生物監(jiān)測(cè)

受到污染的生物，在生態(tài)、生理和生化指標(biāo)以及污染物在體內(nèi)的行為等方面會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)不同的癥狀或反應(yīng)，利用受污染生物的這些變化，來(lái)反映和度量環(huán)境污染程度的方法稱為生物監(jiān)測(cè)法。

生物監(jiān)測(cè)工作是20世紀(jì)初在一些國(guó)家開(kāi)展起來(lái)的。70年代以來(lái)，水污染的生物監(jiān)測(cè)成了活躍的研究領(lǐng)域。1977年美國(guó)試驗(yàn)和材料協(xié)會(huì)（ASTM）出版了《水和廢水質(zhì)量的生物監(jiān)測(cè)會(huì)議論文集》，內(nèi)容包括利用各類水生生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和生物測(cè)試技術(shù)，概括了這方面的成就和進(jìn)展。同年尼日利亞科學(xué)技術(shù)學(xué)院用遠(yuǎn)距離電報(bào)記錄甲殼動(dòng)物的活動(dòng)電勢(shì)監(jiān)測(cè)烴類、油類以及其他污染物的室內(nèi)試驗(yàn)也取得初步結(jié)果。還有人提出了以魚(yú)的呼吸和活動(dòng)頻度為指標(biāo)的、設(shè)在廠內(nèi)和河流中的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。國(guó)外對(duì)于植物與大氣污染的關(guān)系做了很多調(diào)查研究工作，已選出一批敏感的指示植物和抗性強(qiáng)的耐污植物。 中國(guó)近年來(lái)在環(huán)境污染調(diào)查中也開(kāi)展了生物監(jiān)測(cè)工作，例如對(duì)北京官?gòu)d水庫(kù)、湖北鴨兒湖、遼寧渾河等水體的生物監(jiān)測(cè)，利用魚(yú)體血酶活力的變化反映水體污染，用底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)農(nóng)藥污染等，都取得一定成果。在利用植物監(jiān)測(cè)大氣污染方面，也進(jìn)行了大量研究。

用于大氣、水體、土壤污染生物的監(jiān)測(cè)手段很多。 大氣污染的生物監(jiān)測(cè)手段主要有：①利用指示植物監(jiān)測(cè)大氣污染，主要是根據(jù)各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，對(duì)大氣污染做出定性和定量的判斷。②測(cè)定植物體內(nèi)污染物的含量，估測(cè)大氣污染狀況。③觀察植物的生理生化反應(yīng)，如酶系統(tǒng)的變化、發(fā)芽率的降低等，對(duì)大氣污染的長(zhǎng)期效應(yīng)做出判斷。④測(cè)定樹(shù)木的生長(zhǎng)量和年輪等，估測(cè)大氣污染的現(xiàn)狀和歷史。⑤利用某些敏感植物（如地衣、苔蘚植物等）制成大氣污染植物監(jiān)測(cè)器，進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)。 水體污染的生物監(jiān)測(cè)手段主要有：①利用指示生物來(lái)監(jiān)測(cè)水體污染，如根據(jù)顫蚓、蛭等大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物和搖蚊幼蟲(chóng)，以及某些浮游生物在水體中的出現(xiàn)和消失、數(shù)量的多少等來(lái)監(jiān)測(cè)水體的污染狀況。利用污水生物系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水體污染也是一種常用的手段。②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化來(lái)監(jiān)測(cè)水體污染。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在有機(jī)物污染嚴(yán)重、溶解氧很低的水體中，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種只能由抗低溶解氧的種類組成；未受污染的水體，水生生物群落的優(yōu)勢(shì)種則必然是一些清水種類。在利用指示生物和群落結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)水體污染時(shí)，還引用了生物指數(shù)和生物多樣性指數(shù)等數(shù)學(xué)手段，簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)的方法。③水污染的生物測(cè)試，即利用水生生物受到污染物的毒害所產(chǎn)生的生理機(jī)能的變化，測(cè)試水質(zhì)污染的狀況。這種方法可以測(cè)定水體的單因素污染，對(duì)測(cè)定復(fù)合污染也能收到良好的效果。測(cè)試方法分為靜水式生物測(cè)試和流水式生物測(cè)試。 對(duì)土壤污染進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)也是一種可行的途徑，國(guó)內(nèi)外研究者也正在實(shí)施大量的常規(guī)和科研工作。例如，土壤核心微宇宙（soil core microcosm）用來(lái)研究外源性化合物對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其生長(zhǎng)的植物、土壤無(wú)脊椎動(dòng)物和微生物的影響。納什（Nash）等發(fā)展的模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，嘗試同時(shí)測(cè)定農(nóng)藥在土壤、植物、水溶物和空氣中的殘留。依據(jù)陸地環(huán)境退化與否同地表植被變化的高度相關(guān)事實(shí)，通過(guò)分析檢測(cè)植被的變化，有效開(kāi)展陸地環(huán)境退化預(yù)警的研究。同時(shí)，利用遙感技術(shù)建立草地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警、大面積估產(chǎn)及土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)估。

與物理、化學(xué)監(jiān)測(cè)方法相比，生物監(jiān)測(cè)能夠更加確切地反映污染因子對(duì)人和生物的危害及環(huán)境污染的綜合影響。環(huán)境污染物比較低的情況下，生物監(jiān)測(cè)可以利用有些生物對(duì)特定污染物很敏感，在危害人體之前進(jìn)行“早期診斷”。 與物理、化學(xué)監(jiān)測(cè)方法相比，生物監(jiān)測(cè)不能像理化監(jiān)測(cè)那樣獲得準(zhǔn)確的定量數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)生物對(duì)污染因子的敏感性隨生活在污染環(huán)境中時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，專一性相對(duì)較差。 因此，必須將理化監(jiān)測(cè)和生物監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)，生物監(jiān)測(cè)作為理化監(jiān)測(cè)的補(bǔ)充，利用理化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)闡明生物反應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，全面、準(zhǔn)確、客觀地評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。