水环境监测中生物监测的应用及发展趋势分析论文_赵新宇

水环境监测中生物监测的应用及发展趋势分析论文_赵新宇

黑龙江省环境信息与监控中心 黑龙江哈尔滨 150090

摘要:近年来,我国部分地区工业发展速度较快,在一定程度上带动了区域经济发展,但同时也产生了一定的环境问题,特别是水环境问题愈加突出。针对水环境监测中生物监测的应用,做了简单的论述,结合水环境监测发展现状,预测其发展趋势。生物监测技术凭借其灵敏性与准确性等优势,被广泛的应用于水环境监测工作中,有着较强的应用优势。生物监测未来将不断朝向标准化与规范化方向发展,要重视指示生物的选择,选择具有较强代表性与敏感性的生物,以全面反映环境污染情况。

关键词:水环境监测;生物监测;应用;发展趋势

引言

在社会快速发展过程中,工业的发展及人口数量的急剧增加使环境问题十分突出,同时环境问题也成为当前人们关注的焦点问题,对环境污染的治理和环境的保护成为当前社会发展过程中急需解决的重要的课题。

1水环境监测概述

水环境监测主要是对水体进行定期、连续或长期监测、观察,并对监测结果进行分析,从而充分掌握水环境质量变化过程,为水环境污染防治、环境管控、水域治理提供可靠的依据。目前,大部分地区水环境监测主要还是以理化监测为主。尽管理化监测操作较为简易,且整个技术体系较为成熟,但理化监测所获得的指标具有瞬时性特征,需要进行多次采样才可对水体进行监测,无法将水体当中所有的污染物情况充分反映出来。然而,生物监测却能够弥补上述缺点,它可持续性地反映水环境污染变化,对部分污染物的影响可做出迅速反应,能够进一步提升监测效果。

2生物监测所具有的优点

2.1连续性、持久性强

在对环境监测过程中,传统监测手段多为定期采样,并通过对所采样品进行分析来量化环境污染的程度,但这种定期采样的方法具有较强的即时性和片段性特点。而利用生物监测手段来对环境进行监测时,能够时刻监测环境中的细节,而且对环境中的各种变化信息进行随时采集,能够全方位反映自然环境中发生的污染。生物监测不仅具有较强的连续性,而且持续性非常明显。

2.2破坏性弱

利用生物监测技术来对环境进行监测过程中,其数据多来自于植物枝叶、树皮、动物的排泄物及毛发等,不会对生态环境系统中的生物个体带来破坏。可以说利用生物监测环境其信息来源、使用对象及最终目的都是生物本身。

2.3反应灵敏

利用传统的理化监测手段无法科学的发现和甄别长期污染物,但利用生物监测来寻找污染物则更具便捷性。而且通过分析生物富集和生物积累等效应,有利于更好的提高生物的灵敏性,对寻找污染物的速度和效率具有积极的作用。

3生物监测在环境监测中的具体应用

3.1生物监测在大气监测中的应用

在生态系统中,由于植物根系固定,同时污染物具有较强的敏感性,二者在生态系统中相互作用,这也使植物受到污染物的污染程度较大,特别是来自于大气的污染,更会对植物带来较大的影响。将生物监测技术在大气监测中进行灵活应用,能够更准确的实现对大气环境质量的监测,并对大气环境污染程度进行确定。当前生物监测技术通常用于监测大气中的二氧化硫含量、二氧化碳含量和大气中氟化物的含量,主要是针对不同植物的特性来对大气中有害物质进行监测,从而获得准确的监测结果。

3.2生物监测在土壤监测中的应用

一旦土壤出现污染,则会对微生物、地下水及地表植物带来较大的影响,因此在利用生物监测技术对土壤监测过程中,所采用的生物监测方式大致可分为以下几种:(1)植物监测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于污染区域内的植物进行观察,针对被污染植物的习性和发育情况的变化、叶片表面情况、光合作用及新陈代谢等进行观察,从而来确保土壤污染的程度。(2)动物监测。在对土壤采用生物监测技术进行监测过程中,由于蚯蚓长期的生活在土壤中,因此对于选取区域内的监测对象可以选择土壤中生存的蚯蚓。土壤作为蚯蚓的生存环境,一旦土壤中各元素发生变化,蚯蚓能够立刻察觉到,特别是对于土壤中的一些异常物质及有害元素,蚯蚓更具敏感性。另外,蚯蚓体内镉的含量与土壤中的镉的含量具有非常密切的关系,这也使土壤监测中蚯蚓发挥着非常重要的作用。

3.3生物监测在水体监测中的应用

(1)微型生物群落监测。微型生物群落是水体中非常重要的部分之一,并且对水体的情况有着非常敏感的反应。技术人员在实践中多采用聚氨酯泡沫塑料块进行微型生物的群落监测,这种方法在对水体污染进行监测的过程中具有更加准确、经济和快捷的优点。(2)指示生物。指示生物的选取需要考虑生活习性是否规范、活动地点是否固定、生物周期是否够长等问题,如果这些要求均能满足,这类生物即可作为良好的指示生物,并对水体的污染情况做出全面反映。常见的指示生物有鱼类、底栖类、贝类等等。

4生物监测发展趋势

4.1标准化方向发展

生物监测技术被应用于生态环境监测中,基于生物过程与生物理化功能分析等,可以高效的完成监测任务。从生物监测应用实际来看,此技术的水平尚未完全发挥,在实际应用的过程中,受到土壤与水资源等因素的影响较大,因此需要不断提高生物监测技术标准化程度,以充分发挥其技术优势。土壤极易受到多种污染物的影响,使得土壤组成与结构等发生变化,微生物活动受到影响,当有害物质或者分解物质长期积累,间接被人体吸收,则会影响人体健康。土壤污染物主要包括酸、碱、重金属、农药、酚类等。通常采取以下生物监测方法:①植物监测法。若土壤被污染,则污染区域内的植物代谢会产生异常,主要表现为叶片枯萎或者伤斑等。②动物监测法。利用此方法,进行土地污染监测,通常以蚯蚓为指示物,因为蚯蚓对土壤成分较为敏感,可以及时察觉出土壤内的农药成分或者重金属等,快速的反应土壤污染情况。③微生物监测法。利用微生物监测法,可以通过微生物生长情况,来判断土壤污染程度,比如微生物数量与菌类等。

4.2规范化方向发展

在实际应用的过程中,要注重指示生物的合理选择,加强对指示生物的研究,以保证所选的生物充分反应环境污染实际情况,提升生物监测结果的真实性与精确性。通常在选择指示生物时,受到各类因素的干扰较大,为了充分发挥生物监测技术优势与作用,需要规范监测方式与手段,推动此技术的发展。目前,该技术已经被用于大气监测。在大气监测中,利用生物监测法,主要是以植物作为指示物,当植物根系受到污染物的影响时,会产生相应的反应。植物监测法,主要被用来监测二氧化硫与二氧化碳等,可以基于植物特性,检测大气有害物,监测结果较为精确。对于二氧化硫进行监测,指示物主要包括地衣与落地松等,若此类植物受到二氧化硫污染后,则其叶片边缘与维管束会出现伤斑,呈现出块状,叶子的颜色呈现出黄色或者红棕色。对于二氧化碳的监测,以秋海棠与向日葵等作为指示物,当此类植物受到二氧化碳污染时,则其叶脉将会呈现出白色或者棕色的伤斑,呈现点状。

结束语

生物监测是未来环境监测的一种重要方法,不论在宏观还是微观领域都能为人类提供大量的连续的综合的环境信息。随着科学技术的不断进步,生物监测技术必定能够得到更深层的研究和发展。而针对当前生物监测面临积弱不振的形势,笔者认为,对生物监测应该有更高要求的认识和定位,以及如何将先进的生物技术更好的推广/应用到各级监测站的实际监测工作中是值得思考的。

参考文献

[1]陆璐.水环境监测领域生物监测技术实践及优势探讨[J].地下水,2016(04):107~108.

[2]喻文科,秦普丰,周俊宇,陈海.水环境监测中的遥感应用探讨[J].绿色科技,2013(04):183~187

[3]王如明,杜长玉,张艳丽.生物监测技术在环境监测中的应用[J].科技创新与应用,2017(11):163

论文作者:赵新宇

论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期

论文发表时间:2017/10/18

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