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摘要:随着科学技术的不断进步,我国的生物监测领域迎来了创新发展的局面,生物监测技术不断优化,在众多领域发挥着十分重要的作用。在水环境工程中,生物监测技术的应用范围广泛,并且作用也非常明显,能够有效监测水下的工程环境,以此来对水环境工程的实施奠定良好的基础,确保水环境工程各项工作的有序开展。
关键词:生物监测技术;水环境工程;优越性
引言
水环境检测一般是指通过对水体进行连续或者间断性检测、观察、分析来帮助相关人员更好地了解和掌握水环境质量变化过程,并为水环境污染问题的综合治理、环境控制等提供重要的数据资料支持。生物检测技术是水环境检测的重要技术形式,能够有效弥补水环境检测的局限,实现和理化检测的互补发展,从而帮助相关人员更好地获得水环境质量信息。在环保工作的深化发展下,水环境检测工作发展到了新的阶段,以往的理化检验不再能够满足复杂的水质检测,在这种情况下,应用生物检测技术能够对水环境质量变化进行科学分析和预测,有效提升水环境检测质量。
一、生物监测的意义
在运用生物监测技术的过程中可以发现,一些细微的外源性物质对水生物的影响比较大,并且和传统的监测技术相比更加容易从表面上反映出来,人们也能够完成相关数据信息的采集工作。生存在这种水环境下的污染物,生物所接触的环境污染不止一种。一旦生物接触到多种污染物,就会有多种类型的研究主体来分析污染物的综合性,从而进一步得知污染对生物带来的危害。不仅这样,生物监测还具备预见性的特点,其能够直接表现污染物对生物带来的影响,当其传播到生物链的顶端的时候,就能够对这些症状及时进行监测,从而给人们一定的时间来研究解决方案。生物监测很容易分析并且判断小范围的毒性效果,但是,对于危害性相对较大的毒性效果,只能借助生物反应来加以判断。生物监测管理成本相对较低,并且经济性高,能够最大限度节省研究成本。、
二、生物检测技术在水环境中的具体应用
1.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。
2.细胞凝胶电泳技术测定
现有的专业性技术在环境监测工作中,主要是借助DNA链损伤来对遗传毒性进行监测的。该技术的危害性比较小,面对低浓度的污染物其感知作用较大,而且其预见性也广泛受到了这一行业的认可。作为一项新型的技术,可以其用于细胞体的判定中,对于无脊椎的动植物以及海洋性生物而言,该项研究工作具有非常重要的意义。目前,我国主要运用的是一种新型的遗传病毒监测技术,也就是SOS法。借助DNA分子的变化,该技术可以复制生物特性,并且修复相应的生物链,使其能够在大肠杆菌中做出反应。这种技术不仅耗费的时间比较少,而且快速简单,能够得出可靠的数据,可以直接对相应细胞的原发直接反应记性监测,在分析数据方面具有较高的准确度。对于粪大肠杆菌中的滤膜法以及多管发酵法来说,这种技术的操作简单,并且工作量小、周期短,可以对大量的水生物做出相应的反应。
3.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。
4.对微生物群的监测
通过生物监测技术,可以实现对水环境中的水藻、细菌、原生物等微生物群的有效监测,在水环境工程中,微生物出现的数量、范围、频率等都能够反应该区域当前的水环境状况。目前,生物监测技术在对微生物群的监测方面主要涵盖了四种指标,即原种类型、微生物多样性指数、鞭毛百分率、异养性指数。这种监测方法一般使用聚氨酯塑料收集被检水样,通过计算判断微生物分布的情况,从而根据数据对该地区水环境污染的程度进行有效的分析。无论在何种水体中,藻类都是最为原始的存在群体,当水体受到污染时,藻类会吸收水中的污染物,出现功能紊乱的现象,而后藻类会出现主线细胞色素减少及组织坏死的情况,在严重污染下还会造成该水环境内的藻类组成种类的改变。因此,通过藻类在其代谢过程中的种类、丰度及化学组成情况的变化,可以综合判断出水质的污染情况。
5.微核测定法
随着我国水中环境生物监测技术的快速发展,现有的专业细胞微核技术以及四分体技术已经逐渐被运用到社会中,其中,人类外界染色体以及微生物的破坏将直接加剧生物的损害。通过研究这些水体,可以发现在水环境监测工作中运用这些专业性的技术,能够核定染色体畸变以及微生物核之间的相关性,并且可以快速掌握卫生遗传物质以及环境的损伤,于20世纪80年代,该技术在豆根尖细胞微核试验中得到了证明,并且在改善水体环境质量中发挥了非常关键的作用。
6.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。
7.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。
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
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