生物监测技术在水环境工程中的应用及研究

韩敏

摘要：水环境跟人诸多方面都有密切的关联，自然界中的水环境就是借助各类形式实现跨空间循环从而达到水形态的转化。运用生物检测技术，就水环境进行监测，能在监测中对水环境现状有深入的了解，从而可以针对性地开展水环境污染的治理。本文阐述了生物监测概念及技术，并介绍其在水环境中应用的情况，旨在为保护水环境提供参考。

关键词：生物检测技术;水环境工程;应用

人类的发展，工业化进程不断推进，社会获得进步的同时，生态环境面临着诸多挑战。水环境遭受污染就是其中一项，被污染的水体中存在生物数量锐减的情况，因此造成生物濒临灭绝的情况。而水环境被污染地区，人们患各类疾病的概率也在大幅上升。人们开始意识到保护水环境的重要性及必要性。水环境检测技术是一项在掌握水环境污染基础上开展的针对性治理的一项措施。对其在水环境工程中的应用情况展开研究有一定的重要意义。

一、生物监测技术相关概念

（一）生物监测的原理

自然界水环境中存在的各类微生物，相互间存在平衡与制约。一旦水环境发生不利变化，其中的生物就会产生一些反应。因此，可以对水中生物变化情况进行监测，从而判断水污染情况及被污染的种类是哪种。根据一些不完全数据统计，在现实中，污染物对生物产生影响，一开始是通过分子形态产生应先。从生物监测角度看，这类影响会对生物链的最高端进行影响，同时还能在生物之间发挥作用。当下，我国生物监测最常用到的方式就是理化监测，这类方式可以跟一些信息采集工作进行直接对接，同时将此作为环境评价的标准。然而，一般情况下，这类监测技术在运用上是短暂的，并不具备长期可持续性。而生物监测技术的投入，可以对生物的细胞到整体变化情况作出分析，同时依照生物环境发生的变化，对信息进行多元化测量与采集，进而得到新的检测结果。

（二）生物监测的意义

在使用生物监测技术的同时不难发现，即便是细微的外源性物质，都会对水生物产生较大的影响，同时跟过去的监测技术进行比较，从表面上更可以轻易看到。在这种水环境下存在的污染物不仅仅是一种，对生物造成影响的也不仅仅是一种。生物一经接触到其中的污染物，就会形成多种研究主体，对污染物综合性作出分析，进而可以详细地了解污染对于生物造成的危害情况。不仅如此，生物监测还带有预见性的特点，通过此可以直接了解污染物对生物造成的影响，只要其传播到生物链最顶端，就可以针对症状展开监测，也为人们研究解决方案争取时间。生物监测对于小范围的生物毒性情况有判断、分析的能力，然而，针对危害性较大的效果，只有通过生物呈现的反应作出判断。生物监测从管理上看，不仅成本低同时经济性较高，能让研究成本降到最低。

二、水环境工程监测内容

水环境工程，主要对动物、植物以及微生物存在的环境进行监测，关注它们在生长、发育等方向跟环境污染之间的联系。生物监测发是对环境污染物毒性进行监测的有效方法之一。动植物及微生物等个体生态以及毒性等指标进行测定，能对水环境污染情况作出大概的了解。通过生物监测得到的信息，可以更直观、更精准地反映污染因子对人及水环境的综合影响。在环境污染物不高的情况下，借助一些生物对特定的污染物敏感性进行检测，提前作出诊断。因为生物监测技术无法如理化监测那样得到具体数据，但为了水环境质量评价更全面与准确，在水环境工程中应用监测技术的时候可以充分结合理化监测技术，并运用好相关的数据，将其作为生物监测技术的补充信息，对生物反应现象作出评价。

三、生物监测技术方法

（一）指示生物监测技术

当水体质量发生变化的时候，生态环境中存在的生物也会因此产生对应的变化。这是，处在水中的生物就会遭受一些伤害，严重情况下可能会造成某一生物的消亡。对这类生物种群及个体展开观察，可以发现其中比较明显的信息，从而对水环境质量展开监测，并且还能分析水体质量整体效果。

（二）群落生物测试分析

在自然界一些范围内，都会存在一些种类不同的微生物或者动植物，这些生物产生的变化借助肉眼是无法监测到其中存在的变化的。然而可以使用一些仪器根据其适应的技术指标，对所处的水体质量作出监测。生物集体遭受损害的时候，其生理功能就会遭受相应的改变，基于此能对水体质量推断起到作用。

（三）生物残毒测定法

生物技术被用于监测工作时，尽管在消化之后，会以排便等一系列方式移除一些毒素，然而，体内依旧会存在一部分的毒素。如此一来，就能以捕捉生物体来获得水体质量的检测结果。在生物监测工作具体落实过程中，当下的基因技术被融入到生物科技行业，生物作出的反应能对转化为电子生物信号被监测技术所运用，同时依靠生物技术中的识别技术，把多功能的元件转化为基本的生物學元件。结合一些发展情况对其展开分析，以此转为电子信号。

（四）微核测定法

我国水环境生物监测技术不断发展，其中一些技术已应用于社会发展，如四分体技术。通过对受损生物水体的研究发现，将该技术集成到水环境检测中，可以将染色体畸变的验证作为微生物细胞核之间的相关性依据，快速确定卫生遗传物质与环境面临的损害情况。这项技术在1980年的大豆根尖细胞微核试验中得到了充分证明。可以看出，它可以在改善水环境质量方面发挥巨大作用。

四、生物监测技术在水环境工程中的应用

（一）微生物群落监测技术

微生物群落监测技术主要用来对水环境中的细菌以及原生物等做出监测。水环境的中情况具体是怎样的，能通过对生存在其中的各类微生物数量、出现频率等情况进行监测，就可以大概了解到水环境的污染情况。微生物群落监测技术监测的指标主要有微生物的种类、异养指数等。通过聚氨酯塑料对水样进行收集，根据所得数据对微生物分布指数斤西瓜计算，从而作出水环境污染程度的评价。理论方面，水环境污染是一个非静态的情况。污染条件也是在变化的。

（二）生物行为反应监测技术

生物行为反应监测技术，主要用在对微生物被污染时变化的监测上。一些微生物处在比较敏感的污染条件中时，呈现的生物变化、行为变化等都比较明显。这类指标都可以比较直观地体现出环境污染等问题。比如金鱼，遇到水环境发生变化时，作出的反应是非常敏感的。因而，可以对金鱼的生理及行为进行监测，其中产生的变化都可以作为淡水水质变化的依据，从而对周边水环境污染问题作出监测评价。此外，对斑马鱼处在污染水环境中变化的监测，对水环境对人体产生危害的研究是非常有意义的。

（三）发光细菌监测技术

毋庸置疑，水环境中存在很多细菌，对这些细菌的种类及数量进行监测，对于监测水环境安全性而言是具有一定参考意义的。眼前，在细菌监测方面，我国已经具备较为成熟的技术，在细菌监测上有一定的稳定性与准确性，因此为水环境安全性监测提供了强大的技术支持。其中发光细菌监测技术的运用，是利用了细菌细胞的发光性质，将其作为监测中的一项指标。这一技术在生物毒性探测器下，可实现对水环境中细菌毒性情况的准确监测。不仅高效率，同时精准度高、操作便捷。在生物毒性探测器运用在，能在最短3个小时的时间，就获得水环境细菌毒性监测的结果。

（四）生物传感器监测技术

生物传感器监测技术可以通过传感器，对信号进行识别与捕捉，被应用为一些生物有机体应急响应的监测。生物有机体作出的应急响应可以获取到水环境污染情况，并能以此作为水环境污染的指示信号。电信号是对水环境污染浓度进行测量与评价的主要依据因素。其中监测到的电信号在有机体基因重组技术下，能对生物作出更为全面的研究，有助于我们对生物携带毒素及含量的了解，从而能增加水环境污染的监测更全面、复杂的指标内容。

（五）判断浮游动物群落

当下，我国已经掌握的技术已经不断地被运用早技术分析中，在一些研究中可以知道，生物的群体也在发生一些变化，通过此可以对水质修复能力及污染情况作出了解与判断。当前，我国各河流域水体生物种类丰富，动物耐冲种类在减少。运用生物监测技术，能对江中的浮游生物群体迁移位置进行判断，进而通过浮游动物的迁移位置，了解不同地区水环境污染程度，当一个地区水环境中生物种类在慢慢降低，这表明此地区污染环境在不断扩大，程度不断加深。

水资源是当下所有生物得以生存的基础，它在人类社会文明发展中发挥的意义极为重大。为了人类文明可持续发展，就需要在水环境保护上投入足够的关注度，从而维护水生态平衡。生物监测技术是当下对水环境污染情况进行监测不可或缺的技术。微生物群落监测技术、发光细菌监测技术以及生物传感器监测技术都能为水体中存在的微生物、细菌以及动植物生物动态的监测提供技术保障，并且能同时监测水体中含有的非金属无机物以及其他污染物等，确保生物生存的环境足够安全，为水环境污染治理提供實际依据。由于在水环境工程监测中，生物监测技术发挥着不可忽视作用，因此需要对此扩大研究。

参考文献：

[1]王军. 生物监测技术在水环境工程中的应用及研究[J]. 资源节约与环保，2020（1）：1.

[2]岳强，周旭. 试论生物监测在水环境中的应用及存在的问题[J]. 化工管理，2020（4）：2.

[3]计叶，吴雨蒙，许秋瑾. 水环境的生物监测方法及其应用[J]. 环境工程技术学报，2019.

[4]蔡俊. 生物监测技术在水环境工程中的应用及研究[J]. 百科论坛电子杂志，2019.