生物監(jiān)測方法在環(huán)境監(jiān)測中的應用探討

摘要：為加強環(huán)境污染治理，應大力應用生物監(jiān)測方法，全面掌握污染物體對生態(tài)系統(tǒng)等造成的影響，讓環(huán)境保護和污染治理獲得準確、可靠的數(shù)據(jù)信息支持。本文探討了生物監(jiān)測方法的原理和優(yōu)點，分析其在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用。

關鍵詞：生物監(jiān)測方法；環(huán)境監(jiān)測；應用

中圖分類號：X835 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0131-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.077

Application of biological monitoring methods in environmental monitoring

Zhang Zhiping

（Yili Environmental Monitoring Station，Yi'ning Xinjiang 835000， China）

Abstract： In order to strengthen the treatment of environmental pollution， through the vigorous application of biological monitoring methods， we have fully grasped the impact of pollutants on the ecosystem， and provided accurate and reliable data and information support for environmental protection and pollution control. This article discusses the principles and advantages of biomonitoring methods and analyzes their specific applications in environmental monitoring.

Keywords： Biological monitoring method； Environmental monitoring；Application

近年來，社會發(fā)展速度快，人口數(shù)量也日益增多，引發(fā)了嚴峻的環(huán)境污染問題，環(huán)境保護已經(jīng)受到了人們的高度關注。環(huán)境監(jiān)測一般采用各種監(jiān)測儀器與手段對污染物做出理化分析，這種方式在新時代下已經(jīng)初顯弊端，污染對生物群、人類健康等帶來的影響越來越大。對此需要用好生物監(jiān)測方法，將污染物對生態(tài)系統(tǒng)、生物體等的影響充分反映出來，提升環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量與水平，為污染治理創(chuàng)造良好條件。

1 生物監(jiān)測方法的原理和優(yōu)點

1.1 生物監(jiān)測方法的原理

生物監(jiān)測方法理論基礎來源于生態(tài)監(jiān)測理論，污染物對環(huán)境系統(tǒng)帶來影響后，會讓生物原有結(jié)構與功能發(fā)生變化，將抑制生物體生長發(fā)育和繁殖，甚至導致生物死亡，并影響植物體生長速度變化，阻礙發(fā)育，出現(xiàn)黃化、早熟等問題。此外還將影響生物菌種群，讓其數(shù)量與密度發(fā)生變化，引起物種比例、競爭關系及遺傳基礎等變化[1]。當前生物監(jiān)測方法在環(huán)境監(jiān)測中應用時主要監(jiān)測技術手段有基因工程技術、電泳分離純化技術、DNA探針技術和PCR技術等。

1.2 生物監(jiān)測方法的優(yōu)點

第一，連續(xù)性。生物監(jiān)測方法能夠?qū)⒛繕朔秶协h(huán)境污染物變化情況反映出來，讓環(huán)境污染分析更具連續(xù)性與全面性。第二，靈敏性。生物監(jiān)測方法能夠?qū)h(huán)境內(nèi)長時間存在的污染物查找出來，在做出生物積累、生物放大和生物富集等效應分析以后，將這些污染物予以明確，并做出準確的定位。第三，直觀性。生物監(jiān)測方法能夠反映出污染物對生物的生物學效應，對生物體生物特點進行觀察與分析以后，能夠掌握污染物對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物帶來的影響。第四，保護性。在應用生物監(jiān)測方法時避免對生物體、生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)帶來影響，讓生態(tài)環(huán)境得到有效保護。

2 生物監(jiān)測方法在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用

2.1 水環(huán)境監(jiān)測

第一，微型生物群落監(jiān)測。要使用運動范圍較大的指示物種對水環(huán)境情景做出評價，微型生物群是水體系統(tǒng)中的關鍵構成部分，對水體污染非常敏感。聚氨酯泡沫塑料塊法是應用較多的方法，將聚氨酯物質(zhì)泡沫塑料塊投至水體內(nèi)，收集其中的微型生物，這種方法比其他生物群落監(jiān)測方法更加準確和經(jīng)濟，能夠快速獲得結(jié)果，并能夠用于工業(yè)廢水監(jiān)測中[2]。第二，指示生物監(jiān)測。這種方法可以反映出水體內(nèi)的敏感污染物種類，以此分析水資源污染物具體狀況。指示生物活動地點比較固定，擁有較長的生命周期，便于我們?nèi)嬲莆账w內(nèi)污染物造成的影響，常見的包括著生生物、底棲動物、浮游動物和魚類等。由生物分類狀況可知，生物監(jiān)測一般選擇無脊椎動物，若是水體污染較大，則選擇小顫藻、顫蚓類和蚊幼蟲等指示生物。第三，葉綠素a測定監(jiān)測。水中有機物主要來源于葉綠素，對葉綠素a進行測定，將掌握水體內(nèi)植物性浮游生物現(xiàn)存量與基礎生產(chǎn)量，利用其能夠了解水體富營養(yǎng)化程度。

2.2 土壤環(huán)境監(jiān)測

第一，指示植物監(jiān)測。土壤作為植物的培養(yǎng)基，若是其發(fā)生污染，會讓指示植物出現(xiàn)一定反應，土壤被污染以后，植物根據(jù)污染物情況做出相應的反應，同時呈現(xiàn)很多較為顯著的特征，讓植物生理代謝上發(fā)生異常狀況。常見現(xiàn)象有植物表面出現(xiàn)大小不一的傷斑，呼吸作用變得越來越強，植物構成的成分發(fā)生改變，發(fā)育生長受到限制，光合作用逐步減弱。第二，土壤動物監(jiān)測。當土壤Pb進入蚯蚓體內(nèi)后，通過食物鏈傳至鼩鼱，能夠讓鼩鼱做為指示生物對土壤Pb污染進行監(jiān)測。當前重金屬污染對土壤動物帶來的影響尤為顯著，隨著污染的不斷加重，土壤動物在個體、類群等數(shù)量上將隨之減少[3]。第三，土壤微生物監(jiān)測。土壤微生物是土壤生物體系中的重要構成部分，通過評估土壤微生物能夠?qū)⑼寥蕾|(zhì)量反映出來，在土壤生物監(jiān)測中常用指標有土壤微生物量、生物多樣性、土壤呼吸及其繁衍指數(shù)等。人類的尿、糞等對土壤的污染最大，而灌溉污水也將為土壤生物帶來較大的污染，按照計數(shù)和分離土壤內(nèi)的霉菌、放線菌和細菌等污染物，能夠有效掌握土壤內(nèi)群系微生物數(shù)量和結(jié)構，并從監(jiān)測結(jié)果出發(fā)，全面評價土壤受到微生物群系污染的程序和情況。第四，土壤酶活性監(jiān)測。土壤內(nèi)植物根系及殘體、動物及遺骸、微生物分泌的各種具備生物活性的土壤酶，包括脫氫酶、過氧化氫酶和磷酸酶等，土壤酶活性能夠?qū)⑼寥纼?nèi)各種生物過程強度與方向反映出來，便于我們了解土壤污染的情況。

2.3 大氣污染監(jiān)測

大氣污染物質(zhì)種類較多，常見的有二氧化硫、硫酸霧、二氧化氮、過氧化酸硝酸醋、臭氧、氟化氫、氨、烴類、一氧化碳、氯和氯化氫等。將生物監(jiān)測方法應用到大氣污染監(jiān)測中，主要內(nèi)容有植物、動物及微生物監(jiān)測。第一，高等植物監(jiān)測。是現(xiàn)階段大氣監(jiān)測中的一種重要指標生物，大多數(shù)植物在大氣受到污染時會做出比較敏感的反應，如氯氣會讓葉尖失綠黃化，光化學煙霧讓葉正面發(fā)生一道橫貫全葉的壞死帶?，F(xiàn)在我們選擇了很多對各種大氣污染有著敏感反應的指示植物，常用監(jiān)測方法有栽培指示植物監(jiān)測、植物群落監(jiān)測等[4]。第二，地衣與苔蘚監(jiān)測。通過這種方法能夠讓大氣污染得到有效監(jiān)測，當空氣內(nèi)含有少量毒物時，會對其正常生長帶來不利影響，并導致其死亡。如二氧化硫年均濃度超過0.015～0.105μg/L，那么地衣將死亡。一般離工業(yè)區(qū)越近的地方，地衣種類越少，對重污染區(qū)來說，只有幾種殼狀地衣存在，而在污染較強的地區(qū)，則存在枝樁地衣。第三，污染物指示植物監(jiān)測。如水杉、杜仲、苔蘚和地衣等為二氧化硫的指示植物；唐昌蒲、郁金香、杏、金線草和葡萄苔蘚等為氟化物指示植物；番茄、柑橘、向日葵和秋海棠等為二氧化碳指示植物。

3 結(jié)語

總之，生物監(jiān)測方法在快速發(fā)展過程中，逐步在環(huán)境監(jiān)測中得到了廣泛應用，并發(fā)揮出了至關重要的作用，具有廣闊的發(fā)展前景。環(huán)境污染通常不是單一污染物造成的，是多種污染協(xié)同和長期積累的結(jié)果，而生物監(jiān)測方法可以科學、合理地對環(huán)境污染毒害性做出評價，準確度與靈敏度較高，將保證環(huán)境監(jiān)測取得更好的成效。

參考文獻

[1]汪玲.生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（01）：181.

[2]王福偉.生物監(jiān)測技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].綠色科技，2016（16）：84-85.

[3]孫瑩瑩.現(xiàn)代生物技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（23）：173.

[4]耿鵬森.生物監(jiān)測及其在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].科技展望，2016（17）：156.

收稿日期：2018-04-26

作者簡介：張治平（1967-），男，本科，工程師，研究方向為生物監(jiān)測與管理。