水污染生物监测技术的探讨

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水污染生物监测技术的探讨

一、水污染的生物监测原理和优点

1.水污染生物监测的原理

在某种前提条件下,水生生物群落及水的环境有着相互关联并且有着相互制约的现象,保持着非常自然的、暂时性的均衡体系。水环境中注入的污染物质,必将会作 用于生物本身和其种群或者其群落,影响到生态系统的固有生物种群其数量和物种组成与及其更多特点、固有特点、生产力和生理状况等,使某些水生生物逐步消 失,然而在别的某些水生生物却能够继续生长下去,其本身和其种群的数量逐步增加。运用水质检测技术仪器监测水污程度,从这种变化的水污染生物体现,得出水 环境质量的变化,这就是水污生物监测概念和依据。

生物监测是指利用水生生物个体、种群或群落对水体污染或变化所产生的反应来判断水体污染状况的一种水体污染监测方法。生物与环境相互作用,相互影响,环境 的改变能影响生物的生长和生活习性,直至改变生理功能;生物的存在也能影响和改变环境,如生物的摄取能量、新陈代谢等。生物与其环境的这种统一性和协同进 化是环境质量生物监测的生物学基础。

2.水污染生物监测的优点

总的来说,生物监测具有敏感性、富集性、长期性和综合性等特点,具有一定的优越性。水污染生物监测有自身的特点:

①监测功能多样化。由于可以使用水污染监测的生物种类很多,加上每种生物对不同污染物都能产生反应,并且表现不同的症状,因此监测功能强大。

②监测污染状况客观。发挥水污染监测功能的生物一般生活在固定的区域,且有一个稳定的时期,与理化监测相比,更能把某一水域的长期污染状况客观地反映出来。

③监测结果可靠。某些监测生物对一些污染物非常敏感,它们能够对那些连精密仪器都无法检测的微量污染物产生反应,并表现出相应的受损伤的效应

④便于综合评价。理化监测只能检测特定条件下水环境中污染的类别和含量等,而生物监测可以反映出多种污染物在自然条件下对生物的综合影响,从而可以更加客观、全面地评价水环境。 ⑤监测成本低。理化监测使用的监测仪器涉及维修和保养,而生物监测不涉及这些工作,因此监测成本较低。

二、水污染生物监测技术

1.运用指示生物在水体里出现或者消失及其数量有多少的办法监测水质

在许木启的实验里,运用了白洋淀水体里的浮游动物群种其变化来判断其水体的污染程度和自净能力。其实验的最终结果是府河―白洋淀的水体从上游至下游中,其 浮游动物的耐污种类逐步减少,而广布型种类逐步增多,而其下游众多正常水体却出现了浮游动物种类均匀分布的现象。同一时间,原生动物在上游的鞭毛虫一直到 中游却出现了纤毛虫。然而,下游却发现众多平常分布在洁净型水体的种类。这一来,表示府河―白洋淀的水体由上游一直到下游水体其污染程度在不断减少,河流 水体拥有显著的而且比较稳定的自净功能。

2.运用水生生物群落布局的变化来监测水质

在蒋昭凤的实验中,使用底栖动物的变化来评估湘江水质污染情况,最后答案发现湘江的支流底栖动物有大型无脊椎动物种及多类性指数,其物种由上游至下游走向 呈现减少情况,从这个实验看来,毒死生物的有效毒物其作用对湘江的污染却比较显著。同时还可以依据湘江支流各断面种类数及其减少程度来判断出各断面其污染 地步。另外,还监测到随着时间的推移,在底栖大型无脊椎的动物种类数及多类特点指数方面,也呈现出消少的趋势。从这种情况看来,有毒污染仍然存在发展的趋势。

三、水污染生物监测和检测的应用

环境的污染物是人类及其它生物最为严峻的危害,其难点就是对细胞遗传物资组成的损害。近几十年中环境生物的检测技术,特别是细胞微核技术及四分体微核技 术,已经在动植物及人类染色体受到外界理化因子损害等方面得到应用。同时,对环境监测的技术的刻苦钻研已经取得巨大的进展。微核在于生物细胞内的生成路径 和染色体畸变的相应特点早就被人们所认识,用微核测定方法取代染色体畸变的方法来监测环境污染物具有很多优点,如对生物遗传物质的伤害较小、操作简便和灵 活度高等。最常用的蚕豆根尖细胞微核的试验技术就是以染色体伤害和纺锤丝低毒的优点等使其成为测试植物微核监测新方法。这项技术自发现以来,在环境诱变及 致癌因子检测钻研中,更是在水质污染与及致突变剂的检测研究领域取得广泛运用。 四、水污染监测技术的发展动向

1.水污染自动监测技术

水污染自动监测是对污染源排放的废水(经过处理的或未经过处理的)以及地表水和地下水被污染的情况进行连续自动采样、测定、传输和数据处理的定时监测网络。

水污染自动监测技术起源于美国,美国在1958年开始对俄亥俄河进行水质自动监测。在日本,各水域和工矿排水几乎都设立了自动监测系统利用计算机来管理及處理数据川。

我国自20世纪80年代开始,在黄浦江、天津引滦济津段以及吉化、宝钢、武钢等大企业的供排水系统建立了水污染自动监测站,开始了对自动水质监测系统的研究。

2.水污染遥感监测技术

水污染遥感指应用地面、航空、航天等遥感平台对河流、湖泊、水库和海洋进行探测,诊断水体的反射、发射、吸收特征的变化,从而实现快速地确定水污染的分布状况和位置的水污染监测方法。水污染遥感常用的仪器有红外扫描仪、多光谱扫描仪、微波系统和激光雷达等。监测对象主要是水面油污染、水中悬浮物、污水排放、赤潮藻类的类型和密度等。在20世纪70年代末,我国辽宁省环境科学研究所利用红外技术对大连湾的油污染进行了监测。1980-1983年在天津一渤海地区组织了一次航空遥感试验研究,对天津地区污染水体的光谱特性进行了初步的分析研究。

综上所述,对于水资源越来越紧缺的生态环境下,水体污染仍然不断受到不同程度的恶化。这样一来,即客观条件迫使水污染监测技术不断改进。水生生物监测水体即能够反应 水环境质量状况,对毒物监测灵敏度高,同时需要的测试仪器也比较简单。当前,国内的水污染生物监测方法和监测物还在不断更新,监测的灵活度越来越高。用某 些方法同样能够对特定的某些或者多种污染物作出不同程度的监测,污染程度高低同样能够明显反映出来。但是,要完成传统生物监测方法没法来完成的水体中种某 些污染物质的检测,还需要共同努力。现在有一些水生生物监测技术仍然难以确定水体中污染物的种类和含量,所以,应该采纳多种监测方法进行综合监测,以保证 监测最终结果的精确性和完整等特点。

参考文献: [1]许木启.从浮游动物群落结构与功能的变化看府河―白洋淀水体的自净效果[J].水生生物学报,1996,20,(3):212-220.

[2]张海波.浅谈水污染的生物监测[J].丹东师专学报,1998,20,(2):67-68.

[3]罗岳平,李宁,汤光明.生物早期警报系统在水和废水水质评价中的应用[J].重庆环境科学,2002,24,(1):49-54.