第一篇:生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
摘要:文章以生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用為重點(diǎn)研究對(duì)象,在分析生物監(jiān)測(cè)基本原理以及特征的基礎(chǔ)上,介紹了環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)合理應(yīng)用程序,期待能夠不斷優(yōu)化生物監(jiān)測(cè)整體應(yīng)用程序,從而有效提升環(huán)境監(jiān)測(cè)效率,為城市發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:生物監(jiān)測(cè);環(huán)境監(jiān)測(cè);土壤污染狀況;水資源;大氣污染狀況 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):X832 文章編號(hào):1009-2374(2015)18-0109-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.055
概述
近幾年,隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,人們的物質(zhì)生活得到了有效提升,對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的標(biāo)準(zhǔn)也隨之升高。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,環(huán)境監(jiān)測(cè)中先后引進(jìn)了各種先進(jìn)性科學(xué)技術(shù),這些技術(shù)的合理利用已經(jīng)提升了國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)整體效率。生物監(jiān)測(cè)即為其中最為重要的檢測(cè)技術(shù)之一。生物監(jiān)測(cè)本身在綜合性強(qiáng)、敏感性佳、經(jīng)濟(jì)性高以及連續(xù)性好等方面存在著絕對(duì)性優(yōu)勢(shì),在環(huán)境污染預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及總量控制等方面得到了有效利用。生物監(jiān)測(cè)的基本原理以及特征
2.1 生物監(jiān)測(cè)的基本原理
生物監(jiān)測(cè)將生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)理論視作其基礎(chǔ),且生物與之日常生存環(huán)境間表現(xiàn)出相互依存、相互影響以及相互制約的聯(lián)系。生物和附近環(huán)境之間不斷進(jìn)行著能量交換以及物質(zhì)交換,在生物生存環(huán)境被污染以后,生物體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量有毒物質(zhì),且這些有毒物質(zhì)會(huì)不斷累積、不斷遷移,以至于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生物環(huán)境、生物分布環(huán)境、生物生長(zhǎng)狀況、生物發(fā)育狀況以及生理化指標(biāo)等隨之發(fā)生巨大改變。譬如,在水資源被污染的條件下,水中藻類細(xì)胞的光合作用、細(xì)胞密度等都會(huì)受到一定影響。由此可見(jiàn),生物對(duì)于客觀環(huán)境存在著各種反應(yīng),在對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行合理利用的基礎(chǔ)上,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染基本狀況、整體強(qiáng)度的有效呈現(xiàn),而這個(gè)研究的過(guò)程即為生物監(jiān)測(cè)。
2.2 生物監(jiān)測(cè)的相關(guān)特征
生物監(jiān)測(cè)本身具備分散性、綜合性、繁雜性以及長(zhǎng)期性特征,不僅涉及到較多的學(xué)科,還涉及到許多目標(biāo)、許多部門和許多角度,因此生物監(jiān)測(cè)還是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程。以環(huán)境作為主要對(duì)象,生物不僅可以從中提取出各種污染物,同時(shí)還可以全程記錄環(huán)境污染基本情況,同時(shí)微生物群、植物以及動(dòng)物等還能夠連續(xù)性監(jiān)測(cè)環(huán)境,因此生物又被稱作監(jiān)測(cè)哨。一般說(shuō)來(lái),大多生物在生命周期方面都表現(xiàn)出有限性特征,是人們獲取各種監(jiān)測(cè)信息的重要途徑。但是,必須強(qiáng)調(diào)的是,生物監(jiān)測(cè)同樣存在著許多缺點(diǎn),不但費(fèi)用較高、專業(yè)性較強(qiáng),而且涉及面較廣,所以見(jiàn)效相對(duì)較慢,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也因此受到一定限制。環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)合理應(yīng)用程序
3.1 土壤污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序
在對(duì)生物監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理利用的基礎(chǔ)上,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在實(shí)踐程序中不難發(fā)現(xiàn),能夠選擇的檢測(cè)方案十分多樣。
3.1.1 動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案。動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案屬于生物監(jiān)測(cè)程序中最為重要的一種方法,土壤污染環(huán)境中通過(guò)對(duì)動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行合理利用,即可有效提升其監(jiān)測(cè)效率。在檢測(cè)對(duì)象方面,通常以蚯蚓為首要選擇,這是由于蚯蚓整體敏感性偏高,對(duì)于土壤內(nèi)的各種有害物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)敏感性,能夠在最短時(shí)間內(nèi)察覺(jué)出土壤中的重金屬以及農(nóng)藥。除此以外,在對(duì)蚯蚓體重的鎘含量變化狀況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的基礎(chǔ)上,還可以直接反映出蚯蚓所處土壤環(huán)境中的鎘含量基本情況。
3.1.2 植物監(jiān)測(cè)方案。土壤污染環(huán)境中植物監(jiān)測(cè)方案同樣具有較高使用價(jià)值。如果植物所處土壤環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重性污染狀況,其新陳代謝就會(huì)出現(xiàn)異常狀況,并以不同現(xiàn)象直接反映出來(lái)。
3.1.3 微生物監(jiān)測(cè)方案。微生物本身屬于生物體系當(dāng)中最為重要的一種功能要素,在有效監(jiān)測(cè)土壤內(nèi)為生物群菌類狀況以及數(shù)量等情況的基礎(chǔ)上,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤狀況的直接反映。土壤污染環(huán)境當(dāng)中,其主要污染源包括人類糞便以及尿液等,同時(shí)灌溉污水同樣會(huì)直接污染土壤生物,因此在深入研究微生物實(shí)際監(jiān)測(cè)狀況的條件下,即可準(zhǔn)確評(píng)估土壤污染實(shí)際狀況和污染程度等信息。
3.1.4 酶活性監(jiān)測(cè)方案。一般而言,植物根系、動(dòng)物微生物、植物根系殘?bào)w以及動(dòng)物遺骸等都深埋于土壤中,并分泌出大量土壤酶,包括磷酸酶、脫氫酶等,這些土壤酶都具有較強(qiáng)生物活性,可以對(duì)土壤內(nèi)相關(guān)生化程序的方向以及強(qiáng)度進(jìn)行直接反應(yīng),因此同樣可用作土壤污染基本狀況的監(jiān)測(cè)程序中。
3.2 水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序
在對(duì)水資源環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),生物監(jiān)測(cè)同樣具有一定可行性和實(shí)踐性。水資源監(jiān)測(cè)中,生物監(jiān)測(cè)同樣表現(xiàn)出不同監(jiān)測(cè)方案,具體如下:
3.2.1 PFU法。對(duì)指示物種進(jìn)行選擇時(shí),通常以運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)偏大的物質(zhì)為首選對(duì)象,用以對(duì)水環(huán)境基本狀況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。一般而言,水體系統(tǒng)內(nèi)包含著各種微生物群,當(dāng)水資源被污染以后,這些微生物群往往會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的敏感性。因此水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用環(huán)節(jié),建議以PFU法為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)方案。PFU法強(qiáng)調(diào)在水體內(nèi)放入大量泡沫塑料,且這些泡沫塑料中包含著聚氨酯,采取這樣的方式收集水中微生物。PFU法在速度、精準(zhǔn)性和經(jīng)濟(jì)性等方面都有一定優(yōu)勢(shì),還可用作對(duì)工業(yè)廢水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
3.2.2 指示生物方法。指示生物方法能夠?qū)λY源中敏感性污染物類型進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源現(xiàn)狀的有效分析。一般而言,指示生物方法特征十分突出,除了活動(dòng)地點(diǎn)具有固定性之外,其生命周期也普遍偏長(zhǎng),因此能夠直接反映出水資源內(nèi)污染物可能會(huì)產(chǎn)生的影響?;谏锓诸悹顩r來(lái)說(shuō),生物監(jiān)測(cè)實(shí)踐程序中指示動(dòng)物通常選擇無(wú)脊椎類動(dòng)物,在水資源污染較為嚴(yán)重的情況下,指示物種往往選擇蚊幼蟲(chóng)、小顫藻或者是顫蚓類等。
3.3 大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序
以生物監(jiān)測(cè)為主要方案對(duì)國(guó)內(nèi)大氣污染環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候,通常以大氣環(huán)境整體質(zhì)量水平為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象?;谏矬w系來(lái)說(shuō),因?yàn)橹参锷L(zhǎng)本身具有固定特性,受此特性的直接影響,致使植物長(zhǎng)時(shí)間處于大氣污染環(huán)境中,而其生長(zhǎng)特征同樣決定了植物難以脫離污染物。會(huì)對(duì)大氣造成直接污染的物質(zhì)包括氯化氫、硫酸霧、氯、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟化氫、臭氧以及氨等。大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)通常具有較為靈敏的反應(yīng),具體監(jiān)測(cè)方案涉及到微生物方案、植物方案以及動(dòng)物方案等。
3.3.1 植物方案。就目前而言,大氣監(jiān)測(cè)程序中較為重要的一種指示生物即為高等植物,面對(duì)大氣污染,許多植物都表現(xiàn)出較強(qiáng)靈敏度。譬如,氯氣會(huì)使綠色的葉尖逐漸變黃,而一氧化氮會(huì)使葉正面生成壞死帶,且該壞死帶貫穿于全葉。
3.3.2 指示植物方案。基于大氣污染環(huán)境而言,其生物監(jiān)測(cè)所涉及到的指示植物一般包括下面三種類型:(1)二氧化氮類指示植物。煙草、向日葵、柑橘、西紅柿以及秋海棠等都屬于二氧化氮類指示植物。二氧化氮類指示植物的葉脈間都存在著不規(guī)則性傷斑,并以黃褐色、白色或者是棕色呈現(xiàn)出來(lái),部分二氧化氮類指示植物還存在著全葉點(diǎn)狀的傷斑;(2)二氧化硫類指示植物。水杉、地木耳、石思仙、落葉松以及苔蘚等都屬于二氧化硫類指示植物。二氧化硫類指示植物的葉脈間都存在著塊狀的傷斑,部分植物的傷斑在葉緣位置,并以土黃色是紅棕色呈現(xiàn)出來(lái);(3)氟化物類指示植物。梅、十三太保、杏、金線蓮、葡萄苔蘚、郁金香以及大蒜等都屬于氟化物類指示植物。氟化物類指示植物的葉尖都存在傷斑,僅有少部分植物的傷斑在葉脈間,且傷斑多以紅褐色或者是淺褐色等顏色呈現(xiàn)出來(lái),同時(shí)氟化物類指示植物的健康部分以及壞死部分之間還具有條理分明的界線。結(jié)語(yǔ)
分析與研究生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用程序不僅是行業(yè)發(fā)展的客觀要求,同時(shí)還是時(shí)代發(fā)展的必然需求,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、治理環(huán)境污染等方面都起著舉足輕重的作用。生物監(jiān)測(cè)本身發(fā)展前景十分光明,除了會(huì)在宏觀領(lǐng)域?yàn)橄嚓P(guān)人士提供各種環(huán)境信息之外,在微觀領(lǐng)域、推動(dòng)生態(tài)環(huán)境朝著可持續(xù)發(fā)方面不斷發(fā)展等方面的作用也十分突出。為了優(yōu)化生物監(jiān)測(cè)整體應(yīng)用程序,除了需要把握土壤污染環(huán)境中、水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序之外,還要求相關(guān)人士嚴(yán)格把握大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序,從源頭上提升其應(yīng)用效率,從而為國(guó)家環(huán)境發(fā)展創(chuàng)造更多效益。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯:蔣建華)
第二篇:遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
摘要:現(xiàn)階段,由于多方面因素的影響,使得我國(guó)的城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重,各類突發(fā)性環(huán)境污染事故比比皆是,從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境失衡。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為控制環(huán)境污染的主要途徑之一,其作用得以彰顯。然而,我國(guó)幅員遼闊,僅憑現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作站及監(jiān)測(cè)技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè),而且及時(shí)性和準(zhǔn)確性也難以保證。遙感技術(shù)以其自身諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,該技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的效果也比較明顯?;诖它c(diǎn),本文就城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行淺談。關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè);遙感技術(shù);紅外遙感
一、遙感技術(shù)概述
遙感(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的發(fā)展及其在地理學(xué)研究中越來(lái)越廣泛和深入的應(yīng)用,已經(jīng)導(dǎo)致這一學(xué)科研究方法,特別是地理學(xué)研究中空間對(duì)象的觀測(cè)與信息獲取方法產(chǎn)生了根本性的變化,極大地提高了對(duì)地觀測(cè)能力和豐富了觀測(cè)內(nèi)容,深化了人們對(duì)地理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。
(一)遙感技術(shù)分類
遙感技術(shù)主要是指通過(guò)物體對(duì)電磁波的輻射或反射,不與物體進(jìn)行直接接觸,遠(yuǎn)距離辨識(shí)及測(cè)量目標(biāo)對(duì)象的一種監(jiān)測(cè)技術(shù)。按照所使用的監(jiān)測(cè)波段不同,該技術(shù)可分為以下幾種類型:熱紅外遙感技術(shù)、可見(jiàn)光反射紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。
(二)遙感技術(shù)的特點(diǎn)和作用
遙感技術(shù)的特點(diǎn)如下:監(jiān)測(cè)速度快、范圍廣、能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、投入成本低、回報(bào)高、無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)采集樣本、可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法無(wú)法監(jiān)測(cè)到的污染源;其較為明顯的作用是可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行跟蹤測(cè)量,并且能夠快速獲取與污染有關(guān)的全方面信息,如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴(kuò)散情況、大氣生態(tài)效應(yīng)等等。
(三)遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍
目前,遙感技術(shù)已在我國(guó)諸多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,具體包括:農(nóng)林牧漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè);地質(zhì)、地理、水文、氣象、海洋等環(huán)境監(jiān)測(cè);城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等?,F(xiàn)階段,隨著科技水平的發(fā)展速度不斷加快,促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展,該技術(shù)目前能夠測(cè)出水中大部分微量元素的實(shí)際含量,如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等,而且其還可以測(cè)量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況,在固體污染物的測(cè)量方面也有一定的作用。
城市的飛速發(fā)展帶來(lái)了一系列城市污染問(wèn)題。常規(guī)的人工調(diào)查方法由于周期長(zhǎng),耗資大,不能及時(shí)反映城市環(huán)境變化的趨勢(shì)。而遙感(RS)技術(shù)由于具有快速、準(zhǔn)確、大范圍和實(shí)時(shí)地獲取資源環(huán)境狀況及其變化數(shù)據(jù)的優(yōu)越性,成為城市環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要手段。
城市環(huán)境是自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境綜合作用下的人工環(huán)境。污染物一般可分為化學(xué)性、物理性和生物性三大類。其中,現(xiàn)在遙感技術(shù)可以有效地監(jiān)測(cè)城市中的大氣污染、水污染、地面污染、固體廢物堆場(chǎng)污染和熱污染,并且可以監(jiān)測(cè)城市土地利用變化、城市交通、災(zāi)害預(yù)警等方面。
二、遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用
(一)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
大氣污染主要是指工業(yè)和生活燃煤排放的廢氣 煙塵、粉塵、揚(yáng)塵以及人工合成物質(zhì)自然揮發(fā)有毒有害氣體對(duì)大氣的破壞。遙感綜合技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)為大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供了有效的途徑。根據(jù)遙感影像特征可對(duì)大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴(kuò)散途徑進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)合實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)還可對(duì)大氣污染的程度進(jìn)行測(cè)定。常規(guī)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的做法是在典型區(qū)布點(diǎn)采樣,在室內(nèi)分析大氣中污染物的含量,并據(jù)此來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量。量點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)全區(qū),代表性和可靠性均差。
或者通過(guò)對(duì)穿過(guò)大氣層的太陽(yáng)直射光和來(lái)自大氣和云的散射光以及來(lái)自地表的反射光的光譜分析,可以測(cè)量它們的光譜特征,求出大氣氣體分子的密度,從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量,并可用此來(lái)對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
災(zāi)害性大氣污染主要是沙塵暴。衛(wèi)星圖像擁有紅外通道,可以確定沙塵暴的位置,同時(shí)它所具有的高時(shí)間分辨率(如1小時(shí)重返),更有利于大尺度監(jiān)測(cè)沙塵暴的運(yùn)動(dòng)軌跡。目前沙塵暴研究和監(jiān)測(cè)的主要是利用遙感手段。
例如:
1.臭氧層監(jiān)測(cè)。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區(qū)中的電磁波,故此可采用紫外波段進(jìn)行臭氧含量測(cè)定。此外,若大氣中的臭氧含量達(dá)到一定高度時(shí),溫度也會(huì)隨之升高,所以也可采用紅外波段進(jìn)行探測(cè)。
2.有害氣體監(jiān)測(cè)。對(duì)于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體,可采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常情況下,當(dāng)植被受到一定程度的污染后,其對(duì)于紅外線的反射能力會(huì)有所降低,加之紋理、顏色等外在特征也會(huì)異于正常狀態(tài)下的植被,所以可利用植被這一特點(diǎn),對(duì)污染情況進(jìn)行間接分析。
(二)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監(jiān)測(cè)依據(jù)。正常情況下,清潔的水體其反射率較低,而且對(duì)于在光的吸收較強(qiáng),從而使得其在遙感影像中呈暗色調(diào),這一特征在紅外譜段上更為明顯。在進(jìn)行水體監(jiān)測(cè)時(shí),可將水色指標(biāo)及光譜特征作為遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的主要依據(jù)。應(yīng)用衛(wèi)星獲得的像片或磁帶數(shù)據(jù)中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計(jì)算機(jī)作及時(shí)的處理,就能探測(cè)出水源中的各種污染情況。由于遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的范圍較廣,從而使其在水體擴(kuò)散時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染物的擴(kuò)散方向、排放源、影響范圍及程度,以便盡快找到污染源。因水體中的污染物種類較多,且過(guò)于繁雜,為方面遙感監(jiān)測(cè),通常將水污染分為廢水污染、泥沙污染、熱污染、石油污染等幾種類型。
1.熱污染監(jiān)測(cè)。由于城市化和工業(yè)化的迅猛發(fā)展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對(duì)地球生物生命起保護(hù)作用的臭氧層正在逐步地被破壞,致使全球氣候普遍變暖,這就是所謂的“ 溫室” 效應(yīng)。而城市市區(qū)溫度普遍較城市郊區(qū)高,這種城市市區(qū)出現(xiàn)的島狀的高溫現(xiàn)象即所謂的“熱島效應(yīng)”。
由于熱島的熱力作用而形成局部大氣環(huán)境,造成從郊區(qū)吹向市區(qū)的局地風(fēng),把從市區(qū)擴(kuò)散到郊區(qū)工廠排放的污染空氣,又送回市區(qū),使有害氣體、煙塵在市區(qū)內(nèi)滯留積累,從而造成進(jìn)一步的大氣污染,所以城市熱島是一種熱污染現(xiàn)象。利用遙感技術(shù)進(jìn)行城市熱污染調(diào)查,主要是利用熱紅外遙感,對(duì)城市下墊面的熱輻射進(jìn)行白天和夜間掃描,在熱紅外圖像上,溫度高的地區(qū)色調(diào)為淺色,溫度低的地區(qū)則為深色,通過(guò)影像判讀分析調(diào)查,可以查明城市熱源、熱場(chǎng)的位置和范圍,并對(duì)熱島的時(shí)空分布、熱島強(qiáng)度和地表溫度分布等進(jìn)行測(cè)定和分析。
根據(jù)不同時(shí)間的遙感資料,還可研究城市熱島的日變化和年變化規(guī)律??偨Y(jié)城市熱島與下墊面性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系,可從城市規(guī)劃入手,制約那些形成城市熱島的因素,防止城市環(huán)境的進(jìn)一步惡化。2.石油污染監(jiān)測(cè)。就港口和海洋而言,石油污染屬于一種較為常見(jiàn)的水污染。利用遙感技術(shù)對(duì)石油污染進(jìn)行監(jiān)測(cè),不但可以確定污染區(qū)的實(shí)際范圍和石油含量,同時(shí)還能追蹤到污染源。由于石油與海水的光譜特征差異較大,所以在很多光譜段上均可將石油與海水分開(kāi)。3.廢水污染監(jiān)測(cè)。由于廢水中所含的懸浮物種類較多且水色差異較大,加之特征曲線上的強(qiáng)度也有所不同,所以可采用多光譜合成圖像對(duì)廢水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外根據(jù)廢水中水溫的差異情況,也可采用熱紅外進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(三)在地面污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)地面污水的排放造成的污染,可應(yīng)用航空遙感拍攝的像片清楚地圈定出其污染范圍。例如,當(dāng)灌溉的農(nóng)田遭受污染后,作物的生長(zhǎng)在色調(diào)上有特殊變化,能同其他一般的禾苗區(qū)分開(kāi)來(lái)。此外地下水的污染也會(huì)引起地面植被的變化,與正常生長(zhǎng)區(qū)的作物有不同的光譜表現(xiàn)。多光譜成像儀能監(jiān)測(cè)這些變化,從而圈定地面污染分布范圍,進(jìn)一步對(duì)地面污染做出預(yù)防規(guī)劃。
因此,應(yīng)用遙感技術(shù),不但能圈定地面污染的分布范圍,而且還能夠?qū)Φ孛嫖廴具M(jìn)行規(guī)劃性的預(yù)防。例如,遙感綜合技術(shù)在煤炭的自燃隱火監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。煤炭的自燃隱火不但每年要燒掉十億噸煤炭資源,還要造成大面積的污染。地礦有關(guān)部門應(yīng)用航空紅外掃描儀,煤炭總公司應(yīng)用地面紅外測(cè)溫儀,按地表溫度的細(xì)微差異圈定隱火區(qū),區(qū)分出燃燒區(qū)和燃盡區(qū),分析其蔓延方向及規(guī)律,為大規(guī)模整治煤炭隱火提供了新的方法和經(jīng)驗(yàn)。
(四)在固體廢棄物監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
城市的固體廢棄物的類型主要有居民生活垃圾、建筑垃圾、工業(yè)垃圾,以及混合垃圾,以上幾種廢物的混合物等。根據(jù)遙感圖像的特征(如形狀、色調(diào)或色彩)可以有效地調(diào)查固體廢物堆場(chǎng),尤其是利用航空熱紅外圖像更為有效。
由于固體廢物自身的物理化學(xué)分解作用,其溫度一般高于周圍地物,這在熱紅外圖像上有著明顯的色調(diào)特征。在城市中有的堆放物的影像特征與固體廢棄物堆很相似,解譯時(shí)容易混淆,因此需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行一些實(shí)地調(diào)查。例如,城鄉(xiāng)結(jié)合部的垃圾堆與農(nóng)村中的稻草堆粗看起來(lái)兩者色調(diào)、形狀都很接近,分布位置也無(wú)特點(diǎn),但若仔細(xì)觀察可見(jiàn)稻草堆頂部凸出,邊界圓滑清晰,而垃圾堆則較平坦,邊界模糊。
此外,由于城市中各種固體廢棄物堆場(chǎng)的分布在空間與時(shí)間上均受到各個(gè)城市多種環(huán)境因素的制約。因此,根據(jù)堆放物位置的分布特征來(lái)判定堆放物是堆放物判定中的重要一環(huán)。例如,在人口集中、建筑密度大、管理嚴(yán)格的城市中心區(qū),不太可能出現(xiàn)大面積的生活垃圾堆和工業(yè)垃圾堆,建筑垃圾堆只能堆在建筑工地周圍或較偏僻的小馬路上,而大的原料堆場(chǎng)也只可能出現(xiàn)在車站或碼頭附近,因此根據(jù)堆放位置可以進(jìn)行堆放物性質(zhì)的判斷,從而進(jìn)行正確的固體廢物堆場(chǎng)污染監(jiān)測(cè)。
三、結(jié)論
總而言之,遙感綜合技術(shù)將幫助人們突破傳統(tǒng)污染監(jiān)測(cè)方法的局限,提高城市環(huán)境保護(hù)和污染監(jiān)測(cè)能力,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡、提高人們生存環(huán)境的質(zhì)量。同時(shí)它還將完成大量的基礎(chǔ)研究工作,建立中國(guó)典型地物的波譜數(shù)據(jù)庫(kù)和制定資源遙感調(diào)查技術(shù)規(guī)范。環(huán)境保護(hù)現(xiàn)已成為我國(guó)一項(xiàng)重要的基本國(guó)策,在未來(lái)的工作中,應(yīng)加大遙感技術(shù)的應(yīng)用力度,使其在環(huán)境保護(hù)方面的作用得到充分發(fā)揮。
參考文獻(xiàn)
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第三篇:大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析
大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析
一、環(huán)境監(jiān)測(cè)在環(huán)境保護(hù)中起到的重要作用
(一)環(huán)境監(jiān)測(cè)為環(huán)境保護(hù)工作指明方向
環(huán)境保護(hù)的任務(wù)非常繁重,因?yàn)樗婕暗姆秶軓V,如水污染、大氣污染、土壤污染、噪聲污染等。環(huán)保部門需要面對(duì)轄區(qū)內(nèi)全面性的環(huán)境保護(hù)工作,點(diǎn)多面廣,通常對(duì)環(huán)境污染的控制工作也只是提供一個(gè)臨時(shí)性、應(yīng)急性的解決方案,大多會(huì)經(jīng)歷“污染-治理-改善-再污染-再治理”的反復(fù)性階段,才逐步改進(jìn)轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量。所以,總是在嚴(yán)重污染的情況下開(kāi)展的環(huán)境保護(hù)突擊治理是非常不明智的、不合理的,也不是環(huán)境保護(hù)的治本之策,環(huán)保部門必須采用更科學(xué)的治理措施。在這個(gè)大背景下,環(huán)境監(jiān)測(cè)將能夠發(fā)揮重大作用,它可以提供轄區(qū)環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀數(shù)據(jù),使環(huán)保部門做更少的工作,找到一個(gè)更科學(xué)、合理的環(huán)境污染控制的方向。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將收集在全國(guó)各地,如大氣、水、土壤和其他自然環(huán)境污染,收集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析。這個(gè)環(huán)境的污染,環(huán)保部門可以通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢查全國(guó)各地,有利于環(huán)境保護(hù)部門更直接地發(fā)現(xiàn)彼此之間是否存在相關(guān)性的環(huán)境污染,并為下一步環(huán)保工作指明了方向。
(二)環(huán)境監(jiān)測(cè)為環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)
環(huán)保部門的工作也需要有相應(yīng)的參照標(biāo)準(zhǔn),確定是否在大氣、土壤、水環(huán)境保護(hù)工作中有參考性和對(duì)比性,能了解當(dāng)前的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀是否符合環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。如果發(fā)現(xiàn)污染的情況,還需要使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量環(huán)境污染程度。因此,核定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)非常重要,環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用可以提供明確當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量的環(huán)現(xiàn)狀標(biāo)。當(dāng)環(huán)保部門開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,需要在自然環(huán)境中不同點(diǎn)位、不同時(shí)期采集各種數(shù)據(jù),對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,以了解不同的地方在同一時(shí)期、不同時(shí)期當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的污染或污染的情況。這些數(shù)據(jù)可以對(duì)中國(guó)的環(huán)境污染狀況反應(yīng)良好,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定提供數(shù)據(jù)支持。
二、環(huán)境監(jiān)測(cè)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
(一)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新
隨著環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,中國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作形勢(shì)也越來(lái)越復(fù)雜,工作要求越來(lái)越高。為確保環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在環(huán)境保護(hù)工作中發(fā)揮更大更積極的作用,必須盡快對(duì)傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)施改革。例如,根據(jù)污染源的監(jiān)測(cè)情況,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)部門應(yīng)研究如何更有效地解決水污染問(wèn)題,能更深入的分析固體廢物污染、顆粒物污染、噪聲污染、電磁污染等不同污染源,幫助環(huán)境保護(hù)部門從污染源方面解決污染問(wèn)題。
(二)完善環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)一個(gè)在造成中國(guó)環(huán)境污染的重要原因,是越來(lái)越多的不能檢測(cè)的指標(biāo)和治理環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn),與環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)能力不足,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染問(wèn)題。因此,我國(guó)亟待提高環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng),從人員和技術(shù)2個(gè)方面完善預(yù)警系統(tǒng)。一是要明確各崗位崗位人員的具體職責(zé),運(yùn)用嚴(yán)格的崗位考核機(jī)制,使全體員工能夠嚴(yán)肅嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亻_(kāi)展工作。二是要采取有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段,找出環(huán)境問(wèn)題,制定科學(xué)的治理方案。三是要提高環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)響應(yīng)速度,做到來(lái)之能戰(zhàn)、戰(zhàn)之能勝。
(三)建立國(guó)家級(jí)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
環(huán)境污染治理是我國(guó)的一項(xiàng)重要任務(wù),建立國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)可以使我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作更加全面。第一,國(guó)家監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可分析自然環(huán)境的各種元素,建立全方位無(wú)縫隙的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),如空氣,噪音,地下水,地表水,土壤等。第二,環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)需要分為不同的層次,可參照網(wǎng)格化環(huán)境監(jiān)管工作的模式,設(shè)立省、市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等。第三,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要實(shí)現(xiàn)在線傳輸、排序、分析等功能。這對(duì)我國(guó)了解當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題有很大幫助,也能更好地解決當(dāng)?shù)匚廴究刂拼胧┑默F(xiàn)狀。
(四)創(chuàng)建符合我國(guó)國(guó)情的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)管理體系
針對(duì)以上問(wèn)題,中國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系必須立足現(xiàn)實(shí),從實(shí)際情況出發(fā),在科學(xué)發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上,保證技術(shù)的使用和配置的標(biāo)準(zhǔn)化。因此,除了加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)管理工作,也必須對(duì)設(shè)備性能監(jiān)測(cè)技術(shù)及時(shí)校對(duì),確保每個(gè)設(shè)備是最好的工作狀態(tài),進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,提高監(jiān)測(cè)效果。同時(shí),有必要對(duì)監(jiān)測(cè)工作的技術(shù)實(shí)力進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的方案,提高技術(shù)分析的準(zhǔn)確性。此外,嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定管理制度,同時(shí)注重監(jiān)測(cè)結(jié)果也要充分考慮到國(guó)家的整體發(fā)展,這是確??茖W(xué)成果的條件之一。
(五)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備的高效管理
環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要性無(wú)需強(qiáng)調(diào),只有更先進(jìn)的設(shè)備,才能確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。工作人員必須有清醒的認(rèn)識(shí),堅(jiān)持觀點(diǎn),明確設(shè)備管理的方向,提高人性化和科學(xué)的監(jiān)測(cè)設(shè)備管理。同時(shí),根據(jù)具體情況合理配置技術(shù)資源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置,減少閑置,避免資源浪費(fèi)。此外,最關(guān)鍵的是要加強(qiáng)設(shè)備采購(gòu)管理,嚴(yán)格落實(shí)審計(jì)要求,配備專業(yè)的檢測(cè)和維修人員,提高設(shè)備使用效果的使用性能,延長(zhǎng)使用壽命的發(fā)展,以促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的工作。
(六)制定合理的人才培養(yǎng)計(jì)劃
人才是根本,環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的領(lǐng)導(dǎo)層也要充分意識(shí)到這一點(diǎn),認(rèn)識(shí)到人才培養(yǎng)與環(huán)境監(jiān)測(cè)之間的供給關(guān)系,增強(qiáng)人才的專業(yè)水平與實(shí)際工作能力,同時(shí)監(jiān)測(cè)部門的負(fù)責(zé)人要結(jié)合本單位的具體工作情況,加強(qiáng)培訓(xùn),注重教育,進(jìn)而使得工作人員可以更快地進(jìn)入到工作狀態(tài),提高工作效果,改善監(jiān)測(cè)水平,改善環(huán)境質(zhì)量。
第四篇:綜述生物檢定法在食品安全監(jiān)測(cè)分析中的應(yīng)用
綜述生物檢定法在食品安全監(jiān)測(cè)分析中的應(yīng)用
近年來(lái),世界各地的食品安全問(wèn)題層出不窮,歐洲國(guó)家爆發(fā)的瘋牛病、口蹄疫,比利時(shí)二噁英污染奶制品、肉和家禽,日本爆發(fā)大腸桿菌O157:H7污染事件等等,此類事件屢見(jiàn)不鮮。
在我國(guó),三聚氰胺污染事件造成嬰幼兒腎臟結(jié)石、腎積水,最終導(dǎo)致腎衰。在全國(guó)范圍內(nèi)影響到幾萬(wàn)名嬰幼兒的健康,并造成數(shù)名嬰兒死亡。這屬于化學(xué)污染,而諸如此類的農(nóng)藥、獸藥殘留、化學(xué)污染物造成的食品安全問(wèn)題還很多。另外,近年的轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題也備受關(guān)注,其對(duì)人體健康的危害還未有明確的說(shuō)明,但是潛在的危害是不能忽略的。其次,微生物污染的食源性疾病問(wèn)題十分突出。1999年在寧夏發(fā)生的沙門菌污染肉品引起食物中毒,發(fā)病人數(shù)達(dá)上千人。
針對(duì)這些問(wèn)題,只要在食品安全監(jiān)測(cè)時(shí)有可靠的技術(shù)及有責(zé)任心的檢測(cè)員應(yīng)該是可以避免的。因此可靠的檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要,生物檢定法既是一項(xiàng)可以信賴的檢測(cè)技術(shù)。
生物制品的生物學(xué)檢定方法
生物檢定法是利用微生物或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物來(lái)檢定制品效價(jià)的方法,其通過(guò)檢查制品中某些痕量雜質(zhì)可對(duì)生物體產(chǎn)生特殊的生理作用及影響用藥的安全有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要包括細(xì)菌學(xué)檢查、純菌檢測(cè)、微生物限變監(jiān)測(cè)、支原體檢測(cè)、動(dòng)物試驗(yàn)、熱原試驗(yàn)、內(nèi)毒素檢測(cè)及效價(jià)檢測(cè)。
細(xì)菌學(xué)檢查主要應(yīng)用于預(yù)防和治療用的生物制品,使生物制品中
不含專門規(guī)定外的雜菌;滅活細(xì)菌疫苗、病毒類疫苗不含活的本細(xì)菌、本病毒。
動(dòng)物試驗(yàn)又包括異常毒性試驗(yàn)(目的是通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)檢查制品中外源性毒性物質(zhì)的傳染情況以及是否存在意外的不安全因素,以保證人體使用安全)、毒性試驗(yàn)(確保制劑中不含死菌苗及類毒素)、解毒試驗(yàn)(檢查滅活疫苗有無(wú)活毒存在,以及類毒素是否解毒完善)、過(guò)敏試驗(yàn)(判定供試品是否引起動(dòng)物全身過(guò)敏反應(yīng)、觀察過(guò)敏源是否除去)及殘余牛血清含量測(cè)定(病毒性疫苗主要質(zhì)量控制指標(biāo)之一)。
熱原試驗(yàn),生物制品被熱源污染,一般作廢棄處理,生物制品避免熱原污染,必須以預(yù)防為主。
內(nèi)毒素檢測(cè),內(nèi)毒素的主要成分脂多糖對(duì)人有致熱反應(yīng),甚至能導(dǎo)致死亡,所以內(nèi)毒素的檢測(cè)是十分必要的。
效價(jià)檢測(cè),目的是了解制品能否達(dá)到預(yù)期效果。
分子生物學(xué)分析方法
DNA探針技術(shù)在生物工程檢測(cè)中的應(yīng)用
目前可以用DNA探針檢測(cè)食品中的大腸桿菌、沙門菌、志賀菌、耶希菌、李斯特菌、金黃色葡萄球菌等。采用DNA探針雜交技術(shù)對(duì)傳染性流行病病原體的檢測(cè)可以得到直接、可靠的結(jié)果,并且靈敏度很高,有時(shí)甚至存在一個(gè)病原體即可檢出的可能。
PCR技術(shù)在生物安全性檢測(cè)中的應(yīng)用
PCR技術(shù)具有特異性高、高度敏感、快速及無(wú)放射性、簡(jiǎn)便、可擴(kuò)增RNA或cDNA的優(yōu)點(diǎn)。李斯特菌是食品衛(wèi)生方面重要的病原菌,其共有18個(gè)血清型。
由于李斯特菌類型復(fù)雜,對(duì)食品中單核細(xì)胞增多癥的檢測(cè),過(guò)去一直缺乏簡(jiǎn)單快速的分離鑒定技術(shù)。采用PCR技術(shù)可在12個(gè)小時(shí)內(nèi)完成整個(gè)檢測(cè)過(guò)程。另外,對(duì)可引起人類食物中毒的金黃色葡萄球菌的檢測(cè)具有極高的特異性、敏感性。還可快速、敏感、特異性的檢測(cè)食品中的肉毒梭菌、能夠引起人類出血性腸炎的一群大腸桿菌、能夠引起嬰幼兒及旅行者腹瀉的腸毒素大腸桿菌、食品中的沙門菌、能引起傳染性疾病的禽流感病毒及可引發(fā)瘋牛病的瘋牛病病毒。
生物芯片分析檢測(cè)技術(shù)
生物芯片分析檢測(cè)技術(shù)能對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸以及其他生物化學(xué)組分進(jìn)行準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測(cè),其在食品分析檢測(cè)中有重要的應(yīng)用,其應(yīng)用可分為以下幾個(gè)方面:
1、食品毒理學(xué)研究(可確定一種化學(xué)物質(zhì)在低劑量條件下的毒性,并可分析推斷出該物質(zhì)的最低限量)。
2、食品衛(wèi)生檢驗(yàn)(此技術(shù)是檢測(cè)、檢疫中最快速、大通量、最適用的高新技術(shù))。
3、分子水平上闡述食品營(yíng)養(yǎng)機(jī)理(利用生物芯片技術(shù)研究營(yíng)養(yǎng)素與蛋白質(zhì)和基因表達(dá)的關(guān)系,可為揭示抗病和預(yù)防機(jī)理提供理論依據(jù))。
4、中草藥篩選及藥理研究(利用生物芯片可迅速比較正常組織及病變組織中相關(guān)基因表達(dá)的變化,迅速確定靶基因,同時(shí)對(duì)上千種中藥真?zhèn)魏陀行С煞诌M(jìn)行快速鑒定,確定藥物分子的有效性毒性和最佳劑量,從而為中草藥篩選及藥理研究另辟蹊徑)。
5、轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)(生物芯片技術(shù)具有轉(zhuǎn)基因檢測(cè)的優(yōu)勢(shì),其具有高通量、微型化、自動(dòng)化和信息化的特點(diǎn))。
第五篇:俗語(yǔ)在生物中的應(yīng)用
俗語(yǔ)在生物中的應(yīng)用:
“童叟躬身棋邊座,長(zhǎng)此以往誰(shuí)背駝”則著重考察骨的成分中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的比例,決定了骨的硬度和彈性;
“十指連心”來(lái)考察皮膚的真皮中分布著大量的感覺(jué)神經(jīng)末梢,能感受外界的刺激; 用
“一針見(jiàn)血”考察出血至少要傷及皮膚的那層結(jié)構(gòu),來(lái)考察皮膚的真皮中有豐富的血; “蜻蜓點(diǎn)水”考察蜻蜓產(chǎn)卵的方式; “兒童急走追黃蝶,飛入菜花無(wú)處尋。”考察動(dòng)物的保護(hù)色; “有收無(wú)收在于水,收多收少在于肥?!笨疾焖蜔o(wú)機(jī)鹽對(duì)植物生長(zhǎng)的作用; “種瓜得瓜,種豆得豆。”考察遺傳現(xiàn)象; “一母生九子,九子各不同?!笨疾焐锏淖儺惉F(xiàn)象; “大魚(yú)吃小魚(yú),小魚(yú)吃蝦米,蝦米吃泥巴。”考察生態(tài)中的食物鏈和食物網(wǎng)的知識(shí); “桔生淮南為桔,生淮北則為枳”考察溫度對(duì)生物生長(zhǎng)的影響; “山上多植樹(shù),勝似修水庫(kù),有雨它能吞,無(wú)雨它能圖。”考察保持水土、涵養(yǎng)水源的重要性;
同時(shí)還可以借助成語(yǔ)與謎語(yǔ)知識(shí)來(lái)考察生物學(xué)的概念。如:視而不見(jiàn)——保護(hù)色;望而生畏——警戒色;以假亂真——擬態(tài);移花接木——嫁接;鸚鵡學(xué)舌——模仿行為;孔雀開(kāi)屏——求偶行為;望梅止渴——條件反射;種豆南山下,草盛豆苗稀——競(jìng)爭(zhēng);無(wú)中生有——隱性;有中生無(wú)——顯性
維生素的功能:A,火眼金睛看得清;B,腦筋急轉(zhuǎn)我最靈;C,大力水手羨慕我;D,加鈣增高我能贏;還有一個(gè)小小E,不怕病菌來(lái)入侵???!褒埳?,鳳生鳳,老鼠兒子會(huì)打洞”--生物的遺傳
這是生物的遺傳,是生物界普遍存在的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因是生物在生殖過(guò)程中,親代把自己的遺傳物質(zhì)(DNA)準(zhǔn)確地復(fù)制出二份傳給后代,使后代得到了親代的遺傳物質(zhì),從而表現(xiàn)出與親代相似的性狀。由于生物具有遺傳的特性,所以每種生物的后代都與它們的親代基本相同,因而使生物界的物種能夠保持相對(duì)穩(wěn)定。
“一母生九子,連母十個(gè)樣”--生物的變異
這反映了生物的變異現(xiàn)象,產(chǎn)生原因是由于親代的遺物質(zhì)(DNA)在復(fù)制過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)(變化)或在有性以及子代不同的個(gè)體間發(fā)生差異。變異有遺傳的,也有不遺傳的s如果是由于環(huán)境條件引起的變異就不能夠遺傳;遺傳物質(zhì)(DNA)變化引起的變異就能夠遺傳下來(lái)。由于生物的變異特性,使生物個(gè)體能夠產(chǎn)生新的性狀,以及形成新的物種。
“螳螂捕蟬,黃雀在后”--生物的捕食
意為螳螂正要捉蟬,不知黃雀在它后面正要吃它;在生物學(xué)上它具有食物鏈的含意。這句諺語(yǔ)隱含的-條捕食食物鏈?zhǔn)牵褐参?)蟬+螳螂+黃雀,在這條食物鏈中,植物是生產(chǎn)者鼉于第斗營(yíng)養(yǎng)級(jí),蟬;螳螂、黃雀都是消費(fèi)者,分別屬于第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
“一山不容二虎”--生物的種內(nèi)斗爭(zhēng)
這一諺語(yǔ)揭示了生物為了爭(zhēng)奪資源,食物和空間而發(fā)生斗爭(zhēng)的現(xiàn)象,虎是大型肉食動(dòng)物,所處在較高的營(yíng)養(yǎng)級(jí)里,按照生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的、逐級(jí)遞減的,傳遞效率只有10%~20%規(guī)律,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物,得到的能量較少,因此其個(gè)體數(shù)量也就越少,在獲得有限的食物空間里,虎的數(shù)量越少,就越容易獲得食物來(lái)維持生存,其數(shù)量多時(shí),就不能維持其生存。為了生存就會(huì)出現(xiàn)你死我活的斗爭(zhēng),這樣一山就容不得二虎。
“飛蛾投火--生物的應(yīng)激性
這是指昆蟲(chóng)對(duì)光發(fā)生的反應(yīng),叫昆蟲(chóng)的趨光性。生物體都有應(yīng)激性,應(yīng)激性是指生物體對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)的特性。生物因?yàn)橛辛藨?yīng)激性,便能對(duì)周圍的刺激發(fā):生反應(yīng),從而可以避開(kāi)不利的刺激,使生物體適應(yīng)周圍的生活環(huán)境。
”作繭自縛“--生物適應(yīng)的相對(duì)性
蠶吐絲作繭,把自己裹在里面,娥類結(jié)繭;能抵御不良環(huán)境,保護(hù)自身,這是種適應(yīng)性,但當(dāng)遇金小蜂時(shí),悲劇就恰恰發(fā)生在繭上,金小蜂正是借助于繭對(duì)棉紅;鈴蟲(chóng)的束縛作用,順利地將卵產(chǎn)于它的體內(nèi),這樣棉鈴蟲(chóng)的”作繭“反而變成了”自縛“。這說(shuō)明生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)只是一定程度上的適應(yīng),并不完全、絕對(duì)地適應(yīng)。由于環(huán)境條件的不斷變化,某些特征就會(huì)變得不適應(yīng)了,這是適應(yīng)的相;對(duì)性。
”老鼠過(guò)街,人人喊打“--生物的競(jìng)爭(zhēng)
老鼠毀壞作物,盜食糧食,人人都痛:恨。從生物學(xué)上分析,是生物種間關(guān)系的一種競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果往往對(duì)一方不利,甚至于被消滅。生物與生物之間的生活方式和習(xí)性、棲所及食物類型越接近,其競(jìng)爭(zhēng)程度越激烈。
”一朝被蛇蛟,三年怕草繩“-生物的條件反射
這里蘊(yùn)含著生物的條件反射;條件反射是高等動(dòng)物和人都具有的一種生理活動(dòng),在大腦皮層的參與下形成的,這種反射提高了動(dòng)物和人適應(yīng)環(huán)境的能力。
”一方水土育一方人"--生物與環(huán)境的關(guān)系
人和其他生物一樣,都生活在一定的環(huán)境中,與環(huán)境有著非常密切的關(guān)系。一方面,生物要從環(huán)境中不斷地?cái)z取物質(zhì)和能量,因而受到環(huán)境的限制;另一方面生物的生命活動(dòng)又能夠不斷地改變環(huán)境。生物與環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一的整體,我們既要看到環(huán)境對(duì)生物的影響,又要考慮到生物活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響和破壞,尤其是人類活動(dòng)如砍伐森林,圍湖造田,建產(chǎn)工業(yè)與民用設(shè)施等,對(duì)環(huán)境造成的破壞和影響。只有這樣才能保持人類與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。