水環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景

梁其林

（深圳市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 廣東深圳 518000）

引言

生物監(jiān)測(cè)利用生物生長(zhǎng)、生存的特點(diǎn)，通過(guò)觀測(cè)生物在不同環(huán)境中的生長(zhǎng)狀況，從而對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)，為水資源的保護(hù)和水污染的防治，提供可靠性的依據(jù)，與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法相比，生物監(jiān)測(cè)靈敏度更高，可以直觀的反應(yīng)出水體的綜合復(fù)雜特征，并且無(wú)污染、無(wú)公害的特點(diǎn)，不會(huì)對(duì)水中的毒害作用疊加，因此在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具有更加廣泛的應(yīng)用前景。

1 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用介紹

1.1 微生物監(jiān)測(cè)法

微生物監(jiān)測(cè)法是最常見(jiàn)的一種生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，監(jiān)測(cè)過(guò)程中將微生物群落放置在被監(jiān)測(cè)的水環(huán)境之中，這樣微生物群體就成為了水環(huán)境污染的指示劑，相關(guān)監(jiān)測(cè)人員只需要定期對(duì)水環(huán)境中微生物的數(shù)量和頻率進(jìn)行記錄，就可以了解水體的受污染程度[1]。在使用微生物監(jiān)測(cè)法時(shí)，常用的微生物主要有真菌、細(xì)菌、原生動(dòng)物及小型海藻，并使用聚氨酯塑料作為基質(zhì)，對(duì)水中的微生物進(jìn)行采集，然后按照種群微生物算法，去計(jì)算水體中的微生物數(shù)量，最后就可以按照國(guó)家制定的統(tǒng)一微生物監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，判定水體的污染情況。

1.2 發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)法

發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)法也是現(xiàn)下常用水環(huán)境監(jiān)測(cè)的一種生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，因利用發(fā)光細(xì)菌表示水體污染環(huán)境程度而得名，具體在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，主要是使用費(fèi)氏弧菌作為監(jiān)測(cè)的標(biāo)記物，并借助水質(zhì)毒性監(jiān)測(cè)設(shè)備這種工具展開(kāi)監(jiān)測(cè)工作。一般情況下，應(yīng)用發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)法監(jiān)測(cè)水質(zhì)環(huán)境，三個(gè)小時(shí)后就可以進(jìn)行相關(guān)樣本采集，因此監(jiān)測(cè)速度快是此種監(jiān)測(cè)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)，并且通過(guò)過(guò)往的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)光細(xì)菌監(jiān)測(cè)法對(duì)于鑒別水體中的有機(jī)物和是重金屬具有極強(qiáng)的敏感性。但是缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，需要配置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)儀器。

1.3 生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)法

生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)法可以對(duì)污染水環(huán)境下，微生物的自我保護(hù)行為進(jìn)行觀察，從而更加真實(shí)的反應(yīng)出水環(huán)境的污染程度，近些年越來(lái)越的專(zhuān)家學(xué)者推崇使用生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)法這種生物監(jiān)測(cè)技術(shù)[2]。一般情況下，所選中的監(jiān)測(cè)對(duì)象主要是是魚(yú)類(lèi)、水蚤和軟體動(dòng)物，其中斑馬魚(yú)由于對(duì)水質(zhì)變化感知最為靈敏，若是處于污染的水質(zhì)中，斑馬魚(yú)很快就會(huì)出現(xiàn)異常行為，此外斑馬魚(yú)的基因與人類(lèi)的基因極為相似，因此通過(guò)觀察斑馬魚(yú)的反應(yīng)，也可以借此推及到人類(lèi)身上，從而了解該污染水質(zhì)環(huán)境，對(duì)人體的破壞和影響，鑒于此，斑馬魚(yú)常被應(yīng)用到生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)中。

1.4 底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)法

監(jiān)測(cè)水環(huán)境的方式有很多，其中底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)法雖然日常應(yīng)用較少，但是卻不能否定其在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值。具體而言，這兩種監(jiān)測(cè)方式主要是依據(jù)底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物在水環(huán)境中生存的數(shù)量，從而判定水環(huán)境污染情況。如若是使用底棲動(dòng)物作為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，Saprobic指數(shù)、BI指數(shù)都是可用于水質(zhì)評(píng)價(jià)的指數(shù)指標(biāo)，而近些年在監(jiān)測(cè)太湖的水質(zhì)情況時(shí)，就采用了底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)方式。而此種生物監(jiān)測(cè)技術(shù)之所以應(yīng)用比較少，主要因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)目標(biāo)比較少，加之國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)明確的生物指數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，因此從某種程度上影響了底棲動(dòng)物和兩棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)法的應(yīng)用。

2 生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用前景

生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具有敏感性強(qiáng)、操作方法、費(fèi)用較低、不會(huì)造成二次污染的優(yōu)勢(shì)，因此相比較物理監(jiān)測(cè)技術(shù)、化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中更加發(fā)展應(yīng)用前景，對(duì)此筆者做出以下幾個(gè)方面的暢想。第一，科學(xué)評(píng)價(jià)污染物危害，在水體環(huán)境之中，有時(shí)單一的污染物并不會(huì)發(fā)生破壞作用，要在多個(gè)污染物的共同作用累積下，才會(huì)水質(zhì)環(huán)境造成污染破壞，而目前生物監(jiān)測(cè)技術(shù)還無(wú)法對(duì)水環(huán)境內(nèi)的污染物進(jìn)行定量分析，而相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，借助大量數(shù)據(jù)模型和計(jì)算機(jī)運(yùn)算技術(shù)的支持，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，一定可以對(duì)污染物危害作出更加客觀的評(píng)價(jià)[2]。第二，制定統(tǒng)一合理的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)下關(guān)于生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)還不夠統(tǒng)一，這從某種程度上限制了生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，而相信隨著對(duì)采集數(shù)據(jù)的多樣性分析，在未來(lái)一定可以制定出更加合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從而更好的對(duì)水環(huán)境污染程度進(jìn)行鑒別。

結(jié)語(yǔ)

水是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)資源，在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的過(guò)程中，做好水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，并對(duì)水資源進(jìn)行有效的保護(hù)和污染防治，是走可持續(xù)發(fā)展史道路的關(guān)鍵。而與傳統(tǒng)的物理監(jiān)測(cè)技術(shù)、化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用更加優(yōu)勢(shì)，為此今后相關(guān)人員有必要對(duì)此作出更加深入積極的探索。