趙 鑫
(河北省石家莊環境監測中心分析室 河北石家莊 050000)
植物監測是針對土壤環境進行分析,通過植物對土壤養分吸收的比例和程度區分土壤環境的受污染程度。在土壤受到污染后雖然表現為不同程度的環境反應,但本質上由植物所代表的受污染程度最為明顯。當植物出現了生理代謝方面的異常現象時,可以判斷土壤環境的癥狀。諸如植物外表面所形成的傷斑,光合呼吸作用的強烈轉化,以及植物生長受到的限制或阻礙,都可以直接反映出當前土壤環境的破壞或受污染程度。
微生物監測是以土壤中的微生物含量判斷土壤環境是否受到污染,土壤中的微生物群落一旦出現波動性較大的反應,代表土壤受到了環境變化的影響。土壤污染物多以動物尿液或糞便為主要的污染源,同時也涵蓋了灌溉污水污染的不利因素。根據計數原則分離土壤內的細菌、放線菌、霉菌等微生物群落,便可以細分土壤受到的環境污染情況,是直觀了解土壤環境的有效方法。
動物監測是生物監測技術以動物為評價對象,監測其體質重金屬元素的變化,從而評估土壤環境受到的污染情況。通常情況下以蚯蚓作為生物監測技術的主要考察對象,由于蚯蚓本身的體質敏感度頗高,且能夠覺察到土壤中農藥或鉛汞元素的有害物分布,因此可以作為主要的監測范圍。同時土壤內的重金屬含量超標時鎘物質在蚯蚓體內的反映更為影響,因此可以將蚯蚓作為監測土壤環境時的主要標志動物。
微型生物群落在水體中的含量是影響水體環境的主要因素,由于微型生物群落在水體受到污染后能夠表現出較為強烈的敏感度,因此可以反映出水體環境的真實情況。通常情況下,生物監測技術可以依據聚氨酯泡沫塑料塊法對水體進行監測,通過向水體內投放含有聚氨酯物質的塑料泡沫,進而收集水體中的微型生物群落。
指示生物的檢測方法是利用水中生物的體質含量來判定監測目標是否產生了污染源,諸如底棲動物、魚類、浮游生物等,在監測數據中顯示其生命周期的變化,或對比活動范圍的變革,均可以作為判定水質變化的監測依據。同時針對水質監測的指示動物多選擇沒有脊椎的動物,可以依據顫蚓類、小顫藻、以及蚊幼蟲等動物對于水質的敏感度提升水質環境監測的時效性,是生物監測技術在環境監測中極為重要的應用方向。
大氣污染的監測是針對大氣質量進行的生物監測技術評估,當大氣環境受到污染威脅時最容易造成植物體的生存威脅。由于植物體對于生存環境的敏感度較高,而生長位置相對固定,容易監測其受污染程度,進而評估大氣環境指標,并通過植物樣本作為監測對象。植物所反映的大氣環境現狀具體表現為以下三種形式。
氟化物的監測對象多選擇大蒜、郁金香、唐昌蒲、金線草、以及葡萄苔蘚等植物類型。類似植物種類在受到大氣污染時葉體表面容易出現較為明顯的標志物,而葉脈中呈現的癥狀較少。可以依據葉面傷斑來判定大氣污染程度,諸如淺褐色或紅褐色傷斑均為大氣污染所造成的癥狀,是客觀反映大氣污染程度的重要指標。
二氧化硫是污染大氣主要污染物質,通常情況下采用生物監測技術時可以選擇指示植物來判定大氣環境的污染程度。諸如水杉、苔蘚、落地松、杜仲、地衣等植物對二氧化硫的反映較為突出。當大氣中二氧化硫超標時植物體的維管束便會出現明顯傷斑,且呈現出塊狀分布,同時在植物體的葉表面邊緣出存在傷斑癥狀,多以紅棕色或土黃色為二氧化硫超標的外在表現特征。
監測二氧化碳是否超標時,可以選擇柑橘、番茄、煙草、秋海棠、向日葵等植物作為指示物。當大氣環境中二氧化碳含量較高時,植物葉脈中呈現出的傷斑癥狀排列并不規則,多為白色、棕色、以及黃褐色,同時植物葉體表面存在點狀傷斑分布,是判定大氣污染二氧化碳超標的主要依據。
目前在土壤污染監測中主要應用了植物監測、微生物監測、動物監測等三種生物監測技術,在不同的領域內,生物監測技術有不同的應用方法。如在水體污染檢測中,可以對微型生物群落進行監測,并應用指示生物的檢測方法。而在大氣污染監測中,可以選擇氟化物、二氧化硫和二氧化碳的監測指標,達到環境監測的目的。
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