生物监测技术及其在环境监测中的应用

生物监测技术及其在环境监测中的应用

陈华东 龚杰

湖州捷信检测有限公司 浙江湖州 313100

摘要:在我国社会经济飞速发展的背景下，工业、农业在不断前进，对环境总成了较大污染，很多污染物通过不同的形式被排放到环境中，大大增加了环境监测的难度。应用生物监测技术，可有效提升环境监测的质量。基于此，本文结合理论实践，在简要阐述生物监测技术优点的基础上，从动物、植物、微生物三个方面，分析了生物监测技术在环境监测中的具体应用，希望对提升我国环境监测水平有一定帮助和参考。

关键词:生物监测技术；环境监测；动物；植物；微生物

引言:环境监测是环境保护和污染治理的关键环节，可靠的环境监测数据，可为环境保护提供必要的数据支持和理论参考。近年来，环境污染源和污染种类越来越多，传统理化监测方法，无法全面、有效、精准的监测出环境污染情况。应用生物监测技术，可弥补理化监测的不足，监测成本也比较低，具有良好的发展前景。基于此，开展生物监测技术及其在环境监测中的应用研究就显得尤为必要。

1 生物监测技术的优势

生物监测技术是利用动物、植物、微生物对环境污染形成的反应，从生物学角度，为环境监测提供参考，和理化环境监测技术相比，生物监测技术具有如下优势：

长期性。理化环境监测技术是定期采样，然后运往实验室进行测试，从而获得环境监测结果。此种环境监测方法，只能反映出采样期间的环境污染情况。而生物体是最为理想的环境监测器，可反映出一段期间内的环境污染情况和污染变化情况，可更加真实、有效的反映区域环境污染情况。

富集性。生物监测技术能够更好的富集污染物。生物本身就生活在环境系统，污染物可以通过食物链形成富集效应，然后在食物链顶端进行监测，可获知环境污染物的浓度。

综合性。环境污染成因非常复杂，由多种污染物经过复杂的变化、反应复合而成。而传统环境监测技术，大多只能监测出污染物的含量和类别，无法对多种污染物复合过程、综合累积风险等进行评价。而应用生物监测技术，可真实有效的反映出环境中各种污染因子、污染物成分的综合效应，从而为环境保护和治理污染提供必要参考依据。

2 动物在环境监测中的应用

2.1果蝇生物模型在环境监测中的应用

果蝇生物模型主要应用在室内环境空气污染监测中，果蝇是一种真核多细胞生物，饲养条件非常简单，繁殖量比较大，生存周期短。在进行环境污染相关问题和对健康产生影响的研究中，都会选择果蝇。果蝇生物模型在环境监测中的应用机理为：利用黒蝮果蝇生存实验的方法，对室内环境进行监测，观测室内空气污染情况，对果蝇生命造成的影响情况，然后以此为依据，构建室内空气污染综合评价机制。

新装修的室内，含有一定量的甲醛、苯、放射线等物质，会对人体健康造成较大影响。这些物质装修材料主要组成部分。果蝇在含有甲醛、苯、放射线物质的空气中，生存寿命会大幅度降低，雄性果蝇生存时间会减少25~30天，雌性的生存时间会减少20~25天，通过果蝇生物模型，可准确监测出室内空气是否存在污染。

2.2两栖动物在环境监测中的应用

在生物环境监测中，两栖动物发挥着至关重要的作用，也是生物学实验研究的是主要对象。众所周知，两栖动物的生长发育非常漫长，既体现在外形变化上，也体现在内部神经系统、消化系统及分泌系统上。两栖动物在生长过程中，内部肝脏、视网膜色素不但发育成熟， 受到荷尔蒙激素控制时，对化学物质的反应比较敏感，这一点是其他动物无法比拟的，此种特性主要来自于两栖动物的独特的生长周期和对周围环境的反应变化情况^【1】。因此，两栖动物在环境监测中，有非常重要的作用，利用两栖动物进行环境监测时，可为环境污染分辨环境污染物的种类，提供必要的参考和依据。比如：两栖动物感受到周围环境变化时，可通过叫声或者生理指标等反映出来，通过分析这些指标，就可以获知周围环境污染情况和变化情况。

2.3鸟类在环境监测中的应用

鸟类主要应用在湿地环境监测中，湿地是鸟类生活的主要场所。也是湿地环境食物链最顶端的生物，从营养的角度来看，可人类几乎相同。因此，通过鸟类进行湿地环境监测，可为治理和保护湿地生态环境系统提供必要的参考^【2】。比如：在湿地水环境监测中，湿度中水位同鸟的分类有密切关系，从鸟类繁殖的角度来看，水位的变化及变化幅度，会提升繁殖成功率。鸟类对水位的变化，有极强的承受能力。因此，在湿地环境监测中，通过鸟类的繁殖量、鸟类的组成结构等，都可以为湿地生态环境监测带来更加直观的参考和指导。

3 植物在环境监测中的应用

将植物应用到环境监测中，可实现环境状态的有效判断。比如：在抵抗污染时，不同种类的植物，会呈现出不同的反应，通过分析植物的不同反应即可判断出周围生态环境的污染情况。在大气污染监测中，某一种植物对不同的污染物有不同的反应，主要机理是一旦植物生长环境发生大气污染，会影响植物的生理代谢活动

^【3】。比如：如果大气中粉尘污染比严重，粉尘会附着在植物叶片表面，降低叶片的蒸腾能力和光合作用的能力等，这些影响效果会直接反应在植物生长及正常生理功能上。通过分析对植物叶片、根系发育情况；开花结果周期；植物生长数量的变化等，就可以获知周围环境的污染情况。通过植物可以在一定程度上展现环境污染情况，也是目前生物环境监测中应用比较广泛的检测技。

通过植物还可以监测水体环境污染情况，水中的一些生物，可清楚直观的反应水环境变化情况，水中的生物和水环境之间存在相互包容、相互依存的关系，可看做一个整体。一旦水体环境受到污染，则最先发生变化的就是水中生物，这些生物依水而存^【4】。在水环境中，藻类数量最多，生长最快，在很多水体环境中都存在藻类植物，通过分析藻类数量、特征的变化，就可以为水体环境监测提供数据参考，从而更好更快、更好的获知水体污染情况。

4 微生物在环境监测中的应用

微生物也是生物环境监测的主要技术，微生物监测环境的主要机理是：通过综合利用微生物资源，来展现环境污染变化情况、污染种类、污染程度等。就目前我国微生物环境监测发展现状而言，常用的微生物检测技术有核算探针、聚合酶连式等反应技术，都是比较先进的环境监测技术。这些微生物环境监测技术，是通过对一些细菌、病毒的监测，来获知他们生存环境的污染和污染变化情况，随着生物技术的飞速发展，微生物技术愈发先进，技术种类也越来越多。尤其是核算杂交技术，在水体环境病菌监测中具有非常重要的作用，同时还能监测出水体环境中大肠杆菌、沙门氏菌等一些对人体有害的病菌，为水体污染治理提供必要的数据参考^【5】。

在信息技术和微电子技术不断发展的背景下，生物传感器被广泛应用在环境监测中，主要监测机理是通过生物的活性材料作为分子的识别元件，从而将外界对其产生的理化性通过电磁信号的方式，传递出来，再用接收器进行接收，通过分析电磁信号，也可以获知环境污染情况。总而言之，随着科学技术的进步，微生物在环境监测中起到的作用越来越重要。

结束语

综上所述，本文结合理论实践，分析了生物监测技术及其在环境监测中的应用，分析结果表明，和理化监测技术相比，生物监测技术具有长期性、富集性、综合性的优势。既能监测出环境污染程度、污染种类等，还能获知变化污染物的变化情况和风险情况等，为环境保护和环境治理，提供必要的参考和指导。

参考文献

[1]翟宇佳,任小孟,徐雄利,etal.密闭环境空气微生物检测和监测技术研究进展[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2018,25(6):411-413.

[2]仲晓倩,倪蕾,郑雯倩.水质环境监测中微生物监测的质量控制探讨[J].中国资源综合利用,2019(7):139-141.

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[4]黄桂平.生物监测技术在环境监测中的应用研究[J].绿色大世界·绿色科技(8):142-144.

[5]刘曙光.生物监测技术在环境监测中的运用[J].科学与财富,2015(4):221-221.