生物检测技术在水环境中的应用及研究

发表时间:2020/9/17   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:卢培玉
[导读] 摘要:众所周知,做好水环境中水质检测工作,充分了解水环境中的水资源情况,对我国居民生活用水质量的提升、社会生产领域的发展和水质安全问题的解决均有一定的现实意义。
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        摘要:众所周知,做好水环境中水质检测工作,充分了解水环境中的水资源情况,对我国居民生活用水质量的提升、社会生产领域的发展和水质安全问题的解决均有一定的现实意义。基于此,本文就生物检测技术在水环境中的应用进行简要阐述。
        关键词:生物检测技术;水环境;应用;
        1水环境检测的重要性
        1.1提升生活用水质量
        水资源安全关乎着人们的生命健康,若水质存在安全问题,人们在不知情的情况下对其饮用,会引发一系列的健康问题。水体中含有超标的重金属会造成人体内细胞坏死变异,长此以往,还会发生中毒现象;水体中含有的各种细菌微生物,长期堆积成有害物质,会使人体出现肾结石、胃病等,当前,我国部分农村区域的水污染情况十分严重,因当地并不具备专门的水质检测机构,因而,一旦被污染的水体开始蔓延,可能会威胁到城市的用水安全。而对地质环境开展水质检测工作,能够详细的了解水质情况和污染类型,并构建有效的措施,及时的消除和改善污染现象,提升生活用水质量。
        1.2确保社会生产工作有序运行
        社会生产工作的效率与我国经济发展的速度密不可分,在社会生产领域,水是维系生产工作有序进行,正常运转的关键纽带,若未重视对水环境开展水质检测工作,致使被污染的水体进入到社会生产环节,水中含有的重金属物质和有害物质会对生产设备和生产材料等造成损坏,降低社会生产效率,影响经济发展。因而开展水环境检测工作,能够保证进入社会生产领域的水质质量,确保社会生产工作有序进行。
        1.3缓解我国水质安全压力
        现阶段,水质问题已经成为了一项全球性问题,我国地域辽阔,人口众多,开展水体治理工作更是刻不容缓,因此,有必要对水环境中的水质进行检测,分析不同水环境下存在的不同水体问题,进而有针对性的构建出解决措施,以缓解我国水质安全压力,推动环境和经济可持续发展。
        2生物检测技术在水环境中的具体应用
        2.1微生物群落检测方法
        微生物群落检测方式一般用来检测细菌、真菌、原生动物等微型生物在水环境中出现的物种频率和物种数量,之后通过数学计算来得出分布指数,根据分布指数评估水污染程度。在环境污染条件的不断变化下,微生物群落检测技术也得到了相应的发展,突出表现为检测评价指标的增多,常见的评价指标包含原物种种类指标、生物多样性指标、植鞭毛虫百分值、异样性指数等。[2]
        2.2发光细菌检测方法
        发光细菌检测方法能够检测出水样中的大多数有毒有害物质,在有机物、重金属等毒性较强的物质检测领域发挥着十分重要的作用,但是从实际操作上来看,这种检测技术具备操作繁琐、误差数值大的缺陷。后来电子技术的快速发展对发光细菌法的应用提供了新的支持,在发光细菌法中开始引入了紫外分光光度法、荧光光度法等。
        2.3生物行为反应检测方法
        生物行为反应检测方法是通过生物受污染物危害后所产生的趋利避害行为反应变化来评估水体污染情况,并确定水体污染安全浓度,根据水体污染情况及时做出预警的方法。在水体检测中常用的生物行为反应检测方法的生物类型包含鱼、双壳软体动物、水蚤等,以斑马鱼这种鱼类的生物行为反应检测为例,在水体出现污染之后,斑马鱼会在几分钟以内就表现出行为反应,因而人们经常使用斑马鱼进行淡水生物检测。鱼类一般被人们用在淡水环境下进行检测,而在海洋中一般会利用双壳生物活体来对水体污染情况做出生理响应。比如,可以将电磁感应技术应用在贻贝双壳距离变化的检测工作中,还可以通过高频电磁感应系统来检测贝壳类物质的运动[3]。


        2.4底栖动物和两栖动物检测方法
        底栖动物和两栖动物检测方法是利用生物在水体中的出现、消失、数量多少来检测水质。底栖动物和两栖动物检测所涉及的参数包含Saprobie指数、BI指数、群落多样性指数等。借助两栖类动物的行为和生物指标能够检测出水体的质量,特别是在检测发育的过程中能够进一步感知环境因子的变化。
        2.5水质量生物检测技术
        当前,对水体造成污染的有害物质主要包括有机物与无机物,例如天然的重金属与人造农药,其不仅形态各异,种类也较为复杂。为此,进一步提升城市废水及污泥处理检测水平是十分有必要的。其中,水质量生物检测技术较为先进,其主要是利用发光细菌对水中物质的特定发光反应进行定量与定性的检测。该技术检测项目与时效:①水质毒性检测,定性与定量分别为30min、60min;②生物杀灭剂活性检测,一般情况下为5min,而常规的检测需要2d;③生化需氧量(BOD)测定,<4h;④可同化有机碳(AOC)测定,<2h,常规细菌生长试验需要5d。由此可知,水质量生物检测技术最为突出的优势就是可以一次性定性与定量鉴别水样中的毒物质,且具有较高的灵敏度(低于ppm)与准确度(误差<10%),检测速度快,检测范围广。例如,重金属离子,有机磷等农药、洗涤剂以及溶剂等一系列无机与有机有毒物质。另外,该检测技术对于检测人员的素质要求较低,且检测费用较低,整体适应性也比较强。
        3生物检测技术在水环境中的应用展望
        3.1借助遗传毒理学检测水体污染
        单细胞凝胶电泳是一种通过检测DNA链损伤来判别遗传毒性的技术形式,这种检测技术比微核试验操作的作用更加明显,因为在一般情况下环境中的遗传毒物浓度较低,通过单细胞凝胶电泳会检测出低浓度的有毒有害物质。再有SOS显色方法也是遗传毒性检测的新方法,基本原理如下:在DNA分子受外界范围损伤和抑制的影响下会出现错误修复,这种在遗传毒物处理后出现的反应被称作是SOS应答。SOS检测方式具备检测灵敏、快速、方便的特点。
        3.2分子生态毒理学检测水体污染
        分子生态毒理学检测方法应用了现代化的分子生物学检测方法,一般被人们用来研究污染物及其代谢物与细胞内大分子的代谢作用,从中找出作用的靶分子,从而有效预报在个体、种群、群落上的基本情况。随着现代科学技术的发展,生物体内胆碱酯酶活性检测逐渐发展成为海水、淡水水体污染检测的一种常用方式,受环境中有机磷农药、氨基甲酸盐杀虫子分子结构和水体生物分子结构的相似,它们会和生物活性中心出现不可逆的结合,从而有效抑制酶活性,进而准确地评价有机体在杀虫剂、有毒有害神经污染物质中的暴露情况。
        3.3高级氧化技术的应用
        高级氧化技术作为一种新型的氧化技术,其主要是利用•OH对水中污染物进行氧化与分解。其中,由于•OH的标准氧化还原电位高达2.8V,因此具有强大的氧化能力,还能够快速降解水中的有机物,并经氧化分解为CO2与H2O,以此来减少对城市水环境的污染,提高含酚废水的整体处理水平。
        结束语
        综上所述,生物检测技术是未来环境检测领域的一项重要技术形式,在这个技术的作用下能够弥补以往环境检测技术应用局限,并为相关人员的工作提供大量具备高价值的环境信息。在现代科学技术的快速发展下,相信生物检测技术也会朝着更深层的方向发展,在现有检测技术的基础上出现更多适用于水体环境检测的技术方法,从而为环境保护工作的开展提供助力与支持。
        参考文献:
        [1]张文华,苟体忠,陈胜威.麻江蓝莓主栽区蓝莓果实中硒含量特征研究[J].凯里学院学报,2017,35(03):192-193.
        [2]苏安琪,韩璐,晏井春,等.基于保护健康和水环境的氯代烃类污染场地地下水风险评估[J].环境工程,2018(07):143-148.
        [3]张倩,谷庆宝.工业企业搬迁遗留场地环境风险管理对策[J].三峡环境与生态,2019,37(01):110-114.
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