青岛市生物监测现状与应用研究

王艳玲 张晓红 王明丽

（山东省青岛生态环境监测中心，山东 青岛266003）

生物监测是利用生物对环境中污染的物质的敏感性反应来判断环境污染的一种手段，用来补充物理、化学分析方法的不足。特别是在水体呈现富营养化，存在发生水华现象时，生物监测是非常重要的一项监测内容。目前水华现象时有发生。水华是指水域中一些浮游生物暴发性繁殖引起水色异常的现象，水华的发生与水体的富营养化有直接的关系。水华发生时，水一般呈蓝色或绿色，出现腥臭味的浮沫。淡水中“水华”造成的最大危害是饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST 能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。

青岛市地处山东半岛南部，为海滨丘陵城市，全市共有大小河流200 多条，均为季风区雨源型。大中型水库20 多个，水库多为降水补给。青岛市为资源缺水型城市，水资源的保护更显重要。20 世纪90 年代山东省青岛生态环境监测中心（原青岛市环境监测中心站）开始对青岛市主要饮用水源地开展生物监测，对水源地的保护起到了积极的作用。

本文根据2019 年的监测资料对生物监测状况和结果进行了分析，并对生物监测进行了展望，以期对水环境的管理有所裨益。

1 监测概况和监测结果

1.1 监测概况

2019 年共对三个主要水库崂山水库、棘洪滩水库和产芝水库开展生物监测，监测项目主要为浮游植物和浮游动物，监测频次为每季度一次。监测点位主要布设在水库的入口和出口，崂山水库在中心区段也布设了点位。

1.2 监测结果

崂山水库位于崂山风景区内，修建于1958 年，四周环山，中成盆底，是青岛市重要的饮用水源地。2019 年崂山水库共检出浮游植物8 门132 种，其中硅藻、绿藻和蓝藻占总藻类数的81.1%。各监测月份种类数均值在60 种左右，其中10 月监测到的种类数最高。浮游植物各月份密度范围为1.58～7.80×106个/升，年均值为4.39×106个/升。在优势种方面，3 月为尖针杆藻和颗粒直链藻，5 月为衣藻属，8 月为啮噬隐藻和小胶鞘藻，10月为小胶鞘藻、尖针杆藻和尖尾蓝隐藻。

棘洪滩水库是人造堤坝平原水库，是引黄济青工程的唯一调蓄水库，总库容1.46 亿立方米。2019 年棘洪滩水库共检出浮游植物7 门76 种，其中硅藻、绿藻和蓝藻种数较多，占藻类总数的85.5%。各监测月份种类数均值为36 种，其中8 月最多。浮游植物密度年均值为1.81×106个/升，5 月密度最低，10 月最高。从优势种来看，3 月为分歧锥囊藻，5 月尖针杆藻和游丝藻，8 月为啮噬隐藻，10 月为柱孢藻。

产芝水库位于青岛莱西市。地处大沽河干流的中上游，兴建于1958 年，是一座集防洪、灌溉、供水、养鱼、旅游于一体的综合性的国家大型水库，是胶东半岛第一大水库。产芝水库共检出浮游植物8 门125 种，除10 月份仅检出39 种外，其余月份均检出60 种以上。种类组成上均为绿藻- 硅藻种类为主。浮游植物密度年均值为9.66×106个/升，3 月密度最高2.34×107个/升；5 月密度最低，为1.31×106个/升。从优势种来看，3 月、5 月和8 月优势种均为小胶鞘藻，10 月的优势种为平裂藻和小胶鞘藻。

2 生物监测的意义

浮游植物监测在青岛市水源地监测中发挥了重要作用[1]。浮游植物是水生生物资源的重要组成部分。水环境的变化会导致浮游植物的数量和群落结构发生相应的变化，因此利用浮游植物对外界环境的灵敏反应来检查水体变化。2007 年秋季青岛市崂山水库出水口曾发生过小范围的水华，2008 年对水库开展了每月一次的跟踪监测。2008 年夏季青岛市委党校内的宁德湖水体呈现棕红色，监测结果发现水体中蓝藻数量达到16560493 个/L，且以蓝藻占绝对优势。通过对浮游植物的监测，为饮用水源地的水质保护和“水华”灾害预警提供了有价值的基础资料。

3 生物监测发展建议

青岛市淡水生物监测工作已经发展了20 几年，积累了一定的工作经验，培养了监测技术人员，为当地的水资源保护起到了积极的作用。但是生物监测工作并没有全面展开，在为环境管理服务方面还需要进一步的拓展。

3.1 生物监测的应用

青岛市水源地的生物监测具备了一定的基础，海水和淡水中微生物群落的监测已经开展。利用多管发酵法开展了水中总大肠菌群和粪大肠菌群的监测分析。水生生物的“生物群落法”项目适用于河流、湖泊、水库水体环境的监测，监测频次每年不少于两次。青岛市利用水生生物群落监测法对饮用水源地开展了监测。指示生物法是最为经典的方法，通过这种方法分析水体中有没有敏感污染物，科学分析水体资源中污染物的具体情况。

指示生物的活动地点是不变的，有着很长的生命周期，因此能够将水体中的污染情况全面的反映出来。

底栖动物在水环境监测中有着非常重要的作用。底栖动物是指栖息生活在水体底部淤泥内或石块、砾石的表面或其间隙中，以及附着在水生生物之间的、肉眼可见的水生无脊椎动物。底栖动物包括水生昆虫、软体动物、水栖寡毛类、线虫、水蛭和钩虾等大类。水体受污染后，生物的种类和数量发生变化，底栖动物可以稳定的反映这种变化，因此可以用其群落结构的变化来侦察和评价污染。一般正常情况下，比较清洁的水体中分布的底栖动物种类多、个体数量相对少，污水水体（严重污染除外）中分布的底栖动物种类少、个体数量相对多。

3.2 生物监测领域

生物监测在水环境监测方面已经得到了广泛的应用[2]。土壤中和空气中生物监测的应用尚需要进一步拓展。空气污染生物监测，主要是基于生物对空气污染的不同反应，并从反应中识别有害气体的成分或是含量，并以此来获得空气质量状况。一般来讲，空气污染的生物监测主要是通过动物与植物监测来来进行。利用指示植物监测大气污染，主要是根据各种植物在大气污染的环境中叶片上出现的伤害症状，对大气污染作出定性和定量的判断。测定植物体内污染物的含量，估测大气污染状况。空气污染一直是人们保护环境所重点研究的对象，利用生物监测可以有效的对空气污染进行有效的评估。但是就目前而言，利用生物来对空气污染进行监测还处于开拓阶段。

土壤是地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤监测的指示生物是在一定土壤条件下生存，对土壤环境质量的变化反应敏感而被用来监测和评价土壤污染状况的生物。植物可对污染物产生各种反应，主要有：产生可见症状,如叶片上出现伤斑；生理代谢异常,由于吸收污染物质,使植物体中的某些成分相对于正常情况发生变化等。也利用生活在土壤表层的小型节肢动物甲螨,在各类环境中个体数量、种群结构的变化，来检测土壤污染的性质及程度，对土壤环境质量进行监测和评价。也可以利用微生物群落的变化来了解土壤受到微生物的污染程度。