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环境质量监测与评价中的一些常用的生物指标

花匠小妙招
2024-11-12 11:48

李剑超 陕西师范大学

这里介绍一些常用的生物指标，以及它们在环境质量监测与评价中的作用和意义。生物指标是指能够反映环境质量变化情况的生物学特性和参数，它们是一种活的自动“监测器”，可以综合地、敏感地、持续地监测环境中的各种污染物和影响因素。

生物指标可以从不同的方面来划分，如按照分类、现存量、代谢活性等。以下是一些主要的生物指标：

- 分类方面的生物指标：这类生物指标是指根据不同生物对环境质量的敏感性和适应性，将它们分为不同的类别，从而反映环境质量的好坏。例如：

- 指示生物：这是指对某种污染物或影响因素有特殊反应或需求的生物，它们可以作为环境质量的直接指示。例如，苔藓植物对空气中硫酸盐和氮酸盐等酸性物质非常敏感，可以作为空气污染的指示生物。

- 生物指数：这是指根据不同生物对环境质量的敏感性和适应性，给它们赋予不同的分值，然后根据一定的公式计算出一个数值，从而反映环境质量的程度。例如，萨普罗比(Saprobic)系统是根据水生动植物对有机污染的敏感性和适应性，给它们赋予不同的萨普罗比值(Saprobic value)，然后根据水体中各种水生动植物的数量和萨普罗比值计算出一个萨普罗比指数(Saprobic index)，从而反映水体中有机污染的程度。

- 多样性指数：这是指根据不同生物在一个群落中所占的比例和数量，计算出一个数值，从而反映群落中生物多样性的程度。一般来说，生物多样性越高，表明环境质量越好；反之，则表明环境质量越差。例如，香农-维纳(Shannon-Weaver)多样性指数是根据群落中各种生物所占的比例和数量计算出一个数值，从而反映群落中生物多样性的程度。

- 现存量方面的生物指标：这类生物指标是指根据不同生物在一个区域内所存在的数量或重量，反映环境质量对其影响的程度。例如：

- 个体数量：这是指在一个区域内所存在的某种或某类生物的个体数目，它可以反映环境质量对其繁殖和存活的影响。例如，水体中的浮游动物数量可以反映水体中的营养盐含量和富营养化程度。

- 生物量：这是指在一个区域内所存在的某种或某类生物的总重量，它可以反映环境质量对其生长和发育的影响。例如，森林中的木材生物量可以反映森林的生产力和健康状况。

- 代谢活性方面的生物指标：这类生物指标是指根据不同生物在代谢过程中产生或消耗的物质或能量，反映环境质量对其功能和活性的影响。例如：

- 初级生物生产力：这是指在一个区域内，通过光合作用或化学合成作用，将无机物转化为有机物的能力，它可以反映环境质量对初级生产者（如植物、藻类等）的影响。例如，水体中的初级生物生产力可以反映水体中的光照、温度、pH、溶解氧等因素对水生植物和藻类的影响。

- 酶活性：这是指在一个区域内，不同生物体内参与代谢过程的酶的活性，它可以反映环境质量对酶功能和稳定性的影响。例如，土壤中的脲酶活性可以反映土壤中的氮素循环和可利用性。

- 残毒含量：这是指在一个区域内，不同生物体内累积的外源性有毒物质的含量，它可以反映环境质量对生物体暴露和排除有毒物质的能力。例如，鱼类体内的有机氯农药残毒含量可以反映水体中有机氯农药污染的程度和风险。

- 组织病理学：这是指在一个区域内，不同生物体内出现的组织或细胞结构或功能上的异常变化，它可以反映环境质量对生物体健康和完整性的影响。例如，鱼类肝脏中出现的肝细胞肿胀、坏死、肝癌等病理变化可以反映水体中对鱼类肝脏有毒或致癌作用的污染物。

- 生理化指标：这是指在一个区域内，不同生物体内出现的与代谢、分泌、神经、免疫等相关的生理或化学参数上的变化，它可以反映环境质量对生物体正常功能和活性的影响。例如，鱼类血液中出现的血红蛋白、血糖、皮质醇等指标可以反映水体中对鱼类呼吸、能量代谢、应激反应等方面的影响。

以上是一些常用的生物指标，它们在环境质量监测与评价中具有重要的作用和意义。通过利用不同类型和层次的生物指标，我们可以从多个角度和维度来了解和评价环境质量对人类健康和生态系统的影响，为环境保护和管理提供科学依据和技术支持。

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