生物监测范文
时间：2023-03-08 06:15:47
生物监测范文第1篇
有机磷农药（organophosphoruspesticides,OP)在世界范围内广泛使用，可通过皮肤、消化道和吸入等途径对人畜产生较高毒性，常因使用或保管不慎发生中毒。通常认为食品是一般人群接触OP的主要来源。同时，OP的残留物也会对生物造成长期慢性危害，Fenske等[1]发现室外的OP因水解和光照能很快降解，但室内环境中的OP性质相对稳定，衰减周期较长。成人和儿童都可能在反复接触过程中受到影响，长期低剂量接触OP对人群健康的影响已成为毒理学、环境流行病学等研究的热点。OP的代谢产物二烷基磷酸酯类（DAPs）常被用作OP暴露评估的生物标志物，在农药风险评估中发挥重要作用。笔者拟就OP在环境中的主要降解机制、DAPs在生物监测中的应用进展，分析食品中OP及DAPs残留对生物监测的影响，并且提出新的OP暴露评估策略。
1OP的结构、性质及其在环境中的主要降解机制
大多数OP为磷酸酯类或硫代磷酸酯类化合物，其结构通式如下：式中：R1、R2在我国目前的生产品种中多为甲氧基（CH3O）或乙氧基（C2H5O）；X为氧（O）或硫（S）原子；Z为烷氧基、苯氧基或其他更为复杂的取代基团。无论是在环境中还是动植物体内，水解和氧化都是OP的主要降解途径[2]。大部分OP的最终水解产物都包括一种或一种以上二烷基磷酸酯类化合物（DAPs）。这些水解产物分别为磷酸二甲酯(dimethylphosphate，DMP)、磷酸二乙酯(diethylphosphate，DEP)、二甲基硫代磷酸酯(dimethylthiophosphate，DMTP)、二乙基硫代磷酸酯(diethylthiophosphate，DETP)、二甲基二硫代磷酸酯(dimethyldithiophosphate，DMDTP)、二乙基二硫代磷酸酯(diethyldithiophosphate，DEDTP)。其中DMP、DMTP、DEP和DETP在普通人群的尿样中也经常能测得。DAPs被普遍用作人群OP暴露评估的生物标志物。另一方面，蔬菜和水果上残留的OP也被证实能降解为DAPs[3]，但其降解程度以及与OP共存的DAPs总量仍有待进一步探讨。
OP在环境中的降解分为生物降解及非生物降解。生物降解是指OP在微生物酶的作用下发生降解。如马拉硫磷可被土壤中假单胞菌的可溶性脂酶水解，生成羧酸衍生物；对硫磷在微生物作用下发生水解，生成DETP。OP的非生物降解又分为吸附催化水解和光降解。其中吸附催化水解是OP在环境中的主要降解途径。
在土壤的吸附催化作用下，大部分OP能水解为一种或一种以上DAPs。OP多数是酯类，因此在土壤中极易发生水解。马拉硫磷在pH=7的土壤体系中水解半衰期为6~8h，丁烯磷在同样条件下半衰期为2h。但离开土壤后半衰期就会长达14~20d[4]。因此水果和蔬菜从最后一次施农药到食用必须有一段安全间隔期。非生物的另一条降解途径是光降解。太阳辐射和紫外线照射使农药分子中的化学键断裂，形成异常活泼的自由基。自由基再与溶剂或其他反应物作用得到光解产物。有机磷酸酯类农药的光解过程可用下式表示：多数有机磷酸酯类农药的降解产物毒性降低，但有些硫代磷酸酯类农药可能转变为毒性更强的化合物。如乐果会在潮湿空气中由光解途径生成高毒氧化产物———氧化乐果，它比乐果本身对温血动物的毒性更大。
2DAPs在生物材料中的检测及其在暴露评估的应用
由于人体接触OP的途径多种多样，而主要的暴露方式又因人而异，评价OP的接触水平可通过环境与生物监测。生物监测研究中的样品有尿样、胎粪、头发等，其中最常用的方法是检测尿中6种OP代谢产物———DAPs。大多数OP进入人体后通常在24h内水解为一种或多种DAPs，因此DAPs在某种程度上能代表OP近期的暴露水平。但是尿中的DAPs还包括环境和食品中的天然本底DAPs以及OP被摄入前已在环境中降解形成的DAPs（图1），DAPs的生物监测可能会过高估计OP在一般人群中的暴露水平。另一方面，每种DAPs都能由多种OP在体内代谢生成，若没有详细的背景资料，就无法将尿中检出的DAPs与某种OP农药确切对应起来。尽管如此，在美国EPA登记的OP农药中75%都能生成一种或多种DAPs，且人体在接触低剂量OP后仍能从尿中检出DAPs，故DAPs目前被普遍用作人群OP暴露评估的生物标志物。表1是我国25种常用的OP及其对应的DAPs代谢产物。
美国疾病预防控制中心(CDC)开展的全美人群健康和营养调查（NHANES）将DAPs分析也纳入研究项目[5-7]。该调查所搜集的样品显示，美国一般人群尿DAPs水平普遍低于意大利和德国小规模研究的调查数据[5]。经肌酐校正的尿DMP和DEP的中位数分别为0.76和0.86μg/g，而德国人群数据则为15.5和2.10μg/g[8]。另外，6~11岁儿童尿中的DAPs浓度显著高于成人和青少年[9]。在性别、种族方面尿DAPs浓度差异无统计学意义。Curl等[10]研究还表明，日常饮食对体内的DAPs水平有一定影响。摄入有机食品（在生产和加工过程中严禁施用农药、化肥、激素等人工合成物的食品）的观察对象尿中的DAPs水平低于普通饮食的人群。本实验室的小样本研究发现，国内一般人群尿DAPs背景值远远高出国外水平[11]。经肌酐校正的尿DMP和DEP的中位数分别为170μg/g和114μg/g。王沛等[12]对193例19~45岁孕妇尿样进行DAPs检测，发现尿DAPs值也超出国外研究水平。其中个别尿中DAPs水平甚至超过NHANES研究结果的100倍。其显著的差异性可能是由于不同地域间OP的使用量和种类不同造成的，同时人种、年龄、季节等因素也会对研究结果造成影响。尿DAPs检测也常用于职业暴露评估。Fenske等[13]发现部分职业人群（农民、农药生产工人等）体内DAPs的水平已超过一般人群平均水平的50倍。本实验室也曾对乐果包装工人的班前及班后尿样进行检测[11]，发现班后尿样中的DAPs水平远远超过国内普通人群。尿中DAPs浓度会随着农药施放方式、不同季节的农药选择发生改变。一天内重复检测多次或连续检测数天的结果都很不稳定。这就说明暴露方式、采样时间、农药在体内的消长等都会对职业暴露评估造成影响[8]。
职业人群家庭中的儿童和孕妇与一般人群相比也有相似或稍高的DAPs水平[14]。有时因季节或作物的影响，农业地区儿童尿DMTP浓度会高出其他地区儿童10倍以上[15]。但大多研究表明这些较高的暴露水平没有超过安全阈值。另外，Young等[16]发现农业地区孕妇产前尿中的DAPs与新生儿反射异常存在一定关联性。Rothlein等[17]利用尿DAPs水平对职业人群神经慢性损害进行危险度评价。结果表明尿中长期低剂量存在的DAPs与神经行为失调有关。但这并不能说明DAPs对人体健康有负作用。DAPs生物监测能间接反映人群OP暴露水平，近年来也在农药暴露—健康效应研究中发挥作用，但它作为暴露指标的实用性和参考价值还有待进一步探讨。
3食品中OP及DAPs残留水平研究
2003年Krieger等[18]经过长年的研究和观察后认为，尿DAPs的来源包括OP在人体中的代谢产物、食品中OP的降解产物及其他多种来源（图1）。用32P进行同位素追踪后发现，在市场随机选取的12个蔬菜样本中均含有DAPs，它们都经过OP残留检测并符合限量规定。将DAP和OP数据从质量水平转换成摩尔数值进行比较，发现DAPs残量和原型OP的摩尔比范围从0.1到130以上。有1/2的样品其DAPs含量超过原型OP。这说明直接用DAPs推算人群OP暴露总量会造成假阳性误差。
Duggan等[19]将美国CDC第二次NHANES报告中[7]的DAPs数据推算成人体暴露OP均值，与EPA在注册合格决定文件（RegistrationEligibilityDecisionDocuments，REDs）中的OP暴露总量进行比较。REDs中OP暴露总量由饮食、饮水、生活环境接触这三部分累计而成。其中饮食和饮水中的OP总量还不到DAPs推测数据的2%。在超过96%的人群中，DAPs推测所得的OP水平为饮食和饮水OP总量的50倍。目前还没有OP生活环境接触数据能对这两者的差距作出解释。较易接受的说法是人群从饮食途径大量摄入了DAPs本体。由于食品中大部分OP半衰期小于5d，人们摄入的降解产物DAPs本体水平远远大于食物中残留的OP。
为调查水果和蔬菜中有多少残留OP转化为DAPs，Zhang等[20]检测了153份样品中的OPs和DAPs（OPs均低于美国国家安全限量）。其中91份样品（60%）的DAPs含量超过了原型OP。此后，他们又验证了随着时间推移蔬菜和水果中的农药原型会逐渐降解为DAPs，而DAPs较原型OP在环境中更为持久。Lu等[21]从未施用农药的有机水果的果汁中检测出DAPs，进一步证明人体能通过OP低残留食品摄入一定量DAPs。OP和DAPs在定量方面的关联性再次遭到质疑。
Curl等[10]对DAPs作为生物标志物的可靠性也提出了不同看法。首先，被植物降解的OP不仅能转化为为二烷基磷酸酯类，还能生成单烷基磷酸酯和磷酸[2]这类对评估毫无影响的化合物。其次，若食物中确有一部分天然存在的DAPs，它们被人体摄入后是否参与代谢，有多少完全以原型从尿中排出还有待研究。目前仅有一篇报道[22]进行了相关动物实验。大鼠被给予1g/kg原型DAPs后，尿中只检出少量。这就提示了DAPs以原型进入生物体后更可能参与代谢转化，以其他形式排出体外。最后，动物实验表明不只一种DAPs能抑制大鼠脑内的胆碱酯酶，这就提出了DAPs本身是否也会对人体造成危害的疑问。但目前还没有充分的人群流行病学证据作出解答。
4食品中DAPs检测策略及结果解释局限性
尽管目前DAPs是人群OP暴露评估的主要生物指标，但近年来的研究表明它仅能作为人群背景暴露值的参考上限。由于生物监测无法区分尿DAPs是OP的环境降解产物还是生物代谢产物，环境和食品中又存在一定量除OP降解途径外形成的DAPs，由DAPs推算OP的暴露水平必须非常谨慎。笔者在此提出一种策略，评价OP通过饮食途径在人群中的暴露水平：首先检测食品中已存在的DAPs总量，接着运用酶水解将OP在食品中的残留物降解为DAPs并再次检测，最后将后者的数据与前者相减，其差值就可代表OP直接降解产物的水平。该方法免去了食品中多种OP检测的繁琐操作。计算所得的DAPs差值相当于食品中所有OP的暴露总和，通过查阅已知OP的代谢产物（见表1），可一次性对食品中的全部已知OP进行定量。又因为本方法考虑到了环境本底和OP自然代谢形成的DAPs高水平，弥补了生物监测过高估计的缺点。
需要指出的是，DAPs作为暴露评估标志物存在以下局限：（1）6种DAPs能由至少31种常用OP转化而成。每一种农药的毒性不同。评价中采用共同的降解产物作为指标，势必会丢失毒理学方面的重要信息，无法正确估计农药联合作用的毒性大小。（2）一般而言，DAPs的毒性远远小于OP的氧化产物。而且DMP和DEP经常出现在健康人群的尿样中。目前尚没有证据证明DAPs对人体胆碱酯酶也有抑制性，DAPs定量在风险评价中的实用性还有待进一步研究。
生物监测范文第2篇
关键词：生物监测技术；环境监测；优点；应用；发展趋势
前言
在社会快速发展过程中，工业的发展及人口数量的急剧增加使环境问题十分突出，同时环境问题也成为当前人们关注的焦点问题，对环境污染的治理和环境的保护成为当前社会发展过程中急需解决的重要的课题。针对于环境中的污染物质，可以采用先进的监测手段来对其对整个生态系统的影响进行全面反映，从而根据环境污染程度进行分析，以便于采取切实可行的治污措施。
1 生物监测的原理分析
在生物监测技术中，主要依托于生物学理论和生态系统理念，由于生物与环境之间具有非常紧密的关系，二者相互制约、相互影响、相互依存，而且生物与环境之间发生了密切的能量交换和物质交换，在环境受到污染时，则会迅速地进入到生物体内，发生蓄积和迁移等现象，严重影响生物在生物系统中的生长、发育、分布、生理和生化等指标。生物监测技术就是利用生物对污染反应来量化和分体环境的污染程度，从而实现对环境污染进行有效监测。
2 生物监测所具有的优点
2.1 连续性、持久性强
在对环境监测过程中，传统监测手段多为定期采样，并通过对所采样品进行分析来量化环境污染的程度，但这种定期采样的方法具有较强的即时性和片段性特点。而利用生物监测手段来对环境进行监测时，能够时刻监测环境中的细节，而且对环境中的各种变化信息进行随时采集，能够全方位反映自然环境中发生的污染。生物监测不仅具有较强的连续性，而且持续性非常明显。
2.2 破坏性弱
利用生物监测技术来对环境进行监测过程中，其数据多来自于植物枝叶、树皮、动物的排泄物及毛发等，不会对生态环境系统中的生物个体带来破坏。可以说利用生物监测环境其信息来源、使用对象及最终目的都是生物本身。
2.3 反应灵敏
利用传统的理化监测手段无法科学的发现和甄别长期污染物，但利用生物监测来寻找污染物则更具便捷性。而且通过分析生物富集和生物积累等效应，有利于更好的提高生物的灵敏性，对寻找污染物的速度和效率具有积极的作用。
3 生物监测在环境监测中的具体应用
3.1 生物监测在大气监测中的应用
在生态系统中，由于植物根系固定，同时污染物具有较强的敏感性，二者在生态系统中相互作用，这也使植物受到污染物的污染程度较大，特别是来自于大气的污染，更会对植物带来较大的影响。将生物监测技术在大气监测中进行灵活应用，能够更准确的实现对大气环境质量的监测，并对大气环境污染程度进行确定。当前生物监测技术通常用于监测大气中的二氧化硫含量、二氧化碳含量和大气中氟化物的含量，主要是针对不同植物的特性来对大气中有害物质进行监测，从而获得准确的监测结果。
3.2 生物监测在土壤监测中的应用
一旦土壤出现污染，则会对微生物、地下水及地表植物带来较大的影响，因此在利用生物监测技术对土壤监测过程中，所采用的生物监测方式大致可分为以下几种：
（1）植物监测。对于污染区域内的植物进行观察，针对被污染植物的习性和发育情况的变化、叶片表面情况、光合作用及新陈代谢等进行观察，从而来确保土壤污染的程度。
（2）动物监测。在对土壤采用生物监测技术进行监测过程中，由于蚯蚓长期的生活在土壤中，因此对于选取区域内的监测对象可以选择土壤中生存的蚯蚓。土壤作为蚯蚓的生存环境，一旦土壤中各元素发生变化，蚯蚓能够立刻察觉到，特别是对于土壤中的一些异常物质及有害元素，蚯蚓更具敏感性。另外，蚯蚓体内镉的含量与土壤中的镉的含量具有非常密切的关系，这也使土壤监测中蚯蚓发挥着非常重要的作用。
（3）微生物监测。这种监测手段指的是通过对土壤中微生物群落的变化进行观察分析，进而推断出土壤中污染程度的强弱。土壤污染物中，人的排泄物和污水是最主要的两类，通过对土壤中微生物结构与数量的变化进行分离统计，能够对土壤污染程度有直观和全面的认识。
3.3 生物监测在水体监测中的应用
（1）微型生物群落监测。微型生物群落是水体中非常重要的部分之一，并且对水体的情况有着非常敏感的反应。技术人员在实践中多采用聚氨酯泡沫塑料块进行微型生物的群落监测，这种方法在对水体污染进行监测的过程中具有更加准确、经济和快捷的优点。
（2）指示生物。指示生物的选取需要考虑生活习性是否规范、活动地点是否固定、生物周期是否虺さ任侍猓如果这些要求均能满足，这类生物即可作为良好的指示生物，并对水体的污染情况做出全面反映。常见的指示生物有鱼类、底栖类、贝类等等。
4 生物监测技术未来的发展趋势
生物监测技术作为一种重要的监测方法和手段，依据生物过程及对生物理化功能的分析和阐述来完成监测任务，其以现代生物工程技术作为生物监测技术的重要核心所在，将其在当前环境监测中进行有效应用，充分的发挥出生物技术的重要优势，使人们充分的认识到现代化科技的重要性。但在当前生物监测过程中，现代技术的水平还无法完全发挥出来，这就需要在生物监测技术未来发展过程中要关注于以下几方面的问题，从而更好的提高生物监测技术的水平。
其一，在生物监测技术应用过程中，未来要重视指示生物的选择，投入更多的精力来加大对指示生物的研究和分析，确保所选择的指示生物具有较强的敏感性，能够更全面、更充分地将环境污染情况反映出来，进一步提高生物监测结果的精确性。
其二，在生物监测技术发展过程中需要以生命科学作为重要的理论基础，因此未来要加大对生物科学的研究力度，以此来进一步对生物的相关生理特征进行了解，从而为选择指示生物提供重要的理论支持，为生物监测技术的发展奠定良好的基础。
其三，通常情况下所选择指示生物容易受到土壤、水资源、季节特征和病虫害等因素的影响，因此在具体监测过程中要提高其对比性，规范监测方式和手段，提高其标准化程度，更好的发挥出生物监测技术的优势。
5 结束语
近年来在科学技术快速发展的推动下我国生物监测技术水平也有了大幅度的提升，并在环境监测中应用得越来越广泛。由于生物监测技术具有传统监测技术所无法比拟的优势，这也使其在环境监测中具有非常好的应用前景，在提升环境质量方面发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1]江川.生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保，2014（4）：59.
[2]石利戈.生物监测及其在环境监测中的应用[J].低碳世界，2014（23）：6-7.
生物监测范文第3篇
关键词：生物监测；环境监测；应用
中图分类号：X85 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0057-01
工农业的迅速发展使越来越多的外源污染物直接转移到环境中，加重了环境污染程度，环境监测可以为环境污染程度提供一种客观的评价手段，在众多环境监测技术中，生物监测是敏感度最高、成本最低的监测技术，已在世界范围内得到广泛应用。
1 生物监测技术概述
1.1 生物监测的基本原理
生物监测的基础是生态系统的相关理论，即生物与其生活的周围环境是相互依存、相互影响、相互制约的关系。生物与生态环境之间不断进行着能量交换和物质交换，当生态环境受到污染后，生物体内部就会随之出现大量有毒物质，随着时间的迁移，这些有毒物质不断积累，导致生物生长指标、分布状况发生巨大变化。如当水资源被污染之后，水体中藻类细胞的光合作用就会出现异常。由此可见，通过合理运用生物对生态环境的各种反应就可以实现对环境污染状况的监测，这个应用的过程就是生物监测。
1.2 生物监测的应用优势
生物监测不仅是其他环境监测方法的补充，更能有效弥补其他监测方法的不足，这主要取决于以下应用优势：
①连续性。连续性指生物监测能够动态收集很长一段时间内的环境变化信息，从而提高环境状况分析的系统性。
②灵敏性。生态环境中的一些细小变化无法被理化监测技术所察觉，但是可以通过生物监测的日积月累和和生物富集效应放大这种改变，从而大大提高环境污染监测的敏感性。
③保护性。各种理化监测方法或多或少都会对环境产生一定的影响，但是应用生物监测的过程本身就是一种保护手段。
④经济性。生物监测无需投入技术、设备、资金等，而且操作起来更加简单，有效节省了人力物力。
2 生物监测在环境监测中的应用范围
2.1 水环境监测
水生生物与水环境之间的关系密不可分，水质受到污染，水生生物必然会受到影响，通过水生生物的一系列变化就可以直观监测水质污染状况。水环境监测中两种最常用的生物监测技术就是微生物群落监测和指示物监测。水体中的微生物群落可以敏感的反映出水质变化，如将泡沫塑料放入水体中，通过分析泡沫块收集到的微生物就可以得出监测结果。指示物监测法主要通过分析受污染水环境中缺失的敏感微生物来达到水质监测目的，由于指示物生存周期长、活动范围小，因此监测结果比较可靠。
2.2 土壤环境监测
土壤环境监测方法很多，可使用的生物种类包括植物、动物、微生物等，其中，最常使用的生物种类是动物，一般以蚯蚓为监测对象。蚯蚓在土壤环境中的敏感性较高，其体内重金属含量的变化可直观反映出土壤中农药、重金属等有害物质的含量。
此外，植物监测法的应用范围也比较广，这是因为土壤受到污染后植物生长会受到直接的影响，进而出现生长代谢异常，从而反映出土壤受污染情况。
2.3 大气环境监测
大气环境监测的目的在于分析大气质量及污染程度，在整个生态环境中，大气污染是影响范围最广的重要因素，大气环境监测主要是使用植物指示物作为监测对象，这是因为植物生长位置比较固定，因此管理起来更加方便，将植物作为监测对象可以更加直观的反映出大气环境状况。针对不同的污染因素可以采用不同的植物作为指示物，如二氧化硫指示物包括落地松、杜仲、水杉、地衣等，这些植物受到二氧化硫污染后，叶子表面会出现斑块状物质，叶子边缘也会逐渐变成土黄色。
氟化物指示物包括郁金香、杏、梅等植物，这些植物受到氟化物污染后，叶子形状会发生改变，叶面上也会出现浅褐色或红褐色伤斑。二氧化碳指示物包括烟草、番茄、秋海棠、向日葵等，这些植物受到过高浓度的二氧化碳污染后，叶脉上会出现不规则的伤斑，叶片颜色也开始发生改变，变为黄褐色、棕色等。
3 生物监测在环境监测中的具体应用分析
为进一步分析生物监测技术的具体应用特点，本文将举例说明几种比较常见的生物监测模型。
3.1 果蝇生物监测模型装修监测
果蝇是一种多细胞真核生物，具有生存期短、繁殖迅速、反应灵敏的特点，虽然果蝇生物结构简单，但是其生理功能与其他哺乳动物类似，因此经常作为环境污染综合性监测的首选生物材料。果蝇生物模型主要用于室内装修环境监测，通过分析果蝇在室内环境中的生存状态就可以评价室内污染情况。新装修的室内空气中一般包含甲醛、甲苯、二甲苯等有害物质，这些挥发性物质主要来自于装修材料和家具，国内外普遍将耗氧量作为还原性有机物污染的评价指标，但是缺乏一种简捷有效的检测手段，因此，需要建立果蝇生存模型。
果蝇生存模型需要设置对照试验，生活在正常环境下的果蝇寿命在36～54 d之间，平均寿命为43 d±3 d，而生活在刚装修完毕环境下的果蝇寿命在23～35 d之间，平均寿命为29 d±2 d，通过统计学检验可以看出，实验组和对照组组间比较差异显著。经测定发现，实验组检测空间装修后空气中的甲醛、苯等有机物含量均超过国家标准，由此可以看出，果蝇生存模型的监测效果比较好。
3.2 卤虫生物监测模型毒性监测
卤虫是水产品养殖中的一种常见饲料，来源稳定，其在环境监测中的优势主要取决于不同生长发育阶段的形态特征明显，易于观察，卤虫幼体对毒性异常敏感，因此美国国家环保总局将其列为毒性试验生物。国内也有应用卤虫进行废水毒性监测的报道，但相对而言较少。卤虫幼体对油田生产水样品的敏感度较高，由于卤虫生长发育的身长值与毒物浓度呈负相关，因此，通过分析卤虫发育龄期可准确区分出样品毒性差异。
4 结 语
生物监测可用于不同生态系统的环境监测，与其他环境监测方法相比，具有连续性、保护性、灵敏性、经济性等几大优势，其主要用于水环境、土壤环境、大气环境监测，单项技术应用范围较广。在环境污染日益严重的今天，加大环境监测可以及时发现存在的环境问题，从而提出解决对策，因此，加大环境监测对于强化环境整改力度具有重要意义。由于生物监测发展时间较短，仍然存在一些问题，但随着多学科领域的相互渗透和交融，生物监测技术的灵敏性和可靠性比较得到显著提升，其在环境监测中的地位也将更加突出。
参考文献：
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生物监测范文第4篇
生物监测的原理是通过生物和环境两者之间的影响、制约、依存等特殊关系，二者进行能量和物质的转换，二者的关系的密不可分的，当环境有变化或者受到污染时，环境和生物之间进行的物质交换，会导致生物在环境中的生活分布、生长习性以及生理等相关指标发生变化，当水受到污染时，在水环境中生长的生物就会发生变化，比如生活在水中的藻类，当水环境受到污染时，藻类的密度以及其光合作用强度都活有不同的变化，生物检监测的原理就是利用生物在环境受到污染时发生的变化，以此来确定环境遭受污染的程度。生物监测独具的特点，保证了生物监测在环境监测中发挥的巨大作用，非破坏性发挥的作用是巨大，生物监测利用的可以是掉落的树叶、动物脱落的毛发以及其排泄物，对于这些物质的检测，对于生态系统和生物来说，是非破坏性的，不仅仅保护了生物，而且可以及时的对环境进行检测；灵敏性，对于存在于环境介质中的污染物，其测量难度是巨大的，由此可以利用生物累积、生物富集等途径，及时的发现环境污染的程度，为环境监测提高了灵敏性；综合性，环境的污染不仅仅是单一元素的互相叠加，对于不同污染物的单独监测，其价值是有限的，生物监测则可以将污染物的综合反映准确的反映出来，为环境的综合控制提供了依据。
2生物监测的分类
2.1依据生物的生长环境
依据生物所处的生长环境，可将生物监测分为主动、被动生物监测。被动生物监测是通过处于生态系统中原位生物的群落来反应环境的污染程度；主动生物监测则是通过对生物进行不同参数的检测，以此来确定环境的污染状况，通过对二者的比较，主动生物监测的作用相对较为明显。
2.2依据生物学层次
利用生物学层次，可将生物监测分为生态监测、生物测试和分子、污染物和生理生化指标在生物体内的行为监测等几种类型。
2.3依据生物的分类法
通过语句生物多处的环境介质，可将生物监测分为动物、植物以及微生物监测，存在于环境介质中的生物则作为监测的标志，对于微生物的检测，则是利用微生物在环境中的群落结构和功能的转变来进行检测，反映出环境所受到污染程度。
3生物监测在环境监测中的应用
生物对环境污染的反应是多方面的，从基因开始，最终到整个生态系统，生物监测法方法可分为许多种，现如今，随着科学技术的不断进步和发展，生物监测技术也在不断的发展和进步，大大促进了生物监测在环境监测中的作用。
3.1生物群落监测方法
生物群落监测方法作为水环境监测主要方法，与此同时也运用于土壤和大气的环境监测，当是我环境受到污染时，生存与水环境中的生物就会发生改变，比如说，群落机构的改变、部分生物的死亡等，通过对生物群落的检测，当群落发生变化时，则证明环境受到污染。
3.2微生物检测方法
通过对环境中微生物的检测，以此来反应环境的污染，可以利用不同微生物作为指标，通过对不同微生物的检测，反映出环境所受到污染，对于土壤的检测可以利用真菌、分解细菌等微生物，对于空气的检测可以利用重组的大肠杆菌，针对不同的环境，通过对微生物的检测，以此来对环境进行检测。
3.3生物测试法
生物测试法，顾名思义，主要是对生物的检测，通过生物受到污染物所发生的变化来对检测环境的污染状况，生物测试法主要是对污染源的检测，生物测试法，对于污染物的追踪、污染程度的测定以及废水处理的成效等都具有良好的作用。
4结语
现在，生物监测作为环境监测重要的手段，其地位越来越高，与此同时生物监测在其以后的发展中，其作用会更加的巨大，将生物监测综合的利用到环境监测中，发挥其独具的价值，更加良好的保护环境，为保护环境做出贡献和努力。
生物监测范文第5篇
关键词：土壤污染；生物监测；环境监测；生物
最近几年环境问题尤为突出，人类也开始加大了对环境监测与治理的力度，对于环境监测工作更是予以了高度重视，一直在对该项工作的开展方式与手段进行着完善，并开始将生物监测技术运用到其中。为了对该项技术进行有效运用，首先应对该项技术的监测原理进行明确。
1生物监测工作原理
生物监测技术是以生态系统以及生物学作为主要理论依据，运用生存环境与生物之间的紧密联系，根据生物改变情况来对环境变化进行研究[1]。主要是因为，如果生物生存环境发生改变，这些生物自身就会发生变化，例如，生物如果吸入有害物质，这些物质就会在生物体内堆积，并会使其自身性状发生改变，这时监测人员便可以此为依据，对周边水资源以及空气等资源污染问题进行分析，从而找到问题根源，依赖于生物对周边环境改变的敏感度。
2环境监测中，生物监测技术的应用方式
2.1在土壤污染监测中的运用。土壤污染问题一旦发生，地下水也会受到污染，周边动植物会受到直接波及，对地表植物以及其他生物的生长及生存都会产生影响，因此一直都是环境监测的重要内容。运用生物监测技术对土壤污染进行监测的方式，主要有三类：第一，植物监测。监测人员要对监测区植物进行关注，要根据植物正常习性，对其目前的生长状况以及生活习性进行对比，以便对其变化情况进行明确，像生长是否过快或者快慢、植物表面是否出现异样等等；第二，微生物监测。这一监测方式就是通过对微生物群落变化的分析，来对土壤污染程度进行掌握。作为土壤主要污染物，污水以及人类排泄物中含有大量微生物群，监测人员需要对土壤中这些微生物数量与结构进行研究；第三，动物监测。在运用动物监测手段对土壤进行监测时，一般会将蚯蚓作为主要的监测对象[2]。主要是因为蚯蚓对于土壤有着较高的敏感度，可以准确感应出土壤中是否含有铅以及农药等有害物质，而且该生物体中拥有一定数量的“镉元素”，这种元素和土壤中的镉元素有着直接关联，所以可以达到预期的监测效果。
2.2在大气污染监测中的运用。大气中的污染物以氮氧化物以及二氧化硫等物质为主，在对这些物质进行监测时，技术人员通常会运用植物监测的方式，来对污染物浓度进行确定。一般常用的监测植物主要有苔藓、高等植物以及地衣三种[3]。苔藓与地衣生理特征与形态较为特殊，对空气污染物有着较高的敏感度，目前已经在空气监测中得到了广泛推广，而且能够对偏远地区大气中长久性有机污染物情况进行明确。技术人员可以通过对植物内部重金属含量的计算，分析出空气中的重金属浓度以及空气质量变化情况，且监测结果较为理想。在运用高等植物对空气进行监测时，技术人员会挑选出对空气污染敏感性较好的植物作为监测对象，并会将其暴露在空气之中，使其宏观层能够发生反应，像繁殖能力、形状以及新陈代谢等内容出现变化，以便监测人员进行观察。同时植物微观层也会随之发生改变，像植物细胞质体、净光介速率以及气孔导度等内容，都可能会发生改变，这些都为监测人员提供了有效数据，使空气污染情况得到了指示。
2.3在水体污染监测中的运用。生物监测技术在水体污染中的监测方式，主要分为两种：一种为“指示生物法”。由于生物会长期生活在同一片地域，且会拥有生活习性较为固定以及生命周期相对较长等方面的特征，而运用这些特征，就能直观了解到水体环境的变化情况，从而找到水体污染物进行确定，通常这种方式多会以鱼类以及贝类等生物作为监测对象，但一般不会对脊椎动物进行观察；另一种为“微型生物群落监测法”。由于在水中含有大量微生物群落，且这些群落都对污染有着高度敏感度，所以监测人员通常会运用聚氨酯泡沫塑料块的方式，来对水体中的污染情况进行检测，运用这种方式不仅监测结果更准，而且更加方便、快捷，极受监测者推崇[4]。
2.4其他生物监测方式。随着人们对于生物监测技术重视程度的不断提升，该项技术一直处于发展与完善之中，新分子工具也逐步加入到了该项技术之中，像免疫监测技术、基因工程技术以及敏蛋白标志物等技术，都已经应用到了水体监测工作内，环境监测灵敏性得到显著提升，相关人员可以以此为依据，及时对水体环境污染进行预防与治理。运用生物荧光传感器对水体氨基酸类污染物进行监测时，可以运用该传感器与其他监测手段相结合的方式，来对此类污染物残留情况进行监测，以便对其进行治理。免疫传感器监测技术，是以单克隆抗体为基础展开监测的，能够对环境中的苯并芘以及芘类污染物进行有效监测，且能够将线性范围控制在每升0.2~10.0μg之间。这种监测方式能够对环境样品进行快速筛查，能够在十分钟内完成初步监测。
3生物监测技术的未来发展趋势
通过对生物监测技术的分析可以发现，这项技术监测对象主要以生物为主，能够根据生物变化情况直接获取到环境污染标定数值，为环境治理工作提供了保障，因此该项技术在环境监测中进行运用是切实可行的，且今后其使用范围势必会得到不断扩展，国内环境监测水平也会得到切实提升。同时目前生物监测技术在使用时存在的监测对象涉及范围较复杂等方面的问题，也会在生物监测技术不断完善的同时，得到有效解决，监测结果也会更加准确。由于生物监测技术需要大量生命科学理论作为支持，因此随着该项理论研究的不断深入，生物形态、机体构造以及遗传物质等研究会更加成熟，该项技术也会得到良好发展。同时因为环境污染问题的影响，生物系统会受到更大的影响，这时生物监测技术也会更加繁琐，这就会增加监测的难度，这时污染成因以及污染物组成也会更为复杂，在这种环境的影响下，生物监测模式也会更加标准，生物监测技术的价值也会得到更好地体现。
4结论
鉴于环境监测对于环境治理工作的重要性，相关人员应对生物技术具体内容以及使用方法进行仔细研究，并能够根据不同环境的污染特点，灵活对该项监测技术进行应用，使其能够准确监测出土壤、水体以及空气中存在的污染物质，进而帮助环境治理人员精准分析出污染物成因以及污染程度，为碧水蓝天奉献出自己的一份力量。
参考文献
[1]王晓云.计算机技术在环境监测信息管理中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（4）：172.
[2]郑雪松.生物监测技术在水环境监测中的运用探索[J].中国高新技术企业，2015（11）：92-93.
[3]官明兰.生物监测技术在环境监测中的应用探讨[J].资源节约与环保，2016（9）：148.
[4]熊亚莉.生物监测技术在环境监测中的应用研究[J].资源节约与环保，2016（10）：93.
生物监测范文第6篇
【关键字】环境监测；生物监测技术；应用
1.前言
随着社会的快速进步，人口急剧上升，导致环境受到污染的问题越来越严重，保护环境、治理污染问题已经变成当今社会发展的重要课题[1]。通过采取先进的监测方法以及设备全面的分析给环境带来污染的物质，属于经常使用在环境监测中的方式。但是，随着不断加深认识环境污染，人类生活健康以及生物群在很大程度上受到环境污染的影响。如果仅仅借助理化环境监测不能将污染物体对生态系统以及生物体影响的程度全面反映出来。所以，在环境监测领域中运用生物监测技术，分别从各方面研究环境污染物体带来的危害，生物监测技术已经广泛的应用在环境监测中且受到各方人士的认可。
2.环境监测中生物监测的应用分析
2.1土壤污染中生物监测的应用
在土壤受到污染时大部分都是相对间接的影响。通过对地下水、土壤、人体以及农作物等方面的监测分析土壤受到的污染，将生物监测具体应用在土壤污染的监测中，污染物对土壤微生物以及植物发育生长的具体情况等方面带来的影响。
（1）动物监测法。采取动物监测的方法对土壤受到的污染进行监测，进行动物监测法时通常采取蚯蚓作为监测的主要对象，因为蚯蚓有着相对高的敏感性，能够敏感的察觉到土壤中是否含有铅以及农药等有害物质。另外，土壤内镉物质的含量与蚯蚓体内镉物质的含量有着相对明显的关联性，属于在土壤污染监测中相对具有实用意义的一种指标动物。
（2）植物检测法。选择土壤指示植物监测土壤中受到的污染。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。
（3）微生物监测法。具体是通过分析微生物在土壤中群落出现的变化来对生物污染土壤的程度进行全面反映。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。
2.2生物监测在大气污染中的应用
大气污染具体是根据生物监测大气环境来对大气质量以及环境被污染的程度进行确定。在整个生物系中，大气污染最容易给植物的生存带来一定的威胁，植物由于自身具有在固定环境中生产的特点是其没有办法避免受到有害物质的污染[2]。其对于有害物质有着相对强的敏感性，因固定的生长位置，相对来说比较容易管理以及监测，生物监测在大气污染中的应用具体是通过采取植物作为监测样品。植物能够将大气对环境的污染程度全面的反应出来，比较常用在大气污染监测中的植物具体有几种。
（1）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。相对明显的受到污染的症状为生长在叶子上的维管束出现伤斑并且呈现块状，同时也可以出现在叶子的边缘，症状主要表现为伤斑，颜色呈现土黄色或者红棕色。
（2）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。相对明显的受到污染的症状为叶子形状为尖形且叶面上存在伤斑，在叶脉上出现症状的比较少。通常情况下，伤斑属于红褐色或者浅褐。
（3）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。相对明显的受到污染的症状是植物的叶脉上出现伤斑且呈现不规则的形式，颜色为黄褐色、棕色以及白色，同时也有可能在植物的叶子上出现伤斑并且呈现点状。
2.3生物监测在水体污染中的应用
（1）指示生物法。该监测方法在生物监测在水体污染监测的所有方法中属于相对经典的。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。
（2）微型生物群落监测法。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。
3.生物监测技术的发展前景以及方向
生物监测技术具体是采取生物对污染物体的直接反应来体现大气环境受到污染的程度以及环境的质量。从本质出发，环境污染带来的效应主要是重点体现在以人为主体。所以在环境监测中生物监测技术有着指示的意义。倘若生物监测的实际对象相对来说较为复杂，那么生物监测技术在进行环境监测过程中将会出现一些问题。比如在精确性、快速性以及灵敏性等特性都需要不断进步，生命科学的实践以及理论能够指导着生物监测技术的发展。生物的群落结构、数量、行为、种群以及形态等方面会受到污染物的影响，并且会导致遗传物质以及细胞结构遭到损坏，造成机体变异、致癌以及畸变等情况。生物系统相对复杂的情况下会使分析监测结果时遭遇一定的难度。另外，在自然的环境中采取的指示生物，不仅会受到污染物质带来的影响，还在一定程度上受到土壤、地域、季节、病虫害以及气候等原因的影响，所以在监测方式的构建上要确保能够标准化，促进最终结构有较强的可比性，只有这样，生物监测技术才能够发挥自身的价值。
4.结束语
随着社会不断发展，越来越多新型的技术出现在环境监测的领域中，而生物监测技术由于自身具备的优点，在环境监测的工作中占据着非常重要的地位，其能够在环境监测的微观领域以及宏观范围中提供相对综合且连续的信息，能够有效的提高环境的质量。
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
生物监测范文第7篇
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
生物监测范文第8篇
[关键词]生物监测；环境监测；应用
中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0235-01
随着现如今社会与经济的发展和人口数量的攀升，环境问题越来越成为人们关注的焦点，对环境污染的治理和环境的保护在社会发展过程中的地位也越来越重要。通过先进的检测手段和全面的分析模式，能够有效检测出环境中的污染物质，但由于人们的身心健康与生物种群的繁衍受环境污染的影响日益严重，仅仅凭借环境层面的理化监测无法全面反映污染物对于生物体和整个生态系统的影响，因此生物监测技术在环境监测领域之中的运用成为越来越多专业人士的选择。
1 生物监测的原理分析
生物监测主要是基于生物学理论与生态系统理论，生物会与环境之间发生相互制约和影响，但同时又相互依存，并时刻进行着密切的能量交换和物质交换。一旦环境中出现污染，就会迅速进入到生物体之中，并发生蓄积和迁移等现象，进而对各级生物在生态系统中的分布、生长、发育以及生理、生化指标都造成影响。生物监测正是对生物在这个过程中对污染的反应对环境污染的程度与状况进行量化和分析。
2 生物监测所具有的优点
2.1 连续性、持久性强
由于传统的监测手段是进行定期采样，因此其所反映出的情况实际上是片段性、即时性的。与传统手段相比，生物监测所具备的持久性与连续性能够对环境中的细节进行时刻监测，随时采集环境内各种变化的相关信息，并对自然环境中发生的污染进行全方位的反映。
2.2 破坏性弱
由于生物监测的数据来源是植物的枝叶、树皮以及动物的排泄物、毛发等等，这对于整个生态环境系统与每一个生物个体而言都不具有任何破坏性。换句话说，生物监测的信息来源和使用对象，以及最终的目的都在生物本身。
2.3 反应灵敏
在特殊的自然环境中，通过传统的理化监测手段难以实现长期污染物的发现和甄别，而凭借生物监测进行污染物的寻找相对而言就要快捷很多。通过对生物富集、生物积累等效应的相关分析，能够极大提高生物的灵敏性与寻找污染物的效率和速度。
3 生物监测在环境监测中的具体应用
3.1 生物监测在大气监测中的应用
在生态系统这一整体之中，植物因根系固定，无法躲避污染物，再结合具有敏感性的污染物等原因，最容易受到大气污染的影响，所以常用作大气污染的检测对象。通过生物监测的灵活运用，能够方便、快捷、准确地对大气环境质量进行检测，并确定污染程度高低。如苔藓、水杉、落地松等，常用来监测大气中SO2含量；番茄、烟草、向日葵等则常用于CO2含量的监测环节之中；郁金香、大蒜、金线草等则对大气中的氟化物非常敏感。
3.2 生物监测在土壤监测中的应用
微生物、地下水以及地表的植物都会因土壤的污染情况受到影响，所以对土壤污染的生物监测方式主要有三：
（1） 植物监测。这种方法主要是对发生污染区域内的植物进行观察，观察的主要对象在于植物的习性和发育情况是否有变化、植物叶片表面是否出现异常的斑痕、光合作用是否受到抑制、新陈代谢情况是否良好等等；
（2） 动物监测。这种监测方式通常选取区域内土壤中生存的蚯蚓作为监测对象。由于蚯蚓对于土壤的变化非常敏感，一旦土壤中出现了异常物质或有害元素，蚯蚓能够立刻察觉。此外，蚯蚓体内镉的含量与土壤中镉的含量关系密切，所以蚯蚓在土壤监测的过程中能够扮演非常重要的角色；
（3） 微生物监测。这种监测手段指的是通过对土壤中微生物群落的变化进行观察分析，进而推断出土壤中污染程度的强弱。土壤污染物中，人的排泄物和污水是最主要的两类，通过对土壤中微生物结构与数量的变化进行分离统计，能够对土壤污染程度有直观和全面的认识。
3.3 生物监测在水体监测中的应用
水体监测中，生物监测的应用主要有两种方法：
（1） 微型生物群落监测。微型生物群落是水体中非常重要的部分之一，并且对水体的情况有着非常敏感的反应。技术人员在实践中多采用聚氨酯泡沫塑料块进行微型生物的群落监测，这种方法在对水体污染进行监测的过程中具有更加准确、经济和快捷的优点；
（2） 指示生物。指示生物的选取需要考虑生活习性是否规范、活动地点是否固定、生物周期是否够长等问题，如果这些要求均能满足，这类生物即可作为良好的指示生物，并对水体的污染情况做出全面反映。常见的指示生物有鱼类、底栖类、贝类等等。
4 生物监测技术的前景
从本质上来说，环境污染所带来的负面影响主要作用在人类的生产活动中，因此生物监测技术对于这些生产活动就有着非常明显的指示作用。如果生物监测所选取的对象过于复杂，就会面临精确性、灵敏性等方面的问题。在相对复杂的生物系统状况之下，对生物监测的结果进行汇总分析可能更加困难。此外，在环境中所选取的指示生物所受到的影响不仅仅只局限于污染物质，土壤、季节、气候等因素都有可能对其造成影响，所以必须构建标准化的监测模式，以便于最大程度的发挥生物监测技术的价值。
5 结语
伴随着科技水平的进步，生物监测技术水平也在不断提升，未来也将会有更多的生物监测手段应用到环境监测之中。由于生物监测技术有着许多独特的优势，所以将在环境监测领域有着相当广阔和光明的前景，继而为环境质量的提升和人与自然的和谐相处做出贡献。
参考文献
[1] 江川.生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保，2014，（4）：59.
[2] 石利戈.生物监测及其在环境监测中的应用[J].低碳世界，2014，（23）：6-7.
生物监测范文第9篇
关键词：生物监测技术；水环境；水环境监测；环境监测；环境问题 文献标识码：A
中图分类号：X832 文章编号：1009-2374（2015）11-0092-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.046
生物监测技术，顾名思义，是利用生物生长、生存的特点，研究其在不同生活环境中的不同生长情况，对该生物的生存环境做出监测、观察。当前使用最多的是利用生物的种群及群落的生存情况及不同个体的生长情况进行观察监测，从而了解其生长的自然环境的情况。当前我国的水环境污染情况较为严峻，因此，生物监测在水环境监测中显得尤为重要。
1 生物监测概述
生物监测是指通过生物与生物之间的相互制约影响及生物与环境之间的相互制约与影响，了解生物与周边环境间存在的具体联系，针对环境与生物之间的关联监测出当前生物生存的自然环境中存在的问题。而生物监测在水环境监测中的运用主要是通过对水生生物在水中的生长性状的变化及其体内各类物质含量的变化的观察监测，了解该水环境中存在的水质问题及相关的污染情况，找到问题的根源才能够对症下药进行水环境问题的治理。
近年来，生物监测在水环境监测中占据了越来越重要的地位，使用生物监测技术能够全面地了解当前水环境存在的问题，了解不同水环境对不同水生生物的实际影响。传统的物理、化学监测方案不可避免地需要使用一些外来物质甚至是化学物质，容易对水环境产生进一步的不良影响，而生物监测能够利用生物习性，更加全面、科学、环保地进行水环境监测工作，更能够通过对环境的监测了解生物在不同环境的生长变化，有利于生物技术的进一步发展成熟。
2 生物监测的特点
随着社会经济的快速发展，社会工业发展的脚步也不断加快，随之而来的众多环境问题也令广大社会群众注目。第二次工业革命以来，世界各国纷纷开始对自然环境的监测、关注、治理。环境监测在经历了长期的发展以后，已经有了较为成熟的经验、技术，传统意义上的环境监测都是利用物理、化学方式，采用一些药物、机械对环境进行监测。此类监测手段简单明了，适用于较为简单的环境监测，然而对于较为复杂的水环境，由于其可能存在多种污染源或是多种问题，就可能需要对水环境进行综合考察，了解不同污染源在同一环境下有怎样的影响，在这种情况下，传统方法就难以达到目的。而生物监测能够利用生物在水环境中的实际生长情况从而了解环境对生物的综合影响，能够对较为复杂的水环境起到很好的监测。
3 生物监测在水环境中的运用
3.1 群落监测
生物群落作为生物系统中重要的组成成分，对生物群落进行监测能够了解不同生物种群间的相互作用，了解不同群落在自然环境中的功能以及不同环境对不同生物群落的影响，从而能够了解自然环境的变化情况以及未来的发展趋势。因此，对生物群落进行监测能够很好地了解该生物群落所在的生态系统中的整体环境情况，了解其污染情况，从而进行具有针对性的环境治理。通常意义上，群落监测包含两个方面的内容：一是对水环境进行评价；二是对水域的发展进行科学规划。
3.1.1 水环境评价。生物监测在水环境监测中能够对水域的整体情况进行监测、评价，能够通过生物群落及生物种群在不同的水环境中的不同生长情况，全面地了解不同的水环境中水质的变化情况以及水中物质含量的变化情况。例如长江流域中所建成的不少水库中众多生物种群及群落，尤其是水中不少植物出现的富营养化，通过对这些生物群落在一定时期内的生长情况的研究，充分了解这一时期内水库中水质变化。了解水库中水质的变化情况以及引起变化的根源才能够具有针对性地提出解决水环境问题的有效对策，缓解水环境污染的情况，从根本上缓解我国水污染的情况。这表明生物监测在水环境监测过程中能够起到巨大的指标作用，还能够对环境的治理起到实时监控观测作用，能够将环境的实时情况向社会大众进行公开，能够避免不必要的环境恐慌。
3.1.2 水域宏观规划。采用生物监测全面地了解不同的水环境实际情况以后，针对不同水环境的情况能够通过生物角度，利用生物规律进行整体的水环境综合治理，进行水环境的综合改造规划。针对当前长江流域部分水库中段水质富营养化严重的问题，出现了众多藻类，采用物理、化学的方法进行治理显然会影响水中其他生物的生长带来环境的进一步恶化，因此，能够采用生物办法，在富营养化严重的水域养殖以藻类为食的鱼类，能够很好地缓解水质富营养化的问题的同时，还能够使用较低的成本进行鱼类饲养，带来更高的经济效益，更好地利用环境进行科学的发展。
3.2 生物测试的应用
生物测试通常是指通过生物办法，采用一定的实验手段，全面研究自然环境对生物生长发育的影响情况，从而了解当前水环境中存在的污染问题，找到污染源从而进行综合治理。生物监测中的生物测试手段主要由两个部分组成：一是监测水中不同的植物营养素和生长素对环境造成的影响；二是了解被不同程度的污染源污染的水质对不同生物的毒害情况。在当前的生物测试过程中，通常是对生物群落或是生物种群进行整体的监测，而非单一的某一生物个体的情况。当前使用较为广泛的生物测试应用主要有生物传感器和通过生物测试而制定出来的环境标准。
3.2.1 生物传感器。传感器作为当前科技发展过程中使用极为广泛的现代技术，在生物监测技术中也有着极大的使用价值。生物传感器作为近年来全新兴起的技术，其主要的工作原理是采用相关的生物元件作为识别元件，按照特定的规律将生物传感器感知到的生物信号通过内置芯片及特定技术转化成为能够被计算机所识别的信号，从而进行人为的操作分析，对环境做出更好的分析评价，解决现存的环境问题。针对不同的需求现已研发出多种不同识别元件构成的不同生物传感器，常见的有细胞传感器、DNA传感器等。
3.2.2 制订环境标准。当前生物监测技术还能够用于制定环境标准。针对不同的生物技术进行对水环境的监测，全面了解不同水环境对不同生物种群的生长影响，从而了解适合不同生物生存的最佳环境，根据这一指标制定环境标准，全面改善当前环境问题，以及环境变化引起的生物物种多样性的改变。另外，通过水环境的环境标准制定能够解决当前人们饮用水中存在的诸多水质问题，解决社会一大安全隐患。
4 结语
总而言之，生物监测技术能够弥补传统的物理、化学手段进行环境监测中存在的众多缺陷，更好地完善环境监测工作。采用先进的生物监测手段，结合已有的传统的监测方式，能够在当前不断变化的环境中做到更为全面的监测，确保环境问题得到更好的解决。
参考文献
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生物监测范文第10篇
水污染防治、水资源保护和水环境管理领域都离不开水污染监测，水污染监测要为这些工作提供有效的数据，并科学地分析、评价水资源，治理、预报和预测水污染。生物监测，是指从生物学的角度来评价和监测环境质量，充分利用生物的群落、种群、个体和组分对环境变化和环境污染产生的反应。生物监测技术涉及到生态系统，生物的群落、种群、个体、系统、器官、组织细胞和生物分子。当污染物进入水环境后，就会影响水环境中的生态系统。与理化检测相比，生物监测能够长期反映污染效果。一些生物能够对微量污染物产生反应，使生物监测效果更加敏感。生物监测能够富集污染物，这是因为生物系统中的食物链能够富集微量的有毒物质，从而提高污染物的浓度。生物监测具有更加多样化的检测功能，不同的污染物会对同一种生物产生不同的影响，从而表现出不同的症状。由此可见，生物监测有利于综合评价水环境的污染状况。理化检测只能监测特定水环境中污染的含量和类别，而生物监测能够综合反映水环境中各种污染物相互作用而产生的影响。
2具体应用
2.1基因工程技术
基因工程技术是根据重组优势基因或基因工程菌处理污染物。该技术的优点在于能够将目的基因构建出来，高效表达代谢通路中的目的和意义，具有效率高、环保、清洁的优点，不会产生二次污染。
2.2电泳分离纯化技术
在电泳分离纯化技术中，聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳是比较常见的电泳。该技术的优点在于能够有效分析自然环境或废水处理系统中的生物动态性和多样性。
2.3DNA探针技术和PCR技术
将这两种技术的联合使用，能够快速、灵敏地检测水环境中的大肠杆菌。
2.4酶蛋白标志
物酶蛋白标志物被广泛应用于水体污染的监测中，它具有广泛性、警示性和特异性，能够真实地反映污染物的累积作用。
2.5免疫检测技术
该技术主要是通过抗体和抗原之间的特异反应，在反应物上标志相应的示踪物，用定量测定或定性测定的方式快速检测抗体或抗原。
2.6生物传感器技术
生物传感器技术主要是使用生物传感器转化生物反应，使其成为电信号。固定化酶和固定化细胞核是生物传感器技术的基础，当前常用的生物传感器有免疫传感器、组织传感器、微生生物传感器、细胞传感器、酶传感器和细胞膜电位传感器等。
2.7生物毒性实验
由于大量使用各种外来化学制剂，这些外来化学制剂具有致突变、致癌、致畸性的特性，会在生物体内富集，而常规的化学检测方法并不能直接反应其毒害性。在生物毒性试验法中，使用最多的检测手法就是利用细菌，它具有反应快、费用低、保存方便和生长繁殖快的特点。
3存在的问题
3.1生物监测指标体系尚未形成
由于我国生物监测技术起步比较晚，虽然在一些重要环节设置了相应的指标，例如许可证发放、排污收费和环境质量定量考核等，但是，尚未形成法定化的生物监测指标体系。这就意味着，不能合法地应用一些生物监测指标监测水环境污染。
3.2缺少统一的生物监测方法标准
目前，我国尚未出台部级的生物监测环境标准，制约了我国生物监测适用的解释和使用，严重影响了生物监测技术的推广。
3.3生物监测过于复杂
在不同地域，同类生态系统中的同种生物具有不同的污染物耐受性，即使同一生物，在其不同的生长阶段也有不同的污染物耐受性。因此，要想做好水环境污染的监测工作，不仅要充分考虑水体特征，还要制订合理的生物监测方案。这就涉及到了样本数量、测试样本和测试频率的选择。
4前景展望
尽管在应用生物监测技术的过程中还存在一些瓶颈和问题，但是，这项技术在水环境污染监测领域具有广阔的发展前景，具体表现为以下2点：①随着监测技术的不断发展，生物监测技术的精确性、快速性和灵敏性将得到进一步的提高。单一的理化检测并不能客观评价水环境污染，而污染物对水环境的影响并非全部都是快速的，有一些污染物还需要多种物质的结合和长期累积。这时，就需要发挥生物监测的作用，客观评价水环境污染的情况。②制订环境标准。生物监测技术通过污染物在生物体内的不断累积，产生遗传效应和生物机能变化，进而制订水质标准制。在此过程中，监测技术可以选择合适的检测条件和受试生物，制订更符合人类健康标准的污染无排放标准和水质标准，从而进一步推动水环境污染监测工作的发展。
5结束语
单一的理化检测并不能全面反映水环境污染的真实情况，这时，就需要利用生物监测技术。生物监测技术能够连续监测污染物对水环境的影响，从而综合反映水环境的质量状况。生物监测能够充分利用生命有机体污染物的反映直接表征水环境质量和受污染程度，杜绝二次污染的产生，从而全面、客观地评价整个水环境的质量。