曹 靜

三門峽市環(huán)境監(jiān)測站

生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

曹 靜

三門峽市環(huán)境監(jiān)測站

自改革開放以來，我國國民經(jīng)濟逐年遞增，在推動社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展的同時，也面臨著環(huán)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(huán)保問題。環(huán)境監(jiān)測的作用就是準確、全面、及時地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及未來走向，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是環(huán)境保護、污染治理強有力的依據(jù)。當前，人類化學物使用的種類、數(shù)量增長速度驚人，傳統(tǒng)理化監(jiān)測已無法滿足社會發(fā)展需求。為此，必須尋求更全面、更合理的監(jiān)測方法，為充分體現(xiàn)監(jiān)測對生物體的效應(yīng)，人們越來越多地開始選用生物監(jiān)測法，以此彌補理化監(jiān)測的缺陷。生物監(jiān)測是由生物學角度出發(fā)，監(jiān)測、評價環(huán)境污染現(xiàn)狀的一項技術(shù)，本文在充分了解生物監(jiān)測概況的同時，針對環(huán)境監(jiān)測中生物監(jiān)測的具體應(yīng)用進行了探討。

生物監(jiān)測；環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境污染

一、生物監(jiān)測的概況

生態(tài)系統(tǒng)、生物學理論是生物監(jiān)測發(fā)展的理論基礎(chǔ)，生物監(jiān)測是指通過生物個體、種群或群落對環(huán)境污染、變化所產(chǎn)生的反應(yīng)，監(jiān)測及評價環(huán)境污染狀況。生物與其生存環(huán)境間關(guān)系密切，相互作用、相互依賴、相互影響，且持續(xù)進行物質(zhì)與能量的交換。如環(huán)境被污染，生物體內(nèi)將有污染物進入，且污染物在其體內(nèi)逐步轉(zhuǎn)化，進而改變生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各級生物指標，如生長發(fā)育狀態(tài)、生理生化等。相比理化監(jiān)測，生物監(jiān)測具有長期性、連續(xù)性、靈敏性、直觀性等特點，能夠全面反映環(huán)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(yīng)展現(xiàn)出來，能夠?qū)⑽廴疚锏木C合效應(yīng)真實地反映出來，為整體控制污染物提供可靠依據(jù)。

二、生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

在環(huán)境監(jiān)測中，生物監(jiān)測具有極為廣泛的使用范圍，整體來說，主要用于環(huán)境污染狀況的監(jiān)測與評價，能夠?qū)⑽廴疚飳ι锘蛉梭w的綜合效應(yīng)真實、有效地反映出來，并揭示環(huán)境污染的危害性，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境持續(xù)、健康發(fā)展。為此，本文以不同環(huán)境介質(zhì)為劃分標準，由大氣、水及土壤三方面入手，對生物監(jiān)測的應(yīng)用進行了簡要的分析。

1、生物監(jiān)測在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

植物、動物及微生物是大氣污染生物監(jiān)測的主要構(gòu)成部分，其中植物監(jiān)測應(yīng)用最多，且技術(shù)較為成熟。本文以植物監(jiān)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(jiān)測主要以高等植物為指示生物。于大氣污染來講，大多數(shù)植物的反應(yīng)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(chǎn)生橫穿整個葉面的一道壞死帶等?，F(xiàn)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(huán)境內(nèi)鉛的同位素進行監(jiān)測，效果顯著。

(2)地衣及蘚苔。在大氣環(huán)境污染監(jiān)測中，最佳監(jiān)測器的代表是地衣與蘚苔，當大氣內(nèi)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(dǎo)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(yè)化高速發(fā)展的今天，與市區(qū)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(qū)域，僅生存的地衣只有殼狀類型。而污染程度較輕的區(qū)域，則會出現(xiàn)枝狀地衣，隨著污染減弱，地衣種類也逐步由枝狀轉(zhuǎn)變?yōu)槿~狀。

2、生物監(jiān)測在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用

(1)土壤動物監(jiān)測。Reinecke等研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓體內(nèi)進入土壤重金屬鉛含量后，利用食物鏈關(guān)系，被鼩鼱吃掉進入其體內(nèi)，則成為土壤重金屬鉛污染監(jiān)測的指示生物。經(jīng)大量實踐證明，在煤礦等地方取樣監(jiān)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(shù)量、類型將逐步減少。

(2)指示植物監(jiān)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(chǎn)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(jiān)測效果。

(3)土壤微生物監(jiān)測。在土壤生物體系內(nèi)，土壤微生物起著關(guān)鍵性的作用。通過評價土壤微生物，能夠充分了解土壤的質(zhì)量情況。目前用于土壤生物監(jiān)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(jié)構(gòu)等。

3、生物監(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

水生態(tài)系統(tǒng)涵蓋量大水生動植物，其系統(tǒng)的任何改變都會對水生生物的數(shù)量、種群造成嚴重影響。目前，在水環(huán)境監(jiān)測中常見的生物監(jiān)測主要包含3類，具體如下：

(1)生物群落監(jiān)測法。指示生物法、污水生物系統(tǒng)法等都是最為重要的水環(huán)境生物群落監(jiān)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(huán)境現(xiàn)狀的監(jiān)測。如Kingsford等通過航空監(jiān)測方式，利用河流附近水鳥的分布情況及數(shù)量變化等因素，對濕地、河流周邊環(huán)境情況進行監(jiān)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?qū)Ω∮紊锏臄?shù)量、產(chǎn)量等信息進行監(jiān)測與掌握。為此，在水體富營養(yǎng)化監(jiān)測時通過該測定法更為直接、明了。

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

三、結(jié)束語

綜上所述，在環(huán)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(jiān)測都取得了不錯的成績，更進一步擴展其應(yīng)用范圍，越來越適應(yīng)環(huán)境問題的多變性，更為環(huán)境監(jiān)測提供了真實、精確、有效的數(shù)據(jù)。這對我國生物監(jiān)測，乃至世界生物監(jiān)測事業(yè)的發(fā)展具有重大意義。但伴隨科學技術(shù)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(fā)展及完善生物監(jiān)測體系，才能在環(huán)境保護、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用，才有利于人與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

[1]Bernd Markert，王美娥，Simone Wünschmann，陳衛(wèi)平 .環(huán)境質(zhì)量評價中的生物指示與生物監(jiān)測[J].生態(tài)學報.2013(01)

[2]徐東炯，張詠，徐恒省，陳橋，牛志春，黃娟.水環(huán)境生物監(jiān)測的發(fā)展方向與核心技術(shù)[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警.2013(06)

[3]王春香，李媛媛，徐順清.生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].生態(tài)毒理學報.2010(05)