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【摘 要】水污染是我国主要的环境污染.对水环境污染的监测就是对水质的监测,以此为水环境管理、水资源保护和水污染治理提供可靠、科学的参考依据.生物监测是一种判断环境污染的生物监测方法.本文主要分析生物监测及特点,研究生物监测在水环境污染监测中的具体应用.
【关 键 词】水环境污染；生物监测；特点；应用
随着工业和农业的污染日渐严重,发现一些地方待出现污染可能为时已晚,周围的生物或者是人类已经遭受到污染,因此我们需要一种以小见大的方式来了解污染源或者是污染程度,按照目前环境污染的趋势,如果能从细微处发现污染的源头并且进行制止,那么对于整个环境都是有好处的.这时候生物监测的出现可以说是救人于水火之中,它是利用生物对于环境改变的反应来监测环境的变化的,一旦环境发生了不利于生物生长的数据变化,这些生物就会表现出不同于以前的反应,这样就能通过这些反应来预测环境的污染程度.而目前现有的监测方式在这个时期还不能监测出任何的问题,可见生物监测的出现弥补了很多现有监测手段的不足.水环境污染主要来自未经处理随意排放的工业废水、生活污水,水环境周围堆放的生活垃圾、工业废弃物,大量使用农药、化肥和除草剂的农田污水,过度开采、砍伐造成的矿山污水和水土流失等.
1生物监测及特点
生物监测是指通过水生生物对水环境污染产生的变化表明污染程度,从而为环境的管理、保护和治理提供可靠、科学的参考依据.水生生物对水环境污染产生的变化包括生物个体或群落的性质、数量、生理特征及健康状况等.生物监测按照不同的监测指示、结构水平和分析技术可分为毒理学方法、生理学方法、生态学方法等.进行生物监测的生物可以选择水蚤、豆芽、海藻和斑马鱼等.进行生物监测的设备可以选择便携式、实验室用及在线式.
生物监测具有经济实用、生物放大、评价客观和灵敏性较高等特点.生物监测的监测过程中不需要进行连续取样,不需要对仪器进行反复维修及保养,减少了传统监测工作的复杂性和繁琐性,生物监测可以实现大范围内连续布点,克服传统监测布点的局限性,在一定程度上减少了监测费用.传统监测方式对慢性毒性污染及污染较轻的水环境监测较为困难,在生物监测中,可以借助食物链将水环境中的污染物质进行聚集,将污染放大,进行综合、全面监测.传统的环境监测对多种污染不能全面的、客观的进行评价,生物监测可以通过生物的各种反应及变化对多种污染进行较为全面的、客观的评价和监测.生物监测中生物能够对环境污染造成的变化迅速反应,灵敏度较高,监测结果更可靠、准确.
2生物监测的类型
2.1根据生长环境不同生物的反应不同
生物监测也分为主动监测和被动监测,有的生物对于环境的改变不会适应,于是可能就出现大量的死亡或者迁徙,这样我们就可以了解到当地的环境发生了污染,还有一种生物会随着环境的污染,抗体增强,但是性状会发生改变,比如说可能机能会发生变异,环境中的毒素可能直接改变生物的构造,使它们变成了另一种生物,这样的变异也可能造成毁灭性的危害.
2.2按照生物的种族进行分类
每种生物所处的生长环境都是不同的,有的是在水里,有的是在陆地,还有的是飞行的,我们根据这种生长环境的不同把生物监测分为动物监测、植物监测、微生物监测.各种不同的环境中的生物都是环境良好的指示剂,他们都可以根据生物的不同反应来判断生长环境的变化.比如鱼类,蚯蚓,以及一些指示性的植物.
2.3按照生物所处的环境不同分类
生物所以存的生存环境是不一样的,因此我们分为大气水体和土壤的监测.比如地衣是对大气变化最敏感的植物,一旦大气里含有的物质比例发生变化,它的性状也会改变.
2.4按照生物学层次进行划分
这个划分相对比较专业,一个是根据生物群落或者个体形态进行判断,另一个是进行生物测试,或者毒性测试等.还有一个是根据一些生态性数据或者是体内存留的行为测试.
3生物监测在水环境污染监测中的具体应用
3.1应用底栖动物的生物监测
底栖动物是在对水环境污染进行生物监测时主要的选择生物.底栖动物具有生活史较长、分布较广、易于辨认、体形大、行动能力较差等特点,可分为甲壳动物、淡水寡毛类、水生昆虫和软体动物4类.在我国,有学者在对水环境进行生物污染监测时选择河蚬进行监测和评价,研究发现河蚬体内汞含量与水环境中的汞含量和污染源距离有关.法国、美国和英国等国在对海洋污染进行生物监测时选择牡蛎、贻贝进行监测和评价.
3.2应用原生生物的生物监测
原生生物具有种类复杂、数量较多、生活范围较广等特点.原生生物群落出现的变化与食物网的构成有一定联系,原生生物对细菌、有机颗粒和藻类等的吸收和摄取,并在体内进行能量转换,从而间接或直接的对其他生物群落的丰度和分布造成影响.原生生物对食物的摄取还对细菌、藻类等的正常生长具有刺激作用,对水环境中的能量转换和物质循环具有加速作用,对有机物组织的正常分解具有促进作用.
3.3应用藻类的生物监测
藻类是水环境中的最初生产者.由于不同藻类对重金属、营养盐的反应和需求程度不同,因此,可以通过水环境中藻类的化学成分、种类和丰度等对水环境的综合水质进行判断.藻类的选择应当按照不同藻类的特异性及耐受性合理选择,例如来丝藻、微囊藻等富营养化藻类,羽文藻、短缝藻等耐酸性藻类.水环境中的藻类一旦吸收了污染物质,例如重金属等,会对藻类正常的生理功能和生长代谢造成影响,导致生理功能下降,生长代谢紊乱等,使藻类体内的细胞色素减少,对藻类的光合作用具有抑制作用,从而引起藻类体内组织出现坏死、细胞发生畸变等,污染物质吸收过量或污染浓度较高时还会导致藻类中毒,甚至出现死亡等严重后果.
3.4应用两栖动物的生物监测
蛙类、蝌蚪是常见的两栖动物.两栖动物的皮肤渗透能力较强,能够依靠皮肤呼吸.由于两栖动物能够在水环境和陆地环境中生存,因此在对水环境及陆地环境的污染进行生物监测时可以选择两栖动物进行监测.美国等国家对两栖动物生物监测研究较早,我国开展较晚.国内有关学者研究表明,两栖动物可以用于重金属严重污染的水环境生物监测中,也可以用于农药、杀虫剂污染严重的水环境生物监测中.
3.5应用鱼类的生物监测
剑尾鱼、鲫鱼、斑马鱼是生物监测中应用较多的鱼类.鲫鱼适应性较强,分布范围较广.国内有关学者研究表明,长期生活在二氯苯酚浓度较低水环境中的鲫鱼,鲫鱼体内肝脏的抗氧化系统会受到一定影响,另外,水环境中的氯化镉浓度也与鲫鱼的淋巴细胞DNA损伤程度有关.剑尾鱼的应用是在近几年兴起的.
4结束语
与传统的监测方法不同,生物监测在对环境污染进行判断时主要利用生物对污染物质的敏感性及其反应.随着生物监测在我国的大力发展和研究,辽宁、北京和湖北等地都采用生物监测对水环境进行监测,均取得了极大的成果.本文从生物监测及特点、生物监测的具体应用2方面对生物监测在水环境污染监测中的应用进行研究.关于生物监测未来发展方向等方面的研究仍值得广大学者深入探讨.