生物監測技術在水環境中的應用及研究

郭自良

（玉溪市紅塔區環境監測站云南玉溪653100）

生物監測技術在水環境中的應用及研究

郭自良

（玉溪市紅塔區環境監測站云南玉溪653100）

提高對水污染事件的監測能力與預警能力是當前水環境治理工作中的重點。在眾多的監測技術中，生物監測是一項基于生物之間相依存、相互制約關系上實施的技術，具有明顯的優越性，由此成為當前水環境監測工作中的研究熱點。

生物監測技術；水環境

水環境監測是獲取水資源、水環境科學數據的主要方法，同時也是是一項利國利民的基礎性公益事業[1]。近年來，水污染情況日益嚴重給當前的水環境監測工作帶來了嚴峻的考驗，而對于各種監測技術的研究也日趨深入。其中，生物監測技術是一項細致、科學性的監測技術，在水環境監測工作中具有良好的應用前景。

1　生物監測技術在水環境中的應用

1.1微生物群落監測技術

在水環境中，細菌、藻類及原生物等微型生物出現的頻率與數量可反應出該區域內的水環境情況，由此而誕生了微生物群落監測技術。該技術的應用相對較早，通過聚氨酯塑料采集水體樣本并結合數學計算方式統計出微生物的分布指數，根據微生物的分布指數判斷水環境污染的嚴重程度。隨著環境污染條件的變化，微生物檢測技術也在不斷地發展與變化。當前我國微生物群落監測技術的評價指標也日益增多，目前主要的評價原物種類型、多樣性指數、植鞭毛蟲百分值以及異養性指數4項指標作[2]，提高了我國水環境監測的科學性。

1.2生物行為反應監測技術

水環境中的微生物在收到外界污染的影響后會出現一些應激性的生理變化或者行為變化，而生物行為反應技術就是基于生物對污染的應激性變化而誕生的監測技術。在水生物的監測中，較為常用指示生物的是斑馬魚、鰻魚、金魚等魚類，該技術通常應用于淡水環境的監測中。斑馬魚對于其生活的水質具有較高的敏感度，當周圍水質發生改變，斑馬魚可在幾分鐘之內做出反應。此外，由于斑馬魚與人體基因具有較高的相似度，因此以斑馬魚作為指示物種其監測結果對于人類而言具有較高的應用價值。隨著計算機、自動化的發展，該技術可實現水環境的在線監測，能夠對水環境的污染做出及時的預警。

1.3發光細菌監測技術

在眾多的生物監測技術中，發光細菌監測技術是一項發展相對成熟的技術。該技術主要應用于自來水廠等生活用水水源的監測中，提高國民生活、生產用水的安全性。目前該技術主要以細胞發光特征、污染物遺傳毒性作為參考并結合如水質毒性監測儀、Mirotox生物毒性檢測儀等相應的檢測儀器進行檢驗[3]。該技術最快可在3h內獲取檢驗結果，與其它技術相比具有操作便捷、靈敏度高，檢驗結果快等顯著優勢。在電子技術的推動下，發光細菌監測技術在結合紫外線分光及熒光等分度法進行技術創新之后獲取了較大的發展，具有廣泛的應用前景。

1.4底棲動物和兩棲動物監測技術

底棲動物與兩棲動物監測技術以底棲、兩棲動物作為主要的指示物種，通過指示物種在水環境中的數量情況評價水質。目前國外對于底棲動物水環境評價參數通常采用Saprobic指數與BI指數兩項，而中國主要通過對指示生物在水環境中的完整性指示進行評價。此外，該技術還將兩棲類動物的生理變化與行為變化作為水質評價的參考指標。如在農藥污染的水環境中兩棲類動物會出現相應的生理、行為變化，監測人員可根據動物的變化判斷水質。

1.5生物傳感器監測技術

在受到污染的水環境中將生物產生的應激反應轉化為電信號，在利用儀器對電信號進行機械識別是生物傳感器監測技術的應用原理。隨著對DNA重組技術研究的不斷深入，該技術也被應用于水環境監測工作中。生物傳感器以固定細胞核、固定酶技術作為識別基礎，利用識別元件構成的差異根據一定的規律將生物的反應轉化為可識別的電子信號。目前較為常見的生物傳感器主要有胞傳感器、DNA傳感器以及免疫傳感器等3種儀器，發展前景相對較好。

2　生物監測技術的研究方向

當前，我國生物監測技術得到了一定的發展，但是仍然也存在一些需要進行完善的方面。如排污收費、環境質量定量考核方法、環境評價標準等方面仍需要深入研究，造成了生物監測指標體系的不完整。因此，當前水環境監測工作應將完善生物監測指標體系作為研究的方向。我國生物環境監測標準也尚未出臺，無規范性文件的約束難以保障生物監測技術應用的合法性與科學性。此外，針對于低濃度的水生物污染，生物監測技術的生物效應在短時間內反應不明顯，在一定程度上制約了生物監測技術的應用價值。但是低濃度水生物污染又是確實存在的，因此今后生物監測技術的研究方向應以提高對不同分級的水污染反應能力為主[4]?？蓮姆肿拥轿锓N群落建立不同層級的監測標準，提高對慢性水環境污染的評價能力；同時在結合理化監測，提高生物監測技術對于水污染的預警能力。

3　結語

水環境監測是一項需要長期堅持的基礎性工作。針對于當前的水污染問題，相關人員應加強生物監測技術的應用，不斷學習新的監測技術并對現有的技術進行創新，提高監測數據的準確性，保障水資源的安全。

[1]顧華,樓春華,陳英碩,等.水環境監測技術的應用與發展[J].北京水務,2013(z2):47-50.

[2]朱耀祖.生物監測技術在水環境監測中的應用[J].科技與創新, 2014(21):153.

[3]鐘文義.淺談水環境監測中生物監測技術的應用[J].低碳世界, 2014(12):1-2.

[4]張述偉，孔祥峰,姜源慶，等.生物監測技術在水環境中的應用及研究[J].環境保護科學,2015(05):103-107.