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生物监测在环境监测中的应用

李秋颖

齐齐哈尔市龙江生态环境监控中心

摘要: 环境问题是社会发展期间急需解决的一项问题,环境污染现象不断加重给人们的正常生活和身体健康造成了一定影响,不利于人与自然的和谐发展。要想改善以上问题必须对污染问题进行有效治理,而环境监测是环境治理中的基础工作,监测效果和准确性会在直接影响环境治理效果。环境监测中应用的技术种类比较多,生物监测技术在应用过程中能够取得良好的监测效果且不会对周围环境造成二次污染,是目前环境监测中比较常用的一种,本文主要对这种检测技术方法的实际应用进行了探究。
关键词: 生物监测;环境监测;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157021
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生物监测具有敏感性、探知性、非破坏性和长期性特点,能够对不同区域环境状况进监测,还能够及时发现异常情况提前做好预防工作。这种检测技术的适用范围比较广,对土壤环境、大气环境和水资源环境的污染情况都能够进行全面监测和分析,确定不同环境的污染程度,便于环境治理工作的科学开展。这种监测技术的准确性比较高,为了提高技术应用的有效性还需要掌握基本原理和应用特征,保证监测程序的规范性。

1.生物监测技术分析

传统环境监测工作在开展期间主要采用化学技术方法对不同污染物的浓度进行检测从而了解环境的污染程度。有些化学检验可以根据环境监测需要进行连续监测,在实际操作过程中需要相关技术人员进行定期采样,但是对于具体变化数据无法清晰的体现出来。而生物监测技术的应用有效改善了以上方法中存在的不足,能够充分利用生物富集特性来检测生物体内的污染程度,根据测定结果了解周围环境的变化情况。生物监测技术中也包括多种技术方法可以满足不同环境、不同场景的环境污染监测要求并将污染情况清晰的体现出来。与以往应用的物理监测技术和化学监测技术相比这项监测技术的应用优点比较多,但是还处于初级发展阶段,没有建立较为完善的技术体系和相关标准,还需要加强对这方面技术的进一步研究,不断进行优化和完善使其可以得到更加广泛的应用。

2.生物监测的应用特点

2.1灵敏性

生物监测技术方法在实际应用过程中能够利用生物富集特点对生物体内的有害物质和污染物的数量和浓度进行测定,能够对某一环境中的污染物情况进行长期测定,检测结果的准确性可以得到保障,整体的灵敏度比较高。比如对水体环境进行生物监测时可以通过虾类生物体内各类物质和元素的含量变化情况将水体环境的具体情况体现出来,及时发现是否存在重金属超标的情况。

2.2探知性

以往采用的物、化监测方法虽然可以直接对污染物的浓度进行测定但是对于一些未知指标则无法及时检测,对于不明污染物不能及时发现。但是这些不明污染物会进入生物体内并出现特异性反应,采用生物监测方法可以对这类反应进行及时检测和捕捉,能够及时探知到环境中的不明污染物,为后续防治工作的开展提供了有效依据,也能够实现对污染问题的发展进行合理控制。

2.3非破坏性

生物监测技术主要通过对动物的分泌物、排泄物、皮毛以及枝叶、表皮中各项参数指标进行测定从而了解周围环境的污染情况,这种监测方法不会对周围环境以及生物本身造成影响,不会给环境造成进一步污染,在使用期间不具破坏性。

2.4连续性

生物监测的主要对象就是不同环境下的生物体,生物体可以将外部环境的变化情况通过自身的各项指标和状态展现出来,能够帮助有关部门工作人员了解环境污染情况。在实际应用期间具有连续性和长期性特征,虽然能够取得良好的应用效果但是也会受到地域性限制,还需要进行改进和完善。

3.生物监测在环境监测中的具体应用

3.1在大气环境监测中的应用

利用这种方法进行大气监测的过程中主要通过了解植物的生长状态和生存情况来确定大气环境中的污染物含量,如果大气环境的污染情况较为严重则会直接影响植物的生长质量。由于植物的生长特性其会一直处于特定的环境中所以不可避免的会受到大气环境中无害物质的影响,有些植物的敏感性比较强在污染环境中其生长特性会发生一定改变,有关部门可以将这类植物作为监测样品对大气环境中的成分进行全面分析,了解环境中的污染情况。不同植物对污染物的敏感性不同,可以根据环境监测的实际需要来选择合适的监测样品以此实现对不同指标的有效监测。

3.2土壤监测

生物监测用于土壤监测主要包括动物监测法、植物监测法及微生物监测法三种形式。例如,利用蚯蚓作为监测对象,可将土壤中的农药残留量、重金属物质含量等反映出来。植物受到土壤污染物影响后,会表现出一些相对明显的症状反应,并在新陈代谢方面表现异常如呼吸作用增强、生长滞缓、光合作用水平下降等。通过这些特征,可从一定程度上反映土壤受污染情况。又如,采取部分植物作为监测对象,可对土壤中的重金属元素进行测定。相关研究表明,土壤中铜过量时,婴粟植株会出现矮化;锰过量时,植物会叶片会畸形发育;铁或硫过量时,会造成石竹呈现深紫色。另外,可根据植物生态习性对土壤污染情况进行判断。有研究表明,部分植物具备积累重金属物质的能力,即便是土壤中重金属元素含量较大,依然可保持较好的生长态势。如萱麻能在汞含量较高的土壤中生长;裸柱菊可在铜污染较为严重的土壤中生存;蚊母草可在铬含量较高的土壤中保持较好的生长态势。

3.3水环境监测

水环境监测是目前生物监测最为成熟的应用领域。当水体受到污染时,结合水生生物的反应,并借助实验方法便可全面反映出水体污染程度。实际监测过程中,由于各大类中不同种生物对污染的敏感度及耐受性存在一定差异性,若要更为精确地反映出水质情况,需要将所用的指示生物鉴定到种。同时,在采取生物监测时,还需要考虑水生生物具有一定的适应范围,并且会受到地理条件、气候条件等影响。因此,可根据水生生物的群落结构变化对水环境变化进行监测。生物测试是一种较为常见的生物监测方法,其中水污染生物测试又被称作为毒性试验。利用急性毒性试验可衡量短时间内污染物的毒性大小及特点,所得到的实验结果可作为其他毒性试验的设计参考。

4.生物监测新型技术分析

随着生物监测技术的不断发展,近年来,又出现了一些新型技 术,如生物传感器技术、分子生态毒理和单细胞凝胶电泳技术等,让生物监测在水环境监测中发挥了更好的效用。相关技术标准体系的不断成熟,生物监测的 优势将进一步放大,其应用范围也将愈来愈广,为我国环境事业建 设带来有力的支持。

结语:生物监测是环境监测中应用价值高和监测结果比较准确的一种技术方法,在环境保护工作发展中具有广阔的应用前景,为环境保护工作的顺利开展提供了基础支撑。这项监测技术在不断完善和成熟的过程中在环境监测中的作用也更加明显,能够对不同环境中的生物群落进行监测,在环境污染问题的预警和防控中起到了重要作用。在实际应用期间要建立完完善的技术体系和应用标准,为这项监测技术的规范、合理应用打下基础。

参考文献:

[1]张玉英.生物监测技术在环境监测中的应用研究[C]//决策论坛——科学决策的理论与方法学术研讨会.2015.

[2]张敏,权伟.生物监测技术在环境监测中的应用研究[J].中国科技纵横,2015,(21):1.