賈怡平
(壽陽縣環境監測站 山西晉中 045400)
水生生物在水質監測中的應用研究
賈怡平
(壽陽縣環境監測站 山西晉中 045400)
水生生物是水生態系統中的重要組成部分,在水質監測中發揮著重要作用。生物監測作為水質監測的一種常用方法,主要是通過水生生物在受污染的水環境下生物特性發生的信息來判斷水體受污染及污染程度的一種技術手段。本文介紹了水生生物在水質監測中的相關應用及現實存在的問題,并就完善水生生物監測技術提出了具體的解決對策。
水生生物;水質監測;應用
近年來,隨著水質監測研究的不斷深入,利用水生生物的反應評價水質變化的技術被廣泛應用于水質監測中。2015年,在“水十條”中明確提出要“完善水環境監測網絡,提升水生生物監測等能力”。利用水生生物對水質進行污染檢測是生物監測的重要技術手段被廣泛應用于水環境檢測,因其具有監測過程的直接性和監測結構的有效性而廣泛應用于水環境監測中。其中,尤其以對水體敏感性較強的微型水生生物(如細菌、真菌、輪蟲等)應用最廣。1.1水生生物監測概念
根據聯合國環境桂花樹(UNEP)關于水生生物監測的定義是:測量活著的生物體對人為壓力的靈敏度。水體作為地表被水所覆蓋的自然綜合體,不僅包含水,還包括水體中的各種懸浮物、水生生物以及底質等。對水質體系的監測和分析就是包括生物相(水生生物)、固相(懸浮物、底質)以及水相(水溶液自身),通過對這些體系的全面監測和分析,才能準確而全面的了解水質狀況。
1.2 水生生物監測原理
水生生物監測技術的應用原理是,當待測水體受到污染后,水環境中的生物群落結構、數量就會發生相應的變化,使敏感生物出現消亡,而抗性生物則因其具有較強的適應能力而旺盛的生長,最終水體中的生物群落結構呈現出單一性特征。利用水生生物來監測評價水體的目的就是通過定量分析水生生物在水體中的變化,掌握水質的動態變化,為保護水資源、加強水環境管理提供現實依據。
1.3 水生生物監測優勢
與傳統的物理、化學方法監測水質不同的是,水生生物監測水質具有其優點:1)監測受污染時間長。與物理或化學監測代表的是采樣時的水體受污染狀況不同的是,水生生物監測能夠反映水體受污染的長期性影響。2)監測敏感度更強。物理或化學監測往往對劑量低或慢性毒性效應難以及時監測,而水生生物監測則能夠實現。3)監測結果更全面。水體環境中的污染物較多,各種污染物的混合產生協同效應會加劇水體受污染程度,單一依靠物理或化學監測難以全面分析,而水生生物監測則是反映水體中的污染物對生物綜合影響的有效手段。4)監測功能多樣化。由于一種生物能夠對不同種的污染物表現出不同的監測結果,因此,水生生物監測水體的靈活多樣是其他監測技術難以比擬的。
水生生物是水體中各種生物的總稱,包括藻類、微生物、無脊椎動物、脊椎動物以及水生高等植物等。通過監測水生生物與自然水體之間的聯系,從而實現對水體受污染狀況的監測分析。
2.1 種類多樣性指數法
水生生物的群落結構與水體環境互相適應,通過數理統計法來計算出水體中的不同生物,如微生物、動物、植物的群落種類和數量,并根據監測的年際或一定階段的數量變化,從而判斷出水體的質量變化。
2.2 生物毒性試驗法
生物毒性試驗主要監測水體中魚類和藻類等水生生物的變化,從而判斷水體的受污染狀況。當魚類或藻類等水生生物受到污染的水體毒害后會在水生生物體內外發生生理反應,比如運用暴露實驗,能夠得到這樣的一個結論:有機污染物或者重金屬對水生物體內部分酶類的影響程度。通過這種毒性試驗,評價出水體的受污染程度,從而監測出水處理的效果與水質的合規情況,為相關部門制定科學的水質標準提供依據。
2.3 野外現場調查法
運用水生生物監測水體水質時,可以采用野外現場調查法,即通過在野外選擇現場調查試驗,確定水體中的特有生物物種和敏感生物物種,從而判斷水體是否受到污染,以及受污染的程度。具體來說,就是要先對被監測的水源環境及其污染物成分進行分析,采集具有共性的水體中的水生物種種群和相應的數據進行相應的對比分析,確定敏感物種,以及受污染水環境的特有物種,從而分析出水體的受污染情況。
2.4 生物殘毒測定法
自然水體中含有各種復雜的污染物,通過物理或化學等常規的監測方法難以準確監測水質受污染狀況,水生生物在受污染的水體中長期生存,會吸收污染物,并在體內不斷富集后,再通過對生物體殘存的污染物進行監測從而得出生物所生活的水質受污染狀況。
水生生物監測水質有其自身的優勢,尤其是隨著計算機信息技術的發展,將水生生物水質監測與計算機信息技術和數學分析技術相結合,能夠更為準確、全面的檢測出水體受污染的狀況,也是當前水質監測的發展新方向。其中,選擇建立涵蓋生物群落結構、功能等參數的數學模型,從而實現水質監測的精準化和科學化,也有利于水生生物在水體監測中作用的發揮。
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賈怡平(1983.12-),漢族,研究生,女,山西壽陽人,工程師,主要從事環境監測研究。