生物監(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用探討

摘要：近年來，我國部分地區(qū)工業(yè)發(fā)展速度較快，在一定程度上帶動了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但同時(shí)也產(chǎn)生了一定的環(huán)境問題，特別是水環(huán)境問題愈加突出。在這種情況下，水環(huán)境監(jiān)測工作愈來愈受到重視。相對于傳統(tǒng)物化監(jiān)測技術(shù)而言，生物監(jiān)測技術(shù)具備了靈敏性、綜合性、富集性及時(shí)效性等特征，能夠獲得更好的監(jiān)測效果?；诖耍疚膶ι锉O(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)觀點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測；水環(huán)境；應(yīng)用

中圖分類號：U672.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）03-0225-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.122

Abstract：In recent years， the rapid development of industry in some areas of our country， to a certain extent， led to the development of regional economy， but also produced a certain environmental problems， especially the water environment issues become more prominent.In this case， the water environment monitoring has been paid more and more attention. Compared with the traditional monitoring technology， biological monitoring technology has the characteristics of sensitivity， comprehensiveness， enrichment and timeliness， and can get better monitoring effect. Based on this， this paper analyzes the application of biological monitoring in water environment monitoring， and puts forward some relevant views for reference.

Key words：biological monitoring； water environment； application

1 水環(huán)境監(jiān)測概述

水環(huán)境監(jiān)測主要是對水體進(jìn)行定期、連續(xù)或長期監(jiān)測、觀察，并對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，從而充分掌握水環(huán)境質(zhì)量變化過程，為水環(huán)境污染防治、環(huán)境管控、水域治理提供可靠的依據(jù)。目前，大部分地區(qū)水環(huán)境監(jiān)測主要還是以理化監(jiān)測為主。盡管理化監(jiān)測操作較為簡易，且整個(gè)技術(shù)體系較為成熟，但理化監(jiān)測所獲得的指標(biāo)具有瞬時(shí)性特征，需要進(jìn)行多次采樣才可對水體進(jìn)行監(jiān)測，無法將水體當(dāng)中所有的污染物情況充分反映出來[1]。然而，生物監(jiān)測卻能夠彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，它可持續(xù)性地反映水環(huán)境污染變化，對部分污染物的影響可作出迅速反應(yīng)，能夠進(jìn)一步提升監(jiān)測效果。

2 生物監(jiān)測特征分析

相對于理化監(jiān)測而言，生物監(jiān)測具備以下特征[2]：（1）在一定區(qū)域內(nèi)，利用生物監(jiān)測可長期、持續(xù)反映出生物污染狀況。（2）部分生物對某些污染物極其敏感，在監(jiān)測當(dāng)中具備高度靈敏性。（3）在生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，利用食物鏈可將微量有毒害物質(zhì)富集，當(dāng)?shù)竭_(dá)食物鏈末梢時(shí)，即可將污染物濃度提升幾萬倍。（4）生物監(jiān)測能夠反映出多種污染物對水環(huán)境的綜合影響，可更為客觀、全面地反映出水體質(zhì)量情況。

3 水環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中生物監(jiān)測相關(guān)方法分析

3.1 發(fā)光細(xì)菌法

發(fā)光細(xì)菌法是水環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中較為成熟的一種生物監(jiān)測方法，具有較好的適用性。發(fā)光細(xì)菌法主要用于自來水廠等生活用水水源監(jiān)測當(dāng)中，對于保障生活用水、生產(chǎn)用水的安全性具有重要意義。發(fā)光細(xì)菌法具有靈敏度高、快速簡便的特征，能夠監(jiān)測出水樣當(dāng)中大部分毒害物質(zhì)[3]。目前，該方法主要以污染物遺傳毒性、細(xì)胞發(fā)光特征為基礎(chǔ)，并借助生物毒性檢測儀及水質(zhì)毒性監(jiān)測儀等設(shè)備實(shí)施。利用這些儀器，最快能夠在3h內(nèi)獲得檢測結(jié)果。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，將紫外線、熒光等技術(shù)與發(fā)光細(xì)菌檢測技術(shù)結(jié)合，能夠進(jìn)一步提升檢測精確度及效率，獲得更好的檢測效果。

3.2 微生物群落法

微生物群落法主要是監(jiān)測微型生物（真菌、藻類、原生動物等）在水環(huán)境當(dāng)中出現(xiàn)的物種頻率或相對數(shù)量，再通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法對所測得的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得分布指數(shù)，以此來作為指標(biāo)對水體污染程度進(jìn)行有效評價(jià)。部分學(xué)者利用微生物群落法對化工廢水的靜態(tài)毒性進(jìn)行評價(jià)，發(fā)現(xiàn)原生動物群落對化工廢水效應(yīng)濃度變化十分敏感。當(dāng)效應(yīng)濃度不斷增加且毒性時(shí)間逐漸延長時(shí)，原生動物群落群集的物種多樣性也會隨之下滑，群集速度會不斷減緩，即可判斷化工廢水的實(shí)際污染程度。

3.3 生物行為反應(yīng)監(jiān)測

部分生物受到某些污染物危害時(shí)，會出現(xiàn)趨利避害的行為反應(yīng)或產(chǎn)生生理機(jī)能變化。以此便能夠判斷水體污染實(shí)際情況，并確認(rèn)污染物安全濃度，從而做出有效預(yù)警。例如，在淡水環(huán)境監(jiān)測過程中，可以魚類為對象實(shí)施監(jiān)測工作。相關(guān)研究表明，斑馬魚與人類基因具備較高相似度。以斑馬魚為對象所獲得的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，在多數(shù)情況下并不適用于人類。一些重金屬離子如Cu2+、Cd2+、Cr6+對斑馬魚的毒性作用存在一定差異。斑馬魚體內(nèi)過氧化氫酶活性與上述重金屬離子具有劑量-效應(yīng)關(guān)系，即可反映出水環(huán)境當(dāng)中的重金屬污染狀況。

3.4 生物測試

生物測試主要是指利用生物反應(yīng)來測定一種或多種污染物存在時(shí)所產(chǎn)生的環(huán)境危害。其中水污染生物測試又被稱為毒性試驗(yàn)。以急性毒性試驗(yàn)為例，它是研究化學(xué)物質(zhì)大劑量一次染毒或24h內(nèi)多次染毒動物所引起的毒性試驗(yàn)，其主要作用為在短時(shí)間內(nèi)獲得污染物的毒性大小及特征，從而賦予其他毒性試驗(yàn)依據(jù)。將檢測生物暴露在不同濃度的受試物當(dāng)中，會出現(xiàn)不同的反應(yīng)，如生長抑制、活性下降等。由這些關(guān)系，便可構(gòu)建濃度-效應(yīng)曲線，以此來反映出污染物的毒性。

4 生物監(jiān)測應(yīng)用過程中存在的問題分析

在水環(huán)境監(jiān)測過程中，生物監(jiān)測是理化監(jiān)測的重要補(bǔ)充，但不可能完全替代理化監(jiān)測。首先，生物生長及分布具有較大差異。即便是同種生物對污染物的反應(yīng)也是存在區(qū)別的。為了進(jìn)一步提升生物監(jiān)測的準(zhǔn)確性，則需要結(jié)合水體特征、指示物生長狀態(tài)等來設(shè)定測試周期。在條件允許的情況下適當(dāng)增加樣本數(shù)量，以此來提升監(jiān)測結(jié)果的可信度。其次，某些濃度相對較低的污染物對水生生態(tài)系統(tǒng)存在潛在性危害，但在短期內(nèi)所表現(xiàn)的生物學(xué)效應(yīng)并不明顯。同時(shí)，生物監(jiān)測多以模擬實(shí)驗(yàn)為主，其測定結(jié)果與復(fù)雜水生生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際狀況還是存在一定差異的。為了降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況的差異，可構(gòu)建從生物分子到生物群落不同層級的有效監(jiān)測。若出現(xiàn)異常情況，則需要進(jìn)行針對性的理化監(jiān)測，以便做出及時(shí)預(yù)警。

5 結(jié)語

生物監(jiān)測技術(shù)的不斷成熟為水環(huán)境監(jiān)測提供了有力的技術(shù)支持，是物化監(jiān)測的良好補(bǔ)充。將生物監(jiān)測技術(shù)與物化監(jiān)測技術(shù)聯(lián)合使用，能夠進(jìn)一步提升監(jiān)測質(zhì)量及效率，為水環(huán)境治理提供可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張述偉，孔祥峰.生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用及研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2015，（05）：103-107.

[2]王婧.生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016，（25）：1-2.

[3]牟鈺.生物監(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境研究與監(jiān)測，2016，（03）：73-76.

收稿日期：2017-05-12

作者簡介：李順香，本科，中學(xué)高級教師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。