生物监测篇1

随着经济的不断发展与进步，环境污染越来越严重，如何有效的解决环境污染问题已经成为了当今社会主要讨论的话题，环境监测是解决环境污染问题的第一步，环境监测的主要目的是准确反映出环境的污染程度，而传统的环境监测方法一般使用化学或者物理方法进行监测，这种方式不仅比较浪费而且还会带来环境污染等问题的产生，因此，生物监测将会成为环境监测的主要方式。

1生物监测的概念以及分类

生物监测是指通过生物对环境污染所做出的反应进而来确定环境的污染程度。这种方式与传统环境监测方式存在着很大的不同，生物监测不仅可以减少监测成本，同时也避免了在监测过程中所产生的环境污染问题。生物监测根据不同的标准将会有不同的分类，如果生物监测根据生物生长环境的不同，可以分为两种类型，第一种生物监测类型为被动式生物监测，被动式生物监测主要是指根据生物所在的生活点进行环境监测[1]。第二种生物监测是主动式生物监测，主动式生物监测是指将生物放在指定点进行环境监测。如果生物监测根据生物所在的生活环境进行分类，可以分为大气生物监测、水体生物监测以及土壤生物监测[2]。

2生物监测的主要方法

生物监测作为环境监测的主要方式，存在着不同的监测方法。2.1生物群落监测方法生物群落监测方法是指通过生物群落的变化情况来确定环境污染状况，生物群落监测方法主要通过生物结构等的变化情况进行环境分析，例如，对水体进行生物监测，当水体里的相关生物呈减少甚至灭亡的趋势，而另外一些生物呈增长的趋势，这个时候可以通过相关生物群落的变化情况对水体进行相关的分析[3]。2.2污水生物系统监测方法污水生物系统监测方法是指水体被污染之后，污染将会随着水的流动在不同地方出现污染程度不同的情况，这个时候就可以通过不同地方污染程度的不同来确定环境污染状况。2.3微生物监测方法微生物检测方法是通过微生物的生长状况来反映环境污染程度，使用这个方法一般选用的微生物为可以发光的微生物，使用这种微生物可以很快的了解到环境污染状况。2.4生物监测方法每个污染点基本上都生长着一些生物，因此，对于各个地点的生物监测可以利用生物进行监测，这种方法主要利用的原理是通过研究生物的相关生物学变化，进而来确定研究点的环境污染程度。

3生物监测在环境监测中的相关应用

生物监测在环境监测中的相关应用主要包含三种环境，第一种环境是在大气中，大气中的生物监测以植物监测为主，一般植物对于环境污染的感应比较强烈，植物针对不同的环境污染程度，将会作出不同的敏感反映，生物监测过程中，可以根据植物的感应情况来确定环境的污染程度。第二种环境是在水体中，水体中生长着大量的微生物，可以根据生物群落的变化情况来确定环境污染状况，当水体里的相关生物呈减少甚至灭亡的趋势，而另外一些生物呈增长的趋势，这个时候可以通过相关生物群落的变化情况对水体进行相关的分析。同时在水体中进行生物监测工作，也可以利用测定水体生物叶绿素的含量来确定环境的污染程度，叶绿素是组成水体中生物的主要组成部分，通过对叶绿素含量的测定，可以了解到污染程度的大小，因此，可以利用这种方法进行生物监测[4]。第三种环境是在土壤中，土壤中生长着大量的生物和植物，由于食物链的作用使一些造成环境污染的物质从一种生物传到另外一种生物，生物监测过程中可以利用这个原理，在不同的地方选取相同的生物进行研究，通过分析生物体内相关物质的含量问题，来确定不同地点的环境污染状况。

4结语

环境问题成为当今主要要解决的问题，环境问题处理不当将会给人们的生活带来很大的影响，因此，生物监测也成为了主要任务，生物监测抛弃了传统的使用化学或者物理方法进行监测的方式，生物监测与传统环境监测方式存在着很大的不同，生物监测不仅可以减少监测成本，同时也避免了在监测过程中所产生的环境污染问题。本文以深入认识生物监测为主要目的，介绍了生物监测的概念以及分类、生物监测的主要方法以及生物监测在环境监测中的相关应用，以期为同行提供一定的借鉴。

参考文献

[1]石利戈.生物监测及其在环境监测中的应用[J].低碳世界,2014,(23):6-7.

[2]梁泉.生物监测及其在环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2015,(08):94.

生物监测篇2

中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0235-01

随着现如今社会与经济的发展和人口数量的攀升，环境问题越来越成为人们关注的焦点，对环境污染的治理和环境的保护在社会发展过程中的地位也越来越重要。通过先进的检测手段和全面的分析模式，能够有效检测出环境中的污染物质，但由于人们的身心健康与生物种群的繁衍受环境污染的影响日益严重，仅仅凭借环境层面的理化监测无法全面反映污染物对于生物体和整个生态系统的影响，因此生物监测技术在环境监测领域之中的运用成为越来越多专业人士的选择。

1 生物监测的原理分析

生物监测主要是基于生物学理论与生态系统理论，生物会与环境之间发生相互制约和影响，但同时又相互依存，并时刻进行着密切的能量交换和物质交换。一旦环境中出现污染，就会迅速进入到生物体之中，并发生蓄积和迁移等现象，进而对各级生物在生态系统中的分布、生长、发育以及生理、生化指标都造成影响。生物监测正是对生物在这个过程中对污染的反应对环境污染的程度与状况进行量化和分析。

2 生物监测所具有的优点

2.1 连续性、持久性强

由于传统的监测手段是进行定期采样，因此其所反映出的情况实际上是片段性、即时性的。与传统手段相比，生物监测所具备的持久性与连续性能够对环境中的细节进行时刻监测，随时采集环境内各种变化的相关信息，并对自然环境中发生的污染进行全方位的反映。

2.2 破坏性弱

由于生物监测的数据来源是植物的枝叶、树皮以及动物的排泄物、毛发等等，这对于整个生态环境系统与每一个生物个体而言都不具有任何破坏性。换句话说，生物监测的信息来源和使用对象，以及最终的目的都在生物本身。

2.3 反应灵敏

在特殊的自然环境中，通过传统的理化监测手段难以实现长期污染物的发现和甄别，而凭借生物监测进行污染物的寻找相对而言就要快捷很多。通过对生物富集、生物积累等效应的相关分析，能够极大提高生物的灵敏性与寻找污染物的效率和速度。

3 生物监测在环境监测中的具体应用

3.1 生物监测在大气监测中的应用

在生态系统这一整体之中，植物因根系固定，无法躲避污染物，再结合具有敏感性的污染物等原因，最容易受到大气污染的影响，所以常用作大气污染的检测对象。通过生物监测的灵活运用，能够方便、快捷、准确地对大气环境质量进行检测，并确定污染程度高低。如苔藓、水杉、落地松等，常用来监测大气中SO2含量；番茄、烟草、向日葵等则常用于CO2含量的监测环节之中；郁金香、大蒜、金线草等则对大气中的氟化物非常敏感。

3.2 生物监测在土壤监测中的应用

微生物、地下水以及地表的植物都会因土壤的污染情况受到影响，所以对土壤污染的生物监测方式主要有三：

（1） 植物监测。这种方法主要是对发生污染区域内的植物进行观察，观察的主要对象在于植物的习性和发育情况是否有变化、植物叶片表面是否出现异常的斑痕、光合作用是否受到抑制、新陈代谢情况是否良好等等；

（2） 动物监测。这种监测方式通常选取区域内土壤中生存的蚯蚓作为监测对象。由于蚯蚓对于土壤的变化非常敏感，一旦土壤中出现了异常物质或有害元素，蚯蚓能够立刻察觉。此外，蚯蚓体内镉的含量与土壤中镉的含量关系密切，所以蚯蚓在土壤监测的过程中能够扮演非常重要的角色；

（3） 微生物监测。这种监测手段指的是通过对土壤中微生物群落的变化进行观察分析，进而推断出土壤中污染程度的强弱。土壤污染物中，人的排泄物和污水是最主要的两类，通过对土壤中微生物结构与数量的变化进行分离统计，能够对土壤污染程度有直观和全面的认识。

3.3 生物监测在水体监测中的应用

水体监测中，生物监测的应用主要有两种方法：

（1） 微型生物群落监测。微型生物群落是水体中非常重要的部分之一，并且对水体的情况有着非常敏感的反应。技术人员在实践中多采用聚氨酯泡沫塑料块进行微型生物的群落监测，这种方法在对水体污染进行监测的过程中具有更加准确、经济和快捷的优点；

（2） 指示生物。指示生物的选取需要考虑生活习性是否规范、活动地点是否固定、生物周期是否够长等问题，如果这些要求均能满足，这类生物即可作为良好的指示生物，并对水体的污染情况做出全面反映。常见的指示生物有鱼类、底栖类、贝类等等。

4 生物监测技术的前景

从本质上来说，环境污染所带来的负面影响主要作用在人类的生产活动中，因此生物监测技术对于这些生产活动就有着非常明显的指示作用。如果生物监测所选取的对象过于复杂，就会面临精确性、灵敏性等方面的问题。在相对复杂的生物系统状况之下，对生物监测的结果进行汇总分析可能更加困难。此外，在环境中所选取的指示生物所受到的影响不仅仅只局限于污染物质，土壤、季节、气候等因素都有可能对其造成影响，所以必须构建标准化的监测模式，以便于最大程度的发挥生物监测技术的价值。

5 结语

伴随着科技水平的进步，生物监测技术水平也在不断提升，未来也将会有更多的生物监测手段应用到环境监测之中。由于生物监测技术有着许多独特的优势，所以将在环境监测领域有着相当广阔和光明的前景，继而为环境质量的提升和人与自然的和谐相处做出贡献。

参考文献

生物监测篇3

二、生物芯片技术

虽然生物芯片技术上世纪末就已经诞生，但其在近几年方得到突破性发展和实质性提升，严格来说，其属于一种新型生物技术。在环境监测中，该技术具有非常高的表达水平，能够在短时间内对大量基因变化情况进行详细检测，并将其有效表达出来，为监测人员提供科学有效的参考依据。当前，针对生物芯片上所使用探针的不同，可以将常用生物芯片技术分为组织芯片、基因芯片、蛋白质芯片以及细胞芯片等集中芯片技术。在生物芯片技术应用初期，所应用技术主要为基因芯片和蛋白质芯片，在监测过程中，监测人员可以通过对基因芯片上的DNA的变化情况或者是蛋白质芯片上蛋白质的变化情况，对所监测污染物的存在情况和对生物所造成的影响进行判断。虽然蛋白质芯片和基因芯片是基于DNA基础上而诞生的一种监测技术，但是在应用性和信息反应高效性上却具有一定缺陷。为此，美国生物学家进一步研发出了新型的组织芯片和细胞芯片，相对于以往的蛋白质芯片和基本芯片，其能够更加高效而全面的反映出所监测污染物的整体变化情况，为监测人员提供更加复杂和庞大的应答信息，帮助监测人员对污染物的存在情况和可能引起的生物变化进行更加精确的判断。当前，在基因监测方面，组织芯片和细胞芯片的应用率要远比基因芯片和蛋白质芯片的应用率要高，在环境监测中的应用效果也更好。

三、PCR技术

PCR技术，指的是聚合酶链式反应技术，其主要应用原理是在生物体外对特殊DNA进行复制，对指定的DN段进行放大处理。通常情况下，在环境检测中应用该技术，需要先对特定DN段进行选定，并使其在95°高温条件下，在生物体外进行变性，生成DNA单链。然后，在60°C条件下，使引物与DNA单链按照碱基互补配对原则进行有效结合，结合之后，再将温度调至72°，该温度下DNA聚合酶活性最高，使DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖的方向合成互补链。PCR技术的灵敏性和统一性都比较高，因此，在环境监测中，其多应用于对特异种群和特殊菌株进行跟踪检测，进而对环境中的污染物信息进行扑捉和判断。

四、生物传感器技术

在当前的环境监测中，生物传感技术应用的也较为广泛。与传统化学传感器以及分离分析技术相比，生物传感器不仅灵敏度更高和成本更低的特点，还能够在复杂的体系中对污染物进行快速、连续监测，精确性更高。当前，生物传感技术已经被广泛的应用在水质监测中，并且能够对水质中的BOD、阴离子表面活性剂、pH值以及水体富营养化等相关监测目标进行有效监测。

生物监测篇4

中图分类号：X131.2文献标识码： A

一．引言

最近几年来，我国环境监测领域逐步将生物监测技术应用到实际监测工作中。生物监测通过采用单独的生物体、种群、群落等对环境造成破坏、污染后发生的反应，利用生物学原理对环境污染情况进行分析、评价。生物监测技术具有敏感性、连续性、经济性等特点，被广泛应用到水环境污染监测中。

二.生物监测的原理及优越性 生物监测是从生物学角度出发，利用生物体、种群或群落对环境污染变化所产生的各类反应，对环境污染状况进行评价和监测的技术。20世纪初，相关人员提出了“污水生物系统”，通过不断发展和完善，使得生物监测技术得到初步发展。20世纪50年代后期，世界上许多国家开始在本地区内利用生物来监测水质和大气污染。随着生物监测技术的逐步发展，利用生物指数来评价水质污染被广泛推广，并逐渐成为环境监测的重要组成部分。

生物监测水环境污染的科学依据是：在天然水域中，各类水生物之间、生物同生存的水环境之间都存在相互制约、相互依存的处于相对稳定平衡的状态，如果水体受到污染，必然导致水环境发生变化，而水域中的各类水生物必然会发生不同的反应，生物监测利用生物体内或外在表现上的某些物质含量变化，显示水域中污染物种类、污染程度及污染物对水体的综合危害。同传统化学监测、物理监测相比，生物监测对于以人为主体的生物系统更有综合、直接的指示作用。

三. 水环境污染监测中的生物监测方法

1、生物指数法。

生物指数法是利用筛选指示生物或生物类群和水体质量的相关性，综合考虑指示生物和污染物之间的关系，达到区分不同污染程度的水体的目的。水生态系统中，水生物结构组成、生物类群种类、生物数量等相关因素都会随着水体污染程度变化而发生变化，通过研究此类变化数量化，同水体质量建立相关联系，就能有效评价水体质量、能监测水环境污染情况。生物指数法，主要包含相似性指数、多样性指数及生物指数三种生物学指数，通过对三种生物学指数的评价，监测水体情况。

2、种类多样性指数法。

种类多样性指数法同生物指数法较为类似，通过利用数理统计法，采用数值来计算生物群落种类、表示生物个体数量，达到评价环境质量的目的。种类多样性指数法能够定量反映生物群落结构、水生物种类及数量、生物群落种类组成比例的变化信息，具有较为直观的比较作用。

3.微型生物群落监测法。

微型生物群落监测法是利用泡沫塑料块来作为人工基质，实现收集水体中的微型生物群落的作用，通过测定收集的群落结构、相关参数来评价水环境质量。采用室内毒性试验方法，来预报工业废水以及化学品对受纳水体中的微型生物群落的毒性强度，采用原生动物和藻类对水环境质量进行监测。

4、生物毒性试验。

生物毒性试验又称之为生物测试，主要是利用生物受到水环境中的污染物质的毒害，发生的生理机能变化，达到测试污染状况的方法。生物测试主要分为流水式生物测试和静水式生物测试。采用生物毒性试验可以反映较多重要信息，主要被应用于对污染源的监测中。采用此种方法能够监测有害物质进入周围环境时发生的改变及监测毒性分布情况，对有害物质的制度性、何种条件下毒性最强、致毒性如何、接受生态系统的影响程度、对生物产生的影响等都可实现监测。利用生物毒性试验，可以侦察和寻找污染源，便于评价水环境污染程度，有利于确定污染物排放标准等具有使用价值的项目。

5、生物残毒测定。

生物残毒测定又称水生生物法，该方法主要是利用生物含污量对水体进行监测和评价。当水环境中放射性物质、有机农药、重金属含量较低时，采用常规监测方法较为困难，同时水环境中许多水生物都具有较强的富集能力，采用生物残毒测定，根据生物体内含有污染物的残留量来推断水体污染情况，评价水环境质量。

四. 生物监测在水体污染中的典型应用 1.指示生物法。

指示生物法属于生物监测技术在水环境污染监测方法中最经典的应用。该方法对水环境中是否存在敏感的污染物种类，分析目前水环境中污染物存在情况，达到对水环境监测的目的。指示生物法自身具有相对较长的生命周期，具有相对固定的活动地点，能够相对轻松的将水环境中的污染物所造成的影响全面反应出来。根据水环境具体情况使用鱼类、浮游动物、底栖动物、水生生物等进行监测，一般普遍采用没有脊椎的动物，当水环境污染较为严重时，采用指示生物法时可选择使用蚊幼虫、颤蚓类及小颤藻。

2.微型生物群落监测法。

微型生物群落监测法属于水环境质量监测的重要组成部分，采用此种方法的主要优点是对于水环境中污染物造成污染时，具有较强的敏感性。微型生物群落监测法使用聚氨酯泡沫塑料块，利用水体中投入具有聚氨酯物质的泡沫塑料块，收集水体中的微型生物，与别的生物群落监测方法对比，该方法具有迅速、经济、准确等优势，在监测工业废水方面也同样合适使用。

3.原生生物在水环境污染监测上的应用。

原生动物是组成自然水域的重要生态类群之一，其生活环境较为广泛，由原生动物组成的复杂种类，聚合成为水生态系统中完整的生态单元，原生动物类群显示了水生生态系统的功能和系统结构特征，可以显示环境变化的反应和群落的稳定性。原生动物的数量较大、种类较多，在水生态系统中占据较多的生态位。原生动物类群的改变，可以直接或间接影响其他生物类群的丰度和分布，能在很大程度上影响食物网的形成。原生动物类群能对藻类、细菌和有机颗粒物进行吸收和摄食，直接进行能量转化，通过摄食作用，促进有机物的分解、刺激水体中细菌和藻类的生长，可以加速水环境中的能量转换和物质循环。

4. 鱼类在水环境污染监测上的应用。

在水环境污染监测中，鱼类是研究最广泛的物种，同时也是应用最为广泛的水生动物。在水环境污染监测中，鲫鱼、剑尾鱼、斑马鱼是最具代表性的淡水鱼类，鲫鱼具有分布广、适应性强等特点、剑尾鱼在生物监测中应用最为广泛。在水环境中，二氯苯酚低浓度长期暴露对鲫鱼肝脏抗氧化系统的影响时发现，超氧化物歧化酶（SOD）可以作为水体受到二氯苯酚污染的早期监测指标。除此之外，利用单细胞凝胶电泳技术检测镉对鲫鱼淋巴细胞DNA的损伤时发现，鲫鱼淋巴细胞的DNA损伤与氯化镉浓度之间存在着明显的剂量-效应作用，因而可以成为一个较好的水环境指示指标。

五．结束语

随着科学技术的逐步发展，环境问题将越来越被受到重视。在水环境污染监测中，利用生物监测技术能够客观反映环境变化情况和环境质量对生态系统的影响，便于实施连续监测，对及时调整环境治理方案，确保生态功能具有较好作用。

参考文献：

[1] 刘伟成 单乐州 谢起浪 林少珍 生物监测在水环境污染监测中的应用 [期刊论文] 《环境与健康杂志》 ISTIC PKU -2008年5期

生物监测篇5

中图分类号：X17 文献标识码： A 文章编号：1671-1297（2008）11-181-02

一、常规监测技术中微生物的应用

水体中的致病菌有可能引起各种传染病。因此，水质的细菌学检验对于保护人群健康具有重要意义。由于致病菌在水中存在的数量较少，直接监测比较困难，因此常选用间接指标即粪便污染的指示菌――大肠菌群作为代表 。另外还有发光细菌法，污染物致突变的微生物监测，藻类与水质污染监测方式。

二、生物传感器

随着环境污染问题的日益严重，人们对能够连续、快速、在线监测污染物的仪器的需求也愈来愈迫切。生物传感器应运而生，它的出现使环境监测的连续化和自动化成为现实，并降低了环境监测的成本，其中酶传感器和免疫传感器在环境分析及环境检测等方面已经得到了广泛的应用。

（一）BOD微生物传感器检测仪(BODs)

生物化学需氧量(BOD)是环境监测工作中的一项重要指标，它表示水中污染物的综合污染程度。目前国内外普遍规定样品在 20℃的温度中培养5d，分别测定培养前后的溶解氧， 二者之差即为BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但该方法操作较复杂，耗时长，且干扰因素多，结果准确度及重现性差，不能及时为环境管理和决策、科研、事故污染鉴定等提供科学依据， 无法满足当前环境监测中快速测定的要求。因此，快速、准确测定水体中 BOD 一直是环境监测中的一大难题，而BOD微生物传感器检测仪就能满足这一要求，因此得到广泛应用。

（二） DNA生物传感器在环境污染监测中的应用

基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用。近年来，随着分子生物学和生物技术的发展，人们开发了以核酸探针为识别元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物传感器。该传感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、优先控制污染物的检测以及污染物与 DNA 之间相互作用的研究，在环境污染监测中具有潜在的巨大应用前景。

（三）可检测化学制剂和生物制剂的生物传感器

美国田纳西大学（位于美国田纳西州诺克斯维尔）的研究人员利用由生物工程技术制成的、存在杂质时会发出蓝绿辉光的微生物，开发成功一种基于芯片的环境生物传感器样品。这种被称为生物发光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，简称 BBIC）的器件技术可在众多的应用（从航天器到反恐）中巧妙地检测出氨、锌等各类化学物质。

（四）光纤化学/生物传感技术

光纤技术与光谱分析技术的有机结合就构成了光纤传感技术。光纤传感技术突破了光谱分析的传统模式，光可由光纤直接导入样品，而样品不必放入光谱仪中就能进行测定。特别适用于环境污染物、生物药物， 以及生产过程的原位、在线监测和对样品的无损测定。早在十几年前，人们就曾经预言：光纤传感技术的出现将不可避免地引起分析实验室及分析控制仪器的又一次革命。随着环境科学与生命科学的发展，对各种与人类生存环境密切相关的化学物质的测定和变化过程的监测，已显得特别突出和重要。由于 FOC&BS 具有实时、在线及远距离自动监测和对样品无损测定等特点，人们对它在海洋环境监测中的应用给予了较多的关注，特别是在溶解氧、pH、湿度和水质毒性等监测要素的应用中。

三、生物大分子标记物

生物大分子标记物是指生物体内的一些对外界环境变化敏感并能产生一些可检测变化的大分子物质，这些大分子物质能够反映环境变化对生物体的影响。随着社会对环境保护的日益重视和分子生物学技术的发展，将生物大分子标记物的检测应用到环境监测中已经成为一种趋势。生物大分子标记物检测由于其测定指标全面、准确、系统且具有特异性等优点，近十几年来作为污染物暴露和毒性效应的早期预警工具已被广泛应用于环境评价中。

（一）核酸分子标记物检测

核算分子标记物检测方法有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术及DNA芯片技术。

（二）蛋白分子标记物检测

环境中的许多污染物能直接与生物体内的蛋白质发生反应从而对生物体产生影响，或者诱导 (或抑制)生物体内一些基因的表达从而影响生物体内一些蛋白质的量。因此，生物体内的许多种蛋白都可以作为环境中有害物质暴露的生物标记物应用于环境监测中。

蛋白分子标记物检测方法有酶分子标记物检测、金属硫蛋白( Metallothione in ，MT)的检测、热休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的检测及抗氧化剂防御系统的检测。

四、微核技术

随着工农业的快速发展，人类活动的加剧，以及错误的污染销毁办法，使得环境中有毒污染物的积累日益增加，这些污染物破坏了生态系统的平衡，并对人类的生存造成了极大的威胁。环境污染已经成为全球共同关注的一个热点问题。为了检测出已经存在或潜在的危害，各种环境污染监测技术应运而生。植物微核技术是根据遗传学上染色体畸变的原理而建立的一种环境污染的生物监测方法，在对大气、土壤、水环境中各种有毒污染物的遗传毒性检测方面得到了广泛应用。国内外大量的对比实验研究表明，该方法普遍适用于检测环境致突变物，已经成为环境污染监测的有效工具。

微核技术可用于监测大气污染，监测土壤污染，监测水污染，监测有机物污染，监测重金属污染，监测物理辐射污染。

五、生物芯片技术

微生物污染水源可导致多种疾病的爆发和流行，严重威胁着人类的健康。传统的细菌分离、培养鉴定技术，操作繁琐且耗时长，并且由于培养技术的局限使得一些微生物难以培养和检测，因此灵敏度很差；传统的一些分子生物学技术也存在着弊端，如免疫学方法和探针杂交技术存在特异性或敏感性的问题，常规 PCR 方法一次也只能检出一种微生物。由于生物芯片具快速、准确、无污染等优点，在水体微生物监测中越来越受到重视。生物芯片技术可用于控制水质、瞬时检测病原细菌、菌的基因表达水平及进行细菌检测和菌种鉴定。

结语

目前，中国的环境监测生物技术发展迅速，能用于诸多方面。但是在环保观念日益增强的今天，社会对环境评价的全面性和准确性的要求也日益增高，这就要求建立一个综合的、多手段的、多参数的环境监测体系以实现快速、高效、准确地对环境状况作出全面的评价。

参考文献

[1]姚来银.地表水粪大肠菌群监测工作实践和探讨[J].福建环境，2003，(6).

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[4]Iaao K，Yoko N.Enzyme sensors for environmental analysis[J].Jmol Catalysis B:Enzymatic，2000，10(1-3).

[5]DmitriI，Ihab A，Plamen A，et al.Biosensors for detection of pathogenic bacteria[J].Bioelectronics，1999，14(7).

生物监测篇6

中图分类号：Y52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0229-01

环境监测工作是环保工作的基础，监测的目的是将环境所存在的问题及时、准确地反映出来，进而根据这些表象制定相应的管治方法，实现对生态环境的改善和保护。

一、生物监测技术的原理及其重要性

生物学和生态系统是生物监测技术的理论基础，生物与其所处环境之间相互约束和依赖，时刻都将能量和物质不断交换，当生物所生存的环境受到污染时，环境中的污染物也会在生物的体内进行积累和转移，从而影响生物的生长发育情况和各项指标也产生差异性的变化。

环境工作的开展基础就是环境监测环节，随着近几年我国的环境问题日益恶化，如何加强环境监测工作的力度和提高监测的准确性成为了我国环保部门主要研究的问题。生物监测技术能够将环境的污染情况和污染物真实地反映出来，且生物技术的操作也较为简单方便，所以在环境监测工作中生物监测技术的应用较为广泛。生物监测技术对于环境监测有着十分重要的意义，其重要性主要表现在以下几个方面：其一，环境的一大组成部分就是生物，生物的生长状态和生理表现可以反映出所处环境的变化，提高了环境监测工作的时效性；其二，生物监测技术所选取的指示生物可以就地取材，在一定程度上降低了监测工作的资金投入，提高了环境监测工作的经济性；其三，生物监测技术能够帮助监测人员了解到环境变化的规律，因为生物监测工作实现了对环境情况的长期监测，能够为监测人员制定相应的环保措施提供有力的理论和实际数据。

二、生物监测技术应用与环境监测工作的实例

（一）监测土壤中的污染物

生物监测技术在监测土壤污染工作中的的监测方法有三种，分别是微生物、动物和植物的监测，动物监测法中选择动物的环节是其中最为重要的工作环节。一般情况下都会将蚯蚓选作为监测对象，因为蚯蚓对于土壤有较强的敏感性，对于土壤的有害元素和农药残留有较为敏感的感知。同时，土壤中镉元素的含量在一定程度上能够通过蚯蚓体内的镉含量反映出来，所以在使用动物监测法对土壤中的污染物进行监测时应当选用蚯蚓作为研究对象，通过对蚯蚓的表象体征等方面的研究来了解土壤中微量元素和农药的含量，实现对土壤中污染物的监测。

通过对被污染的土壤区域内的植物进行监测和研究来对土壤的污染情况进行分析和判定的监测方法就是植物监测法，通常情况下，植物所生长区域的土壤出现被污染的情况后，植物的生理代谢等方面就会产生异常情况，并以不同的表现形式展现出来，比如植物枯萎、死亡和叶片出现伤斑等都是所处土壤被污染的情况表现。

通过对土壤中的微生物群落进行研究的来实现对土壤污染的监测的方法就是微生物监测法，经过大量研究，可以发现造成土壤污染的污染物主要有工业的废水、污水及人类和动物的排泄物。这些污染物会对土壤中的各种微生物生长繁殖造成影响，这些微生物主要是细菌、霉菌和放线菌，所以可以将土壤中的微生物进行分离，并通过对其数量和结构的判断和分析来了解土壤的污染状况，实现对土壤中污染物的监测。

（二）监测水资源中的水体污染物

利用生物监测技术对水体中的污染物进行监测主要有两种监测方法，分别是微生物群落监测法和指示生物法，在应用不同的监测方法时，其需要注意的环节也各不相同。

微生物群落监测法是通过对水体中微生物群落的监测实现对水体污染情况的监测，水体中的一大组成部分就是微生物群落，其能够对水体的污染做出敏感的反映。使用率较高的监测方式便是聚氨酯泡沫法，就是在需要监测的水域中放入聚氨酯泡沫块，以此来进行微型生物的收集工作，此种监测方法的特点就是成本低，且其监测效果和结果都较为贴近实际情况，因此此种方法也可应用于监测工业废水和污水的工作当中。

经典的水体监测方法就是指示生物法，所选用的监测生物的特点是活动地点固定并且生命周期较长，这种特点的生物能够将水体的污染情况充分反映出来，通常情况下，应用率较高的的动物是鱼类、底栖动物及浮游生物，其中无脊椎类动物拥有最高的应用率。若水体的污染情况较为严重，则可以选用小颤藻和蚊幼虫以及颤蚯类生物作为监测方法中的指示生物。

（三）监测大气中的污染物

植物的生长状况可以将大气的污染情况反映出来，因为植物对空气中的有害物质存在着较为敏感的感知，并且由于植物的生长位置是相对固定不变的，因此其监测工作的难度也大大降低。通常情况下，会选用以下植物进行监测来完成对大气中污染物的监测工作。最初，要进行二氧化硫的监测，一般选用苔藓、水杉、地衣和落叶松等植物进行监测，这几种植物在受到二氧化硫气体的污染后，其维管束和叶片的边缘就会出黄色或红棕色的伤斑，其伤斑的状态一般为块状；然后进行氟化物的监测，一般选用郁金香、梅、金线草、大蒜和葡苔藓等植物进行监测，当大气中含有氟化物的污染源时，上述植物的就会出现尖形的叶片，且其叶片上会分布一些红褐色和浅褐色的伤斑；最后在进行二氧化碳气体含量的监测，一般选用向日葵、番茄、柑橘、烟草和秋海棠进行监测，当空气中的二氧化碳含量过高时，这些植物则会出现不规则的叶脉，且其叶脉上会出现伤斑，伤斑的颜色多为棕色和黄褐色，有时也会出现白色的伤斑。通过对以上这些植物的监测，可以间接地对大气中的二氧化碳含量、氟化物和二氧化氯的存在与否进行测定，从而判定大气的污染情况。

三、生物监测技术未来的发展趋势

生物监测技术是阐述生物过程及分析其理化功能的监测方法和手段，其技术核心是现代生物工程技术，这是一种近几年才新兴的监测技术，也是人们根据以往的经验对知识和技术总结而出的成果。将生物监测技术应用于当前的环境监测工作当中，让人们真正认识了在现代化的科技社会中生物技术所具有的优势，但是当前的技术水平仍然不能将生物监测的优势完全发挥出来，因此在生物监测技术的未来当中应当着重注意几个方面的问题：其一，在应用生物监测技术时其指示生物的选择，应对指示生物投入更多的精力进行研究和分析，选择出极具敏感性并且能将环境污染情况充分反映出来的生物，全面提升生物监测的结果准确性和精确性。其二，生物监测技术的主要支持理论就是生命科学，所以只有加强对生命科学的研究力度，充分了解生物的相关生理特征，为选择指示生物提供坚实的理论支持，才能使生物监测技术在未来能够更好的发展。其三，一般情况下，我们所选择的指示生物都较容易受到土壤、水资源等外界环境的影响，也容易被季节特性和病虫害等因素影响，所以在进行监测时要将其对比性提高，使监测方式和手段更加标准化，充分发挥生物监测技术的实际价值和社会意义。

结语

生物监测技术在我国各领域内的应用已经初见成效，愈发的被人们所重视，并且生物监测技术的发展前景也十分广阔，应当继续加强对生物技术的研究和应用，提高我国的环境监测水平，进而改善我国的生态环境。

参考文献

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[2] 于春来，卢振兰，王洪平，李明明，寇世伟.生物监测及其在线监测在水环境污染中的应用[J].北方环境，2011（Z1）.

[3] 胡旭刚.论水污染生物监测和检测方法[J].中国水运（下半月），2011（05）.

生物监测篇7

1 引言

自进入二十一世纪以后，人类社会得到了突飞猛进的发展，无论是工业发展速度、社会经济发展速度还是人口增长速度，都给生态环境带来巨大的压力，环境污染与能源问题已经影响到人类社会的生存与发展，环境问题已经成为关系整个人类社会可持续发展的重要问题。面对严峻的环境问题，全球各国都加强了环境污染监测与治理方面的工作，微生物对环境污染或环境变化极为敏感，利用微生物检测技术对微生物进行检测，能有效的通过微生物信息掌握环境状况，从生物学角度监测和评估环境质量，并且还能反映出环境污染的历史情况，能有效弥补物理、化学检测的不足，在环境监测中有着得天独厚的优势。

2 常用微生物检测技术

目前常用的微生物检测技术有显微技术、染色技术、分离纯化技术、微生物鉴定技术、细菌诊断技术、聚合酶技术等几大类。

2.1 显微技术

显微技术是微生物检测中常用的技术之一，包括普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、电子显微镜等多种设备，在不同的检测需求中所运用的检测设备并不相同。显微技术是微生物检测中最为简便，操作最为容易的检测技术之一，但检测结果准确度和检测控制较差，直接观测的结果有可能会产生极大的误差。

2.2 染色技术

染色技术则是对微生物细胞进行染色后，对微生物进行观察检测的一种技术，不过由于染色后微生物标准基本是死的，其形态和结构会在染色过程中发生一定变化，无法切实反应出活细胞的真实情况，因此通常只作为辅助检测手段。在实际操作中，整个流程也较为繁琐，染色、脱色都需要严格控制，否则将会影响检测结果的准确性。

2.3 分离纯化技术

自然环境中的微生物通常是杂居混生的，在微生物检测中需要对混生微生物群体进行分离纯化，以对纯微生物进行检测的技术，分离纯化技术常用于菌种鉴定中，分离纯化技术是微生物检测的一项重要技术，是微生物检测的重要基础。

2.4 其它技术

在微生物常规检测中，通常对微生物进行形态结构、培养特性方面的观察，再利用化学反应来测定微生物的代谢物，以鉴别一些形态和其它方面不易区别的微生物，以更好的进行微生物分类鉴定。近年来，在环境监测中，微生物检测技术运用方法较为广泛，如运用细菌总数和粪便污染指示菌监测水质，运用发光细菌检测环境有毒物质，运用水中藻类生长量监测水质或物质霉性等等，这些方法都已经有了较为成熟的操作手段和检验标准，具有较强的实践价值。

3 环境监测中常用微生物检测技术

3.1 微生物群落监测

微生物群落监测是一种较为经济、快速、有效的微生物检测方法，被广泛应用于各种废水、土壤、空气监测中。如重金属、农业、石油、化工、冶炼、食品加工、制药、绵纺、化肥、生活污水等方面，即大量运用了微生物群落监测技术。由于环境污染物的含量会随着时间变化而变化，会随着其它环境条件的变化而且变化，因此对一定区域内的微生物群落进行监测，能更好的将一定时间范围内环境污染的变化情况、环境污染历史情况更好的描述出来。目前，急需运用现代微生物群落监测技术，对微生物群落的群落生态、个体生态进行监测，对微生物进行毒性测定、致突变测定，对微生物进行生理、生化指标测定等等。

3.2 环境污染细菌学监测

环境污染对硅藻生物、丛生植物等生物的影响较为明显，对细菌等异养生物的影响不太生长感。不过环境污染依然会对细菌等异养生物造成巨大的影响，在环境监测中进行细菌学监测，也能获得丰富的数据。在实际环境监测中，通常会利用检验细菌总数的方法，来间接判断环境污染程度，为水污染、土壤污染提供细菌学指标，如通过检验总大肠菌群、烘大肠菌群、粪链球菌、肠道病毒等，能有效判断出水的卫生学质量。虽然空气并非是菌群生长繁殖的天然环境，不存在固定的菌落群，但随着土壤、水、人体等进入空气中，依然可以对空气中的菌落群进行检测以获得环境污染的监测数据。在空气污染监测中，也可以通过对细菌的分布、生长状况、变异特性、生理生化指标、细菌群落系统变化等来研究空气污染情况，测定空气中的污染物毒性。包括如敏感菌群的消失、抗性强菌群的保留和发展、菌群个体的发育状况、菌群适应性的变化、菌群生化反应等等。

3.3 微生物毒理学监测及其它检测技术

环境污染物除了对人体、动植物造成影响外，对微生物也会造成影响，通过监测微生物对环境污染物的生物效应，进行污染物毒理性质、作用机理、损坏现象等检测，用以探明环境污染物对微生物造成的影响，把握环境中污染物各项指标情况，为环境监测提供早期敏感性指标，判断环境状况和寻求治理路径。此外，还有其它一些近两年得到迅速发展的微生物检测技术，如生物传感器技术、PCR技术、酶免疫技术、核酸探针技术等。生物传感器技术利用微生物传感器，如甲烷生物传感器、氨生物传感器、菌浓度检测器等对环境进行自动、连续检测，能准确及时的获取环境污染信息，具有极高的时效性和灵敏度。PCR技术利用微生物异性DN段，对微生物进行序列分析、基因克隆等获取环境污染信息。

4 微生物检测技术和化学、物理分析法的对比

传统的化学、物理检测方法大多集中针对环境污染物的性质、来源、含量、分布状态等进行检测，所需仪器和设备通常较为复杂，并且部分检测方法存在缺陷，如重量法在环境污染物浓度较低时会产生较大误差，容量法虽然操作方法但灵敏度不高，光学分析法多适用于水和液体试样的分析，在实际应用中，这些方法存在不少不足和缺陷，无法较全面的把握环境污染数据。微生物检测技术针对微生物对环境污染或环境变化的反应进行监测，所需仪器设备相对物理、化学检测更易操作，且样本受污染影响较小，具有较高的灵敏度、可靠性、稳定性、实时性，并能广泛应用于各种环境的监测之中，从生物学的角度反应出环境污染的情况和历史背景，获取丰富的数据。

参考文献

生物监测篇8

引言

做好污染物结构和含量分析是保证环境质量的关键所在，而由于环境特征的复杂性和地域差异性，也要选择不同的检测方式和技术手段。本文基于生物检测在环境监测中的应用特征实施了细致的阐述。

1.生物监测的原理和特征

特定的环境是生物赖以生存的基础保障。生物和环境可以通过彼此的接触，实现能量的转换、交流和补充。因此两者是一种相辅相成，相互促进的关系。一旦生长环境发生了变化，生物的各种体征也会随之做出适应性的调整，包括状态分布、习性和生理指标等。举例来讲，水体中的藻类对周边的水质变化极其敏感，一旦其遭受破坏，它的生长密度和光合作用程度也将发生明显程度的变化。生物监测技术也就是利用上述变化来表达环境的污染和破坏程度。生物监测相对于其他监测方式来讲，具有显著的优势。主要表现以下三个方面。第一，非破坏性，生物监测所采用的检测样本，多是一些生物遗物，例如枯萎的枝叶、动物的毛发等，因此它完全不会损害动物的生命安全。这样不仅能够达到保护其生存的目的，也能够实施较为准确的环境监测。第二，灵敏性。由于各种环境条件和介质的差异性和复杂性，对环境监测的难度极大，而利用生物积累的方式，便可以迅速准确监测被测环境的实际污染程度，这也是其他方式不可替代的。其三，综合性。通常来讲，环境污染造成的因素来自多方面，而通过生物监测的方式能够较为全面的呈现各种污染物的来源和影响程度，便于实施综合的管控和预防。

2.生物监测的分类

2.1以生物的成长环境为依据 根据生产环境的不同，通常可将生物监测分为主动和被动两种模式。主动监测，即针对生物特征指标进行全面的归纳和分析，最终确定环境被破坏程度的高低。被动监测，即针对在原始系统中生物群落的研究，来定性环境污染影响的大小。经实践证明，前者的检测结果较为科学，效果明显优于后者。

2.2以生物层次为依据 根据生物层次的差异性，通常可将生物监测进行如下几种分类，如生态监测、分子、污染物、生理生化指标监测等。

2.3以物种为依据 根据物种的不同，生物监测也可分为动物、植物以及微生物监测三种。例如，微生物监测原理，就是通多对其群落机构、生物机能指标的综合监测，最终获得有效结果。

3.生物监测方法在环境监测中的实施

3.1生物群落监测法 基于生物的生理特征和行为习惯，它们的群落生存状况特别容易受到所处环境的影响。例如一旦水体发生污染，一类生理机能较为脆弱的生物群体，就会出现群落式死亡或消失的现象。反之，那些抗性生物则会呈现出异常迅猛的增长趋势。因此这种方法通常被用来检测类似于水体、大气或土壤介质的污染。一般采用的指示生物种类有底栖动物、着生动物和浮游生物等。3.2微生物监测法 它通常是指通过对生长在被测环境体系内的生物成长状态，来反应所处环境介质的污染程度。这种方法的指示微生物通常采用如下几类：菌根真菌、真菌、假单胞菌总数、放线菌等。而首次获得试验成功的就是在2004年，以Berno为主的一干学者，利用重组大肠杆菌为指示生物实现了对空气内苯等多种污染物的检测结果。进入新世纪以来，该技术再次得到升级和突破，最为先进的代表是发光菌法，因为其充分利用了生理发光的性能，检测效果十分准确和有效，得到业内人士的亲睐。3.3生物残毒测定法 顾名思义，该法的实施原理就是通过对所处环境内生物体内的各种物质含量进行检测，来反应被侧环境的污染程度。例如一些环境内，可能存在较多的放射性物质、毒素等，而对于某类生物群种来讲，其体内可能出现富集的现象。在2009年，著名生物学家Fialkowski，通过实验的方法，成功的实现了对沙蚤体内微量元素的含测定，最终有效评估了其所处水域的污染程度及其来源。3.4生物测试法 它通常是指通过对受到污染作用的物种进行生物学变化状态的研究，侧面体现污染程度的一种过程。该法通常被运用在污染物排放、监测废水处理等工艺上。例如，通过实验证明，热休克蛋白在生物体内的指标高低能够有效体现环境质量水平。在此理论支持上，著名学者Monferrán组织了多位专家进行专项实验，利用检测眼子菜的谷胱甘肽芳基转移酶等其他元素的变化，最终找到了导致水污染的来源。3.5生物传感器技术 在初始的HPLC或LC-MS分离分析技术运用条件上，现代又发明了更为先进的生物传感器技术。与前两者相比，它不仅能够实现全面连续检测多元化生态体系的效果，并且依靠其极地的造价和极高的灵敏度，迅速占领了当今的环境监测市场。尤其对于阴离子表面活性剂、pH值、BOD等参数的检测十分便捷，结果也较为理想。据最新研究报告，在光纤生物传感器的技术支持下，首次对地下水炸药成分RDX和TNT检测试验获得成功。

4.生物监测的前景展望

生物监测是一门全新的学科和应用技术，通过今几年的实践应用，它所取得的成绩也是有目共睹的。然而，我们也应当明白任何一种生态环境的组成非常复杂，生物监测的实施必将还要面临更多的挑战和技术阻碍。在不断技术改进的过程中，它仍然需要自然、物理、化学等学科的共同支持和配合，才能保证其检测的准确性和灵敏度。除此之外，我们也应该认识到，生态环境的破坏不是一蹴而就的，也不可能是某种单一元素污染直接造成的。它的成因和来源及其复杂，因此相关部门也应当对生物监测的结果持科学的认识态度。

5.结语

生物监测篇9

在我国经济飞速发展情况下，水污染问题也越来越受到重视。现阶段，我国水污染的主要来自工业废水、生活污水和农业、农村面源污染等，另外水土流失等问题也一定程度上加重了我国的水污染程度。生物监测技术的出现，可以很大程度上提高对水环境中污染监测的质量和效率，借助生物在不同水|中的不同变化来实现对水环境的监测，能够很大程度上反映出水环境质量的真实情况，为水环境的治理提供重要的参考。

1 生物监测

生物和环境之间属于相互作用的有机整体，环境中各种因素的改变将直接影响到在该环境下生活的生物，使生物的种群以及生理习性、功能发生一定的改变，进而导致生态环境失去平衡。同时生物也会不断影响和改变所生存的环境，两者之间的作用是相互的，这也是生物监测的生物学基础。

生物监测主要是借助水生物在不同水质中的不同变化来反映水环境的实际污染情况。为之后水污染的治理、保护提供重要的参考价值。水生物在水质中的变化情况有多个方面，其中最显著的几个方面有：健康状况、种群数量、生理验证，根据实际的生物监测情况，衍生出三种常见的生物监测法，分别为生理学方法、生态学方法、毒理学方法。在进行生物监测时，可以选择多个生物物种，比如说海藻、鲫鱼、水蚤等，在监测设备方面，根据实际的应用场合可以分为便携式、在线式、实验式等。

生物监测技术应用于水污染的监测，不仅有较高的实用性，同时还能保证整个监测结果的客观、灵敏、细致。通过生物监测，可以将水质实际情况借助生物的表现情况清晰的呈现出来，使得生物监测技术在水环境污染监测中具有非常广泛的应用途径。与传统的监测技术相比，生物监测工作更加简便，不需要进行连续取样就可以保证监测结果的准确性和有效性，同时还降低了监测过程中对监测设备仪器方面的要求，节约了设备购买以及维护保养所花费的费用，另外可以实现大范围的监测，降低了监测的成本以及难度，保证了监测结果的全面性、综合性，提高了监测质量。另外，借助生物监测，能够及时发现水环境中的污染情况，具有非常高的灵敏性，保证监测结果的准确、可靠性。

2 生物监测的类型

2.1 按照生物反应分类

不同的生物受到环境变化影响会发生不同的反应，根据这种情况，可以将生物监测分为主动监测和被动监测两个方面的内容。将生物投放在需要监测的水环境中，部分生物由于无法适应该处水环境，进而出现一系列的反应变化，比如说死亡或者迁移，根据这种变化，可以对水环境中的污染情况有一个直观的判断。另外，部分生物在受到污染的水环境中，其自身会发生相应的变化，产生一定的抗体，进而在一定程度上适应这种水环境，但是其性状还是会与之前有一定的不同，比如说当水环境中存在毒素时，部分生物的机能会产生变异，在生物构造上也会出现不同程度的变化，甚至直接变为另一种生物。

2.2 按照生物种族分类

根据生物种族，用于水环境监测的生物可以分为三个类别：动物、植物以及微生物监测。借助生物的不同反应，能够对水环境变化情况有一个清楚地了解，这些生物在一定程度上充当环境质量指示剂的作用。

2.3 按照生物生存环境分类

不同生物的生存环境有很大地区别，根据生物生存环境大体上可以分为三类，大气、土壤以及水。地衣可以灵敏的反应大气环境变化情况，当大气中物质发生改变时，地衣的性状就会发生相应的变化。

3 生物监测的实际应用

3.1 底栖动物的应用

底栖动物可以在水环境污染监测中发挥出巨大的作用，底栖生物的生活史较长，同时有着分布广、体型大、行动能力差等特点，能够很好地进行辨别，正是因为这些特征，其在水环境污染监测中有着非常广泛的应用。现阶段的生物监测技术应用过程中，部分工作人员选择河蚬来实现监测目的，通过对河蚬体内的贡含量进行检测，对于水污染的分析起到很好的帮助作用，另外，根据河蚬体内汞含量的差异情况，可以判断出其与污染源的距离。

3.2 原生生物的应用

原生生物有着数量庞大、种类复杂的特点，同时其分布比较广泛。原生生物的群落变化很大程度上受到水中各种物质的影响，比如说水中的藻类、细菌、有机颗粒等，通过对这些物质的吸收摄取，可以起到丰富群落的作用，同时增大群落的分布范围。原生生物在进行食物摄取的过程中，还会加速藻类以及细菌的繁殖，增强了水环境中物质循环速度以及能量转化效率，加快有机物的分解速度，在水环境监测中有着非常重要的应用价值。

3.3 藻类生物监测

藻类在水环境中最为常见，属于水中的初始生产者。不同的藻类，对于水中各类物质的需求有很大的 不同。借助藻类的种类、化学成分能够实现对水环境质量的分析，比如说赤潮，当水污染严重的情况下，水中污染、有害物质变多，流入海洋，非常容易在海边形成赤潮现象。借助藻类生物进行水环境的监测时，需要科学选择藻类生物的品种，当水环境重金属物质变多时，会导致藻类生理功能下降现象，藻类生物的代谢受到影响，细胞色素含量降低，无法实现正常的光合作用，导致藻类呈现出细胞畸变或者组织坏死等现象，水污染严重情况下会导致藻类的死亡。

3.4 两栖动物的应用

两栖动物生理学特性以及生活史周期较为独特，在生物监测中的应用越来越广泛，成体往往生活在接近水的陆地，不仅能实现对水体污染的有效监测，同时还能起到监测陆地污染的作用。水环境监测中常用的两栖动物有蝌蚪、青蛙等，这类动物的皮肤有非常好的渗透性，呼吸作用可以借助皮肤来完成，蝌蚪主要实用水域中的腐殖质物质，也属于鱼类的一种饵料，小的青蛙主要以浮游生物为食，成体以昆虫为食，当蝌蚪接触到低剂量污染物时，会减少其在水中的分布以及进食等情况，尤其在有毒物质的回避方面，具有非常良好的监测效果。借助生物之间的联级反应，可以很好地实现检测的目的。我国水环境监测中两栖动物的应用起步较迟，现阶段主要集中应用在重金属污染的监测以及农药等化学物质的较为严重的水环境监测中。

3.5 鱼类生物的应用

现阶段在进行鱼类生物的应用时，主要有鲫鱼、斑马鱼等鱼类，其中鲫鱼最为常见。这些鱼类有着非常强的适应能力，同时分布十分广泛。当水中二氯苯酚含量较高时，会影响到鲫鱼肝脏的抗氧化系统，另外，当水环境中氯化镉浓度增加时，鲫鱼的淋巴细胞DNA会受到很大的损伤，借助这些现象可以实现对水环境质量的准确监测。

4 结束语

生物监测应用于水环境污染监测中具有极高的应用价值，与传统的监测技术相比，监测准确性、灵敏性更高，同时监测方式简单，监测成本较低，近年来在水环境监测中发挥了非常重要的作用。在生物监测技术的实际应用中，可以借助底栖动物、原生生物、藻类生物、两栖动物、鱼类生物实现监测目标，提高监测效率和监测质量，为我国水环境污染的防治提供重要的参考价值。

参考文献

生物监测篇10

水环境监测最为当前环境保护工作中最基本也是最关键的一环，在城市工业户建设与全球经济一体化的剧烈冲击下，这一监测工作也显得尤为重要。传统的水环境监测技术仅仅依靠单一的理化监测分析系统来实施。这种水环境监测技术虽然对水量水质的定性比较准确，也能够为环境保护部门制定水环境评价和污染治理建立提供数据支持，但是这种检测技术虽水环境的监测只是瞬时性的水质监测，其连续状况比较差，监测系统所反映出的水环境变化特征也不是水环境实际发展状态的最真实、全面分析。据此，一种能够有效解决理化监测分析技术不足之处的新型水环境监测技术――生物监测技术将成为相关工作人员最急需研究与探索的工作内容。

一、水环境监测中生物监测技术的常用方法研究

水环境监测中的生物监测技术从理论上来说使一种通过生物反应来评价水环境的变化情况，并将这一变化情况进行信息总结，进而成为环境质量控制系统中一项关键组成部分的综合性学科。其最关键的目的在于在污染物质还没有达到完全饱和状态时，就在最靠近污染源的位置将其监测出来并加以控制，将水环境污染给经济与生态社会带来的不利影响降到最低。现就当前水环境监测中生物监测技术最常用的几大技术方法进行简要分析。

1.指示生物法。这种生物监测技术的应用原理在于：生物长期生活在一定的水环境当中，水环境任何一个细微的变化都能够被生物敏感感知并呈现出群体性受害或消亡现象。例如根据颤蚓、摇蚊幼虫以及浮游生物在水环境中出现的受害或消亡的数量与程度来衡量水环境的整体质量。

2.群落结构法。从本质上来说，群落结构是指存在于一定地域范围内，相互依存、协调发展的动物、植物以及微生物的统称。大量的实践研究结果表明：水环境状态的变化会直接导致水体生物群落结构发生相应的改变。一般而言，水生生物群落结构在受有机物污染较为严重，水体含氧率很低水环境中会以抗低溶解氧的群落结构为主，与之相反，水生生物群落结构在水环境状态整体质量比较好的水体中往往会呈现出清水类状态。这也为生物监测衡量水环境质量提供了有力支持。

3.生物测试法。生物测试法的关键在于利用水环境中水生生物在遭受到水体污染物毒害下，被动发生的身体机能变化，相关工作人员可以根据这种机能的病害症状来衡量整个水环境的污染状态。当前这种生物监测技术方法能够用于单因素污染作用下的水环境监测，同时也能够与其他监测技术相配合，对复合因素污染作用下的水环境进行系统监测。

4.残毒测定法。水生生物在受污染的水环境中长期生存，其自身势必会吸收进各种污染物的残留物质，经过吸收、消化以及再分配等环节，残留物质会以一定的形式储存在生物内部，相关工作人员可以选取研究对象，对水生生物进行抽样检测，通过测定水生生物体内的残毒含量，据此为水环境污染状况的判定提供可靠性依据。

二、水环境监测中生物监测技术的应用实例分析

现以白洋淀水环境中生物监测技术的应用对这一技术作深入分析。白洋淀水环境中含有的水生生物种类较多，且动植物以及微生物发展较为均衡，适应采用生物群落结构法对水环境进行监测与说明。经研究发现，府河至白洋淀一段中，浮游生物的耐污染种类由上游至下游逐渐递减，清水类的群落结构多出现在下游区域。与此同时，原生水生生物的基本种类也由上游流域的鞭毛虫向中游流域的纤毛虫再到下游流域的清洁型虫类过渡。这些生物监测的研究结果都表明，府河至白洋淀的流域范围内，水环境的污染状况由上游至下游逐渐减轻并消除，由此也可以推断府河至白洋淀段的水体有较为明显的自我洁净功能，对其进行的水环境监测技术应以辅助、监督为主。

三、水环境监测中生物监测技术的研究进展分析

周所周知，当今社会，水环境污染问题已成为最制约人类各项基本生产与生活活动的最关键因素。生物监测技术以及操作简便，监测质量高等特点在水环境监测工作中得到了较为广泛的应用。与此同时，现代科学技术的发展也在不断推动生物监测技术的自我创新与发展。具体而言，可以归纳为以下几个方面。

1.水环境中的污染物质给人们带来的最关键危害在于对人体细胞遗传物质的侵蚀。近些年来，水环境监测中的生物监测技术在结合细胞微核技术和四分体微核技术在动植物以及人类染色体受外界理化因子的损伤等方面的分析工作均取得了较为显著的进步。用微核测定法代替染色体畸变方法，以此来监测环境污染物对生物遗传物质的损伤技术也由此得到了广泛的发展空间。其中发展最为突出的是一种采用蚕豆根尖细胞作为研究对象进行微核试验的生物监测技术，它在研究环境诱变和致癌因子影响下水环境监测工作中所表现出的简化性、效率性与敏感性都为水环境监测的可靠性提供了有利保障。

2.相关工作人员经研究发现，水花生根尖微核能够作为监测水环境污染状况的一种全新应用性材料。水花生根尖细胞的微核率不但能够监测不同污染水体环境下水环境呈现出的污染程度，同时还能够对不同水环境污染下的的污染物富集程度进行补充说明。这种监测技术的运作依据在于：当水环境系统中存在一定浓度的污染突变物时，水花生根尖微核细胞会发生相应的肌理损伤，进而使微核细胞率上升，由此衡量出水环境的污染状况。

四、结束语

生物监测技术作为当前经济社会中一项最为有效的环境污染治理措施，开始受到相关工作人员越来越多的关注。本文对水环境监测中生物监测技术的应用模式进行了简要阐述并结合水环境监测实例，对这一新型生物技术进行了深层次的阐述，据此总结出了国内外有关生物监测技术的新一代应用技术与发展方向，旨在证明生物监测技术是水环境监测中最有效、最关键的一种应用技术，希望为今后相关的研究工作提供参考。

参考文献：

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生物监测篇11

【关键字】生物监测 样本 基因毒性 生物标志物

【Abstract】Biomonitoring has been used successfully in many occupational and environmental health or exposure studies for some time now and many analytical methods, sampling strategies, epidemiological data and guidance values are already available. It is becoming clear, however, that we are only now beginning to understand the methodological complexities and uncertainties associated with the biomonitoring process, from study design, to sample collection, to chemical analysis, to the interpretation of the results, individually and collectively.

【Keywords】biomonitoring samples genotoxicity biomarkers

一 生物监测方法的研究设计

当开始一个新的生物监测项目时，最关键的步骤是研究设计，也就是在生物液体组织内哪种生物标志物应该被监测，应该收集多少样本及从哪种工作人员身上收集。一般来说，非侵入性、容易收集的样本应该是首选的，但是收集哪种样本也取决于很多其他因素，例如化学物质的毒物代谢动力学（包括有毒物质的吸收、新陈代谢、输送机制、积聚和排泄机制）、人体的免疫性、毒物的稳定性和再生性、生物监测的目的性、研究人口的个性特征等。选择一种准确的统计学方法，也受到一些特性的约束和限制，最终往往会采用一种成本低或风险小的分析方法。

二 采集，处理和样本储存

在职业卫生生物监测中，采集的样本包括组织液（如血液、尿、汗液、、排泄物等）和组织（外皮、粘膜、薄壁组织、骨骼、头发等），并且采集的样本也取决于生物标志物的种类（接触生物标志物、效应生物标志物、敏感性生物标志物）和化学物质的类型（母体化合物、代谢产物、不稳定产物、稳定产物、亲水性、疏水性、易分解产物。不易分解产物等）。有时母体化学物质与代谢产物的比率就是一种生物标志物，而不是母体化学物质和代谢产物本身。例如，环磷酰胺已经被认为是一种敏感性生物标志物。当人体暴露于苯或其他化学物质下时，环磷酰胺就会被激活来降解苯或其他化学物质［2］。

许多因素，例如组织液类型、组织类型、采集时间、采集容器、防腐剂、储存温度、运输方式、传送时间等也许会影响到样本的质量和稳定性及生物标志物的计量，所以在采集样本初期就应该减少采集环节对样本造成的影响。采集样本操作步骤的标准化和样本质量控制的规范化是样本质量和分析结果有效性的保障［3］。

呼气检测是一种值得关注的非侵入性手段，来筛选暴露于易挥发性化学物质（如：水银）下的工作人员，这种手段已经广泛用在实验室研究和实地调查研究上，尽管这种手段有它明显的优势，但是在职业卫生中生物监测仍然没有成功地被广泛作为一种规范性手段来使用。最近在采集和分析呼气上的改进也许会促进这种监测手段被广泛地运用 ［4］。例如，呼气分析不仅能够提供个人身体健康状况及暴露于剧烈有害化学物质下身体状况，而且也能够定量确定暴露于不同有机化学物质下身体机能对其产生的摄取和消除及在不同环境下产生的不同生物标志物［5］。

最近几年，头发已经变成一种重要的生物监测样本，另外还有血液、尿液样本。例如，临床毒理学、法医毒理学、临床化学等领域的药物测试上被广泛运用。另外，头发监测目前正广泛应用到工作场所检测，历史重建和法律案件中［6］。唾液也被用来评估鉴定一系列生物标志物、药物、环境污染成分，包括有毒金属和农药。为了促进非侵入性生物监测的应用，发明了一种用方波阳极溶出伏安法的微细射流电子化学装置来分析铅［7］。

为了获得大量的信息，生物标志物的研究要求在处理储存大量生物样本时，要保证后期研究有效及成本最小。一个理想的有效的研究设计应该包括初期样本处理规划，例如低温贮藏、DNA隔离、试样制备、和其他潜在的技术处理［8］。

三 分析方法

最近在分析化学上的进步，使追踪计量在几乎所有组织液或组织内的化学物质的浓度和种类成为可能［9-10］。因此，这也极大地促进生物监测在职业卫生接触性评价中的应用。此外，液相色谱仪和质谱仪的应用也已证明生物监测是一种有效的手段来测定传统的接触生物标志物和新陈代谢，目的是研究次要的代谢过程或新的更多的特效标志物［11］。例如，当测定人暴露于邻苯二甲酸盐的情况下，最常见的生物监测方法是测定尿液中邻苯二甲酸盐代谢物的浓度，这也是最适合评估人体暴露于邻苯二甲酸盐下状况的方法［12］。通过分析尿液中相应的代谢物来评估人体暴露于邻苯二甲酸盐的状况是比较适合测定在空气、水、食物中的母体化合物，因为较少地受到其物质的污染。所以这些代谢物与邻苯二甲酸盐有关。此外，针对体液和组织中的邻苯二甲酸盐进行频繁的生物监测将会帮助医生诊断评估个人健康风险和确保政府使工作环境最大浓度值规范化，对重塑相应产品、药物、医药设备有很大帮助［13］。

生物标志物的重要应用就是确保暴露限值不超标。为了确保生物监测结果能够正确地与相比较的极限值一致，分析方法必须可靠有效，并伴随着质量保证方案，其次确保分析方法具有一样性，可比较性。对于一个新生物监测项目来说，当前期预分析阶段存在混杂和干扰的影响时，可以咨询经验丰富的化验科医生等专业人士，来使这种影响最小化［14］。

四 一组特殊的生物标志物

几种生物标志物应该特别地加以关注，由于它们的特殊的毒物学意义，下面介绍一种特殊的生物标志物。

基因毒性的生物标志物

基因毒性生物标志物被用来测定特殊职业环境暴露危害性程度，或预测疾病风险，或监督暴露于基因毒性化学物质的主体受到的影响。例如，大量这样的生物标志物被用来监测暴露于多环芳烃下对人体产生的危害，如从炼焦炉到沥青处理及其他一系列环境暴露场所。一般来说，人们已经意识到传统的基因毒性生物标志物对职业卫生风险评价是不足的，当暴露于多环芳香烃情况下，在白细胞中测定的微核与姊妹染色单体互换作为生物标志物也是不符合要求的。然而从相对得到有限的数据中可以看出，染色体畸变似乎是极大地暗示了是暴露于多环芳香烃下的影响作用［15］。

五 生物监测研究的局限性

生物监测除了自身许多有点外，还有一些局限性。其中之一就是很难从生物监测数据中区分出暴露源来自哪里。例如，是否暴露危害源来自于职业环境，为了追踪危害源头，通过问卷的方式调查个人信息，搜集预暴露样本来建立基线或背景值。

生物标志物也许不能有效地具体评估每一种暴露于工作环境下的化学物质，如：由于马尿酸在饮食后的背景值较高，马尿酸作为甲苯的尿液生物标志物时并不是很有用处。如果不容易建立暴露生物标志物与外在暴露水平的关系，那么对建立暴露生物标志物与生物端点的关系则更加困难，另外，如果中毒效应是局部的，或者急性的，那么生物监测策略也是没有用处的。

生物监测的技术与方法是比较复杂的，基于药物代谢动力学模型的生理学也许能够精细地描述。总之，在职业卫生中，对于一些领域的常规性监测，只有具备了重要的基础实验设施才能确保实际有效生物监测。

六 结论

本文对生物监测在职业卫生中的应用提出一些自己的观点，并加以举例说明，对生物监测在职业卫生中的应用进行了简单探讨，简单指出了生物监测的优点及局限性，对样本的采集、处理提出一些建议。

参考文献

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［12］ Hauser, R., Calafat, A.M., 2005. Phthalates and human health. Occup. Environ. Med.62, 806818.

［13］ Latini, G., 2005. Monitoring phthalate exposure in humans. Clin. Chim. Acta 361,2029.

生物监测篇12

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0388-01

前言

生物监测属于较为新颖的技术，在环境监测中占据着非常重要的地位。主要是指通过采取单独的生物体、群落以及种群等方面给环境带来的变化或者污染后出现的反应，根据生物学的原理分别评价以及监测对环境受到污染的情况，

一、生物监测技术的原理及其重要性

生物学和生态系统是生物监测技术的理论基础，生物与其所处环境之间相互约束和依赖，时刻都将能量和物质不断交换，当生物所生存的环境受到污染时，环境中的污染物也会在生物的体内进行积累和转移，从而影响生物的生长发育情况和各项指标也产生差异性的变化。

环境工作的开展基础就是环境监测环节，随着近几年我国的环境问题日益恶化，如何加强环境监测工作的力度和提高监测的准确性成为了我国环保部门主要研究的问题。生物监测技术能够将环境的污染情况和污染物真实地反映出来，且生物技术的操作也较为简单方便，所以在环境监测工作中生物监测技术的应用较为广泛。

二、生物监测的分类

生物监测的分类可以按照生物的生长环境，生物的分类，生物所处的主要环境介质和生物学层次等方面来划分不同的种类。其中根据根据生物的生长环境，生物检测可分为被动生物监测（Passive Biomonitoring， PBM）和主动生物监测（Active Biomonitoring， ABM）。PBM是利用生态系统中天然存在的（原位）生物个体和群落对污染环境的反应，评价环境状况。根据生物的不同，生物检测可分为动物、植物和微生物监测。根据生物所处的主要环境介质，生物检测可分为大气、水体和土壤污染的生物监测。

三、生物监测技术应用的几个关键点

1、生物监测在环境大气监测中的应用

从一定意义上来说，通过生物学变化来反映生态环境质量的变化，更具有综合性和直接性，相比通过物理化学监测的数据更加有说服力。Giordani利用生物检测技术，通过生物多样性来监测大气污染程度，取得了与物理化学监测相同的数据结果。

利用生物特别是利用植物指示大气污染的优点是：指示植物种类多，取材容易，监测方法简单，费用低廉并能美化环境；它可以在一个较大的范围内，长期地观察污染的积累性影响。但是也存在一定的缺点，随着周围环境的变化和植物自身的生长，这些因素都会对生物监测的过程产生一定影响，检测结果也就会产生一定的偏差。在污染十分严重的环境中，生物监测不仅不能够正常进行，而且会对植物本身造成破坏，甚至危害植物至死亡。通过动物进行大气污染检测时，动物的活动性较大，遇到恶劣环境时，会由于自身应激性而回避，不能得到很好地检测效果。但是某些动物对环境的反应力比人类和植物要敏感很多，例如，在对一氧化碳进行检测时，鼷鼠、鸽子、麻雀、金丝雀、狗等都可以作为一氧化碳的指示性动物。尤其是狗的嗅觉十分灵敏，进过特殊的训练之后，就能够对煤气管道的泄漏源进行很好的判断。还有一些生物学家利用动物的多样性来对大气污染进行检测。用灯光诱捕昆虫，并对一定时期内昆虫的数量进行统计，得出动物的多样性指数，就可以表示出大气污染的程度。

2、水体污染的生物监测

2.1 微型生物群落监测法

微型生物群是水体系统的重要部分，对水体污染有敏感的反应。最常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法，特点是将这种泡沫塑料块投入水体，收集其中的微型生物。基质的使用不受时间和空间的限制，相对于其它的生物群落法，具有快速、经济和准确等优点，也适用于工业废水的监测。

2.2 指示生物法

指示生物法是最经典的水体污染的生物监测方法之一。利用对水环境中污染物敏感的生物种类的存在或缺失，来指示其所依赖的水体内污染物的存在状况。指示生物应具有生命周期长，活动范围固定等特点，便于持久地反映污染物对水体的综合影响。主要包括浮游动物、底栖动物、鱼类和着生生物。从分类地位看，无脊椎动物地应用最广泛。指示水体严重污染的生物包括颤蚓类、细长摇静裸藻、蚊幼虫、小颤藻等。指示水体中等污染的生物包括四角盘星藻、居栉水蚤、脆弱刚毛藻等。指示水体清洁的生物包括扁蜉、蜻蜓、田螺等。

3、土壤污染中生物监测的应用

3.1 动物监测法

采取动物监测的方法对土壤受到的污染进行监测，进行动物监测法时通常采取蚯蚓作为监测的主要对象，因为蚯蚓有着相对高的敏感性，能够敏感的察觉到土壤中是否含有铅以及农药等有害物质。另外，土壤内镉物质的含量与蚯蚓体内镉物质的含量有着相对明显的关联性，属于在土壤污染监测中相对具有实用意义的一种指标动物。

3.2 植物检测法

选择土壤指示植物监测土壤中受到的污染。在土壤遭到一定的污染后，植物受到污染物的影出现各方面的不同的反应，并且出现一些相对明显的症状，植物的生理代谢方面出现异常的情况。例如：植物的表面上有明显的伤斑、呼吸作用变强、植物构成的成分出现变化、发育生长受到一定的阻碍以及光合作用变低等。

3.3 微生物监测法

具体是通过分析微生物在土壤中群落出现的变化来对生物污染土壤的程度进行全面反映。在土壤的污染物中人类的尿以及粪是污染源的主要物质，其次到灌溉污水也会造成土壤生物受到一定的污染。根据计数以及分离土壤中存在的霉菌、放线菌以及细菌等污染物，对于改变土壤中群系微生物的数量以及结构有了一定程度的了解，根据监测的情况对土壤受到微生物群系污染的程度以及状况进行全面评价。

4、生物监测在城市污染物监测中的应用

城市环境污染检测植物的基本种类，认为当Cu过量时，罂粟植物矮化，蔷薇花由玫瑰色转变为天蓝色；Ni过量时，白头翁的花瓣变为无色；Mo过量时，植物叶片畸形、茎呈金黄色；而土壤中Mn、Fe、S过量时，石竹，八仙花花色分别呈深紫色、无色（原玫瑰色）和天蓝色（原玫瑰色）。而有些植物具有超量重金属积累能力，通常分布于重金属过量的土壤中，此生态习性可以判断土壤是否被污染。如萱麻能在富含Hg的土壤中分布，早熟禾、裸柱菊、北美荇菜能在Cu污染土壤中生存，北美车前、蚊母草、早熟禾、裸柱菊能在Cd污染如让中存活。

四、结语

综上，生物监测技术与理化监测相比，对环境污染毒害性评价更客观、科学，随着生物监测技术的发展，生物监测技术的准确度和灵敏度得到提高，在环境监测中拥有良好的发展前景。