生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用及意義

張玲

（葫蘆島市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站遼寧葫蘆島125000）

生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用及意義

張玲

（葫蘆島市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心站遼寧葫蘆島125000）

本文介紹了目前常用的監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)手段，并從水體污染的生物監(jiān)測(cè)、大氣污染的生物監(jiān)測(cè)和土壤污染的生物監(jiān)測(cè)三方面分析生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的實(shí)際應(yīng)用及重要意義。

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)；指示生物；生物監(jiān)測(cè)應(yīng)用

1 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的監(jiān)測(cè)手段

當(dāng)前應(yīng)用的水體污染生物監(jiān)測(cè)技術(shù)手段主要有三種。第一種，利用污水生物系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水體污染。它是一種常用的生物監(jiān)測(cè)手段。是利用顫蚓、蛭等大型底棲無脊椎動(dòng)物和搖蚊幼蟲，以及某些指示生物在水體中的出現(xiàn)和消失、數(shù)量的多少等來監(jiān)測(cè)水體的污染狀況。第二種，利用水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化來監(jiān)測(cè)環(huán)境情況。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在有機(jī)物污染嚴(yán)重、溶解氧很低的水體中，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種只能由抗低溶解氧的種類組成；未受污染的水體，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種則必然是一些清水種類。在利用指示生物和群落結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)水體污染時(shí)，還引用了生物指數(shù)和生物種的多樣性指數(shù)等數(shù)學(xué)手段，簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)的方法。第三種，水污染的生物測(cè)試，即利用水生生物受到污染物的毒害所產(chǎn)生的生理機(jī)能的變化，測(cè)試水質(zhì)污染的狀況。這種方法可以測(cè)定水體的單因素污染，對(duì)測(cè)定復(fù)合污染也能收到良好的效果。

大氣污染的生物監(jiān)測(cè)主要有五種監(jiān)測(cè)手段。第一種，利用指示植物監(jiān)測(cè)大氣污染。根據(jù)各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，對(duì)大氣污染作出定性和定量的判斷。第二種，測(cè)定植物體內(nèi)污染物的含量，估測(cè)大氣污染狀況。第三種，觀察植物的生理生化反應(yīng),如酶系統(tǒng)的變化、發(fā)芽率的降低等，對(duì)大氣污染的長(zhǎng)期效應(yīng)作出判斷。第四種，測(cè)定樹木的生長(zhǎng)量和年輪等，估測(cè)大氣污染的現(xiàn)狀和歷史。第五種，利用某些敏感植物（如地衣、苔蘚等）制成大氣污染植物監(jiān)測(cè)器，進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)。

此外，對(duì)土壤污染進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)也是一種可行的途徑，但國內(nèi)外做的工作還不多，仍需要進(jìn)一步研究。環(huán)境系統(tǒng)十分復(fù)雜，生物監(jiān)測(cè)只有與理化監(jiān)測(cè)相結(jié)合，才能取得更好的效果。

2 生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 水體污染的生物監(jiān)測(cè)

微型生物群落監(jiān)測(cè)法是水體系統(tǒng)的重要部分，對(duì)水體污染有相當(dāng)敏感的反應(yīng)。最為常用的方法是聚氨酯泡沫塑料塊法，其特點(diǎn)是將這種泡沫塑料塊投入水體，收集微型生物。基質(zhì)的使用不受時(shí)間及空間的限制，相對(duì)于其它的生物群落法，它的優(yōu)點(diǎn)是快速、經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確，也可以用于工業(yè)廢水的監(jiān)測(cè)。

指示生物法。在水體污染的生物監(jiān)測(cè)方法中，是最經(jīng)典的方法之一。通過利用水環(huán)境中污染物第三的生物種類的存在或缺失，來指示其所依賴的水體內(nèi)污染物的存在狀況。指示生物應(yīng)當(dāng)具有生命周期長(zhǎng)，活動(dòng)范圍固定等特點(diǎn)，這樣便于持久地反映污染物對(duì)水體的綜合影響。主要包括有浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、魚類和著生生物。從分類地位看，無脊椎動(dòng)物的應(yīng)用最為廣泛。指示水體嚴(yán)重污染的生物包括顫蚓類、蚊幼蟲、小顫藻等。指示水體中污染的生物主要有四角盤星藻、脆弱剛毛藻等。指示水體清潔的生物主要是扁蜉、蜻蜓、田螺等。

2.2 大氣污染的生物監(jiān)測(cè)

大氣污染是主要通過對(duì)大氣環(huán)境下生物監(jiān)測(cè)來確定大氣的環(huán)境質(zhì)量水平。生物體系中，植物更容易受到大氣污染的傷害，植物固定生長(zhǎng)的特點(diǎn)讓它無法避開污染物。對(duì)大氣污染的反應(yīng)敏感性強(qiáng)，本身位置的固定，便于監(jiān)測(cè)與管理，大氣污染的生物監(jiān)測(cè)主要是利用植物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)大氣污染反應(yīng)敏感，用以指示和反映大氣污染狀況的植物，稱為大氣污染的指示植物，比較常用的大氣污染指示植物有三種，即：SO2指示植物、NO2指示植物及氟化物指示植物等。

2.3 土壤污染的生物監(jiān)測(cè)

植物監(jiān)測(cè)法。通過使用土壤污染的指示植物來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。土壤受到污染后，污染物對(duì)植物產(chǎn)生各種反應(yīng)“信號(hào)”，產(chǎn)生可見癥狀，生理代謝發(fā)生異常，例如葉片上呈現(xiàn)傷斑，蒸騰率降低、呼吸作用增強(qiáng)，生物發(fā)育受到阻礙，植物成分發(fā)生改變等。

動(dòng)物監(jiān)測(cè)法。蚯蚓是利用動(dòng)物監(jiān)測(cè)土壤污染程度最為常見的使用對(duì)象，它對(duì)土壤中的農(nóng)藥、鉛等有著較高的靈敏性，此外蚯蚓體中鎘的濃度和土壤中鎘的濃度明顯相關(guān)，是一種具有實(shí)用價(jià)值的土壤鎘監(jiān)測(cè)的指示動(dòng)物。

微生物監(jiān)測(cè)法。主要是通過監(jiān)測(cè)土壤中微生物群落的變化現(xiàn)象來反映土壤受到生物污染的狀況。人糞尿和污水灌溉是土壤生物污染的主要污染源。通過對(duì)封中異養(yǎng)菌的分離和計(jì)數(shù)，觀察受測(cè)土壤中微生物群系的結(jié)構(gòu)和數(shù)量的改變，從而評(píng)價(jià)微生物對(duì)土壤污染的狀況及其程度。

3 生物監(jiān)測(cè)的意義

生物監(jiān)測(cè)主要利用有機(jī)體對(duì)污染物的反應(yīng)來表征環(huán)境質(zhì)量的好壞和污染的程度。環(huán)境污染的效應(yīng)從根本上是對(duì)以人為主體核心的生物系統(tǒng)造成的影響。生物監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣具有指示作用，對(duì)于評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量狀況也有著十分重要的作用。它能直接反映出環(huán)境質(zhì)量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響；能綜合反映環(huán)境質(zhì)量狀況；具有連續(xù)監(jiān)測(cè)的功能；監(jiān)測(cè)靈敏度高；價(jià)格低廉，不需購置昂貴的精密儀器；不需要繁瑣的儀器保養(yǎng)及維修等工作；可以在大面積或較長(zhǎng)距離內(nèi)密集布點(diǎn)，甚至在邊遠(yuǎn)地區(qū)也能布點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，生態(tài)監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而生物監(jiān)測(cè)也是生態(tài)監(jiān)測(cè)最主要的手段。建立標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測(cè)方法，使監(jiān)測(cè)獲得的結(jié)果具有很強(qiáng)的可比性，使環(huán)境監(jiān)測(cè)有更高的應(yīng)用價(jià)值。

[1]中國科學(xué)院水生生物研究所.環(huán)境污染與生態(tài)學(xué)文集[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1981.

[2]劉天齊.環(huán)境保護(hù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.

[3]張?jiān)龉?水生生物在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，14（7）：150-151.

張玲，（1986-），女，遼寧葫蘆島人，2012年畢業(yè)于沈陽師范大學(xué)，生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)，碩士。