中北大学 036000
摘要：由于水环境的范围较广，水资源分布的面积也较大，在不同地段、不同场所使用水资源的数量和破坏程度都不一样。无论是人为的制造工业污染，还是因为水资源使用过程遭受土壤变质、生物氧化等形成的污染，都与水环境的变化有关。水环境不同于水资源，其包括形成水循环整个过程利用的水资源，地表水、地下水和洼水等都是组成水环境的重要水资源。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。
2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。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。
3生物监测技术现状
当前，世界各国面临淡水资源短缺、土地沙漠化、环境污染等问题。水污染是环境污染的主要形式之一，目前已经引起社会的高度关注，水环境监测变得至关重要。目前，水环境监测方法主要有两种，即生物监测和理化监测。如果水环境受到污染，就会影响内部的生物生长和繁殖。生物监测技术广泛应用于环境监测和评估中，直观可靠，具有良好的经济性和实用性，监测结果准确度高，可以反映实际环境污染状况。人们要大力开发自动化生物监测器，有效监测水体中的污染物含量，科学评估水环境质量。但是，目前，水环境监测的质量控制信息化程度较低，未能建立完整的体系，导致监测问题不能得到及时反馈和处理，使得监测结果不精准，难以保证监测质量。因此，人们应该将信息化技术融入监测流程中，实现全流程的规范信息化处理，有效提高环境监测质量。
4生物监测技术的方法
4.1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。监测水体环境内的生物种类时，有的生物对水体内的污染物十分敏感，污染物的存在可能会导致这类生物消失，判断生物是否存在就能了解水体污染情况。建议选择鱼类生物、浮游生物以及底栖生物等生命周期长且活动范围固定的生物，以便人们长期对水体变化进行监测。一般情况下，无脊椎类动物是人们的首选，监测水体污染的严重性时，可选用蚊幼虫和颤蚓类生物，田螺和蜻蜓可以反映当前水体的清洁程度。从本质上来讲，环境污染效应实际上就是一种生物系统，该系统主要以人类作为核心，应用生物监测可对环境质量和污染情况做出分析，并有着一定的指示性作用。
4.2采用微型生物群落监测法
微型生物群是水体系统内不可缺少的一部分，水体环境污染，微型生物群就会在最短的时间内出现反应。使用聚氨酯泡沫塑料块可监测这一情况，将塑料块放在水体内，收集其中的微生物即可，这种方法不会受到时间与空间的限制，也不会对基质的使用造成影响。从成本角度分析，该方法使用成本较低，可用于自然水体和工业废水的监测。
4.3应用原生生物的生物检测
因为它们在水环境内原生生物的数量较多，并且总类多样，有较广的生活范围，所以原生生物的群落和食物网有相应的联系，原生生物对于藻类和细菌的吸收，能够在体内进行转换，对其他生物群落的分布造成了相应的影响，在原生生物在对食物的食用时还与藻类和细菌有着不同程度的刺激作用，对于水中能量的转换与循环提供了加速，促进了有机物的分解。部分生物受到某些污染物危害时，会出现趋利避害的行为反应或产生生理机能变化。以此便能够判断水体污染实际情况，并确认污染物安全浓度，从而做出有效预警。例如，在淡水环境监测过程中，可以鱼类为对象实施监测工作。相关研究表明，斑马鱼与人类基因具备较高相似度。以斑马鱼为对象所获得的水质监测结果，在多数情况下并不适用于人类。一些重金属离子如Cu2+、Cd2+、Cr6+对斑马鱼的毒性作用存在一定差异。斑马鱼体内过氧化氢酶活性与上述重金属离子具有剂量效应关系，即可反映出水环境当中的重金属污染状况。
4.4生物残毒测定法
在运用生物技术开展监测工作的过程中，虽然在经过消化之后，会通过排便等方式转移部分毒素，但是，仍然会有一部分毒素停留在体内，这样一来通过捕捉生物体就能够起到监测水体质量的作用。在具体实施生物监测工作的过程中，现有的DNA技术已经被逐渐运用到生物科技领域中，监测技术的使用能够转换生物的反应为电子生物信号，并且借助生物技术中的固定化细胞核技术以及化酶技术为项目识别技术，将多功能的元件当成基础的生物学元件，根据一定的发展情况对其进行判定以及分析，以此来转化其为电子信号。
结束语
生物监测技术可以提前发出环境污染预警，以免破坏生态系统平衡。目前，我国水环境污染整体依然十分严重。因此必须采用有效的环境监测方法。当今社会，信息技术被广泛应用在生产、科研的各个领域，水环境监测也不例外。
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