生物监测

受到污染的生物，在生态、生理和生化指标以及污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不同的症状或反应，利用受污染生物的这些变化，来反映和度量环境污染程度的方法称为生物监测法。

生物监测工作是20世纪初在一些国家开展起来的。70年代以来，水污染的生物监测成了活跃的研究领域。1977年美国试验和材料协会（ASTM）出版了《水和废水质量的生物监测会议论文集》，内容包括利用各类水生生物进行监测和生物测试技术，概括了这方面的成就和进展。同年尼日利亚科学技术学院用远距离电报记录甲壳动物的活动电势监测烃类、油类以及其他污染物的室内试验也取得初步结果。还有人提出了以鱼的呼吸和活动频度为指标的、设在厂内和河流中的自动监测系统。国外对于植物与大气污染的关系做了很多调查研究工作，已选出一批敏感的指示植物和抗性强的耐污植物。 中国近年来在环境污染调查中也开展了生物监测工作，例如对北京官厅水库、湖北鸭儿湖、辽宁浑河等水体的生物监测，利用鱼体血酶活力的变化反映水体污染，用底栖动物监测农药污染等，都取得一定成果。在利用植物监测大气污染方面，也进行了大量研究。

用于大气、水体、土壤污染生物的监测手段很多。 大气污染的生物监测手段主要有：①利用指示植物监测大气污染，主要是根据各种植物在大气污染的环境中叶片上出现的伤害症状，对大气污染做出定性和定量的判断。②测定植物体内污染物的含量，估测大气污染状况。③观察植物的生理生化反应，如酶系统的变化、发芽率的降低等，对大气污染的长期效应做出判断。④测定树木的生长量和年轮等，估测大气污染的现状和历史。⑤利用某些敏感植物（如地衣、苔藓植物等）制成大气污染植物监测器，进行定点观测。 水体污染的生物监测手段主要有：①利用指示生物来监测水体污染，如根据颤蚓、蛭等大型底栖无脊椎动物和摇蚊幼虫，以及某些浮游生物在水体中的出现和消失、数量的多少等来监测水体的污染状况。利用污水生物系统监测水体污染也是一种常用的手段。②利用水生生物群落结构的变化来监测水体污染。水质状况发生变化，水生生物群落结构也会发生相应的改变。在有机物污染严重、溶解氧很低的水体中，水生生物群落的优势种只能由抗低溶解氧的种类组成；未受污染的水体，水生生物群落的优势种则必然是一些清水种类。在利用指示生物和群落结构监测水体污染时，还引用了生物指数和生物多样性指数等数学手段，简化监测的方法。③水污染的生物测试，即利用水生生物受到污染物的毒害所产生的生理机能的变化，测试水质污染的状况。这种方法可以测定水体的单因素污染，对测定复合污染也能收到良好的效果。测试方法分为静水式生物测试和流水式生物测试。 对土壤污染进行生物监测也是一种可行的途径，国内外研究者也正在实施大量的常规和科研工作。例如，土壤核心微宇宙（soil core microcosm）用来研究外源性化合物对农业生态系统及其生长的植物、土壤无脊椎动物和微生物的影响。纳什（Nash）等发展的模拟农田生态系统应用广泛，尝试同时测定农药在土壤、植物、水溶物和空气中的残留。依据陆地环境退化与否同地表植被变化的高度相关事实，通过分析检测植被的变化，有效开展陆地环境退化预警的研究。同时，利用遥感技术建立草地资源的动态监测预警、大面积估产及土壤环境质量评估。

与物理、化学监测方法相比，生物监测能够更加确切地反映污染因子对人和生物的危害及环境污染的综合影响。环境污染物比较低的情况下，生物监测可以利用有些生物对特定污染物很敏感，在危害人体之前进行“早期诊断”。 与物理、化学监测方法相比，生物监测不能像理化监测那样获得准确的定量数据。监测生物对污染因子的敏感性随生活在污染环境中时间的增长而降低，专一性相对较差。 因此，必须将理化监测和生物监测结合起来，生物监测作为理化监测的补充，利用理化监测数据阐明生物反应现象的本质，全面、准确、客观地评价环境质量。