生物监测技术在水环境监测中的应用论文_吴玉倩

生物监测技术在水环境监测中的应用论文_吴玉倩

新疆生产建设兵团第十二师环境监测站 新疆乌鲁木齐 830001

摘要:生物监测技术是常见的一种监测手段。在水环境监测中生物监测技术发挥着重要的作用。本文将对该内容进行分析,以供参考。

关键词:生物监测;原理;优点;水环境;应用

1 前言

我国水污染现象严重。通过有效的监测手段能够降低水体污染的程度,加大对水资源的保护力度。

2 生物监测的原理

所谓的生物监测,主要是对环境污染进行监测和评估时通过生物组分、种类或个体对环境变化产生的反应来完成。生物监测技术包括两种方法,一个是生态学方法,另一个是毒理学方法,它们作为理化监测方法的重要补充,在环境监测和评估中都发挥着极其重要的作用。环境中某一毒性物质的强弱可以通过生物检测方法进行测定,而且能够对多种污染物的综合毒性进行评价。生物监测方法与理化分析相比,前者具有较高的安全性和较强的实用性,且监测结果全面准确,能够将环境的长期污染状况真实的反映出来,在环境综合评价中应用的较为广泛,且预警功能也发挥着重要作用。进行生物监测的主要目的是在生态系统尚未被污染物危害前第一时间将其检测出来,避免破坏系统的生态平衡。

3 生物监测所具有的优点

3.1 连续性、持久性强

在对环境监测过程中,传统监测手段多为定期采样,并通过对所采样品进行分析来量化环境污染的程度,但这种定期采样的方法具有较强的即时性和片段性特点。而利用生物监测手段来对环境进行监测时,能够时刻监测环境中的细节,而且对环境中的各种变化信息进行随时采集,能够全方位反映自然环境中发生的污染。生物监测不仅具有较强的连续性,而且持续性非常明显。

3.2 破坏性弱

利用生物监测技术来对环境进行监测过程中,其数据多来自于植物枝叶、树皮、动物的排泄物及毛发等,不会对生态环境系统中的生物个体带来破坏。可以说利用生物监测环境其信息来源、使用对象及最终目的都是生物本身。

3.3 反应灵敏

利用传统的理化监测手段无法科学的发现和甄别长期污染物,但利用生物监测来寻找污染物则更具便捷性。而且通过分析生物富集和生物积累等效应,有利于更好的提高生物的灵敏性,对寻找污染物的速度和效率具有积极的作用。

4 水生生物环境监测方法研究

4.1 常用生物监测技术

(1)群落结构法。群落结构主要是指在一定地域特点或自然界的特定某块范围内,有不同种类的微生物和动植物出现在此范围内,水质情况的推测可以通过对水中生物的群落结构变化进行观察来实现。

(2)残毒测定法。在生活的环境中,污染物质会被生物摄取,在消化以后,随后再次进行分配和迁移,不过在生物体内会残留大量毒素,而且残留的毒素高出周围环境中毒素的若干倍。对水污染状况的判断可以通过对一种或几种生物体内残留的毒素进行检查得知。

(3)指示生物法。在生态水环境下,生物会随着水质量的变化而发生变化,此时会危害到水里面的生物,严重情况下这些生物会消亡。通过对生物个体或物种的变化进行观测,能够对环境质量的变化情况准确进行记录。

(4)生物传感器测试法。近年来,我国快速提升的科学技术使交叉学科不断融合。在现代生物技术领域中,DNA重组技术被不断利用到实际生物监测技术中。生物传感监测法主要是将生物反应在水环境下转化为电信号。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其原理是将被检测的生物组分和待监测对象的作用通过电子技术转化为能够检测到的电子信号。

(5)生物监测法。当病毒污染生物以后,会改变生物的生理机能,而生物监测法则是通过对生理机能的变化对水的质量进行测试。

4.2 监测技术的研究应用

(1)微生物群落检测法。该生物检测法发展应用的相对较早,主要是对水环境中真菌、原生动物、藻类以及微型生物出现的频率或数量进行监测,其分布指数通过数学计算统计得出,水污染程度的评价以此为依据。随着科技的不断进步,后期又修正和改进了微生物群落监测法,产生了与化学监测参数有关联的多样性指数、原生动物种类、异养性指数和植鞭毛虫百分比四个生物学参数,我国建立的生态环境微生物群落监测法具有很好的适用性。李朝霞等通过微生物群落监测法对化工废水的静态毒性进行评价,化工废水效应浓度变化中原生动物群落相对比较敏感。不断增加的效应浓度和延长的毒性时间使原生动物群落群集的多样性急剧下降,随之减缓了群集的速度。近年来,在微生物群落监测法中数学分析发挥着越来越重要的作用。生物群落参数的变化规律通过计算机应用和数学分析能够在更大范围内得到揭示,从而使微生物群落监测法具有更加广泛的使用范围和更加精确的结果。

(2)底栖动物判断。近年来,我国还利用湘江底栖动物来完成对水质污染问题的判断以及变化趋势的分析。从上游到下游,湘江干流底部栖息动物的种类呈现出逐渐减少的趋势。这说明湘江内有着非常严重的污染,而在判断不同区域的污染程度时可以根据物种减少的程度进行确定,另外通过分析还可以看出,底栖生物种类随着时间的推移也在逐渐减少,这也说明毒污染并没有消散。

(3)鱼类正趋流性判断。上世纪七十年代,德国人开始深入研究鱼类的正趋流性,具有研究方法是将不能使鱼群轻易接近的强光区或者适度的电击区设置在水中下游区,通过该方法使鱼群的活动范围得到有效控制,如果上游没有发现鱼群,这说明水质污染情况已经在下游区产生。

(4)SOS显色法。SOS法是我国在上世纪八十年代提出的新型遗传毒性监测方法。其主要原理是极大的破坏DNA分子的情况下,进一步限制生物复制,错误修复的情况很容易发生,在大肠杆菌的一系列反应后,所有这些修复统称为SOS应答。该方法具有自身的优点,一是简单快速,数小时就能够完成监测;二是监测相当灵敏;三是监测结果比较准确。遗传毒物对细胞原发的直接反应是SOS显色法测定的结果,其阳性结果可信度较高。

5 生物监测技术未来的发展趋势

生物监测技术作为一种重要的监测方法和手段,依据生物过程及对生物理化功能的分析和阐述来完成监测任务,其以现代生物工程技术作为生物监测技术的重要核心所在,将其在当前环境监测中进行有效应用,充分的发挥出生物技术的重要优势,使人们充分的认识到现代化科技的重要性。但在当前生物监测过程中,现代技术的水平还无法完全发挥出来,这就需要在生物监测技术未来发展过程中要关注于以下几方面的问题,从而更好的提高生物监测技术的水平。

5.1 在生物监测技术应用过程中,未来要重视指示生物的选择,投入更多的精力来加大对指示生物的研究和分析,确保所选择的指示生物具有较强的敏感性,能够更全面、更充分地将环境污染情况反映出来,进一步提高生物监测结果的精确性。

5.2 在生物监测技术发展过程中需要以生命科学作为重要的理论基础,因此未来要加大对生物科学的研究力度,以此来进一步对生物的相关生理特征进行了解,从而为选择指示生物提供重要的理论支持,为生物监测技术的发展奠定良好的基础。

6 结束语

综上所述,通过生物监测技术在水环境的有效应用,大大提高了监测水平,促进了水资源的有效保护。

参考文献

[1]王春香,李媛媛,徐顺清.生物监测及其在环境监测中的应用[J].生态毒理学报,2016,5(5):628-638.

[2]黄玉平,张庆国,吴朝.生物监测及其在水环境污染防治中的应用进展[J].安徽农学通报,2015,15(08):38-39,203.

论文作者:吴玉倩

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/11

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