水環境監測中的生物監測運用

劉慧慧

摘? 要：作為人們賴以生存的根本，水資源短缺問題產生的根本原因在于水源的污染與破壞，為此要想從根本上實現國家可持續發展的目標，做好水環境監測作業是極為必要的，而經過科研工作者不斷地探索實踐，發現將生物監測方式實踐于水環境監測中，從某方面而言不僅能有效地提高監測質量和監測效率，與此同時在可持續性反映水環境污染變化中也發揮了顯著優勢。鑒于此，本文主要基于生物監測原理和特點，對其具體應用方式進行了全面探析。

關鍵詞：水環境監測;生物監測;監測原理;監測手段

一、生物監測在水環境監測中的應用原理和特征

簡單來講，所謂的“水環境監測”是指在工業化建設進程不斷發展、水資源不斷被破壞的當代社會，相關部門為實時掌握水環境質量變化，而定期、連續對水資源進行監測、觀察的一種作業模式，是水環境污染防治的重要基礎依據，至于“生物監測”則指的是通過利用活著的生物體來測定污染物對周遭環境的影響。

從某方面而言，生物與環境是相互作用和相互影響的，兩者的統一性和協同進化是環境質量生物監測的生物學基礎。與瞬時性特征顯著的理化監測相比，生物監測是近年來為提高監測科學性、精準度以及有效性，相關部門而研發的一種現代化監測手段，除了具有監測速度快、監測方法簡單以及時效性、綜合性、靈敏性及直觀性等特點外，這種現代化監測方式還具有如下特征，即一定區域內生物監測可長期、持續反映出生物污染狀況，生物監測可有效地監測某些連精密儀器都無法監測的微量污染物，生物監測可有直觀、有效地反映出各種污染物對水環境的綜合性影響以及生物監測可有效、客觀地反映出水體質量。

二、生物監測在水環境監測中的應用

（一）發光細菌監測法應用概述

在水環境監測過程中，發光細菌是監測方法中一種常見的生物監測方式，與其它生物監測方法相比，能廣泛地應用于各種水環境監測中，而就目前來看，這種監測方式常用于生活用水水源監測，在保障生活用水安全方面發揮了顯著優勢。

發光細菌監測其實簡單而言，就是利用不同污染物遺傳毒性、細胞發光特征不同為依據，而后借助相關的毒性檢測設備和監測儀器，及時、快速地了解污染物種類，推算出污染物數量，具有簡單、快速且準確的特征。隨著近年來科學技術的不斷發展和廣泛應用，紫外線、熒光等技術與發光細菌監測手段相結合，不僅能有效地監測出水環境中大部分毒害物質，此外還能從根本上提高監測效率和監測質量，具體而言這種技術的監測過程如下“發光菌的培育和保護（固定化的發光細菌處于休眠，要在-20℃儲存，在每進行一次水樣檢測之后，需要再實施一次質控樣品檢測，其相對發光度≤ 75%）——在線集成（設備融入到水源地水質自動檢測系統中，受到上位機的管理，可以達到全天 24 h 的全面監察，通過組網可以達到遠程操控、實時檢測設備操作情況以及問題判斷等目的）——監測結果分析（監測結果主要分為兩方面，一是毒物測試。在實際發展中，對不同濃度的毒物實施測試，明確其中蘊含的相對發光度;二是生物毒性和常規檢測標準的關聯性。在實際監測過程中，對常規標準中的生物毒性與電導率實施測量信息數據的整合研究）。”

（二）生物行為反應監測法應用概述

眾所周知，當生物受到外界的某些刺激時，會做出應激反應，而此時相關部門工作人員可根據生物行為，了解水體的污染程度以及污染物安全濃度，從而對后期水源防治做出科學依據。相比于其它生物監測方式，生物行為反應監測法的應用，可有效地了解水體中的污染物濃度和污染源種類，最終為后期各項防護作業的順利實施提供科學依據。

在生物行為反應監測法應用過程中，不同的生物類型對于外界刺激所做出的趨利避害行為以及生理機能變化不盡相同，而為從根本上確保監測的科學性、合理性和規范性，相關部門工作人員需明確了解不同生物應激反應，從而為后期生物防治提供有效數據。就目前來看，在進行水環境監測中，常用的生物也具有多樣性，即藻類（藻類生長代謝過程中對營養鹽的需求和反應是不同的，因而可以通過監測水體中藻類的種類、豐度或化學組成判斷水體的綜合水質狀況）、原生生物（原生動物通過對有機顆粒物、細菌和藻類的攝食和吸收，直接將能量進行轉化;也可通過攝食作用，刺激藻類和細菌的生長、促進有機物的分解、加速水體中物質循環與能量轉換）、底棲生物、兩棲生物（兩棲動物具有特殊的生理學特性皮膚呼吸，故皮膚的滲透性很強，因此，對水污染的反應極為敏感，是監測環境因子變化極好的指示物種）以及魚類都是常用的生物種類，譬如在淡水環境監測過程中，由于斑馬魚與人類基因有著較高的相似性，故而為反映水體污染對人體的危害，相關部門可利用斑馬魚作為監測對象，對水體內污染程度以及水源安全度做出合理化、科學化監測，充分且全面了解水環境中的污染狀況。

（三）生物測試法應用概述

就目前來看，在生物監測實踐過程中，生物測試是一種常見且應用十分普遍的測試方式，具體而言它主要就是利用生物反應來測定一種或多種污染物存在時所產生的環境危害，與生物行為監測法相比，這種監測方式主要是在明確了解水體污染物和污染程度的基礎上，獲得污染物的毒性大小，以及對于人體所產生的危害，主要用于對污染源的監測，生物監測中的生物測試方案包含兩點內容，一是監測水中多樣化植物營養素和生長素對實際環境變化產生的影響，二是明確被不同程度的污染源影響后的水質對各種生物產生的毒害反應。生物測試分為兩部分，即靜水式生物測試和流水式生物測試，具體而言就是有關部門工作人員可將檢測生物暴露在不同濃度的受試物當中，根據它們的應急行為構建“濃度-效應”曲線圖，以此來反映出污染物的毒性。

三、結語

概而言之，隨著近年來人們環保意識的不斷增強，如何改善當前生態環境成為了現階段國家有關部門的核心發展方向，而在環境監測全過程質量管理中，水環境監測質量和效率更受到了各界的高度關注，而為從根本上彌補傳統理論監測的不足，將生物監測實踐于水環境監測中是極為必要的，是物化監測的良好補充，但縱觀在當前實踐過程中，雖然這種現代化監測方式取得了一定的顯著成效，但仍存在生物監測數據可比性差、專業性生物監測機構少、重要而又敏感功能指標缺乏等問題，為此國家有關機構和相關部門需將生物監測方法與理化檢測方法進行有機集合，以此為水環境治理提供可靠依據。