生物監測及其在環境監測中的應用

摘要：在當今世界上，環境污染已經變得越來越嚴重。要從根本上解決這一問題，首先就要實時監測出環境的受污染情況，這一過程中已經得到廣泛應用的一種技術就是生物監測技術。其通過檢測環境中的生物對環境的反映來確定環境的受污染程度，有助于全面系統的分析環境狀況。本文通過分析生物監測的原理及在環境監測中的應用，對國家治理環境污染有著重要的意義。

關鍵詞：生物檢測；生物監測；應用

中圖分類號：X835 文獻標識碼： A 文章編號：2095-672X（2018）03-0185-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.110

Abstract： In todays world， environmental pollution has become more and more serious. To fundamentally solve this problem， we must first monitor the environmental pollution in real time. One technique that has been widely used in this process is the biological monitoring technology. By detecting the environments biological response to the environment to determine the extent of the pollution of the environment， contribute to a comprehensive and systematic analysis of the state of the environment. By analyzing the principle of biological monitoring and its application in environmental testing， this paper is of great significance to the government to control environmental pollution.

Key words：Biological detection；Biological monitoring；Application

最近幾年隨著科技的快速發展，生物監測作為一種全新的環境監測技術，通過分析生物個體、種群等對環境的反映，將生物學技術和環境監測技術結合起來，以確定環境的污染程度。由于生物監測技術較為準確和高效，因此在環境監測技術中占有較為重要的地位。

1 生物監測技術概述

由于生物與其生存的環境之間能夠進行物質轉換，一旦環境受到污染，生物會因為環境的改變而改變其生存狀態和分布情況，因此，生物監測是通過研究生物個體及種群和環境之間的相互作用來反映環境污染程度。

生物監測主要通過分析和研究生物自身脫落的毛發、掉落的樹葉等物體來進行環境監測，因此這一項監測技術并不會對生物及其生存的環境造成不良影響。同時由于環境中生物較多，因此生物監測具有長期性和持續性的特點[1]。此外，生物監測還能夠運用相應的技術對積累和放大的生物個體或群落進行分析和研究從而能夠準確而又快速的確定污染物的具體位置，因此，生物監測技術的靈敏度也較高。除此之外，生物監測所應用的機械設備和技術等較為簡單，因此其本身的監測成本較低。

2 生物監測的類型

2.1 根據生物體的種類不同進行分類

由于生物體可以劃分為不同的種族和群落等，因此生物監測可以根據神物體的種類不同而被劃分為動物監測、植物監測和微生物監測等，對于動植物來說，生物監測的指示物就是生存在環境中的生物體，而對于微生物來說，生物監測則是通過監測微生物所處環境中的種群結構來確定環境的受污染狀況。

2.2 根據生物的生存環境進行分類

由于生物所賴以生存的環境不同，因此可以根據生物的生存環境進行分類，把生物監測分成兩種類型，即主動生物監測和被動生物監測[2]。前者是根據生物的不同參數進行監測來反映出環境的受污染狀況，而后者則是通過監測環境中原位生物種群的生存狀況來確定環境的受污染狀況，根據已有的工作經驗表明，前者的監測效果更為明顯和有效。

2.3 根據生物學的層次不同進行分類

由于生物學的可以分為多種研究層次，因此可以把生物監測根據生物層次的不同而劃分為生物體內的分子、污染物和生理生化指標監測、生物監測以及生態監測等幾種方法。

3 生物監測在環境監測中的應用

3.1 生物監測在水體監測中的應用

在監測水體環境污染程度時，應用最為普遍的一種方法就是指示生物監測法。指示生物監測法，顧名思義，就是將水體中穿在較多的藻類和蚊蟲類等生物體看作是環境污染的指示生物，其在監測水體污染中是應用較為廣泛的一種方法，此種方法可以明確有無敏感的污染物處于水體環境中，若能確定水體環境中存在較為敏感的污染物，此種方法還能夠分析研究出污染物的具體狀態[3]。除了藻類和蚊蟲類，也可以將水體中的微生物作為水體污染的指示物，然而由于微生物相對于前者來說較難收集，因此應用的沒有前者廣泛。在監測微生物的狀態時，首先要對微生物進行收集，可以通過向水體中拋擲具有吸附作用的泡沫塑料板來收集微生物，之后對收集來的微生物進行生物監測，確定水體的污染狀況。在這種監測方法多用于藻類和蚊蟲類較少的工業廢水水體監測中。而隨著科技的發展，生物傳感技術應用的也越來越廣泛，利用此項技術收集微生物來監測水體污染也成為一種更為方便快捷的方法。

3.2 生物監測在土壤環境污染監測中的應用

由于環境污染在土壤中是間接形成的，所以在監測中不會進行直接監測，而是通過檢測土壤周圍的地下水和農作物等，以此來確定土壤的受污染狀況。在進行生物監測時，首先對生存在土壤中的微生物和植物根部等生物的生長狀況進行監測來確定生物受到土壤污染的影響。其次，也可以監測生存在土壤中的動物例如蚯蚓等生物，根據蚯蚓的生存狀況來確定土壤是否含有農藥等污染物質，再通過對蚯蚓體內的有害物質含量進行監測，利用此種有害物質與土壤之間的聯系確定土壤中有害物質的含量[4]。此外，還可以通過監測植物的生存狀況確定土壤的污染程度。因為一旦土壤遭到污染，生存在土壤中的植物會發生代謝水平的變化例如呼吸作用較之前相比變強而光合作用卻變弱，有的植物還會在植物表面出現斑點等明顯癥狀。生物監測可以針對這些變化而對土壤污染進行環境監測得出監測結果。除此之外，對微生物的生物監測也是一種應用較為廣泛的監測方法。這一方法主要通過監測細菌、真菌等生存在土壤中的微生物群落，與土壤的受污染狀況建立起一定的聯系，根據最終的監測結果來確定土壤的受污染狀況。

3.3 生物監測在大氣環境污染中的應用

在利用生物監測技術監測大氣環境污染時，應用的原理是監測大氣的空氣質量。由于植物的生長離不開空氣，而且由于植物在固定的環境中長期生長，不可避免地會受到空氣中有害物質的侵襲，因此其也很容易遭受到大氣污染的影響。根據這一原理就可以理解，在進行生物監測時，可以通過監測植物的生存狀態來確定大氣環境的污染狀況。在此種監測中，可以作為環境監測指示生物的有二氧化碳、二氧化硫和氟化物等指示物。其中，二氧化碳指示生物有煙草、柑橘以及向日葵等生物，一旦以上生物受到大氣污染就會在生物體的葉子上出現白色或黃褐色的斑點。二氧化硫指示生物涉及到落地松和苔蘚等生物，如果這些生物受到大氣污染就會在生物的葉脈上出現不規則形狀的傷斑，而氟化物的指示生物一般由大蒜、梅花以及郁金香等生物，這些生物一旦受到大氣污染就會造成葉面上呈現紅褐色斑點，并且葉子會變形成為尖形。因此，可以通過監測以上生物表面的斑點和葉面的形狀，來反映環境的受污染程度，以此完成環境監測工作。

4 結束語

眾所周知，環境的污染最終會給人類的生活和生存帶來影響，從這一點上來說看，生物監測對于環境監測技術來說起到了指示作用。但是由于我們所生存的環境中生物種類繁多，因此生物監測目前來看還需要追求更加完美的精準性、靈敏性和快速性。不過隨著我國科學技術的快速發展，眾多新興的環境監測技術都已經得到了越來越廣泛的應用。然而相對于傳統的環境監測技術，生物監測技術將環境和生活在其中的生物結合在一起，充分發揮了現代環境監測技術的作用，對于環境監測來說有著重要的意義。為我國的環保事業貢獻一份力量。

參考文獻

[1]包俊青.關于現代生物技術在環境監測中的應用[J].化工管理，2016，（04）：75.

[2]孫瑩瑩.現代生物技術在環境監測中的應用研究[J].科技創新與應用，2016，（08）：105.

[3]于紅.關于現代生物技術在環境檢測中的應用探討[J].黑龍江環境通報，2016，40 （4） ：32-33.

[4]屈春花.現代生物技術在環境檢測中的應用研究[J].自然科學：全文版， 2015，（10）：00195.

收稿日期：2018-01-05

作者簡介：王環宇（1981-），男，博士研究生，工程師，研究方向為環境監測。