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生物检测技术在水环境中的应用及研究

2020-07-17张松松

环境与发展 2020年6期
关键词:水环境检测应用

摘要:伴随环保型社会的日益发展,生物检测技术开始被人们应用到环境检测领域,本文以水环境检测作为基本研究对象,在阐述生物检测概念和特点的基础上,从微生物群落检测、发生细菌检测、生物行为反应检测、两栖动物检测、生物传感器检测等方面分析生物检测技术在水环境检测中的具体应用,旨在更好地促进生态环境检测工作发展,为生态环境保护提供更有力的支持。

关键词:生物检测技术;水环境;检测;应用

中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.044

Application and research of biological detection technology in water environment

Zhang Songsong

(Shandong Pacific Environmental Protection Co.,Ltd.,Jinan Shandong 250100,China)

Abstract:Along with the increasingly development of environment-friendly society,biological detection technology was applied in the field of environmental testing,based on detection of water environment as the basic research object,on biological detection on the basis of the concept,characteristics,from the detection of the microbial community,bacteria detection,biological behavior reaction detection,amphibians,biological sensors to detect the specific analysis of the application of biological detection technology in detection of water environment,to better promote the development of the ecological environment detection,provide strong support for the ecological environment protection.

Key words:Biological detection technology;Water environment;Detection; application

水環境检测一般是指通过对水体进行连续或者间断性检测、观察、分析来帮助相关人员更好地了解和掌握水环境质量变化过程,并为水环境污染问题的综合治理、环境控制等提供重要的数据资料支持。生物检测技术是水环境检测的重要技术形式,能够有效弥补水环境检测的局限,实现和理化检测的互补发展,从而帮助相关人员更好地获得水环境质量信息。在环保工作的深化发展下,水环境检测工作发展到了新的阶段,以往的理化检验不再能够满足复杂的水质检测,在这种情况下,应用生物检测技术能够对水环境质量变化进行科学分析和预测,有效提升水环境检测质量。

1 生物检测技术概述

1.1 内涵

生物检测主要是指借助生物个体、群落对环境污染情况及其变化进行反映,从而在生物学角度上为环境质量检测提供重要的支持。水环境所遭受的污染比较复杂,而通过生物检测则能够充分体现出特殊环境下的水污染效应。

1.2 特点

在一定区域范围内能够将生物的污染情况反映出来,弥补理化检测的应用局限;第二,一些生物对污染物反应比较敏感,借助生物检测能够对仪器设备无法检测到的微量污染物产生反应,并结合这种反应表现出相应的受损效应;第三,在生态系统中借助生物链可以将微量有毒有害物质进行聚集,在达到食物链末端的时候能够有效提升污染物的浓度。[1]

2 生物检测技术在水环境中的具体应用

2.1 微生物群落检测方法

微生物群落检测方式一般用来检测细菌、真菌、原生动物等微型生物在水环境中出现的物种频率和物种数量,之后通过数学计算来得出分布指数,根据分布指数评估水污染程度。在环境污染条件的不断变化下,微生物群落检测技术也得到了相应的发展,突出表现为检测评价指标的增多,常见的评价指标包含原物种种类指标、生物多样性指标、植鞭毛虫百分值、异样性指数等。[2]

2.2 发光细菌检测方法

发光细菌检测方法能够检测出水样中的大多数有毒有害物质,在有机物、重金属等毒性较强的物质检测领域发挥着十分重要的作用,但是从实际操作上来看,这种检测技术具备操作繁琐、误差数值大的缺陷。后来电子技术的快速发展对发光细菌法的应用提供了新的支持,在发光细菌法中开始引入了紫外分光光度法、荧光光度法等。

2.3 生物行为反应检测方法

生物行为反应检测方法是通过生物受污染物危害后所产生的趋利避害行为反应变化来评估水体污染情况,并确定水体污染安全浓度,根据水体污染情况及时做出预警的方法。

在水体检测中常用的生物行为反应检测方法的生物类型包含鱼、双壳软体动物、水蚤等,以斑马鱼这种鱼类的生物行为反应检测为例,在水体出现污染之后,斑马鱼会在几分钟以内就表现出行为反应,因而人们经常使用斑马鱼进行淡水生物检测。鱼类一般被人们用在淡水环境下进行检测,而在海洋中一般会利用双壳生物活体来对水体污染情况做出生理响应。比如,可以将电磁感应技术应用在贻贝双壳距离变化的检测工作中,还可以通过高频电磁感应系统来检测贝壳类物质的运动[3]。

2.4 底栖动物和两栖動物检测方法

底栖动物和两栖动物检测方法是利用生物在水体中的出现、消失、数量多少来检测水质。底栖动物和两栖动物检测所涉及的参数包含Saprobie指数、BI指数、群落多样性指数等。借助两栖类动物的行为和生物指标能够检测出水体的质量,特别是在检测发育的过程中能够进一步感知环境因子的变化。

3 生物检测技术在水环境中的应用展望

3.1 借助遗传毒理学检测水体污染

单细胞凝胶电泳是一种通过检测DNA链损伤来判别遗传毒性的技术形式,这种检测技术比微核试验操作的作用更加明显,因为在一般情况下环境中的遗传毒物浓度较低,通过单细胞凝胶电泳会检测出低浓度的有毒有害物质。再有SOS显色方法也是遗传毒性检测的新方法,基本原理如下:在DNA分子受外界范围损伤和抑制的影响下会出现错误修复,这种在遗传毒物处理后出现的反应被称作是SOS应答。SOS检测方式具备检测灵敏、快速、方便的特点[4]。

3.2 分子生态毒理学检测水体污染

分子生态毒理学检测方法应用了现代化的分子生物学检测方法,一般被人们用来研究污染物及其代谢物与细胞内大分子的代谢作用,从中找出作用的靶分子,从而有效预报在个体、种群、群落上的基本情况。

随着现代科学技术的发展,生物体内胆碱酯酶活性检测逐渐发展成为海水、淡水水体污染检测的一种常用方式,受环境中有机磷农药、氨基甲酸盐杀虫子分子结构和水体生物分子结构的相似,它们会和生物活性中心出现不可逆的结合,从而有效抑制酶活性,进而准确地评价有机体在杀虫剂、有毒有害神经污染物质中的暴露情况。

4 结束语

生物检测技术是未来环境检测领域的一项重要技术形式,在这个技术的作用下能够弥补以往环境检测技术应用局限,并为相关人员的工作提供大量具备高价值的环境信息。在现代科学技术的快速发展下,相信生物检测技术也会朝着更深层的方向发展,在现有检测技术的基础上出现更多适用于水体环境检测的技术方法,从而为环境保护工作的开展提供助力与支持。

参考文献

[1]张述伟,孔祥峰,姜源庆,等.生物监测技术在水环境中的应用及研究[J].环境保护科学,2015,v.41;No.191(05):107-111.

[2]余运洲.生物监测技术在水环境中的应用及研究[J].山东工业技术,2017(3):261-261.

[3]郭自良.生物监测技术在水环境中的应用及研究[J].资源节约与环保,2016,No.173(04):118.

[4]戴舒雅,余俭,丁波,等.生物监测在水环境监测中的应用及发展趋势[J].污染防治技术,2013(05):66-69+75.

收稿日期:2020-04-29

作者简介:张松松(1986-),男,汉族,本科学历,一级建造师,研究方向为污水处理技术。

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