水生生物在水質監(jiān)測中的應用研究

摘要：在自然水體中生活著豐富的水生生物，這些生物與天然水體間存在著密不可分的關系。在自然水體被污染后，采用監(jiān)測水生生物種類分布和數(shù)量變化的方法，能夠有效判斷自然水體的污染情況，實現(xiàn)污染水體的監(jiān)測工作。本文簡要闡述了水生生物監(jiān)測在水質監(jiān)測工作中的重要作用以及常規(guī)監(jiān)測方法，并深入分析了不同水生生物的監(jiān)測應用方式，以期為水生生物監(jiān)測工作提供理論依據(jù)。

關鍵詞：水生生物;水質監(jiān)測;應用方式

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.083

Application of aquatic organisms in water quality monitoring

Wang Hui

（Yichun Bureau of hydrology，Yichun Jiangxi 336000，China）

Abstract：In the natural water body lives the rich aquatic organism，these organisms and the natural water body exist the inseparable relations.After the natural water body is polluted，the method of monitoring the distribution and quantity change of aquatic organisms can effectively judge the pollution of the natural water body and realize the monitoring of the polluted water body.This paper briefly expounds the important role of aquatic biological monitoring in water quality monitoring and the routine monitoring methods， and deeply analyzes the monitoring application methods of different aquatic organisms，in order to provide a theoretical basis for the monitoring of aquatic organisms.

Key words：Aquatic organism;Water quality monitoring;Application mode

1 水生生物監(jiān)測在水質監(jiān)測工作中的作用

水生生物監(jiān)測的實質就是利用水生生物的生物結構改變，來反映當前自然水體的污染程度，從而定量分析出水環(huán)境的變化并實時掌握水質變化趨勢。利用水生生物監(jiān)測方法，可以直觀監(jiān)測出當前水體中生態(tài)系統(tǒng)已發(fā)生的變化或者雖沒有發(fā)生顯性變化但已開始產(chǎn)生不良影響的信息。比如：通過浮游生物以及底棲生物的群落分布、個體數(shù)量及生物學形態(tài)的變化來反映當前水體的污染程度;利用水生生物急性毒性實驗測試污染物濃度;利用水生生物慢性毒性實驗測試水體致癌、致殘、致突變等緩釋型毒性效應等。由此可見，水生生物監(jiān)測不僅能夠為水質監(jiān)測工作者提供全面、準確的水質監(jiān)測數(shù)據(jù)，還能夠為水資源的保護、管理、防治工作提供指引性的科學依據(jù)。除此以外，在實際污染水體中，往往混雜有多種污染物，這些污染物之間很有可能發(fā)生協(xié)同效應，從而增加污染危害程度，傳統(tǒng)的物理或化學檢測方法，一次只能對一種污染物進行檢測，顯然無法滿足監(jiān)測需求，而水生生物長期接觸水體中多種污染物，對其進行監(jiān)測能夠有效放映出污染水體的綜合生物危害性。當一些濃度比較低的污染物進入水體后，水生生物能夠第一時間做出反應，在進行常規(guī)檢測前顯示出可見性表征，幫助相關工作人員提早發(fā)現(xiàn)污染并及時預報[1]。

2 水生生物的常規(guī)監(jiān)測方法

2.1 微生物監(jiān)測法

在各種自然水體，尤其是被污染的水體中存有大量的有機物，特別適合各類微生物的生長，因此水體是微生物最大的天然培養(yǎng)基之一。自然水體中的微生物普遍來自于土壤、糞便以及工業(yè)污染物。原生的水生微生物并不具有致病性，只有污染后產(chǎn)生的微生物才具有致病性，常見的致病微生物有：沙門氏菌、大腸桿菌、霍亂弧菌等，因此，微生物監(jiān)測是水質監(jiān)測工作中最常規(guī)的監(jiān)測方式之一[2]。

2.2 指標生物監(jiān)測法

指示生物指的是在特定水環(huán)境中生存，當水質發(fā)生變化時，癥狀最明顯甚至產(chǎn)生大量死亡的生物。通過對指示生物的群落分布和個體數(shù)量的觀測，水質監(jiān)測工作者能夠有效判斷出當前水環(huán)境的質量以及變化趨勢。

2.3 物種多樣性指數(shù)法

動物、植物、微生物三類生物在自然環(huán)境中相互適應并共同生存在一起的形式稱為群落。在現(xiàn)階段的水質監(jiān)測工作中，通常利用數(shù)理統(tǒng)計法測算出被測水體中群落的數(shù)量和種類，進而根據(jù)群落的變化來分析和判斷被測水體的水質變化。這種方法被稱為物種多樣性指數(shù)法。

2.4 生物測試法

生物測試法實質上是通過對生物進行毒性試驗的方法進行水污染程度分析，即根據(jù)水生生物受到與污染水體相似的毒害后所表現(xiàn)出的生物性應激反應，來判斷水體的污染成分與污染程度。魚類和藻類是該方法的主要監(jiān)測對象，其中魚類對毒素的反應最為敏感，在實際工作中應用最為普及。本方法能夠為水資源治理標準和污水排放標準提供科學依據(jù)，為水體污染程度提供評價標準，對水環(huán)境治理效果和水質達標情況進行有效評估[3]。

2.5 殘毒測定法

殘毒測定法是指：通過對自然水體中水生生物體內殘存污染物含量進行測定的方法，實施水質的監(jiān)測與評定。在自然水體中，含有豐富的、多類型的污染物，傳統(tǒng)的理化檢測方法通常達不到理想的檢測效果，而水生生物長期生活在被測水體中，污染物會緩慢地在體內富集，此時對其進行殘毒測定，就會比對水體檢測更具直觀性和科學性。

3 水質監(jiān)測中不同生物的應用方式

3.1 原生生物

原生生物的生物結構簡單，存活時間段，能夠對水體污染物迅速做出應激反應，其群落的變化能夠有效放映出水環(huán)境的瞬時變化。因此，原生生物是水質瞬時變化監(jiān)測及長期連續(xù)變化監(jiān)測工作最重要的監(jiān)測物種，具有不可取代的作用。PFU檢測法（泡沫塑料塊檢測法）是最常見的原生生物檢測方法。其具有三個重要參數(shù)：即達到平衡時原生生物的數(shù)量SEP、群集常數(shù)G、SEP達到90%所用的時間T90。一旦被測水質受到污染，這三個參數(shù)必然會發(fā)生變化，相關工作人員就可以根據(jù)變化，準確地進行被測水體的水質評價以及水污染監(jiān)測工作。原生生物監(jiān)測被廣泛應用于廢水處理、自然水體污染及自我凈化的監(jiān)測工作中[4]。

3.2 藻類生物

藻類作為最基礎的初級生產(chǎn)者。廣泛存在于各類自然水體中。由于藻類生物個體較小、存活時間短，所以很容易在短時間內因水環(huán)境的改變而產(chǎn)生種群分別和個體數(shù)量上的變化。在自然水體中，藻類通常和水環(huán)境保持生態(tài)統(tǒng)一，因此藻類生物指標的變化可以有效地反映出所處水環(huán)境的變化，同時，水體中藻類的數(shù)量豐富性與種類的多樣性也能夠直觀地顯示出當前水體的營養(yǎng)水平。由于上述特點，藻類監(jiān)測被廣泛應用于水質監(jiān)測工作中。在實際進行水質評價工作時，應將藻類監(jiān)測數(shù)據(jù)與理化檢測數(shù)據(jù)相結合，利用層次分析、投影尋蹤聚類法、灰色關聯(lián)分析法等數(shù)學方法，構造綜合水質評價模型，確保評價的科學性與準確性[5]。

3.3 無脊椎動物

軟體動物、環(huán)節(jié)動物、甲殼類動物以及水生昆蟲共同組成了水環(huán)境中的底棲無脊椎動物群落。這些物種普遍體型較大、分布較廣、易于跟蹤觀測，且它們生命周期較長、具有明顯的污染應激性同時缺乏避害能力，因此是進行水質監(jiān)測的重要指示生物。受到技術條件以及多方因素的影響，現(xiàn)階段就技術推廣而言，只要將無脊椎動物的耐污值核定工作進行到科級就可以了。

3.4 高等植物

盡管目前國內外研究人員對于水生植物在水體污染控制工作中的作用還存有爭議，但是絕大多數(shù)的實驗表明，高等水生植物在水環(huán)境治理工作中還是具有實效性的。想要最大限度發(fā)揮高等植物的水體凈化潛力，關鍵在于合理的進行植物種類選擇與群落搭配，尤其要通過實驗篩選出耐污性、凈化性、適應性出色的物種。利用植物進行污染水體凈化，除了具有經(jīng)濟成本低的特點，還具有可操性強、可循環(huán)使用、環(huán)境擾動少、降低水體富營養(yǎng)化等優(yōu)點。

3.5 魚類

魚類是水質監(jiān)測工作中最為常用的指標生物之一，也是現(xiàn)階段研究最廣泛的生物種類。近年來，斑馬魚在水質生物監(jiān)測工作中應用愈來愈廣泛，而鯽魚因其分布廣、數(shù)量大、適應性強、繁殖性強等特點也被選為常用水環(huán)境指標生物。

4 結語

因為水生生物與自然水環(huán)境具有密不可分的關系，因此水生生物監(jiān)測必然會成為水質監(jiān)測的重要手段。水生生物監(jiān)測方法將會從微觀和宏觀兩個維度為水資源監(jiān)測工作提供大量的、連續(xù)性的監(jiān)測信息。在未來水質監(jiān)測工作中，將生物監(jiān)測與理化監(jiān)測有效融合，結合二者優(yōu)勢，進行水質監(jiān)測方法的探究與創(chuàng)新將會成為時代發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1]張興安.水生生物學在生態(tài)環(huán)境保護中的應用研究進展[J].環(huán)境與發(fā)展，2020，32（02）：185-186.

[2]任佰剛.水質監(jiān)測中魚類行為學數(shù)據(jù)的采集及處理與節(jié)律模型的構建[D].濟南：山東師范大學，2019.

[3]王慧婷，孫靖宇，王洪敏.水生生物在水質監(jiān)測中的應用研究[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（04）：185-186.

[4]羅薇，王泗萍.新時期如何做好水環(huán)境監(jiān)測工作[J].低碳世界，2018（04）：15-16.

[5]賈怡平.水生生物在水質監(jiān)測中的應用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（12）：25+28.

收稿日期：2020-05-04

作者簡介：王會（1984-），女，漢族，本科學歷，研究方向為水質監(jiān)測。