生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用探索

摘要：自從生物監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)始引入我國(guó)起，多方研究發(fā)現(xiàn)，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中能夠起到重要作用。水環(huán)境中的多種生物也使得生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中起到重要影響。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很好地推動(dòng)了生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，而生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展不但能夠推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，還能夠解決發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測(cè)技術(shù)；水環(huán)境；水環(huán)境監(jiān)測(cè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；環(huán)境問(wèn)題 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：X832 文章編號(hào)：1009-2374（2015）11-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.046

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，顧名思義，是利用生物生長(zhǎng)、生存的特點(diǎn)，研究其在不同生活環(huán)境中的不同生長(zhǎng)情況，對(duì)該生物的生存環(huán)境做出監(jiān)測(cè)、觀察。當(dāng)前使用最多的是利用生物的種群及群落的生存情況及不同個(gè)體的生長(zhǎng)情況進(jìn)行觀察監(jiān)測(cè)，從而了解其生長(zhǎng)的自然環(huán)境的情況。當(dāng)前我國(guó)的水環(huán)境污染情況較為嚴(yán)峻，因此，生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中顯得尤為重要。

1 生物監(jiān)測(cè)概述

生物監(jiān)測(cè)是指通過(guò)生物與生物之間的相互制約影響及生物與環(huán)境之間的相互制約與影響，了解生物與周邊環(huán)境間存在的具體聯(lián)系，針對(duì)環(huán)境與生物之間的關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)出當(dāng)前生物生存的自然環(huán)境中存在的問(wèn)題。而生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用主要是通過(guò)對(duì)水生生物在水中的生長(zhǎng)性狀的變化及其體內(nèi)各類(lèi)物質(zhì)含量的變化的觀察監(jiān)測(cè)，了解該水環(huán)境中存在的水質(zhì)問(wèn)題及相關(guān)的污染情況，找到問(wèn)題的根源才能夠?qū)ΠY下藥進(jìn)行水環(huán)境問(wèn)題的治理。

近年來(lái)，生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，使用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠全面地了解當(dāng)前水環(huán)境存在的問(wèn)題，了解不同水環(huán)境對(duì)不同水生生物的實(shí)際影響。傳統(tǒng)的物理、化學(xué)監(jiān)測(cè)方案不可避免地需要使用一些外來(lái)物質(zhì)甚至是化學(xué)物質(zhì)，容易對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生進(jìn)一步的不良影響，而生物監(jiān)測(cè)能夠利用生物習(xí)性，更加全面、科學(xué)、環(huán)保地進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，更能夠通過(guò)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)了解生物在不同環(huán)境的生長(zhǎng)變化，有利于生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展成熟。

2 生物監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)工業(yè)發(fā)展的腳步也不斷加快，隨之而來(lái)的眾多環(huán)境問(wèn)題也令廣大社會(huì)群眾注目。第二次工業(yè)革命以來(lái)，世界各國(guó)紛紛開(kāi)始對(duì)自然環(huán)境的監(jiān)測(cè)、關(guān)注、治理。環(huán)境監(jiān)測(cè)在經(jīng)歷了長(zhǎng)期的發(fā)展以后，已經(jīng)有了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，傳統(tǒng)意義上的環(huán)境監(jiān)測(cè)都是利用物理、化學(xué)方式，采用一些藥物、機(jī)械對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此類(lèi)監(jiān)測(cè)手段簡(jiǎn)單明了，適用于較為簡(jiǎn)單的環(huán)境監(jiān)測(cè)，然而對(duì)于較為復(fù)雜的水環(huán)境，由于其可能存在多種污染源或是多種問(wèn)題，就可能需要對(duì)水環(huán)境進(jìn)行綜合考察，了解不同污染源在同一環(huán)境下有怎樣的影響，在這種情況下，傳統(tǒng)方法就難以達(dá)到目的。而生物監(jiān)測(cè)能夠利用生物在水環(huán)境中的實(shí)際生長(zhǎng)情況從而了解環(huán)境對(duì)生物的綜合影響，能夠?qū)^為復(fù)雜的水環(huán)境起到很好的監(jiān)測(cè)。

3 生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境中的運(yùn)用

3.1 群落監(jiān)測(cè)

生物群落作為生物系統(tǒng)中重要的組成成分，對(duì)生物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠了解不同生物種群間的相互作用，了解不同群落在自然環(huán)境中的功能以及不同環(huán)境對(duì)不同生物群落的影響，從而能夠了解自然環(huán)境的變化情況以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，對(duì)生物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠很好地了解該生物群落所在的生態(tài)系統(tǒng)中的整體環(huán)境情況，了解其污染情況，從而進(jìn)行具有針對(duì)性的環(huán)境治理。通常意義上，群落監(jiān)測(cè)包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是對(duì)水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)；二是對(duì)水域的發(fā)展進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。

3.1.1 水環(huán)境評(píng)價(jià)。生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中能夠?qū)λ虻恼w情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)，能夠通過(guò)生物群落及生物種群在不同的水環(huán)境中的不同生長(zhǎng)情況，全面地了解不同的水環(huán)境中水質(zhì)的變化情況以及水中物質(zhì)含量的變化情況。例如長(zhǎng)江流域中所建成的不少水庫(kù)中眾多生物種群及群落，尤其是水中不少植物出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化，通過(guò)對(duì)這些生物群落在一定時(shí)期內(nèi)的生長(zhǎng)情況的研究，充分了解這一時(shí)期內(nèi)水庫(kù)中水質(zhì)變化。了解水庫(kù)中水質(zhì)的變化情況以及引起變化的根源才能夠具有針對(duì)性地提出解決水環(huán)境問(wèn)題的有效對(duì)策，緩解水環(huán)境污染的情況，從根本上緩解我國(guó)水污染的情況。這表明生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中能夠起到巨大的指標(biāo)作用，還能夠?qū)Νh(huán)境的治理起到實(shí)時(shí)監(jiān)控觀測(cè)作用，能夠?qū)h(huán)境的實(shí)時(shí)情況向社會(huì)大眾進(jìn)行公開(kāi)，能夠避免不必要的環(huán)境恐慌。

3.1.2 水域宏觀規(guī)劃。采用生物監(jiān)測(cè)全面地了解不同的水環(huán)境實(shí)際情況以后，針對(duì)不同水環(huán)境的情況能夠通過(guò)生物角度，利用生物規(guī)律進(jìn)行整體的水環(huán)境綜合治理，進(jìn)行水環(huán)境的綜合改造規(guī)劃。針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)江流域部分水庫(kù)中段水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的問(wèn)題，出現(xiàn)了眾多藻類(lèi)，采用物理、化學(xué)的方法進(jìn)行治理顯然會(huì)影響水中其他生物的生長(zhǎng)帶來(lái)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，因此，能夠采用生物辦法，在富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的水域養(yǎng)殖以藻類(lèi)為食的魚(yú)類(lèi)，能夠很好地緩解水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題的同時(shí)，還能夠使用較低的成本進(jìn)行魚(yú)類(lèi)飼養(yǎng)，帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，更好地利用環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的發(fā)展。

3.2 生物測(cè)試的應(yīng)用

生物測(cè)試通常是指通過(guò)生物辦法，采用一定的實(shí)驗(yàn)手段，全面研究自然環(huán)境對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育的影響情況，從而了解當(dāng)前水環(huán)境中存在的污染問(wèn)題，找到污染源從而進(jìn)行綜合治理。生物監(jiān)測(cè)中的生物測(cè)試手段主要由兩個(gè)部分組成：一是監(jiān)測(cè)水中不同的植物營(yíng)養(yǎng)素和生長(zhǎng)素對(duì)環(huán)境造成的影響；二是了解被不同程度的污染源污染的水質(zhì)對(duì)不同生物的毒害情況。在當(dāng)前的生物測(cè)試過(guò)程中，通常是對(duì)生物群落或是生物種群進(jìn)行整體的監(jiān)測(cè)，而非單一的某一生物個(gè)體的情況。當(dāng)前使用較為廣泛的生物測(cè)試應(yīng)用主要有生物傳感器和通過(guò)生物測(cè)試而制定出來(lái)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.1 生物傳感器。傳感器作為當(dāng)前科技發(fā)展過(guò)程中使用極為廣泛的現(xiàn)代技術(shù)，在生物監(jiān)測(cè)技術(shù)中也有著極大的使用價(jià)值。生物傳感器作為近年來(lái)全新興起的技術(shù)，其主要的工作原理是采用相關(guān)的生物元件作為識(shí)別元件，按照特定的規(guī)律將生物傳感器感知到的生物信號(hào)通過(guò)內(nèi)置芯片及特定技術(shù)轉(zhuǎn)化成為能夠被計(jì)算機(jī)所識(shí)別的信號(hào)，從而進(jìn)行人為的操作分析，對(duì)環(huán)境做出更好的分析評(píng)價(jià)，解決現(xiàn)存的環(huán)境問(wèn)題。針對(duì)不同的需求現(xiàn)已研發(fā)出多種不同識(shí)別元件構(gòu)成的不同生物傳感器，常見(jiàn)的有細(xì)胞傳感器、DNA傳感器等。

3.2.2 制訂環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前生物監(jiān)測(cè)技術(shù)還能夠用于制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)不同的生物技術(shù)進(jìn)行對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)，全面了解不同水環(huán)境對(duì)不同生物種群的生長(zhǎng)影響，從而了解適合不同生物生存的最佳環(huán)境，根據(jù)這一指標(biāo)制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，全面改善當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題，以及環(huán)境變化引起的生物物種多樣性的改變。另外，通過(guò)水環(huán)境的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定能夠解決當(dāng)前人們飲用水中存在的諸多水質(zhì)問(wèn)題，解決社會(huì)一大安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)的物理、化學(xué)手段進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在的眾多缺陷，更好地完善環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。采用先進(jìn)的生物監(jiān)測(cè)手段，結(jié)合已有的傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式，能夠在當(dāng)前不斷變化的環(huán)境中做到更為全面的監(jiān)測(cè)，確保環(huán)境問(wèn)題得到更好的解決。

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作者簡(jiǎn)介：鄭雪松（1980-），男，重慶人，重慶市南岸區(qū)環(huán)境保護(hù)局環(huán)境監(jiān)測(cè)站工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）