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水污染指示生物知多少?
來源:本站  時間:2019-02-13 11:18:33  

指示生物是判定水污染重要方法

新華網近日報道,我國民間水污染調查逐漸興起,越來越多的環保組織和志愿者通過實地檢測,探究我國河流水質。事實上,除了人們所熟知的理化檢測方法外,借助指示生物進行生物監測也是判定水污染的重要方法之一。那么,什么是水污染指示生物?有哪些具體指示生物?指示生物如何指征水污染?本期應知為您解答。

1 什么是水污染指示生物?

定義:指示生物又叫做生物指示物,是指在一定地區范圍內,能通過其特性、數量、種類或群落等變化,指示環境或某一環境因子特征的生物。它可分為水污染指示生物和大氣污染指示生物。

水污染指示生物是在一定水質條件下生存,對水體環境質量的變化反應敏感而被用來監測和評價水體污染狀況的水生生物。水污染指示生物包括浮游生物、著生生物、底棲動物、魚類和細菌等。

由來:1909年,有德國學者對一些受有機物污染河流的生物分布情況進行了調查,發現河流的不同污染帶存在著表示這一污染帶特性的生物。他們在此基礎上提出了指示生物的概念。例如,水中存在著責翅目、蜉蝣目稚蟲或毛翅目幼蟲,水質一般比較清潔;而顫蚓類大量存在或食蚜蠅幼蟲出現時,水體一般是受到嚴重的有機物污染。

2 指示生物如何指征水污染?

■行為特征 大量研究表明,在人為設計污染水區和非污染水區的迷宮回避裝置中,未經訓練的魚類在受到亞致死劑量的有毒污染物刺激時,能主動回避受污染水域,游向清潔水區。

■數量特征 在穩定的水體環境中,生物種群數量多,個體數量適中;但若水體受到污染,則敏感指示生物種類的數量減少甚至消失,而污染種類個體數量大增,形成優勢種。

■種群、群落特征 人們常常以各類水污染指示生物群在群落中所占比例作為判定水污染程度的指標。以藻類為例,綠藻和藍藻數量多,甲藻、黃藻和金藻數量少,往往是水體污染的象征。反之,則說明水體質量向好。

■遺傳特征 水體污染可能造成指示生物細胞結構和遺傳物質的破壞,導致機體畸變、癌變。

■形態特征 人們可以利用某些指示生物的生理指標對水體污染進行定性分析。如牡蠣肉體顏色的改變可以反映海水中銅離子的污染。

3 指示生物法有何優點?

用指示生物測評水污染有許多優勢。以測評污水處理廠凈化能力為例,在傳統的污水處理廠水質監測與評價中通常采用儀器測定和化學分析手段,對污染物種類和質量濃度進行分析測定。其中一些常規參數如溫度、pH值、溶解氧、氧化還原電位及電導率等,可以連續監測,但大部分測定項目或參數則需要定期采樣,因而只能反映采樣瞬時的污染物濃度,不能及時反映污泥生長狀況和污水處理效果。如果靠此測定結果來指導生產運行,就會使工藝調整滯后。而輔之以指示生物監測,則有助解決這一問題。與傳統理化手段相比,指示生物測評具有以下優點:

連續監測 污水中污染物的含量和其他環境條件隨時間而變化。這些變化是因為污水的水量和水質不穩定而造成的。生活在污水中的生物不斷受到影響,能把一段時間內環境變化情況反映出來。

真實全面 污水處理過程和效果是水中各種因素綜合作用的結果,不是簡單的加減關系,而理化分析得到的結果只能反映某個因素的作用,并不能反映綜合作用的真實情況。指示生物在污水中受周圍環境共同的影響,更能真實、全面、直接地反映污水狀況。

反應靈敏 指示生物中某些生物對水中物質的敏感性有時比精密儀器還要強,根據監測結果能更及時地掌握生產運行情況。

4 指示生物法有何缺陷?

利用指示生物可以對水體污染程度作出綜合判斷并進行定性分析,但這項應用目前仍然存在一些問題。

標準難統一 所選擇的指示生物生活在自然環境中,除受到污染物影響外,還受到其他條件的影響,如地理、氣候,以及河流的底質、流速、水深等對生物生存和分布的影響,而且河流上游和下游的生物區系也存在天然差異。因此,建立標準化的監測方法,使獲得的結果具有可比性,才更有應用價值。

指示生物的選擇較為困難 由于選用的是活體生物,同一生物不同生長時期對污染物的敏感性和反應不同,而且即使是同一種生物也存在個體差異,如何挑選合適的生物進行監測,要視監測的環境、污染物類型和受檢環境中生物對污染物反應情況而定。

無法準確定量 目前,人們僅借助指示生物還無法對引起生物體反應的原因進行準確的定量分析。因此,指示生物對污染進行監測的結果應與理化監測結果較好地結合起來,這樣不僅能對污染物的性質和濃度進行監測,還能對污染物引起的生物學綜合效應作出恰當的評價。

指示生物主要有哪些?

■按指示生物群落劃分:

浮游生物 指懸浮在水體中的生物,在淡水中,浮游動物主要由原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類組成,浮游植物主要是藻類。浮游生物是水生食物鏈的基礎,其中多種對環境變化反應很敏感,在水污染調查中,常被列為主要研究對象之一。

著生生物 指附著于長期浸沒在水中的各種基質(植物、動物、石頭、人工)表面上的有機體群落,包括真菌、藻類、原生動物等。它們可以指示水體的污染程度,對河流水質評價效果尤佳。

底棲動物 指棲息在水體底部淤泥內、石塊或礫石表面及其間隙中,以及附著在水生植物之間的肉眼可見的水生無脊椎動物。包括大型甲殼類、軟體動物、環節動物等,是應用較多的指示生物。底棲動物的移動能力差,故在正常環境下比較穩定的水體中種類比較多。當水體受到污染后,其群落結構便發生變化。嚴重的有機污染和毒物的存在,會使多數較為敏感的種類和不適應缺氧的種類逐漸消失,而僅保留耐污染種類,成為優勢種類。

魚類 由于魚類和無脊椎動物的生理特點不同,某些污染物對低等生物可能不引起明顯變化,但魚類卻可能受到影響。因此,魚類的狀況能夠全面反映水體的總體質量。

■按水污染程度劃分:

水體嚴重污染的指示生物

顫蚓類、毛蠓、細長搖蚊幼蟲、綠色裸藻、靜裸藻、小顫藻等,均有在低溶解氧條件下生活的能力。顫蚓類在溶解氧為15%的水體中,仍能正常生活,所以成為受有機物污染十分嚴重的水體的優勢種。

水體中度污染的指示生物

居櫛水虱、瓶螺、被甲柵藻、四角盤星藻、環綠藻、脆弱剛毛藻、蜂巢席藻和美洲眼子菜等,對低溶解氧也有較好的耐受能力,會在中度有機物污染的水體中大量出現。

清潔水體的指示生物

紋石蠶、扁蜉和蜻蜓的稚蟲,以及田螺、肘狀針桿藻、簇生竹枝藻等, 只能在溶解氧很高、未受污染的清潔水體中大量繁殖。


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