探討生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

摘要：本文對(duì)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)中時(shí)所具有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、反應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，闡述了生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用，介紹了當(dāng)前生物監(jiān)測(cè)的主要方法，說明目前生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的三個(gè)主要應(yīng)用方向，即：通過在大氣監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)三個(gè)方向的應(yīng)用，完成對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)，從而對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了解和評(píng)估。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測(cè);環(huán)境監(jiān)測(cè);監(jiān)測(cè)技術(shù)

Abstract：This paper summarizes the advantages of biological monitoring technology in environmental monitoring， such as economic and practical， timely response， high accuracy， etc.， expounds the practical application of biological monitoring technology in environmental monitoring， introduces the main methods of current biological monitoring， and explains the three main application directions of biological monitoring technology at present， namely， air monitoring， soil monitoring and water quality Monitoring the application of three directions， complete the monitoring of the environment， so as to understand and evaluate the environmental quality.

Key words：Biological monitoring;Environmental monitoring;Monitoring technology

環(huán)境監(jiān)測(cè)就是監(jiān)視和測(cè)定環(huán)境質(zhì)量，利用反映環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)，來了解和確定環(huán)境的實(shí)際質(zhì)量情況，比如是否存在環(huán)境污染等。環(huán)境監(jiān)測(cè)主要分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)方面的監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)就是從生物學(xué)角度對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的技術(shù)手段。

1 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)

1.1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用

隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境污染，生態(tài)破壞。在這種嚴(yán)峻的形勢(shì)下，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)脫穎而出，為環(huán)境監(jiān)測(cè)工作帶來了許多幫助。

環(huán)境監(jiān)測(cè)往往需要一定的經(jīng)濟(jì)投入，與其他監(jiān)測(cè)手段相比，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)首先具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。生物監(jiān)測(cè)是以生態(tài)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，通過觀察生物個(gè)體、種群或者群落，記錄生物對(duì)環(huán)境變化或污染所產(chǎn)生的反應(yīng)，并通過這些觀察和記錄，對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]。這些用于監(jiān)測(cè)的動(dòng)植物的種類往往比較常見，數(shù)量多、繁殖快，既不珍貴也不昂貴，用起來經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。有些用于生物監(jiān)測(cè)的植物或者微生物在其種類的生長聚集區(qū)就可以找到，獲得方式不需要花錢，減少經(jīng)費(fèi)的投入，大大降低了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中成本的投入，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，因此在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。

1.2 反應(yīng)及時(shí)

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)還有反應(yīng)迅速及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。自然本身存在著諸多秘密，而即便是在今天，人類能夠解開的部分依舊是微小的。有些生物對(duì)環(huán)境的變化極其敏感，其天然的感知甚至令科技檢測(cè)策馬難及。據(jù)分析，這可能是由這些生物的某些特有的生物結(jié)構(gòu)所決定的。人們觀察這些生物與環(huán)境變化之間的關(guān)系，對(duì)其聯(lián)系進(jìn)行總結(jié)和記錄，以此來進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)。

1.3 準(zhǔn)確度高

經(jīng)過長期實(shí)踐證明，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中充分運(yùn)用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，不但具有更經(jīng)濟(jì)、更及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，而且利用這種技術(shù)得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度也更高，在環(huán)境檢測(cè)工作中發(fā)揮了巨大的作用。在生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，人們對(duì)達(dá)到一定數(shù)量的某種生物的整個(gè)群體進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，觀察族群的整體性反應(yīng)，而不是只對(duì)個(gè)別個(gè)體和某個(gè)特例進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)群體基數(shù)大，取得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析往往更加豐富，有利于提高監(jiān)測(cè)成果的準(zhǔn)確性[3]。

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

2.1 當(dāng)前生物監(jiān)測(cè)的主要方法

當(dāng)前應(yīng)用于實(shí)際的生物監(jiān)測(cè)，主要有三個(gè)方向，包括對(duì)生物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)微生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)生物殘留的毒素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

其中，對(duì)生物群落監(jiān)測(cè)通常用于低水體污染的監(jiān)測(cè)和對(duì)土壤污染和大氣污染的監(jiān)測(cè)，通過對(duì)生物群落發(fā)生的反應(yīng)，來發(fā)現(xiàn)周圍環(huán)境的異常。比如，有些用于生物監(jiān)測(cè)的生物群落往往對(duì)環(huán)境變化十分敏感，當(dāng)水體受到污染時(shí)，就會(huì)對(duì)這種生物群落產(chǎn)生危害，致使該生物群落大量死亡。而生物監(jiān)測(cè)中另外一些抗性生物則對(duì)這種水體污染非常歡迎，大量繁殖和增長，顯示出旺盛的生長態(tài)勢(shì)，以至于造成群落上的單一性，警示人們這片水域已經(jīng)被污染了。

而利用微生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一般是指對(duì)無脊椎動(dòng)物或一些其他的指示性生物，像藻類植物，種子植物，甚至是細(xì)菌等，進(jìn)行細(xì)菌試驗(yàn)以及對(duì)其進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測(cè)，從而對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行判斷，做出評(píng)估。

通過對(duì)生物中的污染物殘留情況進(jìn)行檢測(cè)，了解其占比情況，也可以從中推斷環(huán)境質(zhì)量情況，對(duì)環(huán)境污染的程度做出評(píng)估和判斷。

2.2 生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用方向

2.2.1 大氣監(jiān)測(cè)

向日葵是一種較為常見的植物種類，其可以在環(huán)境監(jiān)測(cè)中貢獻(xiàn)一份力量。如果空氣中的二氧化氮?dú)怏w含量超標(biāo)時(shí)，番茄和向日葵就會(huì)受到傷害和“打擊”，在葉脈之間顯露出白色、棕色、黃褐色等呈現(xiàn)不規(guī)則形狀的傷痕或斑點(diǎn)，有時(shí)甚至在整片葉子上遍布點(diǎn)狀傷斑，看起來非?！般俱病盵4]。

而如果空氣中的氟化物含量超標(biāo)，矜持優(yōu)雅的郁金香則會(huì)“大驚失色”，顯露出紅褐色或者淺褐色的傷斑。這些難看又影響植株健康的傷斑多數(shù)出現(xiàn)在葉尖的位置，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在葉脈間。郁金香在用這種方式警示人類：空氣已經(jīng)被污染了，氟化物含量太多了。

作為謙卑的苔蘚類植物，地衣一向給人以溫和脆弱的印象，事實(shí)上，地衣對(duì)環(huán)境的敏感度也的確很高，所以留心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，原本墻邊角落處隨處可見的地衣，如今已經(jīng)變得越來越不常見了。地衣對(duì)二氧化硫的反應(yīng)極其敏感，如果空氣中的二氧化硫超標(biāo)，地衣就可能發(fā)生顏色上的變化，由原本的墨綠色或深綠色轉(zhuǎn)變?yōu)橥咙S色或者是紅棕色，并出現(xiàn)塊狀的傷斑。

利用這些植物敏感性強(qiáng)、更容易被大氣污染所傷害的特性，人們可以對(duì)大氣質(zhì)量進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)，了解大氣污染的相關(guān)情況。值得注意的是，有些植物在賴以生存的土壤被污染時(shí)，也會(huì)在葉片上發(fā)現(xiàn)傷斑，這一點(diǎn)要根據(jù)不同植物的具體情況作出分析，確定是大氣污染的問題還是土壤污染的問題。

2.2.2 土壤監(jiān)測(cè)

人類的一些生產(chǎn)生活活動(dòng)會(huì)對(duì)土壤造成污染。如果土壤遭受嚴(yán)重的污染，對(duì)人類產(chǎn)生的影響主要就是對(duì)農(nóng)作物的危害。在受到污染的土地上種植農(nóng)作物，不僅會(huì)影響農(nóng)作物的生長發(fā)育，還有可能導(dǎo)致農(nóng)作物中出現(xiàn)危害人類健康的成分等。

土壤污染除了對(duì)植物產(chǎn)生危害，還會(huì)通過土壤中地下水或地表水的循環(huán)作用，污染水資源，并通過人類飲用水將危害又“回贈(zèng)”在人的身上。

利用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)土壤情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以使我們發(fā)現(xiàn)這些潛在的危害或威脅。通過對(duì)蚯蚓族群區(qū)域分布及其密度的觀察，以及蚯蚓族群結(jié)構(gòu)的變化，可以對(duì)土壤中鉛含量是否超標(biāo)做出判斷，以及監(jiān)測(cè)這片土壤中是否有著一定數(shù)量的農(nóng)藥殘留，這是利用動(dòng)物監(jiān)測(cè)可達(dá)到的效果。

2.2.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)

在我國當(dāng)前的環(huán)境污染中，水污染是其中最嚴(yán)重、也是最迫在眉睫的問題。通過微生物原生動(dòng)物族群或微生物的投放，對(duì)指定的水域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解這些生物的生命和生長狀態(tài)，可以對(duì)該水域的水質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。除了這種主動(dòng)的生物投放外，有時(shí)也會(huì)定期抽取水樣進(jìn)行化驗(yàn)分析，通過對(duì)不同階段采樣中某種微生物含量的變化和趨勢(shì)，來了解水質(zhì)污染的程度。

指示生物法和微型生物群落監(jiān)測(cè)法都是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)的常見方法。前者是比較普遍的監(jiān)測(cè)方式之一，通過一些對(duì)水污染敏感的生物種類，利用其一旦水污染達(dá)到一定程度就會(huì)出現(xiàn)生存狀態(tài)異常的特點(diǎn)進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)，而后者中常用的聚氨酯泡沫塑料塊法具有基質(zhì)使用不受時(shí)間和空間限制的優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)論

綜上所述，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中起著非常重要的作用，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)所具備的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，使其在環(huán)境保護(hù)工作中有著不可替代的地位。利用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)環(huán)境情況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，了解環(huán)境質(zhì)量，反映當(dāng)前生態(tài)環(huán)境中存在的問題，有利于開展環(huán)境保護(hù)工作，有利于治理環(huán)境污染，也有利于幫助人類解決環(huán)境問題給人類帶來的困擾和危機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]王軍.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用及研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（01）：148.

[2]齊鑫.淺談生物技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].化工管理，2020（01）：135-136.

[3]徐愛榮，周曉惠.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].中國資源綜合利用，2019，37（12）：191-193.

[4]周潔.關(guān)于生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2019（19）：240+242.

收稿日期：2020-06-28

作者簡(jiǎn)介：張海谷（1983-），男，漢族，本科學(xué)歷，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。