時(shí)間:2022-07-25 05:17:04
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生物監(jiān)測論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
(1)可以將物種之間的界限打破。在傳統(tǒng)觀念中,遺傳育種過程中如物種親緣關(guān)系較遠(yuǎn),進(jìn)行雜交成功的可能很小。更無法做到動(dòng)物與植物之間的結(jié)合、細(xì)菌與動(dòng)物之間的結(jié)合。但基因工程可以將這些都變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),可以打破的障礙;
(2)可以遵循人的意志、目的對(duì)生物遺傳特性進(jìn)行定向改造,甚至進(jìn)行新物種的創(chuàng)造,改變整個(gè)生態(tài)環(huán)境,影響到人類的進(jìn)化過程;
(3)這種技術(shù)可以在遺傳物質(zhì)核酸上直接進(jìn)行操作,進(jìn)而新生物類型創(chuàng)造的速度也越來越快。因?yàn)楝F(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn),已經(jīng)成為世界各國專家研究的焦點(diǎn)問題。近年來,這項(xiàng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績。本文主要對(duì)環(huán)境監(jiān)測中現(xiàn)代生物技術(shù)的生物芯片、生物傳感兩種技術(shù)進(jìn)行了分析與探究。
2 環(huán)境監(jiān)測中生物芯片技術(shù)的應(yīng)用
目前生物芯片已經(jīng)可以對(duì)公共飲用水內(nèi)的微生物改變進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,RhodeIsland大學(xué)研發(fā)出可以對(duì)水中的沙門氏菌與大腸桿菌進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測的一種生物芯片技術(shù)。細(xì)菌檢測與鑒定系統(tǒng)的建立可以通過DNA芯片進(jìn)行,這種方式可以對(duì)細(xì)菌的種類、濃度進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測,并通過將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強(qiáng)本系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、擴(kuò)展其檢測范圍及提高其鑒定能力。
3 環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
在環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)也要進(jìn)行大氣內(nèi)二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進(jìn)行分析。點(diǎn)位傳感器的制作可通過自養(yǎng)微生物與氧電極進(jìn)行有效制作,起到多種離子、與揮發(fā)性酸的抗干擾作用,并對(duì)大氣環(huán)境內(nèi)二氧化碳含量進(jìn)行不間斷自動(dòng)在線分析,這種技術(shù)具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進(jìn)行有效制作,這種設(shè)備可以進(jìn)行酸雨酸霧樣品內(nèi)二氧化硫含量的檢測,微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細(xì)菌及氧電極合成,可以對(duì)樣品內(nèi)亞硝酸鈉含量進(jìn)行測定。
2生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)
大自然非常神奇,各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會(huì)發(fā)出亮光,比如螢火蟲。其實(shí)不止螢火蟲等昆蟲,包括真菌、細(xì)菌等在內(nèi)的許多生物也都可以發(fā)出亮光。這些細(xì)菌天生對(duì)土壤中的重金屬敏感,會(huì)根據(jù)重金屬的多少而發(fā)出強(qiáng)弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強(qiáng)度便可以對(duì)其所處環(huán)境的污染程度完成監(jiān)測。較之常規(guī)監(jiān)測方法,生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測方便、快速、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)。
3生物酶技術(shù)
3.1處理功效高
生物酶技術(shù)利用微生物和酶結(jié)合,極大地提高了其處理污染的效率,較之通常的化學(xué)和生物方法,生物酶技術(shù)可對(duì)有機(jī)物進(jìn)行快速降解,速度得到極大提升,是傳統(tǒng)方法的百倍。將生物酶技術(shù)應(yīng)用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同時(shí)也能對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語中強(qiáng)調(diào)酶含量的原因所在。
3.2適應(yīng)性更廣
生物酶技術(shù)通過微生物和酶的結(jié)合,大幅度增加了微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應(yīng)多種溫度和pH值范圍。如此一來,微生物便可以在低氧環(huán)境中也能有效發(fā)揮作用。
3.3更有針對(duì)性
生物酶技術(shù)現(xiàn)在擁有多個(gè)研究配方,甚至多達(dá)四十多種。可在不同領(lǐng)域、不同用途和不同的污染環(huán)境中廣泛使用;即使碰上處理不了的,也可根據(jù)具體治理對(duì)象的具體情況,專門研發(fā)出針對(duì)性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技術(shù)產(chǎn)品投入資本小,但治理效果卻十分顯著。無需花高價(jià)購買地皮建廠,也不必購置大型儀器,在綜合治理成本上有著明顯優(yōu)勢,非常值得采用。
3.5純綠色環(huán)保
當(dāng)今環(huán)保意識(shí)已逐漸滲透到每個(gè)人們的心中,綠色產(chǎn)品成為人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。而生物酶技術(shù)產(chǎn)品由純天然菌種和酶復(fù)合后生成,在它的成分內(nèi)既無轉(zhuǎn)基因,也不包含任何的化學(xué)物質(zhì),也自不會(huì)給環(huán)境造成二次污染,是一種生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)應(yīng)用上非常值得大力推廣的環(huán)測方法。
4生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)起源于速測試試條發(fā)明后的次年,亦即1995年,通過這項(xiàng)技術(shù),數(shù)以萬計(jì)的基因的表達(dá)情形都可以被自動(dòng)且迅速地監(jiān)測出來。依照固定于芯片上的探針種類的不同,生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片以及組織芯片等。近日,國外的一個(gè)資深生物學(xué)家通過不斷研究,發(fā)明了一種新的,獨(dú)特的,可提供更多基因信息的組織芯片和細(xì)胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片,組織芯片可提供的信息更為龐雜,對(duì)于環(huán)境監(jiān)測而言更為有用。因此許多環(huán)境科學(xué)家逐漸意識(shí)到了生物芯片技術(shù)的強(qiáng)大,并將之引入到環(huán)境科學(xué)研究中來。在科學(xué)技術(shù)較為發(fā)達(dá)的西方國家,他們基因?qū)W研究的新趨向便是基于生物芯片技術(shù)的環(huán)境基因?qū)W。作為科學(xué)技術(shù)稍顯落后的我國,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國家自然基金委與科技部都對(duì)這項(xiàng)新興技術(shù)予以大力支持,并將之列入了前沿課題項(xiàng)目中,相信在不久的將來,我國的生物芯片技術(shù)也會(huì)取得非常成就。
5生物傳感器技術(shù)
電子科技技術(shù)研發(fā)的不斷深入、以及生物技術(shù)的研究的持續(xù)發(fā)力,使得生物傳感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并獲得人們的逐漸認(rèn)可。它的特點(diǎn)在于高度集成化、微型化和自動(dòng)化,能夠快而有效地幫助環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行有害物質(zhì)分析。不僅常被用于環(huán)境監(jiān)測,在食品工業(yè)與生物醫(yī)藥領(lǐng)域也都應(yīng)用廣泛。生物傳感器通常由轉(zhuǎn)換器和敏感材料(分子識(shí)別單元)倆個(gè)部分構(gòu)成,其特點(diǎn)為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會(huì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中去,會(huì)大有所為。
引言
生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的環(huán)境基礎(chǔ),也是當(dāng)今國際社會(huì)環(huán)境和發(fā)展的研究熱點(diǎn)問題之一。中國是全球生物多樣性最豐富的家之一,它有的生物物種數(shù)量約占全球的十分之一,是全球生物多樣性保護(hù)的重要地區(qū)。但是由于自然、人為及制度方面的原因,中國的生物多樣性正遭受著嚴(yán)重的損失和破壞,保護(hù)生物多樣性已成為擺在人們面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通過對(duì)這些原因的分析,提出建設(shè)性意見,以資探討。
1.生物多樣性概述
1.1生物多樣性的概念、含義
1992年6月召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上各國簽署的《生物多樣性公約》第二條對(duì)生物多樣性作如下解釋:
所有來源的形形生物體,這些來源除其他外包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體。
1994年我國政府制訂并公布的《中華人民共和國生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃》對(duì)生物多樣性作如下概念:
所謂生物多樣性就是地球上所有的生物、植物、動(dòng)物和微生物及其所構(gòu)成的綜合體。
但上述對(duì)生物多樣性的概念缺乏全面性、準(zhǔn)確性和簡練性,故本文將生物多樣性定義為反映地球上所有生物及其生境和所包含的組成部分的綜合體。
生物多樣性包含三層含義,即遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。三者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。遺傳多樣性是指某個(gè)物種內(nèi)個(gè)體的變異性;物種多樣性是指地球上生命有機(jī)體的多樣性;生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物圈內(nèi)生境、生態(tài)群落和生態(tài)過程的多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異、生態(tài)過程變化的多樣性。三者之中生態(tài)系統(tǒng)多樣性是基礎(chǔ),而物種多樣性是關(guān)鍵,遺傳多樣性含有的潛在價(jià)值最大。
1.2生物多樣性的意義
生物多樣性與人類的生存和發(fā)展有著密切的關(guān)系,每個(gè)層次生物多樣性的都有著重要的實(shí)用價(jià)值和意義。物種的多樣性為人類提供了大量野生和養(yǎng)殖的植物、魚類及動(dòng)物產(chǎn)品;遺傳多樣性則對(duì)培育新品種、改良老品種有著重要的作用,如人們可利用一些農(nóng)作物的原始種群、野生親遠(yuǎn)種和地方品種培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病的作物。在生態(tài)系統(tǒng)中的最重要的作用就是改善生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,維持生態(tài)平衡。因此生物多樣性不僅能為人類提供豐富的自然資源,滿足人類社會(huì)對(duì)食品、藥物、能源、工業(yè)原料、旅游、娛樂、科學(xué)研究、教育等的直接需求,而且能維持生態(tài)系統(tǒng)的功能、調(diào)節(jié)氣候、保持土壤肥力、凈化空氣和水,從而支持人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和其它活動(dòng)。此外生物多樣性直接影響著中國的文化多樣性.
1.3我國生物多樣性現(xiàn)狀
我國在1987年公布的《中國珍稀瀕危保護(hù)植物名錄》第一期中,公布的瀕危種類有121種,受威脅的158種,稀有的110種,共計(jì)389種,其中一類保護(hù)植物8種、二類的157種、三類的22種。另據(jù)中國紅皮書的估計(jì)顯示,超過1/10即500多種脊椎動(dòng)物物種和15%~20%即400~500種高等植物已經(jīng)受到威脅。而我國對(duì)境內(nèi)的物種及其數(shù)量尚無確切的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,尤其對(duì)瀕危物種的調(diào)查尚不全面。出現(xiàn)的問題是有些國家未列入瀕危物種名錄的物種面臨生存威脅,有的甚至瀕臨滅絕,而另一些則由于人為的保護(hù)、繁育、利用而使種群數(shù)量有所增減,因而有必要調(diào)整其保護(hù)級(jí)別或劃出、劃入保護(hù)之列,尤其值得一提的是藥用動(dòng)植物,如黃草,急待保護(hù)。
此外,近年來野生生物貿(mào)易已經(jīng)對(duì)中國的生物多樣性產(chǎn)生了較大影響。由于糧食、中醫(yī)藥、服裝等對(duì)野生生物的需求日益增加,野生動(dòng)植物的非法交易也急劇增長,對(duì)幾種瀕危動(dòng)植物物種以及一些沒有列入國家保護(hù)名單之內(nèi)的動(dòng)植物物種數(shù)量已經(jīng)構(gòu)成威脅。如:藏羚羊。
2.生物多樣性損失的主要原因
生物多樣性的喪失,既有自然發(fā)生的,也有因自然發(fā)生的,但就目前而言,人類活動(dòng)(特別是近兩個(gè)世紀(jì)以來)無疑是生物多樣性的損失的最主要原因。此外制度特別是法律制度的不健全,則是引起損失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物種本身的生物學(xué)特性。其一是物種的形成與滅絕是一種自然過程,化石記錄表明,多數(shù)物種的限定壽命平均為100~1000萬年。其二是物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力或變異性、適應(yīng)性比較差,在環(huán)境發(fā)生較大變化時(shí)難以適應(yīng),因此而面臨滅絕的危險(xiǎn)。如大熊貓,其瀕危的原因除氣候變化和人類活動(dòng)以外,與其本身食性狹窄、生殖能力低等身體特征有關(guān)。二是環(huán)境突變(天災(zāi)),如地震、水災(zāi)、火災(zāi)、暴風(fēng)雪、干旱等自然災(zāi)害。
2.2人為原因
由于人類對(duì)生物多樣性對(duì)人類的重要性認(rèn)識(shí)不夠,同時(shí)又過多的重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而對(duì)生物多樣性保護(hù)意識(shí)淡薄,從而導(dǎo)致生境破壞時(shí)有發(fā)生;對(duì)生物資源開發(fā)過度,有些甚至是掠奪式的開發(fā);環(huán)境污染嚴(yán)重;對(duì)外來物種入侵問題重視不夠以及制度的不健全,這些都是導(dǎo)致生物多樣性減少的主要原因。
2.2.1生境的喪失、片斷化、退化
棲息地破壞和片段化已成為我國一些獸類數(shù)量減少、分布區(qū)縮小和瀕臨滅絕的主要原因。伐木和占地是中國生境被破壞的兩大主要原因。天然林的大幅度減少直接威脅到從苔蘚、地衣到高等物種的生存。此外伐木也是導(dǎo)致森林火災(zāi)的一個(gè)主要原因,中國在過去25年內(nèi)因森林火災(zāi)共損失了860萬公頃的森林。以農(nóng)業(yè)和建設(shè)為目的的占用森林、濕地和草原則是生境破壞的另一個(gè)原因。據(jù)估計(jì),中國目前農(nóng)田的1/3本來是處女林,這一問題在中國熱帶地區(qū)尤為嚴(yán)重。而在過去的半個(gè)世紀(jì)里,沿海濕地的一半左右已經(jīng)發(fā)生改變,高原湖泊周圍的濕地也損失嚴(yán)重。另外,1950~1980年間中國湖泊面積減少1/10。
生境的片斷化是指一個(gè)面積大而連續(xù)的生境被分割成兩個(gè)或更多小塊殘片并逐漸縮小的過程。多種人類活動(dòng)都可能導(dǎo)致生境的片斷化。如鐵路、公路、水溝、電話網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)田以及其他可能限制--生物自由活動(dòng)的分隔物,和自然保護(hù)區(qū)內(nèi)修筑公路等人為設(shè)施。特別是由于這些人為設(shè)施的建立,使得動(dòng)物的活動(dòng)受到限制,從而影響其覓食、遷徙和繁殖,而且植物的花粉和種子的散布也會(huì)受到影響。因而引起動(dòng)植物種群數(shù)量下降并引起局部滅絕。同時(shí)由于生境的片斷化,陽光、溫度、濕度及風(fēng)的變化,也會(huì)導(dǎo)致一些物種瀕危、甚至滅絕。另外生境的片斷化有助于外來物種的入侵,進(jìn)而威脅到原由物種的生存。
生境退化則是生境部分的失去原有功能,如由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、過度放牧等原因,使得草場退化嚴(yán)重,引起草原生物生理機(jī)能衰退,從而對(duì)其生存構(gòu)成威脅。
草原的退化。
2.2.2掠奪式的過度開發(fā)
許多生物資源對(duì)人類具有直接的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著人口的增加和全球商業(yè)化體系的建立和發(fā)展,人類對(duì)之的需求隨之迅速上升,其結(jié)果導(dǎo)致對(duì)這些資源的過度開發(fā)并使生物多樣性下降。
而當(dāng)商業(yè)市場對(duì)某種野生生物資源有較大需求,通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)該種生物的過度開發(fā)。典型的實(shí)例是人類對(duì)海洋鯨類的獵捕活動(dòng)與鯨類數(shù)量的消長之間的關(guān)系。我國許多藥用植物,如人參、天麻、砂仁、七葉一枝花、黃草、羅漢果等,野生的植株都已經(jīng)很有限了,如果仍不加限制必然導(dǎo)致滅絕。其中偷獵、濫挖走私野生動(dòng)物行為對(duì)生物的多樣性威脅最嚴(yán)重。
2.2.3環(huán)境污染
2.2.3.1水體污染
水體污染能夠?qū)λ铮ㄌ貏e是魚類)生命周期的任何發(fā)展階段,產(chǎn)生亞致死或致死作用,影響他們的捕食、尋食和繁殖。其中亞致死的水體污染對(duì)水體生物多樣性的影響更為突出、普遍、久遠(yuǎn)。在這種環(huán)境中的生物繁殖能力下降、生長緩慢或者死于環(huán)境脅迫有關(guān)的疾病。而水體富營養(yǎng)化能使水體生物多樣性顯著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常會(huì)使當(dāng)?shù)刂脖煌嘶踔磷兂刹幻兀瑫r(shí)土壤動(dòng)物也會(huì)變的稀少甚至絕跡,其生物多樣性比未受污染區(qū)顯著下降。如礦區(qū)、尾礦堆積地一、礦區(qū)廢棄地以及垃圾填埋廢棄地都少有樹木生長。
2.2.3.3空氣污染
人類排放到大氣中的各種有毒有害物質(zhì)均能對(duì)生物體產(chǎn)生不同程度的損失,并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成危害。經(jīng)各種途徑進(jìn)入空氣的二氧化硫、氨、臭氧等能直接殺死生物。來自冶煉廠廢氣中的有毒金屬能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等溫室氣體的所引發(fā)的溫室效應(yīng)等造成的生物多樣性損害、減少越來越受到國際社會(huì)關(guān)注和重視,特別是溫室效應(yīng)引起的全球變暖和酸雨對(duì)生物多樣性的影響
2.2.4外來物種入侵
外來物種入侵對(duì)生物多樣性造成了很大威脅。其入侵方式有三種:一是由于農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn),城市公園和綠化、景觀美化、觀賞等目的的有意引進(jìn)或改進(jìn),如在滇池泛濫的水葫蘆、轉(zhuǎn)基因生物;二是隨貿(mào)易運(yùn)輸旅游等活動(dòng)傳入的物種,即無意引進(jìn),如因船舶壓倉水、土等帶來得新物種;三是靠自身傳播能力或借助自然力而傳入,即自然入侵,如在西南地區(qū)危害深廣的紫莖澤蘭、飛機(jī)草。在全球?yàn)l危物種植物名錄中,大約有35%~46%是部分或完全有外來物種入侵引起的。2002年來自南美洲亞馬遜河的食人魚又名食人鯧在我國掀起軒然大波。其一旦流入某一水域達(dá)到一定規(guī)模時(shí),可能會(huì)大量屠殺其他魚類,給生態(tài)平衡和生物多樣性帶來危機(jī),造成不可估量的損失。
2.3制度原因
雖然我國在保護(hù)生物多樣性方面取得一定成績,但由于制度特別是法律制度的不健全,使生物多樣性遭受了不必要的損失。主要表現(xiàn)在:雖然國家已把環(huán)境保護(hù)的成效納入政績考核之中,但有些地方政府并未把此真正納入工作計(jì)劃;對(duì)生物多樣性有影響的重要部門(如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等)對(duì)此重視夠,缺少相關(guān)具體實(shí)施細(xì)則、行動(dòng)及專業(yè)人員。自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)物種及其生境的有效方法,我國已建立數(shù)目眾多的保護(hù)區(qū),但相對(duì)與國土總面積而言是不夠的,而且部分保護(hù)區(qū)管理混亂、土地權(quán)屬不清等也需要完善。在法律制度方面,雖已實(shí)施《自然保護(hù)區(qū)條例》多年,但畢竟在法律效力上位階較低,調(diào)整面窄,處罰力度不夠,故需要進(jìn)行新的立法以保護(hù)自然保護(hù)區(qū)、物種及其生境。而在外來生物入侵問題上,雖有一些法規(guī)涉及,如《進(jìn)出境動(dòng)物檢疫法》但沒有專門法規(guī)對(duì)此做相應(yīng)調(diào)整,法律漏洞較大。
此外,由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展;新的城鎮(zhèn)、水壩、水庫、礦區(qū)的開發(fā)、建設(shè);旅游活動(dòng)以及國際合作不充分也會(huì)對(duì)生物多樣性構(gòu)成威脅。
3.保護(hù)對(duì)策
保護(hù)生物樣多性不僅需要加快治理環(huán)境污染,把保護(hù)工作納入國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃,更重要的是在生態(tài)系統(tǒng)水平上采取保護(hù)措施,傳統(tǒng)的做法主要是建立自然保護(hù),通過排除或減少人為干擾來保護(hù)生態(tài)脆弱區(qū),在一般情況下,確是保護(hù)某些物種或生態(tài)系統(tǒng)的有效途徑。但存在許多問題,需要加以完善,有必要通過立法的途徑解決,主要是對(duì)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行立法。鑒于外來物種對(duì)生物樣多性的影響日益嚴(yán)重,而我國卻沒有專門立法保護(hù)措施,故建議建立外來物種管理法規(guī)體系。而且隨著人口和用地的不斷增長,被動(dòng)的保護(hù)已很難真正達(dá)到保護(hù)的目的,為此提出可持續(xù)利用生物資源。同時(shí)生物多樣性對(duì)全人類都有著深遠(yuǎn)的意義,需要各國政府和人民的積極參與,故特別強(qiáng)調(diào)國際合作和加強(qiáng)國民教育。
3.1建立、完善自然保護(hù)區(qū)和制定《自然保護(hù)區(qū)立法》
自然保護(hù)區(qū)是具有保護(hù)自然環(huán)境和自然資源的雙重性質(zhì),并且是一定的空間范圍的區(qū)域。在我國指對(duì)有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍惜瀕危野生動(dòng)植物物種的天然集中分布區(qū)和具有特殊意義的自然遺跡等保護(hù)對(duì)象所在地的陸地水域和海域,依法劃出一定面積予以特殊保護(hù)和管理的區(qū)域。
據(jù)《世界資源》1997年的統(tǒng)計(jì),全世界已建立較大面積的保護(hù)區(qū)1.04萬個(gè)多,其無論在保有物種、遺傳、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性還是在保護(hù)物種生境上都起了非常重要的作用,但各國也意識(shí)到,由于缺法相關(guān)法律保護(hù),自然保護(hù)區(qū)建設(shè)、管理混亂,保護(hù)區(qū)內(nèi)開發(fā)與保護(hù)矛盾突出,亂砍、濫挖偷獵行為時(shí)有不斷,造成一些自然保護(hù)區(qū)破壞嚴(yán)重。
因此,許多國家對(duì)自然保護(hù)區(qū)和國家公園進(jìn)行了專門立法。如,英國《國家公園和鄉(xiāng)土利用法》,日本的《自然公園法〉澳大利亞的國家公園與野生生物保護(hù)法》加拿大的《國家公園法》,韓國的《自然公園法》等。另外,一些國家制定了自然保護(hù)區(qū)或生物多樣性保護(hù)方面的綜合性法律,并將自然保護(hù)區(qū)納入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西蘭的《自然保護(hù)法》、韓國的《自然環(huán)境保護(hù)法》等。這些法在保護(hù)生物多樣性上取得很大成效。
所以無論是按國際通行做法還是從我國國情出發(fā),都有必要抓緊制定一部《自然保護(hù)區(qū)法》,對(duì)由于自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)、建設(shè)、管理、開發(fā)和利用而產(chǎn)生和存在的社會(huì)關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。建議在原有法規(guī)中法律制度:如審批制度、分級(jí)分區(qū)制度、管理制度、檢查應(yīng)急制度的基礎(chǔ)上,修改和完善相關(guān)法律制度,如分類性保護(hù)和管理制度、監(jiān)督管理體制、投入保障制度,借鑒國外相關(guān)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)新的法律制度,如功能區(qū)劃制度和社會(huì)影響評(píng)價(jià)制度。
3.2防止外來物種和建立外來物種管理法規(guī)體系
外來物種入侵不僅對(duì)當(dāng)?shù)厣飿?gòu)成威脅,同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)和人體健康帶來不可估量的損失,因此一些國家對(duì)此進(jìn)行了立法。如美國先后頒布或制修訂了《野生動(dòng)物保護(hù)法》、《外來物種預(yù)防和執(zhí)行法》、《國家入侵生物法》、《外來有害生物預(yù)防和控制法》、《聯(lián)邦有害雜草法》等;新西蘭《生物安全法》等。
我國雖有一些法律法規(guī)涉及外來物種管理,如根據(jù)《野生動(dòng)物保護(hù)法》(1988)農(nóng)業(yè)和林業(yè)局分別建立了水生和陸生野生動(dòng)物引進(jìn)審批制度;《野生植物保護(hù)條例》(1996)、《進(jìn)出境動(dòng)植物檢疫法》、《動(dòng)物防疫法》和《植物檢疫條例》。但是目前尚無針對(duì)外來物種入侵的專門法規(guī)。《中國生物多樣性保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃》涉及到外來入侵物種物種,但未制定專門針對(duì)外來物種入侵的行動(dòng)計(jì)劃,所以中國急待制定相關(guān)法律法規(guī)以確保生態(tài)安全和保護(hù)本國生物多樣性。如設(shè)立引種許可證制度和環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,建立外來物種入侵預(yù)警機(jī)制。
另外,對(duì)外來物種進(jìn)行普查和有計(jì)劃清除,也很有必要。
3.3在保護(hù)中持續(xù)利用生物資源
雖然全世界已建立眾多自然保護(hù)區(qū)、國家公園等多形式保護(hù)方法方式,但相對(duì)于地球生物圈而言,其保護(hù)的生物多樣性是有限的。因此人們認(rèn)識(shí)到,有效和長期可信的保護(hù)生物多樣性的方法是持續(xù)利用生物資源。指對(duì)生物資源的利用應(yīng)以使生物多樣性在所有層次上得以保護(hù)、再生和發(fā)展。對(duì)保護(hù)而言,沒有合理利用也就沒有保護(hù)。利用自然保護(hù)和發(fā)展旅游業(yè)就是一例。不但有經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)際上也是宣傳群眾、教育群眾,從而獲得廣大人民群眾的廣泛支持。這本身就是社會(huì)效益的體現(xiàn),也是自然保護(hù)的價(jià)值體現(xiàn)。
另外建議對(duì)生物多樣性有影響的重要部門(如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、科研機(jī)構(gòu))制定生物多樣性保護(hù)規(guī)劃,并將其納入他們的生產(chǎn)計(jì)劃中,鼓勵(lì)生物的資源利用方式的多樣化。包括根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源的實(shí)際情況實(shí)施傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)措施;推進(jìn)科研與教育;采取必要的辦法使保護(hù)區(qū)免受人類活動(dòng)的影響和進(jìn)行遷地保護(hù)。
3.4國家合作與行動(dòng)
在生物多樣性問題上,世界各國的共識(shí)是生物多樣性問題不是局部的、地區(qū)的問題,而是全球性的問題。聯(lián)合國有關(guān)組織、世界科學(xué)界和各國政府部門認(rèn)為國際合作是推進(jìn)生物多樣性保護(hù)的重要方面。因此我國政府應(yīng)積極的參與國際合作加入?yún)f(xié)定,聯(lián)合打擊跨國非法貿(mào)易與捕獵。加強(qiáng)科研協(xié)作,但要注意與產(chǎn)權(quán)問題。
我國已加入的公約協(xié)定有《瀕危野生動(dòng)植物國際貿(mào)易公約》、《國際捕鯨公約》、《生物多樣性公約》、《熱帶木材協(xié)定》、《關(guān)于保護(hù)特別水禽的重要濕地公約》等等,為了更好的保護(hù)我國生物多樣性,應(yīng)積極的開展國際合作,并制定相關(guān)的實(shí)施計(jì)劃與細(xì)則,在必要的情況下制定相關(guān)行政法規(guī)或法律。
3.5加強(qiáng)環(huán)保教育
從整體和局部看,國民素質(zhì)的高低直接關(guān)系到生態(tài)環(huán)境及生物多樣性的好壞,大量資料表明,凡是受環(huán)保教育程度越低的國家和地區(qū),通常生態(tài)環(huán)境破壞頻率越高、程度越深、問題也越多。而對(duì)生物多樣性的可持續(xù)發(fā)展這一社會(huì)問題來說,除發(fā)展外,更多的應(yīng)加強(qiáng)民眾教育,廣泛、通俗、持之以恒地開展與環(huán)境相關(guān)的文化教育、法律宣傳,培育本地化的親生態(tài)人口。特別值得重視和提倡的是利用當(dāng)?shù)匚幕⒘?xí)俗、傳統(tǒng)、信仰、宗教和習(xí)慣中的環(huán)保意識(shí)和思想,如民族地區(qū)的龍山、鳳水,進(jìn)行宣傳教育。另建議在中小學(xué)中專門開設(shè)環(huán)境課程或在自然、化學(xué)、生物、地理及中進(jìn)行環(huán)保教育,尤其值得重視的是課外活動(dòng)。
此外,加快對(duì)全國生物多樣性的清查;根據(jù)實(shí)際情況變更動(dòng)植物保護(hù)級(jí)別;恢復(fù)破壞的生態(tài)系統(tǒng);及對(duì)一些重點(diǎn)珍稀瀕危物種進(jìn)行人工繁育和擴(kuò)群工作,也很有必要。總之,一個(gè)物種的消亡往往不是單個(gè)因素作用的結(jié)果,而是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。所以,生物多樣性的保護(hù)工作是一件綜合性的工程,需要各方面的參與,不僅需要政府,更需要民眾;不僅需要單個(gè)學(xué)科,更需要多學(xué)科;不僅是一個(gè)國家或地區(qū),而是全球的共同參與與合作。
參考文獻(xiàn):
[1]王羲國際環(huán)境法法律出版社1998
[2]韓德培主編環(huán)境保護(hù)法教程法律出版社1998
[3]曹志平生態(tài)環(huán)境可持續(xù)管理中國環(huán)境科學(xué)出版社2001
[4]毛文永、劉劍平全球環(huán)境問題與對(duì)策中國科學(xué)技術(shù)出版社1993
[5]伊武軍資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展海洋出版社2001
[6]熊治延環(huán)境生物學(xué)武漢大學(xué)出版社2000
1 近五年來福建氣候可行性論證服務(wù)的現(xiàn)狀及特點(diǎn)
2006年~2011年,福建省氣候中心在氣候可行性論證服務(wù)(以下簡稱氣候科技服務(wù))方面,總共簽訂合同78個(gè),合同額1200多萬元。項(xiàng)目主要涉及核電、風(fēng)電、火電、港口、高速公路、鐵路橋梁、水泥廠、化工廠、造船廠、輸電線路、石化項(xiàng)目等重大工程的氣候可行性研究和氣象環(huán)境評(píng)價(jià),為福建經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn),同時(shí)也體現(xiàn)出氣候科技服務(wù)鮮明的特征。
1.1 氣候服務(wù)發(fā)展與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有關(guān)聯(lián)性
從氣候服務(wù)的背景上分析,關(guān)聯(lián)性主要體現(xiàn)在氣候服務(wù)與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。“十一五”期間,福建加強(qiáng)能源、交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),我們承接的氣候服務(wù)項(xiàng)目幾乎都集中在這些領(lǐng)域,包括核電、風(fēng)電、火電、公路、石化等,氣候服務(wù)的目標(biāo)和規(guī)模隨著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)導(dǎo)向變化而改變。
2009年以前,由于福建加快核電站的建設(shè),全省9個(gè)地市均開展核電項(xiàng)目氣象專題服務(wù),因此氣候可行性論證的重點(diǎn)是在核電方面。僅核電項(xiàng)目就簽訂了11份合同,占總合同份數(shù)的24%。隨著核電工程的前期工作相繼完成,氣候可行性論證服務(wù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)急劇下降。
1.2 氣候可行性論證服務(wù)具有很強(qiáng)的專業(yè)性和多樣性
氣候可行性論證屬于技術(shù)密集型的科技服務(wù),不同類型的氣候可行性論證項(xiàng)目涉及的技術(shù)方法完全不同,開展一個(gè)新類型氣候可行性論證項(xiàng)目需要進(jìn)行創(chuàng)新性的方法研究,服務(wù)產(chǎn)品難以規(guī)模生產(chǎn),這也給技術(shù)人員帶來了極大的挑戰(zhàn)。
從氣候服務(wù)的范疇看,涉及的內(nèi)容包括常規(guī)氣候概況、極端最高(低)氣溫、極端降水量、極端風(fēng)速,以及熱帶氣旋、龍卷風(fēng)等氣象災(zāi)害,尤其極端氣象現(xiàn)象和極端氣象參數(shù)對(duì)工程設(shè)計(jì)是極其重要的。從這方面看,氣象部門在資料完整率和準(zhǔn)確率、資料處理能力、綜合分析能力等方面具有明顯的專業(yè)優(yōu)勢,其嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、周到、熱心的服務(wù)得到了業(yè)主的認(rèn)可。
1.3 氣候服務(wù)具有準(zhǔn)公益性
從社會(huì)公共安全角度出發(fā),開展重大工程氣候可行性論證是一項(xiàng)利國利民的好事。重大工程離不開前期的氣象論證,相關(guān)法律法規(guī)也明確規(guī)定了重大工程應(yīng)該做氣候可行性論證。2008年因雪災(zāi)引起的交通癱瘓、民眾對(duì)三峽工程的質(zhì)疑、因暴雨造成的城市水患問題等等再次從一個(gè)側(cè)面說明了氣候可行性論證的重要性。有專家提出,為適應(yīng)氣候變化,在建的許多重大工程都需要在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過程中提高適應(yīng)氣候變化能力,努力減少氣候變化可能造成的損失。
從企業(yè)的角度看,災(zāi)害性氣象因子已成為影響工程的安全性設(shè)計(jì)、投資成本和運(yùn)營效益的關(guān)鍵因子,災(zāi)害強(qiáng)度和概率風(fēng)險(xiǎn)已成為制約重大工程建設(shè)的重要因素之一。氣候可行性論證服務(wù)成為企業(yè)控制風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)成本的重要參考依據(jù)。
2 福建開展氣候可行性論證服務(wù)的具體方式
2.1 了解需求,擴(kuò)大宣傳,密切聯(lián)絡(luò),熱心服務(wù)
針對(duì)氣候服務(wù)關(guān)聯(lián)性,我們認(rèn)為既是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。為把握機(jī)遇,做好氣候服務(wù),我們的主要做法是:一是關(guān)注經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,及時(shí)了解需求。我們走訪省發(fā)改委等有關(guān)部門,了解福建發(fā)展規(guī)劃,同時(shí)宣傳氣象部門在這方面的優(yōu)勢和能力。二是加強(qiáng)氣候服務(wù)業(yè)務(wù)的宣傳,提高部門知名度。三是堅(jiān)持誠信服務(wù),質(zhì)量至上的原則。耐心解釋業(yè)主關(guān)于氣象資料管理的質(zhì)疑,細(xì)心分析業(yè)主的需求和進(jìn)度,熱心參與前期工作,讓業(yè)主切實(shí)感受到我們服務(wù)優(yōu)先的真誠態(tài)度。
2.2 規(guī)范管理,合理分工,虛心學(xué)習(xí),提高能力
從管理層面上看,加強(qiáng)氣候服務(wù)機(jī)構(gòu)、專業(yè)隊(duì)伍、激勵(lì)機(jī)制等方面的建設(shè),對(duì)促進(jìn)工作起到了一定的作用。
首先,明確氣候服務(wù)的許可,促進(jìn)氣候服務(wù)的規(guī)范化。2010年初,福建省氣候中心成為全國首批獲得氣候可行性能力確認(rèn)的機(jī)構(gòu),2011年氣候中心又取得了收費(fèi)許可證。技術(shù)許可和收費(fèi)問題有了國家認(rèn)可,使得氣候服務(wù)更加規(guī)范。
其次,加強(qiáng)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)。氣候中心內(nèi)部以氣候應(yīng)用服務(wù)室為主,其他科室為輔,發(fā)揮技術(shù)人員的專業(yè)特長,按照工作屬性,合理分工,及時(shí)掌握新技術(shù),適應(yīng)新要求,積極派人參與GIS、環(huán)評(píng)軟件等新技術(shù),虛心向兄弟省份同仁學(xué)習(xí)。通過人才資源的調(diào)配和新技術(shù)的掌握,有效提高了氣候服務(wù)的能力。同時(shí),從大局出發(fā),認(rèn)為氣象部門就是氣候服務(wù)的大團(tuán)隊(duì)。2010年,為了加強(qiáng)氣候服務(wù)隊(duì)伍建設(shè),在全省各市氣象局聘請了11名專家。
第三,增設(shè)業(yè)務(wù)發(fā)展部的工作機(jī)構(gòu)。指定專人負(fù)責(zé)項(xiàng)目接洽、談判和開拓等商務(wù)工作,使得技術(shù)人員可以更專心做技術(shù)。隨著社會(huì)的快速進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對(duì)氣候服務(wù)能力建設(shè)的需求越來越高,氣候服務(wù)領(lǐng)域的拓展工作日益緊迫,氣象部門與其他部門的接觸也越來越廣泛。一方面要努力提高技術(shù)人員的水平,另一方面越來越需要一部分能將氣象專業(yè)知識(shí)和市場需求相結(jié)合起來的復(fù)合型人才,在成立業(yè)務(wù)發(fā)展部之后,我們開始有意識(shí)加大培訓(xùn)力度,努力提高該部門人員的綜合素質(zhì),以便做出更好的業(yè)績。
隨著人們對(duì)醫(yī)院感染控制意識(shí)的提高,消毒供應(yīng)站從以往的輔助科室變?yōu)獒t(yī)院感染控制的重要科室,成為醫(yī)療質(zhì)量控制的重要防線。院內(nèi)感染是導(dǎo)致患者交叉感染,引起醫(yī)療糾紛的一大原因,做好預(yù)防院內(nèi)感染工作是每個(gè)醫(yī)務(wù)人員的責(zé)任。供應(yīng)室是醫(yī)院的重要科室,負(fù)責(zé)全院醫(yī)療器械、敷料等回收、清洗、包裝、消毒、滅菌、保管、發(fā)放等工作。為了充分發(fā)揮消毒供應(yīng)中心在預(yù)防院內(nèi)感染中的作用,必須轉(zhuǎn)變觀念,采取科學(xué)的管理手段和管理方法。全方位的做好消毒管理中的預(yù)防和控制工作。醫(yī)院內(nèi)感染的發(fā)生和發(fā)展不僅嚴(yán)重增加患者的痛苦,也危及患者的生命。所以如何發(fā)揮消毒供應(yīng)中心在院內(nèi)感染中的工作,是擺在消毒供應(yīng)中心的重要課題,需加強(qiáng)管理,落實(shí)各項(xiàng)措施,現(xiàn)具體做法如下。
1 加強(qiáng)思想素質(zhì)、專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)及素質(zhì)培養(yǎng)
1.1 加強(qiáng)思想素質(zhì)培養(yǎng)
通過樹立“面向臨床,病人至上”的服務(wù)理念,將該宗旨作為我中心工作人員的行動(dòng)指南,增強(qiáng)我中心各崗位的技術(shù)人員對(duì)工作的熱情,不斷加強(qiáng)我們團(tuán)隊(duì)的凝聚力,同時(shí),也應(yīng)該不斷提高我中心工作人員的個(gè)人素質(zhì),微笑服務(wù),提升科室形象。
1.2 加強(qiáng)業(yè)務(wù)素質(zhì)培養(yǎng)
通過定期和不定期的崗位技能培訓(xùn),不斷提高我供應(yīng)中心人員在預(yù)防、控制感染方面的意識(shí);組織學(xué)習(xí)《消毒技術(shù)規(guī)范》、《消毒管理辦法》、以及有關(guān)醫(yī)院感染管理法律、法規(guī),將感染預(yù)防知識(shí)普及中心的每個(gè)工作人員。作為預(yù)防院內(nèi)感染的重要科室,供應(yīng)室護(hù)士既要有扎實(shí)的護(hù)理專業(yè)知識(shí),又要有牢固的消毒滅菌觀念和相關(guān)的基本技能,熟練掌握預(yù)防院內(nèi)感染的知識(shí)及供應(yīng)室工作流程,更新觀念,學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù),了解國內(nèi)、外專業(yè)動(dòng)態(tài),提高整體業(yè)務(wù)水平和服務(wù)水平。
1.3 搞好管理
消毒供應(yīng)中心質(zhì)量監(jiān)控員應(yīng)具有護(hù)師以上職稱,參加過本專業(yè)及醫(yī)院感染與控制知識(shí)的培訓(xùn)。滅菌員必須持證上崗。新進(jìn)供應(yīng)中心人員必須經(jīng)過省消毒供應(yīng)專業(yè)崗位培訓(xùn),經(jīng)考核合格后方可上崗。
2 下收、下送的管理
要想確保醫(yī)療和護(hù)理的質(zhì)量,在滅菌物品的運(yùn)輸過程中,控制院內(nèi)交叉感染是一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)。工作人員應(yīng)遵守下收下送崗位職責(zé),潔車、污車分開并有明顯的標(biāo)識(shí)。使用封閉的下送車,下送后的車輛用含氯消毒液將內(nèi)、外部環(huán)境進(jìn)行擦拭消毒、干燥后備用。嚴(yán)格遵守下收下送操作流程,下收下送分別使用密閉式專用車運(yùn)載,特殊感染的器械與物品先經(jīng)科室處理后標(biāo)明感染疾病類型,物品不混放,避免無菌物品污染,保證無菌物品的質(zhì)量,下送結(jié)束,車輛分別消毒處理、分區(qū)放置。下收下送分別專人負(fù)責(zé),一人負(fù)責(zé)污染物的回收。另一人負(fù)責(zé)各病區(qū)需要的無菌物品發(fā)放,無菌物品與污染物品分別使用密閉式專用車運(yùn)載,特殊感染器械與物品裝入防污染擴(kuò)散的裝置內(nèi),并標(biāo)明感染疾病類型。2人不交叉,物品不混放,保證潔污分開,避免無菌物晶污染,保證下送無菌物品的質(zhì)量。回收與下送車輛必須按照區(qū)域分別放置。
3 掌握正確的滅菌方法
滅菌是消毒供應(yīng)中心工作的重中之重,滅菌物品的質(zhì)量優(yōu)劣與院內(nèi)感染息息相關(guān),消毒員應(yīng)嚴(yán)格遵守滅菌操作流程,滅菌過程中不得擅自離崗,嚴(yán)格掌握滅菌參數(shù),保證滅菌合格。脈動(dòng)真空壓力蒸汽滅菌器每日滅菌前必須空鍋B-D實(shí)驗(yàn),每鍋次進(jìn)行工藝監(jiān)測并詳細(xì)記錄溫度、濕度、時(shí)間。化學(xué)監(jiān)測每包進(jìn)行,生物監(jiān)測每月1次,每項(xiàng)檢查合格方可使用。通過對(duì)嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)規(guī)章制度,各項(xiàng)操作流程,加強(qiáng)各項(xiàng)環(huán)節(jié)質(zhì)量管理,滿足各臨床需要,確保無菌物品質(zhì)量,防止了醫(yī)院感染的發(fā)生,取得了很好的成績。嚴(yán)格遵守滅菌物品存放操作流程,存放環(huán)境應(yīng)潔凈干燥,每日用三氧消毒機(jī)消毒1h,溫度保持在20~25℃,相對(duì)濕度<60%,貨架必須離地20~25cm,距天花板50cm,距墻5cm,按物品的種類、日期順序排列,固定放置[2]。同時(shí)滅菌物品存放區(qū)人員相對(duì)固定。進(jìn)入無菌區(qū)必須換鞋,戴圓頂帽,著專用服裝,并注意手衛(wèi)生。棉布包裝材料有效期為7d,對(duì)發(fā)出的無菌物品。不論是否使用,均視為污染物品。應(yīng)重新滅菌。不應(yīng)再進(jìn)入無菌問存放。
正確掌握滅菌的三大要素:滅菌溫度、時(shí)間、飽和蒸汽。每日滅菌前對(duì)滅菌器進(jìn)行常規(guī)檢查和衛(wèi)生清潔,管道內(nèi)的冷凝水排完(>10min)后方可滅菌處理,滅菌后的物品手感干燥,水分<3%,滅菌合格率應(yīng)達(dá)100%。
4 加強(qiáng)供應(yīng)中心消毒滅菌效果監(jiān)測
2003年4月1日實(shí)施了《消毒技術(shù)規(guī)范(試行)》,至此,消毒滅菌正式納入國家法規(guī),為避免院內(nèi)感染及相關(guān)的醫(yī)療糾紛,消毒滅菌的監(jiān)測尤為重要,為了保證消毒滅菌的質(zhì)量控制,對(duì)消毒滅菌過程中的環(huán)境、滅菌設(shè)備、操作臺(tái)、工作人員手等進(jìn)行監(jiān)測[3]。
4.1 壓力蒸汽滅菌監(jiān)測
脈動(dòng)真空壓力蒸汽滅菌器在每日滅菌之前必須空鍋?zhàn)鯞-D試驗(yàn),進(jìn)行工藝監(jiān)測,詳細(xì)記錄時(shí)間、溫度、壓力,化學(xué)監(jiān)測每包進(jìn)行,生物監(jiān)測每月1次,每項(xiàng)檢測必須符合《消毒技術(shù)規(guī)范》要求后方可進(jìn)入臨床使用。
4.2 環(huán)氧滅菌監(jiān)測
每個(gè)滅菌物品包因應(yīng)使用包外化學(xué)指示物,作為滅菌過程的標(biāo)示;每包內(nèi)最難滅菌位置放置包內(nèi)化學(xué)指示物,通過觀察其顏色變化是否達(dá)到滅菌要求。每鍋采用枯芽桿菌黑色變種芽孢菌片作為生物監(jiān)測,結(jié)果呈陰性。
4.3 脈動(dòng)真空滅菌監(jiān)測
每周進(jìn)行一次生物監(jiān)測,采用嗜熱脂肪桿菌芽胞菌片,滅菌時(shí)將放置菌片的標(biāo)準(zhǔn)包分別置于滅菌器上、中、下中間,滅菌后放56℃恒溫下培養(yǎng)48h,結(jié)果成陰性。脈動(dòng)真空滅菌器,每日晨做B-D試驗(yàn),試驗(yàn)圖紙由黃色變?yōu)楹谏?B-D滅菌合格后,滅菌器方可使用。
4.4 空氣、操作臺(tái)表面、工作人員手等細(xì)菌培養(yǎng)
每月常規(guī)1次,做到檢查包裝區(qū)、滅菌物品存放區(qū)細(xì)菌菌落總數(shù)≤200cfu/m3,操作臺(tái)、工作人員手菌落總數(shù)≤5cfu/cm2。
4.5 紫外線消毒效果監(jiān)測
紫外線消毒效果監(jiān)測對(duì)紫外線燈管進(jìn)行應(yīng)用時(shí)間,累計(jì)照射時(shí)間和使用人簽字的日常監(jiān)測。新燈管使用前也要進(jìn)行強(qiáng)度監(jiān)測,30~40W新的燈管強(qiáng)度不得低于110uW/cm2;使用中的燈管每半年進(jìn)行1次紫外線燈管強(qiáng)度監(jiān)測,要求照射強(qiáng)度t>70uW/cm2,不合格者立即更換。
5 討論
通過升級(jí)消毒供應(yīng)中心的設(shè)備質(zhì)量,加強(qiáng)消毒供應(yīng)中心人員的素質(zhì)培養(yǎng);制定嚴(yán)格的項(xiàng)規(guī)章制度、操作流程及規(guī)范,并切實(shí)的去執(zhí)行;加強(qiáng)對(duì)再生物品及其他各項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)目的質(zhì)量管理,消毒供應(yīng)中心工作逐步達(dá)到技術(shù)科學(xué)化、管理規(guī)范化、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化,供應(yīng)物品的質(zhì)量和數(shù)量上都得到很大提升。真正做到物盡其用,達(dá)到了臨床各科室的要求,確保了消毒物品的質(zhì)量,顯著的降低了醫(yī)院的感染率。
參考文獻(xiàn):
口腔科必須建立完善的消毒隔離制度與監(jiān)測制度,每月對(duì)空氣、物體表面、醫(yī)護(hù)人員手、消毒滅菌液、消毒滅菌物品的效果進(jìn)行監(jiān)測。滅菌合格率必須達(dá)100%,不合格物品不得使用。1.1使用中的消毒劑、滅菌劑應(yīng)進(jìn)行生物和化學(xué)監(jiān)測。生物監(jiān)測:消毒劑每季度1次(1%碘酒、75%酒精),其細(xì)菌含量必須<100cfu/ml,不得檢出致病性微生物。滅菌劑每月1次,不得檢出任何微生物。化學(xué)監(jiān)測:應(yīng)根據(jù)消毒、滅菌劑的性能定期監(jiān)測。如含氯消毒劑應(yīng)每日監(jiān)測,戊二醛每周不少于1次。1.2壓力蒸氣滅菌,包括工藝監(jiān)測、化學(xué)監(jiān)測(暴露監(jiān)測)、生物監(jiān)測。工藝監(jiān)測:應(yīng)每鍋進(jìn)行,并仔細(xì)記錄壓力、溫度、滅菌時(shí)間等。化學(xué)監(jiān)測:每包進(jìn)行,包內(nèi)物品中央放化學(xué)指示卡,經(jīng)過一個(gè)滅菌周期后觀察指示卡顏色性狀改變否。包外貼3M化學(xué)指示膠帶。預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器每日滅菌前進(jìn)行B—D試驗(yàn),檢查鍋的空氣排除效果。生物監(jiān)測:每月進(jìn)行,指示菌株為嗜熱脂肪桿菌芽孢,培養(yǎng)基為溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水,滅菌后用儀器觀察24小時(shí)顏色不變?nèi)詾樽仙珓t符合要求,若顏色變黃則不符合要求。
1.3紫外線燈管按日常和照射強(qiáng)度監(jiān)測。日常監(jiān)測包括應(yīng)用時(shí)間、累計(jì)時(shí)間和使用人簽名,論文使用達(dá)1000小時(shí)后應(yīng)更換。強(qiáng)度監(jiān)測:新燈管的照射強(qiáng)度不得低于100(μW/cm2),使用中的燈管的照射強(qiáng)度不得低于70(μW/cm2)。2口腔科門診消毒滅菌效果監(jiān)測的原則監(jiān)測人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),掌握一定的消毒知識(shí)。熟悉消毒設(shè)備和藥劑的性能。具備熟練的標(biāo)本采樣技能,選擇合理的采樣時(shí)間(消毒后、使用前),遵循嚴(yán)格的無菌操作。3具體監(jiān)測方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
3.1空氣的微生物學(xué)監(jiān)測:(1)采樣制作:滅菌后的普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和沙氏營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基融化后冷卻至45~50℃,倒入9cm直徑的無菌平皿內(nèi),每個(gè)平皿倒15~20ml蓋好,在室溫下冷卻凝固后,反轉(zhuǎn)放于37℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)24小時(shí),選出無菌生長的、蓋內(nèi)沒有冷凝水的平皿作為采樣用。(2)布點(diǎn)方法:室內(nèi)面積≤30m2,設(shè)內(nèi)、中、外對(duì)角線3點(diǎn),內(nèi)、外點(diǎn)布點(diǎn)部位距墻壁1米處;室內(nèi)面積>30m2,設(shè)四角及中央5點(diǎn),四角的布點(diǎn)部位距墻壁1米處。(3)采樣方法:將普通營養(yǎng)瓊脂平板按位置編號(hào)或注明后,在房間由內(nèi)向外按順序放在室內(nèi)各采樣點(diǎn)處,采樣高度為距地面0.8~1.5米,采樣時(shí)將平板蓋打開,扣放于平板旁,暴露5分鐘,蓋好立即送檢。(4)計(jì)算公式:空氣微生物粒子的含量與空氣微生物粒子沉降量的關(guān)系為:細(xì)菌總數(shù)(cfu/m3)=50000N/(A×T)=157.2N。式中A為平板面積(cm2),T為暴露時(shí)間(分鐘),N為平均菌落數(shù)(cfu)。(5)結(jié)果:口腔門診手術(shù)室細(xì)菌總數(shù)≤200cfu/m3為合格,各治療室細(xì)菌總數(shù)≤500cfu/m3為合格。
3.2物體和環(huán)境表面消毒效果監(jiān)測:采樣在物體和環(huán)境表面消毒處理后4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。(1)采樣方法:采樣物體表面積<100cm2,取全部面積;≥100cm2的物品,取100cm2采樣。用5cm×5cm的標(biāo)準(zhǔn)滅菌規(guī)格板放在被檢物體表面,用浸有無菌洗脫液(生理鹽水)的棉拭子在規(guī)格板內(nèi)橫豎往返涂抹各5次并轉(zhuǎn)動(dòng)棉拭子,連續(xù)采樣4個(gè)規(guī)格板面積,用無菌剪刀剪去手接觸部分,將棉拭子裝入放有10ml采樣液中立即送檢。面積<100cm2物體則采用棉拭子直接涂抹物體的方法采樣。(2)計(jì)算公式:細(xì)菌總數(shù)(cfu/cm2)=平板上菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)/采樣面積(cm2)。(3)結(jié)果:門診手術(shù)室物體表面細(xì)菌總數(shù)≤5cfu/cm2,治療室綜合治療臺(tái)表面細(xì)菌總數(shù)≤10cfu/cm2為合格。
一、工作原理和構(gòu)成
(一)工作原理
目前國際上高壓滅菌器廣泛采用的處理方法是高溫高壓滅菌法,以蒸汽作為滅菌因子,在滅菌器不存在冷空氣的條件下,充入純蒸汽并施加壓力可提高蒸汽溫度,當(dāng)蒸汽與物品充分接觸時(shí)放出潛熱加熱物品達(dá)到殺菌目的。高溫滅菌消毒的原理是高溫對(duì)微生物具有明顯的致死作用,用高溫處理微生物時(shí)可對(duì)菌體蛋白質(zhì)、核酸、酶系統(tǒng)等產(chǎn)生直接破壞作用,可使蛋白質(zhì)中的氫鍵破壞從而使蛋白質(zhì)變性和凝固,使酶失去活性,導(dǎo)致菌體死亡。高溫滅菌消毒具有效果可靠、性能穩(wěn)定、對(duì)自然環(huán)境無污染的優(yōu)點(diǎn)。
(二)系統(tǒng)構(gòu)成
該BSL-3實(shí)驗(yàn)室所用生物安全型脈動(dòng)真空滅菌器主要由滅菌室腔體、夾套、蒸汽發(fā)生器、真空泵、軟化水泵、腔門及密封圈、管路系統(tǒng)、空氣過濾器、電氣及控制系統(tǒng)等組成。該滅菌器根據(jù)BSL-3實(shí)驗(yàn)室需求,設(shè)置了八個(gè)滅菌程序,分別為固體滅菌、敞開液體滅菌、封口液體滅菌、密封測試、過濾器消毒、橡膠塞滅菌、常規(guī)121℃滅菌、BD測試程序。
1.滅菌室腔體。用于放置BSL-3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需要滅菌的物品,內(nèi)有層架滿足物品分類放置。工作時(shí)處于高溫高壓狀態(tài),里面設(shè)有溫度和壓力傳感器,腔體底部的排放口用于蒸汽和冷凝水排放,蒸汽通過腔體底部的排放口進(jìn)入,同時(shí)滅菌冷凝水,所有的冷凝水一直留存在腔體內(nèi)和裝載的物品一起被滅菌。
2.夾套。包裹在滅菌室腔體外面,工作時(shí)充滿高溫高壓蒸汽,給腔體起隔熱作用。
3.蒸汽發(fā)生器。用于產(chǎn)生純凈的蒸汽供滅菌使用,通過壓力開關(guān)、水位傳感器等控制自身加熱絲的通斷來產(chǎn)生滿足一定壓力要求的蒸汽。
4.真空泵。用于在脈沖階段將滅菌室腔體抽至真空或一定壓力的設(shè)備。真空泵連接在高效冷凝器上,用以高效移除空氣并防止泵因溫度過高而損壞。
5.腔門及密封圈。該滅菌器腔體門有兩扇,一扇門在BSL-3實(shí)驗(yàn)室污染走廊,另一扇門在BSL-3實(shí)驗(yàn)室外側(cè)(清潔區(qū))。BSL-3實(shí)驗(yàn)室對(duì)密封性和壓差梯度有嚴(yán)格的要求,因此高壓滅菌器門只有在完成一個(gè)滅菌程序后,內(nèi)外側(cè)門只能開其中一個(gè),安全互鎖。任何情況下兩側(cè)門不能同時(shí)打開。
由壓縮空氣提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽缸來開關(guān)滅菌室腔體門,門的密封通過O型硅膠密封條來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)程序開始時(shí),密封條后部通入蒸汽(有壓力), 從而緊密貼合門背部,實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)程序結(jié)束時(shí),密封條后部氣體通過真空被吸回,卸載端的門打開。
6.管路系統(tǒng)。蒸汽管路、無菌空氣管路、冷凝水管路等管路和閥門均采用不銹鋼,還包括壓力表、冷凝器等。
7.空氣過濾器。提供可更換的空氣過濾器,用于壓縮空氣進(jìn)入腔體和門的密封。過濾后的氣體用來給門加壓密封,在滅菌循環(huán)結(jié)束后平衡腔體內(nèi)外壓力。過濾器為不銹鋼材質(zhì),對(duì)于0.2μm物質(zhì)的效率可達(dá)到99.999%。
BSL-3實(shí)驗(yàn)室污染走廊側(cè)門在開門時(shí),可能會(huì)有含病原微生物的空氣進(jìn)入高壓滅菌器腔體,因此在抽真空時(shí)腔體內(nèi)氣體必須經(jīng)過高效過濾后方可排出,高效過濾器在每個(gè)滅菌循環(huán)都被滅菌。
8.電氣和控制系統(tǒng)。采用PACS 3000模塊PLC控制系統(tǒng),監(jiān)測系統(tǒng)操作、聲光報(bào)警、參數(shù)設(shè)置等。
二、工作流程
該BSL-3實(shí)驗(yàn)室生物安全型高壓滅菌器工作流程如下:
1.開啟純水開關(guān),檢查純水壓力是否在0.1~0.3MPa范圍內(nèi);開啟軟化水閥,檢查供水壓力至0.25~0.4MPa;打開壓縮空氣開關(guān),待壓力至0.6~0.8MPa。
2.合上電源總開關(guān),把滅菌器的電源開關(guān)旋至開“1”的位置,觀察現(xiàn)場系統(tǒng)各儀表、閥門指示燈是否正常。控制系統(tǒng)首先檢查蒸汽發(fā)生器水位是否正常,如果正常則啟動(dòng)蒸汽發(fā)生器制造蒸汽,通過蒸汽發(fā)生器內(nèi)電熱絲的通斷使蒸汽壓力在2.6~2.9bar范圍內(nèi)達(dá)到平衡。與此同時(shí)夾套蒸汽閥打開,蒸汽通過管路源源不斷被輸送到夾套中,使夾套中的溫度和壓力不斷升高。
3.把高壓滅菌器清潔區(qū)側(cè)門打開,放入BD測試包,選擇BD測試程序,待“開始”按鈕燈亮后才能運(yùn)行該程序驗(yàn)證高壓滅菌器抽真空能力,程序運(yùn)行完成后把污染走廊側(cè)門打開查看驗(yàn)證效果,驗(yàn)證合格后方可進(jìn)行BSL-3實(shí)驗(yàn)室滅菌。
4.根據(jù)BSL-3實(shí)驗(yàn)室廢棄物類型從程序列表中選擇適當(dāng)程序,把污染走廊側(cè)門打開,將需要滅菌的廢棄物放入腔體內(nèi),把門關(guān)好,待“開始”按鈕指示燈亮后可進(jìn)入所選擇的滅菌程序。下面以固體廢棄物滅菌程序?yàn)槔U述滅菌過程。
5.滅菌過程第一步:負(fù)脈沖階段。該階段真空泵通過滅菌室腔體底部的冷凝水排放口把腔體抽至近真空(0.15bar),腔體內(nèi)氣體經(jīng)冷凝器冷卻后經(jīng)高效過濾器過濾后排出,接著滅菌室蒸汽閥打開,當(dāng)腔體內(nèi)蒸汽壓力達(dá)到0.8bar左右,真空泵再次啟動(dòng)將其抽至近真空。如此反復(fù)抽放三次可基本抽空滅菌室內(nèi)原有空氣,降低其不冷凝氣體含量,提高滅菌效果。
6.滅菌過程第二步:正脈沖階段。該階段滅菌室蒸汽閥持續(xù)打開直到腔內(nèi)壓力上升至1.85 bar左右時(shí)關(guān)閉,接著真空泵啟動(dòng)抽取滅菌室內(nèi)蒸汽直至壓力降到1.2bar停止。如此反復(fù)抽放5次,可使腔內(nèi)物品受熱更加均勻。
7.滅菌過程第三步:滅菌階段。該階段蒸汽持續(xù)進(jìn)入滅菌室腔體,腔內(nèi)壓力和溫度同時(shí)上升,并根據(jù)預(yù)設(shè)的程序在121℃處保持30分鐘。在此過程中,腔中蒸汽不斷放熱并液化成水,高溫高壓的蒸汽通過滅菌室蒸汽閥補(bǔ)充進(jìn)去維持腔內(nèi)溫度和壓力,腔體內(nèi)所有菌體將被徹底殺滅。
8.滅菌過程第四步:后處理階段。該階段滅菌室內(nèi)蒸汽排放,真空泵啟動(dòng)把滅菌室腔壓力抽至0.1bar左右,腔體內(nèi)的水分因壓力和沸點(diǎn)降低蒸發(fā)成水蒸氣,腔體內(nèi)得到充分的干燥。真空泵停止工作后,空氣閥打開,外界空氣經(jīng)過無菌空氣過濾器后通過該閥進(jìn)入滅菌室腔體,使腔體壓力與外界壓力平衡。到此整個(gè)滅菌過程完畢。
9.程序完成后把清潔區(qū)側(cè)門打開,操作人員把已滅菌物品取出后按“關(guān)門”鍵關(guān)門。
10.一天工作完成后依次關(guān)滅菌器、壓縮空氣、軟化水和純水開關(guān)。
三、滅菌效果監(jiān)測方法
BSL-3實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作過程所產(chǎn)生的固體或少量液體廢棄物中含有病毒和細(xì)菌等有害物質(zhì),若病毒等有害物質(zhì)未完全滅活被排出實(shí)驗(yàn)室,其對(duì)周邊環(huán)境有很大污染風(fēng)險(xiǎn),因此必須對(duì)BSL-3實(shí)驗(yàn)室高壓滅菌器滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證,把污染風(fēng)險(xiǎn)降到最低程度。
BSL-3實(shí)驗(yàn)室高壓滅菌器效果監(jiān)測方法主要包括以下幾類。
(一)物理參數(shù)監(jiān)測
該實(shí)驗(yàn)室所用脈動(dòng)高壓滅菌器具有卓越的PACS3000控制系統(tǒng)和OP30友好用戶界面,在可視界面可直觀監(jiān)測腔體和夾套溫度、壓力、滅菌時(shí)間等參數(shù),并在滅菌器配套打印記錄儀形成曲線記錄、打印下來。另外,高壓滅菌器在整個(gè)工作流程過程中,若有溫度或壓力未滿足參數(shù)設(shè)定值要求則系統(tǒng)隨時(shí)會(huì)報(bào)警,要求運(yùn)維人員對(duì)相應(yīng)影響因素進(jìn)行改進(jìn)。
BSL-3實(shí)驗(yàn)室高壓滅菌器每次運(yùn)行均須對(duì)物理參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,如滅菌階段溫度和壓力、滅菌時(shí)間等。若滅菌程序運(yùn)行過程中有報(bào)警發(fā)生,必須消除故障后再次運(yùn)行該程序,直到程序完整運(yùn)行且無報(bào)警發(fā)生方可開門取出廢棄物。
(二)化學(xué)監(jiān)測
化學(xué)監(jiān)測是利用化學(xué)指示劑在一定溫度、作用時(shí)間與飽和蒸汽適當(dāng)結(jié)合的條件下受熱變色的特點(diǎn),用于間接指示滅菌效果或滅菌過程的監(jiān)測方法。化學(xué)監(jiān)測常用的方法有:
1.BD測試:用于檢查滅菌器腔體經(jīng)抽真空后殘留冷空氣的濃度,監(jiān)測真空水平、是否漏氣等,殘余冷空氣的存在是滅菌器滅菌失敗的主要原因。測試時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)BD測試包放于滅菌器排氣口上方,滅菌器內(nèi)不能放入其它待滅菌物品。循環(huán)完成后,取出BD包驗(yàn)證是否滿足要求。BSL-3實(shí)驗(yàn)室每日開始滅菌運(yùn)行前進(jìn)行,合格后方可使用。
2.指示膠帶:放在滅菌包外,BSL-3實(shí)驗(yàn)室每個(gè)滅菌包包外均應(yīng)貼有包外化學(xué)指示膠帶或包外指示卡用于指示每一包物品是否經(jīng)過了滅菌處理。
3.指示卡:可以指示滅菌溫度和持續(xù)作用時(shí)間,以間接指示滅菌效果。監(jiān)測時(shí)應(yīng)放于測試包或待滅菌包內(nèi)。每次滅菌都要使用,每包必用。滅菌后指示色塊達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)顏色為合格,若發(fā)現(xiàn)包內(nèi)指示卡不合格,應(yīng)找出原因,重新滅菌處理直到合格為止。
(三)生物監(jiān)測
生物監(jiān)測是一種對(duì)脈動(dòng)真空滅菌器滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證的重要監(jiān)測方法。將純綿手術(shù)巾折疊成23cm×23cm×15cm大小的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)包,將兩支嗜熱脂肪芽胞肝菌(ATCC 7953)放于包中心,將試驗(yàn)包置于滅菌器腔體冷凝水排放口上方,門關(guān)閉并密封后從程序列表中選擇固體滅菌程序,滅菌周期完成后從包中取出,擠碎指示管內(nèi)安瓿讓培養(yǎng)液浸透管內(nèi)菌片,放于56℃專用培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h,連同陽性對(duì)照管觀察結(jié)果。所有包內(nèi)滅菌后指示管內(nèi)培養(yǎng)液均沒有變色,同時(shí)陽性對(duì)照管內(nèi)培養(yǎng)液變成黃色,可判定滅菌合格。壓力蒸汽滅菌器每周應(yīng)進(jìn)行一次生物監(jiān)測。
四、結(jié)束語
生物安全型高壓滅菌器是BSL-3實(shí)驗(yàn)室不可或缺的重要設(shè)備,正確使用和規(guī)范操作高壓滅菌器是保證實(shí)驗(yàn)室廢棄物正常滅活的重要前提,滅菌效果監(jiān)測是保障BSL-3實(shí)驗(yàn)室生物安全的重要依據(jù)。 (編輯 呂志新)
參考文獻(xiàn)
[1]蔣晉生,盧金星,王小勇,等.生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2013,34(3):19-22
[2]李太華.實(shí)驗(yàn)室生物廢水連續(xù)消毒滅菌處理系統(tǒng)[J]. 醫(yī)藥工程設(shè)計(jì),2005,26(5):24-25
從1979年落實(shí)政策以來,周祖基30余年一直在四川農(nóng)大從事森林昆蟲學(xué)、害蟲生物防治、昆蟲資源利用及保護(hù)生物學(xué)等教學(xué)與研究,其間曾以訪問學(xué)者的身份赴日本東京大學(xué)(1990年5月~2001年1月)廣島大學(xué)(2003年6月~2003年9月)進(jìn)修和開展合作研究,2007年6月赴捷克國家自然保護(hù)區(qū)考察學(xué)習(xí)小蠹蟲的控制技術(shù)。在校期間先后擔(dān)任過《森林昆蟲學(xué)》、《森林植物及產(chǎn)品檢疫》、《資源昆蟲》、《經(jīng)濟(jì)林昆蟲》、《保護(hù)生物學(xué)概論》、《野生動(dòng)物管理學(xué)原理》、《日本語》等本科課程和《昆蟲生態(tài)學(xué)》、《昆蟲分類學(xué)》、《昆蟲研究方法》、《害蟲生物防治》和《保護(hù)生物學(xué)研究進(jìn)展》等研究生課程。與本校同行教師共同建成《森林保護(hù)學(xué)》和《保護(hù)生物學(xué)》的兩個(gè)碩士點(diǎn),《林木培育》和《林學(xué)》學(xué)科的博士點(diǎn)。2001年《森林保護(hù)試驗(yàn)室》被批準(zhǔn)為省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。1994年開始招收森保專業(yè)的碩士研究生,2001年開始招收博士生。至今已培養(yǎng)碩士研究生40余人,博士生4人。
川硬皮腫腿蜂是危害樹木的天牛、吉丁蟲等林木鉆蛀性害蟲的克星,所以大量使用川硬皮腫腿蜂對(duì)樹木進(jìn)行防護(hù),既有利于環(huán)境的保護(hù),又能降低農(nóng)藥等成本的投入,對(duì)樹木的自然生長非常有益。由此,周祖基于1995年至1999年間,通過近五年的潛心研究,終于獲得了川硬皮腫腿蜂人工繁殖技術(shù)的突破性成功。此項(xiàng)技術(shù)主要包括寄主養(yǎng)殖、育蜂與接蜂。寄主養(yǎng)殖是以黃粉甲初化蛹的蛹體為中間寄主,包括幼蟲養(yǎng)殖、老齡幼蟲的養(yǎng)殖、蛹的挑選、成蟲養(yǎng)殖與取卵。育蜂是指包括繁蜂管清洗、制塞、將種蜂——川硬皮腫腿蜂移入繁蜂管中。接蜂是指將初化蛹的蛹體放入繁蜂管中、繁殖寄生蜂。川硬皮腫腿蜂人工繁殖技術(shù)不受自然寄主數(shù)量的限制,能夠大量繁殖川硬皮腫腿蜂,大幅度提高寄生率。
在林業(yè)部和四川省林業(yè)廳的支持下,周祖基建成了一個(gè)川硬皮腫腿蜂人工繁殖中試基地。經(jīng)中試研究,于2005年申報(bào)了“川硬皮腫腿蜂人工繁殖技術(shù)”專利。2007年,該專利申報(bào)成功。2009年,該專利成為國家林業(yè)局生物防治基地建設(shè)項(xiàng)目。目前,川硬皮腫腿蜂的防治試驗(yàn)、應(yīng)用與推廣已遍及全國十余個(gè)省市地區(qū),并得到了業(yè)界的高度認(rèn)可與好評(píng)。
豐碩的成果
堅(jiān)定的信念
周祖基在科研的道路上獲得了許多重要成果:其主持研究的《四川松毛蟲主要寄生性天敵昆蟲的研究》獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)(1988年);主持研究的《云南松針理化特性與翔云新松葉蜂為害的相關(guān)性研究》成為“八五”攻關(guān)項(xiàng)目子課題,并已通過驗(yàn)收(1995年);主持的《杉天牛綜合防治技術(shù)研究》獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(1998年);主持研究的《經(jīng)濟(jì)林鉆蛀性害蟲無污染控制技術(shù)研究》獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(2005年);主持研究的《柳杉長卷蛾綜合防治技術(shù)研究》獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)(2006年);參與主研的《川黃柏品種選育及可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)研究與示范》獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)(2006年);主持研究的《川硬皮腫腿蜂形狀改良與馴化研究》(2008年至2010年)正在鑒定過程中。
1水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響
在社會(huì)生產(chǎn)過程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用,同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面,似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2生態(tài)水利工程
從學(xué)科發(fā)展角度看,現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué),水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法,促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合,用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論,形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動(dòng)態(tài)地研究河勢變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點(diǎn)監(jiān)測和評(píng)估。另外,充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律,是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng),特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估,建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括:調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求,評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件,對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中,識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí),生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì),建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同,生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì),或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí),要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī),樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此,每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值,尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí),需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者,河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng),與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán),一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。
意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測工作包括生物監(jiān)測和水文觀測。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn)
[1]董哲仁.水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫[J].水利水電技術(shù),2003,(7):1~5.
[2]董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架[J].水利學(xué)報(bào),2003,(1):1~6.
[3]董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J].水利學(xué)報(bào),2003,(11):1~7.
[4]Mitsch W.J.,Jorgensen S E..Ecological Engineering and EcosystemRestoration[M].Published by John Wiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.
[5]董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示[J].中國水利,2003,(11A):45~47.
[6]O’Neill R.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,et al.A Hierarchical Con-cept of Ecosystems[M].Princeton University Press,Princeton,NJ.1986:153.