2環(huán)境監(jiān)測(cè)的排頭兵

我們生活的環(huán)境時(shí)刻都受到工農(nóng)業(yè)廢棄物的污染，許多工廠都排出有毒氣體和有害廢水。污染濃度低時(shí)，人類是很難察覺到的，但低等生物卻非常敏感。當(dāng)環(huán)境受到某種污染后，生物的種類和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化，人們根據(jù)生物種群和數(shù)量的變化來判斷污染的程度，這就是生物監(jiān)測(cè)。

二氧化硫是一種有毒氣體，它能引起人的哮喘病、肺水腫，濃度高時(shí)人會(huì)窒息而亡。一些工廠排出的廢煙中常含有它。美國、英國、日本發(fā)生的幾次嚴(yán)重的大氣污染都是二氧化硫污染。準(zhǔn)確地報(bào)告空氣中二氧化硫的濃度是一個(gè)很重要的工作，而真菌與藻類的共生體——地衣，對(duì)二氧化硫的含量十分敏感。通過人工培養(yǎng)地衣，觀察它的生長情況，就能快捷方便地判斷空氣污染的情況。海洋中有一種發(fā)光的細(xì)菌，它遇水體中某些有毒物，發(fā)光強(qiáng)度就會(huì)減弱。人們利用這種發(fā)光菌的發(fā)光強(qiáng)度來探測(cè)大氣和水的毒性濃度。還有一種兩端都長有鞭毛的紆回螺菌，在凈水中運(yùn)動(dòng)十分活躍，但在污水中便失去運(yùn)動(dòng)性，培養(yǎng)它們來檢驗(yàn)污水是很靈敏的。霉菌是微生物家族中的“大個(gè)子”，人們對(duì)它們比較熟悉，在陰雨連綿的季節(jié)到處都可看見它們的蹤影，其中有種短柄青霉，對(duì)有毒的砷化合物高度敏感，當(dāng)某物料中含有百萬分之幾的三氧化二砷時(shí)，通過它也能夠檢測(cè)出來。

熱污染是工廠里大量的廢熱排入地面水體，使地面水溫急劇升高的一種污染。它能導(dǎo)致水生生物大量死亡。藻類對(duì)熱污染十分敏感，當(dāng)?shù)孛嫠艿綗嵛廴緯r(shí)，藻類的種群就會(huì)發(fā)生變化，原來在常溫下（20℃時(shí)）不占優(yōu)勢(shì)的藍(lán)藻反而會(huì)旺盛生長。

我們?nèi)粘Ｉ铍x不開水和食物，水和食物是否衛(wèi)生，是否受到有害生物的污染，檢查一下水和食物中是否有大腸菌群就知道了。因?yàn)榇竽c菌群是一種飲水和食物污染的指示菌，它常常與一些病原菌共同生活，而且對(duì)外界的抵抗力比病原菌強(qiáng)，以往人們以為如果在飲水和食物中檢測(cè)不出大腸菌群，說明病原菌也不存在，那么飲水和食物就是安全的，人們便可以放心食用。但是近些年來有人發(fā)現(xiàn)，即便在飲水中檢測(cè)不出大腸菌群，也還是有消化道疾病發(fā)生。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)甲型肝炎病毒在水中對(duì)消毒劑氯的抵抗力比大腸桿菌強(qiáng)，因此，人們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)也不能排除水中有病毒的污染。而用什么方法作為病毒的檢測(cè)指標(biāo)目前還不太清楚，科學(xué)工作者們正在進(jìn)行這方面的研究。

環(huán)境中有些污染物能使生物的基因發(fā)生突變。而基因突變是癌變的基礎(chǔ)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)致突變物也是致癌物。如已知的黃曲霉毒素、3，4-苯丙芘、亞硝胺類等物質(zhì)，由此可通過檢測(cè)致突變性來推測(cè)物質(zhì)致癌的潛在可能性。人們的生活環(huán)境中存在著大量的化學(xué)物質(zhì)，有些化學(xué)物質(zhì)長時(shí)間、低劑量聯(lián)合作用于人，因而大家非常關(guān)心它們對(duì)人的遠(yuǎn)期危害如何，是否可致癌，這就需要我們進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)研究。

有些微生物是檢測(cè)環(huán)境致突變、致癌物的敏感指示生物。它們受到化學(xué)物質(zhì)的刺激后，體細(xì)胞很容易發(fā)生突變，這種突變產(chǎn)生的反應(yīng)是看得見的，人們可以根據(jù)微生物的不同反應(yīng)來判斷某化學(xué)物是否有致突變性。常應(yīng)用于致突變?cè)囼?yàn)的微生物有鼠傷寒沙門菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌等細(xì)菌與噬菌體，還有真菌中的粗糙脈孢菌、釀酒酵母、構(gòu)巢曲霉等等。

目前我國較常用的化學(xué)物質(zhì)突變性檢測(cè)的方法是鼠傷寒沙門菌/哺乳動(dòng)物微粒體試驗(yàn)，簡稱艾姆氏試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)是由美國加利福尼亞大學(xué)艾姆氏（Ames）教授創(chuàng)立的一種致突變測(cè)試法。

艾姆氏試驗(yàn)是利用鼠傷寒沙門菌組氨酸營養(yǎng)缺陷型的菌株發(fā)生回復(fù)突變的性能來檢測(cè)物質(zhì)致突變性。這種菌株在不含組氨酸的培養(yǎng)基中不生長，但是當(dāng)受到某些致突變物的作用時(shí)，菌體內(nèi)的DNA受到損傷，在特定部位發(fā)生突變回復(fù)到野生型，這種情況下培養(yǎng)基中不含組氨酸時(shí)，組氨酸營養(yǎng)缺陷型的菌株也能夠生長了。科學(xué)家們可根據(jù)這一特性，對(duì)環(huán)境中致突變物、致癌物進(jìn)行快速檢測(cè)。