對(duì)應(yīng)用過(guò)程中的安全性進(jìn)評(píng)價(jià),充分體現(xiàn)出以人為本的理念和注重環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相統(tǒng)一的思想。
綜上所述,農(nóng)藥污染可以影響土壤微生物的多樣性。通過(guò)對(duì)農(nóng)藥污染影響土壤微生物多樣性的研究,可以盡量減少或者避免農(nóng)藥污染對(duì)環(huán)境的影響,保持微生物的多樣性,從而為農(nóng)業(yè)耕作和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
4 生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用前景
生物監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新興技術(shù),主要是利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng),從生物學(xué)的角度對(duì)環(huán)境污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展最早可追溯到20世紀(jì)初,Koikwitz和Marsson提出的“污水生物系統(tǒng)”,50年代后,該技術(shù)逐漸被少數(shù)國(guó)家用于水質(zhì)和大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)依靠區(qū)別于傳統(tǒng)物理化學(xué)監(jiān)測(cè)方法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),如監(jiān)測(cè)的敏感性、長(zhǎng)期性、連續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性、非破壞性、綜合性等特點(diǎn),近年來(lái)發(fā)展迅速。而我國(guó)在這方面的研究起步晚,上世紀(jì)80年代才開(kāi)始將該技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè),迄今為止,相關(guān)體系仍不標(biāo)準(zhǔn)、不健全,尤其在土壤環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,更是少之又少。利用土壤微生物的種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化為主要的觀察指標(biāo),明確生物多樣性與土壤環(huán)境質(zhì)量之間的響應(yīng)關(guān)系,達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的,將為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染物的有效治理提供理論基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】快速生物監(jiān)測(cè);應(yīng)用;滅菌;質(zhì)量追溯
隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展尤其外科植入性手術(shù)的開(kāi)展,對(duì)醫(yī)院消毒供應(yīng)中心的消毒滅菌要求越來(lái)越高。根據(jù)ws/t310.3-2009第3部分《醫(yī)院消毒供應(yīng)中心清洗消毒及滅菌效果監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》,我院消毒供應(yīng)中心對(duì)所有滅菌物品除進(jìn)行每周一次常規(guī)生物監(jiān)測(cè)外,對(duì)植入性手術(shù)、外租手術(shù)器械進(jìn)行每包(每鍋次)快速生物監(jiān)測(cè)。自2010年1月至2010年10月共開(kāi)展了246例次快速生物監(jiān)測(cè),全部合格,臨床沒(méi)有與植入物及滅菌相關(guān)的感染報(bào)導(dǎo)?,F(xiàn)回顧如下。
1材料和方法
1.1消毒供應(yīng)中心選用3m公司的attest290快速生物監(jiān)測(cè)自動(dòng)培養(yǎng)/閱讀器及配套使用的attset1291嗜熱脂肪桿菌芽孢菌片。滅菌器是千櫻公司的脈動(dòng)預(yù)真空壓力蒸汽滅菌鍋。設(shè)定蒸汽壓力210kpa、滅菌溫度132℃、預(yù)真空3次、滅菌時(shí)間6分鐘.測(cè)試包采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)包
1.2方法及步驟
1.2.1操作人員要求:具備醫(yī)院消毒員資格,持有高壓滅菌器操作上崗證,經(jīng)過(guò)3m快速生物監(jiān)測(cè)自動(dòng)培養(yǎng)/閱讀器培訓(xùn)。
1.2.2標(biāo)準(zhǔn)包準(zhǔn)備與器械包要求:用16條41*66cm手術(shù)巾制成23*23*15cm大小的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試包,將嗜熱脂肪芽孢菌片小試管置于標(biāo)準(zhǔn)包的中心。標(biāo)準(zhǔn)包再放于滅菌器內(nèi)排氣口上方,手術(shù)器械包按規(guī)范要求包裝放置,重量<7kg,體積<30*30*50cm,包內(nèi)常規(guī)放置化學(xué)指示卡(第五類(lèi)),包外貼兩條相同的化學(xué)指示膠帶,膠帶上注明器械清洗者、包裝者、消毒日期、失效日期、滅菌者、滅菌器鍋次編號(hào)。按規(guī)范要求進(jìn)行滅菌操作流程。
1.2.3快速生物監(jiān)測(cè)自動(dòng)培養(yǎng)/閱讀器準(zhǔn)備:提前30分鐘通電預(yù)熱,檢查儀器性能是否完好。設(shè)置參數(shù)。
1.2.4培養(yǎng)操作:滅菌周期結(jié)束后,取出標(biāo)準(zhǔn)包內(nèi)菌片試管,在自動(dòng)閱讀器專(zhuān)用碎孔上掰碎試管內(nèi)的培養(yǎng)基小管并輕搖混勻。再將試管放入培養(yǎng)儀的專(zhuān)用培養(yǎng)/閱讀孔,同時(shí)設(shè)同一批次未經(jīng)滅菌的嗜熱脂肪桿菌芽孢菌片試管為陽(yáng)性對(duì)照,試管標(biāo)簽上注明“c”,即“對(duì)照”,插入對(duì)照培養(yǎng)/閱讀孔,關(guān)閉自動(dòng)閱讀器孔蓋。 障。
1.2.5結(jié)果讀?。航?jīng)1小時(shí)培養(yǎng),自動(dòng)培養(yǎng)/閱讀器顯示滅菌后試管為“綠燈”陰性,對(duì)照管顯示“紅燈”為陽(yáng)性。
1.2.6記錄:根據(jù)ws/t310.3-2009規(guī)范要求,我院消毒供應(yīng)中心設(shè)計(jì)了快速生物監(jiān)測(cè)記錄本,內(nèi)容包括手術(shù)器械包名稱、包內(nèi)器械件數(shù)、外租器械廠家名、手術(shù)包外化學(xué)指示膠帶(清洗包裝者、滅菌日期、失效日期、滅菌器鍋次、滅菌者姓名)、快速生物監(jiān)測(cè)結(jié)果陰性標(biāo)簽、對(duì)照管陽(yáng)性標(biāo)簽、第五類(lèi)化學(xué)指示卡、記錄者簽名。監(jiān)測(cè)完成后由消毒員記錄快速生物監(jiān)測(cè)結(jié)果,張貼生物監(jiān)測(cè)標(biāo)簽及化學(xué)指示膠帶和卡。
2快速生物監(jiān)測(cè)討論及操作過(guò)程注意事項(xiàng)
2.1操作者必須是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)消毒員。操作前認(rèn)真閱讀說(shuō)明書(shū),掌握快速生物監(jiān)測(cè)儀常見(jiàn)報(bào)警代碼及處理方法。操作時(shí)戴好防護(hù)目鏡和手套。
2.2生物指示劑(嗜熱芽孢桿菌菌片)放入培養(yǎng)/閱讀孔后不要移動(dòng)或變換地方,如果在培養(yǎng)過(guò)程中不小心取出生物指示劑,必須在10秒內(nèi)放回原位,否則會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果丟失監(jiān)測(cè)失敗。
2.3生物指示劑必須嚴(yán)格按廠家說(shuō)明書(shū)保管,發(fā)現(xiàn)生物指示劑試管變形、管內(nèi)培養(yǎng)液小管碎裂、變色,則不可使用,否則可能出現(xiàn)假陽(yáng)性。
2.4快速生物監(jiān)測(cè)前提是滅菌器的物理、化學(xué)監(jiān)測(cè)合格。滅菌器必須每天滅菌前b-d試驗(yàn),生物監(jiān)測(cè)時(shí)每鍋需同時(shí)進(jìn)行化學(xué)指示劑監(jiān)測(cè)。三項(xiàng)全部合格,滅菌包才可發(fā)放。
2.5生物監(jiān)測(cè)陽(yáng)性或可疑時(shí),應(yīng)立即召回自上次生物監(jiān)測(cè)以來(lái)所有尚未使用的滅菌物品,重新處理,并分析原因,改進(jìn)后生物監(jiān)測(cè)連續(xù)3次合格方可使用。
1 材料與方法
1.1 材料 捕鼠器為粘鼠板,捕蠅器為粘蠅條,捕蟑螂器為粘蟑盒,捕蚊為人工誘蚊法。
1.2 方法
1.2.1 鼠類(lèi)監(jiān)測(cè)采用粘鼠板法,采用同一種粘鼠板(規(guī)格為25.5×18.5cm )。分別于 2月、4月、9月、11月在餐館、食堂、賓館、商場(chǎng)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)各監(jiān)測(cè)一次,全年共4次。餐館2戶各5張、單位食堂10張、商場(chǎng)10張、賓館10張、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)10張,共50張。餐館、食堂放置在廚房灶臺(tái)下、冰柜下、庫(kù)房、雜物間等;商場(chǎng)和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)放置在糧食柜、食品柜、副食品柜等;賓館放置在床下、衣柜下、床上用品存放間等鼠類(lèi)經(jīng)?;顒?dòng)或易于棲息的場(chǎng)所。24小時(shí)后收集粘鼠板并作鼠種類(lèi)的鑒別和統(tǒng)計(jì),鼠密度(%)=粘捕鼠數(shù)/收回粘鼠板數(shù)×100%。
1.2.2 蚊類(lèi)監(jiān)測(cè)2012年1-12月每月監(jiān)測(cè)1次,采用人工誘捕小時(shí)法,采用定點(diǎn)、定人、定時(shí)、定期的方法,每月選擇城區(qū)的公園、建筑工地、居民區(qū)下水道、廢品收購(gòu)站各一處,監(jiān)測(cè)者暴露一小腿,靜止不動(dòng)。記錄30分鐘停落在小腿上并被拍死或用電動(dòng)吸蚊器捕獲的蚊蟲(chóng)數(shù)量及蚊的種群。記錄當(dāng)天的溫度、濕度和風(fēng)速。
1.2.3 蠅類(lèi)監(jiān)測(cè) 2012年5、6、7、8、9月共監(jiān)測(cè)5次,統(tǒng)一采用粘蠅條(規(guī)格為75×3.5cm)。在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)掛4條、餐館2家各掛2條、單位食堂掛4條、共掛粘蠅條12條,24小時(shí)后收集粘蠅條,統(tǒng)計(jì)蠅的數(shù)量和種類(lèi)。密度單位為"粘捕蠅數(shù)/條"。
1.2.4 蟑螂密度監(jiān)測(cè) 2012年2、4、5、6、7、8、9、10、12月進(jìn)行監(jiān)測(cè),全年9次。采用粘蟑盒法,選用同一品牌的粘蟑盒(規(guī)格為19.5×9.5cm)、盒中央放有誘餌1粒。選擇一個(gè)賓館(或招待所)、醫(yī)院、單位食堂、食品制造或商場(chǎng)各放置10張粘蟑盒,餐館2家、居民戶2戶各放置5盒,每次監(jiān)測(cè)共在6類(lèi)場(chǎng)所布放粘蟑盒60個(gè)。餐館、食堂、居民戶放置在廚房、操作間、庫(kù)房、餐廳等;賓館和醫(yī)院放置在床下、桌下、床上用品存放間等;商場(chǎng)放置在食品加工銷(xiāo)售柜和食品柜、糧油柜等蟑螂經(jīng)常活動(dòng)或藏匿的地方。24小時(shí)后收集粘蟑盒,記錄粘捕到的蟑螂數(shù),并作種類(lèi)、成蟲(chóng)、若蟲(chóng)鑒別。密度單位為"粘捕只數(shù)/盒"。
2 結(jié)果
2 .1 鼠類(lèi)監(jiān)測(cè)結(jié)果 全年共放置粘鼠板200張,捕獲鼠數(shù)10只,密度為5%,農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和餐館密度最高,為 7.5 %,見(jiàn)表1。其中小家鼠6只,占捕獲鼠總數(shù)的 60%,褐家鼠 4只,占捕獲鼠總數(shù)40 %.
鼠密度消長(zhǎng)趨勢(shì)為; 4月和9月是捕獲鼠的雙高峰期,10月開(kāi)始下降(與有關(guān)文獻(xiàn)相符)。見(jiàn)表2.
2.2 蚊密度和種類(lèi)分布 蚊的密度從5月逐月上升,6、7、8月是高峰,9月開(kāi)始下降,見(jiàn)表2。監(jiān)測(cè)期間共捕獲成蚊26只,共捕獲蚊蟲(chóng)時(shí)間為8h, 密度為0.31只/人工小時(shí)。公園和居民下水道密度最高,為4只/人工小時(shí),建筑工地蚊密度最低,為2只/人工小時(shí)。見(jiàn)表3。捕獲蚊種中華按蚊24只,占92%,百紋伊蚊2只,占8%,蚊種主要是中華按蚊為優(yōu)勢(shì),與以往我縣蚊蟲(chóng)監(jiān)測(cè)的資料相符合。
2.3 蠅密度和種類(lèi)的分布 蠅主要活動(dòng)在每年的6-9月,監(jiān)測(cè)期間共掛粘蠅條60條,共捕獲蠅66只,密度為1.03只/條。不同的環(huán)境捕獲蠅的密度不同,農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)的蠅密度最高2.2只/條,餐館次之為0.7只/條,單位食堂最低為0.2只/條,見(jiàn)表4。蠅的種類(lèi)主要是家蠅為主占65%.市蠅占35%。
2.4 蟑螂密度和種類(lèi)分布 監(jiān)測(cè)期間共放置粘蟑盒540盒,收回粘蟑盒534盒,捕獲蟑螂275只,密度為0.5只/盒,見(jiàn)表2。餐館密度最高,其次是居民戶,最低是賓館,見(jiàn)表5。蟑螂種類(lèi)分析,德國(guó)小蠊占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),共捕獲德國(guó)小蠊261只,占總數(shù)的95 %。捕獲黑胸大蠊14只,占總數(shù)的5%。
3.討論
我國(guó)主要病媒生物的監(jiān)測(cè)工作從80年后重新啟動(dòng),各地的監(jiān)測(cè)方案不盡相同,本次的監(jiān)測(cè)方案是根據(jù)《貴州省病媒微生物監(jiān)測(cè)方案》實(shí)施,實(shí)行統(tǒng)一管理,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)方法,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)用具,統(tǒng)一報(bào)表,嚴(yán)格按規(guī)定操作。
全年鼠監(jiān)測(cè)資料顯示,鼠密度以農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和餐館最高,鼠種以小家鼠為優(yōu)勢(shì)種(60%),褐家鼠次之(40%)。全年鼠密度4月和9月達(dá)兩個(gè)高峰,因此春秋兩季開(kāi)展大規(guī)模滅鼠活動(dòng)是必要的。有關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)滅鼠工作,確保廣大人民群眾的身體健康。
蚊類(lèi)監(jiān)測(cè)結(jié)果說(shuō)明,蚊密度以公園和居民下水道最高,其次是廢品收購(gòu)站和建筑工地,可能是居民下水道水體多,公園的雜草樹(shù)葉繁茂適合蚊蟲(chóng)的孳生有關(guān)。蚊種主要是以中華按蚊占優(yōu)勢(shì),季節(jié)高峰在6-8月。因此控制蚊蟲(chóng)季節(jié)要在高峰達(dá)到前,滅蚊重點(diǎn)是減少積水,消除雜草,控制蚊蟲(chóng)的孳生地。同時(shí)高峰期使用化學(xué)殺蚊劑殺滅成蚊,減少蚊蟲(chóng)叮咬傳染有關(guān)疾病。
蠅的監(jiān)測(cè)密度是農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)最高,餐飲部門(mén)次之,蠅的種類(lèi)主要是家蠅65%,市蠅為35%。6-9月為蠅的高峰期。為了有效控制蠅的密度,特別是農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)要及時(shí)對(duì)垃圾的清除和處理,餐飲部門(mén)要設(shè)置防蠅設(shè)施,在高峰期應(yīng)采取綜合治理措施,提高群眾的防蠅滅蠅的意識(shí),消除蠅類(lèi)的孳生地。
蟑螂密度以餐館最高,為2.66%,可能是餐飲部門(mén)衛(wèi)生差,雜物多,有利于蟑螂的繁殖和生長(zhǎng)有關(guān)。蟑螂種類(lèi)以德國(guó)小蠊占優(yōu)勢(shì),為95%。德國(guó)小蠊侵害日趨嚴(yán)重,蟑螂已成為難以治理的害蟲(chóng)。因此,應(yīng)引起有關(guān)部門(mén)對(duì)餐飲行業(yè)滅蟑工作的重視,加強(qiáng)對(duì)這類(lèi)行業(yè)滅蟑工作的管理,促使業(yè)主搞好室內(nèi)外衛(wèi)生,采取環(huán)境治理和化學(xué)防制相結(jié)合的綜合治理措施,提高防制效果。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 太空蔬菜;繁育;有害生物;監(jiān)測(cè);防控
太空蔬菜種子是集航天技術(shù)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)育種技術(shù)為一體的高科技成果,通過(guò)太空特殊的環(huán)境、高真空、高輻射、失重等條件,使種子本身遺傳基因產(chǎn)生變異,回到地球陸地后進(jìn)行選育、選優(yōu)去劣,經(jīng)4~5年的時(shí)間,穩(wěn)定后的太空蔬菜種子用到大田后,表現(xiàn)出產(chǎn)量高、果實(shí)大、品質(zhì)優(yōu)、抗病性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。2009年,承德中科種業(yè)有限公司在國(guó)家外國(guó)專(zhuān)家局的大力支持下,從中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所引進(jìn)了太空蔬菜種子品種24個(gè),其中番茄類(lèi)7個(gè)、椒類(lèi)6個(gè)、茄子2個(gè)、瓜類(lèi)4個(gè)。在兩年的試種期間,隆化縣植保植檢站對(duì)上述4種蔬菜的有害生物的發(fā)生種類(lèi)及其消長(zhǎng)情況進(jìn)行了系統(tǒng)觀察和監(jiān)測(cè),查清了其有害生物發(fā)生種類(lèi),并采取了恰當(dāng)?shù)姆揽卮胧?,保障了太空作物正常生長(zhǎng)。
一、監(jiān)測(cè)內(nèi)容及方法
1.有害生物種類(lèi)調(diào)查
每個(gè)太空蔬菜作物選定點(diǎn)調(diào)查10株,五點(diǎn)取樣,每7~10d調(diào)查一次。
2.常規(guī)蔬菜與太空蔬菜的抗病性差別調(diào)查
灰霉病和葉霉病在日光溫室中進(jìn)行觀察,其他病害在露地進(jìn)行觀察。設(shè)太空蔬菜與常規(guī)蔬菜病害觀測(cè)區(qū)各19個(gè),采用對(duì)比法排列設(shè)計(jì),太空蔬菜每個(gè)品種設(shè)1個(gè)小區(qū),當(dāng)?shù)爻R?guī)蔬菜品種相鄰種植為對(duì)照,每小區(qū)面積溫室14.4 m2、露地25m2,在各病害發(fā)生高峰期調(diào)查病株率和病情指數(shù),調(diào)查方法按《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》[2][3]等標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。
二、監(jiān)測(cè)結(jié)果
1.太空蔬菜種子繁育期間病蟲(chóng)害發(fā)生種類(lèi)
從調(diào)查結(jié)果來(lái)看,發(fā)生種類(lèi)和當(dāng)?shù)厥卟送?lèi)品種發(fā)生種類(lèi)基本相同。
(1)番茄有害生物
猝倒?。≒ythium apHanidermatum(Eds.)Fitzp.)
灰霉?。˙otrytis cinerea Pers.ex Fr.)
早疫病(Alternaria solani Sorauer)
晚疫?。╬HytopHthora infestans(Mont.)De Bary)
葉霉病(Fulvia fulva(Cooke)Cif.)
棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpa armigera Hubner)
蚜蟲(chóng)(Myzus persicae(Sulzer))
美洲斑潛蠅(Liriomyza sativae(Blanchard))
溫室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum(Westwood))
(2)辣椒有害生物
辣椒病毒?。–ucumber mosaic virus)
辣椒疫?。╬HytopHthora capsici Leonian)
棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpa armigera Hubner)
蚜蟲(chóng)(Myzus persicae(Sulzer))
溫室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum(Westwood))
(3)茄子有害生物
綿疫?。╬HytopHthora parasitica Dast.)
黃萎?。╒exticillium dahliae Kleb.)
二十八星瓢蟲(chóng)(Epilachna vigintioctomaculata Motschulsky)
蚜蟲(chóng)(AcyrthosipHon solani(Kaltenbach))
美洲斑潛蠅(Liriomyza sativae(Blanchard))
溫室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum(Westwood))
茶黃螨(PolypHagotarsonemus latus(Banks))
(4)黃瓜有害生物
霜霉病(Pseudoperonospora cubensis(Berk.et Cert.)Rostov.)
灰霉?。˙otrytis cinerea Pers.ex Fr.)
白粉?。⊿pHaerotheca fuliginea(Schlecht.)Poll.)
角斑?。≒seudomonas syringae pv.1achryrnas(SmLth et Bryan))
溫室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum(Westwood))
美洲斑潛蠅(Liriomyza sativae(Blanchard))
蚜蟲(chóng)(ApHis gossypii Glover)
葉螨(Tetranychus cinnabarinus(Boisduval))
茶黃螨(PolypHagotarsonemus latus(Banks))
2.常規(guī)蔬菜與太空蔬菜的抗病性差別調(diào)查結(jié)果
調(diào)查發(fā)現(xiàn),太空蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)旺盛,株高、莖粗、葉厚等指標(biāo)明顯超過(guò)常規(guī)蔬菜,病害發(fā)生程度明顯減輕,說(shuō)明太空蔬菜抗病性與常規(guī)蔬菜有差別;方差分析表明,太空蔬菜與常規(guī)蔬菜病害的發(fā)生程度達(dá)到極顯著水平;通過(guò)產(chǎn)量測(cè)定發(fā)現(xiàn),太空蔬菜平均比常規(guī)蔬菜高30.42%~39.66%。
三、太空蔬菜有害生物綜合防控措施
太空作物種子價(jià)值較高,因此總的原則是以“預(yù)防為主、綜合防治為”主線,培育壯秧、提高作物自身抗病能力,綜合運(yùn)用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、化學(xué)防治相結(jié)合的綠色防控措施。
1.播前預(yù)防
(1)種子消毒。采用日光曬種2~3d,用40%甲醛500倍液浸種15min,或55℃溫水浸種(邊倒邊攪動(dòng),在10~30min內(nèi)使水溫保持50~55℃),消滅種子表皮的有害生物。
(2)營(yíng)養(yǎng)土的配制及消毒。選山皮土7份,腐熟好的陳年羊糞3份,每立方米營(yíng)養(yǎng)土加入50%多菌靈可濕性粉劑60g、50%辛硫磷乳油50g,充分拌勻后再裝入10cm×10cm的營(yíng)養(yǎng)缽,以消滅土壤中有害生物。
2.農(nóng)業(yè)防治
(1)滴管與防雨膜。太空蔬菜晚疫病、灰霉病、霜霉病、疫病等大多數(shù)病害,發(fā)生程度與濕度成顯著正相關(guān)關(guān)系,濕度大則發(fā)生重,棚室栽培可采取膜下滴灌技術(shù),露地栽培則可采用防雨膜,降低環(huán)境內(nèi)濕度,減輕病害的發(fā)生。
(2)合理施肥?;蕬?yīng)以有機(jī)肥為主,畝施4000~6000kg;定植后,太空茄果蔬菜在見(jiàn)果后開(kāi)始追肥,黃瓜可在根瓜采收后開(kāi)始追肥,棚室追肥以沖施肥為主,以北京上凌公司生產(chǎn)的上凌牌沖施肥為例,每畝沖7.14kg,以后每15~20d沖一次肥,確保作物正常生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。
(3)加強(qiáng)農(nóng)事操作。應(yīng)及時(shí)摘除老葉、病葉,摘除卷須;合理整枝并適當(dāng)疏花疏果,改善通風(fēng)透光條件,促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育,減少病害的發(fā)生。
3.物理防治
安裝防蟲(chóng)網(wǎng)、誘蟲(chóng)色板。日光溫室地腳安裝1.8m寬的防蟲(chóng)網(wǎng),同時(shí)在棚頂放風(fēng)口處安1m寬的防蟲(chóng)網(wǎng),在高溫放風(fēng)時(shí)防治棚外有害生物入侵;每畝棚室懸掛25cm×30cm的黃蟲(chóng)板30片,防治蚜蟲(chóng)、白粉虱等。
4.化學(xué)防治
化學(xué)防治要按照病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律,科學(xué)使用化學(xué)防治技術(shù),應(yīng)注意“對(duì)癥用藥、適時(shí)用藥、輪換用藥”并做到“能兼治的不要專(zhuān)治、一次有效的不要多次施藥、盡量減少施藥次數(shù)和數(shù)量”。
(1)苗期病害。主要是猝倒病和立枯病,可選用72.2%霜霉威鹽酸鹽水劑600倍液加50%福美雙可濕性粉劑 800倍液噴灑苗床,每平方米用藥液2~3L。
1.1探針核酸監(jiān)測(cè)技術(shù)
探針核酸檢測(cè)技術(shù)是使用特定核苷酸序列出現(xiàn)特異性互補(bǔ)已知核苷酸片段作為探針,主要分析片段長(zhǎng)度的多樣性,被標(biāo)記的探針可以使用在植物細(xì)胞組織內(nèi)、探測(cè)溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探針核酸監(jiān)測(cè)技術(shù)有高度靈敏性以及特異性,當(dāng)前在環(huán)境微生物監(jiān)測(cè)中廣泛使用。
1.2PCR技術(shù)
PCR(PolymeraseChainReaction)技術(shù)是指生物學(xué)的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),主要是指在聚合酶的催化中將特定的引物設(shè)置為監(jiān)測(cè)起點(diǎn),通過(guò)延伸、退火以及變性等步驟將DNA體外復(fù)制,可以快速的在異地使用體外復(fù)制所有目的的DNA[2]。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)有特異性強(qiáng)、靈敏度高優(yōu)勢(shì),可以在監(jiān)測(cè)大量評(píng)價(jià)樣品以及環(huán)境中的污染。
2在大氣污染中的實(shí)踐
大氣污染是指使用生物監(jiān)測(cè)對(duì)大氣質(zhì)量進(jìn)行分析研究,確定環(huán)境污染程度。在生物系統(tǒng)中,大氣污染給動(dòng)植物的生存帶來(lái)了嚴(yán)重的污染,因?yàn)橹参镉性诠潭ǖ臏囟?、濕度中生長(zhǎng)的特征,導(dǎo)致植物沒(méi)有科學(xué)辦法避免有害物質(zhì)污染。植物對(duì)大氣中有害物質(zhì)有一定敏感性,所以在環(huán)境監(jiān)測(cè)中便于監(jiān)測(cè)以及管理,環(huán)境監(jiān)測(cè)中現(xiàn)代生物技術(shù)在大氣污染中的實(shí)踐中可以使用采取植物葉子的方式當(dāng)做需要監(jiān)測(cè)的樣品。植物可以通過(guò)大氣污染程度完整的反應(yīng)出來(lái),在大氣污染實(shí)踐中常用的監(jiān)測(cè)植物有以下種類(lèi):
2.1氟化物指示植物
通過(guò)植物可以反映出氟化物的對(duì)象主要有:苔蘚、金線草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅樹(shù)等植物。通常情況下,使用現(xiàn)代生物技術(shù)監(jiān)測(cè)受污染比較明顯的植物,葉子形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧庑危⑶胰~面上有一定程度的傷斑,出現(xiàn)在葉脈上的癥狀則比較少。受環(huán)境污染的傷斑是淺褐或者紅褐色。
2.2二氧化碳所指示植物
二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、煙草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受環(huán)境污染比較明顯,癥狀主要是植物葉子上出現(xiàn)不規(guī)則的傷斑,顏色主要是白色、棕色以及黃褐色等,同時(shí)植物葉子上也不同程度的出現(xiàn)點(diǎn)狀傷斑。
3在水體污染中的實(shí)踐
3.1微生物群監(jiān)測(cè)
水體系統(tǒng)中比較重要的組成部分是微生物群,微生物群在水體出現(xiàn)污染時(shí)可以快速的感應(yīng)。一般情況下在環(huán)境監(jiān)測(cè)中使用的監(jiān)測(cè)手段是泡沫塑料塊聚氨酯法,該手段是在水體中投入一定量含有聚氨酯的塑料塊,對(duì)水體中微生物群落收集監(jiān)測(cè)。和傳統(tǒng)水體環(huán)境監(jiān)測(cè)方式對(duì)比,這種方法速度快、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確,同時(shí)還可以在污染監(jiān)測(cè)中廣泛使用。
3.2生物法監(jiān)測(cè)
使用生物法監(jiān)測(cè)水體污染的方式主要是使用生物監(jiān)測(cè)方式對(duì)水體監(jiān)測(cè)。使用現(xiàn)代生物科技中的生物法對(duì)水體污染情況進(jìn)行分析。生物法監(jiān)測(cè)水體污染情況可以將水體污染帶來(lái)的不利影響全面展示出。水體污染比較嚴(yán)重、可以反映出的生物有蚊幼蟲(chóng)、小顫藻以及顫蚓類(lèi)生物。
4在土壤污染中的實(shí)踐
4.1動(dòng)物監(jiān)測(cè)法
使用動(dòng)物監(jiān)測(cè)法控制土壤受污染的情況,使用這種方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),通常情況下可以將蚯蚓當(dāng)作監(jiān)測(cè)對(duì)象,因?yàn)轵球居斜容^高的敏感性,可以覺(jué)察到土壤中是否含有農(nóng)藥、鉛等有害物質(zhì)。除此之外,使用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行土壤污染監(jiān)測(cè)時(shí)因?yàn)橥寥乐杏幸欢ㄦk物質(zhì)含量,和蚯蚓體內(nèi)鎘物質(zhì)含量有一定關(guān)聯(lián)性,因此蚯蚓在土壤污染的應(yīng)用中具有一定意義。
4.2植物監(jiān)測(cè)法
使用微生物監(jiān)測(cè)法對(duì)土壤污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是指使用土壤指示植物對(duì)土壤受污染情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果土壤遭到一定污染,受到污染的微生物會(huì)出現(xiàn)一定程度的反應(yīng),并且有污染比較明顯的植物出現(xiàn)代謝異常的癥狀。比如遭到土壤污染的植物表面出現(xiàn)明顯傷斑、構(gòu)成成分發(fā)生改變、呼吸作用不斷加強(qiáng)或者減弱、發(fā)育減慢等情況。
4.3微生物監(jiān)測(cè)法
現(xiàn)代生物技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤污染情況可以通過(guò)微生物監(jiān)測(cè)法對(duì)土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè),土壤污染源主要是人類(lèi)糞便、尿液等污染源,同時(shí)灌溉過(guò)程中使用污水也會(huì)對(duì)土壤造成不同程度的污染,使用微生物監(jiān)測(cè)可以對(duì)土壤污染的狀況和程度全面評(píng)價(jià)。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè);生物監(jiān)測(cè)技術(shù);應(yīng)用
1.前言
隨著社會(huì)的快速進(jìn)步,人口急劇上升,導(dǎo)致環(huán)境受到污染的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,保護(hù)環(huán)境、治理污染問(wèn)題已經(jīng)變成當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要課題[1]。通過(guò)采取先進(jìn)的監(jiān)測(cè)方法以及設(shè)備全面的分析給環(huán)境帶來(lái)污染的物質(zhì),屬于經(jīng)常使用在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的方式。但是,隨著不斷加深認(rèn)識(shí)環(huán)境污染,人類(lèi)生活健康以及生物群在很大程度上受到環(huán)境污染的影響。如果僅僅借助理化環(huán)境監(jiān)測(cè)不能將污染物體對(duì)生態(tài)系統(tǒng)以及生物體影響的程度全面反映出來(lái)。所以,在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中運(yùn)用生物監(jiān)測(cè)技術(shù),分別從各方面研究環(huán)境污染物體帶來(lái)的危害,生物監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)中且受到各方人士的認(rèn)可。
2.環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用分析
2.1土壤污染中生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用
在土壤受到污染時(shí)大部分都是相對(duì)間接的影響。通過(guò)對(duì)地下水、土壤、人體以及農(nóng)作物等方面的監(jiān)測(cè)分析土壤受到的污染,將生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用在土壤污染的監(jiān)測(cè)中,污染物對(duì)土壤微生物以及植物發(fā)育生長(zhǎng)的具體情況等方面帶來(lái)的影響。
(1)動(dòng)物監(jiān)測(cè)法。采取動(dòng)物監(jiān)測(cè)的方法對(duì)土壤受到的污染進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)行動(dòng)物監(jiān)測(cè)法時(shí)通常采取蚯蚓作為監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象,因?yàn)轵球居兄鄬?duì)高的敏感性,能夠敏感的察覺(jué)到土壤中是否含有鉛以及農(nóng)藥等有害物質(zhì)。另外,土壤內(nèi)鎘物質(zhì)的含量與蚯蚓體內(nèi)鎘物質(zhì)的含量有著相對(duì)明顯的關(guān)聯(lián)性,屬于在土壤污染監(jiān)測(cè)中相對(duì)具有實(shí)用意義的一種指標(biāo)動(dòng)物。
(2)植物檢測(cè)法。選擇土壤指示植物監(jiān)測(cè)土壤中受到的污染。在土壤遭到一定的污染后,植物受到污染物的影響出現(xiàn)各方面的不同的反應(yīng),并且出現(xiàn)一些相對(duì)明顯的癥狀,植物的生理代謝方面出現(xiàn)異常的情況。例如:植物的表面上有明顯的傷斑、呼吸作用變強(qiáng)、植物構(gòu)成的成分出現(xiàn)變化、發(fā)育生長(zhǎng)受到一定的阻礙以及光合作用變低等。
(3)微生物監(jiān)測(cè)法。具體是通過(guò)分析微生物在土壤中群落出現(xiàn)的變化來(lái)對(duì)生物污染土壤的程度進(jìn)行全面反映。在土壤的污染物中人類(lèi)的尿以及糞是污染源的主要物質(zhì),其次到灌溉污水也會(huì)造成土壤生物受到一定的污染。根據(jù)計(jì)數(shù)以及分離土壤中存在的霉菌、放線菌以及細(xì)菌等污染物,對(duì)于改變土壤中群系微生物的數(shù)量以及結(jié)構(gòu)有了一定程度的了解,根據(jù)監(jiān)測(cè)的情況對(duì)土壤受到微生物群系污染的程度以及狀況進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。
2.2生物監(jiān)測(cè)在大氣污染中的應(yīng)用
大氣污染具體是根據(jù)生物監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境來(lái)對(duì)大氣質(zhì)量以及環(huán)境被污染的程度進(jìn)行確定。在整個(gè)生物系中,大氣污染最容易給植物的生存帶來(lái)一定的威脅,植物由于自身具有在固定環(huán)境中生產(chǎn)的特點(diǎn)是其沒(méi)有辦法避免受到有害物質(zhì)的污染[2]。其對(duì)于有害物質(zhì)有著相對(duì)強(qiáng)的敏感性,因固定的生長(zhǎng)位置,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易管理以及監(jiān)測(cè),生物監(jiān)測(cè)在大氣污染中的應(yīng)用具體是通過(guò)采取植物作為監(jiān)測(cè)樣品。植物能夠?qū)⒋髿鈱?duì)環(huán)境的污染程度全面的反應(yīng)出來(lái),比較常用在大氣污染監(jiān)測(cè)中的植物具體有幾種。
(1)二氧化硫指示植物。具體為水杉、杜仲、苔蘚、落地松以及地衣等方面。相對(duì)明顯的受到污染的癥狀為生長(zhǎng)在葉子上的維管束出現(xiàn)傷斑并且呈現(xiàn)塊狀,同時(shí)也可以出現(xiàn)在葉子的邊緣,癥狀主要表現(xiàn)為傷斑,顏色呈現(xiàn)土黃色或者紅棕色。
(2)氟化物指示對(duì)象。具體為梅、大蒜、唐昌蒲、郁金香、杏、金線草以及葡萄苔蘚等植物。相對(duì)明顯的受到污染的癥狀為葉子形狀為尖形且葉面上存在傷斑,在葉脈上出現(xiàn)癥狀的比較少。通常情況下,傷斑屬于紅褐色或者淺褐。
(3)二氧化碳指示植物。具體為煙草、番茄、柑橘、向日葵以及秋海棠等。相對(duì)明顯的受到污染的癥狀是植物的葉脈上出現(xiàn)傷斑且呈現(xiàn)不規(guī)則的形式,顏色為黃褐色、棕色以及白色,同時(shí)也有可能在植物的葉子上出現(xiàn)傷斑并且呈現(xiàn)點(diǎn)狀。
2.3生物監(jiān)測(cè)在水體污染中的應(yīng)用
(1)指示生物法。該監(jiān)測(cè)方法在生物監(jiān)測(cè)在水體污染監(jiān)測(cè)的所有方法中屬于相對(duì)經(jīng)典的。通過(guò)采取指示生物法對(duì)水體中是否存在的敏感污染物的種類(lèi),來(lái)對(duì)目前的水體資源存在污染物的情況進(jìn)行分析。指示生物自身具有固定的活動(dòng)地點(diǎn)、相對(duì)長(zhǎng)的生命周期等基本特征,比較容易將水體中污染物帶來(lái)的影響全面的反應(yīng)出來(lái)。具體有著生生物、底棲動(dòng)物、浮游動(dòng)物以及魚(yú)類(lèi)等。從生物的分類(lèi)情況發(fā)現(xiàn),在生物監(jiān)測(cè)中普遍應(yīng)用沒(méi)有脊椎的動(dòng)物。水體污染相對(duì)嚴(yán)重時(shí)指示生物則具體有小顫藻、顫蚓類(lèi)以及蚊幼蟲(chóng)等。
(2)微型生物群落監(jiān)測(cè)法。水體的整個(gè)系統(tǒng)中微型生物群屬于比較重要的組成部分,對(duì)于水體中存在污染時(shí)能夠有較強(qiáng)的敏感性。普遍用到的監(jiān)測(cè)方法是聚氨酯泡沫塑料塊法,該方法的主要特征是在水體中投入具有聚氨酯物質(zhì)的泡沫塑料塊,將水體中的微型生物進(jìn)行收集。與別的生物群落監(jiān)測(cè)方法對(duì)比,該方法具有準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)以及迅速等優(yōu)勢(shì),同時(shí)在監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水方面也同樣合適使用。
3.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景以及方向
生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具體是采取生物對(duì)污染物體的直接反應(yīng)來(lái)體現(xiàn)大氣環(huán)境受到污染的程度以及環(huán)境的質(zhì)量。從本質(zhì)出發(fā),環(huán)境污染帶來(lái)的效應(yīng)主要是重點(diǎn)體現(xiàn)在以人為主體。所以在環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)有著指示的意義。倘若生物監(jiān)測(cè)的實(shí)際對(duì)象相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜,那么生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。比如在精確性、快速性以及靈敏性等特性都需要不斷進(jìn)步,生命科學(xué)的實(shí)踐以及理論能夠指導(dǎo)著生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。生物的群落結(jié)構(gòu)、數(shù)量、行為、種群以及形態(tài)等方面會(huì)受到污染物的影響,并且會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到損壞,造成機(jī)體變異、致癌以及畸變等情況。生物系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的情況下會(huì)使分析監(jiān)測(cè)結(jié)果時(shí)遭遇一定的難度。另外,在自然的環(huán)境中采取的指示生物,不僅會(huì)受到污染物質(zhì)帶來(lái)的影響,還在一定程度上受到土壤、地域、季節(jié)、病蟲(chóng)害以及氣候等原因的影響,所以在監(jiān)測(cè)方式的構(gòu)建上要確保能夠標(biāo)準(zhǔn)化,促進(jìn)最終結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的可比性,只有這樣,生物監(jiān)測(cè)技術(shù)才能夠發(fā)揮自身的價(jià)值。
4.結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)不斷發(fā)展,越來(lái)越多新型的技術(shù)出現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)測(cè)的領(lǐng)域中,而生物監(jiān)測(cè)技術(shù)由于自身具備的優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作中占據(jù)著非常重要的地位,其能夠在環(huán)境監(jiān)測(cè)的微觀領(lǐng)域以及宏觀范圍中提供相對(duì)綜合且連續(xù)的信息,能夠有效的提高環(huán)境的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè) 生物傳感器 生物大分子標(biāo)記物
一、引言
生物技術(shù)具有和其他現(xiàn)代高新技術(shù)相同的主要特征,諸如開(kāi)發(fā)周期短、效益高的特點(diǎn),從現(xiàn)階段來(lái)看已經(jīng)突破了基礎(chǔ)的理論研究階段,從自20世紀(jì)70年代以來(lái)開(kāi)始逐步進(jìn)入技術(shù)應(yīng)用階段。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)理論研究的不斷深入,其應(yīng)用的范圍得到了進(jìn)一步的拓寬,不但在食品工業(yè)、高新技術(shù)農(nóng)業(yè)、藥品和發(fā)酵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)還在環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及防治中發(fā)揮著極其重要的作用??梢灶A(yù)見(jiàn),生物技術(shù)必將成為環(huán)境科學(xué)中重點(diǎn)應(yīng)用的技術(shù)。
二、生物技術(shù)的研究要點(diǎn)
1.生物技術(shù)的研究特點(diǎn)
1.1以生物作為研究對(duì)象,不過(guò)多地依賴于地球上的有限資源,主要在于對(duì)再生資源的開(kāi)發(fā)和利用。
1.2研究環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單可行,生物技術(shù)的研究基本上都是在常溫、常壓下進(jìn)行,研究過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作,同時(shí)具有良好的環(huán)境友好性,能有效地節(jié)約能源,減少對(duì)環(huán)境的污染。
1.3利用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)的生物制品具有純度高、質(zhì)量?jī)?yōu)和安全可靠的特點(diǎn),是未來(lái)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)新途徑。
1.4能有效的解決傳統(tǒng)技術(shù)下不能予以解決的難題,能根據(jù)人類(lèi)的需求對(duì)生物的品種進(jìn)行合理的改良,創(chuàng)造出更加具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物類(lèi)型。
三、常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)中微生物的應(yīng)用
水體中的致病菌有可能引起各種傳染病,因此,水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)測(cè)定,特別是腸道細(xì)菌的檢驗(yàn),在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、質(zhì)量衛(wèi)生監(jiān)督等方面具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數(shù)量較少,直接監(jiān)測(cè)比較困難,而且檢查結(jié)果為陰性也不能保證絕對(duì)安全,因此在實(shí)際工作中常選用糞便污染指示菌——大腸菌群作為代表 。另外還有發(fā)光細(xì)菌法、污染物致突變的微生物監(jiān)測(cè),藻類(lèi)與水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)方式,用于監(jiān)測(cè)水環(huán)境的微生物學(xué)指標(biāo)是可行的。
四、生物傳感器
1.BOD微生物傳感器檢測(cè)儀(BODs)
生物化學(xué)需氧量(BOD)是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的一項(xiàng)重要指標(biāo),它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定樣品在 20℃的溫度中培養(yǎng)5d,分別測(cè)定培養(yǎng)前后的溶解氧, 二者之差即為BOD5 值,以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復(fù)雜,耗時(shí)長(zhǎng),且干擾因素多,結(jié)果準(zhǔn)確度及重現(xiàn)性差,不能及時(shí)為環(huán)境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學(xué)依據(jù),無(wú)法滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中快速測(cè)定的要求。因此,快速、準(zhǔn)確測(cè)定水體中 BOD 一直是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一大難題,而B(niǎo)OD微生物傳感器檢測(cè)儀就能滿足這一要求,因此得到廣泛應(yīng)用。
2.DNA生物傳感器在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環(huán)境領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,人們開(kāi)發(fā)了以核酸探針為識(shí)別元件,基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優(yōu)先控制污染物的檢測(cè)以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究,在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中具有潛在的巨大應(yīng)用前景。
3.可檢測(cè)化學(xué)制劑和生物制劑的生物傳感器
美國(guó)田納西大學(xué)(位于美國(guó)田納西州諾克斯維爾)的研究人員利用由生物工程技術(shù)制成的、存在雜質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)出藍(lán)綠輝光的微生物,開(kāi)發(fā)成功一種基于芯片的環(huán)境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發(fā)光型生物指示器IC(bioluminescent bioreporter IC,簡(jiǎn)稱 BBIC)的器件技術(shù)可在眾多的應(yīng)用(從航天器到反恐)中巧妙地檢測(cè)出氨、鋅等各類(lèi)化學(xué)物質(zhì)。
4.光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)
光纖技術(shù)與光譜分析技術(shù)的有機(jī)結(jié)合就構(gòu)成了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)突破了光譜分析的傳統(tǒng)模式,光可由光纖直接導(dǎo)入樣品,而樣品不必放入光譜儀中就能進(jìn)行測(cè)定。特別適用于環(huán)境污染物、生物藥物,以及生產(chǎn)過(guò)程的原位、在線監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品的無(wú)損測(cè)定。早在十幾年前,人們就曾經(jīng)預(yù)言:光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)將不可避免地引起分析實(shí)驗(yàn)室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展,對(duì)各種與人類(lèi)生存環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的測(cè)定和變化過(guò)程的監(jiān)測(cè),已顯得特別突出和重要。由于光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)具有實(shí)時(shí)、在線及遠(yuǎn)距離自動(dòng)監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品無(wú)損測(cè)定等特點(diǎn),人們對(duì)它在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用給予了較多的關(guān)注,特別是在溶解氧、pH、濕度和水質(zhì)毒性等監(jiān)測(cè)要素的應(yīng)用。
五、生物大分子標(biāo)記物
隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將生物大分子標(biāo)記物的檢測(cè)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。生物大分子標(biāo)記物檢測(cè)由于其測(cè)定指標(biāo)全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)且具有特異性等優(yōu)點(diǎn)。生物大分子標(biāo)記物是指生物體內(nèi)的一些對(duì)外界環(huán)境變化敏感并能產(chǎn)生一些可檢測(cè)變化的大分子物質(zhì),這些大分子物質(zhì)能夠反映環(huán)境變化對(duì)生物體的影響。
1.核酸分子標(biāo)記物檢測(cè)
核算分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有核酸分子損傷檢測(cè)技術(shù)、報(bào)告基因標(biāo)記技術(shù)及DNA芯片技術(shù)。
2.蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)
環(huán)境中的許多污染物能直接與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而對(duì)生物體產(chǎn)生影響,或者誘導(dǎo) (或抑制)生物體內(nèi)一些基因的表達(dá)從而影響生物體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的量。因此,生物體內(nèi)的許多種蛋白都可以作為環(huán)境中有害物質(zhì)暴露的生物標(biāo)記物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中。蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有酶分子標(biāo)記物檢測(cè)、金屬硫蛋白( Metallothione in ,MT)的檢測(cè)、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in , HSP)的檢測(cè)及抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測(cè)。
六、微核技術(shù)
環(huán)境污染已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為了檢測(cè)出已經(jīng)存在或潛在的危害,各種環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。植物微核技術(shù)是根據(jù)遺傳學(xué)上染色體畸變的原理而建立的一種環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方法,在對(duì)大氣、土壤、水環(huán)境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究表明,該方法普遍適用于檢測(cè)環(huán)境致突變物,已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的有效工具。微核技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣污染,監(jiān)測(cè)土壤污染,監(jiān)測(cè)水污染,監(jiān)測(cè)有機(jī)物污染,監(jiān)測(cè)重金屬污染,監(jiān)測(cè)物理輻射污染。
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