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摘要:水是人类赖以生存的重要资源,保护水资源是全人类的共同责任,必须加强对于水环境的监测,开展相应的环保工作,改善水环境的质量,控制污染,而随着科学技术的发展,生物监测技术在水环境保护工作方面的应用变得越来越普遍,我们也在致力于对这项技术做进一步的优化,提高水环境的监测水平。
关键词:生物监测技术;水环境监测;应用
1导言
生物监测是一种有效的环境监测方式,能综合反映环境因素的联合作用,有时比理化监测更敏感,广泛应用于水环境监测中。受多种因素影响,生物监测技术无法准确测定水环境中的污染物含量,但可以评估整体生物毒性,特别适用于监测有毒物质。
2生物监测的原理以及优越性
2.1生物监测的原理
存在于天然水域生态环境中的各种微生物之间都有一种制约和平衡的关系,一旦环境遭受到了破坏,生物就会对此产生相应的反应,而水中生物的变化就可以利用来判定污染的种类以及污染的程度,从而可以以不同的方式去判断相关的环境污染问题。据不完全统计,我们会发现在实际的运用中,污染物对于生物的物质最早应该是从分子形式来对生态系统进行逐级的影响。这种影响直接从生物链的底端一直传递到生物链的最高端,且生物之间会相互的作用。目前我国的生物监测的主要方法一般为理化监测,这种监测可以直接采集相关的数据信息,并将其作为环境污染和评价的依据。但是这种监测技术一般是短期的,不可持续的,往往只是为了监测水质的某些时刻的发展状况,其全面性和预测性方面远远比不上其他的监测方法。而生物监测技术可以从生物的细胞分子到整个生物的变化情况进行简要分析,能够利用生物对环境的变化的过程,所采集到的信息进行多元化的测量,从而可以得到一种新型的检测结果。
2.2生物监测的意义
在生物监测技术的运用中,会发现某些细微的外源性物质对水环境中生物的影响,比传统的监测技术更加容易从表面上反映出来,人们也更加能够采集到相关的数据。这种水环境下的污染物,生物接触的环境污染可能不只是一种。如果生物接触了多种污染物,我们会有多样性的研究主体来对污染物的综合性反应进行分析,也能够进一步的了解到污染对于生物的危害。不仅如此,生物监测还具有其预见性作用,它能够以立竿见影的方式来表现污染物对生物的影响在其传播能达到生物链顶端时,就及时的播报这些症状,从而给予人们一定的时间研究相关的解决方案。生物监测能够很容易地对那些小范围的毒性效果进行分析和测定,但是对于那些危害性较大的毒性效应只能通过生物的反应来对其进行判断。其中生物监测的管理成本较低,其经济性较高,且不需要相关的仪器仪表的维修和保养,能够进一步的节省相关的科研技术成本。
3生物监测技术的机制
水环境中存在着大量的生物,种类繁多,包括各种微生物、藻类还有鱼类等其他动植物,一些水域还存在大量的浮游生物,不同水域的生物种类也不相同,水生生物为人类生活提供了工业原料和蛋白质,它们和水环境相互依存,水环境的变化会对他们造成很大的影响,它们的繁殖和迁徙也会导致水环境的变化。一旦有污染物出现在水环境,不仅污染了水环境,水生生物也会吸收水环境中的污染物,污染物随着食物链累积,最终会对人来自身造成威胁,生态系统也会进一步恶化。生物监测技术就是利用水生生物对水环境变化的反应,和生物体内污染物的积累程度来推断水环境的污染情况。通过生物监测技术不仅能快速觉察水生生物的变化,还能准确检测到生物体内的污染物以及污染物的累积程度,准确性甚至超过专业的科学检测仪器,检测效率高,结果准确。水环境污染物的种类多样,水环境监测技术一次只能对一种污染物进行检测,科技成本投入大,耗时长,而生物监测技术可以同时对多种污染物进行反映,并且成本低廉,反应迅速。但是生物监测技术也存在一些不足,需要我们引起重视,比如对于水环境中污染物的浓度无法得出相对准确的数值,而且没有形成系统化的监测标准。不能有效区分环境因素影响和污染物影响,监测也需要花费一定的时间等,这些都是生物检测技术发展过程中遇到的一些阻碍,对此我们需要不断探索生物监测技术的改进空间,使其为水环境的保护和治理提供更多帮助。
4生物监测技术在水环境监测中的应用研究
水生生物群落与水环境相互联系、相互影响,保持生态平衡。当前,在水环境监测中,人要合理运用各种生物监测技术。
4.1微生物群落监测法
微生物群落监测法是一种较早开发的生物监测方法,通过数据分析和计算,获得微生物分布指数,评估水污染程度。微生物群落对水环境变化十分敏感。在水环境监测中,微生物群落监测法可以取得良好的监测效果,可以用于评估水的毒性。
4.2发光细菌法
发光细菌法比较成熟,可操作性高,适用范围广,可以监测污水中的大多数污染物。人们可以使用转基因发光细菌(如不动杆菌属Acinetobactersp)作为指示剂,建立一种高效监测污染物遗传毒性的方法,以便在很短的时间内获得毒性评估结果,根据其发光原理,研发更加先进的环境监测仪器。
4.3生物行为反应监测法
生物行为反应监测法是指根据生物反应行为,评估水体污染,确定水中污染物的安全浓度,及时发出预警。监测人员通过评估生物反应行为和生理变化来监测水体污染程度,最常用的指示生物是鱼和水蚤。斑马鱼是一种淡水鱼,对水质要求很高,适合作为环境监测指示生物。宋志慧等人用斑马鱼作为指示生物,采用半静态方法研究了水生生物的重金属毒性,试验发现,重金属离子Cu2+、Cd2+和Cr6+对斑马鱼的毒性和过氧化氢酶活性有不同程度的影响,因此斑马鱼可以用作指示生物监控水体污染。当前,人们可以开发智能水质毒性监测系统,对指示生物活动进行24h监控,实时分析其活动路径,如果发现异常生物反应,系统将及时做出反应并发出预警。在淡水环境中,鱼类是生物监测的主要指示生物;在海洋环境中,双壳类生物通常作为生物监测的主要指示生物。目前,人们既可以利用电磁感应技术,提高生物监测质量,又可以使用高频电磁感应系统监测贝类活动规律,提高生物监测效率。除了鱼类和双壳类动物以外,水蚤还经常被用作生物监测的指标。
4.4底栖动物和两栖动物监测法
底栖动物和两栖动物是水环境的重要指示生物,可以用于水质监测,主要评估参数是腐殖质指数、生物指数和群落多样性指数。其中,腐殖质指数和生物指数是水质生物学评价的重要指标,人们要加大技术创新力度,提高评估指数的可靠性和合理性。
4.5其他生物监测方法
人们要不断开发先进的生物监测方法,根据生物活性来评估水体污染情况。作为传感器技术领域的一个新分支,电化学生物传感器是一种新型监测技术,将生物技术与电子检测技术有效融合,可以提高分子分析质量,对酶、抗体、激素等进行有效监控,以便评估水环境污染程度。
5结语
生物监测利用生物个体、种群或群落对水环境污染或变化所产生的反应指示环境污染状况,从生物学角度为水环境质量的监测和评价提供有效依据。生物监测技术能够提高监测结果的可靠性,评价污染物的生物毒性。未来,随着科学技术的不断发展,人们可以更好地将生物监测技术用于水环境监测中,为社会经济持续发展提供环境保障。
参考文献:
[1]朱冬梅.生物监测技术在水环境监测中的应用[J].中国资源综合利用,2019,37(03):102-104.
[2]谢颖嘉,梁智伟,黄艺芳.生物监测技术在水环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2018(12):44.
[3]何桥.浅析生物监测在水环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2018(10):69.
[4]马云龙.生物监测在水环境监测中的应用[J].科技资讯,2018,16(21):96+98.