生物监测技术在水环境工程中的应用及研究 张颖毓

发表时间:2020/10/16   来源:《基层建设》2020年第19期   作者:张怀秀 宁中壹 李鼎鼎 成梦捷 张颖毓
[导读] 摘要: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。
        中北大学朔州校区  山西省朔州市  036000
        摘要: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。本文基于生物监测技术在水环境工程中的应用及研究展开论述。
        关键词:生物监测技术;水环境工程;应用及研究
        引言
        生物监测技术,就是要根据生物的生长需要和特点,研究它们在不同环境当中的不一样的生长情况,并且对该生物生存环境进行严密监测和记录。目前该技术中包括微生物监测法、底栖动物和两栖动物监测法、发光细菌监测法以及生物行为反应监测法等,现在水环境受到污染的情况日益严峻,生物监测技术运用到水环境监测当中具有重要的社会自然价值。
        1生物监测的原理
        天然水域生态环境中的各种类型的微生物之间存在着一种平衡和制约的关系,如果环境受到破坏,生物就会产生相应的反应,因此可以根据水中生物的变化能够对污染的程度以及污染的种类做出判断,以此来运用不同的方法判定环境污染问题。不完全统计显示,在实际中污染物对生物的物质最早是以分子的形态对生态系统产生影响的。从生物监测的方法来看,这种影响一直能够传递到生物链的最顶端,并且在生物之间都会产生相互作用。如今,我国开展生物监测通常所用的方法是理化监测方法,这种方法能够直接完成对相关数据信息的采集工作,并且将其作为评价环境污染的依据。但是,通常情况下这种监测技术的使用是短期的,不具备可持续性。然而,生物监测技术的使用,能够从生物细胞到整个生物的变化情况进行分析,并且借助生物环境的变化过程,多元化测量所采集的信息,以此来获取新型的检测结果。
        2生物监测及特点
        我国的水环境污染极其严重,这主要来源于两方面:①人们没有尊重水源生存的环境,没有合理的安排用水的周期与用水的装置,造成储存水质的水文因素变化,例如地上河、潮汐春汛等,都容易带来水资源污染,许多化工生产排放的漂白物加速了潮汐生物的感染。②在使用水源的过程中,没有合理优化水环境的开采链条,对于水环境中重要的水资源估计不足,造成水环境受到影响。例如舟山渔场,由于渔场海水的盐碱化程度较低,在长期曝晒以后形成了高温变质情况,而某些渔民依然盲目投放大面积的捕鱼颗粒,这些物质在接触海水以后就会形成水污染和变质,而舟山渔场四面环山,地表较为干燥,地表水储存不够丰富。当渔民将渔场水源进行排放引流时,就会造成地下水渗透,从而侵蚀地面,从而引发地下水倒灌,破坏了原有的水环境,而生物监测主要利用生物发生的反应进行监测,除了自然生物以外,工作人员能够将人为生物移植和耕种,或者将能够携带的生物放置在监测点可能分布的各个地方,例如豆芽、斑马鱼和水蚤等,这些生物群落的数量和生存状态的变化,能够反应水资源环境变化的情况。
        3生物监测的基本内容
        生物监测技术本质就是探讨生物与生物之间,以及生物与环境之间的制约和影响关系,通过对生物的生存情况和环境进行检测,来了解生物与其生存环境的关系,以及当前该生物生存环境出现的主要问题。将生物监测运用到水环境检测当中,目的就是为了通过水生生物的生长情况,以及他们体内存在的各种物质的变化,从而判断生存水环境的污染程度。通过多样的检测手段,及时了解水环境的情况,从而才能深入分析,找到解决办法,恢复水环境,保证生物多样性。随着生物检测技术不断发展,生物监测取得了较好的研究效果,生物监测技术不断投入到水环境的检测当中。之前我国普遍应用传统的检测方法,这些方法大多是沿用物理办法来进行检测,难免会导致异物在检测过程中污染水源,而生物监测是利用水生物的生活习性和特点来替代传统办法,一方面可以科学环保地进行检测工作,另一方面还可以在检测过程中了解到水生物的生活情况,有助于进一步改善技术,保持生物多样性。


        4水环境质量监测概述及重要性
        所谓的水环境监测主要就是指通过专业技术水平以及设备对于水资源实施质量监测,以此为基础对于水资源成分进行更加深入的分析,从而为水质治理提供科学合理的依据。利用对水环境的准确监测能够对区域性水环境进行科学了解,对于水资源保护、水污染治理具有重要作用。在水环境监测过程中需要加强质量控制力度,只有这样才可以为监测工作提供科学依据,才可以准确反映出水质情况以及水污染结构情况。这样监测工作人员才可以参照这些数据实时水污染分析并制定针对性保护方案,保证人们正常的生产生活用水。
        5生物监测技术的方法
        5.1指示生物监测技术
        在水体质量出现变化的时候,生态环境中的生物也会发生相应的变化,此时,水中的生物就会在一定程度上受到侵害,严重者甚至会使某种生物消亡。通过对这些生物种群或者生物个体进行观察,能够获得较为明显的信息对环境质量的变化情况予以监测,同时还能够起到分析水体质量的效果。
        5.2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。
        5.3生物残毒监测
        这种方法称为水生生物的方法,摄取水生生物中含有的污水含量,进行周边环境污水存在的数量,这种水生生物本身含有大量水分,又能够接触到水环境的变化,在水环境中包含的多种水资源混合以后,形成污水的化学反应。只要根据水生生物一开始所携带的水量成分进行计算,就能准确进行污水数量的判定。同时,因为水生生物的集合能力较强,容易附着残留的农药和微生物,需要尽可能利用化学稀释液体,将其体内含量较多的污染物质消除,从而能够判断水污染的程度。
        结束语
        总而言之,生物监测技术在水环境工程中的使用范围比较广泛,而且效果也非常明显,将这种技术运用到水环境工程中,能够有效监测水下工程环境,从而为水环境工程各项工作的开展奠定良好的基础,以此推动水环境工程的健康可持续发展,为提升我国的经济效益以及社会效益注入新的动力。
        参考文献
        [1]杨艳红.水环境监测中生物监测的应用及进展[J].化工管理,2019(32):63-64.
        [2]张小莉.探讨生物监测在水环境污染监测中的应用[J].资源节约与环保,2019(10):68.
        [3]王旭涛.新形势下水生物监测体系构建的思考[J].水利规划与设计,2019(10):149-151.
        [4]王潇潇.探讨生物监测在水环境污染监测中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(28):56.
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