生物对环境质量监测的方法及应用
摘要：环境生物学是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支学科。通过一学期对环境生物学的学习，我了解了环境生物学的理论基础及实验方法，包括环境污染的生物效应和环境污染的生物净化。下面我将就生物对环境质量监测的方法及应用做出进一步的研究与探索。
关键词：环境质量 生物 监测 方法 应用
环境质量是指环境素质的优劣程度，其包含自然环境质量和社会环境质量两个方面，又可具体划分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、生物环境质量等。生物监测是指利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。下面主要从三个方面来讨论。
（一）大气污染的生物监测
大气污染的植物监测有以下几种方法：指示植物法，现场调查法，植物群落调查法，现场盆栽定点监测法，地衣、苔藓监测法，微核技术的应用，污染量指数法，大气污染的综合生态指标法。
指示生物只在一定的时空范围内起作用。利用某些植物对某些有害气体的特殊敏感性，可以监测大气中该气体的浓度。植物群落监测法是利用植物群落中各种植物对环境污染的反应估测大气污染的方法，如敏感植物受害，表明大气受到污染；如抗性中等的植物受害，表明大气污染较严重；如抗性强的植物受害，表明大气污染十分严重；在严重污染地区，敏感植物不存在。在长期受污染地区，一些群落多样性受到影响，从而使植物退化，由此可根据群落中物种多少及个体数量多少来评价大气污染状况。地衣、苔藓对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等植物敏感，可以减少土壤或水体污染的干扰。微核技术的应用是根据环境污染物会引起染色体畸变而形成微核的原理。
（二）水污染的生物监测
水污染的生物监测主要包括以下方面：水污染的细菌学监测，浮游生物监测法，底栖大型无脊椎动物监测法，微型生物群落监测法。
水污染的细菌学监测指标有两个：细菌总数，大肠菌群数。细菌总数可反映水体有机污染的程度，大肠杆菌群的检测可作为监测水体是否受粪便污染的指标。浮游生物包括浮游植物和浮游动物，如藻类、原生动物、轮虫、枝角类等。浮游生物中的某些种类对有机污染或化学污染非常敏感，可被用作指示生物，但由于浮游生物的不稳定性且常常集群分布，因而其作为水质指示生物的可靠性和准确性受到限制。底栖大型无脊椎动物包括水生昆虫、大型甲壳类、软体动物、环节动物等。在未受干扰的环境里，河流和湖泊中大型无脊椎动物群落的组成和密度比较稳定，这些群落可调节群落结构来反映生境质量变化。微型生物群落是生活在水中的微小生物，包括藻类、原生动物、轮虫、线虫、甲壳类等，如环境受到外界的严重干扰，其群落的平衡被破坏，其结构特征也随之变化，因而可用
其进行水体的监测和评价。水体污染指示生物常采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。它们个体较大，在环境中相对位移小，无逃避行为，生命周期较长，故成为水体污染指示生物的重要研究对象。
（三）讨论——生物对环境监测的实际应用
利用指示植物可指示节气：枣花发，种棉花；杏花开，快种麦。指示天气：燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴。指示水质：美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola，硬水指示植物为Ranunculus aquatilis；水韮则是指示水流污染的植物，它很娇气，虽然生长在河里，但水不流动或略有污染，便不再生长，或者死亡，而在山间无污染的小溪中却长得很好。 指示资源：安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示金矿。
利用一些植物可监测大气中某种气体的浓度，如：地衣、苔藓、芝麻、向日葵、落叶松、加拿大白杨等可指示SO2。其伤斑多分布于脉间，与健康组织区别明显，阔叶植物脉间出现不规则坏死斑，单子叶植物平行脉间出现斑点或条状坏死区。郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等可指示氟化物污染。向日葵、番茄、秋海棠、烟草等可指示NO2污染。其脉间组织和靠近叶缘边出现不规则的白色或褐色溃伤。O3：叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶尖端变成褐色或坏死。PAN：叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色。HF：叶尖和叶缘出现灼伤、退绿，伤区与健康组织区别明显。Cl2：叶脉间变白，叶尖和叶缘出现灼伤及落叶。酸雾：叶上出现细密、近圆形坏死斑。
有些植物可以净化空气。有这样一些俗语：龟背竹本领强，二氧化碳一扫光；美人蕉抗性强，二氧化硫它能降；花石榴红似火，既观花又观果，空气含铅别想躲；草石竹铁肚量，能把毒气打扫光；七里香降烟雾，又是隔音好植物；月季蔷薇肚量大，吞进毒气能消化；吊兰芦荟是强手，甲醛吓得躲着走；菊花铁树生长藤，能把苯气吸干净。
地衣、苔藓分布规律可判定大气的污染程度：污染严重地区，地衣、苔藓植物很少或完全绝迹；随污染的减轻，地衣、苔藓植物种属增加，多度、盖度、频度等也逐渐增高并且在树干上的分布高度也升高。利用紫路草花粉母细胞的微核数量可指示环境污染状况，我国已应用该法来监测水、大气污染状况。
河流和湖泊中大型无脊椎动物群落可调节群落结构来反映生境质量变化，这些对环境变化的反应可用来监测和评价城市、工业、石油、农业废物及其土地利用对自然水体的影响。常用的水体污染指示生物种类：颤蚓类，摇蚊幼虫，蚂蝗，浮游生物和藻类，如水体质量清洁时有蜻蜓幼虫、针杆藻、田螺等，中等污染时有席藻、环绿藻、死角盘星藻，严重污染时有小颤藻、绿色裸藻、摇蚊幼虫等。
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