生物监测技术在水环境中的应用及研究

郭自良

（玉溪市红塔区环境监测站云南玉溪653100）

生物监测技术在水环境中的应用及研究

郭自良

（玉溪市红塔区环境监测站云南玉溪653100）

提高对水污染事件的监测能力与预警能力是当前水环境治理工作中的重点。在众多的监测技术中，生物监测是一项基于生物之间相依存、相互制约关系上实施的技术，具有明显的优越性，由此成为当前水环境监测工作中的研究热点。

生物监测技术；水环境

水环境监测是获取水资源、水环境科学数据的主要方法，同时也是是一项利国利民的基础性公益事业[1]。近年来，水污染情况日益严重给当前的水环境监测工作带来了严峻的考验，而对于各种监测技术的研究也日趋深入。其中，生物监测技术是一项细致、科学性的监测技术，在水环境监测工作中具有良好的应用前景。

1　生物监测技术在水环境中的应用

1.1微生物群落监测技术

在水环境中，细菌、藻类及原生物等微型生物出现的频率与数量可反应出该区域内的水环境情况，由此而诞生了微生物群落监测技术。该技术的应用相对较早，通过聚氨酯塑料采集水体样本并结合数学计算方式统计出微生物的分布指数，根据微生物的分布指数判断水环境污染的严重程度。随着环境污染条件的变化，微生物检测技术也在不断地发展与变化。当前我国微生物群落监测技术的评价指标也日益增多，目前主要的评价原物种类型、多样性指数、植鞭毛虫百分值以及异养性指数4项指标作[2]，提高了我国水环境监测的科学性。

1.2生物行为反应监测技术

水环境中的微生物在收到外界污染的影响后会出现一些应激性的生理变化或者行为变化，而生物行为反应技术就是基于生物对污染的应激性变化而诞生的监测技术。在水生物的监测中，较为常用指示生物的是斑马鱼、鳗鱼、金鱼等鱼类，该技术通常应用于淡水环境的监测中。斑马鱼对于其生活的水质具有较高的敏感度，当周围水质发生改变，斑马鱼可在几分钟之内做出反应。此外，由于斑马鱼与人体基因具有较高的相似度，因此以斑马鱼作为指示物种其监测结果对于人类而言具有较高的应用价值。随着计算机、自动化的发展，该技术可实现水环境的在线监测，能够对水环境的污染做出及时的预警。

1.3发光细菌监测技术

在众多的生物监测技术中，发光细菌监测技术是一项发展相对成熟的技术。该技术主要应用于自来水厂等生活用水水源的监测中，提高国民生活、生产用水的安全性。目前该技术主要以细胞发光特征、污染物遗传毒性作为参考并结合如水质毒性监测仪、Mirotox生物毒性检测仪等相应的检测仪器进行检验[3]。该技术最快可在3h内获取检验结果，与其它技术相比具有操作便捷、灵敏度高，检验结果快等显著优势。在电子技术的推动下，发光细菌监测技术在结合紫外线分光及荧光等分度法进行技术创新之后获取了较大的发展，具有广泛的应用前景。

1.4底栖动物和两栖动物监测技术

底栖动物与两栖动物监测技术以底栖、两栖动物作为主要的指示物种，通过指示物种在水环境中的数量情况评价水质。目前国外对于底栖动物水环境评价参数通常采用Saprobic指数与BI指数两项，而中国主要通过对指示生物在水环境中的完整性指示进行评价。此外，该技术还将两栖类动物的生理变化与行为变化作为水质评价的参考指标。如在农药污染的水环境中两栖类动物会出现相应的生理、行为变化，监测人员可根据动物的变化判断水质。

1.5生物传感器监测技术

在受到污染的水环境中将生物产生的应激反应转化为电信号，在利用仪器对电信号进行机械识别是生物传感器监测技术的应用原理。随着对DNA重组技术研究的不断深入，该技术也被应用于水环境监测工作中。生物传感器以固定细胞核、固定酶技术作为识别基础，利用识别元件构成的差异根据一定的规律将生物的反应转化为可识别的电子信号。目前较为常见的生物传感器主要有胞传感器、DNA传感器以及免疫传感器等3种仪器，发展前景相对较好。

2　生物监测技术的研究方向

当前，我国生物监测技术得到了一定的发展，但是仍然也存在一些需要进行完善的方面。如排污收费、环境质量定量考核方法、环境评价标准等方面仍需要深入研究，造成了生物监测指标体系的不完整。因此，当前水环境监测工作应将完善生物监测指标体系作为研究的方向。我国生物环境监测标准也尚未出台，无规范性文件的约束难以保障生物监测技术应用的合法性与科学性。此外，针对于低浓度的水生物污染，生物监测技术的生物效应在短时间内反应不明显，在一定程度上制约了生物监测技术的应用价值。但是低浓度水生物污染又是确实存在的，因此今后生物监测技术的研究方向应以提高对不同分级的水污染反应能力为主[4]。可从分子到物种群落建立不同层级的监测标准，提高对慢性水环境污染的评价能力；同时在结合理化监测，提高生物监测技术对于水污染的预警能力。

3　结语

水环境监测是一项需要长期坚持的基础性工作。针对于当前的水污染问题，相关人员应加强生物监测技术的应用，不断学习新的监测技术并对现有的技术进行创新，提高监测数据的准确性，保障水资源的安全。

[1]顾华,楼春华,陈英硕,等.水环境监测技术的应用与发展[J].北京水务,2013(z2):47-50.

[2]朱耀祖.生物监测技术在水环境监测中的应用[J].科技与创新, 2014(21):153.

[3]钟文义.浅谈水环境监测中生物监测技术的应用[J].低碳世界, 2014(12):1-2.

[4]张述伟，孔祥峰,姜源庆，等.生物监测技术在水环境中的应用及研究[J].环境保护科学,2015(05):103-107.