生物监测在水环境污染监测中的应用

【摘 要】本文简单分析了生物监测的原理和优越性，探讨了水环境污染监测中的生物监测技术，研究了生物监测技术在水环境污染检测中的应用。

【关键词】生物监测水环境 污染监测

中图分类号：X131.2文献标识码： A

一．引言

最近几年来，我国环境监测领域逐步将生物监测技术应用到实际监测工作中。生物监测通过采用单独的生物体、种群、群落等对环境造成破坏、污染后发生的反应，利用生物学原理对环境污染情况进行分析、评价。生物监测技术具有敏感性、连续性、经济性等特点，被广泛应用到水环境污染监测中。

二.生物监测的原理及优越性 生物监测是从生物学角度出发，利用生物体、种群或群落对环境污染变化所产生的各类反应，对环境污染状况进行评价和监测的技术。20世纪初，相关人员提出了“污水生物系统”，通过不断发展和完善，使得生物监测技术得到初步发展。20世纪50年代后期，世界上许多国家开始在本地区内利用生物来监测水质和大气污染。随着生物监测技术的逐步发展，利用生物指数来评价水质污染被广泛推广，并逐渐成为环境监测的重要组成部分。

生物监测水环境污染的科学依据是：在天然水域中，各类水生物之间、生物同生存的水环境之间都存在相互制约、相互依存的处于相对稳定平衡的状态，如果水体受到污染，必然导致水环境发生变化，而水域中的各类水生物必然会发生不同的反应，生物监测利用生物体内或外在表现上的某些物质含量变化，显示水域中污染物种类、污染程度及污染物对水体的综合危害。同传统化学监测、物理监测相比，生物监测对于以人为主体的生物系统更有综合、直接的指示作用。

三. 水环境污染监测中的生物监测方法

1、生物指数法。

生物指数法是利用筛选指示生物或生物类群和水体质量的相关性，综合考虑指示生物和污染物之间的关系，达到区分不同污染程度的水体的目的。水生态系统中，水生物结构组成、生物类群种类、生物数量等相关因素都会随着水体污染程度变化而发生变化，通过研究此类变化数量化，同水体质量建立相关联系，就能有效评价水体质量、能监测水环境污染情况。生物指数法，主要包含相似性指数、多样性指数及生物指数三种生物学指数，通过对三种生物学指数的评价，监测水体情况。

2、种类多样性指数法。

种类多样性指数法同生物指数法较为类似，通过利用数理统计法，采用数值来计算生物群落种类、表示生物个体数量，达到评价环境质量的目的。种类多样性指数法能够定量反映生物群落结构、水生物种类及数量、生物群落种类组成比例的变化信息，具有较为直观的比较作用。

3.微型生物群落监测法。

微型生物群落监测法是利用泡沫塑料块来作为人工基质，实现收集水体中的微型生物群落的作用，通过测定收集的群落结构、相关参数来评价水环境质量。采用室内毒性试验方法，来预报工业废水以及化学品对受纳水体中的微型生物群落的毒性强度，采用原生动物和藻类对水环境质量进行监测。

4、生物毒性试验。

生物毒性试验又称之为生物测试，主要是利用生物受到水环境中的污染物质的毒害，发生的生理机能变化，达到测试污染状况的方法。生物测试主要分为流水式生物测试和静水式生物测试。采用生物毒性试验可以反映较多重要信息，主要被应用于对污染源的监测中。采用此种方法能够监测有害物质进入周围环境时发生的改变及监测毒性分布情况，对有害物质的制度性、何种条件下毒性最强、致毒性如何、接受生态系统的影响程度、对生物产生的影响等都可实现监测。利用生物毒性试验，可以侦察和寻找污染源，便于评价水环境污染程度，有利于确定污染物排放标准等具有使用价值的项目。

5、生物残毒测定。

生物残毒测定又称水生生物法，该方法主要是利用生物含污量对水体进行监测和评价。当水环境中放射性物质、有机农药、重金属含量较低时，采用常规监测方法较为困难，同时水环境中许多水生物都具有较强的富集能力，采用生物残毒测定，根据生物体内含有污染物的残留量来推断水体污染情况，评价水环境质量。

四. 生物监测在水体污染中的典型应用 1.指示生物法。

指示生物法属于生物监测技术在水环境污染监测方法中最经典的应用。该方法对水环境中是否存在敏感的污染物种类，分析目前水环境中污染物存在情况，达到对水环境监测的目的。指示生物法自身具有相对较长的生命周期，具有相对固定的活动地点，能够相对轻松的将水环境中的污染物所造成的影响全面反应出来。根据水环境具体情况使用鱼类、浮游动物、底栖动物、水生生物等进行监测，一般普遍采用没有脊椎的动物，当水环境污染较为严重时，采用指示生物法时可选择使用蚊幼虫、颤蚓类及小颤藻。

2.微型生物群落监测法。

微型生物群落监测法属于水环境质量监测的重要组成部分，采用此种方法的主要优点是对于水环境中污染物造成污染时，具有较强的敏感性。微型生物群落监测法使用聚氨酯泡沫塑料块，利用水体中投入具有聚氨酯物质的泡沫塑料块，收集水体中的微型生物，与别的生物群落监测方法对比，该方法具有迅速、经济、准确等优势，在监测工业废水方面也同样合适使用。

3.原生生物在水环境污染监测上的应用。

原生动物是组成自然水域的重要生态类群之一，其生活环境较为广泛，由原生动物组成的复杂种类，聚合成为水生态系统中完整的生态单元，原生动物类群显示了水生生态系统的功能和系统结构特征，可以显示环境变化的反应和群落的稳定性。原生动物的数量较大、种类较多，在水生态系统中占据较多的生态位。原生动物类群的改变，可以直接或间接影响其他生物类群的丰度和分布，能在很大程度上影响食物网的形成。原生动物类群能对藻类、细菌和有机颗粒物进行吸收和摄食，直接进行能量转化，通过摄食作用，促进有机物的分解、刺激水体中细菌和藻类的生长，可以加速水环境中的能量转换和物质循环。

4. 鱼类在水环境污染监测上的应用。

在水环境污染监测中，鱼类是研究最广泛的物种，同时也是应用最为广泛的水生动物。在水环境污染监测中，鲫鱼、剑尾鱼、斑马鱼是最具代表性的淡水鱼类，鲫鱼具有分布广、适应性强等特点、剑尾鱼在生物监测中应用最为广泛。在水环境中，二氯苯酚低浓度长期暴露对鲫鱼肝脏抗氧化系统的影响时发现，超氧化物歧化酶（SOD）可以作为水体受到二氯苯酚污染的早期监测指标。除此之外，利用单细胞凝胶电泳技术检测镉对鲫鱼淋巴细胞DNA的损伤时发现，鲫鱼淋巴细胞的DNA损伤与氯化镉浓度之间存在着明显的剂量-效应作用，因而可以成为一个较好的水环境指示指标。

五．结束语

随着科学技术的逐步发展，环境问题将越来越被受到重视。在水环境污染监测中，利用生物监测技术能够客观反映环境变化情况和环境质量对生态系统的影响，便于实施连续监测，对及时调整环境治理方案，确保生态功能具有较好作用。

参考文献：

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