水生生物在水質監(jiān)測中的應用及展望

孫靖宇　李百慶　王慧婷

（黑龍江省三江環(huán)境監(jiān)測站黑龍江同江156400）

水生生物在水質監(jiān)測中的應用及展望

孫靖宇李百慶王慧婷

（黑龍江省三江環(huán)境監(jiān)測站黑龍江同江156400）

本文在論述了水生生物監(jiān)測概念、特點、優(yōu)勢和方法的基礎上，指出了三種不同種類的水生生物在水環(huán)境監(jiān)測中的應用狀況，并就進一步做好生物監(jiān)測技術在水環(huán)境中的應用和發(fā)展提出了預期，提出了水生生物監(jiān)測研究方向。

水生生物；水質監(jiān)測；展望

隨著經濟社會的快速發(fā)展，以及工業(yè)化城市化進程的加快，日益頻繁的人類活動加劇了江河湖泊的污染。水生生物作為水生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分，利用水生動物群落結構的變化以及指示動物的生理、生化狀況的變化能夠直接反映水環(huán)境變化對于生物影響和危害程度，從而實現(xiàn)對水環(huán)境的監(jiān)測目的。其目的是通過對水體環(huán)境變化進行定量分析，幫助人們全面、及時地掌握被監(jiān)測水環(huán)境的變化情況，從而為水環(huán)境污染治理提供第一手詳實資料。

1　水生生物監(jiān)測概述

1.1水生生物監(jiān)測概念

生物監(jiān)測是指基于生物學原理，利用指示生物對環(huán)境污染所產生的反應，實現(xiàn)對環(huán)境污染的綜合監(jiān)測和評價[1]，它是水環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。該技術是充分應用了生物在受到外界脅迫后細胞生理、生化、生長，以及種群數(shù)量、群落及生態(tài)系統(tǒng)的變化等，幫助人們研究當水生生物在受環(huán)境脅迫下的變化及其與水環(huán)境的互相作用機理，從而評價水環(huán)境水質情況。

1.2水生生物監(jiān)測特點及優(yōu)勢

與理化監(jiān)測相比，生物監(jiān)測技術效果更加直觀，一些精密儀器難以檢測的微量污染物也可以通過生物監(jiān)測所表現(xiàn)出的相應受損傷現(xiàn)象而檢測出來；理化監(jiān)測所反映的取樣期間水體污染狀況，而生物監(jiān)測則可以針對一定區(qū)域內水體生物長期變化情況分析出水體的長期污染效應；監(jiān)測效率更高，一種生物可以實現(xiàn)多種污染物產生反應而表現(xiàn)不同癥狀，評價水平受污染情況；便于對水體狀況進行綜合評價，與理化檢測特定條件下的污染物種類和含量，生物監(jiān)測可以綜合反映多種污染物在自然條件下的水環(huán)境整體狀況。

1.3水生生物監(jiān)測方法

目前，利用水生生物監(jiān)測水環(huán)境的方法較多，主要有生物指數(shù)法、發(fā)光細菌毒性檢測法、殘毒測定法、生物毒性實驗、生態(tài)毒理法、細菌學檢驗法以及群落結構法等等。

2　水生生物在水質監(jiān)測中的應用

2.1藻類

利用藻類對水體中的營養(yǎng)鹽的需求和反應的差異性，通過監(jiān)測水體中的藻類種類、豐度以及化學組成來判斷被監(jiān)測水體的綜合水質情況。例如，隨著工業(yè)廢水和生活污水以及含氮磷等營養(yǎng)元素進入水體會導致水體富營養(yǎng)化，增加水體中浮游藻類繁殖引起水華或赤潮，藻類作為水體中的初級生產者，在淡水中具有廣泛的分布和適應性強等特點，通過藻類的生長環(huán)境與水環(huán)境之間的關系，能夠幫助人們了解水體pH值和水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質對藻類的生長影響，分析出水體的受污染情況。劉曉江[2]等以淡水藻類為例，探討了pH值與氮磷對于淡水藻類的生長影響，論證了淡水藻類不僅可以應用于水質的監(jiān)測，還可以直接用來去除水體中的氮磷等有機物，對水體具有良好的凈化作用。

2.2原生動物

原生動物屬于單細胞生物，體積大、繁殖速度快，能夠在很短的時間里測出幾世代的毒性效應，因此，只要水體中的原生動物的群落組成、結構和行為發(fā)生了細微的變化都會被監(jiān)測到。原生動物通常被用來監(jiān)測赤潮、重金屬含量等等。當水體中的纖毛蟲過多繁殖并高密度聚集便會產生赤潮，這時通過監(jiān)測水體中的纖毛蟲數(shù)量、種群、攝氏率以及種群結構的變化來監(jiān)測水體赤潮。此外，原生動物還常常被應用到水體重金屬監(jiān)測，Martn-Gonzlez[3]研究了銅、鋅、鎘對原生動物旋轉單鐮蟲、暗尾絲蟲、游仆蟲的細胞毒性作用，得出了銅、鋅、鎘三種金屬離子對這些原生動物的毒性作用是銅＞鎘＞鋅或鎘＞銅＞鋅，這是由于在鋅作用時，鎘離子毒性降低，證實了纖毛蟲監(jiān)測水體中的重金屬離子污染科學性，作為監(jiān)測重金屬的指示生物。

2.3底棲動物

大部或者全部生活時間于水體底部的水生生物——底棲動物，由于長期在底泥中，對生活區(qū)域的水環(huán)境污染及變化一般沒有或者較少有回避能力，因此，一旦水質受到污染變化直接影響底棲動物的生長、種類分布、群落結構以及繁殖等等，利用底棲動物對水環(huán)境變化具有較強的敏感性這一特性來對區(qū)域水環(huán)境進行監(jiān)測和評價。目前被廣泛應用于監(jiān)測和評價水體質量、評估農藥或有毒化學物質對水體生態(tài)系統(tǒng)的影響、評估水體的生態(tài)系統(tǒng)的完整性等等。郭明新[4]等采用微生態(tài)系統(tǒng)，研究了以底泥為食物的中華圓田螺是十分理想的底泥重金屬毒性和生物可給性指示生物。

除了上述三種水生生物被廣泛應用于水環(huán)境污染監(jiān)測外，還有兩棲動物、魚類等也被應用于水環(huán)境監(jiān)測，也取得了理想效果。

3　結語

我國地大物博，物產豐富，水生物物種種類豐富，分布十分廣泛，河流湖泊面積大，水體環(huán)境具有較大差異性，因此，需要建立符合本地水體監(jiān)測所需要的水生生物物種的數(shù)據(jù)庫，提高監(jiān)測結果的客觀真實和可信度。

[1]孔繁翔,尹大強,嚴國安,等.環(huán)境生物學[M]北京:高等教育出版社,2000.

[2]劉曉江,施心路,齊桂蘭,等.淡水藻類在監(jiān)測水質和凈化污水中的應用[J].生物學雜志,2010,27（6）:76-78.

[3]Martn-Gonz lez A,D az S,Borniquel S,et al.Cytotoxicity and bioaccumulation of heavymetalsby ciliated protozoa isolated from urban wastewater treatment plants.Research in Microbiology,2006,157 (2):108-118.

[4]郭明新,林玉環(huán).用中華圓田螺作為底泥重金屬毒性和生物可給性的指示生物[J].環(huán)境與開發(fā),1997,12（2）：8-11.

孫靖宇（1986—），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，本科，助理工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。