水污染生物監(jiān)測技術

隨著生物監(jiān)測技術在水污染監(jiān)測中的大力應用，借助生物學知識，通過監(jiān)測生物與環(huán)境的關系，如果周圍水質受到污染，一系列生物鏈會影響植物的生長，動物會遷徙等。通過人口的變化，監(jiān)測水質環(huán)境，了解污染分布、污染源、污染類型、污染周期等。這將為河湖的生態(tài)修復和后期治理提供一定的理論依據，提高水體的自凈能力，進行修復。

一、生物監(jiān)測技術的特點

生物監(jiān)測技術的特點如下:

(1)生物監(jiān)測靈敏度高，傳統(tǒng)的監(jiān)測技術只能在污染濃度高的環(huán)境中檢測，而生物監(jiān)測技術不具備。即使在污染濃度極低的狀態(tài)下，也能在短時間內做出反應，并提供實時監(jiān)測。

(2)生物監(jiān)測可以放大生物。當某一地區(qū)發(fā)生水污染時，該地區(qū)的生物種群會通過食物鏈受到不同程度的影響。通過長期監(jiān)測可以了解污染物的來源，適用范圍更廣。

(3)生物監(jiān)測具有很高的經濟效益。該技術的監(jiān)測過程非常簡單，具有很強的可操作性。它可以在短時間內獲取更多有用的信息，實現水體的全過程監(jiān)測，大大提高工作效率。

(4)生物監(jiān)測技術的有效應用，可以同時監(jiān)測不同生物在污染環(huán)境中的表現，便于技術人員掌握水體污染的程度，進行綜合評價。生物監(jiān)測技術是借助生物學知識，監(jiān)測生物與環(huán)境的關系，評價水污染。在不同的生物層面，監(jiān)測的內容也不同。表1顯示了用于判斷水污染的細胞生長和生理變化的生物監(jiān)測技術。

二。生物監(jiān)測的類型

2.1根據生物反應分類

眾所周知，即使在同一個環(huán)境中，不同生物的反應也是不一樣的，所以生物監(jiān)測可以分為兩個方面:一個是主動監(jiān)測，比如可以選擇一些生物放入要監(jiān)測的水環(huán)境中，通過長期觀察這些放入的生物的變化來判斷水污染的程度。如果生物數量急劇下降，水體受到一定程度的污染；第二種是被動監(jiān)測，將一些生物放入一定的水環(huán)境中進行觀察。在這種長期的環(huán)境中，一些生物可能會產生一定的抗體，逐漸適應這種水體環(huán)境，但其特征可能與剛放入水體時有所不同，一些生物的功能可能會發(fā)生變異，甚至進化成另一種生物，這也說明水體發(fā)生了變化。

2.2根據生物小種的分類

根據生物種，用于水環(huán)境監(jiān)測的生物可分為三類:一是植物；第二，動物；第三是微生物。不同的生物在水環(huán)境中有不同的反應。通過不同生物的反應，可以對水質和環(huán)境有一定的了解，便于技術人員掌握水質情況，從而采取有效措施治理和改善水質。

2.3根據居住環(huán)境分類

根據生物生存環(huán)境的不同，可分為以下三類:一是大氣環(huán)境，如地衣對環(huán)境特別敏感。一旦大氣中的某種物質發(fā)生變化，地衣的特性也會發(fā)生變化，為工作人員提供一些參考；二、土壤環(huán)境，生活在一定的土壤條件下，一些植物會對污染物產生各種反應，如生長發(fā)育受阻、植物養(yǎng)分發(fā)生變化等。第三，水環(huán)境，利用指示生物可以對水污染程度做出綜合判斷和定性分析。

三、生物監(jiān)測的實際應用

3.1底棲生物的應用

底棲動物在監(jiān)測水污染方面起著非常重要的作用。與其他生物相比，底棲生物的生活史長，體型大，流動性差，辨別水體污染物的能力強。例如，通過監(jiān)測河蛻中的汞含量，像河蛻這樣的生物可以知道水體是否被污染，通過河蛻中汞含量的差異，可以知道河蛻與污染源的距離，可以為研究人員提供一些參考。

3.2原生動物的應用

無論是種類還是數量，原生動物都分布廣泛。原生動物受水中物質影響較大，如藻類、真菌等，使群落結構發(fā)生較大變化。原生動物進食時，還會增加藻類或細菌的繁殖，增強水環(huán)境中物質循環(huán)的速度，加速有機物的分解。在水環(huán)境監(jiān)測中，原生動物的作用不可低估。

3.3藻類的生物監(jiān)測

藻類生活在水中，是水環(huán)境中的早期生產者。不同種類的藻類對水中營養(yǎng)物質的需求不同。因此，可以根據藻類的種類和化學組成來監(jiān)測水環(huán)境。比如赤潮現象是由于水中的污染物增多，水中的有害物質最終會隨著水流流入海洋，所以在海邊很容易發(fā)生赤潮現象。值得注意的是，如果需要藻類生物監(jiān)測水環(huán)境，藻種的選擇至關重要，特別是當水環(huán)境中重金屬含量超標時，藻類的生理功能會嚴重降低，其生物代謝會受到不同程度的影響，導致體內細胞色素含量降低，無法進行光合作用，從而導致藻類細胞發(fā)生病變甚至死亡。

3.4兩棲類的應用

兩棲動物在生物監(jiān)測中的應用越來越普遍。由于兩棲動物生命周期和生理特性的特殊性，一方面可以實時監(jiān)測水污染，另一方面也可以在一定程度上監(jiān)測陸地污染。青蛙是水環(huán)境監(jiān)測中使用率較高的兩棲動物。青蛙的皮膚滲透性很好。一旦水體被污染，就可以從青蛙的皮膚表面暴露出來。此外，Spadixian也是一種常用動物。Spadixian以水中的腐殖質為食。當它吃較少污染的水生生物時，它在水中的分布和食物攝入量就會減少。如果它吃了污染嚴重的水生生物，食量會急劇下降，配水量也會減少，可以更好地監(jiān)測水體。但由于國內在這方面的研究還比較簡單，兩棲動物在水環(huán)境監(jiān)測中的應用還比較少，后期還需要更深入的研究，提高兩棲動物的應用率。

3.5魚類生物的應用

在水污染的監(jiān)測中，鯡魚是一種應用廣泛的魚類，它對環(huán)境的適應性很強，在水中分布很廣。當水中污染物如二氯酚含量過高時，鯡魚肝臟的抗氧化系統(tǒng)會受到嚴重影響。通過這些現象，可以實現對水環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測，為工作人員提供一些參考。

四。生物監(jiān)測技術進展分析

4.1建立完善的生物標準化體系

由于我國經濟發(fā)展水平與發(fā)達國家仍有一定差距，生物監(jiān)測技術在水污染監(jiān)測中的應用仍處于初級階段，無論是監(jiān)測效率還是監(jiān)測水平都有提升空間。此外，我國的生物監(jiān)測技術管理標準仍然遵循傳統(tǒng)的方式，這給生物監(jiān)測技術的普及帶來了各種影響。因此，構建完善的生物標準化體系尤為重要。

4.2生物監(jiān)測數據庫的建立

在水污染監(jiān)測中借助生物監(jiān)測數據庫等技術，可以實現監(jiān)測數據的動態(tài)管理，大大增強了監(jiān)測的有效性。通過深入分析生態(tài)變異，找出污染物來源，從根本問題入手，尋求有效解決方案，并借助互聯網共享監(jiān)測數據，構建系統(tǒng)完善的水環(huán)境檔案，為后續(xù)水環(huán)境治理工作提供一定依據。(來源:河南省水文水資源局)

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