水污染已经成为最严重的环境问题之一。每年有大量的化学物质排入水体,从而产生很难预测的影响。在水体中可以检测到有毒的重金属（如镉、汞、铅、铬）、农药、氮、磷,阴离子表面活性剂及洗涤剂等污染物、所有这些均会对人体健康、水生动物及生态系统产生不利影响。水质状况通常可以用物理、化学以及生物特性来描述。近年来,人们对生物监测越来越感兴趣,清楚地了解生物体在污染物质进入其环境时发生了什么反应是非常重要的。因而,在生物监测领域的研究有助于实现完成这些目标。生物监测的任务包括在专门为此目的选择的生物的协助下定期评估环境质量。众所周知,不仅仅是在生物监测研究中,水质的生物指标同时给予了更广阔的水质视角。生物监测的对象主要是对环境状态变化（物理和化学参数）做出反应的物种——指示物种。双壳类动物是最有前途的生物监测对象之一。这些动物最适合评估河流域的生态状况。新的方法是基于对软体动物功能状态的比较评估。软体动物的功能状态评估是通过对其心脏活动特性的无创测量来进行的。这些生物指示剂反映了整个生物对环境变化的整体反应,并提供了有关水生生物栖息地状态（生态状况）的信息。作者提出动物心率恢复时间和心律变异性作为新的生理生化指标。在我们的研究中,详细分析了原始的非侵入性（与不涉及刺穿皮肤或进入活体体腔的技术有关）光纤方法及其实际应用。这项技术和方法在评估不同人为负荷下的水生生态系统状态方面被证明是非常先进的。测试和评估可以在两种模式下进行:在现场和在实验室条件下。该方法是在测量心率和分析功能负荷下双壳类软体动物生理状态的基础上提出的。圣彼得堡是最早开发和测试这种原始无创光纤方法的地方之一。生物电子系统和方法学方法在这一地区的应用已经取得了一些成果,为评估人为污染的影响提供了许多有用的信息。测量双壳类动物的行为反应可以很好地补充心脏活动。研究中的信息性结果促进了研究的继续和这一方法的改进。为了评估水生动物在重金属及阴离子表面活性剂的暴露条件下的健康状态,我们进行了一系列实验。软体动物暴露于重金属的时间为3-4天（毒理实验）。可以确定的是,在应对外界刺激时,个体差异可达到40-50%。这种差异受不同金属浓度、阴离子表面活性剂浓度、软体动物尺寸、种类、习性及暴露时间等因素的影响。结果表明,污染物对动物健康有显著影响。根据地表水污染物的最大允许浓度标准选择实验中重金属的浓度。我们测试了超过最大允许浓度的动物;因此,我们能够预测情况并评估其影响。研究了双壳类动物体内重金属的积累和去除机制。最大的兴趣是对于铜和镉等金属研究,它们的浓度分别为50至500μg/L。这项研究和其他几项研究一样,表明最大的富集发生在消化腺和鳃,最小的富集发生在动物的足上。众所周知,水库具有自我清洁的能力,而软体动物也有清除体内重金属的能力。但结果表明,这取决于污染水平与动物健康状态。许多水生动物是人类的食物,而这对人类健康是不利的。从该角度讲,本研究非常重要。除此之外,我们研究了软组织抗氧化系统,因为抗氧化系统是软体动物的生化系统,可以位适应环境因素的影响提供生理基础。ADS的主要功能是中和活性氧。氧的活性形式在化学上是非常活泼的,并且可以引起有机分子氧化的链式反应,从而导致蛋白质、脂类、核酸和碳水化合物的损伤。在未来,这会导致身体新陈代谢和生理功能的破坏。在本研究的最后部分,我们利用了多生物标志物来评估松花江水体的生态状态。结果表明,八种重金属的含量在同江和哈尔滨点位水体中分别为0.001-0.59mg/L和0.001-0.51 mg/L,而沉积物中分别为0.67-1575.37 mg/kg和0.07-5617.13mg/kg。采自两点位的双壳软体动物对污染物表现出明显的不同生理状态。哈尔滨河蚌的恢复时间介于151-234min,而同江河蚌的恢复时间只有115min。并计算了河蚌的重金属污染指数（MPI）和生物积累因子（BCF）,结果显示同江河蚌的BCF比哈尔滨的低一些。生理测试、水和沉积物中重金属的含量以及河蚌组织中重金属的积累程度等表明松花江在同江点位的生态状态要比哈尔滨好一些。该方法可以更详细地分析污染物对软体动物的健康及对生态系统的影响。