生物監測及其在環境監測中的應用

曹 靜

三門峽市環境監測站

生物監測及其在環境監測中的應用

曹 靜

三門峽市環境監測站

自改革開放以來，我國國民經濟逐年遞增，在推動社會經濟迅猛發展的同時，也面臨著環境污染日趨嚴重的問題。為更好地保護我們賴以生存的家園，必須重視環保問題。環境監測的作用就是準確、全面、及時地反映環境質量現狀及未來走向，環境監測數據是環境保護、污染治理強有力的依據。當前，人類化學物使用的種類、數量增長速度驚人，傳統理化監測已無法滿足社會發展需求。為此，必須尋求更全面、更合理的監測方法，為充分體現監測對生物體的效應，人們越來越多地開始選用生物監測法，以此彌補理化監測的缺陷。生物監測是由生物學角度出發，監測、評價環境污染現狀的一項技術，本文在充分了解生物監測概況的同時，針對環境監測中生物監測的具體應用進行了探討。

生物監測；環境監測；環境污染

一、生物監測的概況

生態系統、生物學理論是生物監測發展的理論基礎，生物監測是指通過生物個體、種群或群落對環境污染、變化所產生的反應，監測及評價環境污染狀況。生物與其生存環境間關系密切，相互作用、相互依賴、相互影響，且持續進行物質與能量的交換。如環境被污染，生物體內將有污染物進入，且污染物在其體內逐步轉化，進而改變生態系統內各級生物指標，如生長發育狀態、生理生化等。相比理化監測，生物監測具有長期性、連續性、靈敏性、直觀性等特點，能夠全面反映環境污染狀況，能夠更為直觀地將污染物作用于生物體的效應展現出來，能夠將污染物的綜合效應真實地反映出來，為整體控制污染物提供可靠依據。

二、生物監測在環境監測中的應用

在環境監測中，生物監測具有極為廣泛的使用范圍，整體來說，主要用于環境污染狀況的監測與評價，能夠將污染物對生物或人體的綜合效應真實、有效地反映出來，并揭示環境污染的危害性，實現生態環境持續、健康發展。為此，本文以不同環境介質為劃分標準，由大氣、水及土壤三方面入手，對生物監測的應用進行了簡要的分析。

1、生物監測在大氣環境監測中的應用

植物、動物及微生物是大氣污染生物監測的主要構成部分，其中植物監測應用最多，且技術較為成熟。本文以植物監測為對象進行探討。選取3種指示植物，具體如下：

(1)高等植物。當前城市大氣監測主要以高等植物為指示生物。于大氣污染來講，大多數植物的反應都較為敏感，如植物葉尖因氟氣(Cl2)逐漸由綠變黃，或葉面因光化學煙霧產生橫穿整個葉面的一道壞死帶等。現階段，針對大氣污染物的不同，所選用的指示植物也不盡相同。如Patrick與Farmer通過樹皮對大氣環境內鉛的同位素進行監測，效果顯著。

(2)地衣及蘚苔。在大氣環境污染監測中，最佳監測器的代表是地衣與蘚苔，當大氣內存有一定量毒物，就會對其地衣、蘚苔生長造成嚴重危害。如導致地衣滅光僅需年均0.015～0.105μg.L-1二氧化硫即可。在城市工業化高速發展的今天，與市區中心距離越近，地衣的類型也會逐步減少。通常情況下污染程度較重的區域，僅生存的地衣只有殼狀類型。而污染程度較輕的區域，則會出現枝狀地衣，隨著污染減弱，地衣種類也逐步由枝狀轉變為葉狀。

2、生物監測在土壤監測中的應用

(1)土壤動物監測。Reinecke等研究發現，蚯蚓體內進入土壤重金屬鉛含量后，利用食物鏈關系，被鼩鼱吃掉進入其體內，則成為土壤重金屬鉛污染監測的指示生物。經大量實踐證明，在煤礦等地方取樣監測，對土壤動物生存來講，重金屬污染影響較為顯著，隨著污染程度的不斷加深，土壤動物群落的數量、類型將逐步減少。

(2)指示植物監測。作為植物成長的載體，土壤被污染后，其指示植物也會隨之產生一定變化。針對鹽土沼澤汞污染，海馬齒莧根莖葉都可起到良好監測效果。

(3)土壤微生物監測。在土壤生物體系內，土壤微生物起著關鍵性的作用。通過評價土壤微生物，能夠充分了解土壤的質量情況。目前用于土壤生物監測的微生物指標較多，主要為微生物量、土壤呼吸、微生物群落結構等。

3、生物監測在水環境監測中的應用

水生態系統涵蓋量大水生動植物，其系統的任何改變都會對水生生物的數量、種群造成嚴重影響。目前，在水環境監測中常見的生物監測主要包含3類，具體如下：

(1)生物群落監測法。指示生物法、污水生物系統法等都是最為重要的水環境生物群落監測方法，該方法在選擇指示物種時范圍較廣，也可選擇具有較大運動范圍的指示物種，進行水環境現狀的監測。如Kingsford等通過航空監測方式，利用河流附近水鳥的分布情況及數量變化等因素，對濕地、河流周邊環境情況進行監測、評價。

(2)葉綠素a測定法。作為水體有機物的重要成分，葉綠素對浮游生物的生存意義重大。利用葉綠素a測定法，能夠對浮游生物的數量、產量等信息進行監測與掌握。為此，在水體富營養化監測時通過該測定法更為直接、明了。

(3)微生物監測法。水環境污染監測與土壤污染監測都可選取微生物監測法，通過微生物群落改變情況，來監測環境污染程度，一般用于監測水體細菌或大腸桿菌等。

三、結束語

綜上所述，在環境科學日益完善的今天，在實用性、代表性及綜合性等方面生物監測都取得了不錯的成績，更進一步擴展其應用范圍，越來越適應環境問題的多變性，更為環境監測提供了真實、精確、有效的數據。這對我國生物監測，乃至世界生物監測事業的發展具有重大意義。但伴隨科學技術的不斷進步，更多新問題還需我們不斷研究、不斷處理。必須緊跟時代的步伐，進一步發展及完善生物監測體系，才能在環境保護、生態可持續發展中發揮更大的作用，才有利于人與生態環境的和諧發展。

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