摘要:本文从水环境监测中生物监测技术应用意义及具体应用两方面进行分析,希望可以为水环监测质量提升提供一定帮助。
关键词:水环境;监测;生物;技术
生物监测技术顾名思义主要指对受到环境污染的活动的生物体进行调查,研究生物体活动与污染物之间关系,并利用研究的关系反应环境情况的一项技术。通过生物监测技术可以让相关技术人员更好地把握生物体生存情况,并对生物体相关信息进行分析。
1.生物监测技术在水环境监测中应用的意义分析
利用生物监测技术对水环境进行监测对于提升环境监测质量具有十分重要的意义,相关技术人员利用生物监测技术可以实现对水环境污染情况进行全面监测,更为有效掌握水环境具体情况,为下一步环境治理方案制定提供科学依据。利用生物监测技术具有如下优势:(1)相对成本比较低。生物监测技术对设备要求相对较低,在实际水环境检测过程中也比较容易操作,对于降低环境监测成本十分有利。(2)规律性比较强。生物体生活具有很强的规律性,相关技术人员可以根据对生物体规律性研究,清楚掌握水环境具体变化情况,并依据水环境变化实际情况制定相应的环境治理策略,使得环境治理策略与环境实际情况更加贴合,促进环境治理效果提升。(3)及时性更强。生物体在水环境中扮演着十分重要的角色,一旦环境发生变化生物体会迅速做出反应,这种反应大多来自本能,更加真实可靠。相关技术人员利用先进生物监测技术对生物体反应进行监测,可以更为及时准确掌握环境变化实际情况,为下一步环境保护提供有力保障[1]。
2.水环境监测中生物监测技术的具体应用
2.1发光细菌技术
发光细菌监测技术属于相对比较成熟的生物监测技术之一,该技术通常应用在生活水源水质检测中,可以提高生活用水的安全性。该技术主要以污染物毒性(遗传)、发光(细胞)特征检测为主,并结合相应毒性监测仪等,在短时间内获取水域环境监测结果,采用此方式进行环境监测最快可以在3小时之内,获得监测结果。该技术还可以结合荧光分度法、紫外线分光法等进行环境监测,应用前景较为广阔。
2.2群落监测
群落监测技术属于生物监测技术比较常用方式之一,主要指相关技术人员通过对生态群落的功能和结构信息进行收集,并根据收集信息分析未来环境变化趋势及当前环境状况的一种监测技术。通常群落监测的主要内容可以分为以下两方面:(1)水环境的宏观规划。水中生物会随着水体环境变化,做出一系列的反应,技术人员通过对水中生物调查分析,来掌握其所处水环境实际情况,并针对性利用该生物加强水环境宏观规划。例如,调查的水环境中藻类生长十分旺盛水域呈现出明显的富营养化,相关技术人员便可以在该水域中投放一定量的罗非鱼、鲢鱼等以藻类为食的鱼类,这样在增加鱼的产量同时还可以有效缓解水域富营养化,保护水体环境,增加经济收益。(2)水环境的科学评价。通过对水环境中生物监测可以帮助相关技术人员科学分析水环境长期与短期变化情况[2]。
2.3生物行为监测技术
生物行为监测技术属于生物监测技术中应用最为广泛的技术之一,相关技术人员可以根据水环境受到污染后水中生物行为反应,来评价水环境污染情况,明确监测水域污染物安全含量,并根据水域情况及时制定科学的预警措施。常用的生物行为监测生物包括水蚤、鱼类、软体动物(双壳)等。例如,技术人员利用斑马鱼对水环境进行监测。斑马鱼属于热带淡水鱼的一种,其对水质敏感度非常高,一旦其所处水域出现污染时,其会在几分钟内迅速做出相应反应,是一种热带淡水水域环境监测不错的生物之一。而且,斑马鱼的基因特征与人类基因特征相似,以其为指示物进行的水域环境监测结果,大多数情况也适用于人类。研究人员在重金属对斑马鱼生存影响上的研究工作,一般会使用半静态法,采用Cd、Cu等重金属离子,这是因为斑马鱼体内所含有的CAT(氧化氢酶)活性与以上重金属浓度有很大关系,通过对斑马鱼监测可以掌握水域重金属污染情况[3]。
3.发光细菌监测技术应用案例——以M县水域环境监测为例
3.1水域概况
M县水域面积较大,约占全县面积的42.15%,且水网纵横水域环境十分复杂,很大程度上增加了该县水域环境污染的复杂性。采用传统水环境监测手段检测难度大、成本较高、涵盖范围相对有限,针对此种情况,相关监测人员决定采用发光细茵监测技术,针对水域环境中的有机物、农药残留、重金属等毒性物质进行全面检测,以确保水体安全。
3.2实际监测过程
技术人员选择细茵监测技术并运用在线监测系统,对水域水质情况进行检测。检测按照先后顺序主要分为发光菌培养及保存、发光测量等环节。该检测过程无需人工干预,可自行进行测量。在毒性测量上技术人员选择双光路监测技术,设置待测水样、参考水样两路。
首先,需要进行发光菌培养与保存。检测中所需要的冻干粉(发光细菌)最初处于休眠状态,需要保存在—20.0℃等环境下,确保其活性,待需要时使用复苏稀释液在常温且其被固定的情况下持续复苏15min,复苏结束后将其放置在恒温孵育仓中。恒温孵育仓要为特氟龙孵育仓且温度保持在5.0℃,通常复苏的发光茵生命周期为一周。另外,为了防止孵育仓中溶液(细菌)沉淀需要设置相应的旋转搅拌子。
其次,发光测量。检测技术人员需要严格按照测量顺序对发光菌进行测量,通常测量分为三个步骤:第一步需要将发光细菌注入菌种孵育仓,以达到发光细菌孵育目的,使得细菌可以维持在一个相对不错的生理状态下;第二步在反应池中注入待测水样,然后如第一步一样将发光细菌注入反应池,待发光细菌同待测水样充分混合后,检测S0(发光量);第三步待测水样与发光细菌接触达到30min后,再一次进行发光量检测用S1表示。与待测水样相对参考水样的发光量待发光细菌同待测水样充分混合后检测C0(发光量),待测水样与发光细菌接触达到30min后检测C1(发光量)。根据第二步与第三步发光量检测结果计算发光度,
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使甩生物毒性在线监测仪对甲醇、除草剂、农药等进行毒性测试,25g/L农药(有机磷),RLI为16%,毒性较大;当2.5mg/L阿特拉津时,RLI为58%,具有一定毒性;25mg/L甲醇RLI为88%,毒性不大。
结束语
综上所述,生物监测技术在水环境监测中的应用意义重大,可以提升水环境监测质量,相关技术人员可以针对所监测水域实际情况适当选择相适宜的生物监测技术,全面提升环境监测质量。
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, 037(003):102-104.
[2]李黎, 王瑜, 林岿璇. 河流生态系统指示生物与生物监测:概念、方法及发展趋势[J]. 中国环境监测, 2018, 034(006):26-36.
[3]马云霞, 王伟, 魏杰. 生物监测在水环境污染监测中的现状与展望[J]. 科学与信息化, 2019, 000(005):P.7-7.