生物監測及其在環境監測中的應用1

段惠芬

摘要：生物監測是伴隨著計算機技術發展下產生的，是一門新興技術，就是利用生物個體、種群或者群落對環境污染做出反應。從生物角度監測與評價環境污染狀態，將其作為環境監測重要組成，生物監測具有敏感性、連續性、非破壞性等優勢，在環境污染早起預警、突發事件監測以及環境標準制定上提供了依據。下面本文將對生物監測在環境監測中的應用進行分析。

關鍵詞：生物監測；環境監測；應用分析

隨著社會各項生產的進步，人們對環境保護也越來越重視，環境監測作為環境保護的基礎，能夠準確、及時、全面的將環境質量以及發展趨勢反映出來，為環境管理、治理提供更加科學的依據與信息，傳統的環境監測使用物理與化學方法監測，在成本與監測效率上不能滿足人們的需求，并且理化分析只能對化學物定量，不能將其他監測信息反映出來，而使用生物監測法則能彌補這些不足。

一、生物監測原理與種類

（一）生物監測原理

生物監測理論是建立在生態系統與生物學理論基礎上，生物與生存環境之間存在相互影響的關系，能夠進行能量交換，當環境遭到污染以后，各種污染物會進入到生物機體內發生各種反應，造成生態系統各種生物所處環境、生理特點以及發育情況出現變化。如果是水體遭到污染，藻類細胞密度與光合作用發生改變，生物監測就是通過觀察這些變化，將環境污染程度與狀態反映出來[1]。

（二）生物監測種類

1、按照生物生長環境。按照生物生長環境，生物監測可以分為被動與主動監測兩種，PBM與ABM分別是兩種監測方法的簡稱，前者是使用生態系統中的原位生物群落或者個體反映出環境污染情況，并對環境做出評價，比如，利用幼蟲原位監測河流金屬物含量，反映出水體污染狀況；而后者則將生物體移到其他監測點開展參數測試，監測由被動變得主動，因為本土生物已經適應了污染狀態，由此，ABM監測結果優于PBM。

2、按照生物分類法。因為生物所處的環境介質不同可以將生物監測分為動物、植物以及微生物監測。不同環境介質能反映出環境狀態，被稱為生物監測的“指示劑”，比如，魚類、昆蟲可以指示植物。微生物監測可以利用環境中的微生物群落功能變化將環境污染狀況反映出來[2]。

二、環境監測主要方法

（一）生物群落監測法

生物群落監測法主要用在水體污染物的監測中，水體一旦受污染，水體中生物個體與群落結構將發生改變，一些敏感生物將死亡，抗性生物則生長旺盛，具有單一結構的群落，使用監測法能反映污染情況，主要包括浮游生物、魚類等。此外，還有污水生物系統法，受污染的河流在自凈作用下使上下游形成一個污染連續區域，不同污染帶水體中有生物種群、理化以及生物特性，在流速緩慢的水體中適合使用這種污染檢測法。

（二）生物殘毒測定法

生物殘毒測定法能夠對生物污染量進行評價與監測，比如，環境中重金屬、農藥或者放射性物質等，很多生物都有著非常強的富集能力。由此，使用生物殘毒測定法能夠根據污染物在生物體內殘留量將環境污染程度反映出來。比如，通過監測沙蚤體內微量元素含量能夠進一步了解某水域微量元素含量。

（三）生物傳感器技術

生物傳感器是一種新型監測技術，有很多傳統化學傳感器不具備的優勢與功能，靈敏度高、成本低能夠監測復雜的體系，快速、及時、連續的監測。當前，在水質監測中，可以使用生物傳感器對BOD、PH值、陰離子表面活性劑、水體富氧情況進行綜合分析。各項實踐顯示，使用光纖生物傳感器能夠對地下水中殘留的污染成分進行監測。還可以利用分子生態毒理學與分子生物學技術進行監測，PCR、分子雜交、基因芯片技術等，能夠對污染物與代謝產物相互作用進行研究，將生物作用機理揭示出來，針對生物體影響作出預警。比如，對體內含有重金屬污染物的鼠體內硫蛋白表達情況進行分析，利用雜交技術對受污染的比目魚組織差異表達基因進行分析，還可以使用基因芯片技術指出指示生物，比如，藻類、種子植物以及無脊椎動物等[4]。

三、生物監測在水環境中的應用

（一）群落監測中的應用

水環境評價就是對水體做出的總體評價，通過生物群落與種類變化能夠將水體質量長、短期變化情況顯示出來，如果某水庫中以硅藻類為主，各種營養型的藻類混雜其中，而貧營養型的則主要以假藻、卵囊藻為主，水體屬于貧營養型；因為水庫容納了大量營養物質，使藍、綠藻大量繁殖，兩門藻類占大部分比重，但硅藻類比重卻大大降低，水體中以營養型種類為主，逐漸消失的為貧營養型的藻類。通過對水庫中不同生物種類以及污染變化情況的分析，說明水庫中水體已經出現嚴重的污染素污染，極大影響到了水庫的進化，影響到水庫功能的應用。比如，歐洲很多國家境內都有萊茵河流經，河水受到污染以后河內幾乎沒有了生物，在各國努力下對河水周圍環境進行保護與凈化，使原有的生物又相繼出現了。

（二）生物測試中的應用

生物傳感器被廣泛應用在生物測試中，并且DNA重組技術表示現代生物技術正廣泛應用在環境監測中，生物傳感器將固化細胞核、固定化酶技術為基礎，將生物學元件作為識別元件，按照一定規律識別信號的裝置，原理是：生物組分與被測對象相互作用，使用電子組將待測對象檢測出再將其轉換為可測量的電子信號。水環境監測中，生物傳感器能夠用于水源農藥、殺蟲劑痕量檢測的酶傳感器，將活性細胞作為探測單元的微生物傳感器，被用于污水BOD的測量，能夠對工業廢水做出準確評估，檢測污染物對污染物進行分類。

結語：

本文主要對生物監測法在環境監測中的應用進行了分析，可見，隨著各項污染的加劇，使用生物監測法能夠獲得連續、綜合的信息，保護生物多樣性，實現生態環境的可持續發展。

參考文獻：

[1]杜占彩，李鴻雁.消毒供應中心壓力蒸汽滅菌器生物監測失敗原因及干預措施[J].護士進修雜志，2015，30（10）：904-905.

[2]桑松，王培丹，曹宇科等.山坑螺和田螺作為指示生物監測茶園環境農藥殘留的研究[J].華南農業大學學報，2014（3）：58-62.

[3]代艷然，王珂，邊冬梅等.硬質滅菌盒行脈動真空壓力蒸汽滅菌的生物監測研究[J].護士進修雜志，2011，26（16）：1452-1453.

[4]王旭濤.河流水質生物監測與評價技術的創新及發展前景[J].中國水利，2015（21）：65-67.