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本章重点
一、名词解释
1.生态环境2.生境4.限制因子5.趋同适应和趋异适应
3.生态幅(ecologicalamplitute):生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限,上下限之间是生物对这种生态因子的耐受范围,称为生态幅或生态价。
6.生活型和生态型:(1)趋同适应的生物,具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群称为生活型。(2)趋异适应的生物,分化形成的形态、生理和生态特性不同的基因型类群称为生态型。
二、问答题
1.简述谢尔福德耐性定律。
2.简述利比希最小因子定律及其补充。
3.试述生态因子的作用特征。
答:(1)综合作用:环境中各种生态因子不是孤立存在的,而是彼此联系、互相促进、互相制约。任何一个因子的变化都会引起其他因子不同程度的变化。(2)主导因子作用(非等价性):在诸多生态因子中,必有一个对生物是起主要作用的,称为主导因子。(3)阶段性作用:生物在生长发育的不同阶段对生态因子的需求不同,因此生态因子对生物的作用也具阶段性。(4)不可替代性和补偿作用:不可替代性:生态因子虽非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。补偿作用:但某一因子的数量不足,有时可以由其他因子来补偿。但只能是在一定范围内作部分补偿。(5)直接作用和间接作用:环境中的地形因子,它的坡度、坡向、海拔高度等对生物的作用不是直接的,但他们能影响光照、温度、雨水等因子的分布,因而对生物产生间接作用,这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接作用。
4.简述环境因子、生态因子及生存因子之间的关系。
思考题
一、名词解释
1.内稳态2.实验驯化与气候驯化
二、问答题
1.根据不同分类标准,生态因子分为哪些种类?
2.简述生物与环境之间的相互作用。
3.生物对耐受性范围的调整方式有哪些?
1、具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为(B)
A.环境
B.生境
C.内环境
D.地球环境
2、简述环境因子与生态因子的区别与联系
环境因子是指生物有机体以外的所有环境要素。生态因子是指环境因子中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的因子。生态因子是环境因子对生物起作用的因子,生态因子包括在环境因子中。
3、根据生态因子的稳定性程度可把生态因子分为稳定因子和(D)
A.气候因子
B.地形因子
C.外来因子
D.变动因子
环境生物技术主要是通过对生物或者生物体的一些部分功能的直接或间接的利用,来对污染物进行消除的一种工艺,对环境污染问题能够做到高效的解决,而且在解决污染问题的同时还会产生出有用物质,这种工程技术在当前的环境治理中发挥着重要的作用,而且与可持续发展的思想是相一致的,有着消耗低、速度快以及效率高等特点。
一、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用
利用环境生物技术处理固体废弃物中的生活垃圾、农业废弃物,可以采取卫生填埋的方法,它将城市生活垃圾存积在一起放入卫生填埋场,下层设置不透水的自然或人工的隔水层[1]。在处理过程中还要增加排气口与监测设备的设置,在当天的垃圾填埋结束之后在上面铺设一层土壤,然后利用科学的管理方法来对垃圾场地貌以及生态平衡状态进行恢复,主要的应用理由就是微生物对垃圾中的有机物实行分解,然后用填埋的方式还能够产生沼气进行二次利用。环境生物技术在堆肥中的应用,主要就是使废弃物在一定的温度环境中发酵,这种方法对生活垃圾的处理比较有效,处理步骤就是先对废弃物实行预处理,然后进行堆肥,后期处理之后存放,堆肥技术具有安全性高、成本低的优点。沼气发酵的手段是将牲畜禽类的粪便与农作物秸秆、污水等结合在一起,利用微生物所具备的厌氧发酵的特性,最终产生沼气,主要在农村地区具备比较大的发展优势。沼气能够在照明以及燃料等方面得到很好的利用,还可以利用沼气建立生态农场养殖模式,为绿色农业的发展做出贡献。
二、环境生物技术在水污染治理中的应用
环境生物技术中对微生物实行降解来处理水中污染物的形式,被叫作生化处理或生物降解,在生化反应中会因为微生物的差别,采取的处理技术也不同[2]。其中好氧降解技术中的生物膜法就是通过在污水处理的反应器中加入介质来实现的,介质可以承载微生物,使其获得继续的生长,进而转变成为粘液状的膜,最终会利用这种膜来对污水进行净化,在处理中膜会逐渐增厚,成为一个完整的微生态环境,这一技术不需要进行污泥的回流,而且产生的膜的生物性较高,在生化反应中比较稳定。除此之外还有生物自然的净化技术类型,比如生物塘、人工湿地等方法,生物塘就是通过太阳能作为基础能源,然后在其中种植水生植物,通过对水体中污染物进行吸收来得到净化的效果,在生物塘中可以种植水生植物,也可以加入曝气,对于水体生物的好氧降解有促进作用,现代化复合生态系统的建立使得生物塘的技术功能更加强大。人工湿地对于化工、纸浆等多种污水类型都可以进行净化处理,主要是通过自然生态系统中化学、物理及生物这三个方面的作用来操作的,污水中存在的有机物在湿地所具备的过滤、沉淀作用下进行截流,再次利用,其中可溶性的有机物在植物生物膜的反应下会被吸收、分解,湿地的再生与更换则可以通过填料来实现。
三、环境生物技术在废气和大气污染治理中的应用
环境生物技术对废气进行处理,及时将其中的有机污染物或恶臭物质降解或转化,达到净化空气的效果,属于一项空气污染处理的新技术[3]。环境生物技术对气体类的污染物的处理主要有生物过滤法和洗涤法、植物修复法等几种手段,生物过滤法就是通过活性物质的填充对废气进行加压与预湿,然后在生物滤池中使得气体中含有的污染物与生物膜相结合吸收,最后被降解从滤池的顶部排出。这一处理方式具有操作简便、设备投入少、效率高等优点,但是通常需要较大的占地面积。生物洗涤法要经过废气吸收与悬浮再生两个环节,由洗涤器与生物反应器组成,废气与生物悬浮液相互反应被分解净化后在反应池上部排出,然后对生物悬浮液进行充氧,产生的废气就会被微生物氧化、利用,而悬浮液也会在处理中实现再生,属于一个反复的过程。
四、未来环境生物技术的应用发展探究
环境生物技术在废水处理技术中的应用已比较成熟,实现了广泛的发展。好氧与厌氧工艺实现了相结合的发展以及无害化的生产处理过程,自动化程度不断提升,在今后的发展中针对不容易降解污染物的生物基因库的建设与特殊功能微生物的培养实验是主要的研究趋势。在当前科技的进步中,分子生物技术在传感器研究领域有着重要的支持作用,传感器能够使环境达到自动、连续的观测,判断环境污染状态,还可以对讲解规律进行分析,得出污染的发生原因,促进环境生物技术更全面的进步。另外,环境生物技术在发展中还需要不断的与相关科技相结合。将环境生物技术与光、声、电搭配,可提升技术作用效率,对高浓度的有害、难降解废水有效的处理,如电化学高级氧化-高效生物处理技术、辐射分解-生物处理组合技术等,这也是环境生物的未来发展趋势。
环境生物技术在环境治理中的应用效果逐渐凸显,这种高新技术的应用可以产生很大的环境效益,我国现阶段的社会发展中污染问题逐渐严峻,而且正处在一个经济转型的重要阶段,因此工业企业与政府、学术研究部门应该加强相互间的合作,在我国所具备的资源优势的基础上引进先进的技术与经验,推动环境生物技术的进步,为我国生态环境的可持续发展做出贡献。
一、生态系统的结构
1.生态系统定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)
3.生态系统的成分包括(1)非生物的物质和能量(无机环境);(2)生产者:自养生物,主要是绿色植物;(3)消费者:异养生物,绝大多数动物,(营腐生的动物是分解者);(4)分解者:异养生物,能将动植物尸体或粪便为食的生物(细菌、真菌、腐生生物)。注意:植物并非都是生产者,如菟丝子是寄生植物,它是消费者;动物也并非都是消费者,如蚯蚓是分解者;细菌也并非都是分解者,硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者。
4.食物链中只有生产者和消费者,其起点是生产者植物;第一营养级是生产者;初级消费者是植食性动物。
5.食物网:许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。
二、生态系统的能量流动
1、定义:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
a、能量来源:太阳能。输入:通过生产者的光合作用,将光能转化成为化学能。输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能总量。
b、传递途径:沿食物链、食物网,
c、散失:通过呼吸作用以热能形式散失的。
d、过程:能量来源 (上一营养级),能量去向(呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级)。
e、特点:单向流动、逐级递减(能量金字塔中底层为第一营养级,生产者能量最多 ),能量在相邻两个营养级间的传递效率:10%~20%(不可以提高也不可以降低)
2.研究能量流动的意义:
①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
三、生态系统的物质循环
1、定义:组成生物体的c、h、o、n、p、s等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。又称生物地球化学循环。
2、特点:具有全球性、循环性
3、举例:碳循环
①碳在无机环境中的存在形式:co2和碳酸盐
②碳在生物体中的存在形式:有机物 碳在生物之间的传递形式:有机物
③碳在无机环境与生物群落之间循环形式:co2
④碳从无机环境到生物群落的途径主要是光合作用(还有化能合成作用),从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、微生物的分解作用、化学燃料的燃烧。
四、生态系统的信息传递
1.信息种类
a.物理信息:通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。
b.化学信息:通过信息素传递的信息,如,植物产生的生物碱、有机酸;动物的性外激素
c.行为信息:通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递。(孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)
2.范围:在种内、种间及生物与无机环境之间
3.信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开信息传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
4.应用:a.提高农产品或畜产品的产量。如:模仿动物信息吸引昆虫传粉,光照使鸡多下蛋
b.对有害动物进行控制,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物
注:物质循环是在无机环境和生物之间,不能在生物与生物间循环。
5.能量流动与物质循环之间的异同
不同点:在物质循环中,物质是被循环利用的;能量在流经各个营养级时,是逐级递减的,而且是单向流动的,而不是循环流动
联系: ①两者同时进行,彼此相互依存,不可分割
②能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程
③物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
6.生态系统的基本功能:能量流动(生态系统的动力)、物质循环(生态系统的基础)和信息传递(决定能量流动和物质循环的方向和状态)。
五、生态系统的稳定性
1、生态系统稳定性的概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力,叫做抵抗力稳定性。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫做抵抗力稳定性。
2、生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
3、提高生态系统稳定性的方法:
关键词:土壤生物修复;根际环境;机制
中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:16749944(2013)04022103
1土壤生物修复与根际环境
土壤生物修复是利用生物法对受污染土壤进行治理的技术,其中包含了较为复杂的生物转化过程 [1],包括有微生物作用、植物作用以及两者之间的相互作用等,而越来越多研究发现,这种相互作用在污染物去除中更为重要。根际环境是生物修复作用发生的主要场所,随着对生物修复技术的研究的深入,更多的学者开始关注根际环境[2]。
2植物与微生物的土壤修复机制
2.1植物修复
植物修复是污染土壤的生物治理的重要手段之一,植物修复土壤的机制大体上可分为转移和转化两大类。前者通过植物的吸收作用将污染物从土壤中去除进入植物组织内富集达到去除污染物的目的,其本质是将污染物转移,如Cunningham等(1996)利用胡萝卜吸收二氯二苯基-三氯乙烷,然后收获胡萝卜,晒干,完全燃烧以破坏污染物[3],在这个过程中,亲脂性污染物离开土壤基质进入脂含量高的胡萝卜根中。植物吸收是最为直接的污染物去除的途径,其机理也最为直接,污染物通过根系进入植物内从而脱离受污染的土壤,从而使土壤得到净化,去除重金属、有机物污染物,是受污染土壤恢复的重要机制之一。在利用根系吸收污染的过程中,根系的巨大比表面积的特征具有积极的作用。后者是通过植物的分泌物的活性作用使污染物通过生物化学反应转化为低毒物质,植物在生长过程中根系往往会分泌各种高分子物质或酶,研究发现这些高分子分泌物活酶具有去除污染物的能力,如Schnoor等(1995)发现植物分泌的硝基还原酶,可用于硝基有机物的降解[4]。一般通过该过程,污染物被矿化为CO2和 H2O或转化为无毒或低毒的代谢物,从而起到去毒作用。
之前较多的报道均集中在受重金属污染的土壤中,对受有机污染土壤的研究和应用相对偏少,近些年来植物修复有机污染土壤的研究也逐渐增加。
2.2微生物修复
相对于植物修复而言,微生物去除污染物的应用更为广泛,微生物具有强大的适应性,而土壤环境也为微生物的生命代谢提供了各种良好的条件。
对于无机污染物(如重金属离子、盐等),根际微生物能通过改变根际环境pH值和氧化还原电位以改变污染物的形态,近而通过根和土壤吸附,固定污染物,此类研究较多,如Kunita等对受高浓度铜污染土壤中铜转化细菌的活性特征进行了研究,显示了微生物在高浓度铜污染土壤中的污染物转化过程[5],此外,Robinson 等(2001)对4种根际荧光假单胞菌对Cd的富集与吸收的研究发现,根际细菌对Cd的富集达到环境中的100倍以上[6],这类研究均说明了微生物具有转化和固定土壤中重金属的功能。
此外,随着人类工业活动的复杂化,不断有新型的有机物排入环境,形成了难降解污染物治理的新难题,新型农药、化工产品的生产、石油工业的发展和污水排放均为新型污染物进入土壤环境污染的源头。而在受难降解污染物污染的土壤中,微生物的难受性和适应性也为这类污染物的治理提供了途径,可以促进污染物的去除,如khtuya等研究发现了真菌对难降解污染物的去除作用[7]。对于易降解污染物,微生物通过自身现有的代谢基因能够产生相关的酶系,通过生长代谢活动使其降解,而对于有毒难降解类污染物,微生物通过一定的适应期,能够通过突变和进化形成产生降解该类物质的生物酶系的基因,从而具备耐性和降解能力,实现对一些难降解的有机化合物的降解[8]。除了微生物对污染物的直接降解或转化作用外,研究发现其中包含更为复杂的过程:如微生物分泌物能够改变有机物的溶解性、酯溶性及生物可利用性等;另外,根际微生物的分泌物可与金属离子发生鳌合作用。通过代谢过程,金属离子可被沉淀或被鳌合在可溶或不可溶生物多聚物上[2]。因此微生物分泌物对降解微生物或富集污染物也具有一定作用。
2.3植物与微生物的相互作用
2.3.1微生物与植物之间相互促进作用
一方面,植物根系的土壤环境为微生物生长提供了有利条件。土壤本身属于多孔介质,并富含微生物增殖的营养因子,土壤中植物根系的存在为微生物创造了多样性的生长环境,同时植物根系的巨大比表面积也有利于微生物的附着。另一方面,微生物能够分泌多种生理活性物质来刺激并调节植物生长。这包括活的微生物活动产生的植物激素、酸性物质以及纤维素等。已发现的植物激素类物质主要有生长素(主要是IAA)、赤霉素(主要是GA3,GA1)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯和酚类化合物及其衍生物、铁载体、抗生素、系统防卫酶和氰化物等抗病物质等[9],有些微生物能够产生抗病和抗逆作用,间接促进植物生长。如黄艺等(2000)通过研究发现在土壤根际环境中,与非菌根相比,其必须元素Cu、Zn交换态含量增加,非必须元素Cd交换态含量减少;同时,Cu、Zn和Pb的有机结合态的含量在菌根际中都高于非根际[10],这说明微生物与植物之间可能存在相互促进作用,这为利用植物、微生物修复受污染的土壤创造了有利条件。
2.3.2微生物与植物之间作用与污染物代谢的关系
根际环境中,植物生长与微生物增殖之间是相互促进的,这在污染物的去除中有着重要的作用。Whiting等(2001)利用锌的超积累植物结合三种根际菌,使土壤中的重金属得到活化,提高了植物对锌的吸收[11]。Ma等(2001)成功地从镍污染土壤中分离到耐重金属污染并促进植物生长的根际细菌,其能够促进在高水平重金属污染地土壤中植物的生长,进而促进污染物的去除[12]。Chekol等(2004)发现植物修复中,在根际存在条件下,根际的脱氢酶的活性有很大提高,强化了土壤中PCB的生物降解,同时,根际土壤中生物量也比无植物条件下有很大提高[13]。根际分泌物中的有机物对土壤微生物具有一定的选择性[14],其中一些可以作为微生物的能源和营养物质而被利用,使根际微生物的数量和代谢活力增加进而改变根际微生物群落结构,使其分解污染物的能力增加,说明根际分泌物中的有机成分是引起根际新的细菌群落发展的潜在机制[2]。此外,研究发现根际分泌物可以作为污染物的共代谢基质。Zheng等(2001)发现薄荷类植物的根际分泌物中含有芳香族化合物等多环芳烃(PAHs)、多聚体染料等的共代谢物质,促进了污染土壤中多聚体染料的代谢分解[15]。
2.3.3优势种群对污染物去除的作用
微生物群落的改变对土壤污染物的去除有着重要影响。优势种群的出现,以及促植物生长微生物的存在都会加快污染物的稳定和去除。微生物群落结构的变化与微生物的代谢活性相关,而微生物的代谢活性是污染土壤中有机污染物分解的重要原因。因而,根际分泌物对微生物群落结构的变化过程,就可能是对土壤进行修复的基本过程[16],这些对于土壤修复都有着重要的意义。土壤中微生物的活性及其生物量增长受到底物的限制,特别是碳源,而根际作用产生的碳源的输入能够增加微生物的活性。模拟实验的结果表明,在添加人工合成的根分泌物的土壤中发现,微生物群落结构及活性与碳源的存在有明显相关性[17]。微生物活性的增加使之对有机污染物的降解能力加强,从而加快了生物修复过程。
可以看出,植物与微生物之间往往是存在相互作用的。特别是在根际环境中,根际分泌物作为植物与微生物相互作用的纽带,植物根际分泌物促进了微生物的活性,而微生物又能促进植物的生长从而有利于污染物质从土壤中去除,这种作用机制最终有利于污染土壤的生物修复。
3存在问题与展望
目前对于土壤生物修复的各种单一作用机制都已经有了清楚的了解,但对于各个机理之间的关系仍不够明确。此外生物修复土壤最大弊端在于处理周期较长,同时富集生物的处置存在二次污染的可能,某些情况下,代谢产物可能具有更大毒性。
近些年来,土壤重金属污染、化学物质泄漏风险事故频发,采用化学法等工程恢复措施成本巨大,而土壤生物修复工程法尽管周期相对较长,但在未来边生产边恢复治理的环境管理要求下将其作为一项常规措施具有更多的优越性。随着对各种生物修复技术研究的深入,生物修复技术必将会在土壤修复中起到更加重要的作用。 参考文献:
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关键词:现代生物技术;环境工程;应用
经济发展与城市建设作为当前时展的主流与基本趋势,尽管在多年来已经取得了显著的成就,然而由于城镇在自身发展的过程中过于追求经济效益,而忽视了必然的社会效益,生态环境问题油然而生。针对当前愈演愈烈的环境问题,只有不断完善发展环境工程项目体系,不断创新发展已有的现代生物技术,才能真正在探索解决环境问题新方法的基础上,实现经济效益和社会效益的有效统一,真正为人类的可持续发展做出重要贡献。
1现代生物技术在环境工程中的应用
现代生物技术在构成上主要以DNA技术为基本引导,包括一系列生态高新技术,例如细胞工程技术、基因工程技术、微生物工程技术、生物修改技术等。从环境工程的角度来看,由于该技术具有无污染、再生方便、循环性强等基本特征,因此在环境工程中具有较高的应用价值,能够在确保生态环境友好的基础上追求最大化的经济效益。下面将以生物技术和基因工程技术为例来具体论述。
1.1生物技术的应用
生物技术在生态环境工程中的作用体现在多个方面,以医学为例,DNA重组技术的出现使得血浆蛋白相关临床病理特征不再那么神秘。研究人员开始利用生物及时对血浆蛋白进行结构上的优化处理,并通过母体繁殖的方法,制造出了大量的人体蛋白,而这些蛋白在临床上都具有极高的应用价值和显著疗效。与常规的临床治疗技术进行对比,生物技术的优势特征主要体现在两个方面,首先,生物技术的副作用低,由于人体蛋白是经由生态技术所获取的,因此应用于人体具有很高的适用性,不良反应发生率极低;其次,由于生物技术能够通过作用与人体网络功能体系的方式来达到综合医疗的临床诊治效果,因此比常规的化学疗法或放射性疗法具有更高的临床适用性。
1.2基因工程技术的应用
以植物基因工程技术为例,随着当前基因工程技术的不断创新发展,我们已经构建起了完善系统的生物技术体现,经由将植物基因工程的相关研究内容放置到标准操作流程当中,不仅能够植物基因工程在实际操作过程中科学性和准确性,同时还能够帮助研究人员研制出更多的转基因植物,进而产生大量的医学蛋白,为医学发展创造有利条件。
2现代生物技术继续发展的建议
当前现代生物技术的创新发展对生态环境工程建设活动起了重要的推动作用,而为了适应当前日益增长的环境保护与绿色发展的要求,就需要我们进一步地发展现代生物技术的重要作用。由于上文针对生物技术和基因工程技术展开了论述,下面将继续就这两点分析继续发展壮大现代生物技术的建议措施。
2.1提供生物技术在能源问题的应用效率
能源问题作为时展与经济建设的重要问题,与生态环境之间有着密切的关系。这就给我们以有益提示,在发展生态技术的过程中,应当强调将生物技术与能源开发与利用有机地结合起来,一方面不断提高旧能源的利用效率,另一方面不断研究探索新型能源与绿色能源,着力转变能源应用的传统地位,尝试新思路与新途径。可以说,基于生物技术的能源开发与利用是未来经济发展的重要途径与趋势之一。
2.2强化转基因工程及时在环境自治问题上的应用效果
生态环境问题在迫使人类开始重新审视人与自然关系的同时,也开始让人从环境保护的基本思路转变为强调提高环境的自治能力,因此如何在发展的过程确保生态环境的自我恢复能力,已经成为当前环境工程的重要研究课题。以转基因工程技术为例,通过将转基因技术与新植物培育与养殖有机地结合起来,从而达到植物品种改良、土壤优化的目的。此外,研究人员还可以考虑改良一些具有显著吸附能力的植物,通过将土壤中一些已经超标的金属元素予以有效吸收,在提高土壤自身恢复能力的基础上,提高当地生态环境的自治能力。另一方面,经由转基因工程技术所培育出的植物在应用过程中能够兼具经济效益和社会效益,这就达到了二者的有机协调。
3结语
事实上,现代生物技术所涵盖的范围与内容及其广泛,由于篇幅原因,本文在此只是简单地选取了生物技术和基因工程技术两方面的内容。当前现代生物技术在生态环境工程中的应用价值与实际效果已经为人为熟知,为了确保现代生物技术能够在未来更好地为环境问题作出重要贡献,就需要不断实现该技术的创新与发展,不断将现代生物技术与生态环境工程有机地结合起来,达到经济效益和社会效益的和谐统一。
参考文献
[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济,2012,7(14)26-17.
关键词 酶;环境保护;应用
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0128-02
现如今,世界经济高速发展,随之带来的是严重的环境破坏,所以人类赖以生存的环境质量已经成为世界瞩目的重大问题。随着科学技术的发展,人类对自然资源的开发范围越来越广,环境问题也就越来越严重,对人类的生存带来了不小的威胁。为了改善现在的坏境问题,人类开始利用生物技术与环境工程技术相结合,为环境治理提供了高效的技术手段。
20世纪以来,在化学和生物学的交叉地带想成了生物技术,现今生物技术成为了环境保护的重要手段。作为生物工程的重要组成部分,酶和酶工程手袋生物和化学学者的重视,现代研究表明,酶与酶技术对环境保护有着重大影响。
1 酶与酶工程的基本技术
1.1 酶的产生
酶的来源有植物,动物和微生物。由于技术不够先进,早先的酶多从动植物中提取。但大多数酶由微生物产生,因微生物种类繁多,几乎所有的酶都可以在微生物中找到。由于现在生物技术的快速发展,微生物变得容易培养,并且繁殖快产量高,所以可以在短期内大量培养,高效产酶,这样连续发酵可以产出经济有效的酶制剂,对于迫切需要治理的环境问题起到较大改善作用。
1.2 酶的固定化技术
酶的固定化技术是通过物理或化学的方法将酶连接在一定的固相载体上成为固定化酶,从而发挥催化的作用。固定化酶具有酶的较高品质。固定化酶储存稳定性高、分离和回收容易、可循环使用、工艺简便、成本较低。固定化酶在生物、化学、生物工程、生命科学等领域研究越来越多,应用的范围也越来越广泛。并且固定化酶在对环境治理中起到了非常重要的作用,有效的改善了生态环境,符合可持续发展的战略要求。
2 酶在环境保护方面的应用
2.1 对废水净化的作用
在20世纪70年代,固定化酶已被用于空气和水的净化。在废水处理中,固定化酶占据主导地位。含酚废水属于工业废水,含有芳香族化合物,树脂加工业、塑料厂、染料厂都会产生含有芳香族化合物的废水,所以是重大污染物,需优先处理。辣根过氧化酶是处理这种污染物的主要酶制剂,它不仅可以高效去除废水中的含酚量,还可以利用磁响应性回收磁性酶,达到一举两得的效果。墨西哥科学家在萝卜中提取出一种萝卜素酶也可以去除废水中的含酚化学物质,它还可以达到在废水处理中使废水循环利用的效果。食品废水与重工业废水也是需要净化的较大废水污染源,现在也已有多种酶制剂可以净化这两种废水,废水净化已得到较大改善。今天,净水机几乎成为每家每户的必备产品,由此看来,酶的应用已经广泛应用各地各处。
2.2 对石油与废油净化作用
每年排入大海的石油量数百万吨,如果得不到及时的处理,海里的鱼虾等生物造成致命危害,并且石油中的有害物质可能通过海里的生物带入人体,威胁到人的生命。在开采与炼制石油的过程中产生的工业废油也是废油的一大污染源,它隶属石油的附属污染品,也应与是有采用相同的治理方法。现今社会的飞速发展是人类的生活品质大幅提高,人类所食用的食品含油量也大大增多,不良商家钻空子制作地沟油在市场上贩卖,人类食用地沟油对身体的危害是很大的,所以废油处置问题迫在眉睫。研究表明,酯酶技术对废油回收利用起关键作用。但现在我国由于技术限制,并未能将这种技术运用到废油处理中。
2.3 对白色污染治理的作用
科技的迅速发展对世界进步起到了强大的推动作用,但随之也带来了不少负面问题。当前我们大多数使用的高分子材料,大多是非生物降解或是不能降解的材料,例如塑料产品,已经成为白色污染的最大污染源。虽然现在有规定用其他材质物品代替塑料产品,但只是冰山一角,对于控制白色污染还远远不够。据统计,全球每年丢弃的白色垃圾高达数千万吨,对生态环境破坏尤为严重。酶技术在对白色污染治理起到了不可代替的作用。酶法合成可降解高分子材料,效果好于化学催化剂。化学催化剂太过强硬,效果不佳。酶作为生物催化剂可以代替化学催化剂,克服产物分离难,代谢复杂的缺点,同时在温和的催化条件下可以高效率的分解掉高分子材料。白色污染在酶技术的日益提高下完全治理指日可待。
3 结论
我国现在已经将酶工程提上日程,对于酶与酶技术在环境保护方面的应用也已经大面积开展。在产品加工过程中酶制剂将逐步取代化学催化剂,成为环保高效的生物催化剂。利用科学技术的迅猛发展,对高效酶类的研究与开发,固化酶的材料选择,酶生物反应器的研究制造,可以以高效率、低成本、安全环保方式解决废水,废油,白色污染等环境问题。利用酶制作的生物传感器在环境监测中的应用越来越广,酶在废物处理与资源循环利用、环境问题治理发挥着越来越重要的作用。
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关键词:森林;病虫害防治;生物技术
一、森林病虫害防治中生物防治技术分析
经过多年的发展,我国森林保护工作取得了显著的成效,伴随着城市化进程不断加快,人们对森林环境的要求和重视也不断受到重视。但是在森林资源的开发和保护过程中,病虫害的发生容易对森林资源的保护产生极具破坏性的影响,并且当前我国的森林病虫害防治工作所采取的方法主要是化学方法防治。化学药物不仅会对森林的整体环境带来不可忽视的破坏作用,而且还可能会对森林资源造成不必要的污染,所以针对当前森林防治工作的具体现状,在森林资源的病虫害防治工作中,加强生物技术的使用可以有效提高对森林资源的保护力度。
要研究生物防治技术的应用首先需要掌握生物防治技术的具体定义,具体而言,生物防治技术的原理是以生物链为依据,遵循多种生物的克制关系原则,向森林中投放病虫害的天敌,从而降低病虫害发生的几率。与传统的化学防治方法相比,这类方法可以降低化学药物的使用,更加环保高效。通过具体的分析,可以发现在当前森林病虫害防治过程中所使用的生物防治技术具有明显的优点,一方面生物技术防治残留毒性的可能性几乎没有,其安全性很高,而且对于周围环境不会带来不必要的污染。由于生物防治是使用害虫的天敌所以不会出现化学防治方法的副作用,比如如果使用时间过长就会让病虫害产生对药物的抗性;另一方面生物技术的防治效果有保障,在森林生态系统中形成病虫害的天敌群体或者微生物群,对于防治病虫害具有长期效果。针对生物技术的应用特点,在应用生物技术的过程中其原材料相对较多而且常见,甚至有的生物资源能够实现就地找寻,从而有效减少生物技术应用过程中所消耗的成本。
二、生物技术在森林病虫害防治中的应用
在森林病虫害防治工作过程中使用生物技术具有明显的优势,不仅能有效提高病虫害防治效果,而且可以对于森林生态环境的保护也有积极的促进作用,正是在这种大的背景下,生物技术越来越受到推崇,所以加大对森林病虫害防治过程中生物技术的应用力度显得极为迫切,结合病虫害防治的具体实践,本文将详细分析生物技术的应用状况和注意条件,以更好的发挥生物技术在森林病虫害防治工作中的积极作用。
(一)保护和利用森林害虫天敌
为了推动生物技术在森林病虫害防治过程中的有效应用,首先要充分做好森林区域生态自然界内天敌昆虫的保护和引入,按照天敌昆虫的具体生活环境可以适当为其营造有利其生长的环境。为了更好的保护天敌昆虫的生活条件和环境,可以通过种植多种树木,混合种植各类植被以充分保护天敌昆虫的食物充足和生长繁殖条件。同时为了让天敌昆虫更好的发挥生物防治的作用,建议在害虫繁殖时期,在森林区域内投放其天敌昆虫,有效增加森林生态环境区域内的天敌昆虫总体数量和森林生态系统中天敌昆虫的种类。在具体运行过程中,由于森林生态系统中害虫种类和数量较多,仅靠投放一种害虫天敌无法取得防治效果,并且也会因为天敌昆虫的数量少或缺乏生存条件和食物而不能有效发挥作用,针对这一现实情况可以对害虫天敌通过人工养殖的途径来人为增加森林生态系统中害虫天敌的数量和种类,进而可以更好的确保灭虫的效果。比如为了防治松毛虫对森林的破坏,可以对松毛虫的天敌赤眼蜂采取人工养殖的方法,然后再将赤眼蜂投放入森林之中。另外,在对森林的日常养护过程中要注意保护害虫天敌及其生活条件,创建害虫天敌的生存环境,并注意维护好害虫天敌的繁殖环境和条件,确保害虫天敌在繁殖时期能实现正常繁衍。
(二)推广生物农药防治技术的应用
在森林病虫害防治工作过程中,生物农药防治技术与化学农药相比,具有明显的优势,不仅对环境的破坏作用明显小于化学农药,而且生物农药大多是从菌类中提炼获得的,所以不会对森林的整体生态环境造成污染,并且生物农药也不会对人体产生副作用,应用环境相对安全。因为生物农药具有极强而单一的杀伤性,也就是说,在使用生物农药的具体使用过程中,只会对一种害虫发挥效果,并不会破坏其他害虫天敌或森林的有益生物,从这一层面来看,使用生物农药对于森林生态平衡可以发挥良好的保护作用。在制作森林病虫害防治过程中的生物农药时,要注意使用森林中的天然微生物,通过这一方式不仅可以有效防止害虫对其产生抗药性,而且还可以有效降解森林土壤中的一些残留物质。另外,使用生物农药进行病虫害防治,可以实现对病虫害的长期性控制,需要结合森林病虫害的具体情况,合理使用生物农药,努力做到病虫害的有效治理。
(三)合理引进生物酶防治技术
随着近几年来生物技术的不断发展,生物技术取得了更深层次的进展,其具体方法和技术也实现了多样化的进步,在诸多的生物技术中,生物酶防治技术的应用前景较为广泛,并且生物酶防治技术的防治作用也较为明显,生物酶发挥防治病虫害的原理是通过抑制昆虫体内的蛋白活性,进而破坏昆虫的相关内部组织系统,导致森林害虫无法正常生存而死亡。比如由于大部分的生物体中都含有蛋白酶抑制剂,这种生物酶的作用主要是在确保生物体内正常代谢活动开展的同时,对其他外来蛋白水解酶进行有效的抵制,通过这种方式可以有效抑制森林害虫的生长,进而推动森林生态系统的可持续发展。
三、结语
总而言之,与传统的森林病虫害化学防治方法相比,生物技术的应用不会像化学方法那样对森林生态系统造成不利的影响,而且通过使用生物技术,着重加强对森林病虫害的自然防治,能够更有效的防治森林病虫害的发生。
参考文献
[1]叶百诚.分析生物技术在园林植物病虫害防治中的应用[J].农业与技术,2012(05).
关键词:农药;土壤污染;微生物;修复
农药,作为人类文明进步的产物,为解决人类温饱、增强社会稳定、促进社会发展做出了贡献,对人类健康起到了积极作用。尤其是20世纪三四十年代,有机农药的成功发现和生产,为控制害虫的危害提供了有效的手段。然而,从现阶段看,农药的使用已不可避免,为了人类更加健康安全地生存,了解、避免、减缓和解决这一越发严重的问题,有必要和必须探索和研究农药的环境污染机理。
1 概述
1.1 农药的定义
农药广义的定义是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。是指在农业生产中,为保障、促进植物和农作物的成长,所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。
1.2 农药的毒性
农药对人体的危害主要表现为急性毒性和慢性毒性。农药经口、吸呼道或接触而大量进入人体内,在短时间内表现出的急性病理反应为急性中毒。急性中毒往往导致神经麻痹乃至死亡,甚至造成大面积死亡,成为最明显的农药危害。据世界卫生组织和联合国环境署报告,全世界每年有300多万人农药中毒,其中20万人死亡。时至今日,由于农药在各方面的广泛应用,任何一个生活在现代生活中的人都不可能避免每天接触很低浓度的各种不同种类的农药,或是通过食物,或是通过饮水。由此所产生的可能对人体健康的危害属于连续的低水平暴露,这是一种潜在的慢性毒性效应。
1.3 农药对土壤的污染
土壤是污染物的汇也是污染物的源。农药土壤污染是农药污染最典型的例子之一。农药的理化特性决定了它在土壤中的分布、降解速率及对环境的影响。农药在土壤中经土壤微生物作用,可以迁移、转化直至矿化。土壤污染了,土壤上所生长的作物和所结的果实也会吸收污染空气。一种简单的植物物种,吸收也是多种多样的,植物根系可以吸收土壤溶液中的农药,土壤中固体颗粒也能吸收土壤溶液中的农药。有些农药易挥发,植物的叶子可以吸收空气中的农药蒸气;而根又能吸收土壤中的农药,再从叶面上蒸发出它,过程相当复杂。植物根茎叶吸收农药后,继而在植物体内提升,最后可残留在植物体内,人们摄入该植物可直接摄入农药。
2 农药在土壤中的环境行为与降解机理
2.1 农药在土壤环境中的滞留、迁移
一般而言,如果农药能被强烈地吸附,则它们就容易滞留在土壤的固相,不易进一步造成对周围环境的污染;反之,就容易发生迁移,如被淋溶进入地下水而造成污染。农药滞留、迁移的物理化学原理有:表面功能基团;表面配合物;表面吸附。
2.2 农药在土壤中的水解作用
农药的水解是农药分子与水分子发生相互作用的过程,它是农药在环境中迁移转化的一个重要途径。水解反应是许多农药如有机磷、菊酯、氨基甲酸酯及羧酸脂等降解的主要步骤,与农药在环境中尤其是在水体中的持久性是密切相关的,是影响农药在环境中归宿机制的主要判据之一,也是评价农药在水中残留特性的重要指标。研究农药在环境系统中的水解,尤其是一些有机磷酸脂类杀虫剂、磺酰脲类除草剂水解反应是其在环境中降解转化的初始步骤,对于了解这些农药在环境系统中的归宿机制、残留特性及其对靶标与非靶标生物的毒理效应具有重要意义。
2.3 农药在环境中的光降解
农药可以吸收一定的光能量或光量子,发生光物理和光化学反应。光物理反应包括辐射能以光、热等能量形式吸收或释放,但农药分子形态没有变化;而光化学反应则是通过农药分子的异构化、键断裂、分子重排或分子间反应生成新的化合物。环境中农药的光化学反应可在气相、水相、固相中发生。尽管评价农药在环境中迁移、转化行为时,有一些农药光化学降解可以忽视,但许多农药的光降解还是其在环境中主要的降解途径之一。农药光解释农药真正的分解过程,它不可逆地改变了反应分子,强烈影响着某些农药在环境中的趋势。因此研究农药的光化学降解具有非常重要的意义。
3 农药污染土壤的生物修复技术
微生物修复技术是利用微生物的生命代谢活动对有机农药的降解作用使受污染土壤恢复到健康状态。所利用的微生物主要有土著微生物、外来微生物和基因工程菌3种类型。微生物修复技术可分为原位修复、现场修复和异位修复,其中原位修复不仅操作简单、成本低,而且不破坏植物生长所需要的土壤环境,污染物氧化安全,无二次污染,处理效果好,是一种高效、经济和生态可承受的环保技术。
微生物降解农药有2种方式:一是微生物直接作用于农药,以农药成分作为唯一的碳源或氮源、磷源,通过酶促反应降解农药;另一种是将农药与其它有机质进行共代谢。微生物修复与植物修复不同,通常一种微生物能降解多种农药,
如假单胞杆菌可降解DDT、艾氏剂、毒杀酚和敌敌畏等。另外,微生物也可通过改变土壤的环境理化特征降低农药有效性,从而间接起到修复污染土壤的作用。如:刘宪华等人用假单胞菌AEBL3降解呋喃丹污染,结果发现未加菌土壤呋喃丹在0 ~7cm土层中含量已达90mg/kg,加菌土壤呋喃丹含量为48mg/kg,后者降解率达96.4%。
现今微生物修复农药污染已进入基因水平,通过基因重组、构建基因工程菌来提高微生物降解农药的能力。目前对微生物修复技术的研究已相当成熟。世界各国的科研工作者分离筛选了大量的降解性微生物,利用基因工程技术,人们按照需要构建具有特殊功能、降解效率高、降解范围广和表达稳定的新菌株。有微生物原位修复技术的构成提高修复效果的技术措施的成功例子,但存在的问题也非常突出。首先,虽然已经筛选到许多有机农药降解菌,但高效菌种不多;其次,降解菌的降解谱不够广,不能完全代谢有机农药中各组分;另外,许多实验室得到的高效降解菌在实际应用中效率不高,修复效果不理想。为此,有机农药高效降解菌的筛选及降解效果的改良是环境科学工作者的研究热点课题。基因工程菌用于污染物处理的研究成果令人鼓舞,发展潜力很大。但是,基因工程菌的应用研究尚停留在实验室水平,真正投入污染物处理的还很少,而且基因工程菌在实际应用中存在一些问题,主要包括基因工程菌构建的技术问题和应用的安全性问题。如今,微生物修复技术作为一种有效的环境治理措施, 在治理土壤污染方面的作用已越来越突出。
参考文献
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人类社会的发展在很大程度上是以牺牲生态为代价的,随着经济的不断发展,生态破坏程度也在逐渐加剧,人与自然的矛盾越发突出。生物是研究生命本质的自然科学,其中涉及到的研究内容与人类健康、生存环境有着十分密切的关系,具有较强的实用价值。因此,为了进一步提升应用型生物学科对现实的指导作用,有必要将可持续发展的观点融入到高校生物教学中,以培养学生的环保意识与可持续发展意识。本文在对可持续发展观加以概述的基础上,分析了在高校生物教学中融入可持续观点的积极作用,并提出了几点具体策略。
【关键词】
可持续发展观;应用型;生物教学;策略
工业文明为人类社会带来了巨大的财富,但是加剧了人与自然之间的矛盾,导致环境污染、全球变暖、资源枯竭等众多问题,生态危机频发,严重影响了人们正常的生产生活。生物学科与自然界是紧密联系的,因此要促进生物的发展就必须重视自然的作用,始终坚持可持续发展观,加强生态保护、重视环境质量,这样才能够促进人类社会的稳定、良好、可持续发展。
一、关于可持续发展观的概述
(一)内涵
可持续发展观念最早是由联合国提出的,即“既满足当代人的需求、又不危害后代人满足其需求的发展。”要求在工业发展的同时,要正确处理经济效益、社会效益以及生态效益三者之间的平衡,既能保证经济的平稳增长,又不会对生态造成破坏,保证人类、环境、经济的协调关系[1]。可持续发展理念在提出之后,得到了世界各国的认同。而在我国,可持续发展理念与中国国情相结合,从而诞生了“科学发展观”这一理论,要求在发展过程中坚持“全面、协调、可持续”的基本观点,促进人类文明与生态文明的共同进步。
(二)具体观点
1.可持续人口观。近年来,世界人口增长速度很快,为了满足人口增加而需要的基本物质条件,进而导致世界性的粮食紧张与能源危机,加剧了人地矛盾,使得生态环境的承载力更加脆弱。因此要坚持可持续发展道路,就必须保证人口的增长与社会经济水平相适应,同时还要加强对环境、资源的保护与合理开发。
2.可持续环境观。针对当前众多的环境问题与生态危机,必须强化教育的作用,进一步培养人类的环境意识与生态保护意识,可持续发展要人类能够融入到自然环境中,学会与自然平等、和谐相处,而不是成为自然的统治者与破坏者[2]。
3.可持续资源观。工业的现代化进程在很大程度上依赖于资源的开发,从近代工业诞生的那一刻起,就注定了其与资源开发之间难以调和的矛盾。由于人类对资源的过度开发与浪费,造成了世界性的能源危机,因此必须树立可持续资源观,合理而有节制的使用资源与能源,促进各种自然资源的可持续发展。
二、在高校生物教学中融入可持续发展观的积极作用
(一)能够培养具备可持续发展意识的生物人才。
教育的根本目的是培养与主流社会意识具有一致性的人才。作为高校教育的重要组成部分,生物教学也承担着人才培养的基本重任。随着全球性生态环境的恶化,在生物教学中融入可持续发展观,能够让学生在教师的引导下逐渐树立正确的环境意识。从而在后续的学习与工作中,借助已有的生物学知识来对生态环境进行力所能及的改善与保护。
(二)能够促进生物学科的发展。
生物主要研究的是生命本质规律,与自然界有着紧密的联系,通过在教学中对可持续发展观点的渗透,能够让学生进一步关注环境问题,并针对这些问题进行研究与探索[3]。从而加深对生物学与环境学的认识,进一步增强生物的实用性与指导性,从而推动生物学科的发展。
(三)能够在一定程度上改善生态环境。
高校生物所涉及到的知识更加具有专业性与科研性,学生所具备的专业技能也比较强。在教学过程中,通过教师有意识的引导,布置与环境问题相关的研究课题,能够让学生在对环境问题研究的过程中,激发其科研能力与创新能力,甚至可能对现有的理论知识加以创新,提出有效的解决措施,从而有利于生态环境的改善与保护。
三、高校生物教学中融入可持续发展观的策略
(一)教师要有意识地培养自身的可持续发展意识。
教师是教学活动的主要参与者之一,是学生在学习过程中的重要引导者。高校学生能够涉猎的知识远超高中生,在他们的知识结构中甚至有教师不熟悉的知识。因此教师在教学活动中,需要利用多元化的途径来不断丰富自身的知识,实现自我提升,这样才能满足高校生物教学的需要。高校生物教师应当在掌握基本学科知识的基础上,进一步拓展自身的知识面,并促进自身可持续发展意识的提升,从而能够在教学中、日常生活中以言传身教的方式向学生灌输可持续发展的观点[4]。
(二)转变传统的教学方法。
由于受到应试思想的影响,许多高校生物教师在教学过程中依旧沿用了初高中生物教学的方法,片面地从课本出发,不能将理论与生活实际结合起来,导致学生只能对可持续发展观死记硬背,而不能更好地应用于生活实践与生物研究中。因此教师必须对教学方法加以创新,将课本知识与生活实际联系起来,从而让学生意识到可持续发展的重要性。随着计算机技术与多媒体技术在教育领域的推广,教师在教学活动中应当有效利用相关的多媒体设备,通过放映与生态保护相关的图片、视频等让学生了解生态现状,并产生一定的警示作用,进而培养可持续发展的观念。
(三)设计与可持续发展相关研究项目,培养学生的科研能力。
许多环境问题都能够用生物学知识来解释,生物的发展能够增强人类认识自然、改造自然的能力,同时也能对自然环境起到一个保护作用。而要实现这种保护作用,就必须加强对现有环境问题的研究。在高校生物教学中,教师可以提出与环境问题相关的研究课题,并让学生依据所学的生物知识针对这些课题进行具体研究,培养学生的科研意识与可生态保护意识。
(四)要注重学生人文素养的提升。
随着生物技术的不断发展,生物在生产生活中的应用也越来越广泛,对社会经济的发展有着积极的促进作用,但是从另一个方面来说,生物学的发展同样对环境造成了破坏,例如农药对土壤、水源的污染。而高校生物教学仅仅单纯的科学教育,学生没有深入到社会生活中,缺乏实践经验与基本的人文素养,对生物学科与环境问题的关系只能从课本上了解[6]。从本质上来看,可持续发展观是属于人文精神的一个方面,要在高校生物教学中融入科学发展观,就必须加强学生人文素养的培养。一方面,要加强学生对生物发展史的了解,并通过实例展现生物发展对人类社会的重大贡献。另一方面,还要展示生物发展过程中对生态环境的破坏案例,让学生意识到生物学科是一柄双刃剑,有利有弊,以增强其人文素养与责任意识,学会关心社会、关心自然,并利用所学的知识保护生态环境。
(五)让学生学会关注身边环境污染问题,再利用生物学的知识来进行分析。
在高校生物教学中,除了教师在课堂上举出与环境有关的实例之外,还需要学生在日常生活中学会关注身边的环境破坏问题[7]。例如教师可以在暑假安排社会实践活动,让学生对居住地的环境污染问题进行调查研究,并要求写成社会实践报告。为了完成实践任务,学生就会在暑期对居住地周围的自然环境进行调查,从水源、土壤、大气、森林资源等方面入手,利用生物学的观点探寻其污染的源头、污染产生的原因等,并根据这些问题制定出具有可行性的解决措施。
结语
学生可持续发展意识的培养是一个日积月累的过程,因此教师在高校生物教学中应当利用渗透的方法,将可持续发展的相关观点融入到学生的学习与生活中,让其能够在无意识地状态下认识到环境保护的重要性,进而学会利用所学的知识来对环境进行保护,以促进生态文明建设。
作者:黄睿 单位:阿坝师范学院
参考文献
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