生物监测及其在环境监测中的应用

    王影

    摘要：随着经济的发展和社会改革的深化，我国环境污染问题日趋严重，提高环境监测的成效，改善生态环境，积极协调环境治理中的生态效益和经济效益成为当前我国经济结构转型升级的重要目的。近些年来生物监测技术在环境监测中的作用越来越突出，促进了突发环境污染监测、环境监测预警以及环境标准制定的有效性。生物監测通过对生物群体、个体以及组织细胞的分析，将其与环境污染的表现和污染程度结合起来，有效提高了环境监测的准确性。本文结合生物监测的原理、特点等，就其在环境监测中的具体应用进行了研究。

    关键词：生物监测；环境监测；环境污染；应用

    准确全面地反映区域的环境质量，通过对环境未来发展趋势的分析为环境规划和管理标准的制定提供依据，是环境监测的主要目标。物理监测和化学监测是传统环境监测的重要手段，但是随着环境问题复杂性的增加，传统的环境监测体系已经无法适应当前的环境治理需求，生物监测应用于环境监测成为我国环保事业发展的必经途径。

    一、生物监测概述

    生态系统中的生物与环境之间是相互影响、彼此制约和相互依存的关系，生物需要与环境进行物质和能量交换，而当环境受到污染时，污染物质会堆积在生物的体内，生物的生长状况、群落分布以及生理指标都会产生一定的变化。生物对客观环境的反应就是生物监测的主要原理。生物监测涉及到动物学、植物学、微生物学、生态学等多个学科，具有长期性、复杂性、综合性和分散性的特点，由于生物监测的对象在不同的生命阶段反应差异较大，因而见效相对较慢，这也是制约生物监测应用的主要原因。

    二、生物监测的分类

    目前常用的生物监测分类依据包括生物学层次分类、生物分类和生物生长环境分类三种。根据生物学层次的不同可以将生物监测分为生物体污染物理化指标分析和行为监测、生态监测以及生物测试和分子监测等。根据监测生物种类的不同可以将其划分为动物监测、微生物监测和植物监测三种。根据生物监测方式和生物生长环境的不同可以将生物监测划分为主动生物监测和被动生物监测两种，二者最大的区别是监测的生物种类是否是环境中的原生生物以及是否有采取参数检测，一般来说主动监测的准确度更高。

    三、生物监测在环境监测中的应用

    3.1水环境监测中的应用

    水生生物在不同的水体环境之下会呈现出不同的反应，环境监测人员可以根据水生生物的反应并通过相应的试验，对水体的污染状况作出较为准确的判断。生物监测在水环境领域中的应用也最为成熟。不同污染程度的水环境的指示生物种类和数量也存在明显的差异。纹石蚕、扁蜉、蜻蜓在清水中较为常见，当水体处于中等污染水平时局栉水虱、被甲栅藻、四角盘星藻、环绿藻、脆弱刚毛藻、蜂巢席藻等开始出现。而颤蚓类、毛蠓、细长摇蚊幼虫、绿色裸藻、静裸藻、小颤藻等当水体达到重度污染水平时则会大量繁殖。为了确保环境监测的准确性，相关急速人员需要对指示生物的种类进行鉴别。除了水体的污染程度，区域的自然气候和地理条件等也会对水生生物生理表现产生影响，技术人员需要充分考虑到这些因素。于此同时可以采取毒性试验也就是水污染生物测试的方式，通过生物群落结构变化分析促水体污染物的毒性大小。

    3.2土壤环境监测中的应用

    当土壤环境受到污染时，地下水、农作物以及人体都会受到不同程度的影响，通过生物监测手段分析动植物的各项生理指标可以准确判断出土壤的污染状况。可以对土壤上生长的部分植物体重各项元素的分析推测土壤中的重金属元素含量。一般来说土壤中重金属超标时植物会有直接的生理反应，例如叶片畸形一般是锰过量，铜元素超标时植株矮化，石竹在铁硫过量的土壤中叶片呈现深紫色。但是也存在一些具备重金属积累能力的植物，例如铬含量较高的土壤中蚊母草的生长也不会受到影响，萱麻可以在汞超标的土壤中正常生长等等。动物监测法主要是通过对蚯蚓的监测来实现的，蚯蚓对于土壤环境的变化较为敏感，当土壤中的农药残留或重金属含量超标时蚯蚓会表现出异常。除此之外还可以通过对土壤中的细菌、霉菌等微生物群落的分析判断土壤的污染程度。

    3.3大气环境监测中的应用

    生物监测还可以被应用于大气质量的监测中。当大气中的有害元素超过某些动植物的承受范围时，生物就会表现出非正常的生理反应，一些特定的植物品种对于大气环境中元素的变化反应更为强烈，环境监测人员可以将其作为大气环境的监测样品，用以测试大气环境的质量。其中水杉、苔藓以及落地松常被作为二氧化硫的指示植物，当大气中的二氧化硫超标时这些植物叶子上将会出现红棕色或土黄色的块状伤斑。烟草、柑橘以及番茄等则常被作为二氧化碳指示植物，当大气质量较差二氧化碳过量时这些植物叶片上会出现点状的斑点，叶脉上也会有白色或者棕褐色的伤斑。金线草、郁金香以及大蒜等对于氟较为敏感，因而常被作为氟化物的指示植物。除此之外地衣、苔藓等植物对于大气中的毒物较为敏感，当空气中的二氧化硫浓度较高时地衣无法生存，一般来说叶状地衣对环境的要求最高，壳状地衣则可以生长在大气质量较差的区域。

    结束语：综上所述，生物监测在环境监测中拥有广泛的应用前景，有利于推动我国生态环境和经济社会的可持续发展。相关科研人员需要提高对生物监测的重视程度，优化生物监测手段，提高生物监测的有效性，完善生物监测的水资源污染、土壤污染以及大气污染中实施的流程，促进我国生态环境的健康持续发展。

    参考文献

    [1]殷爽 环境监测与生物监测在静脉药物配置中心抗肿瘤药物暴露评估中的应用研究[J]-中国医学前沿杂志（电子版） 2016（06）

    [2]林军明 基于荧光强度原理的一种微生物监测仪对室内空气中微生物监测的相关性研究 [J]-中国消毒学杂志 2016（09）