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摘 要：通过监测生物个体、种群等在环境中的变化情况，可以准确评价环境质量。现如今，生物监测在环境监测中的应用越来越普遍。文章就此展开了讨论，就先是简述了生物监测原理及发展，然后从大气污染、水环境污染、土壤污染三个方面入手，详细阐述了如何通过生物监测确定其污染程度。
关键词：生物监测；环境监测；应用
社会经济的发展有效带动了我国工业的发展。与此同时，环境污染现象越来越严重，甚至影响到了人类的可持续发展。我国高度重视环境污染问题，并出台了一系列的防治政策，尤其是给予了足够的资金支持，有效促进了我国环境监测技术的研发和创新。生物监测就是一种非常有效的环境监测技术，逐渐受到了人们的重视，且取得了良好的应用效果。
一、生物监测概述
生物监测的原理是通过分析生命体对污染物的反应，来衡量环境质量的好坏及受污染程度。因为环境污染对生物系统有着直接的影响，所以采用生物监测方法可以非常准确地了解环境污染情况。生物监测最早提出是在先20世纪初，直到70年代生物检测才被应用到水污染监测中。同一时期，美国还出版了技术论文集，就各种水生生物的监督、测试技术进行讨论。而我国则起步较晚，在最近几年的环境污染调查中才开始大规模开展生物监测工作。如在湖北鸭儿湖的水体监测中，利用鱼血酶活力的变化反映水体污染，用底栖动物监测农药污染。现如今，随着生物监测技术的不断发展，其监测方法也越来越多样化。具体可分为生态学、生理学、毒理学、生物化学成分分析四种。但就目前来看，生物监测方法主要就是应用在大气、水质监测工作中。在大气环境监测中主要就是以下生物监测手段：第一，利用指示物进行监测。如水蛭、颤蚓等。第二，检测植物体内污染物含量。第三，观察植物生理生化反应。第四，检测敏感植物。在水质监测中，主要采用静水式生物测试、流水式生物测试等生物测试方法。另外，在土壤监测中生物监测也有一定的应用。
二、生物监测及其在环境监测中的具体应用
1.在大气污染中的应用
在大气环境的监测中，既可以选择动物为监测对象，也可选择植物为监测对象。但是动物不易控制，而植物分布较广，且方便监测。所以，多是利用植物进行监测。
首先，可以利用指示植物监测大气环境污染情况。所谓指示植物是指对大气污染反应迅速，且敏感的植物。指示植物在受到环境污染会，经常出现的反应有叶面脱水，变黄、变白以及叶面脱落、植株死亡。比如百日菊、白杨、雪松、胡萝卜等在受到二氧化硫污染后，叶片颜色会发生变化，最终呈现出漂白斑点、叶肉枯黄的转态。烟草、番茄、秋海棠等植物在受到氧化氮污染后，会出现叶片斑痕，最终呈现出青铜色或淡黄色的斑痕。其次，在实际监测中可应用盆栽植物观察、植物群落监测等方式。其中盆栽植物观察方法是指选择相应的指示植物进行盆栽，带起长到合适大小，则移动到监测点，然后观察植物的变化情况。如若要监测大气氟化物污染情况，可选择唐菖蒲作为指示植物，并在非污染区种植直至有3、4片叶子之后移动到污染区。若是发现该植物叶片出现了淡棕黄色伤斑，且界限十分明显时，证明该地区大气环境存在严重的氟化物污染。另外，植物群落监测法是指监测污染区域内的植物群落出现的症状来估计大气污染情况。一般可将植物群落对大气污染的抗性分为敏感、中等、较强三个等级。与其对应的大气污染程度分别是轻度、中度、严重。比如某排放二氧化硫污染物的工厂，若其周边存在由向日葵、 马齿苋、牵牛花、丝瓜等植物组成的植物群落，那么其中悬铃木、加拿大白杨很容易出现八成以上的叶片受到损害，甚至是脱落的现象。丝瓜、桧柏则会出现明显伤斑、植株枯死现象；向日葵、玉米等有近一半的叶片会出伤斑；月季、香椿等会有30％左右的叶片出现轻度伤斑。葡萄、马齿苋等会有10％左右的叶片出现更轻的伤斑而腊梅、栀子花则会无明显症状。最后，也可通过监测动物来确定大气环境污染情况。如金丝雀、老鼠、鸡等对瓦斯敏感，可观察其反应来确定瓦斯污染情况；金丝雀、狗对二氧化硫比较敏感，可通过观察其反应确定二氧化硫污染情况。或者也可以通过观察动物群落的迁徙情况，估计大气环境污染情况。亦或者通过监测微生物来确定大气污染状况。总的来说，通过监测植物、动物、微生物都可以确定大气污染状况。
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2.在水环境中的应用
水环境存在着许多水生生物及群落，且各类生物与水生环境之间存在着相互影响、相互制约的关系。一旦水环境受到污染，水生生物就会根据环境变化做出相应的反应。此时，通过监测水生生物就可以了解水环境的污染程度。
监测水生生物的方法有生物群落法、残毒测定法、急性毒性试验等。另外，《水环境生物检测技术规范》也对河流、湖泊等淡水环境的生物监测作出了规定。对此，技术人员可依据规定、常见监测方法科学开展水生生物的监测。但在之前技术人员应当充分了解水生生物监测方法的实践步骤及适用范围。
首先，生物群落监测法。在水环境未受到污染时，其生态环境比较稳定，且生物群落种类、数量比较固定。但是当水环境受到污染后，原有的生态环境就会失去平衡，有些生物群落会消亡或变少。如浮游生物、底栖动物、鱼类、微生物等都是容易受到环境污染的敏感生物种群。通过监测它们的种类数量、结构就可以了解水环境污染情况。其次，生物残毒测定法。即在生物受到污染物毒害后，对其反应及生理变化进行监测，从而得出得到毒物浓度，以此判断环境污染情况。主要测定对象有鱼类、藻类、溞类等。以鱼类为例，鱼对水环境的反应非常灵敏。一旦污染物浓度过高，鱼类就会出现中毒现象，甚至是死亡。在具体测定水环境污染情况时，可结合污染情况选择对其反应最为灵敏的鱼类进行测试。再者，急性毒性试验主要是指对鱼类、藻类等进行致死浓度、安全浓度的测定。在实施过程中，可从低浓度毒物试验开始，并实时观察毒物、生物之间关系，最终确定安全浓度、致死浓度。最后，还可采用细菌学监测方法，即通过检测水环境中的细菌数量、种类，来判断水环境的污染程度。一般都是以粪链球菌、沙门氏菌等监测对象。以总大肠菌群为例，其群落数量可作为测定水环境含有粪便污染的指标。在具体测定中可采用多管发酵法、滤膜法。其中多管发酵法适合大部分水环境，但是具有操作繁琐、检测时间长的缺点。而滤膜法的适用范围比较小，但检测速度快，且所需时间短。
3.在土壤污染中的应用
之所以能够在土壤监测中应用生物监测方式，是因为生物监测的灵敏性更强、适用范围广，且可反映出环境污染对生物的综合效应。
首先，可通过监测植物确定土壤污染情况。毕竟，土壤是植物赖以生存的重要物质。一旦土壤受到污染，植物就会出现变化。如可能出现形态异常变化。以铜污染为例，若土壤含铜量过高，那么罂粟就会出现植株矮化现象。又如植物生态习性可能会发生改变。早熟禾、北美独行菜等植物能积聚铜，并出现生态习性的变化。 另外，还可通过测定植物体内的污染物含量判断土壤污染情况。如苔藓可大量富集Pb，且土壤中的重金属浓度越高，其体内的重金属浓度也会越大。这样就可通过测定其体内的Pb浓度，确定土壤受重金属污染的情况。
其次，可通过监测动物确定土壤的污染情况。一般情况下，多是监测土壤动物来确定土壤污染情况。如蚯蚓、变形虫、线虫、螨虫等。以甲螨为例，这类动物在土壤中的数量非常多，且很容采集到。最重要的是它能接触到各种土壤污染物。一旦土壤发生污染后，其数量、种类都会改变。如若土壤受到汞、镉的污染，单翼甲螨数量会大幅度减少，而全大翼甲螨的数量则会大幅度增加。若土壤受到铜污染，那么小奥甲螨、单翼甲螨的数量都会增加。若土壤受到有机物污染，那么全大翼甲螨、小奥甲螨的数量会增加，但单翼甲螨的数量却会减少。
最后，还可通过监测微生物确定土壤的污染情况。如可监测微生物种群结构变化确定土壤污染情况。以草甘膦为例，它在特定浓度时会抑制土壤微生物的生长，造成微生物种类数量下降。
综上所述，生物监测是确定环境污染的重要手段。在具体应用中可依据环境污染类型，灵活采用各种生物监测方法。只有这样才能有效准确判断环境污染情况，为制定有效的环境污染防治措施提供可靠的参考。尤其是在环境问题日益严峻的情况，我国应继续加大生物监测技术的研究，从而提升生物监测在环境监测中的应用成效。
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论文作者:赵有权
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：生物论文; 情况论文; 土壤论文; 环境污染论文; 植物论文; 环境监测论文; 水环境论文; 《防护工程》2019年16期论文;