生物監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應用分析-以廣東省為例

陳景勁

（廣州市生態(tài)環(huán)境局黃埔分局（環(huán)境監(jiān)測站），廣東 廣州 510530）

新形勢下，我國綜合國力越來越強，對于環(huán)境保護的關(guān)注度也逐漸提高。但就現(xiàn)階段的經(jīng)濟建設發(fā)展成效來看，不可避免地造成了環(huán)境破壞，資源浪費嚴重。為了可以更好地改變這種現(xiàn)狀，應該做好環(huán)境監(jiān)測工作，強化對生物監(jiān)測技術(shù)的利用，合理對大氣、水體、土壤展開監(jiān)測，保證能直觀掌握生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，從而為后續(xù)環(huán)境治理工作的開展提供精準數(shù)據(jù)支持。

1 環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀分析

結(jié)合目前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測成效來看，廣東省已經(jīng)加強了對環(huán)境監(jiān)測工作的重視，但由于受到多方面因素的影響，導致這一工作在開展期間依舊存在很多問題。一方面，環(huán)境污染嚴重。針對環(huán)境監(jiān)測工作而言，存在的滯后性特點明顯，應用的方式無法滿足現(xiàn)代監(jiān)測需求。另一方面，水土流失嚴重。我國雖然幅員遼闊，但水土流失問題卻十分嚴重，由于自然地理條件存在特殊性，導致風蝕、水蝕等問題始終無法高效解決，部分地區(qū)在發(fā)展階段，還會存在滑坡、泥石流等現(xiàn)象，再加上城市的快速發(fā)展，地表擾動、植被破壞等現(xiàn)象愈發(fā)嚴重，最終使得水土流失問題加劇，為環(huán)境保護工作的開展帶來很大難度[1]。

2 影響環(huán)境監(jiān)測的因素分析

在組織開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，導致其質(zhì)量和水平無法提升的因素有很多，具體可以體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 儀器設備方面

在開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，儀器設備是開展這一工作的重要工具，因為環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)頗多，無法直觀感受，因此監(jiān)測人員需要借助各種儀器設備完成。儀器設備的性能技術(shù)指標會對監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生很大影響，所以在監(jiān)測期間，必須保證儀器設備選擇和應用的合理性，設備性能要充分掌握和明確，嚴格依照規(guī)范和標準操作，精準記錄。在使用儀器設備過程中，要定期維護和保養(yǎng)，保證可以讓所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)更為真實準確。為保證監(jiān)測工作的實施更加有效，在收集完相關(guān)數(shù)據(jù)以后，需要將數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控中心，分析其中有害物質(zhì)的含量。就現(xiàn)階段應用的儀器設備而言，水平較為先進[2]。

2.2 環(huán)境監(jiān)測人員方面

在開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，監(jiān)測人員專業(yè)能力和技術(shù)水平會直接影響監(jiān)測效果，所以人員不僅要對所處崗位的理論知識基本技能充分掌握，也要有一定的應變能力，可以綜合分析當前環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀，合理開展這一工作，確保能精準規(guī)避各類問題，提高監(jiān)測結(jié)果的準確度。為了能全面促進環(huán)境監(jiān)測效果的提高，需要對污染源展開全方位監(jiān)控，爭取做到全天不間斷。污染問題出現(xiàn)時，監(jiān)測人員要及時發(fā)現(xiàn)，有針對性地制定治理措施，盡可能將損失降到最小。同時將數(shù)據(jù)反饋所得的結(jié)果作為基礎，準確無誤地找到污染源的具體地點。

2.3 環(huán)境監(jiān)測方法方面

現(xiàn)階段，在環(huán)境監(jiān)測過程中，雖然我國的關(guān)注度越來越高，應用的監(jiān)測技術(shù)越來越先進，但在水污染、土壤等監(jiān)測方面，存在的問題依舊非常顯著，監(jiān)測體系在實際落實期間，沒有與原有體系銜接，致使環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量受到影響。在環(huán)境監(jiān)測工作開展期間，監(jiān)測對象以及方法的選擇會直接影響監(jiān)測效果。因此這一工作對采樣技術(shù)人員能力、水平有很高要求，但應用的監(jiān)測方式不同，最終產(chǎn)生的效果也大不一樣，若不能結(jié)合實際情況選擇監(jiān)測技術(shù)，必然會對最終的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確度產(chǎn)生影響。因此要結(jié)合實際情況，有針對性地對監(jiān)測手段和方式加以利用[3]。

3 生物監(jiān)測技術(shù)的類型

針對一些污水處理廠、大型企業(yè)等，在開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，可以采取生物監(jiān)測技術(shù)來加以監(jiān)測，保證污染源能夠得到有效控制。當前，在全國范圍內(nèi)，生物監(jiān)測技術(shù)的應用越來越廣泛，不僅促進了環(huán)境監(jiān)測工作效率的提升，也為環(huán)境保護工作的順利開展奠定堅實基礎[4]。近年來，為了可以更好地監(jiān)測環(huán)境，我國對生物監(jiān)測技術(shù)的研究逐漸深入，投入的成本明顯增加，強化了對技術(shù)水平的提高，進一步擴大了監(jiān)測范圍，增強了監(jiān)測的質(zhì)量和效果，力求可以改善生態(tài)環(huán)境。生物監(jiān)測技術(shù)是現(xiàn)階段一種先進的技術(shù)手段，有利于環(huán)境監(jiān)測水平提高，該技術(shù)類型具體可以分為兩種。

3.1 按照生物種類劃分

將生物體劃分成不同的種族和群落，具體分為動物監(jiān)測、植物監(jiān)測、微生物監(jiān)測方式。其中，動物監(jiān)測是指將環(huán)境監(jiān)測期間，將環(huán)境中生存的生物作為監(jiān)測對象，分析生物的生長情況，了解周圍環(huán)境對其的影響，從而準確判斷出環(huán)境的污染程度。微生物則是利用監(jiān)測微生物所處環(huán)境的方式，掌握種群結(jié)構(gòu)的實際變化，最終確定環(huán)境污染情況。

3.2 按照生物學的不同層次劃分

生物學研究層次的多樣化特征顯著。在環(huán)境監(jiān)測期間，可以結(jié)合生物層次的不同，將生物檢測技術(shù)劃分為兩種，具體為生物體內(nèi)的生理生化指標監(jiān)測和分子污染物監(jiān)測。在開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，無論應用何種方式，都需要結(jié)合實際情況，合理利用和選擇，保證可以提高環(huán)境監(jiān)測的水平和精準性。

4 生物監(jiān)測技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用分析

人們生活水平在日益提高的同時，對環(huán)境問題的關(guān)注度也越來越高。而在環(huán)境污染防治過程中，科學應用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，不僅可以有效提升環(huán)境治理的效率和質(zhì)量，還可以全面降低污染問題出現(xiàn)的概率。因此，面對我國當前環(huán)境污染現(xiàn)狀，在組織開展環(huán)境監(jiān)測工作期間，應該加大重視程度，強化對環(huán)境的監(jiān)測力度，合理應用生物檢測技術(shù)，側(cè)重對環(huán)境污染源的治理，確保可以促進自然環(huán)境的改善，真正實現(xiàn)人與自然和諧相處的目標。

4.1 生物監(jiān)測技術(shù)在土壤污染監(jiān)測中的應用

在城市發(fā)展過程中，土壤污染一直是亟待解決的重要問題，其對地下水影響很大，甚至會對周邊動植物的正常生長造成干擾，所以在環(huán)境監(jiān)測期間，應該加強對這一環(huán)節(jié)的重視，科學地將生物監(jiān)測技術(shù)應用其中，保證監(jiān)測效果在有效提高的同時，還可以為后續(xù)環(huán)境治理工作的順利實施提供幫助。

4.1.1 植物監(jiān)測

在組織開展環(huán)境監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員可以將植物作為監(jiān)測對象，結(jié)合植物的生長習慣和特性，對其現(xiàn)階段生長狀況、生活習性展開綜合對比，明確植物的變化情況。諸如植物生長快慢、植物表面是否存在異常等。

4.1.2 微生物監(jiān)測

在利用生物監(jiān)測技術(shù)期間，可以通過監(jiān)測微生物的方式開展監(jiān)測工作，觀察微生物群落的變化情況，準確判斷土壤中的污染物，以此獲得精準的數(shù)據(jù)，提高監(jiān)測的效果，從而為后續(xù)環(huán)境治理方案的制定提供依據(jù)。

4.1.3 動物監(jiān)測

在監(jiān)測土壤期間，可以利用動物監(jiān)測方式，將蚯蚓作為監(jiān)測對象，精準監(jiān)測蚯蚓的生長變化。與其他動物相比，蚯蚓對土壤有較高的敏感度，能直觀體現(xiàn)出土壤污染程度，通過監(jiān)測，可以了解土壤中是否存在有害物質(zhì)，諸如農(nóng)藥等，提升環(huán)境監(jiān)測的效果和水平[5]。

4.2 生物監(jiān)測技術(shù)在大氣污染監(jiān)測中的應用

十三五以來，廣東省對環(huán)境問題極為關(guān)注，并加大了環(huán)境監(jiān)測力度。據(jù)統(tǒng)計，全省已經(jīng)建成各類監(jiān)測站點296個，包括空氣質(zhì)量評價監(jiān)測網(wǎng)等，新引進的監(jiān)測儀器設備200多臺套，覆蓋監(jiān)測指標多達253項，真正實現(xiàn)了全省區(qū)（縣）空氣自動監(jiān)測全覆蓋。截至2020年，全省21個地級以上市達標天數(shù)比例在88.0%～98.9%之間，平均為95.5%，二氧化硫平均濃度為8 μg/m3，二氧化氮平均濃度為21 μg/m3。一氧化碳（CO）第95百分位數(shù)平均濃度為1.0 mg/m3，各市評價濃度范圍為0.8～1.2 mg/m3。具體如圖1所示為同類型站點主要污染物年評價濃度。

圖1 不同類型站點主要污染物年評價濃度

在社會發(fā)展中，導致大氣污染的因素有很多，諸如能源結(jié)構(gòu)卻不能夠得到良好調(diào)整，致使工業(yè)廢氣的排放量持續(xù)增加，從汽車尾氣的層次分，具體涵蓋：一氧化碳，氮氧化物等，這些物質(zhì)不僅會對大氣污染環(huán)境造成嚴重的破壞，還會引發(fā)酸雨以及溫室效應等問題，具體如表1所示為廣東省某縣污染物年均濃度。因此，在組織開展環(huán)境監(jiān)測過程中，應該加強對生物監(jiān)測手段的利用，提升環(huán)境監(jiān)測水平，保證大氣污染治理工作的開展能做到有據(jù)可依。

表1 廣東省某縣2018、2019年度SO2、NO2、PM2.5、PM10污染物年均濃度

在大氣污染監(jiān)測期間，通過利用生物監(jiān)測技術(shù)，可以結(jié)合大氣環(huán)境的變化，準確分析出生物體遭遇污染的程度。在監(jiān)測中，如果大氣環(huán)境中的污染嚴重，植物會最先發(fā)生反應。由于植物始終固定生長在某處的土壤層中，所以利用該技術(shù)能獲得良好的監(jiān)測成效。在大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測階段，運用該技術(shù)監(jiān)測植物，能準確反映出污染的嚴重程度。在監(jiān)測大氣污染時，可以利用二氧化碳指示植物方式，對水杉、地衣等植物生長情況進行觀察，如果植物長時間處于污染環(huán)境，樹葉的表面會呈現(xiàn)發(fā)黃狀態(tài)，葉片的邊緣位置的顏色為土黃色或紅棕色。當植物有這些異常現(xiàn)象存在時，表明大氣中存在污染物質(zhì)，要及時制定處理辦法，環(huán)境污染問題，讓植物能健康生長。為提升監(jiān)測有效性，也可以運用氟化物指示植物監(jiān)測法，將大蒜作為研究對象，如果大蒜受到氟化物污染，葉片的尾處會呈現(xiàn)尖形，顏色為紅褐色，同時伴有斑點[6]。

4.3 生物監(jiān)測技術(shù)在水體污染監(jiān)測中的應用

在以往的水污染環(huán)境監(jiān)測過程中，在的問題相對較多，不僅在思想意識方面存在問題，監(jiān)測體系也缺乏完善性。結(jié)合目前廣東省現(xiàn)行的體系來看，整個框架過于簡單，涵蓋的內(nèi)容不夠豐富，無法滿足當前環(huán)境監(jiān)測需求，影響了監(jiān)測結(jié)果的精準度以及真實度，也制約了環(huán)境監(jiān)測工作的穩(wěn)定實施。為有效提升水體污染監(jiān)測有效性，應該對監(jiān)測體系不斷完善，并與原有體系有效融合，做到分工明確，內(nèi)容具體詳實，保證可以從整體提高環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量。同時加強對生物監(jiān)測技術(shù)的利用，結(jié)合具體情況，有針對性地制定監(jiān)測辦法。在利用生物監(jiān)測技術(shù)進行水體污染監(jiān)測過程中，可以從兩方面著手。

4.3.1 微型生物群落監(jiān)測技術(shù)

利用聚氨酯泡沫塑料塊法開展水體監(jiān)測工作，將含有聚氨酯物質(zhì)的塑料泡沫塊放在待測水體中，能快速收集水體中的微生物群落，有利于水體環(huán)境監(jiān)測效率和質(zhì)量的提高。在開展環(huán)境監(jiān)測工作階段，對于所提供的污染物數(shù)據(jù)，能夠為污染物監(jiān)測提供相對精準且可靠的數(shù)據(jù)信息，相關(guān)部門在工作期間，需要依照有關(guān)要求，做好污染監(jiān)測工作，強化對環(huán)境質(zhì)量的把控，提高監(jiān)測水平。

4.3.2 指示生物監(jiān)測技術(shù)

該技術(shù)在應用過程中，通過水體生物的體質(zhì)含量明確監(jiān)測對象是否存在污染源，借助于魚類、浮游生物開展監(jiān)測工作，結(jié)合監(jiān)測信息，明確這些生物的生命期變化，或者對生物的活動范圍情況加以分析，了解其在生長過程中發(fā)生哪些變化，從而精準判斷出水質(zhì)變化狀況。在對水質(zhì)監(jiān)測指示動物選擇過程中，最好選擇無脊椎動物，包括蚊幼蟲等。

5 環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展趨勢

5.1 探究生態(tài)監(jiān)測技術(shù)

為提高環(huán)境監(jiān)測水平，應該加強對環(huán)境監(jiān)測方法的創(chuàng)新和研究，找出最合適的監(jiān)測手段。環(huán)境監(jiān)測涵蓋物理、化學、生物等，監(jiān)測不同環(huán)境問題，可以采取不同的方式和開展監(jiān)測活動，以此獲得最佳的監(jiān)測效果。生物技術(shù)監(jiān)測采用的是微生物工程、細胞工程等進行監(jiān)測，監(jiān)測費用偏低，能獲得不錯的監(jiān)測成效，也可以分解產(chǎn)生其他有利產(chǎn)物，是當前環(huán)境監(jiān)測中應用最為普遍的一種手段，如借助生藻類和底棲生物對水質(zhì)進行評價，藻類和底棲生物的耐污能力很強，通過對這一優(yōu)勢的利用，讓其轉(zhuǎn)化為耐污指數(shù)，結(jié)合理化指標展開綜合評價，有利于水環(huán)境質(zhì)量評價效果的提高。同時根據(jù)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，認真對比分析，有針對性地對環(huán)境保護和水體污染等措施進行制定，保證環(huán)境和水污染問題能得到緩解。

5.2 維持現(xiàn)行生物技術(shù)

維持現(xiàn)行生物技術(shù)是當前環(huán)境監(jiān)測的目標，隨著科技水平的不斷提升，實現(xiàn)該目標的可能性也大大增加。現(xiàn)行生物技術(shù)涵蓋基因工程、細胞工程、生物工程等，這些項目已經(jīng)被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，產(chǎn)生的效果很好。利用微生物工程技術(shù)，可以吸附土壤中的重金屬，包括金、銀、汞等，能夠?qū)⒅亟饘傥廴鞠崛≈亟饘僦械馁F重金屬。運用微生物技術(shù)治理水源污染，能讓水源得到凈化。微生物也可以對農(nóng)用塑料薄膜、白色垃圾進行處理，利用微生物農(nóng)藥替代以往不容易分解的化學農(nóng)藥，不僅可以讓環(huán)境土壤得到有效保護，也可以保證人們的身體健康。

5.3 強化對新型生物技術(shù)的開發(fā)

現(xiàn)有的生物技術(shù)或許無法滿足日益加劇的環(huán)境問題，所以在新環(huán)境問題出現(xiàn)前，應該加強對新技術(shù)的研究。為保證能從根源解決問題中，可以多做實驗，加大研究力度，比如加強對生物技術(shù)的開發(fā)，用重組DNA的方式將環(huán)境問題解決，運用DNA技術(shù)對環(huán)境功能加以分析，了解其對生物的影響，保證環(huán)境監(jiān)測能更加有針對性，提高監(jiān)測的水平和質(zhì)量。環(huán)境污染從治理到預防都必須有生物技術(shù)支持，在未來的環(huán)境監(jiān)測工作中，生物監(jiān)測技術(shù)會在環(huán)境保護中發(fā)揮巨大作用。環(huán)境保護的方式方法很多，針對不同的環(huán)境問題，所采用的保護方式也大不相同。因此在環(huán)境監(jiān)測期間，可以加強對微生物等生物農(nóng)藥的開發(fā)，或者利用殘留、化學物質(zhì)含量少的農(nóng)藥。針對大氣污染問題，需要從源頭治理，工廠生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的污染物要利用生物技術(shù)吸附以及降解，之后再排放到空氣中。對于為汽車尾氣排放，需要從汽車零件著手，在尾氣安裝凈化設備，確保尾氣能通過凈化之后排放到空氣中，減少對空氣的影響[7]。

6 結(jié)語

綜合而言，近年來，我國經(jīng)濟建設在全面發(fā)展的同時，各個行業(yè)的發(fā)展也越來越好，但隨之而來的環(huán)境問題也日益嚴峻，影響了人們生命健康的同時，還制約了社會的穩(wěn)定前進。在環(huán)境治理工作開展過程中，環(huán)境監(jiān)測的作用很大，為確保這一工作能順利開展，提升監(jiān)測效果和水平，應該強化應用生物監(jiān)測技術(shù)，并加大對技術(shù)的研究和創(chuàng)新力度，對監(jiān)測設備不斷完善，有針對性地監(jiān)測土壤、水體以及空氣中的污染，提升監(jiān)測精準性。