空气污染生物监测方法研究进展
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摘 要:生物监测以其长期性、低浓度等方面的优势,在近些年来被广泛应用于空气污染的监测上。这项手段主要是观察生物个体在环境中的成长、反之、生理指标改变,来对空气环境进行评估。本文从实际出发,首先阐述了空气污染物的主要来源,以及大气污染指示生物的作用与条件,并在分析常见的大气污染指示生物的基础上,探究空气污染生物监测的主要方法。
关键词:空气污染;生物监测;方法;指示物
一、空气主要污染物及其来源
空气污染物是多种多样的,一般来说学术界结合他们本身的性质主要分为两类。
首先,是有害气体。有害气体主要存在于大气中,如二氧化硫、一氧化碳、氟化氢、氮氧化物等。
其次,是灰尘、烟雾、其组成主要是漂浮在空气中的微细颗粒,一般有固体或是液体两种状态。比如说煤烟、煤尘等。
一般来讲,这些污染物危害最大的要属烟尘、二氧化硫、一氧化碳等物质。这些物质大多来自于火力发电站、工业锅炉、工业窑炉在燃料燃烧中所产生的,此外汽车尾气排放与交通运输也会在一定程度上产生这些污染物。
二、空气污染指示生物的作用与条件
空气污染生物监测,主要是基于生物对空气污染的不同反应,并从反应中识别有害气体的成分或是含量,并以此来获得空气质量状况。一般来讲,空气污染的生物监测主要是通过动物与植物监测来来进行。在动物监测方面,由于动物本身会有一定的自主意识,在加上环境与管理上的复杂,现今尚未整理出一套较为完整的检测方法。这也使得植物监测的作用性得到了突出。植物本身的位置是不会发生变化,并且在管理上也相较于动物更加变化,再加上植物对大气污染有着较强的敏感性,这也使得植物检测成为现今空气污染生物监测的主要工具。当植物遭受来自空气方面的污染后,通常会直接表现在其叶子上,不同的污染物植物也会产生不同的症状。污染物会对植物内部的生理代谢产生较大的影响,这也使得植物生长发育、植物数量、叶片面积等会出现不同的变化,因此对植物所表现出的反应,就可以产生良好的空气污染监测效果。
从监测条件的角度来说,生物监测必须具备的条件我们可以从以下几点进行阐述。其一,生物需要对污染物有着较强的敏感性、其二,在遭受污染之后,生物应有着较强的症状。其三,生物对于外界干扰有一定的抵抗力。其四,生长周期较快。其五,栽培或是繁殖比较容易。其六,尽可能提供一定的美化或是经济价值。
三、常见的空氣污染指示生物
二氧化硫(SO2)污染指示生物:常用的有法国梧桐、雪松、马尾松、云杉、落叶松、白桦、腊梅、百日菊、玫瑰、月季、菠菜、南瓜、莴笋、胡萝卜、蚕豆、大麦、棉花、地衣、苔藓等等。
氟化氢(HF)污染指示生物:常用的有郁金香、紫荆、杜肿、华山松、番茄、葫芦、芝麻、玉米、梅树、杏树等等。
臭氧(O3)污染指示生物:这类常用的有花生、燕麦、马铃薯、洋葱、萝卜、皂角、丁香、葡萄、牡丹、梨树等等。
氯化氢(HCL)污染指示生物:常用的有韭菜、番茄、落叶松、李树和五角松等等。
氮氧化物(NOX)污染指示生物:这一类常用的有向日葵、莴笋、玉米、洋葱、烟草、秋海棠、法国梧桐等等。
过氧乙酰硝酸脂(PAN)污染指示生物:这一类常用的植物有莴笋、芥菜、早熟禾、矮牵牛、菜豆等等。
四、空气污染生物监测的主要方法
(一)植物症状监测法
这种方法主要是利用较为敏感植物在不同空气污染的情况下,福安差植物外在表现的情况。通常结合其叶片、受害程度、颜色变化进行分析。在实际记性监测的过程中,若是植物处于一个污染的环境内,其本身内部代谢会发生紊乱的状况,作用在实际表现中会呈现出,如蒸腾率减小、呼吸作用变强、叶绿素照植物常规含量有明显降低的趋向。而植物外部会出现生长发育缓慢,提早落花、落果的现象,这些都是识别空气污染的重要指标。
(二)此案长调查监测法
这种方法主要是先确定调查目标,再结合实际情况布置监测点,并通过生物的表现,了解区域内空气污染的种类、浓度、扩散规律。在实际调查中,主要观察的是地区的树木、农作物、蔬菜等,在一定时间内针对植物的叶、芽、枝条等症状表现进行判断,并了解地区空气污染的程度。
五、空气污染生物监测发展情况
现今随着科学技术的进步,生物监测领域得到了较快的发展,但是从实际角度来说,还缺乏代表性较好、经济易操作的标准生物监测方法。现今植物对空气污染的监测成为了主流,但是其发展较晚,还容易被环境与操作所限制。虽然说高等植物在监测和管理上有着较强的作用性,但是其特异性要稍弱于动物。站在发展的角度来看,植物监测一直处于空气污染生物监测的主力位置,微生物与动物的监测由于其成本与管理的不可控往往会影响到实际监测结果。随着基因学与分子生物学的发展,现今学术界已经开始主张利用基因与蛋白等微观指标来进行监测,但是其评价方法与经济实用性上,还需要进一步的分析与研究。
六、结语
总的来说,生物与自然环境是有着较强的联系的,而针对空气污染的生物监测就是建立在这种联系上开发的。从实际角度来说,空气污染一直是人们保护环境所重点研究的对象,利用生物监测可以有效的对空气污染进行有效的评估。但是就目前而言,利用生物来对空气污染进行监测还处于开拓阶段,在这个阶段难免会遇到一定困难,但是在现今科学技术飞速进步的年代,这些困难定然会被一一攻克,促使环境污染得到有效的防控。
参考文献:
[1]张玉英.生物监测技术在环境监测中的应用研究[A].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.“决策论坛——科学决策的理论与方法学术研讨会”论文集(下)[C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院:《科技与企业》编辑部,2015:1.
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