生物监测及其在环境监测中的应用1

段惠芬

摘要：生物监测是伴随着计算机技术发展下产生的，是一门新兴技术，就是利用生物个体、种群或者群落对环境污染做出反应。从生物角度监测与评价环境污染状态，将其作为环境监测重要组成，生物监测具有敏感性、连续性、非破坏性等优势，在环境污染早起预警、突发事件监测以及环境标准制定上提供了依据。下面本文将对生物监测在环境监测中的应用进行分析。

关键词：生物监测；环境监测；应用分析

随着社会各项生产的进步，人们对环境保护也越来越重视，环境监测作为环境保护的基础，能够准确、及时、全面的将环境质量以及发展趋势反映出来，为环境管理、治理提供更加科学的依据与信息，传统的环境监测使用物理与化学方法监测，在成本与监测效率上不能满足人们的需求，并且理化分析只能对化学物定量，不能将其他监测信息反映出来，而使用生物监测法则能弥补这些不足。

一、生物监测原理与种类

（一）生物监测原理

生物监测理论是建立在生态系统与生物学理论基础上，生物与生存环境之间存在相互影响的关系，能够进行能量交换，当环境遭到污染以后，各种污染物会进入到生物机体内发生各种反应，造成生态系统各种生物所处环境、生理特点以及发育情况出现变化。如果是水体遭到污染，藻类细胞密度与光合作用发生改变，生物监测就是通过观察这些变化，将环境污染程度与状态反映出来[1]。

（二）生物监测种类

1、按照生物生长环境。按照生物生长环境，生物监测可以分为被动与主动监测两种，PBM与ABM分别是两种监测方法的简称，前者是使用生态系统中的原位生物群落或者个体反映出环境污染情况，并对环境做出评价，比如，利用幼虫原位监测河流金属物含量，反映出水体污染状况；而后者则将生物体移到其他监测点开展参数测试，监测由被动变得主动，因为本土生物已经适应了污染状态，由此，ABM监测结果优于PBM。

2、按照生物分类法。因为生物所处的环境介质不同可以将生物监测分为动物、植物以及微生物监测。不同环境介质能反映出环境状态，被称为生物监测的“指示剂”，比如，鱼类、昆虫可以指示植物。微生物监测可以利用环境中的微生物群落功能变化将环境污染状况反映出来[2]。

二、环境监测主要方法

（一）生物群落监测法

生物群落监测法主要用在水体污染物的监测中，水体一旦受污染，水体中生物个体与群落结构将发生改变，一些敏感生物将死亡，抗性生物则生长旺盛，具有单一结构的群落，使用监测法能反映污染情况，主要包括浮游生物、鱼类等。此外，还有污水生物系统法，受污染的河流在自净作用下使上下游形成一个污染连续区域，不同污染带水体中有生物种群、理化以及生物特性，在流速缓慢的水体中适合使用这种污染检测法。

（二）生物残毒测定法

生物残毒测定法能够对生物污染量进行评价与监测，比如，环境中重金属、农药或者放射性物质等，很多生物都有着非常强的富集能力。由此，使用生物残毒测定法能够根据污染物在生物体内残留量将环境污染程度反映出来。比如，通过监测沙蚤体内微量元素含量能够进一步了解某水域微量元素含量。

（三）生物传感器技术

生物传感器是一种新型监测技术，有很多传统化学传感器不具备的优势与功能，灵敏度高、成本低能够监测复杂的体系，快速、及时、连续的监测。当前，在水质监测中，可以使用生物传感器对BOD、PH值、阴离子表面活性剂、水体富氧情况进行综合分析。各项实践显示，使用光纤生物传感器能够对地下水中残留的污染成分进行监测。还可以利用分子生态毒理学与分子生物学技术进行监测，PCR、分子杂交、基因芯片技术等，能够对污染物与代谢产物相互作用进行研究，将生物作用机理揭示出来，针对生物体影响作出预警。比如，对体内含有重金属污染物的鼠体内硫蛋白表达情况进行分析，利用杂交技术对受污染的比目鱼组织差异表达基因进行分析，还可以使用基因芯片技术指出指示生物，比如，藻类、种子植物以及无脊椎动物等[4]。

三、生物监测在水环境中的应用

（一）群落监测中的应用

水环境评价就是对水体做出的总体评价，通过生物群落与种类变化能够将水体质量长、短期变化情况显示出来，如果某水库中以硅藻类为主，各种营养型的藻类混杂其中，而贫营养型的则主要以假藻、卵囊藻为主，水体属于贫营养型；因为水库容纳了大量营养物质，使蓝、绿藻大量繁殖，两门藻类占大部分比重，但硅藻类比重却大大降低，水体中以营养型种类为主，逐渐消失的为贫營养型的藻类。通过对水库中不同生物种类以及污染变化情况的分析，说明水库中水体已经出现严重的污染素污染，极大影响到了水库的进化，影响到水库功能的应用。比如，欧洲很多国家境内都有莱茵河流经，河水受到污染以后河内几乎没有了生物，在各国努力下对河水周围环境进行保护与净化，使原有的生物又相继出现了。

（二）生物测试中的应用

生物传感器被广泛应用在生物测试中，并且DNA重组技术表示现代生物技术正广泛应用在环境监测中，生物传感器将固化细胞核、固定化酶技术为基础，将生物学元件作为识别元件，按照一定规律识别信号的装置，原理是：生物组分与被测对象相互作用，使用电子组将待测对象检测出再将其转换为可测量的电子信号。水环境监测中，生物传感器能够用于水源农药、杀虫剂痕量检测的酶传感器，将活性细胞作为探测单元的微生物传感器，被用于污水BOD的测量，能够对工业废水做出准确评估，检测污染物对污染物进行分类。

结语：

本文主要对生物监测法在环境监测中的应用进行了分析，可见，随着各项污染的加剧，使用生物监测法能够获得连续、综合的信息，保护生物多样性，实现生态环境的可持续发展。

参考文献：

[1]杜占彩，李鸿雁.消毒供应中心压力蒸汽灭菌器生物监测失败原因及干预措施[J].护士进修杂志，2015，30（10）：904-905.

[2]桑松，王培丹，曹宇科等.山坑螺和田螺作为指示生物监测茶园环境农药残留的研究[J].华南农业大学学报，2014（3）：58-62.

[3]代艳然，王珂，边冬梅等.硬质灭菌盒行脉动真空压力蒸汽灭菌的生物监测研究[J].护士进修杂志，2011，26（16）：1452-1453.

[4]王旭涛.河流水质生物监测与评价技术的创新及发展前景[J].中国水利，2015（21）：65-67.