生物檢測技術在水環境中的應用及研究

摘要：伴隨環保型社會的日益發展，生物檢測技術開始被人們應用到環境檢測領域，本文以水環境檢測作為基本研究對象，在闡述生物檢測概念和特點的基礎上，從微生物群落檢測、發生細菌檢測、生物行為反應檢測、兩棲動物檢測、生物傳感器檢測等方面分析生物檢測技術在水環境檢測中的具體應用，旨在更好地促進生態環境檢測工作發展，為生態環境保護提供更有力的支持。

關鍵詞：生物檢測技術;水環境;檢測;應用

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.044

Application and research of biological detection technology in water environment

Zhang Songsong

（Shandong Pacific Environmental Protection Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250100，China）

Abstract：Along with the increasingly development of environment-friendly society，biological detection technology was applied in the field of environmental testing，based on detection of water environment as the basic research object，on biological detection on the basis of the concept，characteristics，from the detection of the microbial community，bacteria detection，biological behavior reaction detection，amphibians，biological sensors to detect the specific analysis of the application of biological detection technology in detection of water environment，to better promote the development of the ecological environment detection，provide strong support for the ecological environment protection.

Key words：Biological detection technology;Water environment;Detection; application

水環境檢測一般是指通過對水體進行連續或者間斷性檢測、觀察、分析來幫助相關人員更好地了解和掌握水環境質量變化過程，并為水環境污染問題的綜合治理、環境控制等提供重要的數據資料支持。生物檢測技術是水環境檢測的重要技術形式，能夠有效彌補水環境檢測的局限，實現和理化檢測的互補發展，從而幫助相關人員更好地獲得水環境質量信息。在環保工作的深化發展下，水環境檢測工作發展到了新的階段，以往的理化檢驗不再能夠滿足復雜的水質檢測，在這種情況下，應用生物檢測技術能夠對水環境質量變化進行科學分析和預測，有效提升水環境檢測質量。

1 生物檢測技術概述

1.1 內涵

生物檢測主要是指借助生物個體、群落對環境污染情況及其變化進行反映，從而在生物學角度上為環境質量檢測提供重要的支持。水環境所遭受的污染比較復雜，而通過生物檢測則能夠充分體現出特殊環境下的水污染效應。

1.2 特點

在一定區域范圍內能夠將生物的污染情況反映出來，彌補理化檢測的應用局限;第二，一些生物對污染物反應比較敏感，借助生物檢測能夠對儀器設備無法檢測到的微量污染物產生反應，并結合這種反應表現出相應的受損效應;第三，在生態系統中借助生物鏈可以將微量有毒有害物質進行聚集，在達到食物鏈末端的時候能夠有效提升污染物的濃度。[1]

2 生物檢測技術在水環境中的具體應用

2.1 微生物群落檢測方法

微生物群落檢測方式一般用來檢測細菌、真菌、原生動物等微型生物在水環境中出現的物種頻率和物種數量，之后通過數學計算來得出分布指數，根據分布指數評估水污染程度。在環境污染條件的不斷變化下，微生物群落檢測技術也得到了相應的發展，突出表現為檢測評價指標的增多，常見的評價指標包含原物種種類指標、生物多樣性指標、植鞭毛蟲百分值、異樣性指數等。[2]

2.2 發光細菌檢測方法

發光細菌檢測方法能夠檢測出水樣中的大多數有毒有害物質，在有機物、重金屬等毒性較強的物質檢測領域發揮著十分重要的作用，但是從實際操作上來看，這種檢測技術具備操作繁瑣、誤差數值大的缺陷。后來電子技術的快速發展對發光細菌法的應用提供了新的支持，在發光細菌法中開始引入了紫外分光光度法、熒光光度法等。

2.3 生物行為反應檢測方法

生物行為反應檢測方法是通過生物受污染物危害后所產生的趨利避害行為反應變化來評估水體污染情況，并確定水體污染安全濃度，根據水體污染情況及時做出預警的方法。

在水體檢測中常用的生物行為反應檢測方法的生物類型包含魚、雙殼軟體動物、水蚤等，以斑馬魚這種魚類的生物行為反應檢測為例，在水體出現污染之后，斑馬魚會在幾分鐘以內就表現出行為反應，因而人們經常使用斑馬魚進行淡水生物檢測。魚類一般被人們用在淡水環境下進行檢測，而在海洋中一般會利用雙殼生物活體來對水體污染情況做出生理響應。比如，可以將電磁感應技術應用在貽貝雙殼距離變化的檢測工作中，還可以通過高頻電磁感應系統來檢測貝殼類物質的運動[3]。

2.4 底棲動物和兩棲動物檢測方法

底棲動物和兩棲動物檢測方法是利用生物在水體中的出現、消失、數量多少來檢測水質。底棲動物和兩棲動物檢測所涉及的參數包含Saprobie指數、BI指數、群落多樣性指數等。借助兩棲類動物的行為和生物指標能夠檢測出水體的質量，特別是在檢測發育的過程中能夠進一步感知環境因子的變化。

3 生物檢測技術在水環境中的應用展望

3.1 借助遺傳毒理學檢測水體污染

單細胞凝膠電泳是一種通過檢測DNA鏈損傷來判別遺傳毒性的技術形式，這種檢測技術比微核試驗操作的作用更加明顯，因為在一般情況下環境中的遺傳毒物濃度較低，通過單細胞凝膠電泳會檢測出低濃度的有毒有害物質。再有SOS顯色方法也是遺傳毒性檢測的新方法，基本原理如下：在DNA分子受外界范圍損傷和抑制的影響下會出現錯誤修復，這種在遺傳毒物處理后出現的反應被稱作是SOS應答。SOS檢測方式具備檢測靈敏、快速、方便的特點[4]。

3.2 分子生態毒理學檢測水體污染

分子生態毒理學檢測方法應用了現代化的分子生物學檢測方法，一般被人們用來研究污染物及其代謝物與細胞內大分子的代謝作用，從中找出作用的靶分子，從而有效預報在個體、種群、群落上的基本情況。

隨著現代科學技術的發展，生物體內膽堿酯酶活性檢測逐漸發展成為海水、淡水水體污染檢測的一種常用方式，受環境中有機磷農藥、氨基甲酸鹽殺蟲子分子結構和水體生物分子結構的相似，它們會和生物活性中心出現不可逆的結合，從而有效抑制酶活性，進而準確地評價有機體在殺蟲劑、有毒有害神經污染物質中的暴露情況。

4 結束語

生物檢測技術是未來環境檢測領域的一項重要技術形式，在這個技術的作用下能夠彌補以往環境檢測技術應用局限，并為相關人員的工作提供大量具備高價值的環境信息。在現代科學技術的快速發展下，相信生物檢測技術也會朝著更深層的方向發展，在現有檢測技術的基礎上出現更多適用于水體環境檢測的技術方法，從而為環境保護工作的開展提供助力與支持。

參考文獻

[1]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，v.41;No.191（05）：107-111.

[2]余運洲.生物監測技術在水環境中的應用及研究[J].山東工業技術，2017（3）：261-261.

[3]郭自良.生物監測技術在水環境中的應用及研究[J].資源節約與環保，2016，No.173（04）：118.

[4]戴舒雅，余儉，丁波，等.生物監測在水環境監測中的應用及發展趨勢[J].污染防治技術，2013（05）：66-69+75.

收稿日期：2020-04-29

作者簡介：張松松（1986-），男，漢族，本科學歷，一級建造師，研究方向為污水處理技術。