生物監測技術在環境監測中的應用探討

徐麗敏 賈濤 秦翠翠 馮巧 宋超(東營市勝豐職業衛生檢測評價有限責任公司，山東 東營 257000)

0 引言

隨著環境污染的不斷加劇，人們越來越關注環保工作，因為污染問題不僅會危害生物群、自然環境，還會影響人類的健康。在傳統的環境監測中，僅僅采用理化監測技術，這種監測方式并不能完全反應生態系統的變化情況，對污染物造成的綜合效應掌控不足。所以，要加強技術的穿那個心和完善，監測污染物應該從多個層面入手，全面分析污染物的危害情況。所以，可以采用生物監測技術，利用即生物基因、結構、群落等信息對環境污染、變化情況進行分析，從生物學的角度分析環境的污染情況。

1 生物監測技術的概述

在自然生態監測理論的基礎上，我們進一步研究出了生物監測理論。在污染物進入自然環境之后，一定會對生態系統造成一些負面影響，進而改變系統原本的功能、結構。從分子性能的角度來看，污染物會對酶活性產生影響，可能激活，也可能抑制，進而改變蛋白質合成；從細胞角度來看，污染物可能會改變細胞膜，造成內質網、顆粒體等遭到破壞；從動物表象的角度看，污染物可能會使動物死亡、行為異常、抑制生長等；從植物表象的角度看，污染物可能會影響植物生長，導致植物出現黃化、早熟等情況[1]；從種群水平的表象來看，可能會造成種群數量、密度等參數發生變化，物種比例也會隨之變化，競爭關系、遺傳基因等也會發生相應的改變，從而影響群落中優勢種群的比例、群落數量、生物多樣性等。

2 生物監測技術在環境監測中的具體應用

2.1 大氣污染

利用生物監測技術，對大氣環境進行有效的監測，確認大氣環境的質量水平。從生物體系的角度來看，大氣污染很容易傷害植物，因為植物的生長是固定的，無法躲避大氣污染。大氣污染具有反應敏感的特點，污染位置相對固定，監測和管理的難度較低，在利用生物監測技術進行大氣環境監測時，主要進行植物監測。大氣污染的反應比較靈敏，有些植物可以用來指示和反應大氣的污染情況，這些植物就是大氣污染的指示植物，該植物的種類較多，主要包括以下幾種：

第一種，二氧化硫指示植物。包括地衣、苔蘚、水杉、落葉松等。如果空氣中的二氧化硫含量較高，這些植物的葉脈間可能會出現塊狀傷斑，也可能出現在葉緣位置，傷斑顏色有紅棕色，也有土黃色。

第二種，氟化物指示植物。包括金線草、大蒜、葡萄胎先、郁金香等植物。如果氟化物含量過多，這些植物的葉尖會出現傷斑，有一部分植物也可能在葉脈中出現，葉脈出現傷斑的情況相對較少。傷斑的顏色可能是淺褐色，也可能是紅褐色，可以明顯的看出壞死和健康的部分有界線分割。

2.2 水體污染

在天然水域之中，各類水生生物、水體環境之間的關系十分密切，其相互依存和制約，如果受到污染，水環境會發生變化，水中的生物也會隨之發生變化，可以據此進行水體污染監測，具體的監測方法包括以下幾種：

第一種，微型生物群落監測法。在水體系統中，微型生物群是不可或缺的組成部分，一旦水體出現污染問題，微型生物群會快速做出反應。可以采用聚氨酯跑模塑料塊法進行監測，將此類塑料塊放到需要監測的水體之中，收集水體中的微生物。時間或空間不會影響基質的使用情況，與其他方法相比，這種方法更加快速有效，且使用成本角度，不僅可以用于自然水體的監測，也可以在工業廢水的監測中使用。

第二種，指示生物法。該方法是最常用，也是最傳統的一種監測方法。對水環境中的生物種類進行監測，有些生物種類對污染十分敏感，根據此類生物的存在與否，判斷水體內的污染情況。在使用這種方法時，應該選擇生命周期較長、活動范圍比較固定的指示生物，這樣可以長時間監測水體的變化情況。常用的指示生物包括底棲動物、魚類、浮游動物等等。根據應用和分類情況，無脊椎動物是最常用也是應用最廣泛的指示生物。在水體污染嚴重性監測的過程中，普遍采用顫蚓類、蚊幼蟲等生物[3]。可以體現水體中等污染的生物有脆弱剛毛藻、四角盤星藻等。可以體現水體清潔度的指標生物包括田螺、蜻蜓等。

2.3 土壤污染

土壤污染也是比較常見的污染問題，此類污染問題會帶來許多間接性的影響。通常對人體及土壤、農作物、地表水等產生影響，主要會對人體造成傷害。在使用生物監測技術對土壤污染問題監測時，可以觀察微生物的變化，以此了解土壤的污染情況：

第一，植物監測法。利用指標植物監測土壤的污染情況，如果土壤被污染物污染，植物同時也會受到污染物的影響，進而出現各種癥狀變化，主要會出現生理代謝異常反應。例如，植物的葉片上會有傷斑出現、蒸騰率會逐漸下降、生長速度、發育水平會受到限制等等。

第二，動物監測法。利用指標動物監測土壤的污染情況，普遍利用蚯蚓進行檢測。如果土壤中含有過多的農藥或鉛等污染物，蚯蚓會做出明顯的反應。不僅如此，蚯蚓體內的鎘濃度與土壤中的鎘濃度相關，所以利用蚯蚓進行監測有很好的監測效果。

第三，微生物監測法。利用微生物群落的變化情況來監測土壤的污染情況。人類的糞便、排泄物是造成土壤污染的主要原因。此外，污水灌溉也會污染土壤。可以分離和計數土壤中的細菌、霉菌等異生菌，根據土壤微生物群系結構、數量的變化對土壤的污染情況進行分析和評價。

3 生物監測技術的發展前景

生物監測技術是一種很有效的環境污染監測技術，其利用有機體的反應變化來了解環境的質量水平和污染程度。從本質上來看，所謂環境污染效應，就是影響以人類為核心的生物系統。所以，可以采用生物監測的方式來分析環境的質量、污染情況，其具有指標作用。通常，可以根據生物對污染物反應的靈敏性、精確性等進行分析，通過采取相關的技術和操作方式，可以提升監測水平。在實踐的過程中，要依據具體的生物學知識、監測技術、生命科學理論等進行操作。污染問題會對生物造成很大的影響，不僅體現在行為、數量、種群結構、群落結構等外在表現上，還會體現在細胞結構、遺傳物質等內在表現上，嚴重的污染問題可能會造成機體畸形、癌癥、物種變異等問題。由于生物系統比較復雜，所以監測分析的難度也相對較大。在實際監測的過程中，要選擇恰當合理的指標生物，有一點要明確的是，指標生物不僅會受到污染物的影響，季節、氣候、病蟲害等因素也會對指標生物造成一定的影響。所以，在生物監測技術應用和發展的過程中，應該著重進行監測方法標準化的建立，確保監測結果準確可靠。

目前來看，我國并沒有完善的生態監測網絡，雖然建立了生態研究觀測站、監測站等工作站，但生態監測工作并不集中、也不規范，還需要進一步發展和改進。由于該工作比較復雜，所以要從技術和監測兩個方面出發，做到微觀與宏觀的有效結合，從而全面提升監測的質量、效率和準確性，將現狀評價逐漸轉變為風險評價，為環境治理工作提供更多依據。

4 結語

綜上所述，隨著環境問題的不斷加劇，我國環境檢測技術也在不斷的完善和更新。在各類技術中，生物監測技術具有準確可靠、方便、成本低等特點，可以進一步發展和進行廣泛的推廣。