淺析水環(huán)境污染檢測(cè)中生物監(jiān)測(cè)的運(yùn)用

李 悅

臨沂市生態(tài)環(huán)境局莒南縣分局

1 引言

水質(zhì)是評(píng)價(jià)水環(huán)境治理工作成效的關(guān)鍵依據(jù)，在開展水環(huán)境治理工作時(shí)，水環(huán)境污染檢測(cè)工作實(shí)施的好壞，將會(huì)對(duì)水環(huán)境治理工作是否具有針對(duì)性有著直接影響。與此同時(shí)，生物監(jiān)測(cè)在現(xiàn)階段水環(huán)境污染檢測(cè)中的作用日益突出，并且其可通過生物個(gè)體、種群或者群落對(duì)環(huán)境質(zhì)量及其變化所形成的反應(yīng)，將污染的程度、范圍等清楚地表現(xiàn)出來，以此來對(duì)水環(huán)境污染情況加以評(píng)判。與其他檢測(cè)手段相比，生物監(jiān)測(cè)存在諸多優(yōu)勢(shì)，所以生物監(jiān)測(cè)在今后水環(huán)境污染檢測(cè)中的應(yīng)用前景將十分廣闊。

2 生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用原理

生物監(jiān)測(cè)是以生物學(xué)理論、生態(tài)系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的，如果環(huán)境遭受污染，則生物與其依賴生存的環(huán)境之間便會(huì)出現(xiàn)一定程度的反應(yīng)，從而導(dǎo)致生物在區(qū)域分布、生理生化指標(biāo)等方面出現(xiàn)相應(yīng)的變化，根據(jù)這種變化來對(duì)周邊環(huán)境的污染程度進(jìn)行判斷。生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境污染檢測(cè)中的應(yīng)用，同樣也是根據(jù)水生生物種群、個(gè)體以及群落數(shù)量、健康程度等情況，分析與評(píng)價(jià)水環(huán)境的具體污染程度，為今后水環(huán)境治理工作的有針對(duì)性開展提供參考與依據(jù)。

3 生物監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

與其他理化監(jiān)測(cè)手段相比，生物監(jiān)測(cè)存在諸多優(yōu)勢(shì)，例如，靈敏性高以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用等，具體包含以下幾方面，即：（1）極高的靈敏性。使用理化監(jiān)測(cè)手段，水體中含量較低的污染物則會(huì)被難以發(fā)現(xiàn)，而使用生物監(jiān)測(cè)手段，其可對(duì)含量極低的污染物做出快速的反應(yīng)，從而做出相應(yīng)的預(yù)警。（2）生物放大性。理化監(jiān)測(cè)難以對(duì)劑量小，長(zhǎng)時(shí)間積累而形成的慢性毒性進(jìn)行精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，但是通過使用生物監(jiān)測(cè)，被檢區(qū)域內(nèi)的生物可通過食物鏈將環(huán)境中存在的微量污染物富集起來，食物鏈頂端的生物可以顯著提升污染物濃度，從而使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。（3）便捷、實(shí)用。理化監(jiān)測(cè)的操作較為繁雜，而且需要使用現(xiàn)代化的儀器，儀器的維護(hù)工作也需要額外關(guān)注。生物監(jiān)測(cè)的作業(yè)步驟與設(shè)備的使用可大幅度減少，并且更加容易操作。

4 水環(huán)境污染檢測(cè)中生物監(jiān)測(cè)的運(yùn)用

4.1 微生物監(jiān)測(cè)方法

相比于其他生物監(jiān)測(cè)方法，微生物監(jiān)測(cè)方法在水環(huán)境污染檢測(cè)中的應(yīng)用最早，并且隨著多年發(fā)展，微生物監(jiān)測(cè)方法更加成熟、可靠。微生物監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用，其可有效地檢測(cè)水環(huán)境中不同菌類的數(shù)量、群落規(guī)模等，隨后通過科學(xué)的統(tǒng)計(jì)、分析，得出被測(cè)水環(huán)境中微生物的分布指數(shù)，從而幫助科研人員更加準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)水環(huán)境的污染程度。其中，選擇聚氨酯塑料塊作為基質(zhì)，隨后采集水環(huán)境中的微生物，通過化驗(yàn)分析得出各類生化參數(shù)，由此來綜合、準(zhǔn)確的評(píng)判被測(cè)水環(huán)境中的污染程度。在實(shí)際應(yīng)用微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，隨著微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷完善，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法較比以往也有著不同程度的改變和創(chuàng)新，檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)程度大幅提高。另外，對(duì)微生物監(jiān)測(cè)裝置加以科學(xué)優(yōu)化，其檢測(cè)效果與準(zhǔn)確程度可以得到有效提升，并與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以有效地分析出微生物群落的演化規(guī)律，使檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)、可靠。

4.2 發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)方法

當(dāng)前，由于發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)方法在實(shí)際應(yīng)用中有著卓越的表現(xiàn)，所以其在水環(huán)境污染檢測(cè)中的應(yīng)用也更加廣泛。此外，以費(fèi)氏弧菌發(fā)光特點(diǎn)為理論基礎(chǔ)，在被檢水環(huán)境中放入發(fā)光細(xì)菌，并使用水質(zhì)毒性檢測(cè)設(shè)備來檢測(cè)水體中的綜合毒性程度，由此來對(duì)水環(huán)境的污染情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，為縮短發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)方法的監(jiān)測(cè)時(shí)間，可通過重新設(shè)計(jì)發(fā)光細(xì)菌的污染物遺傳毒性，實(shí)現(xiàn)在3h內(nèi)便可檢測(cè)水體中毒性的目的，但是此方法的檢測(cè)誤差大，在實(shí)際應(yīng)用階段需要予以謹(jǐn)慎的對(duì)待。

4.3 生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)方法

通常來說，生物的生理機(jī)能會(huì)因?yàn)樗w遭受污染而發(fā)生不同程度的改變，通過使用生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)方法，其可準(zhǔn)確的測(cè)定生物生理機(jī)能，從而將水體污染程度清晰的反映出來。當(dāng)前，在檢測(cè)水環(huán)境污染程度時(shí)，主要使用水蚤或魚類等生物作為監(jiān)測(cè)工具，而魚類的使用最為普遍。在檢測(cè)水質(zhì)過程中，由于斑馬魚可以在極短的時(shí)間內(nèi)感受到水體質(zhì)量的變化，所以斑馬魚也因此成了水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中最常使用的生物。另外，人類的基因與斑馬魚的基因有許多相似的部分，使用斑馬魚來檢測(cè)水質(zhì)，可對(duì)水質(zhì)是否滿足人類健康要求予以更好的判斷。與此同時(shí)，在檢測(cè)水體中重金屬含量時(shí)，同樣也可使用斑馬魚來開展檢測(cè)工作，例如，如果水環(huán)境中重金屬污染超標(biāo)，則魚的呼吸規(guī)律就會(huì)變得不均勻，由此便可判斷水體遭受重金屬污染。在光電檢測(cè)儀器的幫助下，其可對(duì)水蚤的生命活動(dòng)強(qiáng)弱進(jìn)行檢測(cè)，如果水體造成污染，則水蚤的繁殖能力與死亡率將會(huì)出現(xiàn)明顯變化，根據(jù)變化程度的大小來確定水環(huán)境的污染程度。

4.4 動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法

在檢測(cè)水環(huán)境污染情況時(shí)，通過對(duì)部分兩棲動(dòng)物或者底棲動(dòng)物生存情況的觀察與監(jiān)測(cè)，同樣可對(duì)水環(huán)境污染程度予以有效的評(píng)價(jià)。其中，統(tǒng)計(jì)出水環(huán)境中兩棲動(dòng)物或底棲動(dòng)物的數(shù)量與種群規(guī)模，隨后可根據(jù)動(dòng)物數(shù)量與種群規(guī)模的變化趨勢(shì)對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)判。例如，鯽魚在我國(guó)水域中的分布十分廣泛，當(dāng)水體中的二氯苯酚的濃度較低時(shí)，鯽魚肝臟的抗氧化系統(tǒng)就會(huì)受到影響，所以可以此來檢測(cè)水體的污染情況。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用還很不成熟，而且研究投入也十分有限，所以為提升動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法在我國(guó)的應(yīng)用水平，相關(guān)人員還需加大研究力度，努力提升動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用效果。

5 提升生物監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用水平的對(duì)策

5.1 完善并建立生物監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化體系

當(dāng)前，我國(guó)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有著不小的差距，所以為提升生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用效果，我國(guó)相關(guān)職能部門必須要根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，建立并完善生物監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化體系，以立法為手段，將生物監(jiān)測(cè)納入環(huán)境監(jiān)測(cè)的體系之中，確保生物監(jiān)測(cè)可以得到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的執(zhí)行。

5.2 構(gòu)建自動(dòng)在線生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

逐漸摒棄傳統(tǒng)低效率、誤差大的人工采樣模式，采用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)建立生物監(jiān)測(cè)自動(dòng)在線系統(tǒng)，有助于進(jìn)一步提升生物監(jiān)測(cè)的效率，使生物監(jiān)測(cè)結(jié)果更具真實(shí)性，為接下來水環(huán)境治理工作的開展提供寶貴的決策依據(jù)。

5.3 構(gòu)建生物監(jiān)測(cè)早期預(yù)警系統(tǒng)

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，部分工業(yè)企業(yè)為追求經(jīng)濟(jì)利益，而沒有對(duì)排放物予以嚴(yán)格的控制，加之我國(guó)環(huán)境監(jiān)察手段尚未完善，導(dǎo)致很多水環(huán)境遭受嚴(yán)重的污染。因此，科學(xué)、合理的構(gòu)建生物監(jiān)測(cè)早期預(yù)警系統(tǒng)，可以及時(shí)對(duì)水體污染情況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)警，避免水環(huán)境污染程度進(jìn)一步擴(kuò)大。

5.4 建立生物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸類，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，不僅可及時(shí)幫助有關(guān)人員查詢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，而且可根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況掌握水環(huán)境的污染趨勢(shì)，從而使治理工作的開展更具針對(duì)性。另外，根據(jù)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)，從中了解不同生物在不同季節(jié)，機(jī)體中污染物的累積程度，得到監(jiān)測(cè)生物的典型癥狀與污染物背景值，并存放到所建立的數(shù)據(jù)庫中。

5.5 生物監(jiān)測(cè)與理化監(jiān)測(cè)相結(jié)合

盡管生物監(jiān)測(cè)存在諸多優(yōu)勢(shì)，例如，靈敏性高以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，但是理化監(jiān)測(cè)同樣存在優(yōu)勢(shì)，所以為更加準(zhǔn)確、全面的評(píng)價(jià)水環(huán)境污染情況，有必要將理化監(jiān)測(cè)與生物監(jiān)測(cè)加以科學(xué)的融合，發(fā)揮兩者不同的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)兩者存在的不足，使水環(huán)境污染檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性得到提升，以此來更有效的指導(dǎo)水環(huán)境治理工作的開展。

5.6 尋找更多更可靠的監(jiān)測(cè)生物

由于生物監(jiān)測(cè)存在極具潛力的發(fā)展前景，有關(guān)機(jī)構(gòu)或部門需加大對(duì)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)研究方面的資金投入，加大生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究力度，努力發(fā)掘更多、更可靠、更加經(jīng)濟(jì)的可用于水環(huán)境污染檢測(cè)的生物，并嘗試將其應(yīng)用在實(shí)際水環(huán)境污染檢測(cè)工作當(dāng)中，使水環(huán)境污染檢測(cè)結(jié)果更加全面、準(zhǔn)確。

6 結(jié)束語

改革開放四十年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)盡管出現(xiàn)了顯著的增長(zhǎng)，但是由此引發(fā)的環(huán)境污染已然成了制約我國(guó)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的核心問題。此外，水是人類繁衍生息不可或缺的要素，所以為改善我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量，指導(dǎo)水環(huán)境治理工作的開展，作為新時(shí)代的綠水青山守護(hù)者，檢測(cè)人員必須要加大生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與研究力度，使用更具針對(duì)性的生物監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行水環(huán)境污染檢測(cè)，讓水環(huán)境污染檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)、可靠，對(duì)提升我國(guó)水環(huán)境治理的效果有著重要意義。