生物监测及其在环境监测中的应用

曹 静

三门峡市环境监测站

生物监测及其在环境监测中的应用

曹 静

三门峡市环境监测站

自改革开放以来，我国国民经济逐年递增，在推动社会经济迅猛发展的同时，也面临着环境污染日趋严重的问题。为更好地保护我们赖以生存的家园，必须重视环保问题。环境监测的作用就是准确、全面、及时地反映环境质量现状及未来走向，环境监测数据是环境保护、污染治理强有力的依据。当前，人类化学物使用的种类、数量增长速度惊人，传统理化监测已无法满足社会发展需求。为此，必须寻求更全面、更合理的监测方法，为充分体现监测对生物体的效应，人们越来越多地开始选用生物监测法，以此弥补理化监测的缺陷。生物监测是由生物学角度出发，监测、评价环境污染现状的一项技术，本文在充分了解生物监测概况的同时，针对环境监测中生物监测的具体应用进行了探讨。

生物监测；环境监测；环境污染

一、生物监测的概况

生态系统、生物学理论是生物监测发展的理论基础，生物监测是指通过生物个体、种群或群落对环境污染、变化所产生的反应，监测及评价环境污染状况。生物与其生存环境间关系密切，相互作用、相互依赖、相互影响，且持续进行物质与能量的交换。如环境被污染，生物体内将有污染物进入，且污染物在其体内逐步转化，进而改变生态系统内各级生物指标，如生长发育状态、生理生化等。相比理化监测，生物监测具有长期性、连续性、灵敏性、直观性等特点，能够全面反映环境污染状况，能够更为直观地将污染物作用于生物体的效应展现出来，能够将污染物的综合效应真实地反映出来，为整体控制污染物提供可靠依据。

二、生物监测在环境监测中的应用

在环境监测中，生物监测具有极为广泛的使用范围，整体来说，主要用于环境污染状况的监测与评价，能够将污染物对生物或人体的综合效应真实、有效地反映出来，并揭示环境污染的危害性，实现生态环境持续、健康发展。为此，本文以不同环境介质为划分标准，由大气、水及土壤三方面入手，对生物监测的应用进行了简要的分析。

1、生物监测在大气环境监测中的应用

植物、动物及微生物是大气污染生物监测的主要构成部分，其中植物监测应用最多，且技术较为成熟。本文以植物监测为对象进行探讨。选取3种指示植物，具体如下：

(1)高等植物。当前城市大气监测主要以高等植物为指示生物。于大气污染来讲，大多数植物的反应都较为敏感，如植物叶尖因氟气(Cl2)逐渐由绿变黄，或叶面因光化学烟雾产生横穿整个叶面的一道坏死带等。现阶段，针对大气污染物的不同，所选用的指示植物也不尽相同。如Patrick与Farmer通过树皮对大气环境内铅的同位素进行监测，效果显著。

(2)地衣及藓苔。在大气环境污染监测中，最佳监测器的代表是地衣与藓苔，当大气内存有一定量毒物，就会对其地衣、藓苔生长造成严重危害。如导致地衣灭光仅需年均0.015～0.105μg.L-1二氧化硫即可。在城市工业化高速发展的今天，与市区中心距离越近，地衣的类型也会逐步减少。通常情况下污染程度较重的区域，仅生存的地衣只有壳状类型。而污染程度较轻的区域，则会出现枝状地衣，随着污染减弱，地衣种类也逐步由枝状转变为叶状。

2、生物监测在土壤监测中的应用

(1)土壤动物监测。Reinecke等研究发现，蚯蚓体内进入土壤重金属铅含量后，利用食物链关系，被鼩鼱吃掉进入其体内，则成为土壤重金属铅污染监测的指示生物。经大量实践证明，在煤矿等地方取样监测，对土壤动物生存来讲，重金属污染影响较为显著，随着污染程度的不断加深，土壤动物群落的数量、类型将逐步减少。

(2)指示植物监测。作为植物成长的载体，土壤被污染后，其指示植物也会随之产生一定变化。针对盐土沼泽汞污染，海马齿苋根茎叶都可起到良好监测效果。

(3)土壤微生物监测。在土壤生物体系内，土壤微生物起着关键性的作用。通过评价土壤微生物，能够充分了解土壤的质量情况。目前用于土壤生物监测的微生物指标较多，主要为微生物量、土壤呼吸、微生物群落结构等。

3、生物监测在水环境监测中的应用

水生态系统涵盖量大水生动植物，其系统的任何改变都会对水生生物的数量、种群造成严重影响。目前，在水环境监测中常见的生物监测主要包含3类，具体如下：

(1)生物群落监测法。指示生物法、污水生物系统法等都是最为重要的水环境生物群落监测方法，该方法在选择指示物种时范围较广，也可选择具有较大运动范围的指示物种，进行水环境现状的监测。如Kingsford等通过航空监测方式，利用河流附近水鸟的分布情况及数量变化等因素，对湿地、河流周边环境情况进行监测、评价。

(2)叶绿素a测定法。作为水体有机物的重要成分，叶绿素对浮游生物的生存意义重大。利用叶绿素a测定法，能够对浮游生物的数量、产量等信息进行监测与掌握。为此，在水体富营养化监测时通过该测定法更为直接、明了。

(3)微生物监测法。水环境污染监测与土壤污染监测都可选取微生物监测法，通过微生物群落改变情况，来监测环境污染程度，一般用于监测水体细菌或大肠杆菌等。

三、结束语

综上所述，在环境科学日益完善的今天，在实用性、代表性及综合性等方面生物监测都取得了不错的成绩，更进一步扩展其应用范围，越来越适应环境问题的多变性，更为环境监测提供了真实、精确、有效的数据。这对我国生物监测，乃至世界生物监测事业的发展具有重大意义。但伴随科学技术的不断进步，更多新问题还需我们不断研究、不断处理。必须紧跟时代的步伐，进一步发展及完善生物监测体系，才能在环境保护、生态可持续发展中发挥更大的作用，才有利于人与生态环境的和谐发展。

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