赵志
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摘要：在水环境的监测过程中，生物监测技术是一项先进且有效的监测技术，该技术可以对水体污染问题做到快速发现，以此为环保部门提供数据支撑，让水体污染问题得以有效解决。本文对生物监测技术在水环境监测中的应用进行分析，以此来实现水环境监测和治理效果的进一步提升。
关键词：水环境监测;水环境治理;生物监测技术;
1 生物监测技术机制分析
水环境中有大量的生物体存在，种类丰富，如鱼类、藻类、微生物类和其他的动物植物类，部分水域内也有很多的浮游生物存在。在不同的水域中，生物也有着不同的种类，但是所有的水生物都和水环境之间具有相互依存的关系，水环境变化将会对其产生很大程度的影响，使其迁徙与繁殖都发生变化。如果水环境被污染，其中的生物便会吸收这些污染物，而这些污染物将会通过食物链的形式直接进入到人体，进而对人体健康带来诸多威胁。
为实现水环境质量的良好监测，避免严重的水环境污染问题所导致的不利影响，可以通过生物监测技术来进行水生物变化的快速监测与分析，并对水生物体内污染物的种类及其累积程度做到准确检测。这种监测技术有着超高的准确性，甚至会比专用的科学检测仪器更加精确，同时其检测效率也非常高。在传统的水环境监测技术中，通常仅仅能检测到一种污染物，且耗费时间长，成本投资高。但是通过生物监测技术的应用，便可对水环境中的各种污染物情况加以准确反映，且反映速度快，投入成本低。但是该技术在具体的应用过程中也存在一定程度的不足，如无法对污染浓度作出精确的数值计算，且不具备系统性的监测标准，同时也不能够准确区分环境因素以及污染物因素的具体影响。由此可见，该技术依然存在较大的进步和发展空间，需要相关专家和学者进行进一步的研究。
2 生物监测技术的主要特征分析
在生物的生长过程中，环境因素会对其产生非常重要的影响，尤其是水生物。如果水环境中存在污染物，生物便会出现相应的病变或出现基因突变现象，但是这样的情况的发生范围通常都比较小。因生物监测技术的取样点主要根据实际情况而定，测试点非常有针对性，所以其监测结果也就更加符合实际情况。生物监测技术所反映出的是水环境在一段时间内的变化情况，这样便可为环保单位现场污染情况和污染物种类的明确提供更加科学准确的帮助。生物监测技术的应用并不仅仅局限于对区域污染物物种的检测，更是与周边环境结合所进行的检测，以此来确定水环境和生态环境之间的相互影响作用。
3 生物监测技术在水环境监测中的应用分析
3.1 微生物监测技术的应用
3.1.1 PGR技术
PGR技术是聚合酶链式反应的简称，该技术不仅可以让水环境微生物传统监测的局限性问题得以有效解决，也可以摆脱传统监测中微生物培养方式的约束，对重要的微生物DNA进行克隆。凭借着这些优势，该技术已经在水环境监测中得到了广泛应用。在该技术的具体应用中，首先通过对高温条件下体外DNA的整合来使其变为单链，而引物在一定温度条件下将会和单链之间进行碱基互补配对。然后再将温度调整到适合DNA聚合酶反应的温度，DNA聚合酶就会按照从磷酸至五碳糖的方向来实现互补，进而形成互补链。将聚合酶的制造作为基础来进行PGR技术的应用，其中最为关键的内容就是温度控制。所以在具体应用中，应通过温度的变性控制以及重复性控制等方式来进行微生物DNA合成的有效控制，以此来实现各种微生物种类的检测。
3.1.2 生物传感技术
生物传感技术的主要应用原理是借助于对生物物质极为敏感的检测仪器将水体中微生物浓度值转变成电信号来进行监测的一种技术。在该技术的具体应用中，生物传感器是其核心设备，生物传感器的识别元件主要包括微生物等的性能识别元件、理化换能器和信号放大装置等，其主要功能是对监测到的微生物信号进行接收和转换。这种传感器可在生物体某些功能或者是器官中固定，然后成为具有足够灵敏度的传感器，以此来达到良好的微生物检测效果。通过该技术的应用，可以让传统水体污染监测中的工作步骤得到进一步的简化，有效保障了水环境污染处理中相关设施操作的有序进行，实现水环境污染治理效果的进一步提升。
3.2 发光细菌监测技术的应用
3.2.1 发光细菌及其分类
所谓发光细菌，指的就是在生理条件正常的情况下可以发射出可见荧光的一种细菌，这种细菌在海洋环境中的分布较为广泛，其他淡水水体环境中也会有分布。此类细菌为革兰氏阴性细菌，具有兼性厌氧特征，没有荚膜和孢子，端部有若干根鞭毛。在对此类细菌进行监测的过程中，主要通过p H在6～9.3之间的Na Cl和浓度为0.3%的甘油对其进行发光试验。在这种细菌中，青海弧菌、霍乱弧菌以及发光异短杆菌为淡水水体中的发光细菌，其余的都是海洋中的发光细菌。
3.2.2 发光机理分析
对于发光细菌而言，每一类细菌都有着相同的发光机理，即分子态的氧化还原态黄素单核酸以及长链脂肪醛的过程中，由于受到了细菌荧光素酶的催化作用，让反应所生成的能量中释放出了蓝绿色光，其发光强度波长处在450～490nm之间，这种光并不是通过能量建立起的质子梯度以及渗透反应所合成的ATP，仅仅是从反应能量中释放出来的光。
3.2.3 发光细菌监测技术的应用原理分析
因为水环境中的污染物会对发光细菌本身的发光强度产生很大的影响，所以借助于灵敏度足够高的光电测量系统，便可以进行有效测定。发光细菌检测技术所应用的刚好是这种测定方法。在一定条件下，发光细菌发光强度将会保持恒定，而在其生理条件正常的状态下，这种细菌所发出的光呈蓝绿色，其波长在450～490nm之间。但是如果发光细菌遇到了有毒污染物，在这些物质的干扰作用下，其发光强度将会遭到抑制，抑制效果和有毒污染物的成分及其毒性大小之间呈线性负相关。有毒污染物主要通过两种途径来抑制发光细菌的发光强度，一是对其发光反应酶产生直接干扰，二是对其细胞中与发光相关的代谢产生抑制。因此，在具体的水环境监测过程中，只要有毒污染物对发光细菌产生了影响，就可以通过其发光强度具体变化情况来进行污染物检测。
3.2.4 发光细菌监测技术在水环境监测中的具体应用
在进行水环境的监测过程中，发光监测技术的主要应用表现在两个方面，其一是对水质状况进行测定，因为我国很多地方的水环境都存在不同程度的污染，而仅仅通过简单的一些污染监测指标和技术还远远无法达到满意的监测效果。因此，为有效监测水体环境的实际污染状态，并使其毒性得到综合评价，让水体实际的污染负荷及其生物学效应之间的关系得以正确表示，就需要借助于这种技术来进行水环境的生物毒性检测。其二是对工业废水进行毒性测定，如果一个水域中含有工业废水，在污染到了一定的程度之后，水环境内的生物便会中毒，进而出现行为异常、代谢紊乱、细胞组织变化乃至于死亡现象。
4 结语
借助于微生物监测技术以及发光细菌监测技术，可以对水环境中的污染情况做到及时发现，并有效确定污染物的组成、严重程度等，以此来为后期的水环境污染治理提供科学、全面的参考。通过这样的方式，才可以全面提升水环境监测质量，满足水环境监测实际需求，促进水环境监测工作和生态保护工作的良好进展。
参考文献
[1]张鸽,李骏,纪海婷,等.生物监测技术在水环境监测中的运用探索[J].环境与发展,2020,(8):170-172.