功能
生物水(biowater)是指在各种生命体系中存在的不同状态的水。水、无机离子、有机分子是构成原始生命的三大要素。生物都是含水系统。只有在含水的情况下,才有生命活动。生物水在生命的繁衍中有着多种重要作用。水的高比热、高汽化热使其成为有机体的温度调节剂。正常生理条件下,体液在机体内流动、循环,把养料和废物分别运送到一定的部位,在浩繁的生命活动中完成运载工具的重要功能。水又是一个优良的溶剂,它为生命提供了一个合适的介质环境,其中的pH值、离子种类和离子强度决定着各种物理化学及生物化学过程和反应速度。水还是光合作用、葡萄糖酵解等多种重要反应的直接参加者。此外,水在润滑关节、维持细胞内外渗透压、保持细胞、器官乃至整个有机体的外形方面均起着重要作用。
20世纪70年代以来,由于分子生物学的发展,对生物水的研究集中在下列三方面:①生物体系内电解质、各种生物分子、生物大分子及细胞精细结构对水的物化性质及结构状态的影响;②蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的水合过程,它们的三维立体结构中水分子的定位以及水分子对大分子构象的影响,水在膜结构中的定位和作用等;③研究水在酶的激活、代谢、繁殖、生长和膜功能活动等生命现象中的作用,正常及病理条件下,有机体中水状态的变化。
水分子中氢、氧原子电子云分布的不均匀性,使其成为1.84德拜的强偶极子。水分子的孤电子对进入相邻水分子质子的s轨道,发生电荷的共用及再分配。这样,在电子给体与电子受体之间就形成了“氢键”。一个水分子可以有4个氢键,与4个水分子键结合,形成四面体。水分子亦可进入四面体中,形成配位数大于4的水结构。水分子还可以形成瞬时链及环状结构。水分子处于永恒的运动中。氢键属弱键,在外界环境及自身热涨落运动的影响下很容易断裂与重建。正是水结构的易变性及氢键网络把水分子聚集在一起的集团作用,赋予水一系列对生命具有重要意义的特性。
1、热力学方法:冰点、相变焓、比热、蒸汽压、渗透压、吸附等温线及溶剂性质等。
2、流体动力学方法:粘度、沉降系数、扩散系数等。
3、光谱及波谱方法:红外光谱、拉曼光谱、圆二色谱、顺磁探针、荧光探针、核磁共振、介电弛豫(介电常数,介电损耗)等。
4、衍射及散射方法:X射线衍射、中子衍射、光散射、非弹性中子散射等。
此外,计算机模型模拟也已进入这一研究领域。这些具有不同时间分辨本领的实验手段,提供了不同水平上体系的静态与动态信息;综合这些研究结果,使人们对于生命现象中水的重要作用的认识深入到分子水平。
[1] 1、热力学方法:冰点、相变焓、比热、蒸汽压、渗透压、吸附等温线及溶剂性质等。
2、流体动力学方法:粘度、沉降系数、扩散系数等。
3、光谱及波谱方法:红外光谱、拉曼光谱、圆二色谱、顺磁探针、荧光探针、核磁共振、介电弛豫(介电常数,介电损耗)等。
4、衍射及散射方法:X射线衍射、中子衍射、光散射、非弹性中子散射等。
此外,计算机模型模拟也已进入这一研究领域。这些具有不同时间分辨本领的实验手段,提供了不同水平上体系的静态与动态信息;综合这些研究结果,使人们对于生命现象中水的重要作用的认识深入到分子水平。
水分子中氢、氧原子电子云分布的不均匀性,使其成为一个偶极矩为2.84德拜(debye)的强偶极子。水分子的孤电子对进入相邻水分子质子的s轨道,发生电荷的共用及再分配。这样,在电子给体与电子受体之间就形成了“氢键”。一个水分子可以有4个氢键,与4个水分子键结合,形成四面体。水分子亦可进入四面体中,形成配位数大于4的水结构。首尾相连的水分子还可以形成瞬时链及环状结构。水分子处于永恒的运动中。氢键属弱键,在外界环境及自身热涨落运动的影响下很容易断裂与重建。这就造成了水结构的复杂性。正是水结构的易变性及氢键网络把水分子聚集在一起的集团作用,赋予水一系列对生命具有重要意义的特性。本发明属于一种生物水及其制备方法,生物水为每400毫升的生物中含有占生物水重量0.5~1%的钙和1毫克酶活性为6000U/mg的超氧化物歧化酶,其制备方法是将纯净的高山矿泉水除杂过滤,再经透折膜透析过滤,再在过滤液中按每400毫升的过滤液中加入水重量0.5~1%的钙和1毫克酶活性为6000U/mg的超氧化物歧化酶,经消毒、装瓶获得。本发明使生物水中含有钙和超氧化物歧化酶,以增强人体质,同时提供该生物水的制备方法,使用方法具有简单的工艺,较低的加工成本。从而实现更多有用的价值
1、无机离子:生命体系中大量存在的无机离子的静电荷,使水分子围绕其周围径向排列,形成有序的离子水化层。有序度随距离增大而减弱,小的离子则可能嵌入水结构晶格的孔隙中。
不同种类的离子对水结构的影响不同。“结构温度”——与25℃下该离子溶液中水的结构程度相同的纯水的温度——用来描述这种区别。降低结构温度(使水的结构性增强)的离子顺序为:Mg>H>Ca>Na,OH>F;提高结构温度(使水的结构性减弱)的离子顺序为:K>Rb>Cs,ClO>I>Br>NO3>Cl。显然,仅仅用离子的电荷密度还难以解释上述现象,尚无完美答案。
2、大分子:生物大分子结构极为复杂,它们对水的作用多种多样。荷电基团的静电场使水排列有序,形成离子型水合。极性基团与水产生氢键或发生偶极相互作用,形成极性水合层。非极性基团的聚集,使其周围形成疏水水合层,紧密缠绕在一起的分子链间的微小空间中,嵌入水分子,形成毛细管水。这些复杂的作用,导致不同状态水的存在。“结合水”是指在大分子影响下结构有序性较强且性质异常的水。这些特异性表现在多方面:冰点、熔融焓降低,沸点、蒸发热升高,转动、平动速度减慢,振动谱频率位移等。尽管人们试图对“结合水”赋予确切的能量或时空含义,但它还只是一个便于使用的工作定义。通常根据与大分子相互作用强弱的不同,分为三类水:①紧密结合水(或称非转动结合水),与大分子作用最强,为其不可分割的一部分;②结合水,与大分子有较强的相互作用,有选择地排列在相应的基团上;③游离水(或称自由水),大分子的作用力未及于此,其性质与正常水无区别。结合水还可进而分为原初结合水、二次结合水等。实际上,生命体系中水的状态是多相连续的,中间不存在严格的边界,各类水分子之间进行着快速的交换。
3、细胞结构:细胞内的水具有与大分子溶液中相类似的表现,而且更为复杂。除各组分的作用外,细胞这一多组分非均相体系中众多的相界面,使表面作用影响更为突出。此外,细胞精细结构的分区阻挡效应,使细胞内水的转动、平动、扩散都受到阻碍。通常,转动相关时间τ0比正常水要慢几个数量级。用核磁共振等多种方法测得各种组织中水的自扩散系数D,仅为正常水中的1/2或更低。 1、热力学方法:冰点、相变焓、比热、蒸汽压、渗透压、吸附等温线及溶剂性质等。
2、流体动力学方法:粘度、沉降系数、扩散系数等。
3、光谱及波谱方法:红外光谱、拉曼光谱、圆二色谱、顺磁探针、荧光探针、核磁共振、介电弛豫(介电常数,介电损耗)等。
4、衍射及散射方法:X射线衍射、中子衍射、光散射、非弹性中子散射等。
此外,计算机模型模拟也已进入这一研究领域。这些具有不同时间分辨本领的实验手段,提供了不同水平上体系的静态与动态信息;综合这些研究结果,使人们对于生命现象中水的重要作用的认识深入到分子水平。 1、热力学方法:冰点、相变焓、比热、蒸汽压、渗透压、吸附等温线及溶剂性质等。
2、流体动力学方法:粘度、沉降系数、扩散系数等。
3、光谱及波谱方法:红外光谱、拉曼光谱、圆二色谱、顺磁探针、荧光探针、核磁共振、介电弛豫(介电常数,介电损耗)等。
4、衍射及散射方法:X射线衍射、中子衍射、光散射、非弹性中子散射等。
此外,计算机模型模拟也已进入这一研究领域。这些具有不同时间分辨本领的实验手段,提供了不同水平上体系的静态与动态信息;综合这些研究结果,使人们对于生命现象中水的重要作用的认识深入到分子水平。 1、热力学方法:冰点、相变焓、比热、蒸汽压、渗透压、吸附等温线及溶剂性质等。
2、流体动力学方法:粘度、沉降系数、扩散系数等。
3、光谱及波谱方法:红外光谱、拉曼光谱、圆二色谱、顺磁探针、荧光探针、核磁共振、介电弛豫(介电常数,介电损耗)等。
4、衍射及散射方法:X射线衍射、中子衍射、光散射、非弹性中子散射等。
此外,计算机模型模拟也已进入这一研究领域。这些具有不同时间分辨本领的实验手段,提供了不同水平上体系的静态与动态信息;综合这些研究结果,使人们对于生命现象中水的重要作用的认识深入到分子水平.
结合水在生物大分子完成其功能中亦具有重要作用。完全干燥的溶菌酶是不具有酶的活力,但含水量达到0.2克每克蛋白质即相当于溶菌酶的结合水量时,其活力方始出现。菌紫质光化学反应中间产物M的产生和消失的动力学受其含水量的影响。有机体整体水平的代谢亦受制于其含结合水量。盐水虾卵的代谢实验表明,依其含水量的多寡,可分为无代谢、限制性代谢及正常代谢3个阶段。此外细胞分裂过程中染色质构象的改变、细胞骨架的组织与聚合、肌肉收缩、神经传导等生理过程,均伴随着水状态的改变。生物体内水状态与其功能的密切关系,还表现在病理条件下所观察到的现象。如癌组织中自由水含量相对增大,结合水含量相对减少,水的质子具有较长的弛豫时间。肌肉营养不良及萎缩、僵化过程伴随着水的运动自由度的增大,一旦细胞死亡,结合水就分离出来。
由于水的易变、生物体系的复杂,加之现阶段实验技术的局限,常常出现互相矛盾的实验结果和观点,因此,对于水的结构模型、结合水的分类、细胞内水的束缚程度及其作用等的认识存在着不同的假说与争论。人类对生物水的认识还远未完成,对大分子晶体中水的状态及其在结构稳定性、分子运动性中作用的深入研究,酶底物反应中,活性中心周围水分子的作用的阐明,必将对分子生物学的发展做出贡献。对细胞内水的束缚状态进一步了解,很可能会改变把细胞看作是稀溶液的传统观点,这将可能引起与细胞生物学有关的重大理论变革。另一方面,生物水特性的研究成果还将广泛应用于植物的防寒、抗冻、食品加工、食物保藏、纺织、制革等工农业生产中。在医学上,它与细胞、组织、器官的冷冻保藏及核磁共振成象诊断技术的发展有密切的联系。生物水 英文名:biowater
生物都是含水系统。只有在含水的情况下,才有生命活动。水的高比热、高汽化热使其成为有机体的温度调节剂。正常生理条件下,体液在机体内流动、循环把养料和废物分别运送到一定的部位,完成运载工具的重要功能。水又是优良的溶剂,它为生命提供了一个合适的介质环境,其中的pH值、离子种类和离子强度决定着各种物理化学及生物化学过程和反应速度。水还是光合作用、葡萄糖酵解等多种重要反应的直接参加者。此外,水在润滑关节,维持细胞内外渗透压,保持细胞、器官乃至整个有机体的外形方面均起重要作用。20世纪70年代以后,对生物水的研究集中在3方面:①生物体系内电解质、各种生物分子、生物大分子及细胞精细结构对水的物化性质及结构状态的影响。②蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的水合过程,它们的三维立体结构中水分子的定位以及水分子对大分子构象的影响,水在膜结构中的定位和作用等。③研究水在酶的激活、代谢、繁殖、生长和膜功能活动等生命现象中的作用,正常及病理条件下,有机体中水状态的变化。
水分子中氢、氧原子电子云分布的不均匀性,使其成为1.84德拜的强偶极子。水分子的孤电子对进入相邻水分子质子的s轨道,发生电荷的共用及再分配。这样,在电子给体与电子受体之间就形成了“氢键”。一个水分子可以有4个氢键,与4个水分子键结合,形成四面体。水分子亦可进入四面体中,形成配位数大于4的水结构。水分子还可以形成瞬时链及环状结构。水分子处于永恒的运动中。氢键属弱键,在外界环境及自身热涨落运动的影响下很容易断裂与重建。
正是水结构的易变性及氢键网络把水分子聚集在一起的集团作用,赋予水一系列对生命具有重要意义的特性。
由于水的易变、生物体系的复杂,加之现阶段实验技术的局限,目前对于水的结构模型、结合水的分类、细胞内水的束缚程度及其作用等的认识还远未完成。对大分子晶体中水的状态及其在结构稳定性和分子运动性中作用的深入研究,对酶活性中心周围水分子的作用的阐明,必将对分子生物学的发展作出贡献。进一步了解对细胞内水的束缚状态,很可能会改变把细胞看作是稀溶液的传统观点。生物水特性的研究成果还将广泛应用于植物的防寒抗冻、食品加工、食物保藏、纺织、制革等工农业生产中。在医学上,它与细胞、组织、器官的冷冻保藏及核磁共振成像诊断技术的发展有密切的联系。
生物水尽管数量极少,但在水圈、水循环中也具有重要作用。
定义
生物水(biowater)是指在各种生命体系中存在的不同状态的水。水、无机离子、有机分子是构成原始生命的三大要素。生物都是含水系统。只有在含水的情况下,才有生命活动。生物水在生命的繁衍中有着多种重要作用。水的高比热、高汽化热使其成为有机体的温度调节剂。正常生理条件下,体液在机体内流动、循环,把养料和废物分别运送到一定的部位,在浩繁的生命活动中完成运载工具的重要功能。水又是一个优良的溶剂,它为生命提供了一个合适的介质环境,其中的pH值、离子种类和离子强度决定着各种物理化学及生物化学过程和反应速度。水还是光合作用、葡萄糖酵解等多种重要反应的直接参加者。此外,水在润滑关节、维持细胞内外渗透压、保持细胞、器官乃至整个有机体的外形方面均起着重要作用。
生物水处理工程灭藻:
生物所需的氮、磷等营养物质过多,将会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,好氧微生物及水生指示虫类大量死亡,这是水;理中不愿意见到的现象。
解决对策:
1.减少好氧池的氮磷浓度,减少好氧池的处理负荷。具体做法可以是尽量稀释处理水的浓度,如果是新建的好氧池,应该逐步的增加处理负荷,让好氧生物有一个缓冲的过程,先繁衍出足够的种群来再增加处理负荷。甚至可以在处理系统前面位置增加一个化粪池;
2.可以采取工程性措施:包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。
3.采取化学方法:这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法,例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来,其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都能与磷酸盐生成不溶 .........
生物水。(biowater)是指在各种生命体系中存在的不同状态的水。水、无机离子、有机分子是构成原始生命的三大要素。生物都是含水系统。只有在含水的情况下,才有生命活动。生物水在生命的繁衍中有着多种重要作用。水的高比热、高汽化热使其成为有机体的温度调节剂。正常生理条件下,体液在机体内流动、循环,把养料和废物分别运送到一定的部位,在浩繁的生命活动中完成运载工具的重要功能。此外,水在润滑关节、维持细胞内外渗透压、保持细胞、器官乃至整个有机体的外形方面均起着重要作用。
生物大分子结构极为复杂,它们对水的作用多种多样。荷电基团的静电场使水排列有序,形成离子型水合。极性基团与水产生氢键或发生偶极相互作用,形成极性水合层。非极性基团的聚集,使其周围形成疏水水合层,紧密缠绕在一起的分子链间的微小空间中,嵌入水分子,形成毛细管水。这些复杂的作用,导致不同状态水的存在。“结合水”是指在大分子影响下结构有序性较强且性质异常的水。这些特异性表现在多方面:冰点,熔融焓降低,沸点、蒸发热升高,转动、平动速度减慢,振动谱频率位移等。尽管人们试图对“结合水”赋予确切的能量或时空含义,但目前它还只是一个便于使用的工作定义。通常根据与大分子相互作用强弱的不同,分为三类水。紧密结合水(或称非转动结合水),与大分子作用最强,为其不可分割的一部分;结合水与大分子有较强的相互作用,有选择地排列在相应的基团上;游离水(或称自由水),大分子的作用力未及于此,其性质与正常水无区别。结合水还可进而分为原初结合水,二次结合水等。实际上,生命体系中水的状态是多相连续的,中间不存在严格的边界,各类水分子之间进行着快速的交换。
生物水的构成
公开了解
细胞内的水具有与大分子溶液中相类似的表现,而且更为复杂。除各组分的作用外,细胞这一多组分非均相体系中众多的相界面,使表面作用影响更为突出。此外,细胞精细结构的分区阻挡效应,使细胞内水的转动、平动、扩散都受到阻碍。通常,转动相关时间τ0比正常水要慢几个数量级。用核磁共振等多种方法测得各种组织中水的自扩散系数D,仅为正常水中的1/2或更低。
目录
1水生物2指示生物指示污…3入侵威胁全球生态4来自亚洲的入侵者5随波逐流四海为家6有得有失的双刃剑编辑本段水生物
水生物
水生物存亡标志水质变化 水生物是判断河水是否受到污染的有效参照物。河水中不同化学物质下可以繁殖很快,在另一环境下则可能死亡,这是由河水中的不同成分决定的。因此,只要分析河流中水生物的类型构成,就可对某一河段中存在什么样的化学物质做出判断。水生生物群落与水环境有着错综复杂的相互关系,对水质变化起着重要作用。不同种类的水生生物对水体污染的适应能力不同,有的种类只适于在清洁水中生活,被称为清水生物(或寡污生物)。而有些水生生物则可以生活在污水中,被称为污水生物。水生生物的存亡标志着水质变化程度,因此生物成为水体污化的指标,通过水生生物的调查,可以评价水体被污染的状况。有许多水生生物对水中毒物很敏感,也可以通过水生生物毒性实验结果来判断水质污染程度。 水生物存亡标志水质变化的分布和浓度,将决定河中水生物的类型构成。一些水生物在某种河流条件。会跟鱼抢洋气
编辑本段指示生物指示污染度
各种不同类群的指示生物在自然水域的自净过程中起着非常重要的作用。随着水体的污化程度的改变,不同水体中就有着不同的污水生物群,多污生物能在多污带生存,他们有着对毒物及不良环境较强的忍受力和抵抗力。对不良环境有一定的适应性。在检查水质时,除了化学方法外,还可以利用水生物的方法,也就是可以借助于水体中出现的水生生物的种类和数量来判定水质的情况。污水指示生物包含着鱼类、昆虫、浮游植物、浮游动物、水底生物、真菌、等等。
水生物是判断河水是否受到污染的有效参照物。河水中不同化学物质的分布和浓度,将决定河中水生物的类型构成。一些水生物在某种河流条件下可以繁殖很快,在另一环境下则可能死亡,这是由河水中的不同成分决定的。因此,只要分析河流中水生物的类型构成,就可对某一河段中存在什么样的化学物质做出判断。水生生物群落与水环境有着错综复杂的相互关系,对水质变化起着重要作用。不同种类的水生生物对水体污染的适应能力不同,有的种类只适于在清洁水中生活,被称为清水生物(或寡污生物)。
编辑本段入侵威胁全球生态
巴西圣保罗莫特水利发电厂的一个维修小组在清理涡轮机保洁室时,不慎将一只盛满污水的罐状容器掉进了巴拉那河。谁也未曾想到,容器罐内一种叫做壳菜或
污水排放淡菜的水生贝类也同时沉入了河底。很快,这种水生物便噩梦般繁衍起来,并发出阵阵令人窒息的恶臭。幸好科学家及早地发现了它们,才没有酿成更为严重的后果。
这种体型极小的水生物看上去像一个个小怪物,但繁殖能力却强得惊人。如果它在发电厂或船舶的冷却管里孳生蔓延,很快就会将管道彻底阻塞,涡轮机如因此而停转,圣保罗市60%%的居民就会被迫过上没有电的原始生活。
随波逐流四海为家
追寻这些水生物穿洋过海的历史便不难发现,一艘艘远洋货轮扮演着一匹匹“特洛伊木马”的角色。过去,为使船体行驶平稳,人们常常在船底堆积上石子、沙砾和铁等重物,现在则直接抽入海水,而且各国做法几乎雷同。货船出发时,人们将海水作为压舱水抽上来,抵达目的地后再将其就地排放。毋庸置疑,这种做法使每艘货轮就如同“特洛伊木马”,里面暗藏着杀机四伏的各国水生物。
实际上,它们比“特洛伊木马”里暗藏的士兵危害更大。初步估算,现在每天的货运量大约需使用110亿吨的压舱水,在这些压舱水里,最多时会潜藏7000种外来生物,几乎每9个星期就会在世界各地发现1种新的“入侵者”。国际海事组织指出,“这些外来物种的入侵,是对全球海洋健康造成致命性威胁的元凶之一”。
海洋生物天生就有随波逐流、四海为家的习性。再加上近年来全球性经济贸易和货运交通日益增多,许多不可思议的小生物常常出现在不可思议的场所,令人大惊失措。
有得有失的“双刃剑”
从自然生物史和生态环境保护史的角度看,动植物的四处乔迁向来都是有得有失的“双刃剑”。
如安第斯山的马铃薯和印度的蠓肉,都是有世界声誉的美味佳肴,它们均因外来物种的入侵而遭受灭顶之灾。再如,夏威夷群岛和西印度群岛自古以来栖息的12种珍稀鸟类,就是因为外来物种入侵剥夺了它们生息的环境,现在不是彻底灭绝,就是陷入濒临灭绝的境地。
上世纪90年代,人们在美国的五大湖泊中相继发现了波罗的海产的一种叫斑马贝的动物。它在密西西比河流域繁殖得很快,使当地的渔业和观光旅游业的直接经济损失高达31亿美元。上世纪80年代,在南北美大陆的东海岸线一带,发现了种在黑海生息的名叫“栉水母门”的动物,它们贪婪地吞噬着地方原产鱼类的饵料,将浮游生物一扫而光,使当地渔业生产受到毁灭性打击。
无独有偶,如今,这种栉水母门动物的子孙又在里海猖獗起来。它们杀气腾腾地从鲟鱼嘴里抢夺食物,给周边国家的鱼子酱市场带来严重威胁。
按照“适者生存”的自然淘汰规律,许多当地的珍稀物种在这些外来生物的侵袭下,即便能逃过最后一劫,到头来也会因其元气大伤而日渐衰亡。
严阵以待杜绝入侵
为了防范外来物种的入侵,最好的办法是让它们没有“乔迁新居”的机会和场所。于是,货轮压舱水的问题便以前所未有的严峻性,重新摆到了人们面前。现在,许多国家都成立了“压舱水对策特别小组”,专门管理外来物种入侵问题。
有的国家提出,让货轮在深海海域更换压舱水,这样就能避免外来生物乘虚而入,进而杜绝外来物种的入侵。但这一提案却陷入长时间的争执中。因为很多专家认为,这样做有翻船的危险,无法保证航船的安全。
巴西的一家石油公司提出了在航海路途中逐渐更换压舱水的方案。目前,这一方案已被大多数国家接受,海运界也在研究此方案的可行性。除此之外,还有专家提出,对压舱水预先用紫外线和臭氧照射,也被列入研究范畴。
但压舱水问题不仅仅是一个技术问题,它需要所有临海国家加强合作,统一行动,才能见效。今年2月召开的一次国际会议虽然原则通过了有关《压舱水协议》,但要使其生效,还必须有至少30个国家的签字方可实施。
乙烯(C2H4)污染指示植物──芝麻、香石竹(Dianthus fragrans)、番茄(Lуcopersicum esculentum)等;
PAN污染指示植物──早熟禾(Poa annua)、矮牵牛、菜豆(Phaseolus vulgaris)等。
此外,地衣对大气污染也很敏感,在SO2年平均浓度为 0.015~0.105ppm时就无法生存。但是它对污染的反应缓慢,适于监测浓度低、时间长的污染。
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。缺点是:环境条件的变化和植物本身生长发育的状况都会影响植物对污染的敏感性,使结果出现误差;在污染严重时,植物本身还会受害致死,失去继续监测的能力等。
利用指示植物监测大气污染的方法见大气污染的生物监测。
大气污染指示动物 动物对大气污染的敏感性一般比植物低,而且动物活动性大,在环境质量恶化时会迁移回避,因此,通常不大用来指示或监测大气污染。但是有些小动物对一氧化碳(CO)的反应比人和植物灵敏得多。例如金丝雀、鼷鼠、麻雀、鸽子和狗等可用来作为CO的指示动物。狗的嗅觉特别灵敏,经过训练可以用来监测煤气管道漏气和CO污染源。
近年来,一些动物生态学家提出以小动物分布的多样性指数来指示大气污染。他们用灯光诱捕昆虫,统计一定时期内捕集到的昆虫种类和个体的数目,求出多样性指数,用以表示大气污染程度
编辑本段来自亚洲的入侵者
然而,如果只是恶臭还好,更令人担心的是,这种水生物实际上是来自亚洲的一种对南美生态系统具有致命危害的“入侵者”。
上世纪90年代后半期,巴西首次发现了这一小怪物。当时,人们认为“小鱼掀不起大浪”,没有从根本上认识到它的可怕。没想到,这种水生物具有顽强的生命力和适应力。当它们随远洋货轮千里迢迢从亚洲抵达巴西时,便随着从船底排放出的压舱海水,在巴西找到了更加适宜的繁育天堂。不久,这些面目狰狞的小怪物又附在内河船体上,被“迁居”到内陆的河川中去传宗接代。如今,它们的足迹已遍及巴西、阿根廷、巴拉圭和乌拉圭等国。
这种繁殖力极强的水生物,能将原先的湖川、湿地中的水中食物链彻底破坏掉,给当地的渔业资源造成严重的危机。如今,受其危害地域的供水网络和下水处理场的所有管线,都被其阻塞过,损失惊人。为此专家们警告说,如果对它们仍置之不理、放任自由,这些心狠手辣的家伙肯定会给整个亚马逊流域的植物、鸟类和鱼类等生态系统造成毁灭性重创。
编辑本段随波逐流四海为家
追寻这些水生物穿洋过海的历史便不难发现,一艘艘远洋货轮扮演着一匹匹“特洛伊木马”的角色。过去,为使船体行驶平稳,人们常常在船底堆积上石子、沙砾和铁等重物,现在则直接抽入海水,而且各国做法几乎雷同。货船出发时,人们将海水作为压舱水抽上来,抵达目的地后再将其就地排放。毋庸置疑,这种做法使每艘货轮就如同“特洛伊木马”,里面暗藏着杀机四伏的各国水生物。
实际上,它们比“特洛伊木马”里暗藏的士兵危害更大。初步估算,现在每天的货运量大约需使用110亿吨的压舱水,在这些压舱水里,最多时会潜藏7000种外来生物,几乎每9个星期就会在世界各地发现1种新的“入侵者”。国际海事组织指出,“这些外来物种的入侵,是对全球海洋健康造成致命性威胁的元凶之一”。
海洋生物天生就有随波逐流、四海为家的习性。再加上近年来全球性经济贸易和货运交通日益增多,许多不可思议的小生物常常出现在不可思议的场所,令人大惊失措。
编辑本段有得有失的双刃剑
从自然生物史和生态环境保护史的角度看,动植物的四处乔迁向来都是有得有失的“双刃剑”。
如安第斯山的马铃薯和印度的蠓肉,都是有世界声誉的美味佳肴,它们均因外来物种的入侵而遭受灭顶之灾。再如,夏威夷群岛和西印度群岛自古以来栖息的12种珍稀鸟类,就是因为外来物种入侵剥夺了它们生息的环境,现在不是彻底灭绝,就是陷入濒临灭绝的境地。
上世纪90年代,人们在美国的五大湖泊中相继发现了波罗的海产的一种叫斑马贝的动物。它在密西西比河流域繁殖得很快,使当地的渔业和观光旅游业的直接经济损失高达31亿美元。上世纪80年代,在南北美大陆的东海岸线一带,发现了种在黑海生息的名叫“栉水母门”的动物,它们贪婪地吞噬着地方原产鱼类的饵料,将浮游生物一扫而光,使当地渔业生产受到毁灭性打击。
无独有偶,如今,这种栉水母门动物的子孙又在里海猖獗起来。它们杀气腾腾地从鲟鱼嘴里抢夺食物,给周边国家的鱼子酱市场带来严重威胁。
按照“适者生存”的自然淘汰规律,许多当地的珍稀物种在这些外来生物的侵袭下,即便能逃过最后一劫,到头来也会因其元气大伤而日渐衰亡。
如何保护水生物
海洋生物环境是一个包括海水、海水中容解物和悬浮物、海底沉积物及海洋生物在内的复杂系统。海洋中丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源等是人类不可缺少的资源宝库,与人类的生存和发展关系极为密切。
目前海洋保护的主要目标是保护海洋生物资源,使之不致衰竭,以供人类永续利用。特别要优先保护那些有价值和濒临灭绝危险的海洋生物。据联合国有关部门调查,由于过度捕捞、偶然性的捕杀非目标允许捕杀的海洋生物、海岸滩涂的工程建设、红树林的砍伐、普遍的海洋环境污染,至少使世界上25个最有价值的渔场资源消耗殆尽,鲸、海龟、海牛等许多海生动物面临灭亡的危险。预计随着海洋开发规模的扩大,有可能对海洋生物资源造成更大的破坏。
海洋保护的任务首先要制止对海洋生物资源的过度利用,其次要保护好海洋生物栖息地或生境,特别是它们洄游、产卵、觅食、躲避敌害的海岸、滩涂、河口、珊瑚礁,要防止重金属、农药、石油、有机物和易产生富营养化的营养物质等污染海洋。保持海洋生物资源的再生能力和海水的自然净化能力,维护海洋生态平衡,保证人类对海洋的持续开发和利用。
怎么样保护水生物
海洋生物环境是一个包括海水、海水中容解物和悬浮物、海底沉积物及海洋生物在内的复杂系统。海洋中丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源等是人类不可缺少的资源宝库,与人类的生存和发展关系极为密切。
目前海洋保护的主要目标是保护海洋生物资源,使之不致衰竭,以供人类永续利用。特别要优先保护那些有价值和濒临灭绝危险的海洋生物。据联合国有关部门调查,由于过度捕捞、偶然性的捕杀非目标允许捕杀的海洋生物、海岸滩涂的工程建设、红树林的砍伐、普遍的海洋环境污染,至少使世界上25个最有价值的渔场资源消耗殆尽,鲸、海龟、海牛等许多海生动物面临灭亡的危险。预计随着海洋开发规模的扩大,有可能对海洋生物资源造成更大的破坏。
海洋保护的任务首先要制止对海洋生物资源的过度利用,其次要保护好海洋生物栖息地或生境,特别是它们洄游、产卵、觅食、躲避敌害的海岸、滩涂、河口、珊瑚礁,要防止重金属、农药、石油、有机物和易产生富营养化的营养物质等污染海洋。保持海洋生物资源的再生能力和海水的自然净化能力,维护海洋生态平衡,保证人类对海洋的持续开发和利用的。。
严阵以待杜绝入侵
为了防范外来物种的入侵,最好的办法是让它们没有“乔迁新居”的机会和场所。于是,货轮压舱水的问题便以前所未有的严峻性,重新摆到了人们面前。现在,许多国家都成立了“压舱水对策特别小组”,专门管理外来物种入侵问题。
有的国家提出,让货轮在深海海域更换压舱水,这样就能避免外来生物乘虚而入,进而杜绝外来物种的入侵。但这一提案却陷入长时间的争执中。因为很多专家认为,这样做有翻船的危险,无法保证航船的安全。
巴西的一家石油公司提出了在航海路途中逐渐更换压舱水的方案。目前,这一方案已被大多数国家接受,海运界也在研究此方案的可行性。除此之外,还有专家提出,对压舱水预先用紫外线和臭氧照射,也被列入研究范畴。
但压舱水问题不仅仅是一个技术问题,它需要所有临海国家加强合作,统一行动,才能见效。今年2月召开的一次国际会议虽然原则通过了有关《压舱水协议》,但要使其生效,还必须有至少30个国家的签字方可实施
又称水合水。结晶水是结合在化合物中的水分子,它们并不是液态水。很多晶体含有结晶水.但并不是所有的晶体都含有结晶水。溶质从溶液里结晶析出时,晶体里结合着一定数目的水分子,这样的水分子叫结晶水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。例如,从硫酸铜溶液中结晶出来的蓝色晶体,含有5个结晶水,其组成为CuSO4·5H2O。在这种晶体中有 4个水分子直接与 Cu离子配位(见水合物),另一水分子则与SO4离子结合,就叫生物水。
又称水合水。结晶水是结合在化合物中的水分子,它们并不是液态水。很多晶体含有结晶水.但并不是所有的晶体都含有结晶水。溶质从溶液里结晶析出时,晶体里结合着一定数目的水分子,这样的水分子叫结晶水。在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。例如,从硫酸铜溶液中结晶出来的蓝色晶体,含有5个结晶水,其组成为CuSO4·5H2O。在这种晶体中有 4个水分子直接与 Cu离子配位(见水合物);另一水分子则与SO4离子结合。
生物所需的氮、磷等营养物质过多,将会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,好氧微生物及水生指示虫类大量死亡,这是水处理中不愿意见到的现象。
解决对策:
一.减少好氧池的氮磷浓度,减少好氧池的处理负荷。具体做法可以是尽量稀释处理水的浓度,如果是新建的好氧池,应该逐步的增加处理负荷,让好氧生物有一个缓冲的过程,先繁衍出足够的种群来再增加处理负荷。甚至可以在处理系统前面位置增加一个化粪池;
二.可以采取工程性措施:包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。
三.采取化学方法:这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法,例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来,其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙,它们都能与磷酸盐生成不溶