水环境监测中的生物监测运用

刘慧慧

摘  要：作为人们赖以生存的根本，水资源短缺问题产生的根本原因在于水源的污染与破坏，为此要想从根本上实现国家可持续发展的目标，做好水环境监测作业是极为必要的，而经过科研工作者不断地探索实践，发现将生物监测方式实践于水环境监测中，从某方面而言不仅能有效地提高监测质量和监测效率，与此同时在可持续性反映水环境污染变化中也发挥了显著优势。鉴于此，本文主要基于生物监测原理和特点，对其具体应用方式进行了全面探析。

关键词：水环境监测;生物监测;监测原理;监测手段

一、生物监测在水环境监测中的应用原理和特征

简单来讲，所谓的“水环境监测”是指在工业化建设进程不断发展、水资源不断被破坏的当代社会，相关部门为实时掌握水环境质量变化，而定期、连续对水资源进行监测、观察的一种作业模式，是水环境污染防治的重要基础依据，至于“生物监测”则指的是通过利用活着的生物体来测定污染物对周遭环境的影响。

从某方面而言，生物与环境是相互作用和相互影响的，两者的统一性和协同进化是环境质量生物监测的生物学基础。与瞬时性特征显著的理化监测相比，生物监测是近年来为提高监测科学性、精准度以及有效性，相关部门而研发的一种现代化监测手段，除了具有监测速度快、监测方法简单以及时效性、综合性、灵敏性及直观性等特点外，这种现代化监测方式还具有如下特征，即一定区域内生物监测可长期、持续反映出生物污染状况，生物监测可有效地监测某些连精密仪器都无法监测的微量污染物，生物监测可有直观、有效地反映出各种污染物对水环境的综合性影响以及生物监测可有效、客观地反映出水体质量。

二、生物监测在水环境监测中的应用

（一）发光细菌监测法应用概述

在水环境监测过程中，发光细菌是监测方法中一种常见的生物监测方式，与其它生物监测方法相比，能广泛地应用于各种水环境监测中，而就目前来看，这种监测方式常用于生活用水水源监测，在保障生活用水安全方面发挥了显著优势。

发光细菌监测其实简单而言，就是利用不同污染物遗传毒性、细胞发光特征不同为依据，而后借助相关的毒性检测设备和监测仪器，及时、快速地了解污染物种类，推算出污染物数量，具有简单、快速且准确的特征。随着近年来科学技术的不断发展和广泛应用，紫外线、荧光等技术与发光细菌监测手段相结合，不仅能有效地监测出水环境中大部分毒害物质，此外还能从根本上提高监测效率和监测质量，具体而言这种技术的监测过程如下“发光菌的培育和保护（固定化的发光细菌处于休眠，要在-20℃储存，在每进行一次水样检测之后，需要再实施一次质控样品检测，其相对发光度≤ 75%）——在线集成（设备融入到水源地水质自动检测系统中，受到上位机的管理，可以达到全天 24 h 的全面监察，通过组网可以达到远程操控、实时检测设备操作情况以及问题判断等目的）——监测结果分析（监测结果主要分为两方面，一是毒物测试。在实际发展中，对不同浓度的毒物实施测试，明确其中蕴含的相对发光度;二是生物毒性和常规检测标准的关联性。在实际监测过程中，对常规标准中的生物毒性与电导率实施测量信息数据的整合研究）。”

（二）生物行为反应监测法应用概述

众所周知，当生物受到外界的某些刺激时，会做出应激反应，而此时相关部门工作人员可根据生物行为，了解水体的污染程度以及污染物安全浓度，从而对后期水源防治做出科学依据。相比于其它生物监测方式，生物行为反应监测法的应用，可有效地了解水体中的污染物浓度和污染源种类，最终为后期各项防护作业的顺利实施提供科学依据。

在生物行为反应监测法应用过程中，不同的生物类型对于外界刺激所做出的趋利避害行为以及生理机能变化不尽相同，而为从根本上确保监测的科学性、合理性和规范性，相关部门工作人员需明确了解不同生物应激反应，从而为后期生物防治提供有效数据。就目前来看，在进行水环境监测中，常用的生物也具有多样性，即藻类（藻类生长代谢过程中对营养盐的需求和反应是不同的，因而可以通过监测水体中藻类的种类、丰度或化学组成判断水体的综合水质状况）、原生生物（原生动物通过对有机颗粒物、细菌和藻类的摄食和吸收，直接将能量进行转化;也可通过摄食作用，刺激藻类和细菌的生长、促进有机物的分解、加速水体中物质循环与能量转换）、底栖生物、两栖生物（两栖动物具有特殊的生理学特性皮肤呼吸，故皮肤的渗透性很强，因此，对水污染的反应极为敏感，是监测环境因子变化极好的指示物种）以及鱼类都是常用的生物种类，譬如在淡水环境监测过程中，由于斑马鱼与人类基因有着较高的相似性，故而為反映水体污染对人体的危害，相关部门可利用斑马鱼作为监测对象，对水体内污染程度以及水源安全度做出合理化、科学化监测，充分且全面了解水环境中的污染状况。

（三）生物测试法应用概述

就目前来看，在生物监测实践过程中，生物测试是一种常见且应用十分普遍的测试方式，具体而言它主要就是利用生物反应来测定一种或多种污染物存在时所产生的环境危害，与生物行为监测法相比，这种监测方式主要是在明确了解水体污染物和污染程度的基础上，获得污染物的毒性大小，以及对于人体所产生的危害，主要用于对污染源的监测，生物监测中的生物测试方案包含两点内容，一是监测水中多样化植物营养素和生长素对实际环境变化产生的影响，二是明确被不同程度的污染源影响后的水质对各种生物产生的毒害反应。生物测试分为两部分，即静水式生物测试和流水式生物测试，具体而言就是有关部门工作人员可将检测生物暴露在不同浓度的受试物当中，根据它们的应急行为构建“浓度-效应”曲线图，以此来反映出污染物的毒性。

三、结语

概而言之，随着近年来人们环保意识的不断增强，如何改善当前生态环境成为了现阶段国家有关部门的核心发展方向，而在环境监测全过程质量管理中，水环境监测质量和效率更受到了各界的高度关注，而为从根本上弥补传统理论监测的不足，将生物监测实践于水环境监测中是极为必要的，是物化监测的良好补充，但纵观在当前实践过程中，虽然这种现代化监测方式取得了一定的显著成效，但仍存在生物监测数据可比性差、专业性生物监测机构少、重要而又敏感功能指标缺乏等问题，为此国家有关机构和相关部门需将生物监测方法与理化检测方法进行有机集合，以此为水环境治理提供可靠依据。