生物檢測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用及研究

摘要：伴隨環(huán)保型社會(huì)的日益發(fā)展，生物檢測(cè)技術(shù)開始被人們應(yīng)用到環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，本文以水環(huán)境檢測(cè)作為基本研究對(duì)象，在闡述生物檢測(cè)概念和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從微生物群落檢測(cè)、發(fā)生細(xì)菌檢測(cè)、生物行為反應(yīng)檢測(cè)、兩棲動(dòng)物檢測(cè)、生物傳感器檢測(cè)等方面分析生物檢測(cè)技術(shù)在水環(huán)境檢測(cè)中的具體應(yīng)用，旨在更好地促進(jìn)生態(tài)環(huán)境檢測(cè)工作發(fā)展，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供更有力的支持。

關(guān)鍵詞：生物檢測(cè)技術(shù);水環(huán)境;檢測(cè);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）06-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.044

Application and research of biological detection technology in water environment

Zhang Songsong

（Shandong Pacific Environmental Protection Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250100，China）

Abstract：Along with the increasingly development of environment-friendly society，biological detection technology was applied in the field of environmental testing，based on detection of water environment as the basic research object，on biological detection on the basis of the concept，characteristics，from the detection of the microbial community，bacteria detection，biological behavior reaction detection，amphibians，biological sensors to detect the specific analysis of the application of biological detection technology in detection of water environment，to better promote the development of the ecological environment detection，provide strong support for the ecological environment protection.

Key words：Biological detection technology;Water environment;Detection; application

水環(huán)境檢測(cè)一般是指通過對(duì)水體進(jìn)行連續(xù)或者間斷性檢測(cè)、觀察、分析來幫助相關(guān)人員更好地了解和掌握水環(huán)境質(zhì)量變化過程，并為水環(huán)境污染問題的綜合治理、環(huán)境控制等提供重要的數(shù)據(jù)資料支持。生物檢測(cè)技術(shù)是水環(huán)境檢測(cè)的重要技術(shù)形式，能夠有效彌補(bǔ)水環(huán)境檢測(cè)的局限，實(shí)現(xiàn)和理化檢測(cè)的互補(bǔ)發(fā)展，從而幫助相關(guān)人員更好地獲得水環(huán)境質(zhì)量信息。在環(huán)保工作的深化發(fā)展下，水環(huán)境檢測(cè)工作發(fā)展到了新的階段，以往的理化檢驗(yàn)不再能夠滿足復(fù)雜的水質(zhì)檢測(cè)，在這種情況下，應(yīng)用生物檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)λh(huán)境質(zhì)量變化進(jìn)行科學(xué)分析和預(yù)測(cè)，有效提升水環(huán)境檢測(cè)質(zhì)量。

1 生物檢測(cè)技術(shù)概述

1.1 內(nèi)涵

生物檢測(cè)主要是指借助生物個(gè)體、群落對(duì)環(huán)境污染情況及其變化進(jìn)行反映，從而在生物學(xué)角度上為環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)提供重要的支持。水環(huán)境所遭受的污染比較復(fù)雜，而通過生物檢測(cè)則能夠充分體現(xiàn)出特殊環(huán)境下的水污染效應(yīng)。

1.2 特點(diǎn)

在一定區(qū)域范圍內(nèi)能夠?qū)⑸锏奈廴厩闆r反映出來，彌補(bǔ)理化檢測(cè)的應(yīng)用局限;第二，一些生物對(duì)污染物反應(yīng)比較敏感，借助生物檢測(cè)能夠?qū)x器設(shè)備無法檢測(cè)到的微量污染物產(chǎn)生反應(yīng)，并結(jié)合這種反應(yīng)表現(xiàn)出相應(yīng)的受損效應(yīng);第三，在生態(tài)系統(tǒng)中借助生物鏈可以將微量有毒有害物質(zhì)進(jìn)行聚集，在達(dá)到食物鏈末端的時(shí)候能夠有效提升污染物的濃度。[1]

2 生物檢測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的具體應(yīng)用

2.1 微生物群落檢測(cè)方法

微生物群落檢測(cè)方式一般用來檢測(cè)細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物等微型生物在水環(huán)境中出現(xiàn)的物種頻率和物種數(shù)量，之后通過數(shù)學(xué)計(jì)算來得出分布指數(shù)，根據(jù)分布指數(shù)評(píng)估水污染程度。在環(huán)境污染條件的不斷變化下，微生物群落檢測(cè)技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，突出表現(xiàn)為檢測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的增多，常見的評(píng)價(jià)指標(biāo)包含原物種種類指標(biāo)、生物多樣性指標(biāo)、植鞭毛蟲百分值、異樣性指數(shù)等。[2]

2.2 發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)方法

發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)方法能夠檢測(cè)出水樣中的大多數(shù)有毒有害物質(zhì)，在有機(jī)物、重金屬等毒性較強(qiáng)的物質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用，但是從實(shí)際操作上來看，這種檢測(cè)技術(shù)具備操作繁瑣、誤差數(shù)值大的缺陷。后來電子技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)發(fā)光細(xì)菌法的應(yīng)用提供了新的支持，在發(fā)光細(xì)菌法中開始引入了紫外分光光度法、熒光光度法等。

2.3 生物行為反應(yīng)檢測(cè)方法

生物行為反應(yīng)檢測(cè)方法是通過生物受污染物危害后所產(chǎn)生的趨利避害行為反應(yīng)變化來評(píng)估水體污染情況，并確定水體污染安全濃度，根據(jù)水體污染情況及時(shí)做出預(yù)警的方法。

在水體檢測(cè)中常用的生物行為反應(yīng)檢測(cè)方法的生物類型包含魚、雙殼軟體動(dòng)物、水蚤等，以斑馬魚這種魚類的生物行為反應(yīng)檢測(cè)為例，在水體出現(xiàn)污染之后，斑馬魚會(huì)在幾分鐘以內(nèi)就表現(xiàn)出行為反應(yīng)，因而人們經(jīng)常使用斑馬魚進(jìn)行淡水生物檢測(cè)。魚類一般被人們用在淡水環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)，而在海洋中一般會(huì)利用雙殼生物活體來對(duì)水體污染情況做出生理響應(yīng)。比如，可以將電磁感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用在貽貝雙殼距離變化的檢測(cè)工作中，還可以通過高頻電磁感應(yīng)系統(tǒng)來檢測(cè)貝殼類物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)[3]。

2.4 底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物檢測(cè)方法

底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物檢測(cè)方法是利用生物在水體中的出現(xiàn)、消失、數(shù)量多少來檢測(cè)水質(zhì)。底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物檢測(cè)所涉及的參數(shù)包含Saprobie指數(shù)、BI指數(shù)、群落多樣性指數(shù)等。借助兩棲類動(dòng)物的行為和生物指標(biāo)能夠檢測(cè)出水體的質(zhì)量，特別是在檢測(cè)發(fā)育的過程中能夠進(jìn)一步感知環(huán)境因子的變化。

3 生物檢測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用展望

3.1 借助遺傳毒理學(xué)檢測(cè)水體污染

單細(xì)胞凝膠電泳是一種通過檢測(cè)DNA鏈損傷來判別遺傳毒性的技術(shù)形式，這種檢測(cè)技術(shù)比微核試驗(yàn)操作的作用更加明顯，因?yàn)樵谝话闱闆r下環(huán)境中的遺傳毒物濃度較低，通過單細(xì)胞凝膠電泳會(huì)檢測(cè)出低濃度的有毒有害物質(zhì)。再有SOS顯色方法也是遺傳毒性檢測(cè)的新方法，基本原理如下：在DNA分子受外界范圍損傷和抑制的影響下會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤修復(fù)，這種在遺傳毒物處理后出現(xiàn)的反應(yīng)被稱作是SOS應(yīng)答。SOS檢測(cè)方式具備檢測(cè)靈敏、快速、方便的特點(diǎn)[4]。

3.2 分子生態(tài)毒理學(xué)檢測(cè)水體污染

分子生態(tài)毒理學(xué)檢測(cè)方法應(yīng)用了現(xiàn)代化的分子生物學(xué)檢測(cè)方法，一般被人們用來研究污染物及其代謝物與細(xì)胞內(nèi)大分子的代謝作用，從中找出作用的靶分子，從而有效預(yù)報(bào)在個(gè)體、種群、群落上的基本情況。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物體內(nèi)膽堿酯酶活性檢測(cè)逐漸發(fā)展成為海水、淡水水體污染檢測(cè)的一種常用方式，受環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥、氨基甲酸鹽殺蟲子分子結(jié)構(gòu)和水體生物分子結(jié)構(gòu)的相似，它們會(huì)和生物活性中心出現(xiàn)不可逆的結(jié)合，從而有效抑制酶活性，進(jìn)而準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)有機(jī)體在殺蟲劑、有毒有害神經(jīng)污染物質(zhì)中的暴露情況。

4 結(jié)束語

生物檢測(cè)技術(shù)是未來環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)形式，在這個(gè)技術(shù)的作用下能夠彌補(bǔ)以往環(huán)境檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用局限，并為相關(guān)人員的工作提供大量具備高價(jià)值的環(huán)境信息。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，相信生物檢測(cè)技術(shù)也會(huì)朝著更深層的方向發(fā)展，在現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)更多適用于水體環(huán)境檢測(cè)的技術(shù)方法，從而為環(huán)境保護(hù)工作的開展提供助力與支持。

參考文獻(xiàn)

[1]張述偉，孔祥峰，姜源慶，等.生物監(jiān)測(cè)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，v.41;No.191（05）：107-111.

[2]余運(yùn)洲.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用及研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（3）：261-261.

[3]郭自良.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用及研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016，No.173（04）：118.

[4]戴舒雅，余儉，丁波，等.生物監(jiān)測(cè)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].污染防治技術(shù)，2013（05）：66-69+75.

收稿日期：2020-04-29

作者簡(jiǎn)介：張松松（1986-），男，漢族，本科學(xué)歷，一級(jí)建造師，研究方向?yàn)槲鬯幚砑夹g(shù)。