生物監測在水環境監測中的應用探討

摘要：近年來，我國部分地區工業發展速度較快，在一定程度上帶動了區域經濟發展，但同時也產生了一定的環境問題，特別是水環境問題愈加突出。在這種情況下，水環境監測工作愈來愈受到重視。相對于傳統物化監測技術而言，生物監測技術具備了靈敏性、綜合性、富集性及時效性等特征，能夠獲得更好的監測效果。基于此，本文對生物監測在水環境監測中的應用進行了分析，并提出了相關觀點，以供參考。

關鍵詞：生物監測；水環境；應用

中圖分類號：U672.7+2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）03-0225-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.122

Abstract：In recent years， the rapid development of industry in some areas of our country， to a certain extent， led to the development of regional economy， but also produced a certain environmental problems， especially the water environment issues become more prominent.In this case， the water environment monitoring has been paid more and more attention. Compared with the traditional monitoring technology， biological monitoring technology has the characteristics of sensitivity， comprehensiveness， enrichment and timeliness， and can get better monitoring effect. Based on this， this paper analyzes the application of biological monitoring in water environment monitoring， and puts forward some relevant views for reference.

Key words：biological monitoring； water environment； application

1 水環境監測概述

水環境監測主要是對水體進行定期、連續或長期監測、觀察，并對監測結果進行分析，從而充分掌握水環境質量變化過程，為水環境污染防治、環境管控、水域治理提供可靠的依據。目前，大部分地區水環境監測主要還是以理化監測為主。盡管理化監測操作較為簡易，且整個技術體系較為成熟，但理化監測所獲得的指標具有瞬時性特征，需要進行多次采樣才可對水體進行監測，無法將水體當中所有的污染物情況充分反映出來[1]。然而，生物監測卻能夠彌補上述缺點，它可持續性地反映水環境污染變化，對部分污染物的影響可作出迅速反應，能夠進一步提升監測效果。

2 生物監測特征分析

相對于理化監測而言，生物監測具備以下特征[2]：（1）在一定區域內，利用生物監測可長期、持續反映出生物污染狀況。（2）部分生物對某些污染物極其敏感，在監測當中具備高度靈敏性。（3）在生態系統當中，利用食物鏈可將微量有毒害物質富集，當到達食物鏈末梢時，即可將污染物濃度提升幾萬倍。（4）生物監測能夠反映出多種污染物對水環境的綜合影響，可更為客觀、全面地反映出水體質量情況。

3 水環境監測當中生物監測相關方法分析

3.1 發光細菌法

發光細菌法是水環境監測當中較為成熟的一種生物監測方法，具有較好的適用性。發光細菌法主要用于自來水廠等生活用水水源監測當中，對于保障生活用水、生產用水的安全性具有重要意義。發光細菌法具有靈敏度高、快速簡便的特征，能夠監測出水樣當中大部分毒害物質[3]。目前，該方法主要以污染物遺傳毒性、細胞發光特征為基礎，并借助生物毒性檢測儀及水質毒性監測儀等設備實施。利用這些儀器，最快能夠在3h內獲得檢測結果。隨著電子技術的不斷發展，將紫外線、熒光等技術與發光細菌檢測技術結合，能夠進一步提升檢測精確度及效率，獲得更好的檢測效果。

3.2 微生物群落法

微生物群落法主要是監測微型生物（真菌、藻類、原生動物等）在水環境當中出現的物種頻率或相對數量，再通過數學統計方法對所測得的信息數據進行處理，獲得分布指數，以此來作為指標對水體污染程度進行有效評價。部分學者利用微生物群落法對化工廢水的靜態毒性進行評價，發現原生動物群落對化工廢水效應濃度變化十分敏感。當效應濃度不斷增加且毒性時間逐漸延長時，原生動物群落群集的物種多樣性也會隨之下滑，群集速度會不斷減緩，即可判斷化工廢水的實際污染程度。

3.3 生物行為反應監測

部分生物受到某些污染物危害時，會出現趨利避害的行為反應或產生生理機能變化。以此便能夠判斷水體污染實際情況，并確認污染物安全濃度，從而做出有效預警。例如，在淡水環境監測過程中，可以魚類為對象實施監測工作。相關研究表明，斑馬魚與人類基因具備較高相似度。以斑馬魚為對象所獲得的水質監測結果，在多數情況下并不適用于人類。一些重金屬離子如Cu2+、Cd2+、Cr6+對斑馬魚的毒性作用存在一定差異。斑馬魚體內過氧化氫酶活性與上述重金屬離子具有劑量-效應關系，即可反映出水環境當中的重金屬污染狀況。

3.4 生物測試

生物測試主要是指利用生物反應來測定一種或多種污染物存在時所產生的環境危害。其中水污染生物測試又被稱為毒性試驗。以急性毒性試驗為例，它是研究化學物質大劑量一次染毒或24h內多次染毒動物所引起的毒性試驗，其主要作用為在短時間內獲得污染物的毒性大小及特征，從而賦予其他毒性試驗依據。將檢測生物暴露在不同濃度的受試物當中，會出現不同的反應，如生長抑制、活性下降等。由這些關系，便可構建濃度-效應曲線，以此來反映出污染物的毒性。

4 生物監測應用過程中存在的問題分析

在水環境監測過程中，生物監測是理化監測的重要補充，但不可能完全替代理化監測。首先，生物生長及分布具有較大差異。即便是同種生物對污染物的反應也是存在區別的。為了進一步提升生物監測的準確性，則需要結合水體特征、指示物生長狀態等來設定測試周期。在條件允許的情況下適當增加樣本數量，以此來提升監測結果的可信度。其次，某些濃度相對較低的污染物對水生生態系統存在潛在性危害，但在短期內所表現的生物學效應并不明顯。同時，生物監測多以模擬實驗為主，其測定結果與復雜水生生態系統的實際狀況還是存在一定差異的。為了降低實驗結果與實際情況的差異，可構建從生物分子到生物群落不同層級的有效監測。若出現異常情況，則需要進行針對性的理化監測，以便做出及時預警。

5 結語

生物監測技術的不斷成熟為水環境監測提供了有力的技術支持，是物化監測的良好補充。將生物監測技術與物化監測技術聯合使用，能夠進一步提升監測質量及效率，為水環境治理提供可靠依據。

參考文獻

[1]張述偉，孔祥峰.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.

[2]王婧.生物監測技術在水環境監測中的應用[J].低碳世界，2016，（25）：1-2.

[3]牟鈺.生物監測在水環境監測中的應用[J].環境研究與監測，2016，（03）：73-76.

收稿日期：2017-05-12

作者簡介：李順香，本科，中學高級教師，研究方向為環境監測。