1、生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 摘要：文章以生物監(jiān)測(cè)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用為重點(diǎn)研究對(duì)象，在分析生物監(jiān)測(cè)基本原理以及特征的基礎(chǔ)上，介紹了環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)合理應(yīng)用程序，期待能夠不斷優(yōu)化生物監(jiān)測(cè)整體應(yīng)用程序，從而有效提升環(huán)境監(jiān)測(cè)效率，為城市發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測(cè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；土壤污染狀況；水資源；大氣污染狀況 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 中圖分類號(hào)：X832 文章編號(hào)：1009-2374（2015）18-0109-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.18.055 1 概述 近幾年，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活得到了有效提升，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的標(biāo)準(zhǔn)

2、也隨之升高。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，環(huán)境監(jiān)測(cè)中先后引進(jìn)了各種先進(jìn)性科學(xué)技術(shù)，這些技術(shù)的合理利用已經(jīng)提升了國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)整體效率。生物監(jiān)測(cè)即為其中最為重要的檢測(cè)技術(shù)之一。生物監(jiān)測(cè)本身在綜合性強(qiáng)、敏感性佳、經(jīng)濟(jì)性高以及連續(xù)性好等方面存在著絕對(duì)性優(yōu)勢(shì)，在環(huán)境污染預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及總量控制等方面得到了有效利用。 2 生物監(jiān)測(cè)的基本原理以及特征 2.1 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

3、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，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)研究的過程即為生物監(jiān)測(cè)。 2.2 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

4、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。 3 環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)合理應(yīng)用程序 3.1 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。 3.1.1 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

5、序中最為重要的一種方法，土壤污染環(huán)境中通過對(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。 3.1.2 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)。 3.1.3 微生物監(jiān)測(cè)方案。微生物本身屬于生物體系當(dāng)中最為重要的一種

6、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。 3.1.4 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。 3.2 水資源監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)具體應(yīng)用程序 在對(duì)水

7、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： 3.2.1 PFU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)。 3.2.2 指示生物方

8、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，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、小顫藻或者是顫蚓類等。 3.3 大氣污染環(huán)境中生物監(jiān)測(cè)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。基于生物體系來(lái)說，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

9、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。 3.3.1 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。 3.3.2 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

10、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)

11、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。 4 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)代發(fā)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。 參考文獻(xiàn) 1 高瓊.聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（36）. 2 程清清.