試析生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的運用

馬若男

（臨沂市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 臨沂 276000）

隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，水資源日益短缺，水污染問題也越來越嚴重。而水環(huán)境監(jiān)測是保護水資源、控制污染的關(guān)鍵工作。傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測主要依靠化學分析，如COD、BOD、氨氮等指標，但這些指標只能說明水質(zhì)的化學性質(zhì)，往往不能全面反映水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，而生物監(jiān)測技術(shù)則可對水生態(tài)系統(tǒng)進行全面監(jiān)測，具有較大優(yōu)勢。

1 生物監(jiān)測技術(shù)原理

生物監(jiān)測技術(shù)是一種非常重要的水環(huán)境監(jiān)測方法，它可以通過對生物群落的觀測和分析，來了解水體的污染程度和環(huán)境質(zhì)量狀況。在許多國家和地區(qū)，生物監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為水環(huán)境監(jiān)測的重要手段之一，通過這一技術(shù)的應(yīng)用可以為政府和企業(yè)提供有效的環(huán)境保護和管理決策依據(jù)。生物監(jiān)測技術(shù)的原理是基于水生生物對環(huán)境變化的敏感性來對于水環(huán)境進行監(jiān)測。因為不同種類的水生生物對水環(huán)境的污染和變化具有不同的敏感性，因此可以通過對它們的觀測和分析來了解水環(huán)境的質(zhì)量狀況。生物監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用的過程中采用的是“指示生物”監(jiān)測方法，這種方法就是選取一些代表性的生物種類作為指示生物，通過對它們的生存狀況、數(shù)量和種類等進行觀測和分析，來評估水環(huán)境質(zhì)量的變化情況。

同時生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以在各種水體環(huán)境中進行監(jiān)測，包括河流、湖泊、海洋等。不同的水體環(huán)境中，適合用于監(jiān)測的指示生物也不同。例如，河流中常用的指示生物包括苔蘚、蜻蜓和魚類等；湖泊中常用的指示生物包括浮游生物、底棲生物和魚類等；海洋中常用的指示生物包括浮游生物、底棲生物和海洋哺乳動物等[1]。并且生物監(jiān)測技術(shù)還可以通過對生物群落的多樣性、結(jié)構(gòu)和功能等進行分析，來了解水體環(huán)境的復雜性和穩(wěn)定性。例如，當水環(huán)境受到污染和破壞時，生物群落的多樣性和結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這些變化可以用來評估水環(huán)境的質(zhì)量狀況。此外，生物監(jiān)測技術(shù)還可以通過對生物群落的生態(tài)功能進行分析，來了解水環(huán)境對生態(tài)系統(tǒng)的影響和作用，為生態(tài)保護和環(huán)境管理提供科學依據(jù)。

2 生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用價值

2.1 評估水環(huán)境質(zhì)量

評估水環(huán)境質(zhì)量是生物監(jiān)測技術(shù)的重要應(yīng)用價值。通過利用生物監(jiān)測技術(shù)對水生生物的觀測和分析，可以了解水環(huán)境的污染程度和環(huán)境質(zhì)量狀況。生物監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用的過程中可以選取一些適合于特定水體環(huán)境的指示生物種類，并對它們的生存狀況、數(shù)量和種類等進行觀測和分析，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)來評估水環(huán)境的質(zhì)量狀況。在生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的過程中，選擇的指示生物和觀測方法是否得當非常關(guān)鍵。在不同的水體環(huán)境中，最適合用于監(jiān)測的指示生物也不同。例如，在河流中常用的指示生物包括苔蘚、蜻蜓和魚類等；在湖泊中常用的指示生物包括浮游生物、底棲生物和魚類等；在海洋中常用的指示生物包括浮游生物、底棲生物和海洋哺乳動物等。

同時生物監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用時，還可以通過對指示生物的生態(tài)指標進行分析，來評估水環(huán)境質(zhì)量的狀況。例如，通過對魚類的種類、數(shù)量、體長和體重等指標的觀測和分析，可以評估水體的營養(yǎng)狀況和污染程度；通過對底棲動物的數(shù)量和種類等指標的觀測和分析，可以評估水體的富營養(yǎng)化程度和有機負荷狀況。除了對單一指示生物的觀測和分析，應(yīng)用生物監(jiān)測技術(shù)時，還可以通過對生物群落的多樣性、結(jié)構(gòu)等進行分析，來評估水環(huán)境質(zhì)量的狀況。例如，當水環(huán)境受到污染和破壞時，生物群落的多樣性和結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這些變化可以用來評估水環(huán)境的質(zhì)量狀況。此外，生物監(jiān)測技術(shù)還可以通過對生物群落的生態(tài)功能進行分析，來了解水環(huán)境對生態(tài)系統(tǒng)的影響和作用，為生態(tài)保護和環(huán)境管理提供科學依據(jù)。

2.2 監(jiān)測水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況

監(jiān)測水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況是生物監(jiān)測技術(shù)的重要應(yīng)用價值。水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性是進行水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估時的重要指標。通過生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以通過對生物群落的多樣性、結(jié)構(gòu)和功能等進行分析，以此來了解水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性。而生物群落的多樣性是指生物種類和數(shù)量的變化程度。水體中的生物種類和數(shù)量直接反映了水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性。通過對水體生物群落的多樣性進行監(jiān)測和分析，可以了解水體生態(tài)系統(tǒng)的具體情況，從而評估水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性。

生物群落的結(jié)構(gòu)則是指生物種類之間的相對數(shù)量和比例關(guān)系。所以水體生物群落的結(jié)構(gòu)往往直接反映了生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性和復雜性。因此通過生物監(jiān)測技術(shù)對水體中生物群落結(jié)構(gòu)的監(jiān)測和分析，可以了解水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和復雜性，評估水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性[2]。

2.3 評估環(huán)境污染的影響

評估環(huán)境污染的影響是生物監(jiān)測技術(shù)的另一個重要價值。環(huán)境污染是影響人類健康和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要問題，同時也進行現(xiàn)階段社會關(guān)注的重點。利用生物監(jiān)測技術(shù)可以對生物群落進行觀測和分析，根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)來針對環(huán)境污染對生物群落的影響和破壞程度進行分析，并為后續(xù)的環(huán)境污染的治理和修復提供科學依據(jù)。

生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的總稱，是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。生物群落在受到環(huán)境污染的影響后，生物種類和數(shù)量的分布、生物群落的結(jié)構(gòu)和功能等都會發(fā)生變化。在應(yīng)用生物監(jiān)測技術(shù)的過程中，往往會需要對生物群落進行觀測和分析，通過這樣的方式可以了解環(huán)境污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響，評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性，為環(huán)境污染的治理和修復提供科學依據(jù)。例如，環(huán)境污染可能導致生態(tài)系統(tǒng)中某些生物種群數(shù)量的減少或消失，生物群落的結(jié)構(gòu)和功能等發(fā)生變化。

3 水環(huán)境監(jiān)測中的生物監(jiān)測技術(shù)

3.1 水生昆蟲監(jiān)測

水生昆蟲監(jiān)測是一種常用的生物監(jiān)測技術(shù)方法之一。水生昆蟲是指在水體中生活和繁殖的昆蟲類動物，包括蜻蜓、蚊子、蝌蚪、蚊蟲等。這些水生昆蟲的狀態(tài)對水體生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性具有重要的指示作用。通過對水生昆蟲的種類和數(shù)量進行監(jiān)測和分析，可以評估水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和穩(wěn)定性，為水環(huán)境治理和保護提供科學依據(jù)。并且水生昆蟲可以反映水體的水質(zhì)、水流速度、水深、水溫等環(huán)境因素的變化[3]。例如，不同種類的水生昆蟲對環(huán)境因素的適應(yīng)程度不同，一些對水質(zhì)要求高的昆蟲會因水體污染而數(shù)量減少或消失，而一些適應(yīng)力強的昆蟲則會增加數(shù)量。因此，通過對水生昆蟲的種類、數(shù)量、生態(tài)位等方面的監(jiān)測和分析，還可以及時發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測水體污染情況，為水環(huán)境治理和保護提供科學依據(jù)。水生昆蟲監(jiān)測技術(shù)通常包括采集樣本、鑒定分類和數(shù)據(jù)分析三個步驟。采集樣本時需要選擇合適的采樣點和采樣時間，保證樣本的代表性；鑒定分類時需要對采集的水生昆蟲進行分類和鑒定，以確定種類和數(shù)量；進行數(shù)據(jù)分析時需要對鑒定出的水生昆蟲進行統(tǒng)計和分析，以得出水體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評估結(jié)論。

3.2 魚類監(jiān)測

魚類監(jiān)測也是一種常用的生物監(jiān)測技術(shù)方法之一。魚類是水生生物中最重要的環(huán)節(jié)之一，魚類的生存狀態(tài)往往可以直接反映水體生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性。通過對魚類的種類、數(shù)量、體質(zhì)指標等方面進行監(jiān)測和分析，可以評估水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和污染程度，為水環(huán)境治理和保護提供科學依據(jù)。

進行魚類監(jiān)測時主要是針對魚類的種類、數(shù)量、體質(zhì)指標等方面進行監(jiān)測和分析。魚類的種類和數(shù)量可以反映水體生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性，而且不同魚類對環(huán)境因素的適應(yīng)程度不同，一些對水質(zhì)要求高的魚類會因水體污染而數(shù)量減少或消失，而一些適應(yīng)力強的魚類則會增加數(shù)量。同時，魚類的體質(zhì)指標也可以反映水體生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和污染程度，例如魚類的體重、長度、鰓呼吸頻率、血液中有毒物質(zhì)含量等，都可以用來評估水體的污染程度和影響程度[4]。

魚類監(jiān)測技術(shù)通常包括采集樣本、鑒定分類和數(shù)據(jù)分析三個步驟。采集樣本時需要選擇合適的采樣點和采樣時間，保證樣本的代表性；鑒定分類時需要對采集的魚類進行分類和鑒定，以確定種類和數(shù)量；進行數(shù)據(jù)分析時需要對鑒定出的魚類進行統(tǒng)計和分析，以得出水體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況和污染程度的評估結(jié)論。

3.3 海洋生態(tài)監(jiān)測

海洋生態(tài)監(jiān)測是一種通過對海洋生物群落、海水化學物質(zhì)等方面進行監(jiān)測和分析的生物監(jiān)測技術(shù)方法。海洋生態(tài)系統(tǒng)是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)之一，海洋生態(tài)系統(tǒng)的具體狀況和污染程度對人類生存和發(fā)展具有重要的影響。通過對海洋生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測海洋污染和生態(tài)系統(tǒng)的變化，為海洋環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

針對海洋進行生態(tài)監(jiān)測時主要包括對海洋生物群落、海水化學物質(zhì)等方面進行監(jiān)測和分析。海洋生物群落是指在海洋中生活和繁殖的各種生物類型，包括浮游生物、底棲生物、魚類等。海洋生物群落的種類和數(shù)量可以反映海洋生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性，也可以反映海洋污染和生態(tài)系統(tǒng)受損情況。海水中的化學物質(zhì)則包括海水中的溶解氧、鹽度、溫度、pH值、營養(yǎng)鹽、有機物、微量元素等，這些化學物質(zhì)的變化也可以反映海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和污染程度。

海洋生態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的過程中，通常包括海洋生物群落的采樣和分析、海水化學物質(zhì)的采樣和分析等步驟。海洋生物群落采樣時需要選擇合適的采樣點和采樣時間，保證樣本的代表性；海水化學物質(zhì)采樣時需要選擇合適的采樣點和采樣深度，保證樣本的代表性。采樣完成后，需要對樣本進行分析和測試，得出海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和污染程度的評估結(jié)論。

3.4 植物監(jiān)測

植物監(jiān)測是一種對水環(huán)境系統(tǒng)中植物生長狀態(tài)、生物量、生理指標等進行監(jiān)測和分析的技術(shù)方法。水生植物在水環(huán)境系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它們是生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種之一，對于維護生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用。因為植物生長狀態(tài)、生物量和生理指標的變化可以反映出水環(huán)境的污染程度和生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，因此植物監(jiān)測是評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要手段之一。植物監(jiān)測主要包括植物生長狀態(tài)、生物量和生理指標的監(jiān)測。通過植物生長狀態(tài)的變化，可以了解到水環(huán)境中的污染情況和生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。例如，如果水生植物的生長狀態(tài)受到破壞，可能意味著生態(tài)系統(tǒng)中的某些環(huán)節(jié)已經(jīng)受到破壞，需要及時采取措施來維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡。同時，通過植物生物量和生理指標的監(jiān)測，還可以了解到生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)力和物種的適應(yīng)性程度，從而評估生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效率和健康狀況。植物監(jiān)測的方法多種多樣，包括植物調(diào)查、樣本分析等。其中，植物調(diào)查是一種常用的監(jiān)測方法，監(jiān)測人員可以通過在植物生長的水域設(shè)置監(jiān)測點，然后借助利用野外調(diào)查和實地觀察等方式對水生植物進行觀察和記錄。同時，植物樣本分析也是一種常用的植物監(jiān)測方法，可以通過對水生植物進行采集，進行樣本制備和分析，來確定植物的生長狀態(tài)、生物量和生理指標。

3.5 昆蟲監(jiān)測

昆蟲監(jiān)測是一種對水環(huán)境系統(tǒng)中昆蟲種群和數(shù)量進行監(jiān)測和分析的技術(shù)方法。昆蟲在水環(huán)境系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它們是生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種之一，對于維護生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用。并且昆蟲數(shù)量和種類的變化可以反映出水環(huán)境的污染程度和生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，因此昆蟲監(jiān)測是評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要手段之一。

昆蟲監(jiān)測主要包括對昆蟲種群數(shù)量、種類和棲息地的監(jiān)測。通過昆蟲數(shù)量的變化，可以了解到水環(huán)境中的污染情況和生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。例如，某些水生昆蟲如果數(shù)量驟減，可能意味著生態(tài)系統(tǒng)中的某些環(huán)節(jié)已經(jīng)受到破壞，需要及時采取措施來維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡。同時，通過昆蟲種類的監(jiān)測，可以了解到生態(tài)系統(tǒng)中物種的多樣性程度，從而評估生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性狀況。昆蟲監(jiān)測的方法多種多樣，包括捕捉、樣本分析等。其中，捕捉和樣本分析是一種常用的監(jiān)測方法，這種方法就是通過在昆蟲棲息地設(shè)置監(jiān)測點，利用捕捉器、顯微鏡等工具對昆蟲進行觀察和記錄。同時，樣本分析也是一種常用的昆蟲監(jiān)測方法，可以通過對昆蟲進行采集，進行分析和鑒定，來確定昆蟲的種類和數(shù)量。

3.6 鳥類監(jiān)測

鳥類監(jiān)測是一種對水環(huán)境系統(tǒng)中鳥類種群和數(shù)量進行監(jiān)測和分析的技術(shù)方法。鳥類在水環(huán)境系統(tǒng)中扮演著重要的角色，它們是生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種，對于維護生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用。鳥類的生長狀態(tài)可以反映出水環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，并且通過分析鳥類種群數(shù)量和種類的變化還可以判斷出水環(huán)境的污染程度和生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，因此鳥類監(jiān)測是評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要手段之一。

鳥類監(jiān)測主要包括鳥類種群數(shù)量、種類和棲息地的監(jiān)測。通過鳥類數(shù)量的變化，可以了解到水環(huán)境中的污染情況和生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。例如，某些水生鳥類如果數(shù)量驟減，可能意味著生態(tài)系統(tǒng)中的某些環(huán)節(jié)已經(jīng)受到破壞，需要及時采取措施來維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡。同時，通過鳥類種類的監(jiān)測，可以了解到生態(tài)系統(tǒng)中物種的多樣性程度，從而評估生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性狀況。鳥類監(jiān)測的方法多種多樣，包括野外調(diào)查、鳥類標識、聲音識別等。其中，野外調(diào)查是一種常用的監(jiān)測方法。這種方法在應(yīng)用時就是通過在鳥類棲息地設(shè)置監(jiān)測點，利用望遠鏡、相機等工具對鳥類進行觀察和記錄。同時，鳥類標識和聲音識別也是一種常用的鳥類監(jiān)測方法，可以通過對鳥類進行標識或記錄鳥類的聲音，來確定鳥類的種類和數(shù)量。

3.7 生物多樣性監(jiān)測

生物多樣性監(jiān)測是一種通過監(jiān)測和分析生物多樣性來評估生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和生物資源保護情況的技術(shù)方法。生物多樣性指生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的豐富性和多樣性，包括物種、基因和生態(tài)系統(tǒng)多樣性等。生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)健康和穩(wěn)定的重要指標，保持生物多樣性對于可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。通過生物多樣性監(jiān)測和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)變化和生物資源保護情況，并為生態(tài)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。主要包括物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性方面進行監(jiān)測和分析，分別反映生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的變化。在應(yīng)用過程中，通常包括物種調(diào)查、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估等步驟，評估結(jié)果可以得出生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和生物資源保護情況的評估結(jié)論。

4 結(jié)語

生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中有著較高的應(yīng)用價值，監(jiān)測人員在開展監(jiān)測工作時，應(yīng)當根據(jù)實際情況靈活地選擇最合適的生物監(jiān)測技術(shù)進行監(jiān)測。從而根據(jù)具體的監(jiān)測結(jié)果采取合適的手段進行污染治理，保證水環(huán)境的安全穩(wěn)定。