探討生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用

王瀟瀟

北京市京密引水管理處 北京 101400

引言

水是我們身體的重要組成成分，人的生命不可一日無水，其對于社會(huì)的發(fā)展也有著深遠(yuǎn)的意義，是全社會(huì)都重點(diǎn)關(guān)注的能源之一。水資源的質(zhì)量直接關(guān)乎到人們的生命健康，水污染整治是全世界都在研究的課題之一。生物監(jiān)測是目前常用的檢測方式，利用生物學(xué)對水污染進(jìn)行檢測。

1 生物監(jiān)測的概念

生態(tài)系統(tǒng)和自然環(huán)境是社會(huì)的重要組成要素，環(huán)境的破壞將會(huì)給自然界中的一切生物造成嚴(yán)重的影響，生活環(huán)境的改變直接破壞了自然界的生態(tài)平衡。生物監(jiān)測是有效利用生物學(xué)和環(huán)境之間的微妙關(guān)系，通過水質(zhì)環(huán)境的改變，對長期存在于其中的水生物變化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而判斷出水源的現(xiàn)狀。如果水體遭受到其它有害物質(zhì)入侵，勢必會(huì)影響自身系統(tǒng)內(nèi)的生物正常發(fā)展，這些污染源進(jìn)入到環(huán)境后，經(jīng)過傳播分散后，被監(jiān)測生物有效吸收后，對這些生物的生長變化造成一定的影響，有效提取這些變化的數(shù)據(jù)后，對比得出結(jié)論，從而有效判斷出這些污染源的類別，以及其對水質(zhì)的污染程度及危害大小。

2 生物監(jiān)測在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用

水生植物的生長離不開水源，在其內(nèi)部保留著大部分的生物群體。當(dāng)污染物進(jìn)入水源后，這些生物的生長狀況都會(huì)受到一定的影響，根據(jù)生物的生長變化數(shù)據(jù)來分析水中污染物的種類。

2.1 生物毒性實(shí)驗(yàn)

對于污染物毒害測驗(yàn)，通常分為靜態(tài)水測試和流動(dòng)水測試。當(dāng)水生物的生存媒介受到破壞后，污染物對這些生物體的內(nèi)部構(gòu)造和生長結(jié)構(gòu)造成一系列的影響。它可以給研究者提供很多的有用信息，比如，生物的生長習(xí)性變化，污染物的主要成分等等，通過這種生物監(jiān)測手段對于污染物進(jìn)行細(xì)致分析，便于對水環(huán)境整改提出合理方案。這種生物監(jiān)測的手段便于國家制定相關(guān)的污染物整治標(biāo)準(zhǔn)，從而有效改善我國環(huán)境污染現(xiàn)狀。

2.2 生物群落檢測法

這種生物監(jiān)測手段是針對某種特定的生物群體收集整理，通過對整個(gè)生物群的內(nèi)部生長結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，經(jīng)過對比分析水質(zhì)的污染狀況。生物群落監(jiān)測，可以有效判斷水體中的有毒廢物和污染物來源，為后期整治工作提供有效的依據(jù)。

2.3 指示生物的生存狀態(tài)監(jiān)測

對特定的生物的生存情況進(jìn)行檢測對比，這里是指針對某一特定的水生動(dòng)植物。對指示生物的生存狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，通過其生長中的結(jié)構(gòu)變化，對水質(zhì)污染作出綜合判斷，是目前常用的監(jiān)測手段。通過分析水質(zhì)中生物種群的變化，判斷水質(zhì)中主要污染物。這里的指示生物群大致分為水中的魚種群、一些浮游生物群體等等。

2.4 水生生物法

這種監(jiān)測手段適用于水中有害殘留物質(zhì)含量較少的情況下，如果沿用傳統(tǒng)的監(jiān)測工藝很難得到精確的結(jié)論。由于水體中較低的污染物質(zhì)，經(jīng)過生物體內(nèi)后，由于自然界生物鏈的特殊性，在食物鏈的傳輸過程中，該物質(zhì)的含量就會(huì)逐步提高，因此，水生生物法依托于這種富集功能實(shí)現(xiàn)對水中有毒化學(xué)物質(zhì)的檢測。

2.5 硝化細(xì)菌測試

在不同水質(zhì)污染狀況下，采用不同的監(jiān)測手段，硝化細(xì)菌測試也是常用的監(jiān)測手段之一。該檢測手段主要利用硝化細(xì)菌自身的兩大菌類群體完成，通常分兩步實(shí)現(xiàn)：第一環(huán)節(jié)狀態(tài)是對氨氧化菌的狀態(tài)經(jīng)過化學(xué)變化，轉(zhuǎn)變成亞硝酸群體。第二環(huán)節(jié)是在通過氧化反應(yīng)，再將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛帷１砻嫔峡催@兩種化學(xué)轉(zhuǎn)化差異較大，但是實(shí)際上卻是整個(gè)監(jiān)測工作的必要環(huán)節(jié)，缺一不可。

2.6 生物傳感器

這里的傳感是依托于特定的細(xì)胞以及起到催化作用的反應(yīng)酶，通過這種新型固化酶技術(shù)，利用生物學(xué)敏感物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對檢測對象的性能辨別和感受，并對分析結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終形成其它可識別物質(zhì)。

2.7 DNA生物傳感器

DNA傳感技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，高速、準(zhǔn)確、價(jià)格低廉，對于水體中的各種污染源進(jìn)行快速檢測。該傳感器將水體中的源生物進(jìn)行監(jiān)控，并結(jié)合特異原理選出DNA探針，結(jié)合化學(xué)制劑的作用下，檢測出最終的水環(huán)境現(xiàn)狀，全面了解水質(zhì)污染情況。

2.8 聚合酶鏈反應(yīng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水生物監(jiān)測方面的技術(shù)也在不斷提升，試驗(yàn)結(jié)果表明，聚合酶鏈反應(yīng)取得了良好的市場反饋，并被廣泛運(yùn)用于各項(xiàng)監(jiān)測中。其工作原理是根據(jù)聚合酶鏈的作用，形成DNA技術(shù)，在聚合酶的快速反應(yīng)下，推動(dòng)DNA的加速形成。

3 生物監(jiān)測技術(shù)進(jìn)展剖析

3.1 建立健全生物標(biāo)準(zhǔn)化體系

從我國監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀來看，尚處在嬰幼兒時(shí)期，技術(shù)的成長和進(jìn)步還需要相當(dāng)長一段時(shí)間。由于起步較晚，很多技術(shù)還在沿用過去的模式，技術(shù)落后，未形成固定的標(biāo)準(zhǔn)模式，大規(guī)模運(yùn)用起不到任何實(shí)際的意義，因此不利于大力推廣，需要在發(fā)展中不斷研發(fā)，逐步尋求適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。

3.2 構(gòu)建生物監(jiān)測早期預(yù)警系統(tǒng)

雖然國家加大了對環(huán)境污染的整治力度，單從工業(yè)生產(chǎn)來看，對于排放污染物的治理還未達(dá)到相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致工廠周邊水質(zhì)污染嚴(yán)重，各種毒害化學(xué)成分仍然無法有效解決。如果提前采取應(yīng)對方案，比如實(shí)現(xiàn)建立監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，就能夠在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)污染物并進(jìn)行有效處理，將水污染情況降到最低。

3.3 建立生物監(jiān)測數(shù)據(jù)庫

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了資源的共享性。數(shù)據(jù)監(jiān)測也可以通過互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，事項(xiàng)動(dòng)態(tài)監(jiān)管和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)變化實(shí)現(xiàn)對污染源的動(dòng)態(tài)分析，從而獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資源。資源的公開和共享特征，對于水環(huán)境中的有害物質(zhì)能夠快速識別，借助高效的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分類存儲(chǔ)，便于后續(xù)環(huán)境污染的治理工作順利開展。

結(jié)束語

現(xiàn)代化科技的帶動(dòng)下，我國各行業(yè)的發(fā)展都有了顯著的變化，但是由于環(huán)保意識的不足，傳統(tǒng)的重工業(yè)給自然界帶來了一定的損害，隨著社會(huì)文明的深入發(fā)展，國家對環(huán)境整治的力度也在不斷加大，尤其是和我們的生活息息相關(guān)的水資源中，對于廢棄物排放要求也越來越嚴(yán)格，水污染治理技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代，以自然界的生態(tài)平衡為前提，不斷提升水質(zhì)，更好地維護(hù)自然界資源，為我們的子孫后代留下一片藍(lán)天。