时间:2023-03-01 16:37:13
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最近几年环境问题尤为突出,人类也开始加大了对环境监测与治理的力度,对于环境监测工作更是予以了高度重视,一直在对该项工作的开展方式与手段进行着完善,并开始将生物监测技术运用到其中。为了对该项技术进行有效运用,首先应对该项技术的监测原理进行明确。
1生物监测工作原理
生物监测技术是以生态系统以及生物学作为主要理论依据,运用生存环境与生物之间的紧密联系,根据生物改变情况来对环境变化进行研究[1]。主要是因为,如果生物生存环境发生改变,这些生物自身就会发生变化,例如,生物如果吸入有害物质,这些物质就会在生物体内堆积,并会使其自身性状发生改变,这时监测人员便可以此为依据,对周边水资源以及空气等资源污染问题进行分析,从而找到问题根源,依赖于生物对周边环境改变的敏感度。
2环境监测中,生物监测技术的应用方式
2.1在土壤污染监测中的运用。土壤污染问题一旦发生,地下水也会受到污染,周边动植物会受到直接波及,对地表植物以及其他生物的生长及生存都会产生影响,因此一直都是环境监测的重要内容。运用生物监测技术对土壤污染进行监测的方式,主要有三类:第一,植物监测。监测人员要对监测区植物进行关注,要根据植物正常习性,对其目前的生长状况以及生活习性进行对比,以便对其变化情况进行明确,像生长是否过快或者快慢、植物表面是否出现异样等等;第二,微生物监测。这一监测方式就是通过对微生物群落变化的分析,来对土壤污染程度进行掌握。作为土壤主要污染物,污水以及人类排泄物中含有大量微生物群,监测人员需要对土壤中这些微生物数量与结构进行研究;第三,动物监测。在运用动物监测手段对土壤进行监测时,一般会将蚯蚓作为主要的监测对象[2]。主要是因为蚯蚓对于土壤有着较高的敏感度,可以准确感应出土壤中是否含有铅以及农药等有害物质,而且该生物体中拥有一定数量的“镉元素”,这种元素和土壤中的镉元素有着直接关联,所以可以达到预期的监测效果。
2.2在大气污染监测中的运用。大气中的污染物以氮氧化物以及二氧化硫等物质为主,在对这些物质进行监测时,技术人员通常会运用植物监测的方式,来对污染物浓度进行确定。一般常用的监测植物主要有苔藓、高等植物以及地衣三种[3]。苔藓与地衣生理特征与形态较为特殊,对空气污染物有着较高的敏感度,目前已经在空气监测中得到了广泛推广,而且能够对偏远地区大气中长久性有机污染物情况进行明确。技术人员可以通过对植物内部重金属含量的计算,分析出空气中的重金属浓度以及空气质量变化情况,且监测结果较为理想。在运用高等植物对空气进行监测时,技术人员会挑选出对空气污染敏感性较好的植物作为监测对象,并会将其暴露在空气之中,使其宏观层能够发生反应,像繁殖能力、形状以及新陈代谢等内容出现变化,以便监测人员进行观察。同时植物微观层也会随之发生改变,像植物细胞质体、净光介速率以及气孔导度等内容,都可能会发生改变,这些都为监测人员提供了有效数据,使空气污染情况得到了指示。
2.3在水体污染监测中的运用。生物监测技术在水体污染中的监测方式,主要分为两种:一种为“指示生物法”。由于生物会长期生活在同一片地域,且会拥有生活习性较为固定以及生命周期相对较长等方面的特征,而运用这些特征,就能直观了解到水体环境的变化情况,从而找到水体污染物进行确定,通常这种方式多会以鱼类以及贝类等生物作为监测对象,但一般不会对脊椎动物进行观察;另一种为“微型生物群落监测法”。由于在水中含有大量微生物群落,且这些群落都对污染有着高度敏感度,所以监测人员通常会运用聚氨酯泡沫塑料块的方式,来对水体中的污染情况进行检测,运用这种方式不仅监测结果更准,而且更加方便、快捷,极受监测者推崇[4]。
2.4其他生物监测方式。随着人们对于生物监测技术重视程度的不断提升,该项技术一直处于发展与完善之中,新分子工具也逐步加入到了该项技术之中,像免疫监测技术、基因工程技术以及敏蛋白标志物等技术,都已经应用到了水体监测工作内,环境监测灵敏性得到显著提升,相关人员可以以此为依据,及时对水体环境污染进行预防与治理。运用生物荧光传感器对水体氨基酸类污染物进行监测时,可以运用该传感器与其他监测手段相结合的方式,来对此类污染物残留情况进行监测,以便对其进行治理。免疫传感器监测技术,是以单克隆抗体为基础展开监测的,能够对环境中的苯并芘以及芘类污染物进行有效监测,且能够将线性范围控制在每升0.2~10.0μg之间。这种监测方式能够对环境样品进行快速筛查,能够在十分钟内完成初步监测。
3生物监测技术的未来发展趋势
通过对生物监测技术的分析可以发现,这项技术监测对象主要以生物为主,能够根据生物变化情况直接获取到环境污染标定数值,为环境治理工作提供了保障,因此该项技术在环境监测中进行运用是切实可行的,且今后其使用范围势必会得到不断扩展,国内环境监测水平也会得到切实提升。同时目前生物监测技术在使用时存在的监测对象涉及范围较复杂等方面的问题,也会在生物监测技术不断完善的同时,得到有效解决,监测结果也会更加准确。由于生物监测技术需要大量生命科学理论作为支持,因此随着该项理论研究的不断深入,生物形态、机体构造以及遗传物质等研究会更加成熟,该项技术也会得到良好发展。同时因为环境污染问题的影响,生物系统会受到更大的影响,这时生物监测技术也会更加繁琐,这就会增加监测的难度,这时污染成因以及污染物组成也会更为复杂,在这种环境的影响下,生物监测模式也会更加标准,生物监测技术的价值也会得到更好地体现。
4结论
鉴于环境监测对于环境治理工作的重要性,相关人员应对生物技术具体内容以及使用方法进行仔细研究,并能够根据不同环境的污染特点,灵活对该项监测技术进行应用,使其能够准确监测出土壤、水体以及空气中存在的污染物质,进而帮助环境治理人员精准分析出污染物成因以及污染程度,为碧水蓝天奉献出自己的一份力量。
参考文献
[1]王晓云.计算机技术在环境监测信息管理中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(4):172.
[2]郑雪松.生物监测技术在水环境监测中的运用探索[J].中国高新技术企业,2015(11):92-93.
2生物监测的分类
2.1依据生物的生长环境
依据生物所处的生长环境,可将生物监测分为主动、被动生物监测。被动生物监测是通过处于生态系统中原位生物的群落来反应环境的污染程度;主动生物监测则是通过对生物进行不同参数的检测,以此来确定环境的污染状况,通过对二者的比较,主动生物监测的作用相对较为明显。
2.2依据生物学层次
利用生物学层次,可将生物监测分为生态监测、生物测试和分子、污染物和生理生化指标在生物体内的行为监测等几种类型。
2.3依据生物的分类法
通过语句生物多处的环境介质,可将生物监测分为动物、植物以及微生物监测,存在于环境介质中的生物则作为监测的标志,对于微生物的检测,则是利用微生物在环境中的群落结构和功能的转变来进行检测,反映出环境所受到污染程度。
3生物监测在环境监测中的应用
生物对环境污染的反应是多方面的,从基因开始,最终到整个生态系统,生物监测法方法可分为许多种,现如今,随着科学技术的不断进步和发展,生物监测技术也在不断的发展和进步,大大促进了生物监测在环境监测中的作用。
3.1生物群落监测方法
生物群落监测方法作为水环境监测主要方法,与此同时也运用于土壤和大气的环境监测,当是我环境受到污染时,生存与水环境中的生物就会发生改变,比如说,群落机构的改变、部分生物的死亡等,通过对生物群落的检测,当群落发生变化时,则证明环境受到污染。
3.2微生物检测方法
通过对环境中微生物的检测,以此来反应环境的污染,可以利用不同微生物作为指标,通过对不同微生物的检测,反映出环境所受到污染,对于土壤的检测可以利用真菌、分解细菌等微生物,对于空气的检测可以利用重组的大肠杆菌,针对不同的环境,通过对微生物的检测,以此来对环境进行检测。
3.3生物测试法
生物测试法,顾名思义,主要是对生物的检测,通过生物受到污染物所发生的变化来对检测环境的污染状况,生物测试法主要是对污染源的检测,生物测试法,对于污染物的追踪、污染程度的测定以及废水处理的成效等都具有良好的作用。
中图分类号:X835 文章编号:1009-2374(2015)30-0089-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.046
在社会生产水平不断发展的今天,世界的环境问题也变得越来越严重,因此世界各国都开始积极地研究环境保护问题。作为环境保护工作的基础,环境监测工作的主要目的就是将环境问题的发展趋势以及质量现状及时、准确、全面地反映出来,从而将科学的依据提供给环境规划、污染控制以及环境管理。物理和化学监测是传统的、主要的环境监测的方法,由于现在人们使用的化学物品的数量和品种正在不断增长,因此不管是在效率上还是基本上,传统的物理和化学检测方法已经不能够使监测的需要得到充分的满足。在这种情况下,生物检测作为一种新的环境监测方法,开始受到人们的普遍重视。
1 生物监测的分类和原理概述
1.1 生物监测的分类
1.1.1 以生物的生长环境为根据进行监测:以生物的生长环境为根据可以将生物检测方法划分为主动生物检测以及被动生物检测,所谓的主动生物监测主要是将生物体在控制条件下转移到监测点,从而开展各种参数测试。所谓的被动生物监测主要是通过对污染环境中天然存在的生物个体和群落的反映对环境状况进行评价。
1.1.2 以生物的分类为根据进行监测:通常可以将生物分类监测划分为微生物检测、植物监测以及动物监测,生物监测良好的指示剂就是各种环境介质中的生物,比如指示植物、蚯蚓以及鱼类。微生物监测主要是通过对微生物群落在环境中的功能和变化进行监测,从而将环境污染状况反映出来。
1.1.3 以生物所处的主要环境介质为根据进行监测:以生物所处的主要环境介质为根据可以将生物监测划分为土壤污染、水体污染以及大气污染的生物监测,植物是监测大气污染的主要生物;叶绿素a测定法以及生物群落法是对水体生物监测的主要方法;酶活性的测定、土壤微生物、指示植物和动物监测是主要的土壤监测方法。
1.1.4 以生物学层次为根据进行监测:生物学层次为根据可以将生物监测划分为行为测试、生物测试以及生态监测等方法。
1.2 生物监测的主要原理
生物学理论以及生态系统理论是生物监测的主要理论基础,由于生物与其生存环境之间具有相互依存、相互制约、相互影响的关系,同时两者之间还不间断地进行能量以及物质的交换,一旦环境受到污染,生物体内就会有污染物的迁移和蓄积现象,最终引起环境中各级生物出现生理生化、生长发育情况以及分布情况的变化,比如藻类的光合作用强度和细胞密度会带水环境受到污染的情况下发生变化。监测主要是通过生物对环境污染的反应为根据对环境污染的程度和状况进行度量和反映。
2 生物监测方法在环境监测中的应用
2.1 生物群落监测法的应用
生物群落监测法主要是监测水体污染,同时也可以在大气污染以及土壤污染监测中进行应用,比如水生生物的群落结构和个体在水体出现污染情况之后就会出现明显变化,一些敏感生物会消亡,而一些抗性生物则会生长得越来越旺盛,因此就会产生非常单一的群落结构。利用对生物群落变化的监测能够将污染状况很好地反映出来,其中最为主要的指示生物就是鱼类、底栖动物、着生动物以及浮游生物等。
2.1.1 生物指数法:该方法主要是通过对数学公式形式的利用从而能够将生物种群以及群落结构变化充分地反映出来,对水质质量进行评价,其中主要包括污染生物指数、津田生物指数、生物种类多样性指数以及贝克生物指数。
2.1.2 污水生物系统法:由于自净作用的存在,受到污染的河流会从上游到下游出现污染程度由高到低的连续带,其中包括寡污带、β中污带、α中污带以及多污带等。该方法在较长的以及硫酸缓慢的河流水体监测中比较适用。
2.2 微生物监测法的应用
微生物监测法主要是通过对环境中微生物生长状况的检测从而将环境污染情况反映出来,其生物指示指标一般是菌根真菌、维素分解细菌和真菌、假单胞菌总数以及放线菌等微生物指标。比如在2004年Berno等人通过对重组的大肠杆菌的利用对空气中苯及其衍生物进行监测。现在发展较快的方法是硝化菌法和发光菌法,其中发光细菌因为其具备较为独特的生理发光特征,因此在生物监测中得到了广泛的应用,其具有敏度、渐变、快速的特点。
2.3 生物残毒测定法的应用
生物残毒测定的方法主要是通过对生物含污量的利用开展监测和评价环境的工作,比如环境中常常具有较低的放射性物质、农药以及贵金属含量,然而一些生物的富集能力比较强,所以以生物体内污染物的残留量为根据就能够将环境污染的程度推断出来。比如在2009年Fialkowski等人通过对沙蚤体内微量元素的含污量的检测对欧洲某水域的微量元素污染程度进行了分析。
2.4 生物测试法的应用
生物测试的方法主要是通过对在污染物侵害下生物出现的生物学变化进行利用,从而对污染状况进行测试,其在确定污染物排放标准、监测废水处理效果、评价污染程度以及追溯污染物等方面具有十分重要的作用。大量的研究表明,对环境质量进行监测的时候可以将热休克蛋白在生物体内的变化作为非常重要的一个指标,比如在2009年Monferrán等人通过对眼子菜的谷胱甘肽芳基转移酶、导电率以及叶绿素等多种生理生化参数的监测最终将水环境中的污染状况监测了出来。
2.5 生物传感器技术的应用
相对于传统的HPLC或LC-MS分离分析技术和化学传感器而言,生物传感器有较多的优势,比如其可以快速地在复杂体系中实施在线连续监测,具有较低的成本以及非常高的灵敏度等。现在生物传感器已经被广泛地运用在水质检测中的水体富营养化、阴离子表面活性剂、pH值以及BOD等分析中。相关的报道显示,对光纤生物传感器的利用可以对残留在地下水中的炸药成分RDX以及TNT等进行有效的检测。
3 结语
在环境监测领域,生物监测技术已经得到了非常广泛的应用,也具有越来越重要的地位。生物监测在未来的环境监测领域中具有非常广阔的发展前景,其能够将微观领域以及宏观领域中的各种综合以及连续的环境信息提供出来,并且对生态环境的可持续发展起到有效的推动作用。现在我们必须要思考的一个问题就是如何能够将生物监测的优点充分地发挥出来,在环境检测中更好地应用生物监测技术,因此必须要立足于生物监测的管理、技术和方法等层面对其进行进一步的研究和分析。
参考文献
[1] 周卉,胡鹏洋.生物监测技术在环境监测中的运用
引言
做好污染物结构和含量分析是保证环境质量的关键所在,而由于环境特征的复杂性和地域差异性,也要选择不同的检测方式和技术手段。本文基于生物检测在环境监测中的应用特征实施了细致的阐述。
1.生物监测的原理和特征
特定的环境是生物赖以生存的基础保障。生物和环境可以通过彼此的接触,实现能量的转换、交流和补充。因此两者是一种相辅相成,相互促进的关系。一旦生长环境发生了变化,生物的各种体征也会随之做出适应性的调整,包括状态分布、习性和生理指标等。举例来讲,水体中的藻类对周边的水质变化极其敏感,一旦其遭受破坏,它的生长密度和光合作用程度也将发生明显程度的变化。生物监测技术也就是利用上述变化来表达环境的污染和破坏程度。生物监测相对于其他监测方式来讲,具有显著的优势。主要表现以下三个方面。第一,非破坏性,生物监测所采用的检测样本,多是一些生物遗物,例如枯萎的枝叶、动物的毛发等,因此它完全不会损害动物的生命安全。这样不仅能够达到保护其生存的目的,也能够实施较为准确的环境监测。第二,灵敏性。由于各种环境条件和介质的差异性和复杂性,对环境监测的难度极大,而利用生物积累的方式,便可以迅速准确监测被测环境的实际污染程度,这也是其他方式不可替代的。其三,综合性。通常来讲,环境污染造成的因素来自多方面,而通过生物监测的方式能够较为全面的呈现各种污染物的来源和影响程度,便于实施综合的管控和预防。
2.生物监测的分类
2.1以生物的成长环境为依据 根据生产环境的不同,通常可将生物监测分为主动和被动两种模式。主动监测,即针对生物特征指标进行全面的归纳和分析,最终确定环境被破坏程度的高低。被动监测,即针对在原始系统中生物群落的研究,来定性环境污染影响的大小。经实践证明,前者的检测结果较为科学,效果明显优于后者。
2.2以生物层次为依据 根据生物层次的差异性,通常可将生物监测进行如下几种分类,如生态监测、分子、污染物、生理生化指标监测等。
2.3以物种为依据 根据物种的不同,生物监测也可分为动物、植物以及微生物监测三种。例如,微生物监测原理,就是通多对其群落机构、生物机能指标的综合监测,最终获得有效结果。
3.生物监测方法在环境监测中的实施
3.1生物群落监测法 基于生物的生理特征和行为习惯,它们的群落生存状况特别容易受到所处环境的影响。例如一旦水体发生污染,一类生理机能较为脆弱的生物群体,就会出现群落式死亡或消失的现象。反之,那些抗性生物则会呈现出异常迅猛的增长趋势。因此这种方法通常被用来检测类似于水体、大气或土壤介质的污染。一般采用的指示生物种类有底栖动物、着生动物和浮游生物等。3.2微生物监测法 它通常是指通过对生长在被测环境体系内的生物成长状态,来反应所处环境介质的污染程度。这种方法的指示微生物通常采用如下几类:菌根真菌、真菌、假单胞菌总数、放线菌等。而首次获得试验成功的就是在2004年,以Berno为主的一干学者,利用重组大肠杆菌为指示生物实现了对空气内苯等多种污染物的检测结果。进入新世纪以来,该技术再次得到升级和突破,最为先进的代表是发光菌法,因为其充分利用了生理发光的性能,检测效果十分准确和有效,得到业内人士的亲睐。3.3生物残毒测定法 顾名思义,该法的实施原理就是通过对所处环境内生物体内的各种物质含量进行检测,来反应被侧环境的污染程度。例如一些环境内,可能存在较多的放射性物质、毒素等,而对于某类生物群种来讲,其体内可能出现富集的现象。在2009年,著名生物学家Fialkowski,通过实验的方法,成功的实现了对沙蚤体内微量元素的含测定,最终有效评估了其所处水域的污染程度及其来源。3.4生物测试法 它通常是指通过对受到污染作用的物种进行生物学变化状态的研究,侧面体现污染程度的一种过程。该法通常被运用在污染物排放、监测废水处理等工艺上。例如,通过实验证明,热休克蛋白在生物体内的指标高低能够有效体现环境质量水平。在此理论支持上,著名学者Monferrán组织了多位专家进行专项实验,利用检测眼子菜的谷胱甘肽芳基转移酶等其他元素的变化,最终找到了导致水污染的来源。3.5生物传感器技术 在初始的HPLC或LC-MS分离分析技术运用条件上,现代又发明了更为先进的生物传感器技术。与前两者相比,它不仅能够实现全面连续检测多元化生态体系的效果,并且依靠其极地的造价和极高的灵敏度,迅速占领了当今的环境监测市场。尤其对于阴离子表面活性剂、pH值、BOD等参数的检测十分便捷,结果也较为理想。据最新研究报告,在光纤生物传感器的技术支持下,首次对地下水炸药成分RDX和TNT检测试验获得成功。
4.生物监测的前景展望
生物监测是一门全新的学科和应用技术,通过今几年的实践应用,它所取得的成绩也是有目共睹的。然而,我们也应当明白任何一种生态环境的组成非常复杂,生物监测的实施必将还要面临更多的挑战和技术阻碍。在不断技术改进的过程中,它仍然需要自然、物理、化学等学科的共同支持和配合,才能保证其检测的准确性和灵敏度。除此之外,我们也应该认识到,生态环境的破坏不是一蹴而就的,也不可能是某种单一元素污染直接造成的。它的成因和来源及其复杂,因此相关部门也应当对生物监测的结果持科学的认识态度。
5.结语
中图分类号: X83 文献标识码: A
前言
随着时代的进步和经济的快速发展,经历了粗放的发展模式后,人们对环境保护越来越重视。人们通过物理的、化学的、生物的等手段了解环境的质量即污染的发生、发展、变化,从而为环境管理、规划、污染治理、环境科研等提供依据的过程称之为环境监测。在环境监侧中,生物不仅可作为一种监测手段,而且也是监测的对象,因而在环境监测领域里它占有特殊的地位。
1 生物监测
生物既是环境监测的对象,又可作为环境监测的手段。就对象而言,它被当成人类赖以生存和发展的客观物质世界的组成部分,对其取样分析,并以满足人类需要程度为标准,进行评价,用数字来表征生物环境质量的好坏。
1.1生物监测的优点
生物能从环境中富集污染物,可作为环境污染最客观的自动记录仪;植物和一些营固定生活的动物及微生物可以对环境起到连续监测的作用,因而被称为不下岗的“监测哨”;生物的生命周期有长有短,可以为人们提供各方面的监测信息。长的可以记录下污染物的痕迹,短的可以提供每个生育期的影响信息,在短期内得出实验结果;生物监测可以反应污染物的联合毒性,作出协同及拮抗反应,弥补理化监测的不足。现在的环境监测最后提供的信息都是ppm之类的数字。这样表示环境质量的最大缺陷是只能反应污染物存在的量,不能反应对生物和人造成影响的质。因为环境背景条件、气象条件、地形地貌条件、共存物的相互影响、生物木身状况的差异等因素不同,受害情况会发生变化。生物监测则可在一定程度上弥补这些不足。
1.2生物监测的不足
生物监测是从“是否有某种生物生长”、“是否有受害现象”这样的“质的差异”为根据的,因而测定结果难以直接用数字表示,不便为污染的行政对策提供直观的信息; 生物对环境的适应性强,影响的因素较多,毒性反应个体差异较大,实验室试验结果与现场监测往往不一致,因而开展起来必须深入细致地摸索; 从事生物监测的人一员必须具备多方面的知识,尤其生物分类知识;与应用理化原理的测定仪器相比,应答速度缓慢。
1.3生物监测的重要性
生物监测的重要性主要有:生物监测是环境监测不可缺少的组成部分。因为生物是人类生存不可缺少的物质资源,生物质量的好坏直接关系到人的健康乃至生死存亡。因此,人们必须了解它的质量,必须进行监测。生物监测可以弥补理化监侧的不足,客观地反应污染物的综合污染效应,为人们了解环境质量提供别的乎段无法提供的信息。
2 生物监测在环境监测中的应用
2.1在水环境监测中的应用
1)微型生物群落监测:生物群落监测法主要包括指示生物法、生物指数法、污水生物系统法、PFU 法等. 在指示物种的选择上可选择运动范围较大的指示物种来评价水环境状况。水体的整个系统中微型生物群属于比较重要的组成部分,对于水体中存在污染时能够有较强的敏感性。普遍用到的监测方法是聚氨酯泡沫塑料块法,该方法的主要特征是在水体中投入具有聚氨酯物质的泡沫塑料块,将水体中的微型生物进行收集。与别的生物群落监测方法对比,该方法具有准确、经济以及迅速等优势,同时在监测工业废水方面也同样合适使用。2)指示生物监测:通过采取指示生物法对水体中是否存在的敏感污染物的种类,来对目前的水体资源存在污染物的情况进行分析。指示生物自身具有固定的活动地点、相对长的生命周期等基本特征,比较容易将水体中污染物带来的影响全面的反应出来。具体有着生生物、底栖动物、浮游动物以及鱼类等。从生物的分类情况发现,在生物监测中普遍应用没有脊椎的动物。水体污染相对严重时指示生物则具体有小颤藻、颤蚓类以及蚊幼虫等。3)叶绿素 a 测定监测:叶绿素是水中有机物的源泉. 通过测定叶绿素 a 可以了解水体中植物性浮游生物的现存量和基础生产量. 因此,叶绿素 a 是评价水体富营养化程度最直接有效的方法。4)近来,一些新的水环境生物监测方法得到推广应用,如生物传感器监测等。 监测指标也有新的进展,如利用水底无脊椎动物的行为学指标来监测酸性矿物井排水,并发现鲇是最敏感的动物。
2.2在土壤环境监测的应用
1)指示植物监测:土壤是植物的良好培养基,当土壤受到污染的时候,其指示植物会产生相应的反应。在土壤遭到一定的污染后,植物受到污染物的影响出现各方面的不同的反应,并且出现一些相对明显的症状,植物的生理代谢方面出现异常的情况。例如:植物的表面上有明显的伤斑、呼吸作用变强、植物构成的成分出现变化、发育生长受到一定的阻碍以及光合作用变低等。2)土壤动物监测:究表明土壤 Pb 进入蚯蚓体内后,通过食物链传给鼩鼱,使鼩鼱成为检测土壤 Pb 污染的指示生物. 我国学者通过对某煤矿和发电厂周围采样调查,发现重金属污染对土壤动物的影响非常明显,土壤动物群落的个体数和类群数随着距灰场距离的缩小和污染的加重而减少。3)土壤微生物监测:土壤微生物是土壤生物体系中关键的功能要素,对土壤微生物的评估可综合地反映土壤质量。土壤微生物量、生物多样性、土壤呼吸及其衍生指数、微生物群落结构及功能等指标均可用于土壤生物监测。在土壤的污染物中人类的尿以及粪是污染源的主要物质,其次到灌溉污水也会造成土壤生物受到一定的污染。根据计数以及分离土壤中存在的霉菌、放线菌以及细菌等污染物,对于改变土壤中群系微生物的数量以及结构有了一定程度的了解,根据监测的情况对土壤受到微生物群系污染的程度以及状况进行全面评价。4) 土壤酶活性监测:土壤中的植物根系及其残体、动物及其遗骸和微生物能分泌具有生物活性的土壤酶,如脱氢酶、过氧化氢酶和磷酸酶等。土壤酶的活性反映了土壤中各种生化过程的强度和方向,在一定程度上可反映土壤污染程度。
2.3在大气污染监测中的应用
污染大气的主要物质有硫氧化物(主要是二氧化硫及硫酸雾)、氮氧化物(主要是二氧化氮、过氧化酸硝酸醋)、臭氧、氟化氢、氨、烃类(主要是烷类和烯类)、碳氧化物(主要是一氧化碳)、氯和氯化氢等。大气污染的生物监测包括植物、动物和微生物监测。 1)高等植物监测:高等植物是目前城市大气监测的主要指示生物。很多植物对大气污染具有敏感的反应,如 Cl2使叶尖失绿黄化,光化学烟雾使叶正面出现一道横贯全叶的坏死带。目前已筛选出多种对不同大气污染物敏感的指示植物,通过栽培指示植物监测法 或 植 物 群 落 监 测 法 进 行 监 测 。2)地衣和苔藓监测:地衣和苔藓是大气污染的良好监测器,空气中有极少量毒物就可影响其生长以至死亡,如 SO2年均浓度达到 0.015~0.105μg·L-1就能使地衣绝迹.在工业城市,通常距市中心越近,地衣的种类越少,重污染区内一般仅有少数壳状地衣分布,随着污染程度的减轻,便出现枝状地衣;在轻污染地区,叶状地衣数量最多。3)污染物指示植物监测:二氧化硫指示植物。具体为水杉、杜仲、苔藓、落地松以及地衣等方面。氟化物指示对象。具体为梅、大蒜、唐昌蒲、郁金香、杏、金线草以及葡萄苔藓等植物。二氧化碳指示植物。具体为烟草、番茄、柑橘、向日葵以及秋海棠等。
结束语
生物监测有着非常广阔的发展前景,将继续在宏观和微观领域提供大量连续、综合的环境信息,同时为促进生态环境的可持续发展作出贡献。 但如何更好地利用生物监测,充分体现其优势特点,还需从方法、技术和管理等方面进行更深入的研究。
中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0049-02
1 生物检测技术
从生物学角度出发,观测生物在环境污染与环境变化的情况下生物群落或者个体所产生的反映,并应用在环境检测之中,为评价环境质量提供检测的方法,将其称之为生态系统理论。20世纪初,由Schalie和Cairns最早提出生物监测理论,生物检测技术开始发展起来。20世纪90年代,信息技术迅速发展,与此同时,分子生物学技术与细胞生物学技术也得到了突飞猛进的进展,推动生物检测技术发展到了一个新的阶段。生物监测技术能够直接反映出生态环境的质量,并且能够对环境进行连续监测,基于这些技术和优点,生物检测技术受到了人们的重视与广泛应用。
20世纪初生物检测技术在某些发达国家开始被应用,70年代起,生物检测技术开始应用在水污染的检测中,并成为一个十分热门的研究领域。1977年《水和废水质量的生物监测会议论文集》被发表出版,这本书主要研究了利用生物检测技术通过各类水生生物来对水质进行检测,并对这种技术进行了全面的概括和总结。同年,非洲尼日利亚大学研究院通过远距离电报对甲壳虫的活动情况进行检测,来评价室内污染物以及油类的情况,取得了一定的研究结果。还有人通过鱼的呼吸活动来对厂内以及河流中的水质环境进行检测。在国外,相关专家选出一些对环境污染较敏感的以及抗污染的植物,对大气污染程度进行生物监测,通过调查研究取得了一定的成果。测试方法分为静水式生物测试和流水式生物测试。对土壤污染进行生物监测也是一种可行的途径,但国内外做的工作还不多。环境系统十分复杂,生物监测只有与物理、化学监测结合起来,才能取得更好的效果。
在农业环境学上,生物监测是指利用生物对环境中污染物质的反应,即在各种污染环境下所发出的各种信息,来判断环境污染状况的一种手段,对污染物敏感的生物种类,都可以作为监测生物。这里说用的生物主要包括:海藻、水蚤、斑马鱼、豆芽等等,操作起来比较繁琐,实验周期较长,无法现场快速检测和在线长期监测,目前另外一种生物:发光细菌倍受用户的青睐,所用设备分别有实验室用、便携式、在线式,其中进口设备居多如美国、以色列、德国、荷兰,价格昂贵,尤其是菌种的后期采购时间周期长,且菌种易失活;国产设备有中科院南京土壤所、上海上立、北京滨松光子,价格低廉,售后服务快捷,其中北京滨松公司设备灵敏度可以与美国设备相媲美。
2 生物监测在环境大气监测中的应用
长期以来,我国都是通过化学分析来对环境的毒理性进行评价,但从结果来看这一方法效果并不是很好。从理论观点来看,环境的生物学工程是由物理化学过程决定的,反之,物理化学过程也可以通过生物学工程反映出来。所以,通过生物监测来评价大气质量具有可行性。从一定意义上来说,通过生物学变化来反映生态环境质量的变化,更具有综合性和直接性,相比通过物理化学监测的数据更加有说服力。Giordani利用生物检测技术,通过生物多样性来监测大气污染程度,取得了与物理化学监测相同的数据结果。Pacheco通过研究发现,树皮可以用来代替地衣苔藓等低等植物来对大气污染进行检查,从而很好地改善了低等植物量不足的现状。
利用生物特别是利用植物指示大气污染的优点是:指示植物种类多,取材容易,监测方法简单,费用低廉并能美化环境;它可以在一个较大的范围内,长期地观察污染的积累性影响。但是也存在一定的缺点,随着周围环境的变化和植物自身的生长,这些因素都会对生物监测的过程产生一定影响,检测结果也就会产生一定的偏差。在污染十分严重的环境中,生物监测不仅不能够正常进行,而且会对植物本身造成破坏,甚至危害植物至死亡。通过动物进行大气污染检测时,动物的活动性较大,遇到恶劣环境时,会由于自身应激性而回避,不能得到很好地检测效果。但是某些动物对环境的反应力比人类和植物要敏感很多,例如,在对一氧化碳进行检测时,鼷鼠、鸽子、麻雀、金丝雀、狗等都可以作为一氧化碳的指示性动物。尤其是狗的嗅觉十分灵敏,进过特殊的训练之后,就能够对煤气管道的泄漏源进行很好的判断。还有一些生物学家利用动物的多样性来对大气污染进行检测。用灯光诱捕昆虫,并对一定时期内昆虫的数量进行统计,得出动物的多样性指数,就可以表示出大气污染的程度。
3 生物监测在城市污染物监测中的应用
某生物监测专家总结了城市环境污染检测植物的基本种类,认为当Cu过量时,罂粟植物矮化,蔷薇花会从玫瑰色变为天蓝色;当Mo过量时,会造成植物叶片畸形、茎变为金黄色;当Ni过量时,白头翁花瓣会变为无色;当土壤中Fe、Mn、S过量时,石竹会变为深紫色,八仙花会从无色变为玫瑰色、天蓝色变为玫瑰色。有些植物能够积累超量重金属,过量的重金属会分布土壤中,这种生态习性能够判断土壤的污染程度。如萱麻能分布在含有Hg的土壤中,裸柱菊、早熟禾、北美荇菜能生存在被Cu污染的土壤中,蚊母草、北美车前、裸柱菊、早熟禾能存活在被Cd污染的土壤中。
4 生物监测在水体污染监测中的应用
当前外来的化学制剂尤其是农药(杀虫剂和除草剂)等合成燃料的广泛使用,这些污染物中含有致癌与致畸性突变的特性,并在环境中可以长时间存在,这些污染物在生物体内不断地集聚,通过食物链危害人体健康,这种危害性通过化学检测的方法并不能很好地检测出来。由于水生生物对污染物具有富集和积累作用。所以经常利用物理化学方法监测水生生物体内的重金属污染物的含量,以得到水体的污染情况。
20世纪初有德国学者对指示性生物进行了一定的解释与分类。它把能够对检测河流污染情况的生物称为水污染指示性生物。之后,许多专家又对这个概念进行了补充与发展。能够作为水污染指示性生物的有:颤蚓、硅藻、栅藻、摇蚊幼虫、小球藻、浮游生物、水生维管束植物等。在水污染比较严重的环境中,一些植物可以生存在低溶解氧的条件之下,例如:毛蠓、绿色裸藻、静裸藻、小颤藻、颤蚓、细长摇蚊幼虫等。水污染指示性生物不仅能够检测水污染的程度,某些生物的生理指标与行为的变化还能够对水污染的程度进行定性的分析。例如牡蛎颜色的变化能够反映出海水中被铜离子污染的程度,白鲢、鲤鱼、团头鲂的脑胆碱酯酶活力的变化可以反映有机磷农药的污染。
5 结 语
运用生物的富集作用,也可以提高理化检测的准确性,使得污染物监测更加快捷、方便、高效、经济。从目前的情况来看,生物监测技术的广泛使用与发展,是必然趋势也是经济发展社会进步的必然要求,随着政府对环境污染问题的不断重视,科学技术的不断提高,人们环境意识的不断增强,生物监测技术必将迎来更加广阔的前景。
参考文献:
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[3] 张梅友.土壤污染队蚯蚓的影响[J].湖南师范大学自然科学学报.2013,
自《中华人民共和国食品安全法》颁布以来,我国长期以来都有应用各种物理、化学、仪器等方法进行食品安全检测,可是就是在这样的“十面埋伏”的情况下,黑心商家仍是有空子可钻,食品安全问题仍频频发生,这是因为物理、化学、仪器等监测方法自身存在局限性,不能随着时代的发展而改变自身的不足,无法满足日新月异的食品检测的要求,就只能被淘汰。生物监测这项技术是近几年逐渐兴起的新型技术,由于其精确、快速、灵活、成本低等特点备受各行各业的青睐,也在食品检测中逐渐发展起来。具体常用的生物监测技术有以下几种:生物传感器生物传感器由于其良好的特异性和敏感性,一直备受医学领域的青睐,它是根据分子识别原件,让待测物产生光热等信号,之后将其转换为易于输出的信号从而得到检验结果。但是由于其对计算机技术和微制造技术的高要求,在食品安全检测方面不能完全普及。PCRPCR技术是聚合酶链反应技术的简称,它将克隆与转基因相结合,实时关注酶的变化情况,从而对食品安全进行的检测和评定。虽然该项技术对设备和人员都有极高的要求,但其极高的精确度还是让人们广泛采用。免疫学方法免疫学方法是利用酶标抗体与抗原之间的结合产生的颜色深浅程度来进行食品检测的,它的优点是具有稳定性和灵敏性,但是如果在蛋白质浓度偏低的情况下,可能会导致检测结果出现偏差。生物芯片生物芯片技术是生物监测技术中最快速、最适用的高新技术,正是因为它高效快速的特点,在食品检测中得到了迅速的发展。该技术把生物识别分子排列在载体之上,利用特异性亲和反应对食品进行检测。
生物监测技术在食品检测中的应用
随着科技和时代的发展,生物监测技术也在不断完善与分支,但并不是所有的生物监测技术都适用于食品检测,在应用生物监测技术时一定要注意区别对待。在食品安全方面,人们主要关注的是食物中的农药残留、微生物的种类和数量、转基因食品、食品的成分和品质以及食物中的违禁药品的使用等方面的问题,在利用生物监测技术时就应该注意这些方面的应用。转基因食品检测通过基因工程技术将一种基因转移到另一种特定生物体中的过程就叫转基因,转基因技术能提高产量的特点受到了产商的追捧,大量生产转基因食品,但是由于转基因技术还处于成长期,还存在着不成熟和不确定性,转基因食品安全问题得不到保障,人们对转基因食品安全的关注度使得对转基因食品进行检测具有重大意义。目前蛋白质检测、酶检测、酶活性检测等生物监测技术在转基因食品检测这方面取得了良好的效果。药物残留检测农药的喷洒在瓜果蔬菜的生长过程中必不可少,它能有效的抑制害虫对瓜果蔬菜的残害,但是过量的农药残留在食物表面会对人们的健康造成危害甚至是威胁生命安全,所以对药物残留进行检测是对生命健康负责的必然要求。由于药物残留以半抗原居多,因而酶技术和生物传感技术是生物监测技术中最适合药物残留检测的方法。食品的成分以及品质分析纵观常用的生物监测技术,生物传感器是最早应用于食品成分和品质检测的,可以算是食品安全检测中的“元老级”监测技术,该项技术不仅能检测出食物中糖的含量,也可以对食品的气味进行检测与分析,是食品成分以及品质检测中的极为有效的监测技术。有害微生物的检测生物监测技术不仅可以对转基因食品、药物残留以及食品成分等进行检测,也可以通过生物监测特征,对有害的生物进行分析,从而让人们能避免受到有害微生物的影响。
土壤微生物是农田生态系统的重要组成部分对土壤功能、生态系统的稳定和自然界元素循环等具有重要的意义,保持微生物的多样性对于人类农业生产具有重要意义。我国是一个农业大国,更是一个农药生产和使用大国,因此农药对土壤的污染是一个严重问题。据有关资料表明,我国受农药污染的土壤面积可达1600hm2 主要农产品的农药残留量超标率高达16%-18%[1]。农药污染 会破坏土壤功能影响土壤生态系统的稳定进而威胁到微生物多样性并可最终通过食物链影响人体健康。
1 农药对土壤的污染
农药是防治农业病虫害和控制杂草的化学药品,也是控制某些疾病的病媒昆虫(如蚊、蝇等)的重要药剂。但由于农药种类多,用量大,农药污染已成为环境污染的一个重要方面。农药药对土壤的污染是指人类向土壤环境中投入或排入超过其自净能力的农药而导致土壤环境质量降低以至影响土壤生产力和危害环境生物安全的现象。农药对土壤的污染与施用农药的理化性质、农药在土壤环境中的行为及施药地区自然环境条件密切相关使土壤颗粒与土壤溶液界面上的农药浓度大于土壤本体中农药浓度的现象。吸附会降低农药的活性影响药效的发挥,同时也阻滞了农药在土壤中的迁移和挥发。土壤的有机污染作为影响土壤环境的主要污染物已成为国际上关注的热点有毒、有害的有机化合物在环境中不断积累到一定时间或在一定条件下有可能给整个生态系统带来灾难性的后果,即所谓的“化学定时炸弹”。其他土壤有机污染物还包括氨基甲酸酯类、有机氮类杀虫剂和磺酰脲类除草剂,这些种类的农药毒性较低,但因使用范围扩大,其对土壤造成的污染亦不容忽视。
现有大量科学研究表明,农药污染也已经严重威胁了食品安全和人畜健康。2012年,浙江省农业科学院农产品质量标准研究所和农业部农药残留检测重点实验室等单位对浙江省蔬菜生产中主要使用的78种农药(主要为低毒农药)进行残留检测,发现大量农药残留,主要的残留农药就有28种。而环境中拟除虫菊酯类杀虫剂的残留会导致哺乳动物免疫系统、荷尔蒙、生殖系统疾病,甚至诱发癌症,有机氯农药暴露可能与乳腺癌、阿尔茨海默病、帕金森氏病的发生有关。
2 农药污染对土壤微生物多样性的影响
农药污染通过改变微生物群落结构、影响微生物在农田生态系统物质循环、破坏生态系统稳定等方面最终影响微生物生态多样性。微生物群落是指由一定种类的微生物在一定的生境条件下所构成的有机整体,土壤中包含有四种比较重要的微生物类群:细菌、真菌、放线菌和藻类。土壤受到农药污染后,会扰乱微生物类群的正常秩序,主要表现在微生物生物量、群落结构、群落的物种多样性等方面的影响。微生物群落结构是指群落内各种微生物在时间和空间上的配置状况,优化的配置能增加群落的稳定性,表现为良性发展。但是由于农药污染,就会影响这种良性发展,对群落的结构产生破坏影响。微生物是土壤酶的形成与积累的主要动力,在微生物的生命活动过程中,向土壤分泌大量的胞外酶,在其死亡后,由于细胞的自溶作用把胞内酶也释放到土壤中,因而在土壤生态系统中发挥至关重要的中心作用。土壤微生物的组成和土壤酶活性可以作为污染的重要指标,土壤受到污染后,土壤微生物组成发生变化,土壤酶活性受到抑制,进而影响微生物在物质循环中的功能。
农药污染影响土壤微生物物种多样性,其影响常常表现有直接的或间接的、抑制的或促进的、暂时的或持久的等多种类型。低量施用杀虫剂或除草剂对土壤微生物多样性的影响不大,但是如果大量施用,则会抑制甚至消灭某些敏感微生物,从而对微生物群落的组成起到选择作用。低浓度甲基对硫磷对土壤微生物数量影响不大,添加100和500mg/L甲基对硫磷能明显增加土壤细菌的数量,甲基对硫磷通过抑制或者杀灭某些种类土壤细菌,大大促进土壤生态系统中部分种类细菌的增殖[2]。土壤中结合态甲磺 隆残留物对土壤细菌、真菌具有明显的刺激作用,而对土 壤放线菌有强烈的抑制作用[3]。苯噻草胺能促使好氧细菌数量的增加,但不利于真菌和放线菌的生长[4]。
3 利用农药污染对土壤微生物多样性进行监测
以土壤微生物的种群数量和群落结构的动态变化为主要的观察指标,明确生物多样性与土壤环境质量之间的响应关系,达到环境监测的目的。与此同时,筛选和鉴别具有污染修复功能的微生物种类,将其应用到土壤农药污染的治理当中。在具体的研究过程中,如进行微生物的选择时,不仅包括常规研究较多的细菌、真菌、放线菌种类,还包括了土壤动物――线虫的研究,增加了生物监测结果的可靠性和说服力。在对敏感物种进行鉴定时,不仅应用到常规的形态学方法,还将应用分子生物学鉴定方法,加快了鉴定速度,增加了准确性,可以体现出研究方法的先进性。对污染修复研究中,不仅要关注污染物的修复效果和经济成本,还要对应用过程中的安全性进评价,充分体现出以人为本的理念和注重环境效益、经济效益和社会效益相统一的思想。
综上所述,农药污染可以影响土壤微生物的多样性。通过对农药污染影响土壤微生物多样性的研究,可以尽量减少或者避免农药污染对环境的影响,保持微生物的多样性,从而为农业耕作和农业生产提供科学依据。
4 生物监测的应用前景
生物监测是环境监测领域的新兴技术,主要是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应,从生物学的角度对环境污染状况进行监测和评价。生物监测技术的发展最早可追溯到20世纪初,Koikwitz和Marsson提出的“污水生物系统”,50年代后,该技术逐渐被少数国家用于水质和大气环境污染监测。生物监测技术依靠区别于传统物理化学监测方法的独特优势,如监测的敏感性、长期性、连续性、经济性、非破坏性、综合性等特点,近年来发展迅速。而我国在这方面的研究起步晚,上世纪80年代才开始将该技术应用于环境监测,迄今为止,相关体系仍不标准、不健全,尤其在土壤环境质量的评价和监测中的应用,更是少之又少。利用土壤微生物的种群数量和群落结构的动态变化为主要的观察指标,明确生物多样性与土壤环境质量之间的响应关系,达到环境监测的目的,将为环境污染监测和环境污染物的有效治理提供理论基础。
【参考文献】
[1]周启星,宋玉芳.污染土壤修复原理与方法[M].北京:科学出版社,2004.
生物监测技术是目前环境监测的主要技术之一,指的是通过利用生物群体之间或与个体种群之间的生态关系来对环境变化或污染进行检测以及评价的技术,可以有效的反应环境中的变化以及为提供快速解决的方案一定的参考,获得监测人员的广泛认可以及运用[2]。本文就生物监测技术的发展以及其在土壤污染、大气污染、水体污染等环境监测中的应用进行简单地概述,具体如下。
1生物监测技术的发展现状
随着人们对环境监测关注度的上升,环境监测的技术运用不断呈现为多样性,其中有3S技术、信息技术、生物技术、物理化学技术等,然而在这些技术中,生物监测技术具有经济、快速、简易、准确等特点,而且还将生物学、微生物学、细胞学等与化学、环境工程等进行有机结合,从而不仅可以丰富环境监测的理论性依据,而且在环境监测技术上对监测结果起到精准等的推动作用[3]。相较其他环境监测的技术而言,通过生物圈中生物之间的关系以及与环境之间相互作用的影响来进行环境污染严重程度的呈现的生物监测技术最具有直接性以及实质性。
2生物监测技术在环境监测中的应用
生物监测主要是通过生物学的角度对环境的污染状况进行检测以及评价,具有直观、实质性的特点,主要的监测方法有:微生物监测、生物监测、生物群落监测、分子生态毒理学监测等,通过生物与环境的关系,观察生物在环境中的表现形式来反映环境的实际状况,从而为人们进一步保护环境提供实质性的监测基础以及解决措施的实施依据[4]。在人类生活的环境中,土壤、大气、水体等均对人类生存具有息息相关的影响,因此,笔者就从这几个方面的环境污染对生物监测技术在其中进行的应用体现。
3生物监测技术在土壤污染中的应用体现
土壤污染主要是由于生理具有毒性过量或营养元素过量的物质进入土壤,从而导致土壤的生理调节功能失衡,土壤出现恶性循环等现象,从而影响地下水以及矿物质的质量。而生物监测可以运用生物圈的关系来监测到哪一块土壤污染严重以及土壤中哪些生物的部分处于恶性生长状态。例如可以通过动物监测法进行,以蚯蚓为例,蚯蚓的整个种群生活在土壤中,对土壤中的成分非常敏感,据相关的研究表明,在严重污染的土壤中,根本寻找不到蚯蚓的身影,因此通过蚯蚓来进行土壤的检测,使监测的结果更具有实质性的作用。再如植物检测,植物不仅要依赖于土壤的营养成分,同时也依赖于土壤底下的水质条件,因此植物同样对土壤具有敏感的变现。当植物的叶子颜色以及掉落情况变现为异常,例如颜色呈现枯黄的状态,叶子掉落严重,树干还有明显的疤痕等,可将其结果判定为土壤污染严重,根据植物的生理变化程度来判定土壤的污染严重程度,其结果的呈现实质性同样毋庸置疑。
4生物监测技术在大气污染中的应用体现
大气是由氧气、二氧化碳、水蒸气、固体杂质微粒等部分组成,在正常的状态下,按其体积计算,氧气占20.94%、二氧化碳占0.03%、而其他气体及杂质体积都大约是0.02%等,而大气污染就是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气成分中与之进行融合或破坏,从而使气体的标准成分含量呈现为浓度过大的结果,对整个生物圈的影响最为紧密。植物的生长少不了对大气的吸收,因此对大气的敏感程度较强,因此以植物为大气污染的监测对象不容置疑。监测大气中的二氧化碳,可以利用番茄、向日葵、柑橘等植物,以柑橘为例,在标准的大气环境中,柑橘的果实表现为硕大、颜色橙黄,叶子或叶脉的呈现形式为有规则、无异常,但是大气中二氧化碳含量过量、污染较为严重的情况下,柑橘的果实则变为干瘪,颜色为黄褐色或棕色,甚至是白色,而在其叶子或叶脉的呈现形式上则出现伤斑或点状、不规则等。
5生物监测技术在水体污染中的应用体现
水体污染指的是水体因某种物质的过量介入,导致水体自身自净的能力不足,从而影响水质的利用价值以及水中生物的生存,对人们生活的影响尤为重要。在生物监测技术中,可以通过利用对水体污染敏感大、繁殖快的微生物或群体聚集量大的植物为监测的对象,例如指示生物法,可以通过利用浮游生物、鱼类等为监测对象,将它们生长的正常周期与其在观察区的水质中生长的周期进行比较,若发现被观察对象在观察区域的水质中出现异常生长或出现死亡等现象,则表示其水体的污染程度相当大。
6结语
生物监测技术是一种对环境变化或污染严重性进行检测以及评价的技术,主要是通过环境中生物群体之间或与个体种群之间的关系来达到监测目的,是环境监测技术中重要的技术之一。生物监测技术凭借着自身具有经济性、简易性、准确性等特点在越来越多的环境监测技术的竞争中站住了脚步,且不断发展成为环境监测中最为重要的监测技术之一,具有成为今后环境监测最重要的技术的发展前景,对今后的环境质量的提高具有意义深远的价值。
参考文献
[1]孔令燕,赵婷婷.环境监测技术的应用现状及未来发展[J].中国化工贸易,2013(02):184-184.
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2014.05.300文章编号:1004-7484(2014)-05-2641-02随着医学科学的发展,尤其外科植入性手术的开展,对医院消毒供应室的消毒灭菌要求越来越高。根据WS/T310.3-2009第3部分《医院消毒供应中心清洗消毒及灭菌效果监测标准》,我院消毒供应室对所有灭菌物品除进行每周一次常规生物监测外,对植入性手术、外来器械进行每包(每锅次)生物监测。自2013年9月至2014年2月共开展了106例次生物监测,全部合格,临床没有与植入物及灭菌相关的感染报导。现回顾如下:
1材料和方法
1.1我院消毒供应室选用山东丽尔康公司的AS20130870908生物监测培养器及配套提供的嗜热脂肪杆菌芽孢菌生物指示剂。灭菌器是下排式压力蒸汽灭菌锅。设定蒸汽压力0.14Mpa、灭菌温度120℃、灭菌时间35分钟,测试包采用标准试验包。
1.2方法及步骤
1.2.1操作人员要求一般由护士长负责,护士长不在时由消毒员,监测者具备医院消毒员资格,持有高压灭菌器操作上岗证,经过生物监测操作方法培训。
1.2.2标准包准备与器械包要求用16条41cm×66cm手术巾制成23cm×23cm×15cm大小的标准测试包,将嗜热脂肪芽孢菌片小试管置于标准包的中心。标准包再放于灭菌器内排气口上方,手术器械包按规范要求包装放置,重量
1.2.348小时生物监测自动培养读器准备提前30分钟通电预热,检查仪器性能是否完好。设置参数温度:56℃,时间:48小时。
1.2.4培养操作灭菌周期结束后,取出标准包内菌片试管,在自动阅读器专用碎孔上掰碎试管内的培养基小管并轻摇混匀。再将试管放入培养仪的专用培养孔,同时设同一批次未经灭菌的嗜热脂肪杆菌芽孢菌片试管为阳性对照,试管标签上注明“对照”,插入对照培孔,关闭孔盖。
1.2.5结果判定经48小时培养,阳性对照组的颜色由紫红色变成黄色,阴性对照组颜色保持紫红色不变判定为灭菌合格。阳性对照组培养阳性,阴性对照组培养阴性,试验组培养阳性,则灭菌不合格;同时应进一步鉴定试验组阳性的细菌是否为指示菌或是污染所致。紧急情况灭菌植入型器械时,可在生物PCD中加入5类化学指示物。5类化学指示物合格可作为提前放行的标志,生物监测的结果应及时通报使用部门。
1.2.6记录根据WS/T310.3-2009规范要求,我院消毒供应室设计了48小时生物监测记录本,内容包括手术器械包名称、包内器械件数、外来器械厂家名、手术包外化学指示标签(清洗包装者、灭菌日期、失效日期、灭菌器锅次、灭菌者姓名)、48小时生物监测结果阴性标签、对照管阳性标签、第五类化学指示卡、记录者签名。监测完成后由护士长记录快速生物监测结果,张贴生物监测标签及化学指示胶带和卡。
248小时生物监测讨论及操作过程注意事项
2.1操作者必须是经过培训的专业人员。操作前认真阅读说明书,掌握48小时生物监测仪常见报警代码及处理方法。操作时戴好防护目镜和手套。
2.2生物指示剂(嗜热芽孢杆菌菌片)放入培养孔后不要移动或变换地方,如果在培养过程中不小心取出生物指示剂,必须在10秒内放回原位,否则会导致监测结果丢失监测失败。
2.3生物指示剂必须严格按厂家说明书保管,发现生物指示剂试管变形、管内培养液小管碎裂、变色,则不可使用,否则可能出现假阳性。
2.448小时生物监测前提是灭菌器的物理、化学监测合格。灭菌器必须每天灭菌前检查各仪表读数是否正常,生物监测时每锅需同时进行化学指示剂监测。三项全部合格,灭菌包才可发放。
2.5生物监测阳性或可疑时,应立即召回自上次生物监测以来所有尚未使用的灭菌物品,重新处理,并分析原因,改进后生物监测连续3次合格方可使用。
2.648小时生物监测记录作为灭菌质量追溯之源,必须保存3年以上。由消毒供应室护士长(主任)亲自保管,科室质控小组每周监督检查。
48小时生物监测可操作性强,监测效果理想。它的应用确保了病人安全,使预防控制植入性手术感染,提高医疗质量得到保障。