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原生动物在环境监测中的应用研究 2009年11月 第27卷第6期 合肥师范学院 JournalofHefeiTeachersCollege NOV.2009 V01.27No.6 原生动物在环境监测中的应用研究 徐忠东,张雁,王伟,陶瑞松 (合肥师范学院生命科学系,安徽合肥230061) [摘要]本文简要概述了原生动物在环境监测中的优势,论述了原生动物在水体监测,土壤监测和化学物质毒性评价中 的应用进展,提出了原生动物在环境监测中存在的问题,对其应用前景作了展望. [关键词]原生动物;环境监测;水体监测;土壤监测;毒性评价 [中图分类号]Q958.1[文献标识码]A[文章编号]1674—2273(2009)06—0095—06 随着现代工业的迅速发展,全世界每年有数以 千计新合成的化学物质被投放到地球上,而人们对 其可能存在的毒性的认识远比不上它们生成的速 度.这些化学物质进入环境后,与各种生物和非生 物因子接触,对生态系统的生物多样性和人类自身 健康造成了现实和潜在的危害.因此,正确评价各 种化学品的生态毒理效应,监测环境质量是保护生 态环境,拯救生态危机的重要前提之一. 人们逐渐认识到单一地依赖理化监测难以反映 出污染物对生物体及生态系统的影响的综合效应, 不能对污染作出综合评价和治理.有效利用原生动 物对环境污染进行监测与净化,从不同层次上分析 污染危害程度,预报污染和改善水质,受到越来越多 的关注. 本文根据国内外研究进展,对原生动物在环境 监测中的优势及其在水体监测,土壤监测和化学物 质毒性评价方面应用进行综述,并就作者在四膜虫 对化学物质毒性检测方面研究作一介绍. 1原生动物在环境监测中的优势 原生动物是动物界最原始,最低等的动物.它 形体微小,一般用显微镜才能看到.但与高等动物 体内的单个细胞不同,它有一般动物所表现的各种 生理功能,如运动,消化,呼吸,排泄,感应,生殖等. 因此它和整个高等动物相当,是一个能营独立生活 的有机体.它没有像高等动物那样的器官,系统,而 是由细胞分化出不同的细胞器来完成各种生理 机能. 原生动物分布极广,生活在淡水,海水及土壤 中,也有不少种类是寄生的,多为世界性的.原生动 物和其他动物一样,直接从外界摄取营养物质.例 如,大多数原生动物食细菌类颗粒物质,或食细菌分 解的生物体碎片.也有些原生动物食其他类小动物 或原生动物.甚至有些种类营寄生生活l1]. 一 般来说,一种生物的结构越简单,个体越小, 相对表面积越大,对周围介质的化学作用的体表保 护性就越不完善,对环境变化就越敏感. 与较高等生物比较,单细胞的原生动物更密切 地与它们所生存的环境直接接触,因而对环境变化 (如水体污染,土壤污染)具有更短,更迅速的反应时 间.绝大多数原生动物种类为世界性分布,不受季 节和地区差异的限制r2]. 另外,原生动物生长繁殖速度快,能够在较短的 时间里测试出毒物对其在几个世代水平上生长,繁 殖,代谢及其它生理生化特性的影响,而高等试验动 物要达到这种结果则需数天,数月甚至更长的时间 才能获得,而且相对高等的动物在实验设备,采样工 具和步骤方面,原生动物要便宜和简单得多l3]. 总之,原生动物结构简单,生命周期短,对污染 反应迅速,在环境污染监测中具有不可替代的 作用引. 2原生动物在环境监测中的应用研究现状 原生动物作为指示生物已被广泛应用于水体环 境如湖泊,河流的污染指示与监测,对土壤环境污 染,化学物质毒性评价也有一定的研究,这些评价与 [收稿日期]2OO9一o7—1o [基金项目]安徽省自然基金项目(090415208) [第一作者简介]徐忠东(1965一),男,安徽桐城人,合肥师范学院生命科学系教授,理学硕士. 95 监测主要通过研究原生动物群落结构变化,个体数 量变化,细胞分子水平变化来进行. 2.1原生动物在水体环境监测中的应用 原生动物是组成自然水域中动物群落的重要生 物类群之一,它们所形成的复杂的种类聚合体组成 了水生生态系统中完整的生态单元,显示了水生态 系统结构和功能上的许多特征. 一 方面原生动物群落的变化在很大程度上可以 影响到水生态系统中食物网的组成,它直接或间接 影响着高等水生生物的分布和丰度. 另一方面,就整个原生动物群落而言,它们对生 存环境条件的变化十分敏感,许多种类正在越来越 多地被认为是水体污染的指示生物而被人们广泛 采用一.. 大量的研究结果表明,急剧的环境条件变化,无 论这种变化是由重金属污染还是有机污染引起的, 都会改变原生动物结构与功能特征. 在一个自然的水域生态系统中,虽然种类有时 可能相互替代,但功能之间的关系能够保持相对稳 定.如果出现污染冲击或压迫,群落的稳定性就会 破坏,种类会减少,种类的多样性指数会下降,随之 各种结构与功能参数都会发生改