原生動物環(huán)境保護論文

一原生動物在環(huán)境保護中的優(yōu)勢

在實驗室進行的污染物的毒性生物測試，和在戶外進行的生物測定研究，其中魚類、大型底棲無脊椎動物，大型浮游動物、藻類等常常作為指示生物來進行測定和監(jiān)測，而原生動物通常在環(huán)境保護中被人們忽略．比較來說，稍高等的動物無論是對實驗室硬件設施的要求，還是在野外采集樣品都會受到很高的限制．原生動物種類繁多，結構簡單且特殊，分布廣泛，由此看來，在環(huán)境保護的工作中原生動物作為指示生物也是合適的．與稍高等的動物相比較，原生動物最具代表性的特征表現(xiàn)在生理和群落上，原生動物是單細胞生物，其細胞體積大，身體構造簡單，細胞膜直接與周圍環(huán)境接觸，有毒有害物質直接作用于細胞，因而對環(huán)境的改變所需的反應時間更短、也更迅速，因而影響群落組成、結構和行為等．原生動物采集簡單，易于喂養(yǎng)，生長周期短，得到數據快．由于原生動物生命周期短分裂快，因此可以在快速的檢測出有毒物質或污染物對其生長周期，分裂速度，代謝水平及身體內部結構的影響．原生動物的分布是世界性的，且其在形態(tài)、生態(tài)和遺傳學等方面具有大體相似的特征，因此原生動物可以當做世界性的指示生物，這可以將不同區(qū)域的檢測數據作比較．根據國內外的許多研究可以發(fā)現(xiàn)，環(huán)境的改變對原生動物群落所造成的影響反應也遵循許多高等生物反應發(fā)展的一般規(guī)律．無論是由金屬離子超標還是由有機污物染引起的環(huán)境條件的劇烈變化，都會引起原生動物的細胞構造與生理生化的改變．

二原生動物在環(huán)境保護中的應用

1原生動物作為指示生物

在污水監(jiān)測中的應用指示生物又叫生物指標物，它是指那些在固定的區(qū)域范圍內的，能通過其特性、數量、種類和種群等的變化，來指示環(huán)境或某一環(huán)境因子特征的生物．自然界中水質在遭受一定程度的破壞后，通過自然界的物理、化學及生物等過程，將會起到凈化污染的作用．根據特點，水體被劃分為為多污性水體，α—中污性水體，β—中污性水體和寡污性水體．在現(xiàn)實生活的應用中，適宜應用常見的優(yōu)勢種作為水體污染的指示物．通過原生動物群落的組成和演替規(guī)律來監(jiān)測和評價水體的改變，是當前生物測定的發(fā)展方向．在原生動物群落水平的水質測定中，經常應用PFU原生動物群落生物監(jiān)測．PFU(聚氨酯泡沫塑料塊)方法是美國弗吉尼亞工程學院及州立大學環(huán)境研究中心的Cains等于1969年創(chuàng)建的用以測定微型生物的群集速度的一項技術，將該項技術引入并加以改善的是中國科學院水生生物研究所的沈韞芬院士，該技術在生態(tài)效應水平來檢測水質污染，并最終發(fā)展為我國水體微型生物群落監(jiān)測的國家標準．李鳳超等運用PFU微型生物群落監(jiān)測方法，對白洋淀水質進行了監(jiān)測，該水體經常處于低水位狀態(tài)下．研究顯示，由于受到府河污水的影響，白洋淀內的內源性污染物對原生動物群落造成了嚴重的影響．除了群落水平的測定外，也有學者對原生動物的個體水平、細胞水平進行了測定研究實驗．馬正學等人以上海四膜蟲為樣本，以細胞生長和分裂等生物學特性為指標，針對黃河蘭州段的水質情況進行了檢測．王麗等將原生動物四膜蟲作為研究材料，與檢測DNA損傷與修復極敏感的彗星實驗結合起來，檢測不同來源的水質的四膜蟲DNA的損壞情況．馬世軍利用原生動物的優(yōu)勢類群，及其對水質的指示作用綜合評價了汾河太原段及晉陽湖兩大水體的污染情況．

2原生動物在水質凈化中的應用

原生生物不僅可以作為污水的指示生物，還可以通過其自身特性來凈化受污染的水體．最近幾年來，由于環(huán)境問題越來越嚴重，很多國家為了解決這一難題，從而利用生物的生理性能，建立可以迅速并有效凈化污染物質以及將污染轉變?yōu)橘Y源的技術系統(tǒng)．利用原生動物能夠使受污染水體得到凈化的性質，建造多種污水處理廠．一般采用活性污泥法、滲透過濾、流離生物床法等．

2．1原生動物在活性污泥系統(tǒng)中的應用

活性污泥法處理城市污染水體和有機工業(yè)廢水主要利用的是好氧微生物(包括兼性微生物)．在大多數情況下，在活性污泥凈化過程中細菌和真菌表現(xiàn)的最為活躍，占主導作用，通過直接處理觀察細菌的生長情況，來分析受污染水體在處理過程中的變化或處理后水體的好壞．由于細菌很微小，對于細菌的觀察和分類需要較長的時間，對于生產的指示和預警不能及時的產生效應．原生動物較細菌個體大，更有利于觀察和計數，更能敏感的反映出環(huán)境的變化，可以直接觀測原生動物的種類組、數量、生長繁殖的變化情況，由此來分析細菌的生長和變化狀況，間接地分析污染水體的處理過程和處理效應的好壞，從而指導生產．

2．2原生動物在滲透過濾過程中的應用

滲透過濾系統(tǒng)是由沉淀池、無氧消化池和濾床等幾部分組成．有機廢水通過沉淀池、無氧消化池進入濾床，在適宜的濾床上流動時，能夠使得細菌快速繁殖．細菌將有機碎屑作為食物，在基質上形成菌膜，然后可以發(fā)現(xiàn)藻類和真菌，最終會產生原生動物．纖毛蟲是原生動物中的優(yōu)勢種，很常見，纖毛蟲在游動的過程中，會向環(huán)境中分泌粘多糖物質，使懸浮得顆粒狀物質粘連成絮狀沉淀，從而使渾濁的水體變得清澈．

3原生動物在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應用

生活在土壤中的動物能反映出土壤環(huán)境的微小改變，土壤原生動物也包括在內．Foissner認為原生動物作為監(jiān)測生物較其他土壤生物更具優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾方面的特征:(1)基數很大從而產生很大的生產力，土壤的形成及肥力受其數量的變化和群落結構改變的影響;(2)原生動物具有分裂繁殖迅速的特點，由于細胞膜直接暴露于周圍的環(huán)境，能夠非常敏感地感覺到外部環(huán)境的細微變化，可以將其作為預警生物;(3)原生動物是真核生物，與細菌等原核生物相比，原生動物同后生動物對于環(huán)境變化的反應更為接近;(4)原生動物在形態(tài)、生態(tài)和遺傳上分化較低，分布在不同地區(qū)的原生動物不都很接近，從而可以作為世界性的指示生物;(5)原生動物對于生境的要求較低，很多高等生物無法生活的惡劣環(huán)境，一般原生動物都可以生存．

三原生動物在環(huán)境保護中的研究進展

對于原生動物在環(huán)境測定中是否可行，國內外研究人員作了很多有價值的探索．為日后的監(jiān)測研究的應用提供了有力的證據，目前針對原生動物在環(huán)境測定中的應用，有很多問題也是不容忽視的，對于這些問題，筆者歸納總結了以下幾個方面:(1)自身的問題，原生動物自身有許多缺陷．如敏感性問題，部分原生動物在實際環(huán)境檢測中仍有缺陷，且在污染物中同種原生動物的靈敏度和反應狀況也有不同;(2)許多其他環(huán)境因子也會對檢測結果產生影響．在自然水體中，除了污染物外，許多環(huán)境因子，如季節(jié)、地域、溫度等也會產生不同的影響;(3)認為制造的環(huán)境和自然環(huán)境存在一定的差別，當前許多原生動物檢測是在實驗室環(huán)境下進行，這些都是人為的，脫離了天然性;(4)受科技環(huán)境的制約，現(xiàn)今的實驗室設備、技術方法等對原生動物檢測沒有辦法做到準確無誤，特別是對其生化變化的因由、各種生理指標均無法進行定量分析．因此，今后的用原生動物檢測環(huán)境時，不能僅局限于理論研究，要走出實驗室，從理論中跳出來，在實踐中運用理論，做到理論與實踐并重．與此同時，也應做好以下幾方面工作:(1)在研究時應與生物技術，信息技術，數學分析與統(tǒng)計結合起來，為進一步做到監(jiān)測的科學性、嚴密性，應建立數學模型，以監(jiān)測預報環(huán)境質量的預警系統(tǒng);(2)為提高預警系統(tǒng)的準確性，重要的是要控制信號傳導偏差，這就需要建立具有高敏感性和準確性的原生動物傳感器;(3)當今在多種污染物的聯(lián)合毒性監(jiān)測領域，仍是一片空白，這是因為環(huán)境污染物中有許多不可確定的復合污染物，它們之間存在拮抗、抑制和協(xié)同作用，要攻克這一空白領域，生物預警系統(tǒng)研究的發(fā)展前景不可限量．

四結語

環(huán)境保護和環(huán)境監(jiān)測在未來社會發(fā)展中越來越重要，要不斷加環(huán)境保護的投入和環(huán)境監(jiān)測的應用．應充分意識到原生動物在生態(tài)系統(tǒng)占據的重要位置，對于原生動物測定方法的探究，應不斷改善，持續(xù)進步，做到與理化檢測相互補充．其中數學模型對原生動物在環(huán)境監(jiān)測中的利用發(fā)起著至關重要的作用，要充分發(fā)揮其作用．建立數學模型，把實驗數據與應用數學分析和計算機處理結合起來，在嚴謹的科學實驗和扎實的實踐中，原生動物在環(huán)境保護與監(jiān)測中的作用會日益凸顯．

作者：張宗瑤單位：哈爾濱師范大學