生物檢測技術在水環境中的應用及探討

齊康

【摘 要】隨著我國的改革開放和工業化的快速發展，部分企業排放工業廢水給地表水造成污染影響，當下城鄉居民對自然生態環境有新的認知，特別是地表水環境的清潔程度，直接關系到城鄉居民生活飲用水質的安全，地表水環境受到不同程度的污染。且地表水質污染程度呈逐年增加的趨勢，重視解決和減輕地表水環境污染問題。保障飲用水安全關系到每個人的身體健康。充分認識地表水水質對人體健康的重要性，需要盡快做出全方位的解決方案，為客觀有效的了解水質污染狀況，積極開展地表水質環境檢測工作。

【關鍵詞】生物檢測技術;地表水環境;應用

1 生物檢測技術的原理

生物檢測技術，以局部的地表水環境系統做為一個試驗地，將水生物類與其生存的環境進行水質檢測，依據生物檢測方法觀測其賴以生存的環境，進行生物檢測技術的推廣應用。對于研究生態環境污染來說，水生物類、水微生物與水環境質量存在著生死與共的關系，地表水中有害物質與其對水生物類生存的影響息息相關。如果水環境受到污染，都會影響到水生物類的生存。如工業污水、農業污物都含有毒有害物質，這些有毒有害物質通過水體流動擴大，氮、磷物質多造成水體富營養化，有害物質在水生物類體內富積，會使水生態系統和水生物機體、水微生物受到破壞，并使其相關聯的水生環境遭到改變，從而破壞了水生態環境。例如：在一些地區的河流地表水環境被污染，水生物類在這種生存環境下，都會受到一定程度的影響，甚至基本死亡，因為水生物的生存環境受到了破壞，各種水生物同時會出現不良反應。通過觀察水體的水微生物、小魚、小蝦由于水體缺氧不能正常的游動，可定性分析水質污染的情況，詳細了解地表水水質污染程度，應用水生物檢測技術，有助于設計治理水污染問題。

2 生物檢測技術類型

第一，按利用生物的種類進行分類。可以把生物體分為不同的種群落，根據生物體種類的不同，將生物檢測分為三種類型，水生物檢測、水微生物檢測、水生植物檢測。第一，就水生物來說，它自然生長在水環境中，可作為水生物檢測的指示物，通過觀察水生物的生存環境和行動變化，定性定量分析地表水質污染程度。第二，就水微生物來說，它自然生長在水環境中，可作為水微生物檢測的指示物，通過觀察水微生物的生存變化情況，定量分析地表水質污染指標。通過定量檢測水中微生物的數量，確定水體的優勢種群，利用水微生物了解地表水體斷面水質受污染程度。第三，就水生植物來說，它自然生長在水環境中，利用水生植物習性可當作水生植物檢測的指示物。通過觀察水生植物的生長變化情況，定性定量分析地表水質各項污染指標。確定適應水體生長的優勢品種，利用水生植物了解地表水體斷面水質受污染程度。就以上應用分析生物檢測技術，許多相關參數需要進行試驗驗證檢測，反映客觀水環境污染狀況。分析水環境檢測中的物理指標、水化學指標，分析原水生物種群的生存環境狀況、歷史污染狀況。據相關研究報告顯示，包括：生物體的生化指標與污染因子檢測具有多樣性的特點，地表水質生物檢測的效果明顯，生物學分類檢測有實際應用價值。

3 生物檢測技術在水環境中的應用

3.1微生物檢測技術

對微生物群落進行檢測可以了解種群落所處的水生態環境的情況，了解受污染狀況，有的放矢地提出水環境治理方案。一般情況下微生物種群落檢測，包括兩個方面的內容：一是客觀評價水環境。通過微生物檢測對水環境進行評價，微生物種群在不同的水環境生長，表現地表水質污染物的變化。二是對地表水水域進行凈化治理，通過生物檢測方法了解水污染狀況，為凈化地表水環境設計方案提供科學依據，治理恢復受污染水體，例如，一些河流的支流水體水質富營養化問題嚴重，水面漂浮著大量的綠水藻類，如果采用物理或化學方法凈化水體，會有許多污泥產生沉淀，水下沉淀的污泥對水微生物的生長環境造成影響，可采用水生物檢測技術，在有富水藻類河段水域放養食草魚類，利用草魚食用水藻類，就地解決水藻類污染問題，同時養殖成本大大降低，利用生物檢測技術能夠取得可觀的經濟效益、促進經濟發展，實現養殖凈化雙贏。

3.2兩棲動物檢測技術

所謂兩棲動物，是即可生活在水環境，又可生活在陸地環境的物種，其生活史周期和生理學特性比較獨特。因此，生物檢測技術在兩棲動物身上可得到較為實際的應用。一般來說，成年體主要生活在近水的陸地，一方面可有效檢測地表水體污染情況，另一方面還具有檢測陸地污染源的作用。科研檢測工作人員在水環境檢測中主要采用成體青蛙和小蝌蚪等兩棲動物。上述這兩種兩棲動物的皮膚具有較好的滲透性，它們通過口和皮膚維持呼吸作用，蝌蚪食用水體中的腐殖質物質，當然水中腐殖質物質也是魚類的一種餌料。一般來說，水中的浮游生物主要是被小青蛙食用，成體青蛙主要以昆蟲為食物。科學實踐證明，一旦小蝌蚪接觸到了污染物，其進食量就大大減少，若在水體中存在有毒有害物質，利用生物檢測有著顯著的檢測效果。科研檢測工作人員利用生物種類間的聯級反應，可深入驗證和豐富生物檢測方法。

3.3生物行為反應檢測技術

在自然界中生物種類繁多，不同的生物群落對自然環境的變化有著不同反應。而環境污染也是環境影響的一部分。某些生物在自然環境中受到外部污染后，會出現一些較強的應激性的生理變化或行為變化。生物行為反應檢測技術就是在這個基礎上衍生的一種環境檢測技術。根據生物的生理功能變化，判斷出對環境污染程度，進而確定水質中污染物的濃度。在水環境檢測中，比較常見的指示生物有斑馬魚、鰻魚、金魚等，常用于淡水環境中的污染物測定。例如，斑馬魚的基因類似于人類基因，對生活水質有較高的嗅覺敏感性，當水質發生變化時，可以在幾分鐘內做出迅速反應，同時，依據斑馬魚的反應程度來推斷水質對人體的危害程度。此外，生物檢測技術還能夠測定水中重金屬離子濃度，如Cu2+、pb2+等，水質污染物作用到斑馬魚身上都會產生不同的反應，以此來定性判斷水體污染程度。隨著計算機自動化技術的發展，生物行為反應檢測技術可應用到在線實時檢測過程，進而實現對水環境污染物做出定性的預警。

3.4發光細菌檢測技術

發光細菌檢測技術，是生物檢測技術中比較早、且成熟的檢測技術之一，主要用于生活水源方面檢測。如城市自來水廠的水質，對于城鄉居民生活、生產用水安全性起著非常的保障作用。發光細菌監檢測技術主要以細胞的發光特性和污染物的遺傳毒性為主要參照依據，將其與生物毒性探測器，水毒性探測器和其他用于水質檢測目的的設備相結合。發光細菌檢測技術檢測非常迅速快捷，相比較其他檢測技術來說具有很大的優勢，檢測速度快，在二至三個小時內就能夠得到水質檢測結果，它具有非常高的靈敏度，非常方便操作快捷。

4生物檢測技術在水質檢測的應用前景

生物檢測技術具有敏感性強、操作方法簡單、成本費用低，不會產生二次環境污染和實驗危險廢物，因此，相比較物理檢測技術、化學法檢測技術，生物檢測技術在水環境檢測中更具優勢的應用前景，為此筆者做出以下二點科學暢想。其一，公正科學評價污染物對環境的危害，在水體環境中，有時單一的污染物不會發生破壞性作用，需要在多個污染物的共同積累下，才會造成水體污染和破壞作用。

5結束語

隨著環境科技的不斷深入和生態環境質量要求不斷提高，生物檢測技術在水環境檢測領域得到廣泛的應用，在水質污染物檢測中更加重要。同時借助大數據模型、計算機運算技術和圖像視頻捕捉及傳感遙感技術的支持，采用生物檢測技術將會更加快捷、方便，而且對水體污染物毒性的檢測會越來越準確。在不斷提高環境檢測技術水平的同時，培養城鄉居民保護環境的意識和社會氛圍，讓水環境檢測工作更有意義和價值。

參考文獻：

[1]王婧.生物檢測技術在水環境檢測中的應用[J].低碳世界，2016，25：1-2.

（作者單位：天津市裕華豐環境科技服務中心）