生物监测在环境监测中的应用.doc

生物监测在环境监测中的应用 摘要：生物监测是环境监测的重要手段之一。运用某些对环境污染物敏感的植物可以方便快捷、实时低廉的得到环境的污染情况。具有很高的实用价值。早期的生物监测方法主要是观察生物的群落数量、形态变化、习性特征等进行定性分析如：利用细菌总数及粪便污染指示菌监测水质; Ames实验检验物质致突变性与致癌性; 通过测定水中藻类的数量来进行水质监测或物质的霉性检测。随着监测技术的不断发展和各学科的互相支持，环境监测中生物监测技术得到了迅猛的发展，衍生出了一系列高效、精确地监测技术如：基因工程技术、电泳分离纯化技术、PCR技术及DNA探针技术、酶蛋白标志物、免疫检测技术、生物传感器、生物毒性试验单细胞电泳技术等。本文通过阅读生物监测相关文献，列举几种生物监测技术在环境监测中的应用。 关键词： 生物监测 环境监测 应用 利用生物的组分个体种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应，从生物学的角度，为环境质量的监测和评价提供依据的监测方法，称为生物监测 生物监测的理论基础是生态系统理论 生物监测技术诞生于20世纪初，由Cairns和Schalie最先提出了生物监测革命口号20世纪90年代，细胞生物学和分子生物学技术的迅猛发展，加上信息科学技术的突飞猛进，使生物监测迈入了一个崭新的发展时期因生物监测具有能直接反映环境质量对生态系统的影响能综合反映环境质量状况具有连续监测的功能等作用和优点，日益受到人们的广泛重视 1、生物监测在环境大气监测中的应用 多年来我国对环境毒理性的评价都是在化学分析的基础上进行的，但事实上这一方法并不十分令人满意。 从理论上讲,环境的物理化学过程决定着生物学过程,反过来,生物学过程的变化也可以在一定程度上反映出环境的物理化学过程的变化。因此,可以通过对生物的检测来估价环境质量的变化。从某种意义上说,由环境质量变化所导致的生物学过程变化能够更直接、综合反映出环境质量对生态系统的影响,它比用理化方法监测得到的为数有限的参数更具有说服力。 Giordani利用第一的生物多样性的丰富度来监测大气污染，取得与物化自动检测相一致的结果。Pacheco证明一些高等植物入橄榄树的树皮可被用以替代低等植物（如地衣活苔藓）来监测大气污染，从而解决了低等植物生物量不足的问题。 Jadwiga Palus等用SCGE测定了木材家具厂工人外周血淋巴细胞的DNA损伤,发现排除吸烟的影响后,家具厂工人的DNA损伤率(208%)明显高于对照(70%),表明家具厂工人DNA损伤增加和接触木尘有关。王起恩等将人肺泡上皮细胞用温石棉和烟溶液作用1小时,即刻去毒培养不同时间后,用SCGE测定DNA损伤和修复情况。结果表明,石棉和烟溶液都可引起DNA损伤,但石棉所致的DNA损伤比烟溶液所致的损伤更难修复。这对探讨吸烟又接触石棉可协同增加肺癌的发生的联合作用机制有十分重要的意义。Wang Q E等用10种人造矿物纤维和温石棉作用人肺泡上皮细胞后,用SEGE测定DNA链断裂及修复情况,结果提示10种人造矿物纤维都对细胞有不同程度的遗传毒性作用,但其毒性作用都低于温石棉。 2、生物监测在农田环境监测中的应用 胡敦孝等在湖北省潜江市，选取12中农田节肢动物，运用陷阱法捕捉以后进行分析。共采集到隐翅甲（19463头）、蚂蚁（9915头）、蜘蛛（4449头），等足目妇鼠（2901头）、步甲（2203头）露尾甲（569头）、蜣螂（472头）倍足纲和马陆（270）头。用sas软件进行因子分析后，得出可以选择在该地区运用陷阱法诱集地面活动的节肢动物进行农田环境生态治理监测，可选取蜘蛛、步甲、露尾甲，与土壤某些理化性状有关的节肢动物因子等足目、蚂蚁和蜈蚣，碎屑食物链节肢动物因子中的隐翅甲和马陆。 Lee认为环节动物是一种有实用价值的土壤污染监测指示动物。张友梅对蚯蚓体内的镉浓度与其所存在的土壤总的镉浓度进行研究后发现其具有显著的相关性。并且发现蚯蚓队土壤中的有机磷杀虫剂的回避行为实验中发现，蚯蚓队有机磷杀虫剂极为敏感，当土壤中有机磷杀虫剂浓度达到半致死（LD50）的1/5时，引起50%蚯蚓逃避，其灵敏度比利用LD50的毒理学检验方法高出5-25倍。 Kikuchi报道一种Daphnia magma 甲壳类动物在监测水体有机农药污染时效果明显，精度可达痕量至超痕量级。Puccini 发现Chirocephalus diaphanous 淡水小虾在极低水平下也可富集As（0.46mg/g-3.11mg/g，单位下同）、Cd（0.82）、Cu（2.62-13.00）、Hg(0.01-0.21)、Pb(0.96-8.46)Se（0.29-2.45）与Zn（16.4-50.4）等重金属，利用这一现象可用于水产业开发，软体动物入蜗牛可用来监测水体重金