探究現代生物技術在環境監測中的應用

宋瑋

【摘 要】近幾年，生物監測技術從環境監測技術中脫穎而出，在環境監測中應用越來越廣泛，現代生物監測技術就是根據生物個體或者它們的種群給環境帶來的變化，這些變化可以根據生物學原理來判斷環境的污染程度。本文主要闡述生物監測技術在環境監測中主要有哪些方面的應用以及在環境監測中的發展前景。

【關鍵詞】環境監測；生物監測技術；應用

一、引言

隨著社會的進步，科技的發展，我國環境監測技術也得到較大改善，對各種環境污染因子形成了一定的監測能力，對強化環境管理起到了積極的作用。環境管理以監測數據為基礎，離不開環境監測的技術支持和數據支撐。環境監測是掌握污染動向和預防污染危害的重要環節，是環保工作的"尖兵"，對加強環境管理、制訂環保政策和法規、促進經濟建設有著重要意義。 在環境監測中，生物監測是相對比較新的技術，它具有非破壞性，連續性，敏感性，經濟性，綜合長期性等優點，利用生物個體或者生物種群對環境進行監測，可以用于對環境的前期預測，對生態的監測，環境的風險評價等方面。生物監測技術在近幾年發展迅速，很多專業人士對其很看重，生物監測技術在未來可能作為環境監測的主要技術之一。

二、環境監測中生物監測的應用分析

1、土壤污染中生物監測的應用

在土壤受到污染時大部分都是相對間接的影響。通過對地下水、土壤、人體以及農作物等方面的監測，分析土壤受到的污染，將生物監測具體應用在土壤污染的監測中，探究污染物對土壤微生物以及植物發育生長的具體情況等方面帶來的影響。

（1）植物檢測法。植物對于土壤的污染非常敏感，可以通過觀察植物的生理狀態，形態等判斷土壤的污染程度。當土壤受到污染時表現最明顯的是植物，植物的葉子變黃，葉子掉落嚴重，樹干出現很深的疤痕等等。植物的反季節變化是土壤受到污染最明顯的表現，在夏季綠葉變黃脫落，樹干上存在明顯的傷疤，通過這些植物的生理表現監測出環境受到污染。根據植物生理變化的強弱，判斷環境污染的程度。

（2）動物監測法。動物監測即時選取在土壤中生存繁殖速度快，對土壤變化比較敏感的生物作為對象，來檢測土壤中是不是存在污染物，污染物對于生物的生長發育存在什么影響。在生物監測的動物監測中，通常選取蚯蚓作為研究對象，蚯蚓在土壤中種群量巨大，尤其蚯蚓對土壤的變化非常敏感，對土壤污染的判斷具有實質的作用。

（3）微生物監測法。主要是指利用繁殖速度快，對土壤污染敏感的微生物進行一些環境方面的檢測。比如對一些有毒物質，一些抗生素等的監測分析。一般來說，選取的有毒物質樣品對微生物的生長產生影響，可以通過微生物的生長反映，來檢測毒理分析。微生物的監測樣本很容易找到，例如在水體中存在著大量的群落，它們喜歡寄宿與水體植物或者水體表面。這種方法既簡單又經濟。

2、生物監測在大氣污染中的應用

大氣污染是通過對大氣環境下的生物監測確定大氣的環境質量水平。在生物體系中，植物更易遭受大氣污染的傷害，植物固定生長的特點使其無法避開污染物。植物對大氣污染的反應敏感性強，本身位置的固定，便于監測與管理，因此大氣污染的生物監測主要是利用植物進行監測。對大氣污染反應靈敏，用以指示和反映大氣污染狀況的植物，稱為大氣污染的指示植物，較常用的大氣污染的指示植物有以下幾種。

（1）二氧化硫指示植物。具體為水杉、杜仲、苔蘚、落地松以及地衣等種類。相對明顯的受到污染的癥狀為生長在葉子上的維管束出現傷斑并且呈現塊狀，同時也可以出現在葉子的邊緣，癥狀主要表現為傷斑，顏色呈現土黃色或者紅棕色。

（2）氟化物指示對象。具體為梅、大蒜、唐昌蒲、郁金香、杏、金線草以及葡萄苔蘚等種類。相對明顯的受到污染的癥狀為葉子形狀為尖形且葉面上存在傷斑，在葉脈上出現癥狀的比較少。通常情況下，傷斑屬于紅褐色或者淺褐。

（3）二氧化碳指示植物。具體為煙草、番茄、柑橘、向日葵以及秋海棠等種類。相對明顯的受到污染的癥狀是植物的葉脈上出現傷斑且呈現不規則的形式，顏色為黃褐色、棕色以及白色，同時也有可能在植物的葉子上出現傷斑并且呈現點狀。

3、生物監測在水體污染中的應用

在天然水域中的各種水生生物之間，以及和賴以生存的水環境之間，相互依存、相互制約，一旦水體被污染，水環境改變，各種水生物會產生不同的反應，從而構成水體污染監測的生物學根據。水體污染的生物監測的方法主要有以下幾種。

（1）指示生物法。該監測方法在生物監測中水體污染監測的所有方法中屬于相對經典的方法。其利用水環境中對污染物敏感生物種類的存在或缺失，來指示其所依賴的水體內污染物的存在狀況。指示生物應具有生命周期長，活動范圍固定等特點，便于持久地反映污染物對水體的綜合影響。主要包括浮游動物、底棲動物、魚類和著生生物。從分類地位看，無脊椎動物的應用最廣泛。指示水體嚴重污染的生物包括顫蚓類、細長搖靜裸藻、蚊幼蟲、小顫藻等。指示水體中等污染的生物包括四角盤星藻、居櫛水蚤、脆弱剛毛藻等。指示水體清潔的生物包括扁蜉、蜻蜓、田螺等。

（2）微型生物群落監測法。整個水體系統中微型生物群屬于比較重要的組成部分，對于水體中存在污染時能夠有較強的敏感性。普遍用到的監測方法是聚氨酯泡沫塑料塊法，該方法的主要特征是在水體中投入具有聚氨酯物質的泡沫塑料塊，將水體中的微型生物進行收集。與別的生物群落監測方法對比，該方法具有準確、經濟以及迅速等優勢，同時在監測工業廢水方面也同樣適合使用。

三、生物監測技術的發展前景以及方向

生物監測主要是利用有機體對污染物的反應來直接表征環境質量的好壞及污染的程度。環境污染的效應從根本上是對以人為主體核心的生物系統造成影響。因此生物監測對環境素質的優劣具有指示作用。但是生物監測對象的復雜性，反過來又使生物監測的操作面臨許多問題。如其靈敏性、快速性和精確性等都需進一步提高，其對生物學知識和技術的依賴性決定需要以生命科學的理論和實踐作為基礎和指導。污染不僅會對生物的行為、形態、數量、種群或群落結構產生影響，而且可能造成細胞結構和遺傳物質的破壞，導致機體畸變、致癌和變異。這些復雜的生物系統會給分析工作帶來更多的困難。此外，選擇的指標生物在自然環境中，除受污染物影響外，還受到季節、氣候、地域、病蟲害、土壤等因素的影響，所以在監測方式的構建上要確保能夠標準化，促進最終結構有較強的可比性。只有這樣，生物監測技術才能夠發揮自身的價值。

四、結束語

隨著科學技術的進步，越來越多的新技術被應用到環境監測中，生物監測技術憑借著準確性、經濟性、快速性等優點在環境監測中站住了"腳步"。如今，生物監測技術正作為一種新穎的技術應用在環境監測中，并且隨著科學技術的不斷進步，生物監測技術也越來越成熟，生物監測技術的應用對于人們研究環境污染，改善環境質量具有深遠的意義。

參考文獻

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