生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應用

王影

摘要：隨著經濟的發(fā)展和社會改革的深化，我國環(huán)境污染問題日趨嚴重，提高環(huán)境監(jiān)測的成效，改善生態(tài)環(huán)境，積極協(xié)調環(huán)境治理中的生態(tài)效益和經濟效益成為當前我國經濟結構轉型升級的重要目的。近些年來生物監(jiān)測技術在環(huán)境監(jiān)測中的作用越來越突出，促進了突發(fā)環(huán)境污染監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測預警以及環(huán)境標準制定的有效性。生物監(jiān)測通過對生物群體、個體以及組織細胞的分析，將其與環(huán)境污染的表現(xiàn)和污染程度結合起來，有效提高了環(huán)境監(jiān)測的準確性。本文結合生物監(jiān)測的原理、特點等，就其在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用進行了研究。

關鍵詞：生物監(jiān)測；環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境污染；應用

準確全面地反映區(qū)域的環(huán)境質量，通過對環(huán)境未來發(fā)展趨勢的分析為環(huán)境規(guī)劃和管理標準的制定提供依據(jù)，是環(huán)境監(jiān)測的主要目標。物理監(jiān)測和化學監(jiān)測是傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測的重要手段，但是隨著環(huán)境問題復雜性的增加，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測體系已經無法適應當前的環(huán)境治理需求，生物監(jiān)測應用于環(huán)境監(jiān)測成為我國環(huán)保事業(yè)發(fā)展的必經途徑。

一、生物監(jiān)測概述

生態(tài)系統(tǒng)中的生物與環(huán)境之間是相互影響、彼此制約和相互依存的關系，生物需要與環(huán)境進行物質和能量交換，而當環(huán)境受到污染時，污染物質會堆積在生物的體內，生物的生長狀況、群落分布以及生理指標都會產生一定的變化。生物對客觀環(huán)境的反應就是生物監(jiān)測的主要原理。生物監(jiān)測涉及到動物學、植物學、微生物學、生態(tài)學等多個學科，具有長期性、復雜性、綜合性和分散性的特點，由于生物監(jiān)測的對象在不同的生命階段反應差異較大，因而見效相對較慢，這也是制約生物監(jiān)測應用的主要原因。

二、生物監(jiān)測的分類

目前常用的生物監(jiān)測分類依據(jù)包括生物學層次分類、生物分類和生物生長環(huán)境分類三種。根據(jù)生物學層次的不同可以將生物監(jiān)測分為生物體污染物理化指標分析和行為監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測以及生物測試和分子監(jiān)測等。根據(jù)監(jiān)測生物種類的不同可以將其劃分為動物監(jiān)測、微生物監(jiān)測和植物監(jiān)測三種。根據(jù)生物監(jiān)測方式和生物生長環(huán)境的不同可以將生物監(jiān)測劃分為主動生物監(jiān)測和被動生物監(jiān)測兩種，二者最大的區(qū)別是監(jiān)測的生物種類是否是環(huán)境中的原生生物以及是否有采取參數(shù)檢測，一般來說主動監(jiān)測的準確度更高。

三、生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的應用

3.1水環(huán)境監(jiān)測中的應用

水生生物在不同的水體環(huán)境之下會呈現(xiàn)出不同的反應，環(huán)境監(jiān)測人員可以根據(jù)水生生物的反應并通過相應的試驗，對水體的污染狀況作出較為準確的判斷。生物監(jiān)測在水環(huán)境領域中的應用也最為成熟。不同污染程度的水環(huán)境的指示生物種類和數(shù)量也存在明顯的差異。紋石蠶、扁蜉、蜻蜓在清水中較為常見，當水體處于中等污染水平時局櫛水虱、被甲柵藻、四角盤星藻、環(huán)綠藻、脆弱剛毛藻、蜂巢席藻等開始出現(xiàn)。而顫蚓類、毛蠓、細長搖蚊幼蟲、綠色裸藻、靜裸藻、小顫藻等當水體達到重度污染水平時則會大量繁殖。為了確保環(huán)境監(jiān)測的準確性，相關急速人員需要對指示生物的種類進行鑒別。除了水體的污染程度，區(qū)域的自然氣候和地理條件等也會對水生生物生理表現(xiàn)產生影響，技術人員需要充分考慮到這些因素。于此同時可以采取毒性試驗也就是水污染生物測試的方式，通過生物群落結構變化分析促水體污染物的毒性大小。

3.2土壤環(huán)境監(jiān)測中的應用

當土壤環(huán)境受到污染時，地下水、農作物以及人體都會受到不同程度的影響，通過生物監(jiān)測手段分析動植物的各項生理指標可以準確判斷出土壤的污染狀況?？梢詫ν寥郎仙L的部分植物體重各項元素的分析推測土壤中的重金屬元素含量。一般來說土壤中重金屬超標時植物會有直接的生理反應，例如葉片畸形一般是錳過量，銅元素超標時植株矮化，石竹在鐵硫過量的土壤中葉片呈現(xiàn)深紫色。但是也存在一些具備重金屬積累能力的植物，例如鉻含量較高的土壤中蚊母草的生長也不會受到影響，萱麻可以在汞超標的土壤中正常生長等等。動物監(jiān)測法主要是通過對蚯蚓的監(jiān)測來實現(xiàn)的，蚯蚓對于土壤環(huán)境的變化較為敏感，當土壤中的農藥殘留或重金屬含量超標時蚯蚓會表現(xiàn)出異常。除此之外還可以通過對土壤中的細菌、霉菌等微生物群落的分析判斷土壤的污染程度。

3.3大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用

生物監(jiān)測還可以被應用于大氣質量的監(jiān)測中。當大氣中的有害元素超過某些動植物的承受范圍時，生物就會表現(xiàn)出非正常的生理反應，一些特定的植物品種對于大氣環(huán)境中元素的變化反應更為強烈，環(huán)境監(jiān)測人員可以將其作為大氣環(huán)境的監(jiān)測樣品，用以測試大氣環(huán)境的質量。其中水杉、苔蘚以及落地松常被作為二氧化硫的指示植物，當大氣中的二氧化硫超標時這些植物葉子上將會出現(xiàn)紅棕色或土黃色的塊狀傷斑。煙草、柑橘以及番茄等則常被作為二氧化碳指示植物，當大氣質量較差二氧化碳過量時這些植物葉片上會出現(xiàn)點狀的斑點，葉脈上也會有白色或者棕褐色的傷斑。金線草、郁金香以及大蒜等對于氟較為敏感，因而常被作為氟化物的指示植物。除此之外地衣、苔蘚等植物對于大氣中的毒物較為敏感，當空氣中的二氧化硫濃度較高時地衣無法生存，一般來說葉狀地衣對環(huán)境的要求最高，殼狀地衣則可以生長在大氣質量較差的區(qū)域。

結束語：綜上所述，生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中擁有廣泛的應用前景，有利于推動我國生態(tài)環(huán)境和經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。相關科研人員需要提高對生物監(jiān)測的重視程度，優(yōu)化生物監(jiān)測手段，提高生物監(jiān)測的有效性，完善生物監(jiān)測的水資源污染、土壤污染以及大氣污染中實施的流程，促進我國生態(tài)環(huán)境的健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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