阐述生物监测及其在环境监测中的应用

【摘要】1 生物监测 生物既是环境监测的对象,又可作为环境监测的手段。就对象而言,它被当成人类赖以生存和发展的客观物质世界的组成部分,对其取样分析,并以满足人类需要程度为标准,进行评价...

摘要：随着时代的进步和经济的快速发展，经历了粗放的发展模式后，人们对环境保护越来越重视。科技的发展，越来越多的先进科技应用于环境监测和保护工作中。生物监测作为应用于环境监测领域的重要的技术，对环境的监测有着重要作用。下面本文阐述生物监测及其在环境监测中的应用

关键词：生物监测；环境监测；应用

中图分类号： X83 文献标识码： A

前言

随着时代的进步和经济的快速发展，经历了粗放的发展模式后，人们对环境保护越来越重视。人们通过物理的、化学的、生物的等手段了解环境的质量即污染的发生、发展、变化,从而为环境管理、规划、污染治理、环境科研等提供依据的过程称之为环境监测。在环境监侧中,生物不仅可作为一种监测手段,而且也是监测的对象,因而在环境监测领域里它占有特殊的地位。

1 生物监测

生物既是环境监测的对象,又可作为环境监测的手段。就对象而言,它被当成人类赖以生存和发展的客观物质世界的组成部分,对其取样分析,并以满足人类需要程度为标准,进行评价,用数字来表征生物环境质量的好坏。

1.1生物监测的优点

生物能从环境中富集污染物,可作为环境污染最客观的自动记录仪;植物和一些营固定生活的动物及微生物可以对环境起到连续监测的作用,因而被称为不下岗的“监测哨”;生物的生命周期有长有短,可以为人们提供各方面的监测信息。长的可以记录下污染物的痕迹,短的可以提供每个生育期的影响信息,在短期内得出实验结果;生物监测可以反应污染物的联合毒性,作出协同及拮抗反应,弥补理化监测的不足。现在的环境监测最后提供的信息都是ppm之类的数字。这样表示环境质量的最大缺陷是只能反应污染物存在的量,不能反应对生物和人造成影响的质。因为环境背景条件、气象条件、地形地貌条件、共存物的相互影响、生物木身状况的差异等因素不同,受害情况会发生变化。生物监测则可在一定程度上弥补这些不足。

1.2生物监测的不足

生物监测是从“是否有某种生物生长”、“是否有受害现象”这样的“质的差异”为根据的,因而测定结果难以直接用数字表示,不便为污染的行政对策提供直观的信息; 生物对环境的适应性强,影响的因素较多,毒性反应个体差异较大,实验室试验结果与现场监测往往不一致,因而开展起来必须深入细致地摸索; 从事生物监测的人一员必须具备多方面的知识,尤其生物分类知识；与应用理化原理的测定仪器相比,应答速度缓慢。

1.3生物监测的重要性

生物监测的重要性主要有：生物监测是环境监测不可缺少的组成部分。因为生物是人类生存不可缺少的物质资源,生物质量的好坏直接关系到人的健康乃至生死存亡。因此,人们必须了解它的质量,必须进行监测。生物监测可以弥补理化监侧的不足,客观地反应污染物的综合污染效应，为人们了解环境质量提供别的乎段无法提供的信息。

2 生物监测在环境监测中的应用

2.1在水环境监测中的应用

1）微型生物群落监测:生物群落监测法主要包括指示生物法、生物指数法、污水生物系统法、PFU 法等. 在指示物种的选择上可选择运动范围较大的指示物种来评价水环境状况。水体的整个系统中微型生物群属于比较重要的组成部分，对于水体中存在污染时能够有较强的敏感性。普遍用到的监测方法是聚氨酯泡沫塑料块法，该方法的主要特征是在水体中投入具有聚氨酯物质的泡沫塑料块，将水体中的微型生物进行收集。与别的生物群落监测方法对比，该方法具有准确、经济以及迅速等优势，同时在监测工业废水方面也同样合适使用。2）指示生物监测：通过采取指示生物法对水体中是否存在的敏感污染物的种类，来对目前的水体资源存在污染物的情况进行分析。指示生物自身具有固定的活动地点、相对长的生命周期等基本特征，比较容易将水体中污染物带来的影响全面的反应出来。具体有着生生物、底栖动物、浮游动物以及鱼类等。从生物的分类情况发现，在生物监测中普遍应用没有脊椎的动物。水体污染相对严重时指示生物则具体有小颤藻、颤蚓类以及蚊幼虫等。3）叶绿素 a 测定监测：叶绿素是水中有机物的源泉. 通过测定叶绿素 a 可以了解水体中植物性浮游生物的现存量和基础生产量. 因此，叶绿素 a 是评价水体富营养化程度最直接有效的方法。4）近来，一些新的水环境生物监测方法得到推广应用，如生物传感器监测等。 监测指标也有新的进展，如利用水底无脊椎动物的行为学指标来监测酸性矿物井排水，并发现鲇是最敏感的动物。

2.2在土壤环境监测的应用

1）指示植物监测：土壤是植物的良好培养基，当土壤受到污染的时候，其指示植物会产生相应的反应。在土壤遭到一定的污染后，植物受到污染物的影响出现各方面的不同的反应，并且出现一些相对明显的症状，植物的生理代谢方面出现异常的情况。例如：植物的表面上有明显的伤斑、呼吸作用变强、植物构成的成分出现变化、发育生长受到一定的阻碍以及光合作用变低等。2）土壤动物监测：究表明土壤 Pb 进入蚯蚓体内后，通过食物链传给鼩鼱，使鼩鼱成为检测土壤 Pb 污染的指示生物. 我国学者通过对某煤矿和发电厂周围采样调查，发现重金属污染对土壤动物的影响非常明显，土壤动物群落的个体数和类群数随着距灰场距离的缩小和污染的加重而减少。3）土壤微生物监测：土壤微生物是土壤生物体系中关键的功能要素，对土壤微生物的评估可综合地反映土壤质量。土壤微生物量、生物多样性、土壤呼吸及其衍生指数、微生物群落结构及功能等指标均可用于土壤生物监测。在土壤的污染物中人类的尿以及粪是污染源的主要物质，其次到灌溉污水也会造成土壤生物受到一定的污染。根据计数以及分离土壤中存在的霉菌、放线菌以及细菌等污染物，对于改变土壤中群系微生物的数量以及结构有了一定程度的了解，根据监测的情况对土壤受到微生物群系污染的程度以及状况进行全面评价。4) 土壤酶活性监测:土壤中的植物根系及其残体、动物及其遗骸和微生物能分泌具有生物活性的土壤酶，如脱氢酶、过氧化氢酶和磷酸酶等。土壤酶的活性反映了土壤中各种生化过程的强度和方向，在一定程度上可反映土壤污染程度。

2.3在大气污染监测中的应用

污染大气的主要物质有硫氧化物(主要是二氧化硫及硫酸雾)、氮氧化物(主要是二氧化氮、过氧化酸硝酸醋)、臭氧、氟化氢、氨、烃类(主要是烷类和烯类)、碳氧化物(主要是一氧化碳)、氯和氯化氢等。大气污染的生物监测包括植物、动物和微生物监测。 1）高等植物监测：高等植物是目前城市大气监测的主要指示生物。很多植物对大气污染具有敏感的反应，如 Cl2使叶尖失绿黄化，光化学烟雾使叶正面出现一道横贯全叶的坏死带。目前已筛选出多种对不同大气污染物敏感的指示植物，通过栽培指示植物监测法 或 植 物 群 落 监 测 法 进 行 监 测 。2）地衣和苔藓监测：地衣和苔藓是大气污染的良好监测器，空气中有极少量毒物就可影响其生长以至死亡，如 SO2年均浓度达到 0.015~0.105μg·L-1就能使地衣绝迹.在工业城市，通常距市中心越近，地衣的种类越少，重污染区内一般仅有少数壳状地衣分布，随着污染程度的减轻，便出现枝状地衣；在轻污染地区，叶状地衣数量最多。3）污染物指示植物监测：二氧化硫指示植物。具体为水杉、杜仲、苔藓、落地松以及地衣等方面。氟化物指示对象。具体为梅、大蒜、唐昌蒲、郁金香、杏、金线草以及葡萄苔藓等植物。二氧化碳指示植物。具体为烟草、番茄、柑橘、向日葵以及秋海棠等。

结束语

生物监测有着非常广阔的发展前景，将继续在宏观和微观领域提供大量连续、综合的环境信息，同时为促进生态环境的可持续发展作出贡献。 但如何更好地利用生物监测，充分体现其优势特点，还需从方法、技术和管理等方面进行更深入的研究。

参考文献：

[1]刘伟成,单乐州,谢起浪,林少珍.生物监测在水环境污染监测中的应用[J].环境与健康杂志,2008,12(5):122-123

[2]王春香,李媛媛,徐顺清.生物监测及其在环境监测中的应用[J].生态毒理学报,2010,18(5):147-148.