生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用及研究

摘要：生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)生長(zhǎng)在生活環(huán)境中的生物的生存狀態(tài)以及生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)生物的生存環(huán)境加以分析的一種技術(shù)。在水環(huán)境工程中，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，并且作用也非常明顯，能夠有效監(jiān)測(cè)水下的工程環(huán)境，以此來(lái)對(duì)水環(huán)境工程的實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)，確保水環(huán)境工程各項(xiàng)工作的有序開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測(cè)技術(shù);水環(huán)境工程;優(yōu)越性

Abstract：Biological monitoring technology is a technology that analyzes the living environment and growth status of organisms growing in the living environment for a long time， and analyzes the living environment of the organism based on the monitoring data and monitoring results.In water environment engineering， biological monitoring technology has a wide range of applications，and its role is also very obvious.It can effectively monitor the underwater engineering environment， so as to lay a good foundation for the implementation of water environment engineering and ensure the work of water environment engineering Orderly development.

Key words：Biological monitoring technology;Water environment engineering;Superiority

1 生物監(jiān)測(cè)的原理以及優(yōu)越性

1.1 生物監(jiān)測(cè)的原理

天然水域生態(tài)環(huán)境中的各種類(lèi)型的微生物之間存在著一種平衡和制約的關(guān)系，如果環(huán)境受到破壞，生物就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，因此可以根據(jù)水中生物的變化能夠?qū)ξ廴镜某潭纫约拔廴镜姆N類(lèi)做出判斷，以此來(lái)運(yùn)用不同的方法判定環(huán)境污染問(wèn)題。不完全統(tǒng)計(jì)顯示，在實(shí)際中污染物對(duì)生物的物質(zhì)最早是以分子的形態(tài)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的。從生物監(jiān)測(cè)的方法來(lái)看，這種影響一直能夠傳遞到生物鏈的最頂端，并且在生物之間都會(huì)產(chǎn)生相互作用。如今，我國(guó)開(kāi)展生物監(jiān)測(cè)通常所用的方法是理化監(jiān)測(cè)方法，這種方法能夠直接完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集工作，并且將其作為評(píng)價(jià)環(huán)境污染的依據(jù)。但是，通常情況下這種監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用是短期的，不具備可持續(xù)性[1]。然而，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用，能夠從生物細(xì)胞到整個(gè)生物的變化情況進(jìn)行分析，并且借助生物環(huán)境的變化過(guò)程，多元化測(cè)量所采集的信息，以此來(lái)獲取新型的檢測(cè)結(jié)果。

1.2 生物監(jiān)測(cè)的意義

在運(yùn)用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，一些細(xì)微的外源性物質(zhì)對(duì)水生物的影響比較大，并且和傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)相比更加容易從表面上反映出來(lái)，人們也能夠完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集工作。生存在這種水環(huán)境下的污染物，生物所接觸的環(huán)境污染不止一種。一旦生物接觸到多種污染物，就會(huì)有多種類(lèi)型的研究主體來(lái)分析污染物的綜合性，從而進(jìn)一步得知污染對(duì)生物帶來(lái)的危害。不僅這樣，生物監(jiān)測(cè)還具備預(yù)見(jiàn)性的特點(diǎn)，其能夠直接表現(xiàn)污染物對(duì)生物帶來(lái)的影響，當(dāng)其傳播到生物鏈的頂端的時(shí)候，就能夠?qū)@些癥狀及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而給人們一定的時(shí)間來(lái)研究解決方案。生物監(jiān)測(cè)很容易分析并且判斷小范圍的毒性效果，但是，對(duì)于危害性相對(duì)較大的毒性效果，只能借助生物反應(yīng)來(lái)加以判斷。生物監(jiān)測(cè)管理成本相對(duì)較低，并且經(jīng)濟(jì)性高，能夠最大限度節(jié)省研究成本[2]。

2 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的方法

2.1 指示生物監(jiān)測(cè)技術(shù)

在水體質(zhì)量出現(xiàn)變化的時(shí)候，生態(tài)環(huán)境中的生物也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，此時(shí)，水中的生物就會(huì)在一定程度上受到侵害，嚴(yán)重者甚至?xí)鼓撤N生物消亡。通過(guò)對(duì)這些生物種群或者生物個(gè)體進(jìn)行觀察，能夠獲得較為明顯的信息對(duì)環(huán)境質(zhì)量的變化情況予以監(jiān)測(cè)，同時(shí)還能夠起到分析水體質(zhì)量的效果。

2.2 群落生物測(cè)試分析

在自然界特定的范圍中以及一定的區(qū)域環(huán)境下，存在著不同種類(lèi)的其他微小生物或者動(dòng)植物，這些微小生物的變化可能無(wú)法用肉眼監(jiān)測(cè)，但可以運(yùn)用相應(yīng)的儀器使其適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)指標(biāo)，以此來(lái)對(duì)水體的質(zhì)量進(jìn)行推測(cè)。在生物集體受到損害的時(shí)候，就會(huì)改變相應(yīng)的生理功能，在此基礎(chǔ)上也能夠起到推斷水體質(zhì)量的作用[3]。

2.3 生物殘毒測(cè)定法

在運(yùn)用生物技術(shù)開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，雖然在經(jīng)過(guò)消化之后，會(huì)通過(guò)排便等方式轉(zhuǎn)移部分毒素，但是，仍然會(huì)有一部分毒素停留在體內(nèi)，這樣一來(lái)通過(guò)捕捉生物體就能夠起到監(jiān)測(cè)水體質(zhì)量的作用。在具體實(shí)施生物監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，現(xiàn)有的DNA技術(shù)已經(jīng)被逐漸運(yùn)用到生物科技領(lǐng)域中，監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用能夠轉(zhuǎn)換生物的反應(yīng)為電子生物信號(hào)，并且借助生物技術(shù)中的固定化細(xì)胞核技術(shù)以及化酶技術(shù)為項(xiàng)目識(shí)別技術(shù)，將多功能的元件當(dāng)成基礎(chǔ)的生物學(xué)元件，根據(jù)一定的發(fā)展情況對(duì)其進(jìn)行判定以及分析，以此來(lái)轉(zhuǎn)化其為電子信號(hào)[4]。

2.4 微核測(cè)定法

隨著我國(guó)水中環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)細(xì)胞微核技術(shù)以及四分體技術(shù)已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到社會(huì)中，其中，人類(lèi)外界染色體以及微生物的破壞將直接加劇生物的損害。通過(guò)研究這些水體，可以發(fā)現(xiàn)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中運(yùn)用這些專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)，能夠核定染色體畸變以及微生物核之間的相關(guān)性，并且可以快速掌握衛(wèi)生遺傳物質(zhì)以及環(huán)境的損傷，于20世紀(jì)80年代，該技術(shù)在豆根尖細(xì)胞微核試驗(yàn)中得到了證明，并且在改善水體環(huán)境質(zhì)量中發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。

2.5 細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)測(cè)定

現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)性技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，主要是借助DNA鏈損傷來(lái)對(duì)遺傳毒性進(jìn)行監(jiān)測(cè)的。該技術(shù)的危害性比較小，面對(duì)低濃度的污染物其感知作用較大，而且其預(yù)見(jiàn)性也廣泛受到了這一行業(yè)的認(rèn)可。作為一項(xiàng)新型的技術(shù)，可以其用于細(xì)胞體的判定中，對(duì)于無(wú)脊椎的動(dòng)植物以及海洋性生物而言，該項(xiàng)研究工作具有非常重要的意義。目前，我國(guó)主要運(yùn)用的是一種新型的遺傳病毒監(jiān)測(cè)技術(shù)，也就是SOS法。借助DNA分子的變化，該技術(shù)可以復(fù)制生物特性，并且修復(fù)相應(yīng)的生物鏈，使其能夠在大腸桿菌中做出反應(yīng)。這種技術(shù)不僅耗費(fèi)的時(shí)間比較少，而且快速簡(jiǎn)單，能夠得出可靠的數(shù)據(jù)，可以直接對(duì)相應(yīng)細(xì)胞的原發(fā)直接反應(yīng)記性監(jiān)測(cè)，在分析數(shù)據(jù)方面具有較高的準(zhǔn)確度。對(duì)于糞大腸桿菌中的濾膜法以及多管發(fā)酵法來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)的操作簡(jiǎn)單，并且工作量小、周期短，可以對(duì)大量的水生物做出相應(yīng)的反應(yīng)。

3 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 浮游動(dòng)物群落判斷

如今，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)不斷被運(yùn)用到技術(shù)分析以及判定中，研究表明，生物的群體發(fā)生變化，能夠直接對(duì)水質(zhì)的自我修復(fù)能力以及污染情況做出判斷。如今，處于上下游之間的水體生物的種類(lèi)繁多，并且富有動(dòng)物的耐沖種類(lèi)逐漸減少。因此，通過(guò)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在水體環(huán)境中，不同類(lèi)型的生物種類(lèi)發(fā)生著相應(yīng)的變化，水體的自凈能力也不同。通過(guò)開(kāi)展一系列的技術(shù)檢測(cè)工作可以對(duì)江中浮游生物的群體遷移位置以及浮游生物種類(lèi)予以判斷，從而掌握不同地區(qū)中生物的污染程度，一旦生物種類(lèi)逐漸減少，就表明污染現(xiàn)象在不斷蔓延。

3.2 魚(yú)類(lèi)正趨流性判斷

于20世紀(jì)70年代起，就已經(jīng)有外國(guó)科學(xué)家判定了魚(yú)類(lèi)的正趨流性，在此過(guò)程中主要用到的是中下游區(qū)域電擊區(qū)設(shè)置或者強(qiáng)光設(shè)置的方法，以此來(lái)分析判斷魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)，該方法能夠?qū)︳~(yú)群的活動(dòng)范圍起到控制作用，一旦魚(yú)類(lèi)無(wú)法返回到上游，就說(shuō)明水體受到了一定程度的污染。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境工程中的使用范圍比較廣泛，而且效果也非常明顯，將這種技術(shù)運(yùn)用到水環(huán)境工程中，能夠有效監(jiān)測(cè)水下工程環(huán)境，從而為水環(huán)境工程各項(xiàng)工作的開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)，以此推動(dòng)水環(huán)境工程的健康可持續(xù)發(fā)展，為提升我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益注入新的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

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[3]朱冬梅.生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)資源綜合利用，2019，37（03）：102-104.

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收稿日期：2020-06-07

作者簡(jiǎn)介：陳宇（1990-），女，漢族，本科學(xué)歷，初級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境檢測(cè)。