生物监测技术在水环境监测中的应用

谢颖嘉 梁智伟 黄艺芳

（深圳市环境监测中心站 广东深圳 518049）

引言

生物监测技术，就是利用生物对环境中污染物的反应来判断环境污染状况的一种方法，从生物学角度为监测和评价环境质量提供依据，对污染物敏感的生物种类，都可以作为监测生物。20世纪70年代，生物监测技术被运用到水环境监测中，20世纪90年代，随着分子生物学、细胞生物学技术的快速发展，生物监测技术进入全新的发展时期，其主要应用领域就是环境污染监测，保持生态平衡。

1 生物监测的原理

生物监测就是利用生物的组成、种群、个体对环境污染或环境变化产生的反应，从生物学视角为环境质量和评价提供科学的监测方法。在自然水域环境中，各个生物之间及其所处的环境之间存在相互制约、相互平衡的关系，当“平衡”被打破或发生变化时，生物就会发生变化，生物监测技术就是根据水中生物发生的变化来检测水污染的种类、受污染程度及综合危害。

2 生物监测技术在水环境监测中的应用

2.1 群落监测

生物群落是生物系统的重要组成部分，通过生物群落监测可以了解不同种群在自然环境中的状态，不同种群之间的相互作用，以及不同环境对生物种群的影响，进而了解生态环境的变化及发展趋势。对生物群落进行监测可以了解该群落所处的生态环境的整体情况，了解污染状况，进而有的放矢地提出环境治理的方案。一般情况下，群落监测包括两方面的内容：一是评价水环境。通过生物监测技术对水环境进行评价、监测，通过监测生物群落在不同水质的生长情况，全面掌握水质变化情况及水中物质含量的变化。二是对水域发展进行宏观规划。通过生物监测技术全面了解水环境的实际状况后，根据生物规律对水环境进行专项综合治理，制定水环境综合规划改造方案。例如，长江流域一些水库中出现水质富营养化问题，出现了大量的藻类，如果用物理或化学方法治理会影响水的质量，并且会对水中生物的生长环境造成恶劣的破坏，采用生物监测技术，在富营养化的水域养殖食藻类的鱼，能够很好地解决这一问题，同时降低养鱼成本，取得可观的经济效益，利用环境科学促进经济发展，实现双赢。

2.2 生物测试

生物测试是运用一定的实验方法研究自然环境变化对生物生长的影响，进而了解该处水域存在哪些污染问题，并找出污染源，进行有针对性的治理。生物测试包括以下两个方面：一是监测水中植物生长素和营养素对环境的影响；二是了解不同污染源对被污染水质中各类生物的侵害情况。当前，应用广泛的是根据生物测试制定环境标准，利用生物监测技术对水环境进行监测，全面掌握不同水环境中各类群落的生长状态，进而找出适合生物生存的最适宜环境，根据监测指标制定环境标准，全面改善水域环境。另外，也可利用生物监测指标制定标准，改善饮用水不良水质的问题，确保老百姓的饮水安全。

2.3 残毒测定

现阶段，各类化学制剂被大量使用，如除草剂、杀虫剂等农药、合成染料等，这些污染物具有高致畸性、高致癌性及致基因突变性，并且可在环境中长时间存在，生物在其生存的环境中摄取到这些污染物，会通过食物链传播到人体内，威胁人类的身体健康。因此，通过检测某一种或几种生物体内的毒素残留，能判断出水污染的程度。

2.4 生物传感器

目前，在环境监测方面，把生物反应转化成电信号的生物传感器应用广泛。生物传感器是近几年来兴起的一项全新的技术，在生物监测技术中应用非常广泛，主要是采用生物元件为识别元器件，通过内置芯片和特定的技术把生物传感器感知的生物信号转化为计算机能够识别的信号，再进行人工数据分析，更好地进行环境分析评价，解决环境问题。针对不同的需求，现已研制出DNA传感器、细胞传感器等生物传感器。

结语

总之，生物监测技术的出现弥补了物理、化学方法等传统环境监测手段的不足，促进了环境监测工作的进一步完善。与传统的水环境监测技术相比，生物监测技术是未来水环境监测的必然发展趋势，它将会提供大量宏观和微观上的数据信息，进一步完善环境监测工作，这也正是传统的水环境监测技术所不具有的优势。因此，不断探索生物监测技术的新方法，是未来科技人员的一项重要工作，也必然会更好地解决环境问题。