水环境监测工程中生物监测指标的有效性分析

摘要：现阶段，随着环境问题的日益凸显，水环境监测工程变得至关重要。生物监测作为水环境监测的重要组成部分，其指标的有效性对于准确评估水环境质量具有重大意义。本文详细阐述了水环境监测工程中生物监测指标的类型、作用，深入分析了其有效性的影响因素，探讨了如何提高生物监测指标的有效性，为水环境监测工程提供了有益的参考。

关键词：水环境；监测工程；生物监测指标；有效性

引言：水是生命之源，良好的水环境对于人类的生存和发展至关重要。随着工业化、城市化进程的加快以及农业生产中农药、化肥的大量使用，水环境面临着越来越严重的污染问题。为了保护水资源、改善水环境质量，需要对水环境进行全面、准确的监测。水环境监测工程不仅包括物理、化学监测，还涉及生物监测。生物监测指标能够反映水环境的综合状况，对于评估水环境质量、预测环境变化趋势具有重要的作用。

一、水环境监测工程中生物监测指标的类型

（一）微生物指标

细菌总数是指水样在一定条件下培养后所得的细菌菌落总数。它可以反映水体受有机物污染的程度。一般来说，细菌总数越多，表明水体受污染越严重。大肠菌群是一群在一定培养条件下能发酵乳糖、产酸产气的需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽孢杆菌[1]。大肠菌群主要来源于人和温血动物的粪便，其存在表明水体可能受到了粪便污染，存在传播肠道疾病的风险。

（二）藻类指标

不同种类的藻类对水环境的适应能力不同，其种类和数量的变化可以反映水体的营养状况、污染程度以及生态系统的稳定性。例如，蓝藻的大量繁殖通常表明水体富营养化。叶绿素a是藻类细胞中的重要色素，其含量可以反映藻类生物量的大小。通过测定水体中的叶绿素a含量，可以间接了解水体的富营养化程度。

（三）底栖动物指标

底栖动物是生活在水体底部的动物群落，包括水生昆虫、软体动物、环节动物等。底栖动物的种类和数量变化可以反映水体的污染程度和生态系统的健康状况。例如，某些对污染敏感的底栖动物种类的减少或消失，可能表明水体受到了严重污染。生物多样性指数是衡量底栖动物群落多样性的指标，常用的有香农 - 威纳指数、辛普森指数等。生物多样性指数越高，表明底栖动物群落越稳定，水环境质量越好。

（四）鱼类指标

鱼类是水生生态系统中的高级消费者，其种类和数量的变化可以反映水体的生态环境质量。例如，一些对水质要求较高的鱼类的出现或消失，可以作为水体质量变化的指示。鱼类的生理生化指标如肝脏酶活性、血液指标等也可以作为生物监测指标。例如，肝脏酶活性的升高可能表明鱼类受到了环境污染的影响。

二、生物监测指标在水环境监测工程中的作用

（一）反映水环境的综合状况

物理、化学监测指标只能反映水环境的部分特征，而生物监测指标可以综合反映水体的物理、化学和生物因素对水生生物的影响，从而更全面地评估水环境质量[2]。

（二）预测环境变化趋势

生物监测指标能够对水环境的变化做出早期预警，因为水生生物对环境变化的反应往往比物理、化学监测指标更为敏感。通过监测生物指标的变化，可以预测水环境质量的变化趋势，为环境管理和决策提供依据。

（三）评估生态系统健康状况

生物监测指标可以反映水生生态系统的结构和功能，评估生态系统的健康状况。例如，生物多样性指数可以衡量生态系统的稳定性，底栖动物群落的变化可以反映生态系统的扰动程度。

三、影响生物监测指标有效性的因素

（一）监测方法的选择

不同的生物监测指标需要采用不同的监测方法，监测方法的准确性和可靠性直接影响生物监测指标的有效性。例如，藻类的监测方法包括显微镜计数法、叶绿素a测定法等，不同方法的适用范围和精度不同，需要根据实际情况选择合适的监测方法。

（二）采样时间和地点的选择

采样时间和地点的选择也会影响生物监测指标的有效性。不同季节、不同水域的水生生物群落结构和数量可能存在较大差异，因此需要选择具有代表性的采样时间和地点，以确保监测结果的准确性和可靠性。

（三）环境因素的影响

水环境中的物理、化学因素如温度、pH 值、溶解氧、营养盐等会影响水生生物的生长、繁殖和分布，从而影响生物监测指标的有效性。例如，温度的变化会影响藻类的生长速度和种类组成，营养盐的浓度过高会导致藻类的大量繁殖。

（四）生物因素的影响

水生生物之间的相互作用、生物的适应性和耐受性等生物因素也会影响生物监测指标的有效性。例如，某些水生生物可能对污染具有较强的耐受性，其存在可能掩盖水体的污染状况。

四、提高生物监测指标有效性的措施

（一）优化监测方法

不断改进和完善生物监测方法，提高监测方法的准确性和可靠性。例如，采用先进的分子生物学技术如 DNA 条形码技术、宏基因组学技术等，可以更准确地鉴定水生生物种类，提高生物监测的精度。

（二）合理选择采样时间和地点

根据不同的监测目的和水生生物的生态习性，合理选择采样时间和地点。例如，对于季节性变化明显的水域，可以在不同季节进行多次采样，以全面了解水生生物群落的变化情况[3]。

（三）控制环境因素的影响

在监测过程中，应尽量控制环境因素的影响，确保监测结果的准确性。例如，可以在采样前对水体的物理、化学参数进行测定，以便对生物监测结果进行校正。

（四）综合运用多种生物监测指标

单一的生物监测指标可能存在局限性，因此应综合运用多种生物监测指标，从不同角度反映水环境质量。例如，可以结合藻类、底栖动物和鱼类等多个生物类群的监测指标，对水环境质量进行全面评估。

五、结语

综上所述，生物监测指标在水环境监测工程中具有重要的作用，能够反映水环境的综合状况、预测环境变化趋势、评估生态系统健康状况。然而，生物监测指标的有效性受到监测方法、采样时间和地点、环境因素和生物因素等多种因素的影响。为了提高生物监测指标的有效性，需要优化监测方法、合理选择采样时间和地点、控制环境因素的影响、综合运用多种生物监测指标。通过不断改进和完善生物监测技术，提高生物监测指标的有效性，为水环境管理和保护提供更加准确、可靠的依据。

参考文献：

[1]周卉.环境监测中的生物监测技术应用对策研究[J].皮革制作与环保科技，2023，4（22）：33-35.

[2]陈美瑾.水体生态环境监测难点及生物监测技术应用研究[J].造纸装备及材料，2022，51（12）：142-144.

[3]丁伟.环境监测中的生物监测技术分析[J].科学技术创新，2022，（31）：9-12.