生物监测技术在水环境监测中的应用
郭艳平
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郭艳平,. 生物监测技术在水环境监测中的应用[J]. 生物学报,2022.7. DOI:10.12721/ccn.2022.157065.
摘要:
水环境监测是促进水资源开发利用的重要手段,随着当下水资源污染形势的不断加剧,水环境监测已经成为了水环境保护的重要工作内容,不仅需要严格按照规章制度的要求进行标准监测,还需要引进更加先进的监测技术和设备,才能提高最终监测结果的准确全面性。基于此,有效应用环境监测技术显得越来越重要,文章在此背景下,针对生物监测技术在水环境监测中的应用相关问题进行了分析和探讨,以期为水环境监测质量的提高与监测系统的完善提供更多参考。
关键词: 水环境监测生物监测技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157065
基金资助:

在我国社会经济不断发展的过程中,早期粗放式的发展模式导致了水污染问题变得非常严重,对社会的可持续发展产生了负面影响和制约。在此背景下,水环境监测在促进水资源的开发、利用和保护等工作提供了重要的资料,同时也为水环境的科学研究以及水资源保护奠定良好的基础,有利于促进我国社会经济的发展,保证人们身体健康。为了进一步提高水环境处理水平,满足水环境监测的高标准要求,应打破传统水环境监测的局限,加大生物监测技术的应用力度,提高水环境监测的精准性与及时性,真正对水环境变化做到准确、及时、客观地评价。了解水环境具体情况,为水环境监测质量的提高与监测系统的完善提供更多参考。因此,水环境监测是促进水资源开发利用的重要手段,将生物监测技术应用于水环境检测中,对于社会经济的可持续健康发展具有现实意义。

1生物监测技术与水资源监测

目前国内水污染控制主要包括两个方向。一是从源头上控制工业、农业、生活污水的排放;第二,监测和控制自然水体的污染。在实际工作中,传统的监测技术会更加关注污染物本身,会着重围绕水体中的浊度、色度、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳、pH值等进行监测,这些参数可以真正反映水环境的情况,但却难以体现出水环境污染对生物体带来的危害。如很多污染物会与水环境融合,并相互作用,会对生物体产生一定的影响,但依靠传统理化监测技术是难以有效地监测出来。而生物监测技术可以依靠观测生物群的转变来了解污染物的严重影响,有利于弥补原有技术的缺陷,可以让水体监测变得更为全方位、更为合理。

环境监测是保护自然环境的主要措施之一,包括现场调查、控制点放置、污染物取样、分析和检测等系统过程。水环境监测就是相应的监测机构及工作人员根据相应的流程和要求,采用环境科学技术和环境管理方法,实施连续或间歇性的环境质量以及污染物变化的监测,评估污染物变化规律对环境带来的影响。将生物监测技术应用于水质监测,在生物效应的支持下,可以及时对污染物,尤其是受污染物影响的生物的变化有更全面的了解。部分生物监测中,对比精密仪器的监测,生物对水环境监测的灵敏性更高。不仅如此,生物面对水环境中的污染物,会出现不同的应急反应。水环境污染现象的出现,多数以复合型污染物为主。传统水环境监测中,主要应用物理与化学监测方法,实际监测中存在局限性,虽然能够对单项污染进行精准监测,但是面对多种污染物的情况下,监测精准性受到干扰。生物监测能够打破这方面的局限,同时完成多种污染物监测,既可以提高水污染监测精准性与效率,同时还能够简化监测操作,降低监测成本,顺利得到水污染监测数值 。

2 生物检测技术应用于水环境监测的路径思考

2.1指示生物监测技术

在实际工作中,我们不难发现,当水质发生变化时,生物体会在第一时间做出反馈。如:水中氧气含量增加、化工废水排放到整体水环境中,水中的生物会第一时间给予反馈。水污染较轻,水生物可能就会表现出小范围的受害性表现,污染严重的情况下可能会出现某种生物的大规模死亡或变异。这种情况下,应用指示生物监测技术,就可以提前探知水生物的变化,并将发生变化的信息和数据进行保留,以便后续进行更为精准的数据分析。从宏观的角度说明,要想知道特定的水环境可能存在哪些污染问题,主要污染物有哪些,需要选择特定的生物将其放入已经采样好的水环境中,从而将不同时间生物所发生的变化记录下来,最后通过完整性的实验记录来判断水环境遭受污染的程度。经过实践结果证明,当所投放在水环境中的生物数量不断减少时,表明该水环境已经发生污染。

2.2 生物传感技术

在使用生物传感技术期间,工作人员可利用对生物物质较敏感的测试仪器将微生物体内的浓度值转化为电信号,该技术的核心设备为生物传感器。在正常的生物传感器内其主要的识别元件为信号放大装置、性能识别类元件与理化换能器等,各项装置的功能皆具有适时监测微生物、转换与接收微生物的信号等,此类传感器可固定在生物体内的某个器官或功能中,继而有效增强其整体的灵敏度,有效完成微生物的监测,并获得适宜的监测效果。对于生物传感技术来说,其能适时简化传统水污染监测中的多项步骤,切实保证了在发现水体污染后对该项技术改良的有效步骤,使与水环境污染的治理效果高效改善。一般来讲,在应用生物传感技术的过程中,监测人员应明确监测原理,即建立敏感反应机制,找出适宜的生物敏感材料的制备方法,在进行化学物质到电流的转化时,需利用性能较佳的信号处理电路、微电极与生物敏感膜等,从而有效提升分子识别效果,增强微生物监测水平。

2.3 发光细菌的监测

针对发光细菌而言,其主要为在正常的水环境条件中体内带有荧光性质的细菌,在当前的海洋环境中该类细菌的分布较广泛。发光细菌的主要名称为革兰氏阴性类细菌,其带有极强的厌氧性特点,在其端部有着若干鞭毛,不存在孢子与荚膜,在监测此类细菌期间,相关人员需借用发光试验,即利用6-9.3pH中的0.3%浓度的甘油与NaCI,在此类细菌内,其内部的霍乱弧菌与青海弧菌都属于发光细菌。具体来说,在发光细菌内部,其细菌大小与适宜温度的数值分别在0.5-2.6μm、20-30℃,在开展实际监测时,相关人员需将温度调整到与该类细菌相适应的条件中。发光细菌监测技术的应用是目前生物监测技术中最成熟的技术之一。发光细菌监测技术是基于细胞发光,综合对水环境中的污染物遗传毒性研究,准确剖析水环境水质毒性。当然在监测中会应用到水质毒性监测仪等一系列设备。发光细菌监测技术不仅提高了水环境监测水平,同时为改善国民生活提供了安全保障。

3 结束语

随着工业化进程的加快,环境中危害人类健康的污染物种类不断增加。通过有效监测污染物含量,促进环境质量的提高,环境监测对当前环境保护具有重要意义。水环境监测是一项复杂且繁琐的工作,在监测过程中要制定合理、有效的方案,监测作为环境保护的重要内容,监测机构提供数据的准确性直接决定了水环境保护的质量。水环境监测中,为了提高监测质量,我们就要制定完善的质量管控对策,提高技术人才的综合素质和技术能力。在对水环境监测工作进行质量控制与管理时,相关部门需要积极的积累经验,结合水环境监测工作开展现状,制定针对性的规章制度,还要选取具有代表性的样本,并且构建完善的监测网络,确保各项工作能够全面落实。

参考资料:

[1]丘辉. 对水环境监测质量保证和质量控制的研究[J]. 皮革制作与环保科技,2021,2(21):37-38.

[2]潘耀冉. 新时期水质环境监测中存在的问题与优化措施[J].皮革制作与环保科技,2020,12(19):70-71+73.

[3]于铭. 以水质标准为中心完善水污染防治法律制度体系[J]. 浙江工商大学学报,2021,(05):56-65.

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