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第一篇

一生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理以及特征

1生物監(jiān)測(cè)的基本原理

生物監(jiān)測(cè)將生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)理論視作其基礎(chǔ)，且生物與之日常生存環(huán)境間表現(xiàn)出相互依存、相互影響以及相互制約的聯(lián)系。生物和附近環(huán)境之間不斷進(jìn)行著能量交換以及物質(zhì)交換，在生物生存環(huán)境被污染以后，生物體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量有毒物質(zhì)，且這些有毒物質(zhì)會(huì)不斷累積、不斷遷移，以至于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生物環(huán)境、生物分布環(huán)境、生物生長(zhǎng)狀況、生物發(fā)育狀況以及生理化指標(biāo)等隨之發(fā)生巨大改變。譬如，在水資源被污染的條件下，水中藻類細(xì)胞的光合作用、細(xì)胞密度等都會(huì)受到一定影響。由此可見(jiàn)，生物對(duì)于客觀環(huán)境存在著各種反應(yīng)，在對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行合理利用的基礎(chǔ)上，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染基本狀況、整體強(qiáng)度的有效呈現(xiàn)，而這個(gè)研究的過(guò)程即為生物監(jiān)測(cè)。

2生物監(jiān)測(cè)的相關(guān)特征

生物監(jiān)測(cè)本身具備分散性、綜合性、繁雜性以及長(zhǎng)期性特征，不僅涉及到較多的學(xué)科，還涉及到許多目標(biāo)、許多部門(mén)和許多角度，因此生物監(jiān)測(cè)還是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程。以環(huán)境作為主要對(duì)象，生物不僅可以從中提取出各種污染物，同時(shí)還可以全程記錄環(huán)境污染基本情況，同時(shí)微生物群、植物以及動(dòng)物等還能夠連續(xù)性監(jiān)測(cè)環(huán)境，因此生物又被稱作監(jiān)測(cè)哨。一般說(shuō)來(lái)，大多生物在生命周期方面都表現(xiàn)出有限性特征，是人們獲取各種監(jiān)測(cè)信息的重要途徑。但是，必須強(qiáng)調(diào)的是，生物監(jiān)測(cè)同樣存在著許多缺點(diǎn)，不但費(fèi)用較高、專業(yè)性較強(qiáng)，而且涉及面較廣，所以見(jiàn)效相對(duì)較慢，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也因此受到一定限制。

二環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)合理應(yīng)用程序

1土壤污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用

程序在對(duì)生物監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理利用的基礎(chǔ)上，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在實(shí)踐程序中不難發(fā)現(xiàn)，能夠選擇的檢測(cè)方案十分多樣。

1.1動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案

動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案屬于生物監(jiān)測(cè)程序中最為重要的一種方法，土壤污染環(huán)境中通過(guò)對(duì)動(dòng)物監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行合理利用，即可有效提升其監(jiān)測(cè)效率。在檢測(cè)對(duì)象方面，通常以蚯蚓為首要選擇，這是由于蚯蚓整體敏感性偏高，對(duì)于土壤內(nèi)的各種有害物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)敏感性，能夠在最短時(shí)間內(nèi)察覺(jué)出土壤中的重金屬以及農(nóng)藥。除此以外，在對(duì)蚯蚓體重的鎘含量變化狀況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的基礎(chǔ)上，還可以直接反映出蚯蚓所處土壤環(huán)境中的鎘含量基本情況。

1.2植物監(jiān)測(cè)方案

土壤污染環(huán)境中植物監(jiān)測(cè)方案同樣具有較高使用價(jià)值。如果植物所處土壤環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重性污染狀況，其新陳代謝就會(huì)出現(xiàn)異常狀況，并以不同現(xiàn)象直接反映出來(lái)。

1.3微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

微生物本身屬于生物體系當(dāng)中最為重要的一種功能要素，在有效監(jiān)測(cè)土壤內(nèi)為生物群菌類狀況以及數(shù)量等情況的基礎(chǔ)上，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤狀況的直接反映。土壤污染環(huán)境當(dāng)中，其主要污染源包括人類糞便以及尿液等，同時(shí)灌溉污水同樣會(huì)直接污染土壤生物，因此在深入研究微生物實(shí)際監(jiān)測(cè)狀況的條件下，即可準(zhǔn)確評(píng)估土壤污染實(shí)際狀況和污染程度等信息。

1.4酶活性監(jiān)測(cè)方案

一般而言，植物根系、動(dòng)物微生物、植物根系殘?bào)w以及動(dòng)物遺骸等都深埋于土壤中，并分泌出大量土壤酶，包括磷酸酶、脫氫酶等，這些土壤酶都具有較強(qiáng)生物活性，可以對(duì)土壤內(nèi)相關(guān)生化程序的方向以及強(qiáng)度進(jìn)行直接反應(yīng)，因此同樣可用作土壤污染基本狀況的監(jiān)測(cè)程序中。

2水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用程序

在對(duì)水資源環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，生物監(jiān)測(cè)同樣具有一定可行性和實(shí)踐性。水資源監(jiān)測(cè)中，生物監(jiān)測(cè)同樣表現(xiàn)出不同監(jiān)測(cè)方案，具體如下：

2.1PFU法

對(duì)指示物種進(jìn)行選擇時(shí)，通常以運(yùn)動(dòng)范圍相對(duì)偏大的物質(zhì)為首選對(duì)象，用以對(duì)水環(huán)境基本狀況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。一般而言，水體系統(tǒng)內(nèi)包含著各種微生物群，當(dāng)水資源被污染以后，這些微生物群往往會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的敏感性。因此水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，建議以PFU法為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)方案。PFU法強(qiáng)調(diào)在水體內(nèi)放入大量泡沫塑料，且這些泡沫塑料中包含著聚氨酯，采取這樣的方式收集水中微生物。PFU法在速度、精準(zhǔn)性和經(jīng)濟(jì)性等方面都有一定優(yōu)勢(shì)，還可用作對(duì)工業(yè)廢水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.2指示生物方法

指示生物方法能夠?qū)λY源中敏感性污染物類型進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源現(xiàn)狀的有效分析。一般而言，指示生物方法特征十分突出，除了活動(dòng)地點(diǎn)具有固定性之外，其生命周期也普遍偏長(zhǎng)，因此能夠直接反映出水資源內(nèi)污染物可能會(huì)產(chǎn)生的影響。基于生物分類狀況來(lái)說(shuō)，生物監(jiān)測(cè)實(shí)踐程序中指示動(dòng)物通常選擇無(wú)脊椎類動(dòng)物，在水資源污染較為嚴(yán)重的情況下，指示物種往往選擇蚊幼蟲(chóng)、小顫藻或者是顫蚓類等。

3大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用程序

以生物監(jiān)測(cè)為主要方案對(duì)國(guó)內(nèi)大氣污染環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，通常以大氣環(huán)境整體質(zhì)量水平為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象?；谏矬w系來(lái)說(shuō)，因?yàn)橹参锷L(zhǎng)本身具有固定特性，受此特性的直接影響，致使植物長(zhǎng)時(shí)間處于大氣污染環(huán)境中，而其生長(zhǎng)特征同樣決定了植物難以脫離污染物。會(huì)對(duì)大氣造成直接污染的物質(zhì)包括氯化氫、硫酸霧、氯、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、氟化氫、臭氧以及氨等。大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)通常具有較為靈敏的反應(yīng)，具體監(jiān)測(cè)方案涉及到微生物方案、植物方案以及動(dòng)物方案等。

3.1植物方案

就目前而言，大氣監(jiān)測(cè)程序中較為重要的一種指示生物即為高等植物，面對(duì)大氣污染，許多植物都表現(xiàn)出較強(qiáng)靈敏度。譬如，氯氣會(huì)使綠色的葉尖逐漸變黃，而一氧化氮會(huì)使葉正面生成壞死帶，且該壞死帶貫穿于全葉。

3.2指示植物方案

基于大氣污染環(huán)境而言，其生物監(jiān)測(cè)所涉及到的指示植物一般包括下面三種類型：

（1）二氧化氮類指示植物。煙草、向日葵、柑橘、西紅柿以及秋海棠等都屬于二氧化氮類指示植物。二氧化氮類指示植物的葉脈間都存在著不規(guī)則性傷斑，并以黃褐色、白色或者是棕色呈現(xiàn)出來(lái)，部分二氧化氮類指示植物還存在著全葉點(diǎn)狀的傷斑；

（2）二氧化硫類指示植物。水杉、地木耳、石思仙、落葉松以及苔蘚等都屬于二氧化硫類指示植物。二氧化硫類指示植物的葉脈間都存在著塊狀的傷斑，部分植物的傷斑在葉緣位置，并以土黃色是紅棕色呈現(xiàn)出來(lái)；

（3）氟化物類指示植物。梅、十三太保、杏、金線蓮、葡萄苔蘚、郁金香以及大蒜等都屬于氟化物類指示植物。氟化物類指示植物的葉尖都存在傷斑，僅有少部分植物的傷斑在葉脈間，且傷斑多以紅褐色或者是淺褐色等顏色呈現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)氟化物類指示植物的健康部分以及壞死部分之間還具有條理分明的界線。

三結(jié)語(yǔ)

分析與研究生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用程序不僅是行業(yè)發(fā)展的客觀要求，同時(shí)還是時(shí)展的必然需求，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、治理環(huán)境污染等方面都起著舉足輕重的作用。生物監(jiān)測(cè)本身發(fā)展前景十分光明，除了會(huì)在宏觀領(lǐng)域?yàn)橄嚓P(guān)人士提供各種環(huán)境信息之外，在微觀領(lǐng)域、推動(dòng)生態(tài)環(huán)境朝著可持續(xù)發(fā)方面不斷發(fā)展等方面的作用也十分突出。為了優(yōu)化生物監(jiān)測(cè)整體應(yīng)用程序，除了需要把握土壤污染環(huán)境中、水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序之外，還要求相關(guān)人士嚴(yán)格把握大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序，從源頭上提升其應(yīng)用效率，從而為國(guó)家環(huán)境發(fā)展創(chuàng)造更多效益。

作者：楊宏對(duì)單位：揭西縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站

第二篇

1生物監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

生物監(jiān)測(cè)是指利用生物與生物之間的相互制約影響、生物與環(huán)境之間的相互制約與影響，了解生物與周圍環(huán)境之間的具體聯(lián)系，通過(guò)監(jiān)測(cè)環(huán)境與生物之間的關(guān)系對(duì)當(dāng)前生物生存的自然環(huán)境中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析?，F(xiàn)階段生物監(jiān)測(cè)的方法主要包括四種，即生理學(xué)方法、生態(tài)學(xué)方法、物理學(xué)方法及生物化學(xué)成分分析等。雖然現(xiàn)在生物監(jiān)測(cè)技術(shù)很大程度上還只能作為其他環(huán)境監(jiān)測(cè)方法的補(bǔ)充，但是其可以有效彌補(bǔ)其他方法的不足，提高環(huán)境質(zhì)量水平的評(píng)定、監(jiān)測(cè)質(zhì)量，與其他環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，生物監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）連續(xù)性：連續(xù)性的生物監(jiān)測(cè)可以收集長(zhǎng)期范圍內(nèi)環(huán)境變化相關(guān)的各種信息，提高環(huán)境污染分析的全面性。

（2）靈敏性：一些自然環(huán)境中無(wú)法利用理化監(jiān)測(cè)找出某些長(zhǎng)期污染物，但是生物監(jiān)測(cè)通過(guò)生物積累、生物放大及生物富集等效應(yīng)，大大提高了生物的靈敏度，從而快速找出環(huán)境中的污染物。

（3）直觀性：生物監(jiān)測(cè)可以把污染物對(duì)生物體的生物學(xué)效應(yīng)直觀的反映出來(lái)，人們可以直接觀察、分析，故大大提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的可信度。

（4）保護(hù)性：生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用本身就是一種生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)對(duì)生物體、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)造成任何破壞。

（5）經(jīng)濟(jì)性：生物監(jiān)測(cè)技術(shù)無(wú)需在技術(shù)、設(shè)備等方面投入過(guò)多的資金，且監(jiān)測(cè)過(guò)程更簡(jiǎn)單。

2環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

具體而言，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

2.1土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)

土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)的方法有多種，包括植物、動(dòng)物、微生物監(jiān)測(cè)等，其中以動(dòng)物監(jiān)測(cè)法最常用，該方法主要以蚯蚓為監(jiān)測(cè)對(duì)象，蚯蚓具有較高的敏感性，可以敏感的察覺(jué)出土壤中是否有農(nóng)藥或重金屬等有害物質(zhì)；并且蚯蚓體內(nèi)鎘含量的變化也是土壤中鎘含量變化的直接體現(xiàn)。植物監(jiān)測(cè)法的應(yīng)用也比較普遍，如果土壤受到污染則植物生長(zhǎng)會(huì)發(fā)生代謝異常，從而通過(guò)各種現(xiàn)象反映出來(lái)。此外，土壤中微生物群落的數(shù)量、菌類等情況也會(huì)反映出土壤的污染情況。

2.2水環(huán)境監(jiān)測(cè)

水生生物與水環(huán)境之間存在互相依存、互相制約的關(guān)系，水質(zhì)受到污染，則水生物就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)水質(zhì)污染的目的。此處介紹兩種水環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的生物監(jiān)測(cè)技術(shù)。一種是微生物群落監(jiān)測(cè)，微生物生物群可以敏感的反映出水質(zhì)的污染情況，其中聚氨酯塑料塊法是常用的方法之一，即將泡沫塑料塊放入被監(jiān)測(cè)的水質(zhì)中，分析泡沫塊收集到的微生物分析水質(zhì)污染情況。另外一種則是針對(duì)指示物生物法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該方法比較經(jīng)典，其主要檢測(cè)受污染水質(zhì)中缺失的敏感微生物的種類，分析當(dāng)前水質(zhì)的污染情況，由于指示物生命周期比較長(zhǎng)，活動(dòng)范圍比較固定，因此大大提高了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)示生物主要是浮游動(dòng)物、小顫草、脆硬剛毛藻等無(wú)脊椎動(dòng)物。

2.3大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)

大氣污染監(jiān)測(cè)是根據(jù)生物監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境分析大氣質(zhì)量及環(huán)境被污染的程度。在整個(gè)生物系統(tǒng)中，大氣污染是直接威脅到植物生存環(huán)境的重要因素，植物本身處于固定的環(huán)境中，無(wú)可避免的會(huì)受到有害物質(zhì)的污染，因此植物的毒敏感性比較高；且植物的生長(zhǎng)位置固定，所以在管理、監(jiān)測(cè)方面比較容易。將植物作為監(jiān)測(cè)樣品，可以全面反應(yīng)出大氣環(huán)境的污染程度。具體而言，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)有以下幾種：

（1）二氧化硫指示植物：水杉、杜仲、落地松、地衣等是重要的二氧化硫指示植物，植物受到污染后，會(huì)在葉子上的直接體現(xiàn)出明顯的癥狀，主要表現(xiàn)出傷斑并呈現(xiàn)塊狀，也會(huì)出現(xiàn)在葉子邊緣，顏色呈土黃色或紅棕色。

（2）氟化物指示植物：梅、大蒜、郁金香、杏等植物為氟化物指示植物，受到污染后，植物的葉子形狀呈現(xiàn)出尖形，葉面上存在傷斑，如葉脈上出現(xiàn)癥狀較少，傷斑會(huì)呈出現(xiàn)紅褐色或淺褐色。

（3）二氧化碳指示植物：主要指示物包括煙草、番茄、向日葵、秋海棠等，如受到污染葉脈上會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的傷斑，葉片顏色呈現(xiàn)出棕色、白色、黃褐色，植物的葉子上出現(xiàn)傷斑且呈現(xiàn)出點(diǎn)狀。

3生物監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)

由于生物監(jiān)測(cè)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，所以其在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的發(fā)展前景十分良好。當(dāng)然，環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)還不夠成熟，存在一些實(shí)際問(wèn)題，隨著其不斷發(fā)展，各學(xué)科互相滲透、交融，會(huì)大大提高生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的精確性與靈敏性。并且生物監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展、不斷完善，對(duì)污染物危害的評(píng)價(jià)也更加科學(xué)、客觀。污染物對(duì)環(huán)境的毒害作用并非單一的某種污染物所致，而是多種物質(zhì)共同作用、長(zhǎng)期積累的結(jié)果，生物監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境污染的毒害性進(jìn)行更加客觀、科學(xué)的評(píng)價(jià)。此外，生物本身性質(zhì)比較復(fù)雜，氣候、季節(jié)、病蟲(chóng)害、地域等因素均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，故要進(jìn)一步建立標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測(cè)方法，提高生物監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)用價(jià)值。

作者：徐歡單位：渭南市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站