生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用

鄧 云

(昭通市環(huán)境監(jiān)測站， 云南 昭通 657000)

1 引言

造成水污染的原因大多是由于生活污水的隨意傾倒、工業(yè)廢水的排放，水環(huán)境四周的工業(yè)廢物較多，生活垃圾任意堆放，附近農(nóng)田過度使用除草劑、化肥、農(nóng)藥污染了水源，同時還存在著過度砍伐樹木造成的水土流失等情況。社會經(jīng)濟在飛速發(fā)展中，人們的生活質(zhì)量在不斷提高，與此同時對水資源的需求也日益增加。但是現(xiàn)在我國的能源生態(tài)不平均，很多地區(qū)還存在能源稀缺現(xiàn)象，還有一部地方僅有的資源也得不到運用，要考慮到天氣降水等因素對水系的影響，城市內(nèi)的水流會涉及到諸多方面諸多領(lǐng)域，所以為整體水系的建設(shè)增加了難度，涉及到的區(qū)域廣泛，內(nèi)容眾多，還要考慮到城市的綜合發(fā)展，社會與自然的和諧共處，要給居民提供足夠的生活用水，以及盡量達到水系統(tǒng)的廢水利用率最大化，使水環(huán)境能夠規(guī)范化可持續(xù)發(fā)展。

2 生物監(jiān)測及特點

生物監(jiān)測指的是根據(jù)水環(huán)境污染對于水生生物產(chǎn)生的影響來得知污染的程度，對水環(huán)境的治理保護提供可靠的依據(jù)。對于河道環(huán)境的治理需要用到物理、生物、生態(tài)等方法來減少水環(huán)境當(dāng)中的一些有害物質(zhì)，使其進行無害化處理，盡量恢復(fù)到原始的狀態(tài)，水環(huán)境污染程度的不同會使生物個體數(shù)量出現(xiàn)不同的變化，通過觀察生物群落的數(shù)量、性質(zhì)等狀況進行水污染評估。生物監(jiān)測的類型分為很多種，有生態(tài)學(xué)方法、毒理學(xué)方法、生理學(xué)方法等，通過對一些生物如豆芽、斑馬魚、水蚤等進行監(jiān)測。在整個的生物監(jiān)測過程中，不需要對設(shè)備進行反復(fù)保養(yǎng)和維修，也不需要連續(xù)進行取樣，與傳統(tǒng)的監(jiān)測工作相比更加方便快速，并能夠在大范圍區(qū)域內(nèi)進行多位置布點，不再受到區(qū)域的限制，節(jié)省了監(jiān)測資金，并提高了工作效率。

傳統(tǒng)的生物監(jiān)測方式受到地區(qū)范圍的局限性，并且對于污染較輕的水域監(jiān)測不夠準確，在生物監(jiān)測的過程中，通過水環(huán)境內(nèi)食物鏈的形式對于污染源進行聚集并進行放大，進而實行全面綜合的監(jiān)測。而傳統(tǒng)的監(jiān)測對于多方面污染的監(jiān)測不夠全面，生物監(jiān)測對各類生物的每項變化都能夠進行全面科學(xué)的評價，并能夠識別生物對環(huán)境污染所帶來的變化，監(jiān)測的結(jié)果更加準確。

3 水污染的生物監(jiān)測方法

在生物監(jiān)測的過程中，水環(huán)境力度生物對于污染的水環(huán)境能夠產(chǎn)生不同的反應(yīng)，通過觀察水生物的變化對水污染的程度進行判斷。這種方法是最天然的，利用微生物和植物的生長繁殖來替換鎖在河流的污染物，生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有一定的生態(tài)性，不會產(chǎn)生二次污染，所以在河道水環(huán)境的治理過程當(dāng)中副作用小，已被廣泛地運用在了許多的環(huán)境治理過程中。通過微生物技術(shù)來治理河流污染，微生物缺乏時，通過生物可能可以改善水的質(zhì)量，但是也會存在著一些風(fēng)險，要綜合考慮所占用方法帶來的后續(xù)影響，因為每條河道都具有不同的特點，要針對河道的具體情況來培養(yǎng)相應(yīng)的微生物，生物的進化對于各種生物的建立有較大的優(yōu)點，通過水生植物的生長來吸收水中的營養(yǎng)物質(zhì)，那么還能夠有效的緩解本身的污染物。通過水生植物來凈化水資源，要靠水生植物的根系，對于污染物的吸附降低污染物，將水生植物帶到了需要治理的領(lǐng)域，為生物依賴水生植物來創(chuàng)造出氧氣氧分子，并將污水中的污染物降低通過生物群落來進行水污染的改善。生物監(jiān)測是利用水環(huán)境污染對于水生生物產(chǎn)生的影響來得知污染的程度，對水環(huán)境的治理保護提供可靠的依據(jù)，對水環(huán)境的治理與規(guī)劃起到了重要作用，常規(guī)的監(jiān)測方法分為生物殘毒監(jiān)測、生物測試、種類多樣性指數(shù)法3個方面，根據(jù)不同的監(jiān)測方式檢驗水生物在水污染環(huán)境中的變化。

3.1 生物殘毒監(jiān)測

也稱水生生物法，通過水生物體內(nèi)的含污量進行相關(guān)水污染監(jiān)測，因為在大片水域內(nèi)很多生物都有很強的集合能力，所以利用傳統(tǒng)的理化監(jiān)測不容易測出水環(huán)境內(nèi)含量較少的重金屬和農(nóng)藥，利用水生生物的方法能夠根據(jù)水生物的變化判斷水污染的程度。

3.2 生物測試

又稱毒性試驗，是為了觀察污染物中的特點和毒性，在監(jiān)測的整個過程中，通過相關(guān)毒性的數(shù)據(jù)進行對生物的毒性評估計算，根據(jù)相關(guān)毒性數(shù)據(jù)檢驗水環(huán)境的污染程度，有較高的使用價值。

3.3 種類多樣性指數(shù)法

這種方法可以根據(jù)生物群落的結(jié)構(gòu)和比例變化形成信息反饋，通過對數(shù)據(jù)的整理計算出生物個體的數(shù)量和群落的整體種類，依據(jù)所計算得出的數(shù)據(jù)來評判水污染的程度。

4 生物監(jiān)測在水環(huán)境污染檢測中的具體應(yīng)用

生物監(jiān)測的應(yīng)用就是指通過相應(yīng)的實驗和方法，通過對水生物的研究和監(jiān)測判斷水環(huán)境的污染情況，其特點是有較高的靈敏度、經(jīng)濟實用、能夠準確進行結(jié)果判斷，為水環(huán)境的治理和保護提供了科學(xué)有效的依據(jù)，一般試驗方法分為5個方面：應(yīng)用原生生物的生物檢測、應(yīng)用藻類的生物監(jiān)測、應(yīng)用底棲動物的生物監(jiān)測、應(yīng)用兩棲動物的生物監(jiān)測、應(yīng)用魚類的生物監(jiān)測。

4.1 應(yīng)用原生生物的生物檢測

因為它們在水環(huán)境內(nèi)原生生物的數(shù)量較多，并且總類多樣，有較廣的生活范圍，所以原生生物的群落和食物網(wǎng)有相應(yīng)的聯(lián)系，原生生物對于藻類和細菌的吸收，能夠在體內(nèi)進行轉(zhuǎn)換，對其他生物群落的分布造成了相應(yīng)的影響，在原生生物在對食物的食用時還與藻類和細菌有著不同程度的刺激作用，對于水中能量的轉(zhuǎn)換與循環(huán)提供了加速，促進了有機物的分解。

4.2 應(yīng)用藻類的生物監(jiān)測

水環(huán)境中最初的生產(chǎn)者就是各種藻類，由于藻類對于營養(yǎng)鹽和重金屬的吸收程度不同，可以利用水中藻類中化學(xué)成分以及不同種類對于水環(huán)境和水污染進行判斷，藻類應(yīng)該通過不同的耐受性，進行科學(xué)合理的選擇藻類，一旦在水環(huán)境中吸收了污染物，對藻類的生長和生理功能都會有所影響，使藻類體內(nèi)的細胞減少，生長代謝發(fā)生變化，對于藻類的光合作用有不小影響，從而引起早內(nèi)細胞發(fā)生變化，以及內(nèi)部組織壞死，甚至出現(xiàn)死亡等嚴重結(jié)果。

4.3 應(yīng)用底棲動物的生物監(jiān)測

在對水環(huán)境污染進行生物監(jiān)測時，最主要的就是底棲生物，因為底棲生物的分布較為廣泛，并且體型大，非常容易辨別，并且有行動力慢等特點，通過對于底棲動物的分類可以分為水生昆蟲、甲殼動物、軟體動物和淡水管毛類4種。我國在對水環(huán)境污染進行監(jiān)測時，可以研究河蜆體內(nèi)的汞含量，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，可以找到污染源的距離。

4.4 應(yīng)用兩棲動物的生物監(jiān)測

兩棲動物種類中最常見的就是蝌蚪和蛙類，因為兩棲動物的皮膚有較強的滲透能力，在水下可以靠皮膚呼吸，并且能夠在水環(huán)境和陸地兩種情況中生存，所以在對陸地環(huán)境和水環(huán)境的污染進行生物監(jiān)測的過程中，可以將兩棲動物當(dāng)作監(jiān)測的對象。兩棲動物對于重金屬污染的生物監(jiān)測中起到了重要作用，并且也可以針對農(nóng)藥、殺蟲劑污染進行生物監(jiān)測。

4.5 應(yīng)用魚類的生物監(jiān)測

生物監(jiān)測中使用比較多的魚類，有鯽魚、劍尾魚、斑馬魚等，它們的生命力較強，并且分布范圍較廣，長期生活在濃度較低環(huán)境里的鯽魚肝臟抗氧化系統(tǒng)會有所影響，劍尾魚的監(jiān)測應(yīng)用是在最近幾年內(nèi)掀起的，對于應(yīng)用魚類的生物監(jiān)測，還需要進行長期的發(fā)展。

群落監(jiān)測是對于自然生態(tài)群落的結(jié)構(gòu)、環(huán)境、功能進行整體收集，通過監(jiān)測群落的變化來推斷環(huán)境中的變化，對于群落監(jiān)測，可以根據(jù)環(huán)境中生物信息的不同反應(yīng)，來判斷污染狀況水環(huán)境情況。利用生態(tài)綜合的治理方法，對于水體中的水生物植物進行慢慢恢復(fù)，治理之后形成相對完整的水系生物鏈，使得當(dāng)?shù)厮参镎嫉剿w中的主導(dǎo)位置，慢慢恢復(fù)水資源自身的自凈能力以及對于污染物的免疫力，最終目標是形成自我完善的修復(fù)系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)水生生物的作用，并且能夠針對性的顯示有關(guān)保護措施效果，從而讓人們更加了解水環(huán)境的質(zhì)量，隨著宏觀規(guī)劃，通過監(jiān)測水體中生物群落的結(jié)構(gòu)，來確定相應(yīng)功能并進行設(shè)置，以達到對于水域功能合理規(guī)劃的目的。

5 結(jié)語

現(xiàn)代生物監(jiān)測技術(shù)受到了越來越廣泛的關(guān)注，與傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)不同，生物監(jiān)測是根據(jù)水生物對于水體中污染物質(zhì)的反應(yīng)及變化進行觀察，從而測試水污染的程度。生物監(jiān)測技術(shù)隨著人們的關(guān)注在各個領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，對于科學(xué)環(huán)境工程起到了諸多幫助，生物監(jiān)測也是對于將來水環(huán)境污染治理、管理的重要技術(shù)。