水环境监测中生物监测技术的应用

赵璐 魏志强 亓靓 刘岳峰

1.山东省青岛生态环境监测中心 山东青岛 266003；2.青岛市环境保护科学研究院 山东青岛 266003

水环境污染问题在近年来广受关注，包括工业废水、生活废水等对生态环境造成了巨大污染与破坏，需要积极采取科学有效的措施加强水环境治理。而要落实水环境治理，必须准确把握实际污染情况，即需要通过科学、先进的监测技术对水环境污染情况进行全面、动态、准确监测，进而针对性地采取有效促使进行治理，保障实际治理效果。

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[1]。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。

2 水环境工程中的监测内容

水环境工程中监测的主要内容为动物、植物、微生物在环境中的分布、生长、发育状况、省力化指标、生态系统变化及其与环境污染的关系。生物监测法时测定环境污染物毒性的有效方法。对动物、植物及微生物的群落生态、个体生态、携带的毒性、致突变因素、体内残留物等指标的测定，是了解水环境污染情况的重要依据。生物监测获得的监测信息能够更加确切的反映污染因子对人和生物的危害及花境污染的综合影响。在环境污染物较低的情况下，利用某些生物对特定污染物的敏感性，对水环境污染危害人体做早期的诊断和预测。由于生物监测技术不能获得理化监测那样具体准确的数据，为了更加全面、准确地评价水环境质量，生物监测技术在水环境工程中应用时可以结合理化监测技术及其数据，将理化监测数据作为生物监测结果的补充，来评价生物反应现象。

3 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。

4 生物监测技术在水环境工程中的应用

4.1 微生物群落监测技术

微生物群落监测技术用于监测水环境中的细菌、水藻及原生物等微生物。水环境中的各类微生物的数量、出现频率能够反映一个阶段内水环境的情况。微生物群落监测技术主要监测指标有微生物园中类型、多样性指数、异养指数、鞭毛百分率。采用聚氨酯塑料收集水样，结合数据计算方法计算微生物的分布指数，评价水环境污染程度。理论上，水环境污染情况是个动态化的过程。污染条件也在不断的发生变化。微生物监测技术对微生物评价指标应根据污染条件的变化不断扩展和扩充，以提高水环境污染评价的全面性。

4.2 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[2]。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。在对此类水体进行污染监测的过程中，借助于发光细菌监测技术，便可让工业废水中的有毒污染物种类、毒性大小和不同物质之间的相互作用得以有效明确，为水环境治理奠定更加科学的基础。

5 结语

水资源作为所有生物赖以生存的生命源泉，对于人类社会及其文明的可持续发展意义重大。为了人类文明的可持续发展，人类必须加强水环境保护及污染控制，构建和维护长期的水生态平衡状态。生物监测技术是监测水环境生物安全性必不可少的技术。微生物群落监测技术、生物行为反应监测技术、发光细菌监测技术、底栖和两栖监测技术、生物传感器监测技术能够为水环境工程中水体的微生物、生物行为、细菌、两栖生物、底栖生物的生物动态监测提供技术支撑，同时监测水体中的非金属无机物及其他污染物，了解生物生存状态及其安全性，为水环境生物保护及污染治理提供依据。鉴于其在水环境工程监测中的重要性，建议加大对生物监测技术在水环境工程中应用的研究和推广。