我國民間水污染調(diào)查逐漸興起，越來越多的環(huán)保組織和志愿者通過實地檢測，探究我國河流水質(zhì)。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(jìn)行生物監(jiān)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？

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(qū)范圍內(nèi)，能通過其特性、數(shù)量、種類或群落等變化，指示環(huán)境或某一環(huán)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(zhì)條件下生存，對水體環(huán)境質(zhì)量的變化反應(yīng)敏感而被用來監(jiān)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(xì)菌等。

由來：1909年，有德國學(xué)者對一些受有機(jī)物污染河流的生物分布情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)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(chǔ)上提出了指示生物的概念。例如，水中存在著責(zé)翅目、蜉蝣目稚蟲或毛翅目幼蟲，水質(zhì)一般比較清潔；而顫蚓類大量存在或食蚜蠅幼蟲出現(xiàn)時，水體一般是受到嚴(yán)重的有機(jī)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(shè)計污染水區(qū)和非污染水區(qū)的迷宮回避裝置中，未經(jīng)訓(xùn)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(qū)。

數(shù)量特征 在穩(wěn)定的水體環(huán)境中，生物種群數(shù)量多，個體數(shù)量適中；但若水體受到污染，則敏感指示生物種類的數(shù)量減少甚至消失，而污染種類個體數(shù)量大增，形成優(yōu)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(biāo)。以藻類為例，綠藻和藍(lán)藻數(shù)量多，甲藻、黃藻和金藻數(shù)量少，往往是水體污染的象征。反之，則說明水體質(zhì)量向好。

遺傳特征 水體污染可能造成指示生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)的破壞，導(dǎo)致機(jī)體畸變、癌變。

形態(tài)特征 人們可以利用某些指示生物的生理指標(biāo)對水體污染進(jìn)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(yōu)點？

用指示生物測評水污染有許多優(yōu)勢。以測評污水處理廠凈化能力為例，在傳統(tǒng)的污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測與評價中通常采用儀器測定和化學(xué)分析手段，對污染物種類和質(zhì)量濃度進(jìn)行分析測定。其中一些常規(guī)參數(shù)如溫度、pH值、溶解氧、氧化還原電位及電導(dǎo)率等，可以連續(xù)監(jiān)測，但大部分測定項目或參數(shù)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(jié)果來指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行，就會使工藝調(diào)整滯后。而輔之以指示生物監(jiān)測，則有助解決這一問題。與傳統(tǒng)理化手段相比，指示生物測評具有以下優(yōu)點：

連續(xù)監(jiān)測 污水中污染物的含量和其他環(huán)境條件隨時間而變化。這些變化是因為污水的水量和水質(zhì)不穩(wěn)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(nèi)環(huán)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(jié)果，不是簡單的加減關(guān)系，而理化分析得到的結(jié)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(huán)境共同的影響，更能真實、全面、直接地反映污水狀況。

反應(yīng)靈敏 指示生物中某些生物對水中物質(zhì)的敏感性有時比精密儀器還要強(qiáng)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果能更及時地掌握生產(chǎn)運(yùn)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(jìn)行定性分析，但這項應(yīng)用目前仍然存在一些問題。

標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一 所選擇的指示生物生活在自然環(huán)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(zhì)、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(qū)系也存在天然差異。因此，建立標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測方法，使獲得的結(jié)果具有可比性，才更有應(yīng)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(yīng)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(jìn)行監(jiān)測，要視監(jiān)測的環(huán)境、污染物類型和受檢環(huán)境中生物對污染物反應(yīng)情況而定。

無法準(zhǔn)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(yīng)的原因進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。因此，指示生物對污染進(jìn)行監(jiān)測的結(jié)果應(yīng)與理化監(jiān)測結(jié)果較好地結(jié)合起來，這樣不僅能對污染物的性質(zhì)和濃度進(jìn)行監(jiān)測，還能對污染物引起的生物學(xué)綜合效應(yīng)作出恰當(dāng)?shù)脑u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(chǔ)，其中多種對環(huán)境變化反應(yīng)很敏感，在水污染調(diào)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(zhì)（植物、動物、石頭、人工）表面上的有機(jī)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(zhì)評價效果尤佳。

底棲動物 指棲息在水體底部淤泥內(nèi)、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(huán)節(jié)動物等，是應(yīng)用較多的指示生物。底棲動物的移動能力差，故在正常環(huán)境下比較穩(wěn)定的水體中種類比較多。當(dāng)水體受到污染后，其群落結(jié)構(gòu)便發(fā)生變化。嚴(yán)重的有機(jī)污染和毒物的存在，會使多數(shù)較為敏感的種類和不適應(yīng)缺氧的種類逐漸消失，而僅保留耐污染種類，成為優(yōu)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(zhì)量。

按水污染程度劃分：

水體嚴(yán)重污染的指示生物

顫蚓類、毛蠓、細(xì)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(jī)物污染十分嚴(yán)重的水體的優(yōu)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(huán)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(jī)物污染的水體中大量出現(xiàn)。

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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