土壤污染源监测范文

时间:2024-03-11 18:05:06

导语:如何才能写好一篇土壤污染源监测,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

土壤污染源监测

篇1

关键词:光谱分析法;原理;特点;土壤污染监测

一、光谱分析的基本原理

光是一种电磁波,具有波粒二相性。光的干涉、衍射与偏振等现象显示它的波动性,而光电效应、康普顿效应和黑体辐射等则显示它的粒子性。光的波动性常用三个基本参量,即波长(λ)、频率(ν)和光速(c)来描述,三者的关系是:λν= c,c 为光在真空中的传播速率。整个电磁波包括无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、X 射线、γ射线等,各种电磁波谱的波长和频率以及所具有的能量各不相同,而且产生各种谱域电磁波谱的机理也不相同,由此就产生了不同的光谱分析方法。光谱的波长、强度和谱型是光谱分析的三要素,根据特征谱线的波长可进行定性分析,利用光谱的强度与浓度的定量关系可进行定量分析,而根据谱型可了解主要量子跃迁类型和光谱产生的内在规律。

二、光谱分析法的分类和特点

根据电磁波与物质的相互作用不同,光谱法可以分为三种基本类型:吸收光谱法、发射光谱法和散射光谱法。

吸收光谱是物质吸收相应的辐射能而产生的信息,其产生的必要条件是所提供的辐射能量恰好满足该吸收物质两能级间跃迁所需的能量。具有较大能量的γ射线可被原子核吸收,X 射线可被原子内层电子吸收,紫外和可见光可以被原子和分子的外层电子吸收,红外光可产生分子的振动光谱,微波和射频可产生转动光谱。所以,根据物质对不同波长的辐射能的吸收,可以建立各种吸收光谱法。总的来说,根据其所在光谱区不同,吸收光谱法可以分为穆斯堡尔谱法、紫外和可见分光光度法、原子吸收光谱分析法、红外分光光度法、顺磁共振法、核磁共振法等。发射光谱可分为三种类型:光致发光、以及化学(生物)发光有关以上发射光谱的特点总结于表 1 中:

三、光谱分析法在土壤污染监测中的应用

1.光谱分析法用于分析监测土壤中的重金属污染物

测定土壤中镉和锌等重金属通常的方法包括火焰原子吸收光谱法(FAAS),电热原子吸收光谱法(ETAAS),电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。在这些方法中,ICP 和ETAAS 技术是最灵敏的方法,FAAS 是最常用的方法之一,因为相对来说,它的分析成本更低。通常的样品消解方法主要是干灰化或者湿法酸加热。有很多加热体系都可以用于样品消解,比如说沙浴、电热板加热和微波加热等。在样品分析中,像湿法消解和干灰化等消解程序是最耗时的步骤。这些程序既费时又耗力,而且很容易引入其它污染物质。采用密闭微波消解时,分析时间大大缩短,试剂用量减少,引入污染的风险减小,而且能够很好地避免挥发性待测物的损失。

值得注意的是土壤的化学和物理结构极其复杂,所以测定其中的痕量元素比较困难。土壤中各种高含量的难溶硅酸盐物质给溶样和随后的测定工作带来很大的不便。用 FAAS 和 ICP-OES 分析土样最大的困难就是溶样问题。很多种酸都有被尝试用来消解土壤样品,比如说 HNO3、HClO4、HF、HCl 等,消解时间通常很长,有时甚至需要 30 个小时之多。幸运的是,土壤中的很多元素(比如锌、铅、锰等)没有与硅酸盐结合在一起或是结合力很弱,这样的话只要普通的酸(不需要 HF)就足以将这些元素从土壤中萃取出来。通常萃取过程需要超声]或者微波辅助。同时也需要指出,消解土壤的方法并不是一成不变的,对于不同元素的测定可以采用不同的消解方法,甚至并不需要将样品完全溶解。

2.光谱分析法用于分析监测土壤中的有机污染物

有机污染物作为土壤污染物的重要组成部分,对其进行实时监测正越来越受到人们的关注。近年来,随着光谱分析技术的提高以及一些联用技术的不断成熟与进步,将大大拓展光谱分析法在土壤中有机污染物分析监测中的应用研究,许多科研工作者已做了相关研究,取得了一定的成果。特别是杨仁杰等提出了快速直接对土壤中 PAHs 污染物进行荧光检测的方法-激光诱导荧光光谱技术,以多环芳烃蒽为研究对象,实验证明利用激光诱导荧光光谱技术快速检测土壤中蒽污染物具有可行性。采用 AvaSpec- 2048TEC型热电制冷式光纤光谱仪对土壤中的蒽进行直接测量,研究结果表明:当土壤中蒽浓度在一定范围内时,其诱导荧光强度与蒽的浓度呈线性关系(其相关系数 R 为 0.929),这就表明了激光诱导荧光光谱技术直接对土壤中多环芳烃污染物测量是可行的。该光谱分析技术可无需对样品进行复杂预处理即可进行测试,这对实现土壤中PAH污染物实时、在线、现场测量具有重要的意义。

参考文献:

[1] 高焱.杨海霞.于卫荣. 氢化物发生原子荧光光谱法同时测定海洋沉积物中的砷和汞. 海洋水产研究. 26(4). 2005. 53-58

[2] 刘希光.于华华.赵增芹等.微波消解-氢化物发生-原子荧光法测定海蜇中的痕量砷和硒.光谱学与光谱分析. 25(6). 2005. 964-967

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1.1探针核酸监测技术

探针核酸检测技术是使用特定核苷酸序列出现特异性互补已知核苷酸片段作为探针,主要分析片段长度的多样性,被标记的探针可以使用在植物细胞组织内、探测溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探针核酸监测技术有高度灵敏性以及特异性,当前在环境微生物监测中广泛使用。

1.2PCR技术

PCR(PolymeraseChainReaction)技术是指生物学的聚合酶链式反应,主要是指在聚合酶的催化中将特定的引物设置为监测起点,通过延伸、退火以及变性等步骤将DNA体外复制,可以快速的在异地使用体外复制所有目的的DNA[2]。聚合酶链式反应有特异性强、灵敏度高优势,可以在监测大量评价样品以及环境中的污染。

2在大气污染中的实践

大气污染是指使用生物监测对大气质量进行分析研究,确定环境污染程度。在生物系统中,大气污染给动植物的生存带来了严重的污染,因为植物有在固定的温度、湿度中生长的特征,导致植物没有科学办法避免有害物质污染。植物对大气中有害物质有一定敏感性,所以在环境监测中便于监测以及管理,环境监测中现代生物技术在大气污染中的实践中可以使用采取植物叶子的方式当做需要监测的样品。植物可以通过大气污染程度完整的反应出来,在大气污染实践中常用的监测植物有以下种类:

2.1氟化物指示植物

通过植物可以反映出氟化物的对象主要有:苔藓、金线草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅树等植物。通常情况下,使用现代生物技术监测受污染比较明显的植物,叶子形状转变为尖形,并且叶面上有一定程度的伤斑,出现在叶脉上的症状则比较少。受环境污染的伤斑是浅褐或者红褐色。

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、烟草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受环境污染比较明显,症状主要是植物叶子上出现不规则的伤斑,颜色主要是白色、棕色以及黄褐色等,同时植物叶子上也不同程度的出现点状伤斑。

3在水体污染中的实践

3.1微生物群监测

水体系统中比较重要的组成部分是微生物群,微生物群在水体出现污染时可以快速的感应。一般情况下在环境监测中使用的监测手段是泡沫塑料块聚氨酯法,该手段是在水体中投入一定量含有聚氨酯的塑料块,对水体中微生物群落收集监测。和传统水体环境监测方式对比,这种方法速度快、经济、准确,同时还可以在污染监测中广泛使用。

3.2生物法监测

使用生物法监测水体污染的方式主要是使用生物监测方式对水体监测。使用现代生物科技中的生物法对水体污染情况进行分析。生物法监测水体污染情况可以将水体污染带来的不利影响全面展示出。水体污染比较严重、可以反映出的生物有蚊幼虫、小颤藻以及颤蚓类生物。

4在土壤污染中的实践

4.1动物监测法

使用动物监测法控制土壤受污染的情况,使用这种方式进行监测时,通常情况下可以将蚯蚓当作监测对象,因为蚯蚓有比较高的敏感性,可以觉察到土壤中是否含有农药、铅等有害物质。除此之外,使用现代生物技术进行土壤污染监测时因为土壤中有一定镉物质含量,和蚯蚓体内镉物质含量有一定关联性,因此蚯蚓在土壤污染的应用中具有一定意义。

4.2植物监测法

使用微生物监测法对土壤污染进行监测主要是指使用土壤指示植物对土壤受污染情况进行监测。如果土壤遭到一定污染,受到污染的微生物会出现一定程度的反应,并且有污染比较明显的植物出现代谢异常的症状。比如遭到土壤污染的植物表面出现明显伤斑、构成成分发生改变、呼吸作用不断加强或者减弱、发育减慢等情况。

4.3微生物监测法

现代生物技术监测土壤污染情况可以通过微生物监测法对土壤进行监测,土壤污染源主要是人类粪便、尿液等污染源,同时灌溉过程中使用污水也会对土壤造成不同程度的污染,使用微生物监测可以对土壤污染的状况和程度全面评价。

5结语

篇3

关键词:环境污染光污染水污染大气污染

我们生活在城市,每天呼吸在看似洁净的大气,走在看似很洁净的大街上,匆忙生活。但是,现在让我们认识一下周边的城市环境污染。

一、光污染

随着城市的发展,高楼大厦如雨后春笋般涌现。论文百事通在城市繁华的街道上,高楼大厦穿着高大明亮、富丽豪华的玻璃“外套”,即“玻璃幕墙”。然而,在这美观的背后却隐藏着许多意想不到的隐患。夏天,玻璃幕墙把强烈的阳光反射入附近的居民楼房里,增加了室内的温度,影响了居民的正常生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光有时聚集在一起,温度很高,易引起火灾。同时镜面玻璃的反射系数比绿地、森林、以及毛面砖石装修建筑物大10倍以上,大大超过了人眼范围。因此,玻璃幕墙的反射光会伤害人眼球的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率。

二、噪声污染

噪声污染,是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。从噪声源强剖析,交通噪声级别最高,其次是施工噪声和家产噪声。噪声级为30~40分贝是对为正常环境;超过50分贝就会影响就寝和歇息。因为歇息不适,正常心理受到影响;70分贝以上会造成心烦意乱,精神不集中,影响做事效率,乃至产生事故;90分贝以上的噪声环境,会主要影响听力和导致其他疾病的产生。

三、水污染

水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分。

城市水污染主要来自工业废水和生活污水,全国有监测的1200多条河流中,目前850多条受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查,在发展中国家,各类疾病有8%是因为饮用了不卫生的水而传播的,每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡,因此,水污染被称作“世界头号杀手”。

四、大气污染

近年监测的522个城市中,39.7%的城市处于中度或重度污染。颗粒物仍是影响中国环境空气质量的首要污染物。除燃煤外,工业粉尘、地面扬尘、建筑工地尘、土壤风蚀尘等都对空气中颗粒物浓度有较大影响,特别是可吸入颗粒物对人体健康造成的危害更大,目前大多数城市人口长期生活在可吸入颗粒物超标的环境空气中。近年来,城市机动车持有量快速增加,机动车尾气排放已经成为大城市空气污染的重要来源,其中氮氧化物排放量已占总量的50%,一氧化碳占85%。

五、电磁波污染

电磁波污染是指天然的和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,已达到直接威胁人体健康的程度。伴随着科技文明的迅速发展,各种电子生活用品愈加普及起来,电磁波污染也就变得无处不在,由此而引发出的种种病症,必须引起我们的高度重视,并对其危害加强防范。新晨

六、固体废弃物污染

固体废弃物就是一般所说的垃圾,是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,以及工业生产排出的固体废弃物,数量急剧增加,成分日益复杂。世界各国的垃圾以高于其经济增长速度2~3倍的平均速度增长。垃圾若不及时清除,必然污染空气,对土壤、水体都会造成严重污染。从而导致蚊蝇滋生、细菌繁殖,使疾病迅速传播,危害人体健康。

七、土壤污染

篇4

    一、光污染

    随着城市的发展,高楼大厦如雨后春笋般涌现。在城市繁华的街道上,高楼大厦穿着高大明亮、富丽豪华的玻璃“外套”,即“玻璃幕墙”。然而,在这美观的背后却隐藏着许多意想不到的隐患。夏天,玻璃幕墙把强烈的阳光反射入附近的居民楼房里,增加了室内的温度,影响了居民的正常生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光有时聚集在一起,温度很高,易引起火灾。同时镜面玻璃的反射系数比绿地、森林、以及毛面砖石装修建筑物大10倍以上,大大超过了人眼范围。因此,玻璃幕墙的反射光会伤害人眼球的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率。

    二、噪声污染

    噪声污染,是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。从噪声源强剖析,交通噪声级别最高,其次是施工噪声和家产噪声。噪声级为30~40分贝是对为正常环境;超过50分贝就会影响就寝和歇息。因为歇息不适,正常心理受到影响;70分贝以上会造成心烦意乱,精神不集中,影响做事效率,乃至产生事故;90分贝以上的噪声环境,会主要影响听力和导致其他疾病的产生。

    三、水污染

    水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分。

    城市水污染主要来自工业废水和生活污水,全国有监测的1200多条河流中,目前850多条受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查,在发展中国家,各类疾病有8%是因为饮用了不卫生的水而传播的,每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡,因此,水污染被称作“世界头号杀手”。

    四、大气污染

    近年监测的522个城市中,39.7%的城市处于中度或重度污染。颗粒物仍是影响中国环境空气质量的首要污染物。除燃煤外,工业粉尘、地面扬尘、建筑工地尘、土壤风蚀尘等都对空气中颗粒物浓度有较大影响,特别是可吸入颗粒物对人体健康造成的危害更大,目前大多数城市人口长期生活在可吸入颗粒物超标的环境空气中。近年来,城市机动车持有量快速增加,机动车尾气排放已经成为大城市空气污染的重要来源,其中氮氧化物排放量已占总量的50%,一氧化碳占85%。

    五、电磁波污染

    电磁波污染是指天然的和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,已达到直接威胁人体健康的程度。伴随着科技文明的迅速发展,各种电子生活用品愈加普及起来,电磁波污染也就变得无处不在,由此而引发出的种种病症,必须引起我们的高度重视,并对其危害加强防范。

    六、固体废弃物污染

    固体废弃物就是一般所说的垃圾,是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,以及工业生产排出的固体废弃物,数量急剧增加,成分日益复杂。世界各国的垃圾以高于其经济增长速度2~3倍的平均速度增长。垃圾若不及时清除,必然污染空气,对土壤、水体都会造成严重污染。从而导致蚊蝇滋生、细菌繁殖,使疾病迅速传播,危害人体健康。

    七、土壤污染

篇5

但这是个不容回避的问题。近日,环保部和国土部首次了全国土壤污染状况调查公报。公报显示,全国土壤总的点位超标率为 16.1%,耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4%、10.0%、10.4%。而无机污染物超标占全部超标点位的82.8%。尽管因土壤污染的特殊性,公报未公布土壤污染的总面积,但现有数据清楚表明,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧。

公众或许还难以从这些枯燥的专业术语和数据中体悟问题的严重性,但日常生活中的一些公共事件却也强化着人们对此的认知。一是2013年发生在广东的“镉大米”事件。当时有报道说,深粮集团从湖南调进的1万多吨大米被检出镉超标,虽然该公司称对镉大米作了退回处理,但此后东莞又检出米粉镉超标,广州等地也曝出查到镉大米,一时间舆论沸腾,人们怀疑这批镉大米并未退回,而是转销广东其它地方。此后,有关部门强化查处措施,并免费为市民检测大米,事件才慢慢平息。而这些大米之所以镉超标,就是因为大米产源地湖南省部分土壤遭受镉污染。

近日发生在兰州的自来水苯超标事件,更是举国关注。后来查明,自来水中苯超标是由于自来水厂的自流渠遭受污染,而污染源则是兰石化企业的两次管道爆炸引起原油泄漏(其中一次是30年前),污染了土壤,随后又转而污染了水源。

应当说,镉大米事件并非孤例。近年,“毒大米”事件在南方不少省份相继发生,给市民生活带来很大困扰。大米镉超标,自来水苯超标,吃的喝的都不让人放心,谁来保障公众“舌尖上的安全”?而寻根追源,问题症结都在于土壤受污染。因为,土壤污染最终都会体现在对我国的粮食和食品安全造成隐患。

其实,一两年前,据国土部的不完全统计,我国每年遭受重金属污染的粮食已达1200万吨,造成的直接经济损失逾200亿元。这些粮食,可养活4000多万人。而环保部和国土部这次公布的土壤调查公报,历时8年,过去将其视为“秘密”未予公布,此次公诸于众,一体现出观念的转变,二恐怕也因土壤污染问题愈演愈烈,将其公开,为的是引起整个社会的重视。

土壤污染,因其具有缓慢性和隐蔽性的特征,而被称为“看不见的污染”。一定程度上,它也是现代工业的副产品,比如我国的湖南、福建、广西等省区的土壤镉污染严重,主要原因在于这些地区长期存在矿产开发和冶炼,矿尾、废渣及尘埃等对土壤造成巨大伤害。近年农作物过度施化肥和打农药等,残留物累积沉淀,最终也改变着土壤成份。同时,不少重化工及钢铁、有色金属冶炼企业等,对厂区和附近土壤的污染也十分突出。如近年一些城区大型企业外迁,腾出的地皮用于房地产开发,但检测表明,这些土地往往含有放射性或其它有害物质,必须经过“去毒”处理方可开发,否则有可能对居民的身体健康构成威胁。

相较于水源、大气污染的治理,土壤污染治理的难度要大得多,仅仅靠切断污染源并不能解决问题,有些重金属污染,可能要长达百年甚至更长时间才能慢慢消除。因此,它对公众造成的危害时间会更漫长。而就目前的治理技术和手段来说,无论是物理还是化学、生物方法等,都很难令土壤环境发生根本性逆转。这意味着,某些土壤环境一旦被破坏,就踏上了“不归路”,再也见不到之前的良好状况。

篇6

一、工作目标

在充分利用农用地土壤详查点位信息划定安全利用类耕地区域基础上,因地制宜选用安全利用技术模式。争取到2020年底前完成省、市下达我县安全利用类不少于11000亩、严格管控类不少于50亩的工作任务,受污染耕地安全利用率达到91%,全县耕地土壤环境质量总体保持稳定,对农业绿色、高质量、可持续发展的支撑能力明显提高。

二、工作内容

(一)全面推进受污染耕地安全利用

县农业农村部门会同县生态环境部门依据分解下达的下一阶段安全利用任务,充分利用耕地土壤环境质量类别划分成果,积极稳妥地推动各项受污染耕地安全利用措施的落地。

(二)进一步分解落实受污染耕地安全利用任务

我县2020年受污染耕地安全利用项目任务11000亩、严格管控类任务50亩,实施地点分布在镇、镇、镇、镇、乡、镇等6个乡镇(表),具体涉及的村待我县耕地类别划定完成审批后再进行细化分解(具体任务另行下发),并报省农业农村厅和生态环境厅备案。

(三)核算受污染耕地安全利用率

依据农业农村部 生态环境部《受污染耕地安全利用率核算方法(试行)》,对本地区受污染耕地安全利用率开展调查评估,按照统一格式进行统计、测算、汇总,及时向省农业农村厅和省生态环境厅提交受污染耕地安全利用率核算报告。

(四)强化污染源管控

持续推进化肥、农药减量增效,大力治理白色污染,加强秸秆资源化利用,推进畜禽粪污资源化利用,促进养殖生产清洁化和产业模式生态化。深入推进涉镉等重金属重点行业企业排查整治,打击非法排污,切断镉等重金属污染物进入农田的途径;监测灌溉水质,确保灌溉水质量符合农田灌溉要求;工矿企业周边的农田要注意防止大气沉降对农产品的重金属污染,必要时要开展研究,对于大气重金属沉降较明显的地方,要采取措施阻断污染源,切实防止边治理边污染。对于难以有效切断重金属污染途径,且土壤重金属污染严重、农产品重金属超标问题突出的耕地,加快实施种植结构调整或退耕还林还草等严格管控措施,降低农产品超标风险。

三、进度安排

2020年4月20日前,完成行政区域耕地安全利用实施方案调整,并上报省农业农村厅、生态环境厅备案。

2020年10月底前,耕地安全利用技术措施落地,完成受污染耕地安全利用监测取样工作。

2020年11月30日前,完成受污染耕地安全利用监测样品检测和效果评估工作。

2020年12月20日前,完成受污染耕地安全利用率核算工作,并上报省农业农村厅和生态环境厅。

四、安全利用重要措施

依据农业农村部《轻中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术 名录(2019 年版)》和《省重金属污染耕地安全利用技术指南(试行)》,本项目主要采用的安全利用技术模式包括:农艺调控类、土壤改良类、生物技术类、综合类技术等模式。

(一)农艺调控类  技术措施主要包括石灰调节、优化施肥、品种调整、水分调控、叶面调控、深翻耕等。

1.石灰调节 主要技术要点:石灰是碱性物质,在酸性土壤中适量施用石灰,可以提高土壤 pH 值,促使土壤中重金属阳离子发生共沉淀作用,降低土壤中重金属阳离子的活性,还可为作物提供钙素营养。

2.优化施肥 主要技术要点:施肥是满足作物生长所需养分的重要途径,同时可以对重金属活性产生较大影响。

3.品种调整 主要技术要点:不同作物种类或同一种类作物的不同品种间对重金属的积累有较大差异,在中、轻度重金属污染土壤上种植可食部位重金属富集能力较弱,但生长和产量基本不受影响的作物品种,可以抑制重金属进入食物链,有效降低农产品的重金属污染风险。

4.水分调控 主要技术要点:酸性土壤在淹水条件下,土壤环境呈还原状态,土壤 pH 值显著升高,Cd 容易形成硫化物沉淀,活性也随之降低,从而减少作物对 Cd 的吸收。

5.叶面调控 主要技术要点:叶面调控是指通过叶面喷施硅、硒、Zn 等有益元素,提高作物抗逆性,抑制作物根系向可食部位转运重金属,降低 可食部位重金属含量。

6.深翻耕 主要技术要点:通过深翻耕,将污染物含量较高的耕地表层土壤与犁底层甚至是母质层的洁净土壤充分混合,稀释耕地表层土壤污染物含量。

(二)土壤改良类技术  通过施用钝化剂、土壤调理剂等,降低污染物在土壤中的活性,阻控作物对土壤污染物的吸收。

1.原位钝化 主要技术要点:通过向土壤中添加钝化材料,将土壤中有毒有害重(类)金属离子由有效态转化为化学性质不活泼形态,降低其在土壤环境中的迁移、植物有效性和生物毒性。

2.定向调控 主要技术要点:基于土壤化学或微生物原理,通过调节土壤中的氧化还原、吸附、沉淀等过程,促进重金属污染物由高有效性向低有 效性转化、由高毒性向低毒性转化,定向控制土壤中重金属元素的迁 移以及农作物的富集。

(三)微生物修复 主要技术要点:利用天然或人工驯化培养的功能微生物(藻类、细菌、真菌等),通过生物代谢功能,降低污染物活性,防控生态风险。

(四)“VIP”综合治理技术 主要技术要点:“VIP”或“VIP+n”是一种重金属污染耕地综合治理技术,是指在低 Cd 水稻品种(V)、淹水灌溉(I)、施用石灰等调节土壤酸度(P)的基础上增施(采用)土壤调理剂、钝化剂、叶面调控剂、有机肥等降Cd产品或技术(n)。

五、保障措施

(一)落实地方政府的主导责任

根据《中华人民共和国土壤污染防治法》规定,对本地区受污染耕地安全利用负责,由县农业农村局牵头负责本行政区域内耕地土壤安全利用等工作的组织实施。市生态环境局、县财政局等有关部门要立足职责,积极配合协作,确保工作落实到位。

(二)加强资金筹措与经费预算

加快建立以绿色生态为导向的农业补贴制度,统筹涉农相关资金,加大资金支持力度,土壤污染防治专项资金要向受污染耕地安全利用倾斜,支持农用地周边涉镉等重金属行业企业提标改造、截断污染物进入农田途径,受污染耕地安全利用等。

(三)加大宣传培训力度

充分利用广播、电视、报刊、互联网等媒体,加大相关土壤污染防治法律法规的宣传培训力度。提升种粮大户、家庭农场、专业合作社等新型经营主体耕地安全利用技术水平,提升社会公众参与耕地保护的自觉性、主动性和能力水平。

篇7

关键词 新型城镇化 土壤环境保护 法律制度 污染场地

作者简介:陈知朔,上海社会科学院法学研究所,研究方向:环境与资源保护法。

一、新型城镇化进程中面临的土壤环境问题

我国土壤环境问题伴随着城镇化的进程日益凸显。土壤污染的特点从原先的局部性、单一型污染扩展为区域性、复合型污染;来自工业、农业、生活三方面污染源通过不同途径进入城镇和农村的土壤,新旧污染和二次污染呈现出混合叠加的态势。

(一)大量城市污染企业关停搬迁,一方面污染场地留隐患,一方面向农村转移污染

(二)高速城镇化使得生活垃圾、污水和固废排放剧增,加重土壤环境压力

(三)农业生产过程中不合理使用农业投入品,耕地质量持续下降

近年来,我国由于土壤污染问题引发的农产品质量安全事件层出不穷,不仅危及群众的健康和安全,更对我国的经济和社会发展产生了不利影响。据估计,我国当前有近1.5亿亩的耕地遭受污染,约占18亿亩耕地的8.3%。一方面是由于农业生产过程中化肥的过量或不当施用导致土壤酸化,破坏土壤结构。另一方面,全国每年农药使用量达30多万吨,但吸收率却只有 30%~40%,超负荷连年使用农药,残留的农药会严重损害土壤的生产、自净能力和载体功能。此外,规模化养殖场和地膜也是重要的土壤污染源。因为长期施用以规模化养殖场的畜禽粪便为原料做成的有机肥料,会把饲料添加剂中的重金属元素带到土壤中;而难以降解的地膜其大面积推广使用会导致土壤的白色污染。

二、我国土壤环境保护立法现状

我国当前的法律体系从耕地保护、特殊区域保护以及大气、水、固体废弃物污染防治等不同角度针对土壤环境问题形成了一些分散性的规定。例如国家层面的立法主要有《环境保护法》、《固体废物污染环境防治法》、《基本农田保护条例》等法律法规;地方层面有《浙江省固体废物污染环境防治条例》、上海市《关于保障工业企业及市政场地再开发利用环境安全的管理办法》等规范性文件。然而从总体看来,我国土壤环境保护立法缺乏系统性、针对性和可操作性,并且有的规定已明显滞后,无法适应新型城镇化发展对保护土壤环境的要求。

党的十以来,生态文明建设被列入现代化建设“五位一体”的总体布局中;十八届三中全会决定指出,必须建立系统完整的生态文明制度体系;十八届四中全会决定进一步强调,要制定并完善包括土壤环境保护在内的法律法规。在推进新型城镇化、建设“生态宜居”和“美丽中国”的新常态下,土壤环境保护立法受到越来越多的重视并逐渐得以充实和全面化。

在新型城镇化战略的推进过程中,如何从法律层面有效应对日趋严峻的土壤环境问题,已成为新形势下环境保护工作面临的重要挑战。结合我国国情与现阶段土壤污染实际情况,建议未来构建并完善如下几方面土壤环境保护立法。

(一)健全管理体制与管理制度

考察我国有关土壤环境管理体制的立法,不难发现某些内容存在交叉、矛盾且不符合科学管理的规律,普遍存在机构设置交叉重叠、部门之间权限划分不清、统管与分管部门关系不明确等问题。例如仅土壤污染监测一项工作就有环保、国土、农业三部门同时负责,这种权责交叉的状态会造成管理主体相互推委或争相管理,严重阻碍土壤环境保护工作的顺利展开。对此,应在立法中明确土壤环境保护和污染防治的监督管理体制,其中最主要的是机构的设置及其职权的明确划分,尤其是环保、国土、农业、水利、财政等部门之间的职责分工。除此之外,还应构建土壤环境保护的部际协调机制,搭建统一的土壤信息资源共享平台,完善内部制约与外部制约相结合的监督机制,使得各部门各司其职、通力配合,科学高效地完成土壤环境保护工作。

虽然我国现行立法中已有一部分法律制度对土壤污染物、污染源进行了控制,但这些分散的规定既不全面也不完善,没有形成系统的、可操作性的管理体系。建议我国逐步建立并健全土壤环境功能区划、土壤环境标准、土壤环境监测、土壤环境调查、土壤污染区域分级等一系列管理制度。

(二)完善污染场地治理与修复的法律制度

污染场地治理与修复的法律制度,具体包括制定污染场地整治规划、确定污染场地的最佳可利用技术、治理与修复公告、确定治理与修复责任人及实行人、进行治理与修复的检查与监督、确定费用的分担等制度。 其中,污染场地治理与修复目标的确定是治理与修复工作能否成功的关键。发达国家对此有着深刻的教训。例如荷兰在20世纪90年代早期有关土壤保护的立法中规定,土壤修复的目标是将其恢复至原有状态,但实践证明这种修复目标过于严苛,导致了高昂的修复费用。越来越多的国际经验表明,树立一个具有可操作性的、而非无条件使土壤恢复至适合所有用途的修复目标更有效。由此“基于风险的管理理念”应运而生。针对风险高但又有开发价值的污染场地,可选择按土地规划功能修复;而那些风险较小的场地则应先控制污染源,再对其进行修复,如此一来便能达到成本最优化。

对于我国而言,2012年的《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》有效地推动了污染场地风险管理在各地的初步展开。下一步应尽快研究制定更为全面、系统的污染场地治理与修复的法律制度,明确场地风险管理模式与程序,完善标准体系建设,规范污染场地管理。

(三)创建可持续的资金筹措机制

可持续的资金来源是土壤环境保护的基本保障。目前由于我国缺乏完善的土壤治理与修复资金筹措机制和相关管理办法,导致众多城市无法及时对污染场地进行修复,一定程度上阻碍了新型城镇化的顺利推进。在资金筹措机制方面,由美国国会通过立法建立的超级基金和棕地修复基金为我国提供了有益的借鉴,其资金来源包括政府的拨款和贷款、向特定规模企业所征的环境税、向石油及42类化工原料所征的专门税以及环境保险等等。

鉴于我国土地资源国有的特点并结合“污染者付费”原则,可以考虑由中央、地方财政和工业企业共同出资,建立旨在修复那些经风险评估程序筛选出来的、亟须加以治理的污染场地。其中企业承担的资金部分应该以污染企业的民事责任为基础,在行政干预条件下以税收的形式征收。通过税收的强制性、无偿性和确定性,保障资金的稳定来源。另外,实施环境污染责任保险也是维护土壤受害者合法权益、提高防范环境风险、保障土壤污染治理修复费用的有效手段。

(四)建立合理的公众参与和信息公开制度

土壤环境质量的优劣直接关乎公共利益。公众参与是环保工作最强大的支持力量;信息公开则是满足公众环境诉求的重要基础。如何在新型城镇化建设过程中进一步增强农业生产者的土壤保护意识,鼓励和引导公众积极参与、支持土壤环境保护显得尤其重要。在土壤环境保护立法过程中,应当贯彻多元共治的现代环境治理理念,构建合理有效的公众参与和信息公开制度,充分保障公众的环境知情权、参与权与监督权。具体来说,公众应当有权通过综合决策平台及时掌握土壤质量状况,预防或反对有损土壤环境的重大行政决策和建设项目。政府有关部门应当利用网络、热线电话、社会调查等各种渠道了解公众对于土壤环境方面的建议,倡导利益相关方积极参与协商。土壤环境信息要在合理范围内向公众公开,并在突发环境事件信息公开的补正、土壤环境信息公开失当法律责任的充实X等方面做好必要的制度完善。

(五)建立严格的法律责任追究机制

严格的法律责任追究机制是补救受侵害者的合法权益、规范法律秩序的有效手段,也是实现土壤环境保护目标的重要保障。例如,美国《超级基金法》就构建了具有“严格、连带并溯及既往”特征的法律责任条款。其中严格和溯及既往,指无论潜在责任方是否存在主观过错皆须对污染场地负责(战争行为、不可抗力与第三人过错属于免责事由);连带责任意味着,如果涉及两个或多个潜在责任方,则美国环保局有权向任一或全部责任方索要治理费用。Y这一条款的实施有力地推动了美国社会各界积极投身到污染场地的治理当中。

从我国现行立法来看,只有2011年环保部原则通过的《污染场地土壤环境管理暂行办法》、《浙江省固体废物污染环境防治条例》等少数规范性文件规定了土壤修复的责任,即污染场地责任人应承担场地修复的费用,历史遗留问题则由地方人民政府承担。Z然而上述规定对于土壤污染法律责任的追究仍过于简单。建议首先应研究制定“环境责任法”,建立严厉的“污染责任终身制”原则;其次,完善环境损害民事赔偿制度,畅通司法救济渠道;最后,健全土壤污染责任的国家司法鉴定体系,制定土壤污染责任鉴定技术规范,为环境司法提供技术支撑。

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    1.1水体污染

    水体污染是指由于人为因素或自然因素,将有害物质直接或间接排入水体后,使水体的水质和底泥的物理、化学性质或水生生物的组成发生变化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。

    1.2水体污染的危害

    1.2.1危害人体健康

    被污染的水体中含有农药、多氯联苯、多环芳烃、酚、汞、铬、铅、镉、砷、氰、放射性元素、致病细菌等有害物质,它们具有很强的毒性,有的是致癌物质。这些物质可以通过饮用水和食物链等途径进入人体,并在人体内积累,造成危害。

    1.2.2造成水体富营养化

    当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水、农田排水连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水体时,造成水中营养物质过剩,便发生富营养化现象,导致藻类大量繁殖,水的透明度降低,失去观赏价值。同时,由于藻类繁殖迅速,生长周期短,不断死亡,并被好氧微生物分解,消耗水中的溶解氧;也可被厌氧微生物分解,产生硫化氢等有害物质。从以上两方面造成水质恶化,鱼类和其他水生生物大量死亡。

    1.2.3破坏水环境生态平衡

    良好的水体内,各类水生生物之间及水生生物与其生存环境之间保持着既相互依存又相互制约的密切关系,处于良好的生态平衡状态。当水体受到污染而使水环境条件改变时,由于不同的水生生物对环境的要求和适应能力不同,产生不同的反应,将导致种群发生变化,破坏水环境的生态平衡。

    1.3水体污染防治途径

    1.3.1推行清洁生产

    通过调整工业结构和改善工业布局等调控措施,提高资源利用率和生产效率,减少污染源的排放,不仅提高经济效益,而且更有效达到环境治理的目标。

    1.3.2回收有用物质

    1.3.3发展节水型工业

    2.大气污染与防治

    2.1大气污染

    人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏,这类现象称为大气污染。

    污染源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源是指自然界向大气排放污染物的地点或地区,如排放灰尘、二氧化硫、硫化氢等污染物的活火山、自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源则又可按不同的方法分类:按污染源空间分布方式可分为点污染源、面污染源、区域性污染源;按人们的社会活动功能可分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按污染源存在的形式可分为固定污染源和移动污染源。

    2.2大气污染的危害

    2.2.1大气污染对人体健康的危害

    大气污染极易影响人体健康,它对人体健康的危害往往是多方面和综合性的,其中又以二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、重金属烟尘、氟化物、碳氢化合物等化学污染物对呼吸道的危害最为常见。这是因为,呼吸道粘膜对污染物特别敏感并具有很大的吸收能力。此外,大气污染对眼、皮肤等也常有刺激和危害,并可诱发心血管、神经系统的疾病。

    2.2.2大气污染对植物的危害

    大气污染对植物的危害,随污染物的性质、浓度、排放量和接触时间、植物的品种以及生长期、气象条件的不同而异。气体污染物通常都是经叶背的气孔进入植物体,然后逐渐扩散到海绵组织、栅状组织,破坏叶绿素,使组织脱水坏死;干扰酶的作用,阻碍各种代谢机能,抑制植物的生长。颗粒状污染物则能擦伤叶面、阻碍阳光,影响光合作用,妨碍植物的正常生长。颗粒物上的重金属等有害元素还可进入植物细胞内,产生进一步的危害,使植物枯萎甚至死亡。

    2.2.3其它危害

    大气污染还可通过干沉降、湿沉降(如酸雨)形成全球性灾难;使全球气候逐渐变暖,危害生态环境;危害臭氧层,使人群和动植物对紫外线的保护屏障受到破坏等等。

    2.3大气污染的防治途径

    调整能源战略,采用清洁能源。我国一次性能源消费以矿物燃料中的煤炭为主。不仅排放二氧化碳等温室气体使全球气候变暖,还形成酸雨,给全球生态环境带来极大威胁。因而,调整能源战略,逐步改变能源结构是防治大气污染的一个重要途径。

    (1)大力开发利用水能;

    (2)有步骤地发展核能;

    (3)积极开发利用生物能源;

    (4)利用其他清洁能源。

    3.其他环境要素和物质的污染与防治

    3.1土壤污染与防治

    3.1.1土壤污染物质

    一般是指进入土壤中并影响土壤特性的物质,分为有机物类;重金属污染物;放射性物质;致病的微生物。

    3.1.2土壤污染的防治

    在制定防治土壤污染的措施时,必须考虑因地制宜、切实可行的方法,控制和消除工业"三废"的排放;加强对土壤污染区的监测和管理;合理施用化肥和农药。

    3.2固体废物的污染与防治

    3.2.1固体废物的污染

    固体废物通常是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质,包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。

    3.2.2固体废物的危害

    侵占土地;污染土壤和地下水;污染水体;对大气的污染;对人体健康的危害。

    3.2.3固体废物的防治

    资源的回收。利用对固体废物的再循环利用,回收能源和资源。对工业固体废物的回收,必须根据具体的行业生产特点而定,还应注意技术可行、产品具有竞争力及能获得经济效益等因素。

    无害化处置。固体废物的无害化处置是指经过适当的处理或处置,使固体废物或其中的有害成分无法危害环境,或转化为对环境无害的物质。常用的方法有:土地填埋;焚烧法;堆肥法。

    3.3噪声污染与防治

    3.3.1噪声的污染

    从环境保护的角度来说,凡是干扰人们正常休息、学习和工作的声音统称为噪声。如机器的轰鸣声,各种交通工具的马达声、鸣笛声,人的嘈杂声及各种突发的声响等,均称为噪声。

    噪声污染属于感觉公害,它与人们的主观意愿有关,与人们的生活状态有关,因而它具有与其他公害不同的特点。

    3.3.2噪声的防治

    构成噪声污染有声源、声音传播途径与接收者二要素,控制噪声污染可从这二方面着手:降低声源噪声;在传播途径上控制噪声。

    3.4放射性及电磁、热污染

    3.4.1放射性污染的概念及来源

    放射性污染指的是由于人类活动排放出的放射性污染物所造成的环境污染和对人体的危害。从自然环境中释放出的天然放射,可以视为环境的背景值。

    放射性污染的来源:核工业;核电站;核燃料后处理厂;核试验等。

    3.4.2电磁的污染及来源

    电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰以及对人体有害的电磁辐射。在环境保护工作中,主要是研究当电磁场的强度达到一定限度时,对人体机能产生的破坏作用。

    人为的电磁污染来源于:

    ①脉冲放电;

    ②工频交变电磁场;

    ③射频电磁辐射。电磁辐射污染的危害随频率的增高而加大。中、短波频段电磁场对机体的危害主要是引起神经衰弱症候群和植物神经失调,发生头痛头晕、周身不适、疲倦无力、失眠多梦、记忆力减退、胸闷、心悸及女性月经周期紊乱等。

    3.4.3热污染

    人类的社会、经济活动,使局部环境或全球环境发生增温,并可能形成对人类和生态系统产生直接或间接、即时和潜在的危害现象称为热污染或环境热污染。

    热污染能改变地表状态引起灾害;形成热岛效应;影响渔业生产。

    3.5生活环境污染。

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关键词:环境保护;种类;环境监测;重要作用

中图分类号:X83 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-09-0159-1

随着经济和科技的不断发展,人类在谋取自身发展的同时,付出的却是整个生存环境的破坏。毫无节制的肆意掠取使自然环境越来越恶劣,各种灾难随之而来,极大的破坏了人类生存和发展的空间。环境保护问题已成为社会焦点问题之一,如何更好的处理、解决和保护环境中出现的各种问题,推出新的环境保护政策,利用先进的科学技术来防治,已成为各国目前亟需解决的问题。

1 环境保护

环境保护,指人类有意识的利用环境科学的各种正确的理论与方法,充分的利用、协调与保护自然资源和环境,解决各种各样的问题,阻止一切污染和破坏自然环境的行为,并对受到污染和破坏的自然环境进行治理,最终起到保护和改善自然环境的目的。

目前我们主要面对的自然环境污染问题主要有:(1)土壤污染问题;(2)空气污染问题;(3)水资源污染问题;(4)自然气候和能源污染问题;(5)森林污染问题;(6)化学污染问题。

这些主要的环境污染问题,如果不能够及时的解决,将会为人类的生存和发展造成巨大的灾难。长久以来,各国通过科学的手段对环境污染问题进行了综合防治,并取得了较大的效果,但是局部的环境好转并不能改变全球环境恶化的事实,环境污染仍在持续,地球的环境依旧在恶化。

2 环境监测的重要作用

2.1 环境监测

环境监测系统的推出,是环境保护领域中一次重大的革命,对改善全球环境做出了重要贡献,使人类可以更好的对被污染的环境进行治理和维护,从而改变人类生存和发展的环境。环境监测是指人类利用物理、化学、生物等现代化的科学技术方法,对引发环境污染的污染源和环境质量的各种要素进行间断地或连续的全方位的监视、测定,从而对环境质量做出正确的评价。

随着社会经济和科学的不断发展,环境监测也在逐步的发展到对整个自然环境的监测,即监测对象不仅是影响环境质量的污染源,还包括对生物和生态变化的监测。只有这样实施全方位、大范围的监测,才能正确、全面的对环境质量做出评价。

环境监测的目的是及时、准确、全面的反映环境质量的现状及其发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。按照检测对象分为:污水监测;大气和废气监测;噪声监测;土壤污染监测;固体废物监测;生物污染监测;放射性污染监测。环境监测的类型有三种:一是监视性监测,即对各种环境要素进行定期的监测,用以评估环境质量的标准;二是研究性监测,这是高层次、高水平的监测;三是特定监测,可分为污染事故监测,纠纷仲裁监测,考核验证监测和咨询服务监测。

环境监测有以下两个特点:一是环境检测的综合性,包括手段和对象的综合性。二是环境监测的连续性,因为治理环境污染是一项长期的工作,只有坚持长期的监测,才能得出确切的数据,从而分析环境质量的变化和发展趋势。

2.2 环境监测在环境保护中的重要作用

2.2.1 环境监测在环境污染问题中的作用 环境监测可以对污染问题严重的环境要素进行持续的、稳定的监测,例如可以对土壤、大气、水资源等环境要素进行监测,对发生污染的环境要素进行及时的治理,对将要发生环境污染问题的要素进行维护,对还没有发生环境污染问题的要素进行预防等,在环境监测的监控范围内,利用各种先进的科学方法去治理、维护和预防各种污染问题的发生,从而制止环境污染源的进一步扩散,扼杀引起环境污染问题的源头,将环境污染控制在一定的范围之内,进而一步步的去治理,最终建立一个良好的、和谐的生存和发展的环境。

2.2.2 环境监测在城市环境规划中的作用 在社会发展过程中,经济和环境是一体两面、相互促进的,发展经济和保护环境a是统一的,而不是对立的。国家在坚持经济发展的同时,也提出了将环境保护作为一项基本国策来执行。在发展经济建设和环境建设时要齐头并进,“两手都要硬”,即实现“三同步”与“三同时”。“三同步”即同步规划、同步实施、同步发展;“三同时”即同时设计、同时施工、同时投产。因而,环境监测在城市环境规划中可以起到监督、指导的作用,为城市环境规划提供合理的、正确的发展策略。

2.2.3 环境监测在科学研究中的作用 科学技术是第一生产力,社会的进步离不开科学的发展,环境监测作为高科技的监测手段自然也离不开科技的支持,但是在这背后我们也应该看到环境监测对科学研究的促进作用。环境监测过程中所得到的各种科学数据,可以为譬如自然资源和自然环境等科学考察提供真实、准确的数据;例如对生物资源的监测,可以为微生物研究提供数据;例如对各种污染问题的监测,可以为环境研究中的污染源问题提供数据。总之,我们要做好各种环境监测,为科学的研究和发展提供助力,从而促进社会的发展。

3 结语

环境监测在环境保护中的重要作用,使我们可以避免或减少自然灾害所带来的损失,并可以及时的对环境污染问题进行治理、维护和预防。所以,我们还要不断的加强环境监测的力度和范围,让环境监测在环境保护工作中发挥出更加重要的作用。

参考文献

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关键词:环境监测;生物技术;应用

【分类号】:X832

1.环境监测的意义

我国环境监测软硬件建设都得到了较大的加强,对监测各种环境污染因子形成了一定的监测能力,对强化环境管理起到了积极的作用。可以看出环境管理以监测数据为基础,离不开环境监测的技术监督和支持。若没有环境监测,就无法管理,更谈不上科学管理。环境监测是掌握污染动向和预防污染危害的重要环节,是环保工作的“尖兵”,对加强环境管理、制订环保政策和法规、促进经济建设有重要意义。

2.生物技术的研究特点

2.1以生物作为研究对象,不过多地依赖于地球上的有限资源,主要在于对再生资源的开发和利用。

2.2研究环境相对简单可行,生物技术的研究基本上都是在常温、常压下进行,研究过程相对简单,可实现连续化操作,同时具有良好的环境友好性,能有效地节约能源,减少对环境的污染。

2.3利用生物技术开发的生物制品具有纯度高、质量优和安全可靠的特点,是未来新产品开发的一个新途径。

2.4能有效的解决传统技术下不能予以解决的难题,能根据人类的需求对生物的品种进行合理的改良,创造出更加具有经济价值的生物类型。

3.环境监测的不同生物应用方法

3.1 大气污染的生物监测

大气污染是通过对大气环境下生物监测确定大气的环境质量水平。在生物体系中,植物更易遭受大气污染的伤害,植物固定生长的特点使其无法避开污染物。对大气污染的反应敏感性强,本身位置的固定,便于监测与管理,大气污染的生物监测主要是利用植物进行监测。对大气污染反应灵敏,用以指示和反映大气污染状况的植物,称为大气污染的指示植物,较常用的大气污染的指示植物有以下几种。

3.1.1 SO.2指示植物

主要为地衣、落叶松、苔藓、杜仲、水衫等。其典型症状为叶脉间显现块状伤斑,也可能在叶缘,伤斑多呈红棕色或土黄色。

3.1.2 氟化物指示植物

主要是有唐昌蒲、金线草、郁金香、大蒜、葡萄苔藓、杏、梅等。典型症状为叶尖多见伤斑,少数在叶脉之间,伤斑一般为浅褐、红褐色,坏死部分与健康部分存在明显的界线。

3.1.3 NO.2指示植物

应用较多的有向日葵、番茄、秋海棠、柑桔、烟草等。典型症状为叶脉间有不规则伤斑,呈现白、棕色或黄褐色,也可能全叶点状伤斑。

3.2 水体污染的生物监测

在天然水域中的各种水生生物之间,以及和赖以生存的水环境之间,相互依存、相互制约,一旦水体被污染,水环境改变,各种水生物会产生不同的反应,从而构成水体污染监测的生物学根据。水体污染的生物监测的方法主要有以下几种。

3.2.1 微型生物群落监测法

微型生物群是水体系统的重要部分,对水体污染有敏感的反应。最常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法,特点是将这种泡沫塑料块投入水体,收集其中的微型生物。基质的使用不受时间和空间的限制,相对于其它的生物群落法,具有快速、经济和准确等优点,也适用于工业废水的监测。

3.2.2 指示生物法

指示生物法是最经典的水体污染的生物监测方法之一。利用对水环境中污染物敏感的生物种类的存在或缺失,来指示其所依赖的水体内污染物的存在状况。指示生物应具有生命周期长,活动范围固定等特点,便于持久地反映污染物对水体的综合影响。主要包括浮游动物、底栖动物、鱼类和着生生物。从分类地位看,无脊椎动物地应用最广泛。指示水体严重污染的生物包括颤蚓类、细长摇静裸藻、蚊幼虫、小颤藻等。指示水体中等污染的生物包括四角盘星藻、居栉水蚤、脆弱刚毛藻等。指示水体清洁的生物包括扁蜉、蜻蜓、田螺等。

3.3 土壤污染的生物监测

土壤污染所产生的影响大都是间接的。通过土壤农作物、人体及土壤、地下水(地表水)、人体,这两个最基本的环节对人体产生影响。因此土壤污染的生物监测,包括土壤污染物对农作物生长发育的影响,对土壤微生物的影响。

3.3.1 植物监测法

利用土壤污染的指示植物进行监测。土壤受到污染后,污染物对植物产生各种反应“信号”,产生可见症状,生理代谢异常,如叶片上出现伤斑,蒸腾率降低、呼吸作用加强,生长发育受阻,植物成分发生变化等。

3.3.2 动物监测法

利用动物监测土壤的污染程度最常见的选择对象是蚯蚓,蚯蚓对土壤中的农药、铅等有较高的敏感性,此外蚯蚓体中的镉的浓度与土壤中镉的浓度明显相关,是一种有实用价值的土壤镉监测的指示动物。

3.3.3 微生物监测法

主要是通过监测土壤中微生物群落的变化来反映土壤受到生物污染的状况。人粪尿是土壤生物污染的主要污染源,其次污水灌溉也可引起土壤的生物污染。通过对土壤中异养菌(主要是细菌、放线菌和霉菌)的分离和计数,观察和了解受测土壤中微生物群系的结构和数量的改变,从而评价土壤被微生物所污染的状况及程度。

4.环境监测中的生物技术

4.1常规监测技术中微生物的应用

常选用间接指标即粪便污染的指示菌大肠菌群作为代表。另外还有发光细菌法,污染物致突变的微生物监测,藻类与水质污染监测方式。

4.2生物传感器技术

4.2.1 BOD微生物传感器检测仪(BODs)

生物化学需氧量(BOD)是环境监测工作中的一项重要指标,它表示水中污染物的综合污染程度。

4.2.2 DNA生物传感器在环境污染监测中的应用

基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用。

4.2.3 可检测化学制剂和生物制剂的生物传感器

这种被称为生物发光型生物指示器IC(bioluminescent bioreporter IC,简称 BBIC)的器件技术可在众多的应用(从航天器到反恐)中巧妙地检测出氨、锌等各类化学物质。

4.2.4 光纤化学/生物传感技术

光纤技术与光谱分析技术的有机结合就构成了光纤传感技术。光纤传感技术突破了光谱分析的传统模式,光可由光纤直接导入样品,而样品不必放入光谱仪中就能进行测定。特别适用于环境污染物、生物药物, 以及生产过程的原位、在线监测和对样品的无损测定。

4.3生物大分子标记物

生物大分子标记物是指生物体内的一些对外界环境变化敏感并能产生一些可检测变化的大分子物质,这些大分子物质能够反映环境变化对生物体的影响。

4.3.1核酸分子标记物检测

核算分子标记物检测方法有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术及DNA芯片技术。

4.3.2蛋白分子标记物检测

蛋白分子标记物检测方法有酶分子标记物检测、金属硫蛋白( Metallothione in ,MT)的检测、热休克蛋白( Heat Shock Prote in , HSP)的检测及抗氧化剂防御系统的检测。

4.4微核技术

微核技术可用于监测大气污染,监测土壤污染,监测水污染,监测有机物污染,监测重金属污染,监测物理辐射污染。

4.5生物芯片技术

由于生物芯片具快速、准确、无污染等优点,在水体微生物监测中越来越受到重视。生物芯片技术可用于控制水质、瞬时检测病原细菌、菌的基因表达水平及进行细菌检测和菌种鉴定。

参考文献

[1]冯继光,王宝松.现代生物技术在环境监测领域的应用及展望[J].科技信息,2008,18.