在傳統的水環境監測工作中，COD、氨氮、總磷、總氮等都是我們耳熟能詳的指标。而近年來，基于魚類、水生植物、浮遊生物等指标的水生物監測技術越來越多的應用于水生态環境監測工作中。

2022年全國生态環境保護工作會議指出，要推動出台長江流域水生态考核辦法及其實施細則，并開展考核試點。《“十四五”生态環境監測規劃》中明确強調要增強水生态環境監測。可見，水生态監測已經成為環境監測領域的熱點。那麼水生态監測及相應的生物監測技術的特點和應用如何？今天我們來了解一下。

在水環境監測中，物理指标和化學指标能反映污染物的來源、濃度，能反映水環境的質量變化，卻不能體現污染物對生物的影響，也不能解釋水生生物對污染物的作用機理。因此，應用生物監測技術，從水生生物對污染物的利用角度反映污染物對生物的影響，展現污染物的潛在風險和威脅，是水環境監測發展的必然趨勢。

河流生态系統中的水生生物分布（制圖:崔永德、王姝然）

湖泊生态系統中的水生生物分布（制圖:崔永德、王姝然）

水生态監測是指對水生生物及影響水生生物生長繁殖的生境、水質理化和水文等指标開展的監測工作。與水環境監測反映水體的污染狀态不同，水生态監測的目的是反映水生态系統的質量、結構和功能，從而對生态系統質量和完整性進行評價。

以水生态監測評估水生态系統的質量和穩定性，準确識别水生态問題，反映水生态治理成效，對支撐水生态考核工作，引導地方開展水生态保護和修複，改善水生态系統健康狀況具有重要作用。

開展水生态監測必然要依靠生物監測技術。生物監測技術是借助生物學知識，監測生物與環境的關系，評價水污染。在不同的生物層面，監測的内容也不同。生物監測技術的主要特點如下：

(1)生物監測靈敏度高。傳統的監測技術隻能在污染濃度高的環境中檢測，而生物監測技術即使在污染濃度極低的狀态下，也能在短時間内做出反應，并提供實時監測。

(2)生物監測直接反映水污染對生态系統的影響。當某一地區發生水污染時，該地區的生物種群會通過食物鍊受到不同程度的影響。通過長期監測可以了解污染物的來源，适用範圍更廣。

(3)生物監測具有很高的經濟效益。該技術的監測過程非常簡單，具有很強的可操作性。它可以在短時間内獲取更多有用的信息，實現水體的全過程監測，大大提高工作效率。

(4)生物監測技術的有效應用。生物監測技術可以同時監測不同生物在污染環境中的表現，便于技術人員掌握水體污染的程度，進行綜合評價。

生物監測的主要生物類群包括底栖生物、原生動物、藻類、兩栖類、魚類等。現将不同生物類群的實際應用概括如下。

可用于生物監測的主要類群（制圖:崔永德、吳俊燕）

【底栖生物】

底栖動物在監測水污染方面起着非常重要的作用。與其他生物相比，底栖生物的生活史長，體型大，流動性差，辨别水體污染物的能力強。例如，通過監測河蚬中的汞含量可以知道水體是否被污染，通過河蚬中汞含量的差異，可以知道河蚬與污染源的距離，從而為研究人員提供一些參考。

陳小華,康麗娟，付融冰等. 河道大型底栖動物監測與水質評價技術手冊[M].北京：科學出版社.2016

【原生動物】

原生動物種類繁多，數量龐大，分布十分廣泛。原生動物受水中的藻類、真菌等生物影響較大，藻類、真菌等生物會使原生動物的群落結構發生較大變化。原生動物進食時，還會增加藻類或細菌的繁殖，增強水環境中物質循環的速度，加速有機物的分解。在水環境監測中，原生動物的作用不可低估。

【藻類】

藻類生活在水中，是水環境中的早期生産者。不同種類的藻類對水中營養物質的需求不同，因此，可以根據藻類的種類和化學組成來監測水環境。比如赤潮現象是由于水中的污染物增多，水中的有害物質最終會随着水流進入海洋，所以在海邊很容易發生赤潮現象。值得注意的是，如果需要藻類生物監測水環境，藻種的選擇至關重要，特别是當水環境中重金屬含量超标時，藻類的生理功能會嚴重降低，其生物代謝會受到不同程度的影響，導緻體内細胞色素含量降低，無法進行光合作用，從而導緻藻類細胞發生病變甚至死亡。

不同提取手段下2014年5月26日渤海海域的赤潮分布（姜德娟等，2020年）

【兩栖動物】

兩栖動物在生物監測中的應用越來越普遍。由于兩栖動物生命周期和生理特性的特殊性，一方面可以實時監測水污染，另一方面也可以在一定程度上監測陸地污染。青蛙是水環境監測中使用率較高的兩栖動物。青蛙的皮膚滲透性很好，一旦水體被污染，就可以從青蛙的皮膚表面暴露出來。但由于國内在這方面的研究還比較簡單，兩栖動物在水環境監測中的應用還比較少，後期還需要更深入的研究，提高兩栖動物的應用率。

【魚類】

在水污染的監測中，鲱魚是一種應用廣泛的魚類，它對環境的适應性很強，在水中分布很廣。當水中污染物如二氯酚含量過高時，鲱魚肝髒的抗氧化系統會受到嚴重影響。通過這些現象，可以實現對水環境的動态監測。

整理：河南省水文水資源局:《水污染生物監測技術》；公務員之家:《生物監測技術在水環境監測的應用》；海洋環境科學:《渤海赤潮遙感檢測方法比較研究》。

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