生物监测及其在环境监测中的应用 张超

上海市生态环境局关于张超等261位同志具有工程师
任职资格的通知
文章属性
•【制定机关】上海市生态环境局
•【公布日期】2022.01.06
•【字号】沪环人〔2022〕7号
•【施行日期】2022.01.06
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】专业技术人员管理
正文
上海市生态环境局关于张超等261位同志具有工程师任职资
格的通知
各有关单位：
经上海市工程系列生态环境保护专业中级专业技术职务任职资格评审委员会评审，张超等261位同志具有工程师任职资格（名单详见附件）。

任职资格从2021年11月19日评审会议通过之日起计算。

附件：2021年上海市工程系列生态环境保护专业中级专业技术职务任职资格评审通过人员名单
上海市生态环境局
2022年1月6日附件
2021年上海市工程系列生态环境保护专业中级专业技术职务任职资格评审通过人。

生物学在环境监测中的应用近年来，随着环境污染问题的日益突出，人们对环境质量的关注度不断提高。

为了保护生态环境和人类和谐发展，科学家们纷纷把目光投向了生物学这一领域。

生物学在环境监测中具有广泛应用的潜力和价值。

本文将探讨生物学在环境监测中的应用以及它为环境保护所带来的益处。

一、生物监测生物监测是一种通过观察和检测生物体对环境变化的反应来评估环境质量的方法。

生物体在受到环境影响时，会表现出一系列生理、生化和行为上的变化。

这些变化可以作为环境质量的指示器，通过对生物体的监测，可以了解到环境中存在的各种污染物和有害物质的种类和浓度。

1.1 环境毒性评估生物监测可用于评估环境中存在的毒性物质对生态系统和生物体的影响。

通过监测生物体的生理指标和行为变化，可以判断环境中的毒性物质种类和浓度。

例如，鱼类对水中污染物特别敏感，通过观察鱼类的变异行为和生殖能力，可以评估环境中的水污染程度。

1.2 生物生态指示生物监测还可以用于评估生态系统的健康状况。

通过观察和记录野生动物、植物和微生物的分布、数量、生理指标等信息，可以了解生态系统的结构、功能和稳定性。

例如，森林中鸟类的多样性和数量可以反映出森林生态系统的复杂性和健康程度。

二、遗传监测除了传统的生物监测方法，遗传监测在环境监测中也发挥着重要作用。

遗传监测是通过对生物体的遗传物质进行分析，评估环境污染对基因组的影响。

这种方法具有高灵敏度和高特异性的特点，可以在更早的阶段发现和评估环境变化。

2.1 环境突变评估通过对DNA序列和基因表达的分析，遗传监测可以检测环境中的突变事件。

突变是环境污染物对生物体基因组产生的直接影响，可以导致遗传物质的改变和基因突变。

通过遗传监测，可以早期发现环境突变事件，及时采取措施保护生态环境。

2.2 生物多样性研究遗传监测还可以用于研究生物多样性。

通过对不同生物物种的基因组进行比较和分析，可以揭示不同种群的遗传差异和亲缘关系。

这对于保护和恢复濒危物种的生态环境具有重要意义。

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。

生物学在环境监测中的应用生物学是研究生物体及其组成部分、结构、功能、发育和分布规律的科学。

它不仅对于我们更好地了解生物世界具有重要意义，还在环境监测中扮演着重要角色。

本文将从生物学在水质监测、空气污染检测以及生物多样性保护等方面展开论述。

一、水质监测水质监测是评估水体质量的重要手段，生物学在水质监测中起到了至关重要的作用。

通过对水体中的水生生物的种类、数量及其生理状况的监测，可以快速准确地了解水体的污染程度。

1. 指示生物的应用指示生物是指那些对环境变化特别敏感的生物，它们的存在或消失可以较好地反映出环境质量的变化。

例如，在水质监测中常常使用指示生物如指示性藻类等，通过观察它们的数量和种类来判断水体的富营养化程度、有机物污染程度等。

2. 水生生物群落结构的研究水生生物群落结构的研究是水质监测的重要内容之一。

通过对水体中不同种类的水生生物的组成和分布规律的研究，可以推断水体的水质状况。

例如，某些水生昆虫和底栖动物对水体的生态状况非常敏感，它们的种类和数量的变化可以反应出水质的好坏。

二、空气污染检测空气污染是近年来日益严重的环境问题，而生物学在空气污染检测中的应用也越来越受到重视。

通过对生物体的生理、形态、生态等方面的指标进行监测和分析，可以获得空气污染的一些重要信息。

1. 生物指示器的应用某些生物对于空气污染物具有较强的敏感性和选择性，它们可以作为生物指示器来进行空气质量的监测。

例如，苔藓植物对于二氧化硫等大气污染物的反应非常敏感，通过观察苔藓植物的生长状况和叶片的退化情况，可以初步判断空气中的污染物浓度和类型。

2. 大气微生物的研究大气微生物是指空气中的微小生物体，它们在空气污染的监测中也发挥着重要作用。

不同类型的大气微生物在不同的污染环境中的存在和分布会有所差异，通过对大气微生物群落结构的研究，可以评估空气质量的优劣程度。

三、生物多样性保护生物多样性是地球生命进化的结果，也是人类赖以生存的基础。

生物探测技术在环境监测中的应用随着人类社会的不断发展，环境问题已经成为全球关注的焦点之一。

污染、气候变化、生态破坏等问题对人类的生存和发展都产生了严重的影响。

为了更好地保护环境，必须对环境进行监测和管理。

而在环境监测中，生物探测技术已经成为重要的手段之一。

生物探测技术是指利用生物分子、细胞或生物体对化学、生物和环境因素的敏感性和特异性进行检测和分析的技术。

与传统的环境监测方法相比，生物探测技术具有响应速度快、检测范围广、灵敏度高、特异性好等优点。

下面分别从三个方面介绍生物探测技术在环境监测中的应用。

一、生物传感器在环境监测中的应用生物传感器是一种能够将生物体和电子器件结合起来实现检测的新型传感器。

生物传感器具有高灵敏度、快速响应、高选择性等特点。

在环境监测中，生物传感器可以应用于土壤、水体、空气等多个方面。

以水体监测为例，生物传感器可以通过依靠微生物对污染物的生物降解作用实现水体中有害物质的监测，具有响应速度快和检测范围广的特点。

同时，由于生物传感器对某些污染物质具有较高的选择性，因此能够将共存的其他有机和无机物质忽略，减少了误检率和漏检率。

二、生物芯片在环境监测中的应用生物芯片是一种集成化的生物分子诊断和分析技术，其原理是将各种具有特定生物功能的生物分子固定于芯片表面，并利用微流控以及光电子学等技术实现对特定物质的检测和分析。

在环境监测中，生物芯片可以应用于空气质量检测、水质监测和食品安全等多个领域。

以空气质量检测为例，常采用生物芯片研制对其检测。

其中，通过载体材料的选择，可以将空气中的有害微粒分离，进而针对其表面特征在生物芯片上做出反应，从而实现空气质量检测。

与传统的空气质量检测方法相比，其优点在于检测的速度与灵敏度更高，同时具有更高的分辨率。

三、基因工程在环境监测中的应用基因工程是生物技术中的重要分支，能够针对异质物质进行改造，从而提高对环境污染的响应速度和检测灵敏度。

因此，在现代环境监测中，基因工程技术已经成为一种重要的监测方法。

农业展望,2023,19(12):81-86.Agricultural Outlook收稿日期:基金项目:联系方式:深度学习在土壤监测中的应用及展望张超1,张海峰1,张宇1,张效霏1,来永才2,毕洪文1,郑妍妍1(1黑龙江省农业科学院农业遥感与信息研究所黑龙江哈尔滨150086;2黑龙江省农业科学院黑龙江哈尔滨150086)摘要:近年来,随着图像处理能力的提高和图像采集系统的发展,基于计算机视觉的图像分析方法在包括土壤科学在内的许多领域引起了极大的关注和推广应用。

通过多种光谱组合形式的相机采集动态或静态土壤图像,然后通过相应计算机程序对其进行分类,可以进一步对土壤特性,包括水分、温度及有机碳等进行评估。

为进一步加强农业种植能力,需要进一步预测农业生产中土壤的未来参数,高质量的土壤时序预测对于相关研究及农业生产具有重要意义。

本研究综述了深度学习在土壤监测中的应用,指出深度学习是一种基于人工神经网络的表征学习算法,可以从各种类型的地理空间影像和数据中提取有意义的信息,在归纳总结了深度学习概念、特征的基础上,就深度学习在土壤监测中的应用及研究现状进行整理和综述,提出基于该预测方式可以给相关研究人员及农业和管理人员以较低成本的数据实现对农业生产中土壤特性的动态监测和预测,从而更好地指导农业生产。

最后,从数据获取和质量、计算机视觉等方面提出了展望,以期能为深度学习在土壤监测中的应用提供参考,为精细化农业种植管理、现代化工业种植及农业物联网的发展提供支撑。

关键词:深度学习;土壤监测;人工智能;数据获取;数据处理开放科学(资源服务)标识码(OSID):Application and Prospect of Deep Learning in Soil MonitoringZhang Chao 1,Zhang Haifeng 1,Zhang Yu 1,Zhang Xiaofei 1,Lai Yongcai 2,Bi Hongwen 1,Zheng Yanyan 1(1Institute of Agricultural Remote Sensing and Information,Heilongjiang Academy of AgriculturalSciences,Harbin 150086,Heilongjiang;2Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150086,Heilongjiang)In recent years,with the increase in image processing power and the development of imageacquisition systems,computer vision-based image analysis methods have attracted significant attention and spread in many fields,including soil science.The acquisition of dynamic or static soil images by cameras in the form of multiple spectral combinations,which are then classified by appropriate computer programs,allows further assessment of soil properties,including moisture,temperature and organic carbon.In order to further enhance agricultural farming capabilities,further predictions of future parameters of soils in agricultural production are required,and high-quality soil time series predictions are important for both relevant research and agricultural production.This paper reviewed the application of deep learning in soil2023-04-13黑龙江省省属科研院所科研业务费项目(CZKYF2021-2-A002)张超,E-mail :*********************。

生物监测技术在环境监测中的应用探究在多种因素的影响之下，环境污染问题日益严重，其中主要涉及到不断增加的人口、经济社会发展以及生活垃圾等。

在开展环境污染监测工作时，需要结合实际应用先进的监测技术。

在多样化污染物形式的影响之下，监测技术面对越来越高的要求与挑战，需要在原有基础上进行不断创新与完善。

传统理化监测方法已经不能实现对时代需求与发展的满足，生物监测技术就是在此种背景下出现。

科学应用生物监测技术对环境监测工作质量与水平的提升有重要作用。

一、生物监测的概念生理学方法、生态学方法、物理学方法及生物化学成分分析是现阶段生物监测最常用的四种方法。

尽管现阶段的生物技术在很大程度上还只能作为其他环境监测方法的有效补充，但是还是可以有效的弥补其他方法存在的不足，明显提高环境质量水平的评定及质量监测。

二、生物监测技术在环境监测中的应用分析1.生物监测技术在土壤污染中的应用通常情况下，土壤污染属于间接性质，由于监测人员进行测试的过程对土壤造成了间接污染,因此需要将生物监测技术应用到土壤污染治理防护中，对土壤中的微生物进行分析，了解其对植物的生长情况的影响。

（1）在动物检测中的应用首先从动物检测角度进行分析，在环境敏感度方面，蚯蚓占据一定优势，如果周围土壤环境发生变化，蚯蚓可以在第一时间感受到。

例如，在判断土壤中是否含有铅或者农药时，可以将蚯蚓作为研究对象开展土壤监测工作。

蚯蚓体内拥有一种镉，这种含量与土壤中各项元素含量之间存在不可分割的密切联系，这也是利用蚯蚓作为指标动物开展检测工作的原因。

（2）在植物检测中的应用在监测污染土壤时，结合实际利用指示植物就是指生物监测技术在植物检测中的应用。

不同植物在受到污染土壤中所表现出的状态也存在一定差异，受到污染的土壤是导致植物出现新陈代谢异常的主要原因，最终引发一些鲜明的症状。

例如，植物在生长过程中出现表面长班的问题。

结构分化、光合作用以及呼吸作用是正常植物生长过程中涉及到的主要内容。