试析生物监测技术在水环境监测中的运用

马若男

（临沂市生态环境监控中心，山东 临沂 276000）

随着工业化和城市化的快速发展，水资源日益短缺，水污染问题也越来越严重。而水环境监测是保护水资源、控制污染的关键工作。传统的水环境监测主要依靠化学分析，如COD、BOD、氨氮等指标，但这些指标只能说明水质的化学性质，往往不能全面反映水生态系统的健康状况，而生物监测技术则可对水生态系统进行全面监测，具有较大优势。

1 生物监测技术原理

生物监测技术是一种非常重要的水环境监测方法，它可以通过对生物群落的观测和分析，来了解水体的污染程度和环境质量状况。在许多国家和地区，生物监测技术已经成为水环境监测的重要手段之一，通过这一技术的应用可以为政府和企业提供有效的环境保护和管理决策依据。生物监测技术的原理是基于水生生物对环境变化的敏感性来对于水环境进行监测。因为不同种类的水生生物对水环境的污染和变化具有不同的敏感性，因此可以通过对它们的观测和分析来了解水环境的质量状况。生物监测技术在应用的过程中采用的是“指示生物”监测方法，这种方法就是选取一些代表性的生物种类作为指示生物，通过对它们的生存状况、数量和种类等进行观测和分析，来评估水环境质量的变化情况。

同时生物监测技术的应用范围非常广泛，可以在各种水体环境中进行监测，包括河流、湖泊、海洋等。不同的水体环境中，适合用于监测的指示生物也不同。例如，河流中常用的指示生物包括苔藓、蜻蜓和鱼类等；湖泊中常用的指示生物包括浮游生物、底栖生物和鱼类等；海洋中常用的指示生物包括浮游生物、底栖生物和海洋哺乳动物等[1]。并且生物监测技术还可以通过对生物群落的多样性、结构和功能等进行分析，来了解水体环境的复杂性和稳定性。例如，当水环境受到污染和破坏时，生物群落的多样性和结构会发生变化，这些变化可以用来评估水环境的质量状况。此外，生物监测技术还可以通过对生物群落的生态功能进行分析，来了解水环境对生态系统的影响和作用，为生态保护和环境管理提供科学依据。

2 生物监测技术的应用价值

2.1 评估水环境质量

评估水环境质量是生物监测技术的重要应用价值。通过利用生物监测技术对水生生物的观测和分析，可以了解水环境的污染程度和环境质量状况。生物监测技术在应用的过程中可以选取一些适合于特定水体环境的指示生物种类，并对它们的生存状况、数量和种类等进行观测和分析，根据监测数据来评估水环境的质量状况。在生物监测技术应用的过程中，选择的指示生物和观测方法是否得当非常关键。在不同的水体环境中，最适合用于监测的指示生物也不同。例如，在河流中常用的指示生物包括苔藓、蜻蜓和鱼类等；在湖泊中常用的指示生物包括浮游生物、底栖生物和鱼类等；在海洋中常用的指示生物包括浮游生物、底栖生物和海洋哺乳动物等。

同时生物监测技术在应用时，还可以通过对指示生物的生态指标进行分析，来评估水环境质量的状况。例如，通过对鱼类的种类、数量、体长和体重等指标的观测和分析，可以评估水体的营养状况和污染程度；通过对底栖动物的数量和种类等指标的观测和分析，可以评估水体的富营养化程度和有机负荷状况。除了对单一指示生物的观测和分析，应用生物监测技术时，还可以通过对生物群落的多样性、结构等进行分析，来评估水环境质量的状况。例如，当水环境受到污染和破坏时，生物群落的多样性和结构会发生变化，这些变化可以用来评估水环境的质量状况。此外，生物监测技术还可以通过对生物群落的生态功能进行分析，来了解水环境对生态系统的影响和作用，为生态保护和环境管理提供科学依据。

2.2 监测水体生态系统的健康状况

监测水体生态系统的健康状况是生物监测技术的重要应用价值。水体生态系统的健康状况和稳定性是进行水环境质量和生态系统服务功能评估时的重要指标。通过生物监测技术的应用可以通过对生物群落的多样性、结构和功能等进行分析，以此来了解水体生态系统的健康状况和稳定性。而生物群落的多样性是指生物种类和数量的变化程度。水体中的生物种类和数量直接反映了水体生态系统的健康状况和稳定性。通过对水体生物群落的多样性进行监测和分析，可以了解水体生态系统的具体情况，从而评估水体生态系统的健康状况和稳定性。

生物群落的结构则是指生物种类之间的相对数量和比例关系。所以水体生物群落的结构往往直接反映了生态系统的相对稳定性和复杂性。因此通过生物监测技术对水体中生物群落结构的监测和分析，可以了解水体生态系统的稳定性和复杂性，评估水体生态系统的健康状况和稳定性[2]。

2.3 评估环境污染的影响

评估环境污染的影响是生物监测技术的另一个重要价值。环境污染是影响人类健康和生态系统稳定的重要问题，同时也进行现阶段社会关注的重点。利用生物监测技术可以对生物群落进行观测和分析，根据监测到的数据来针对环境污染对生物群落的影响和破坏程度进行分析，并为后续的环境污染的治理和修复提供科学依据。

生物群落是生态系统中生物种群的总称，是生态系统的重要组成部分。生物群落在受到环境污染的影响后，生物种类和数量的分布、生物群落的结构和功能等都会发生变化。在应用生物监测技术的过程中，往往会需要对生物群落进行观测和分析，通过这样的方式可以了解环境污染对生态系统的影响，评估生态系统的健康状况和稳定性，为环境污染的治理和修复提供科学依据。例如，环境污染可能导致生态系统中某些生物种群数量的减少或消失，生物群落的结构和功能等发生变化。

3 水环境监测中的生物监测技术

3.1 水生昆虫监测

水生昆虫监测是一种常用的生物监测技术方法之一。水生昆虫是指在水体中生活和繁殖的昆虫类动物，包括蜻蜓、蚊子、蝌蚪、蚊虫等。这些水生昆虫的状态对水体生态系统的健康和稳定性具有重要的指示作用。通过对水生昆虫的种类和数量进行监测和分析，可以评估水体生态系统的健康状况和稳定性，为水环境治理和保护提供科学依据。并且水生昆虫可以反映水体的水质、水流速度、水深、水温等环境因素的变化[3]。例如，不同种类的水生昆虫对环境因素的适应程度不同，一些对水质要求高的昆虫会因水体污染而数量减少或消失，而一些适应力强的昆虫则会增加数量。因此，通过对水生昆虫的种类、数量、生态位等方面的监测和分析，还可以及时发现和监测水体污染情况，为水环境治理和保护提供科学依据。水生昆虫监测技术通常包括采集样本、鉴定分类和数据分析三个步骤。采集样本时需要选择合适的采样点和采样时间，保证样本的代表性；鉴定分类时需要对采集的水生昆虫进行分类和鉴定，以确定种类和数量；进行数据分析时需要对鉴定出的水生昆虫进行统计和分析，以得出水体生态系统健康状况的评估结论。

3.2 鱼类监测

鱼类监测也是一种常用的生物监测技术方法之一。鱼类是水生生物中最重要的环节之一，鱼类的生存状态往往可以直接反映水体生态系统的健康和稳定性。通过对鱼类的种类、数量、体质指标等方面进行监测和分析，可以评估水体生态系统的健康状况和污染程度，为水环境治理和保护提供科学依据。

进行鱼类监测时主要是针对鱼类的种类、数量、体质指标等方面进行监测和分析。鱼类的种类和数量可以反映水体生态系统的多样性和稳定性，而且不同鱼类对环境因素的适应程度不同，一些对水质要求高的鱼类会因水体污染而数量减少或消失，而一些适应力强的鱼类则会增加数量。同时，鱼类的体质指标也可以反映水体生态系统的健康状况和污染程度，例如鱼类的体重、长度、鳃呼吸频率、血液中有毒物质含量等，都可以用来评估水体的污染程度和影响程度[4]。

鱼类监测技术通常包括采集样本、鉴定分类和数据分析三个步骤。采集样本时需要选择合适的采样点和采样时间，保证样本的代表性；鉴定分类时需要对采集的鱼类进行分类和鉴定，以确定种类和数量；进行数据分析时需要对鉴定出的鱼类进行统计和分析，以得出水体生态系统健康状况和污染程度的评估结论。

3.3 海洋生态监测

海洋生态监测是一种通过对海洋生物群落、海水化学物质等方面进行监测和分析的生物监测技术方法。海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，海洋生态系统的具体状况和污染程度对人类生存和发展具有重要的影响。通过对海洋生态系统的监测和评估，可以及时发现和监测海洋污染和生态系统的变化，为海洋环境保护和可持续发展提供科学依据。

针对海洋进行生态监测时主要包括对海洋生物群落、海水化学物质等方面进行监测和分析。海洋生物群落是指在海洋中生活和繁殖的各种生物类型，包括浮游生物、底栖生物、鱼类等。海洋生物群落的种类和数量可以反映海洋生态系统的多样性和稳定性，也可以反映海洋污染和生态系统受损情况。海水中的化学物质则包括海水中的溶解氧、盐度、温度、pH值、营养盐、有机物、微量元素等，这些化学物质的变化也可以反映海洋生态系统的健康状况和污染程度。

海洋生态监测技术应用的过程中，通常包括海洋生物群落的采样和分析、海水化学物质的采样和分析等步骤。海洋生物群落采样时需要选择合适的采样点和采样时间，保证样本的代表性；海水化学物质采样时需要选择合适的采样点和采样深度，保证样本的代表性。采样完成后，需要对样本进行分析和测试，得出海洋生态系统的健康状况和污染程度的评估结论。

3.4 植物监测

植物监测是一种对水环境系统中植物生长状态、生物量、生理指标等进行监测和分析的技术方法。水生植物在水环境系统中扮演着重要的角色，它们是生态系统中的关键物种之一，对于维护生态系统平衡和稳定发挥着重要作用。因为植物生长状态、生物量和生理指标的变化可以反映出水环境的污染程度和生态系统的健康状况，因此植物监测是评估生态系统健康状况的重要手段之一。植物监测主要包括植物生长状态、生物量和生理指标的监测。通过植物生长状态的变化，可以了解到水环境中的污染情况和生态系统的健康程度。例如，如果水生植物的生长状态受到破坏，可能意味着生态系统中的某些环节已经受到破坏，需要及时采取措施来维护生态系统的平衡。同时，通过植物生物量和生理指标的监测，还可以了解到生态系统中的生产力和物种的适应性程度，从而评估生态系统的生态效率和健康状况。植物监测的方法多种多样，包括植物调查、样本分析等。其中，植物调查是一种常用的监测方法，监测人员可以通过在植物生长的水域设置监测点，然后借助利用野外调查和实地观察等方式对水生植物进行观察和记录。同时，植物样本分析也是一种常用的植物监测方法，可以通过对水生植物进行采集，进行样本制备和分析，来确定植物的生长状态、生物量和生理指标。

3.5 昆虫监测

昆虫监测是一种对水环境系统中昆虫种群和数量进行监测和分析的技术方法。昆虫在水环境系统中扮演着重要的角色，它们是生态系统中的关键物种之一，对于维护生态系统平衡和稳定发挥着重要作用。并且昆虫数量和种类的变化可以反映出水环境的污染程度和生态系统的健康状况，因此昆虫监测是评估生态系统健康状况的重要手段之一。

昆虫监测主要包括对昆虫种群数量、种类和栖息地的监测。通过昆虫数量的变化，可以了解到水环境中的污染情况和生态系统的健康程度。例如，某些水生昆虫如果数量骤减，可能意味着生态系统中的某些环节已经受到破坏，需要及时采取措施来维护生态系统的平衡。同时，通过昆虫种类的监测，可以了解到生态系统中物种的多样性程度，从而评估生态系统的生物多样性状况。昆虫监测的方法多种多样，包括捕捉、样本分析等。其中，捕捉和样本分析是一种常用的监测方法，这种方法就是通过在昆虫栖息地设置监测点，利用捕捉器、显微镜等工具对昆虫进行观察和记录。同时，样本分析也是一种常用的昆虫监测方法，可以通过对昆虫进行采集，进行分析和鉴定，来确定昆虫的种类和数量。

3.6 鸟类监测

鸟类监测是一种对水环境系统中鸟类种群和数量进行监测和分析的技术方法。鸟类在水环境系统中扮演着重要的角色，它们是生态系统中的关键物种，对于维护生态系统平衡和稳定发挥着重要作用。鸟类的生长状态可以反映出水环境系统的生态环境质量，并且通过分析鸟类种群数量和种类的变化还可以判断出水环境的污染程度和生态系统的健康状况，因此鸟类监测是评估生态系统健康状况的重要手段之一。

鸟类监测主要包括鸟类种群数量、种类和栖息地的监测。通过鸟类数量的变化，可以了解到水环境中的污染情况和生态系统的健康程度。例如，某些水生鸟类如果数量骤减，可能意味着生态系统中的某些环节已经受到破坏，需要及时采取措施来维护生态系统的平衡。同时，通过鸟类种类的监测，可以了解到生态系统中物种的多样性程度，从而评估生态系统的生物多样性状况。鸟类监测的方法多种多样，包括野外调查、鸟类标识、声音识别等。其中，野外调查是一种常用的监测方法。这种方法在应用时就是通过在鸟类栖息地设置监测点，利用望远镜、相机等工具对鸟类进行观察和记录。同时，鸟类标识和声音识别也是一种常用的鸟类监测方法，可以通过对鸟类进行标识或记录鸟类的声音，来确定鸟类的种类和数量。

3.7 生物多样性监测

生物多样性监测是一种通过监测和分析生物多样性来评估生态系统健康状况、生态系统服务功能和生物资源保护情况的技术方法。生物多样性指生态系统中各种生物的丰富性和多样性，包括物种、基因和生态系统多样性等。生物多样性是生态系统健康和稳定的重要指标，保持生物多样性对于可持续发展至关重要。通过生物多样性监测和评估，可以及时发现生态系统变化和生物资源保护情况，并为生态环境保护和可持续发展提供科学依据。主要包括物种多样性和生态系统多样性方面进行监测和分析，分别反映生态系统稳定性和生态系统服务功能的变化。在应用过程中，通常包括物种调查、生态系统服务功能评估等步骤，评估结果可以得出生态系统的健康状况、生态系统服务功能和生物资源保护情况的评估结论。

4 结语

生物监测技术在水环境监测中有着较高的应用价值，监测人员在开展监测工作时，应当根据实际情况灵活地选择最合适的生物监测技术进行监测。从而根据具体的监测结果采取合适的手段进行污染治理，保证水环境的安全稳定。