生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用及研究

戚新萍　方徐勤　何章誠

摘要：隨著社會(huì)工業(yè)化發(fā)展步伐的不斷加快，自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作面臨著更大的挑戰(zhàn)，水污染導(dǎo)致諸多水生物銳減，部分生物瀕臨滅絕，而且周邊居民的患病率持續(xù)攀升。新時(shí)代，國家提出低碳環(huán)保的綠色發(fā)展理念，社會(huì)各界也越來越認(rèn)識(shí)到水環(huán)境保護(hù)工作的必要性。通過合理運(yùn)用生物監(jiān)測技術(shù)，人們能夠準(zhǔn)確掌握水環(huán)境具體污染狀況，從而采取針對(duì)性的處理措施，避免環(huán)境進(jìn)一步惡化。由此可見，生物監(jiān)測技術(shù)對(duì)改善水環(huán)境質(zhì)量具有積極的作用。

關(guān)鍵詞：生物監(jiān)測技術(shù);水環(huán)境工程;應(yīng)用

在自然界中，水環(huán)境是以不同形式存在的。一般是通過循環(huán)來實(shí)現(xiàn)跨地域、跨空間的水系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。水環(huán)境與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，水環(huán)境被污染或是被破壞，它會(huì)直接或間接的破壞生物界的多樣性，從而造成人和其他生物之間的變化。而當(dāng)前隨著生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用我們不難發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)可以很好地改善之前人為不能監(jiān)測到的污染源以及水環(huán)境中的各種微量元素，從而便于人們更快地掌握水環(huán)境各階段的安全現(xiàn)狀，這對(duì)整個(gè)的生態(tài)環(huán)境治理而言非常有針對(duì)性，因此值得大力推廣使用。

1生物監(jiān)測技術(shù)概述

1.1內(nèi)涵

生物監(jiān)測技術(shù)就是利用生物對(duì)環(huán)境變化所做出的反應(yīng)，判斷環(huán)境污染狀況，并將其作為判斷環(huán)境質(zhì)量的依據(jù)。當(dāng)前，人們可以利用生物監(jiān)測技術(shù)對(duì)各類水生生物進(jìn)行監(jiān)測，并將其作為水污染程度判斷的一個(gè)重要依據(jù)。

1.2原理

天然水域環(huán)境中，各類生物之間是一種相互制約且平衡的關(guān)系，一旦水體環(huán)境遭到污染，打破這種平衡關(guān)系，生物就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的反應(yīng)，所以人們可以根據(jù)水環(huán)境中生物的變化來判斷水污染種類和污染程度。研究發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境中的污染物最初都是以分子形態(tài)影響水生態(tài)系統(tǒng)，而且影響會(huì)持續(xù)傳遞到生物鏈最頂端，污染物不僅會(huì)直接作用于某種生物，還會(huì)使各生物之間產(chǎn)生相互作用。目前，我國最常使用的是理化監(jiān)測方法，該方法可以直接采集環(huán)境污染數(shù)據(jù)信息，并將其作為判斷環(huán)境污染狀況的依據(jù)，可是該項(xiàng)技術(shù)只能進(jìn)行短期監(jiān)測。而生物監(jiān)測技術(shù)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生物變化情況（從生物細(xì)胞開始）的全過程監(jiān)測分析，借助生物環(huán)境變化過程采集多元化信息，保證了監(jiān)測結(jié)果的可靠性。

1.3生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中的作用

生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)水環(huán)境的綜合性監(jiān)測，整個(gè)監(jiān)測過程體現(xiàn)出實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)化特征，有效提高了水環(huán)境監(jiān)測效率和監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度，保證研究人員可以及時(shí)掌握完整和系統(tǒng)的水環(huán)境生物變化過程信息數(shù)據(jù)。以往傳統(tǒng)的物理監(jiān)測法和常規(guī)化學(xué)監(jiān)測法雖然可以對(duì)水環(huán)境污染做出評(píng)價(jià)，但無法實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境中一些細(xì)微變化的有效監(jiān)測。生物監(jiān)測技術(shù)就很好地彌補(bǔ)了這一缺陷，可以敏感捕捉到水環(huán)境各種細(xì)微變化，在水環(huán)境物探預(yù)報(bào)方面體現(xiàn)出非常重要的意義。

2生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用

2.1指示生物監(jiān)測技術(shù)

在實(shí)際的工作中，我們不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)水體的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，生物會(huì)在第一時(shí)間給出反饋。如：水中氧氣含量增加、化工廢水排放到整體水環(huán)境中，水中的生物會(huì)第一時(shí)間給予反饋。水污染較輕，水生物可能就會(huì)表現(xiàn)出小范圍的受害性表現(xiàn)，污染嚴(yán)重的情況下可能會(huì)出現(xiàn)某種生物的大規(guī)模死亡或變異。這種情況下，應(yīng)用指示生物監(jiān)測技術(shù)，就可以提前探知水生物的變化，并將發(fā)生變化的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行保留，以便后續(xù)進(jìn)行更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析。

2.2群落生物測試分析技術(shù)

在自然界的某一區(qū)域內(nèi)，必然會(huì)有很多不同的生物種類和其他微小生物群。這些微小生物的變化是常人肉眼無法辨別的，這時(shí)就需要利用有關(guān)儀器和技術(shù)進(jìn)行觀察。如：馬鞍山的廢水導(dǎo)致水花生根尖發(fā)生變化，這種集體受害在病變前期人們是無法肉眼識(shí)別的，因此需要借助新檢測儀器和數(shù)據(jù)信息對(duì)水花生的根部細(xì)胞核進(jìn)行檢測，之后再根據(jù)實(shí)際情況對(duì)不同的植物進(jìn)行詳細(xì)分析，這種經(jīng)過反復(fù)推測來檢測水體安全的方式被稱為群落生物測試分析技術(shù)。

2.3細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)

在水環(huán)境監(jiān)測中，現(xiàn)有的專業(yè)性技術(shù)主要是利用生物DNA鏈損傷來判斷生物的污染比例。作為一種新型技術(shù)，細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)可以很好的根據(jù)生物的種類對(duì)其深層細(xì)胞體進(jìn)行研究和判定，對(duì)于水環(huán)境中的無脊椎動(dòng)植物而言，其研究內(nèi)容非常有參考價(jià)值?，F(xiàn)階段，我國在該領(lǐng)域的研究主要沿用20世紀(jì)80年代所提出的新型遺傳病毒檢測技術(shù)，即SOS法。這種技術(shù)主要是對(duì)發(fā)生變化的生物DNA分子進(jìn)行復(fù)制，之后再結(jié)合原生物鏈進(jìn)行修復(fù)，生物復(fù)制鏈可以使大腸桿菌作出相應(yīng)的應(yīng)答。這種技術(shù)在水環(huán)境中耗時(shí)間短、且得出的數(shù)據(jù)信息也具有較強(qiáng)的可靠性。

2.4底棲和兩棲監(jiān)測技術(shù)

在水環(huán)境中，底棲和兩棲動(dòng)物數(shù)量是監(jiān)測水環(huán)境質(zhì)量的重要因素。而監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用主要是通過監(jiān)測底棲和兩棲生物的生理特性、行為反應(yīng)等相關(guān)數(shù)據(jù)來檢測生物生存的水質(zhì)及水環(huán)境污染等諸多問題。底棲和兩棲監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用范圍較廣、涵蓋面也較為豐富，因此，可以很好地幫助人們鑒別水環(huán)境中的污染元素。

3應(yīng)用前景分析

生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中的應(yīng)用力度會(huì)隨著社會(huì)生產(chǎn)力度的增加而提升，尤其是在生態(tài)環(huán)境日益嚴(yán)重的今天，該技術(shù)會(huì)有較大的市場前景。因此生物監(jiān)測技術(shù)的低成本、易操作、毒性小等特性，可以讓監(jiān)測管理部門實(shí)時(shí)掌握水的變化情況，尤其是在未來隨著生物監(jiān)測技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以為生態(tài)環(huán)境治理與平衡，提供有效的參考數(shù)據(jù)，這對(duì)于未來社會(huì)發(fā)展以及自然界生態(tài)保護(hù)有著非常大的推動(dòng)作用。

4結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)如今，生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境工程中得到非常廣泛的應(yīng)用，而且體現(xiàn)出監(jiān)測準(zhǔn)確性好、監(jiān)測效率高、操作簡便、成本低且信息量大等應(yīng)用優(yōu)勢，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，該技術(shù)目前仍然存在一定問題。人們需要進(jìn)一步探索新型水環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù)，促使環(huán)保事業(yè)在現(xiàn)代生物監(jiān)測技術(shù)的支持下得到持續(xù)發(fā)展。

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