摘要：“水质”是指水体中各种成分的综合表现，包括水中的化学物质、物理性质以及生物群落的健康状态。水质好不好，直接影响到水体中的生态环境和人类的健康。你可以把水质想象成一个人健康的“体检报告”，里面记录了水体中是否有污染物、营养物质、溶解氧等，帮助我们了解水环境是否健

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

文 | 王芊佳

水面上飘着的死鱼。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

本文约4400字，阅读约9分钟

“水质”是指水体中各种成分的综合表现，包括水中的化学物质、物理性质以及生物群落的健康状态。水质好不好，直接影响到水体中的生态环境和人类的健康。你可以把水质想象成一个人健康的“体检报告”，里面记录了水体中是否有污染物、营养物质、溶解氧等，帮助我们了解水环境是否健康。水质好的水，清澈、无异味、可以供人们饮用或用于农业灌溉、工业生产等；而水质不好的水，则可能含有过量的污染物或有毒物质，给人和环境带来潜在的风险。

水质的好坏不仅仅是我们看到的清澈程度，实际上，水质背后有很多复杂的因素。比如，水中的溶解氧多少、酸碱度（pH值）、水温、微生物的种类与数量等，这些都会影响水体的质量。因此，科学家通过测量这些物理化学指标来判断水质，但光靠这些数据还不够。水质的好坏还需要通过“生物指示器”来进行补充判断，这就引出了我们今天要聊的另一个话题——水质的“生物指示器”。

水质问题，不仅关系到人类的生存与健康，也直接影响生态系统的稳定与发展，是实现可持续发展目标（SDG）中的关键一环。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）

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什么是水质的“生物指示器”？

听到“生物指示器”这个词，很多人可能觉得有点抽象。那么简单来说，“生物指示器”就是那些能够反映水质健康状况的生物。就像是水质的“侦察兵”，它们能通过自己的生存状态，就能告诉我们水质的好坏（有时候甚至是肉眼可见、就可以判断的那种）。

“生物指示器”可以是任何一种生物，可能是我们常见的小鱼、小虾，也可能是那些肉眼难以看见的微生物、藻类等等。它们有一个特点，就是非常的敏感，当水质发生变化时，它们的状态也会发生变化。举个简单的例子，想象一下，如果水中有过多的污染物，像是废水中的有毒化学物质或者过量的营养盐（比如氮、磷），那么这些污染物就会影响水中的生物，导致一些对污染物特别敏感的生物死亡或者数量减少；而一些能耐污染的生物则会增加，甚至出现异常繁殖。

这些水质的变化，往往是我们肉眼难以察觉的；但生物指示器，却能提前预示水质是否出现问题。因此，监测水体中这些生物的变化，科学家们就能判断水质的好坏，甚至能够预测未来的水质状况。

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为什么要关注生物指示器？

你可能会问：“为什么要关心这些生物呢？它们到底能给我们带来什么帮助？”好问题！

其实，生物指示器有着非常重要的作用。通过这些生物的变化，我们可以更直观地了解水质的健康状况。而且，生物指示器有一个非常大的优点，那就是它们能够帮助我们判断水质的变化，甚至能在我们还没有注意到之前，就给出一些警示。

举个例子，如果一片水域中原本生活着丰富的水生植物、多种鱼类，但突然间，这些生物数量大幅下降，或者某些物种消失，这可能意味着水中出现了过多的有害物质或氧气不足。你可能听说过“黑水”，那是水体中溶解了大量有机物质或缺氧物质，导致水变得非常浑浊，呈现黑色。这样的水体对水中的生物，尤其是鱼类，影响非常大。黑水现象往往发生在水体富营养化的环境中，水中的藻类大量繁殖，消耗水中的氧气，导致水体缺氧。缺氧的水体无法支持大多数水生动物的生存，尤其是鱼类，它们会因缺氧而死亡。这时候，水质的变化可能已经开始影响到生态系统的平衡。而通过观察这些生物的变化，我们就能够在问题变得更严重之前，采取措施进行修复，防止水质恶化，保护水体的生态系统。

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显微镜下的大型蚤——一只约4毫米长的雌性蚤，其体内可见一簇无性卵。图片拍摄于2006年5月21日。摄影师：Dieter Ebert（CC BY-SA 4.0）

更重要的是，水质的“生物指示器”不仅仅帮助我们检测水质，还能帮助我们监测环境污染的源头。特别值得一提的是，某些水生植物、或藻类，它们对富营养化特别敏感，当水中氮、磷等营养物质过多时，它们就会大量繁殖，形成水华，影响水体的健康。通过观察这些水生生物的反应，我们可以了解水体中的营养水平，及时采取行动，避免水体富营养化严重。

珊瑚与其体内的共生藻类——虫黄藻，建立了一种互惠关系：珊瑚为虫黄藻提供安身之所和营养，而虫黄藻则通过光合作用制造糖分，为珊瑚提供生长所需的能量。不过，珊瑚和虫黄藻之间的共生关系非常脆弱，对环境变化非常敏感，因此珊瑚礁被认为是海洋生态系统的“金丝雀”，它们的状态能清晰地反映出水质的变化和污染情况。比如说， 虽然虫黄藻需要营养，但过量的营养盐（如来自污水或农业径流中的氮和磷）会促进藻类（非共生藻）的过度生长，覆盖珊瑚表面，阻碍其获得阳光，也可能扰乱珊瑚与虫黄藻的平衡，导致白化。上图是潜水所摄珊瑚礁。©摄影：王敏幹（John MK Wong）| 绿会融媒·“海洋与湿地”（图文无关）

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常见的水质生物指示器

那么，水质的生物指示器到底有哪些呢？我们来看看几种常见的“侦察兵”。

（1） 藻类（比如水绵）

水绵是水中的一种常见藻类，它们喜欢在水质富营养化的环境中生长。水质中如果富含氮、磷等营养物质，水绵就会大量繁殖，形成大片的水绵群落，造成水绵泛滥。这种现象通常意味着水体的水质较差，可能存在污染。所以，如果你看到某个水体中水绵成群结队地生长，那就说明这个水域的水质可能需要关注了。

“水绵”是水绵属植物的总称，属于绿藻门双星藻科。它们是淡水中常见的丝状绿藻，由长筒状的细胞连接而成，呈现绿色的丝状或团状，摸起来通常滑腻。水绵细胞内含有独特的带状螺旋形叶绿体，使其呈现鲜明的绿色。这个属包含了数百个不同的物种，它们在形态和生活习性上存在差异，广泛分布于世界各地的淡水环境中，在富营养化的水体中生长良好。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

（2） 水生昆虫

水生昆虫是水质健康的重要指示物种。某些水生昆虫，比如蜉蝣、石蝇，对水中氧气的需求很高。如果水中含氧量不足，这些昆虫就会减少或消失。而如果水中溶氧充足，水生昆虫的种类和数量往往比较丰富。因此，水生昆虫的种群变化，在一定程度上可以有效的反映水体的溶氧状况、帮助我们判断水质的健康状况。

水黾依靠水的表面张力在水面滑行。如果水体受到某些污染，比如说油类、清洁剂等表面活性剂这类污染，这些物质会显著降低水的表面张力。这会直接影响水黾的活动能力，严重的污染甚至可能导致它们无法在水面停留而沉入水中。因此，如果一个水体中水黾数量突然减少或活动异常，可能暗示着水体表面张力受到了影响。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）（CC BY-SA 4.0）

（3） 鱼类

鱼类也是我们常见的水质生物指示器。它们对水质的要求比较高，尤其是一些品种，比如鳟鱼、鲑鱼等，需要较为清洁的水环境。如果水质污染严重，鱼类的生存就会受到威胁，甚至会大量死亡。所以，鱼类的变化也是水质监测中非常重要的参考指标。

在2015年夏季，在欧洲，Oder河的德国境内河段突然出现大量死鱼漂浮在水面上。这一事件立马引起了当地居民和环保组织的强烈关注，并迅速被德国和波兰等国的媒体广泛报道。经过调查，专家初步判断此次大规模鱼类死亡的主要原因是高温和低水位共同作用下，导致水中溶解氧含量急剧下降。当时欧洲经历了一段异常炎热和干旱的时期，河水水位降低，水温升高，这降低了水体溶解氧的能力。同时，可能还存在其他因素加剧了缺氧状况，例如藻类大量繁殖死亡分解消耗氧气等。虽然没有直接证据表明是工业或农业的急性化学污染，但环境压力下的生态系统，的确是对任何额外的污染都更加脆弱。

（4） 水生植物

水生植物也能反映水质的变化。比如，一些水生植物对水中的污染物非常敏感，它们的生长状态可以告诉我们水体是否健康。如果水生植物出现枯萎、死亡的现象，可能意味着水质发生了恶化，水中的有毒物质或营养过多，导致了它们的生存环境恶化。

藻华可以说是水生植物反映水质问题最常见且最直观的例子。想象一下，平静的湖面或河流中，水面上像是铺了一层厚厚的绿色油漆，或者漂浮着一层蓝绿色的黏稠物质，这就是藻华。当污水、农田径流或其他来源将过量的氮和磷等营养物质带入水体后，这些营养物质就像给水里的藻类（特别是蓝藻等）提供了充足的“食物”。在阳光充足、水温适宜的条件下，这些藻类就会像“疯长”一样，在短时间内大量繁殖，形成我们肉眼可见的“水华”现象。密集的藻类覆盖在水面，就像一把巨大的遮阳伞，这会影响水底其他水生植物进行光合作用，导致它们生长受限、甚至是死掉。而且，当大量的藻类死亡并被细菌分解时，这个分解过程会消耗水体中大量的溶解氧。水中的鱼类和其他水生动物需要氧气呼吸，溶解氧的急剧下降会导致它们缺氧窒息死亡，形成“死鱼”现象。

实际上，生物指示器不是绝对的，有许多生物都可以作为指示器。比如长棘海星（Acanthaster spp.）是一种在生态系统中具有重要影响力的热带棘皮动物，其种群的异常扩张，曾被认为是对大堡礁珊瑚覆盖率下降的主要威胁之一。不过，最新研究却发现，它们从“威胁”变成“受害者”。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项由澳大利亚悉尼大学的Regina Balogh和Maria Byrne领衔的研究团队进行的生态毒理学研究成果，于2025年4月初发表在了《水生毒理学》（Aquatic Toxicology）期刊上，这项研究揭示出：这一物种的胚胎和幼体对常见金属污染物铜和锌具有极高的敏感性，其发育过程极易受到污染的干扰。研究人员建议，将长棘海星视为一个潜在的、对特定金属污染物高度敏感的生物指示器，从而更全面地评估水质污染对整个珊瑚礁生态系统的潜在威胁。

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长棘海星（Acanthaster planci）长而尖锐的刺状突起。它通常生活在珊瑚礁环境中，分布于印度洋和太平洋的热带水域。长棘海星是一种食腐性动物，主要以珊瑚为食，通过分泌消化酶来分解珊瑚组织。上图是位于斐济Qamea岛附近的长棘海星（Acanthaster planci）。摄影：Matt Wright（CC BY-SA 2.5）

水质作为是关乎生态环境和人类健康的重要指标，随着科技的发展，水质监测的手段越来越多样化，传统的物理化学指标已经不能完全反映水质的健康状况。因此，利用生物指示器进行水质监测，已经成为一种非常重要的方式。

当然了，除了生物指示器，检测水质的方法还有很多，主要通过测量水中的物理、化学指标来进行。例如，检测水的酸碱度（pH值）、溶解氧含量、温度、浑浊度等，这些都是评估水质的重要参数。还有化学分析，测定水中是否含有有害物质，如重金属、农药残留、有机污染物等。常用的检测方法包括水质试剂盒、便携式水质检测仪器，以及通过实验室分析进行详细的水样化学成分检测。此外，现代技术（比如说，遥感监测、自动化水质监测系统），也能实时监控水质的变化。这些检测手段可以帮助我们从不同角度、不同层次去了解水质的健康状况，及时发现潜在的污染风险、保护水资源和生态环境。

在未来的水资源保护工作中，不光是要重视物理化学指标，更要充分发挥生物指示器的作用，让它们成为守护水质健康的重要助手。未来，估计生物指示器的应用越来越广泛，特别是在一些偏远地区、或者没有足够资源来进行全面水质监测的地方，生物指示器将发挥更大的作用。

（注：本文是“海洋与湿地”（OceanWetlands）的科普系列文。本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。）

作者 | 王芊佳

编辑 | Maggie

海湿总编 | Linda Wong

排版 | 绿叶

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王芊佳. 水质的“生物指示器”是什么. 海洋与湿地.2025-04-12

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来源：中国绿发会