生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

李棟

摘 要：為進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境建設(shè)工作，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要性越來(lái)越突出，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門及技術(shù)人員不斷促進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前為止較為先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，其準(zhǔn)確性與工作效率均較高。本文就對(duì)生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，簡(jiǎn)要說(shuō)明其內(nèi)涵、類別、技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測(cè) 環(huán)境監(jiān)測(cè) 應(yīng)用

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)即通過(guò)研究相關(guān)生物變化特征，研究其所處環(huán)境的質(zhì)量與問(wèn)題，達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的。生物監(jiān)測(cè)技術(shù)與其他監(jiān)測(cè)技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，如連續(xù)性與長(zhǎng)期性，利于提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；敏感性，利于提高工作效率；經(jīng)濟(jì)性，可節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本；同時(shí)，還兼具對(duì)環(huán)境的相對(duì)保護(hù)作用。

一、生物監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵及類別

（一）生物監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵

生物監(jiān)測(cè)的工作原理即利用生物與環(huán)境的相關(guān)關(guān)系，通過(guò)研究生物發(fā)生的變化判斷環(huán)境發(fā)生的相應(yīng)變化[1]。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，生物的基因、特征、群落等會(huì)發(fā)生較大的變化，所以生物監(jiān)測(cè)具有一定的敏感性。此外，生物監(jiān)測(cè)需要運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)，由多個(gè)部門從不同的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，因此，其具有綜合性特征。利用生物監(jiān)測(cè)可有效避免對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)對(duì)現(xiàn)象造成二次影響，研究中出現(xiàn)較大誤差，因此，其具備非破壞性。

（二）生物監(jiān)測(cè)的類別

1.以生物種類劃分。生物體根據(jù)大體特性不同分為動(dòng)物、植物與微生物，所以生物監(jiān)測(cè)根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象種類可分為動(dòng)物監(jiān)測(cè)、植物檢測(cè)與微生物檢測(cè)。在進(jìn)行具體監(jiān)測(cè)時(shí)，生物監(jiān)測(cè)與植物檢測(cè)的對(duì)象是相應(yīng)的生物體，而微生物監(jiān)測(cè)的對(duì)象是微生物種群結(jié)構(gòu)。

2.以生存環(huán)境劃分。生物及其生存環(huán)境是在不斷變化的，根據(jù)生物或生存環(huán)境選擇的參照體的不同，生物監(jiān)測(cè)被分為主動(dòng)生物監(jiān)測(cè)與被動(dòng)生物監(jiān)測(cè)。主動(dòng)生物監(jiān)測(cè)是利用生物體不同的參數(shù)濟(jì)寧對(duì)比，以分析其生存環(huán)境的狀況；被動(dòng)生物監(jiān)測(cè)是利用監(jiān)測(cè)環(huán)境中的原位生物的生存狀況判斷當(dāng)前的環(huán)境狀況。據(jù)研究人員證明主動(dòng)生物監(jiān)測(cè)效果要比被動(dòng)生物監(jiān)測(cè)效果更明顯。

3.以生物學(xué)層次劃分。生物學(xué)在展開(kāi)研究時(shí)其研究的層次有許多種，生物監(jiān)測(cè)過(guò)程中也會(huì)針對(duì)不同的生物層展開(kāi)工作，所以生物監(jiān)測(cè)又可根據(jù)其針對(duì)的生物層分為生物體內(nèi)分子監(jiān)測(cè)、污染物監(jiān)測(cè)、生理生化指標(biāo)監(jiān)測(cè)、生物監(jiān)測(cè)與生態(tài)監(jiān)測(cè)。這種劃分使生物監(jiān)測(cè)工作更細(xì)致，更準(zhǔn)確。

二、生物監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)

（一）群落監(jiān)測(cè)技術(shù)

群落監(jiān)測(cè)技術(shù)是針對(duì)微生物監(jiān)測(cè)進(jìn)行的，在這個(gè)生物監(jiān)測(cè)過(guò)程中微生物監(jiān)測(cè)是最有效的方法，所以群落監(jiān)測(cè)技術(shù)是較為常用的生物監(jiān)測(cè)技術(shù)。這種監(jiān)測(cè)技術(shù)常被應(yīng)用于水體監(jiān)測(cè)中群落監(jiān)測(cè)技術(shù)的對(duì)象包括著生動(dòng)物、底棲動(dòng)物、浮游生物與個(gè)別魚(yú)類。所以通過(guò)對(duì)江河中的浮游生物與個(gè)別魚(yú)類的監(jiān)測(cè)，理解其所在江河的污染情況。

（二）生物測(cè)試法

這是生物監(jiān)測(cè)研究人員近年來(lái)研究的，是當(dāng)前最富新意的生物監(jiān)測(cè)方法。這種測(cè)試法即通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的生物進(jìn)行測(cè)試，分析環(huán)境發(fā)生的改變及其特征。據(jù)相關(guān)監(jiān)測(cè)人員與生物研究人員介紹，生物體征會(huì)受環(huán)境的影響而發(fā)生改變，如當(dāng)環(huán)境污染已對(duì)生物產(chǎn)生嚴(yán)重影響時(shí)，其體內(nèi)的熱休克蛋白就會(huì)發(fā)生變化。生物研究技術(shù)人員就是針對(duì)這一改變特征，利用對(duì)生物的測(cè)試實(shí)現(xiàn)環(huán)境的監(jiān)測(cè)。而在水環(huán)境中，利用對(duì)眼子菜等水生植物體內(nèi)的葉綠素等生理生化方面的變化研究水體的污染情況。此外，生物測(cè)試法的另一項(xiàng)重大作用就是查找污染源、評(píng)定污染等級(jí)。通過(guò)研究哪項(xiàng)因素對(duì)生物產(chǎn)生多大的影響從而確定污染源與污染程度。

（三）微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)

微生物對(duì)環(huán)境的依賴較大，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)微生物的種群結(jié)構(gòu)一定會(huì)發(fā)生變化，且其變化規(guī)律與環(huán)境的變化情況具有明顯的相關(guān)性。生物技術(shù)人員正是利用二者間緊密的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)微生物的監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)。微生物種類繁多，包括放線菌、纖維素分解中得到的各種細(xì)菌、真菌等，通過(guò)地區(qū)基因進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)，了解環(huán)境的污染情況。當(dāng)前，最新的微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是在研究利用微生物發(fā)光原理對(duì)水環(huán)境污染情況進(jìn)行研究，這一技術(shù)的應(yīng)用利于及時(shí)對(duì)水中急性毒素污染問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警，降低其對(duì)人們生產(chǎn)生活造成的影響。

（四）生物傳感器技術(shù)

利用現(xiàn)代化的生物傳感器對(duì)生物的進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測(cè)，觀察生物的生活運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的。當(dāng)前常見(jiàn)的生物傳感器為L(zhǎng)CMC設(shè)備、HPLC設(shè)備，相比于其他傳感器而言，這兩種設(shè)備的靈敏度更高，監(jiān)測(cè)效果與效率更高。以前者為例，該設(shè)備適用于水體富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)工作中，其對(duì)光纖生物的判斷極其準(zhǔn)確，極大程度上促進(jìn)了監(jiān)測(cè)工作準(zhǔn)確性的上升。

三、生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用

（一）土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)，多是通過(guò)對(duì)土壤中的動(dòng)物進(jìn)行檢測(cè)，分析土壤環(huán)境是否受到破壞。常用土壤動(dòng)物研究對(duì)象為蚯蚓，因此，由于其具有特殊的生活特性，使其對(duì)土壤環(huán)境的影響極其敏感。而利用蚯蚓進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)，主要是為確定土壤是否受到嚴(yán)重的化學(xué)藥劑的污染，這對(duì)農(nóng)業(yè)種植等活動(dòng)具有重要作用。此外，通過(guò)對(duì)土壤中的重金屬物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，可判斷土壤中是否存在大量的金屬元素，進(jìn)而斷定土壤的重金屬污染狀況。除動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法外，還可用植物監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)研究植物的的生長(zhǎng)特征判斷土壤是否受到污染。也可通過(guò)研究土壤中的微生物監(jiān)測(cè)，對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥肋M(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

（二）水環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

水環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要的環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題，水體環(huán)境狀態(tài)嚴(yán)重影響人類的健康。上文中提高的生物監(jiān)測(cè)技術(shù)都適用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中。對(duì)水進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)通過(guò)水中的動(dòng)植物的種群的數(shù)量、種類等都可明顯判斷水環(huán)境的基本狀況。再通過(guò)對(duì)水中動(dòng)植物或微生物的具體監(jiān)測(cè)情況，判斷水環(huán)境的具體情況。水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作具有監(jiān)測(cè)的樣本對(duì)象較多，如微生物、浮游生物、各種魚(yú)類或相應(yīng)的兩棲動(dòng)物。對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)可根據(jù)污染程度的不同、污染流域不同分為重度污染區(qū)、強(qiáng)度污染物區(qū)或微污染區(qū)。在監(jiān)測(cè)時(shí)可分為上、中、下第三段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，之后根究不同程度污染區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)測(cè)。

（三）大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

在對(duì)大氣進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)時(shí)主要是對(duì)植物進(jìn)行檢測(cè)，這是因?yàn)橹参锏墓夂献饔秒x不開(kāi)空氣，所以利用植物對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用植物進(jìn)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)可有效監(jiān)測(cè)空氣中二氧化碳、二氧化硫與氟化物等氣體的相應(yīng)成分及比重。利用植物進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，一是其與空七中相應(yīng)成分的關(guān)系緊密、一是植物自身對(duì)大氣質(zhì)量的敏感度[2]。

結(jié) 論

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作效率與質(zhì)量的提升，為我國(guó)環(huán)境整體建設(shè)工作做出了突出貢獻(xiàn)。生物監(jiān)測(cè)方法的種類與技術(shù)種類較多，適用于多種環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，且不會(huì)造成二次污染。相關(guān)人員應(yīng)不斷促進(jìn)這一技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，使其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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