生物監測技術在水環境工程中的應用及研究

韓敏

摘要：水環境跟人諸多方面都有密切的關聯，自然界中的水環境就是借助各類形式實現跨空間循環從而達到水形態的轉化。運用生物檢測技術，就水環境進行監測，能在監測中對水環境現狀有深入的了解，從而可以針對性地開展水環境污染的治理。本文闡述了生物監測概念及技術，并介紹其在水環境中應用的情況，旨在為保護水環境提供參考。

關鍵詞：生物檢測技術;水環境工程;應用

人類的發展，工業化進程不斷推進，社會獲得進步的同時，生態環境面臨著諸多挑戰。水環境遭受污染就是其中一項，被污染的水體中存在生物數量銳減的情況，因此造成生物瀕臨滅絕的情況。而水環境被污染地區，人們患各類疾病的概率也在大幅上升。人們開始意識到保護水環境的重要性及必要性。水環境檢測技術是一項在掌握水環境污染基礎上開展的針對性治理的一項措施。對其在水環境工程中的應用情況展開研究有一定的重要意義。

一、生物監測技術相關概念

（一）生物監測的原理

自然界水環境中存在的各類微生物，相互間存在平衡與制約。一旦水環境發生不利變化，其中的生物就會產生一些反應。因此，可以對水中生物變化情況進行監測，從而判斷水污染情況及被污染的種類是哪種。根據一些不完全數據統計，在現實中，污染物對生物產生影響，一開始是通過分子形態產生應先。從生物監測角度看，這類影響會對生物鏈的最高端進行影響，同時還能在生物之間發揮作用。當下，我國生物監測最常用到的方式就是理化監測，這類方式可以跟一些信息采集工作進行直接對接，同時將此作為環境評價的標準。然而，一般情況下，這類監測技術在運用上是短暫的，并不具備長期可持續性。而生物監測技術的投入，可以對生物的細胞到整體變化情況作出分析，同時依照生物環境發生的變化，對信息進行多元化測量與采集，進而得到新的檢測結果。

（二）生物監測的意義

在使用生物監測技術的同時不難發現，即便是細微的外源性物質，都會對水生物產生較大的影響，同時跟過去的監測技術進行比較，從表面上更可以輕易看到。在這種水環境下存在的污染物不僅僅是一種，對生物造成影響的也不僅僅是一種。生物一經接觸到其中的污染物，就會形成多種研究主體，對污染物綜合性作出分析，進而可以詳細地了解污染對于生物造成的危害情況。不僅如此，生物監測還帶有預見性的特點，通過此可以直接了解污染物對生物造成的影響，只要其傳播到生物鏈最頂端，就可以針對癥狀展開監測，也為人們研究解決方案爭取時間。生物監測對于小范圍的生物毒性情況有判斷、分析的能力，然而，針對危害性較大的效果，只有通過生物呈現的反應作出判斷。生物監測從管理上看，不僅成本低同時經濟性較高，能讓研究成本降到最低。

二、水環境工程監測內容

水環境工程，主要對動物、植物以及微生物存在的環境進行監測，關注它們在生長、發育等方向跟環境污染之間的聯系。生物監測發是對環境污染物毒性進行監測的有效方法之一。動植物及微生物等個體生態以及毒性等指標進行測定，能對水環境污染情況作出大概的了解。通過生物監測得到的信息，可以更直觀、更精準地反映污染因子對人及水環境的綜合影響。在環境污染物不高的情況下，借助一些生物對特定的污染物敏感性進行檢測，提前作出診斷。因為生物監測技術無法如理化監測那樣得到具體數據，但為了水環境質量評價更全面與準確，在水環境工程中應用監測技術的時候可以充分結合理化監測技術，并運用好相關的數據，將其作為生物監測技術的補充信息，對生物反應現象作出評價。

三、生物監測技術方法

（一）指示生物監測技術

當水體質量發生變化的時候，生態環境中存在的生物也會因此產生對應的變化。這是，處在水中的生物就會遭受一些傷害，嚴重情況下可能會造成某一生物的消亡。對這類生物種群及個體展開觀察，可以發現其中比較明顯的信息，從而對水環境質量展開監測，并且還能分析水體質量整體效果。

（二）群落生物測試分析

在自然界一些范圍內，都會存在一些種類不同的微生物或者動植物，這些生物產生的變化借助肉眼是無法監測到其中存在的變化的。然而可以使用一些儀器根據其適應的技術指標，對所處的水體質量作出監測。生物集體遭受損害的時候，其生理功能就會遭受相應的改變，基于此能對水體質量推斷起到作用。

（三）生物殘毒測定法

生物技術被用于監測工作時，盡管在消化之后，會以排便等一系列方式移除一些毒素，然而，體內依舊會存在一部分的毒素。如此一來，就能以捕捉生物體來獲得水體質量的檢測結果。在生物監測工作具體落實過程中，當下的基因技術被融入到生物科技行業，生物作出的反應能對轉化為電子生物信號被監測技術所運用，同時依靠生物技術中的識別技術，把多功能的元件轉化為基本的生物學元件。結合一些發展情況對其展開分析，以此轉為電子信號。

（四）微核測定法

我國水環境生物監測技術不斷發展，其中一些技術已應用于社會發展，如四分體技術。通過對受損生物水體的研究發現，將該技術集成到水環境檢測中，可以將染色體畸變的驗證作為微生物細胞核之間的相關性依據，快速確定衛生遺傳物質與環境面臨的損害情況。這項技術在1980年的大豆根尖細胞微核試驗中得到了充分證明?？梢钥闯?，它可以在改善水環境質量方面發揮巨大作用。

四、生物監測技術在水環境工程中的應用

（一）微生物群落監測技術

微生物群落監測技術主要用來對水環境中的細菌以及原生物等做出監測。水環境的中情況具體是怎樣的，能通過對生存在其中的各類微生物數量、出現頻率等情況進行監測，就可以大概了解到水環境的污染情況。微生物群落監測技術監測的指標主要有微生物的種類、異養指數等。通過聚氨酯塑料對水樣進行收集，根據所得數據對微生物分布指數斤西瓜計算，從而作出水環境污染程度的評價。理論方面，水環境污染是一個非靜態的情況。污染條件也是在變化的。

（二）生物行為反應監測技術

生物行為反應監測技術，主要用在對微生物被污染時變化的監測上。一些微生物處在比較敏感的污染條件中時，呈現的生物變化、行為變化等都比較明顯。這類指標都可以比較直觀地體現出環境污染等問題。比如金魚，遇到水環境發生變化時，作出的反應是非常敏感的。因而，可以對金魚的生理及行為進行監測，其中產生的變化都可以作為淡水水質變化的依據，從而對周邊水環境污染問題作出監測評價。此外，對斑馬魚處在污染水環境中變化的監測，對水環境對人體產生危害的研究是非常有意義的。

（三）發光細菌監測技術

毋庸置疑，水環境中存在很多細菌，對這些細菌的種類及數量進行監測，對于監測水環境安全性而言是具有一定參考意義的。眼前，在細菌監測方面，我國已經具備較為成熟的技術，在細菌監測上有一定的穩定性與準確性，因此為水環境安全性監測提供了強大的技術支持。其中發光細菌監測技術的運用，是利用了細菌細胞的發光性質，將其作為監測中的一項指標。這一技術在生物毒性探測器下，可實現對水環境中細菌毒性情況的準確監測。不僅高效率，同時精準度高、操作便捷。在生物毒性探測器運用在，能在最短3個小時的時間，就獲得水環境細菌毒性監測的結果。

（四）生物傳感器監測技術

生物傳感器監測技術可以通過傳感器，對信號進行識別與捕捉，被應用為一些生物有機體應急響應的監測。生物有機體作出的應急響應可以獲取到水環境污染情況，并能以此作為水環境污染的指示信號。電信號是對水環境污染濃度進行測量與評價的主要依據因素。其中監測到的電信號在有機體基因重組技術下，能對生物作出更為全面的研究，有助于我們對生物攜帶毒素及含量的了解，從而能增加水環境污染的監測更全面、復雜的指標內容。

（五）判斷浮游動物群落

當下，我國已經掌握的技術已經不斷地被運用早技術分析中，在一些研究中可以知道，生物的群體也在發生一些變化，通過此可以對水質修復能力及污染情況作出了解與判斷。當前，我國各河流域水體生物種類豐富，動物耐沖種類在減少。運用生物監測技術，能對江中的浮游生物群體遷移位置進行判斷，進而通過浮游動物的遷移位置，了解不同地區水環境污染程度，當一個地區水環境中生物種類在慢慢降低，這表明此地區污染環境在不斷擴大，程度不斷加深。

水資源是當下所有生物得以生存的基礎，它在人類社會文明發展中發揮的意義極為重大。為了人類文明可持續發展，就需要在水環境保護上投入足夠的關注度，從而維護水生態平衡。生物監測技術是當下對水環境污染情況進行監測不可或缺的技術。微生物群落監測技術、發光細菌監測技術以及生物傳感器監測技術都能為水體中存在的微生物、細菌以及動植物生物動態的監測提供技術保障，并且能同時監測水體中含有的非金屬無機物以及其他污染物等，確保生物生存的環境足夠安全，為水環境污染治理提供實際依據。由于在水環境工程監測中，生物監測技術發揮著不可忽視作用，因此需要對此擴大研究。

參考文獻：

[1]王軍. 生物監測技術在水環境工程中的應用及研究[J]. 資源節約與環保，2020（1）：1.

[2]岳強，周旭. 試論生物監測在水環境中的應用及存在的問題[J]. 化工管理，2020（4）：2.

[3]計葉，吳雨蒙，許秋瑾. 水環境的生物監測方法及其應用[J]. 環境工程技術學報，2019.

[4]蔡俊. 生物監測技術在水環境工程中的應用及研究[J]. 百科論壇電子雜志，2019.