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水生生物在水质监测中的应用研究

2020-07-17王会

环境与发展 2020年6期
关键词:水质监测应用方式

摘要:在自然水体中生活着丰富的水生生物,这些生物与天然水体间存在着密不可分的关系。在自然水体被污染后,采用监测水生生物种类分布和数量变化的方法,能够有效判断自然水体的污染情况,实现污染水体的监测工作。本文简要阐述了水生生物监测在水质监测工作中的重要作用以及常规监测方法,并深入分析了不同水生生物的监测应用方式,以期为水生生物监测工作提供理论依据。

关键词:水生生物;水质监测;应用方式

中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-0-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.083

Application of aquatic organisms in water quality monitoring

Wang Hui

(Yichun Bureau of hydrology,Yichun Jiangxi 336000,China)

Abstract:In the natural water body lives the rich aquatic organism,these organisms and the natural water body exist the inseparable relations.After the natural water body is polluted,the method of monitoring the distribution and quantity change of aquatic organisms can effectively judge the pollution of the natural water body and realize the monitoring of the polluted water body.This paper briefly expounds the important role of aquatic biological monitoring in water quality monitoring and the routine monitoring methods, and deeply analyzes the monitoring application methods of different aquatic organisms,in order to provide a theoretical basis for the monitoring of aquatic organisms.

Key words:Aquatic organism;Water quality monitoring;Application mode

1 水生生物监测在水质监测工作中的作用

水生生物监测的实质就是利用水生生物的生物结构改变,来反映当前自然水体的污染程度,从而定量分析出水环境的变化并实时掌握水质变化趋势。利用水生生物监测方法,可以直观监测出当前水体中生态系统已发生的变化或者虽没有发生显性变化但已开始产生不良影响的信息。比如:通过浮游生物以及底栖生物的群落分布、个体数量及生物学形态的变化来反映当前水体的污染程度;利用水生生物急性毒性实验测试污染物浓度;利用水生生物慢性毒性实验测试水体致癌、致残、致突变等缓释型毒性效应等。由此可见,水生生物监测不仅能够为水质监测工作者提供全面、准确的水质监测数据,还能够为水资源的保护、管理、防治工作提供指引性的科学依据。除此以外,在实际污染水体中,往往混杂有多种污染物,这些污染物之间很有可能发生协同效应,从而增加污染危害程度,传统的物理或化学检测方法,一次只能对一种污染物进行检测,显然无法满足监测需求,而水生生物长期接触水体中多种污染物,对其进行监测能够有效放映出污染水体的综合生物危害性。当一些浓度比较低的污染物进入水体后,水生生物能够第一时间做出反应,在进行常规检测前显示出可见性表征,帮助相关工作人员提早发现污染并及时预报[1]。

2 水生生物的常规监测方法

2.1 微生物监测法

在各种自然水体,尤其是被污染的水体中存有大量的有机物,特别适合各类微生物的生长,因此水体是微生物最大的天然培养基之一。自然水体中的微生物普遍来自于土壤、粪便以及工业污染物。原生的水生微生物并不具有致病性,只有污染后产生的微生物才具有致病性,常见的致病微生物有:沙门氏菌、大肠杆菌、霍乱弧菌等,因此,微生物监测是水质监测工作中最常规的监测方式之一[2]。

2.2 指标生物监测法

指示生物指的是在特定水环境中生存,当水质发生变化时,症状最明显甚至产生大量死亡的生物。通过对指示生物的群落分布和个体数量的观测,水质监测工作者能够有效判断出当前水环境的质量以及变化趋势。

2.3 物种多样性指数法

动物、植物、微生物三类生物在自然环境中相互适应并共同生存在一起的形式称为群落。在现阶段的水质监测工作中,通常利用数理统计法测算出被测水体中群落的数量和种类,进而根据群落的变化来分析和判断被测水体的水质变化。这种方法被称为物种多样性指数法。

2.4 生物测试法

生物测试法实质上是通过对生物进行毒性试验的方法进行水污染程度分析,即根据水生生物受到与污染水体相似的毒害后所表现出的生物性应激反应,来判断水体的污染成分与污染程度。鱼类和藻类是该方法的主要监测对象,其中鱼类对毒素的反应最为敏感,在实际工作中应用最为普及。本方法能够为水资源治理标准和污水排放标准提供科学依据,为水体污染程度提供评价标准,对水环境治理效果和水質达标情况进行有效评估[3]。

2.5 残毒测定法

残毒测定法是指:通过对自然水体中水生生物体内残存污染物含量进行测定的方法,实施水质的监测与评定。在自然水体中,含有丰富的、多类型的污染物,传统的理化检测方法通常达不到理想的检测效果,而水生生物长期生活在被测水体中,污染物会缓慢地在体内富集,此时对其进行残毒测定,就会比对水体检测更具直观性和科学性。

3 水质监测中不同生物的应用方式

3.1 原生生物

原生生物的生物结构简单,存活时间段,能够对水体污染物迅速做出应激反应,其群落的变化能够有效放映出水环境的瞬时变化。因此,原生生物是水质瞬时变化监测及长期连续变化监测工作最重要的监测物种,具有不可取代的作用。PFU检测法(泡沫塑料块检测法)是最常见的原生生物检测方法。其具有三个重要参数:即达到平衡时原生生物的数量SEP、群集常数G、SEP达到90%所用的时间T90。一旦被测水质受到污染,这三个参数必然会发生变化,相关工作人员就可以根据变化,准确地进行被测水体的水质评价以及水污染监测工作。原生生物监测被广泛应用于废水处理、自然水体污染及自我净化的监测工作中[4]。

3.2 藻类生物

藻类作为最基础的初级生产者。广泛存在于各类自然水体中。由于藻类生物个体较小、存活时间短,所以很容易在短时间内因水环境的改变而产生种群分别和个体数量上的变化。在自然水体中,藻类通常和水环境保持生态统一,因此藻类生物指标的变化可以有效地反映出所处水环境的变化,同时,水体中藻类的数量豐富性与种类的多样性也能够直观地显示出当前水体的营养水平。由于上述特点,藻类监测被广泛应用于水质监测工作中。在实际进行水质评价工作时,应将藻类监测数据与理化检测数据相结合,利用层次分析、投影寻踪聚类法、灰色关联分析法等数学方法,构造综合水质评价模型,确保评价的科学性与准确性[5]。

3.3 无脊椎动物

软体动物、环节动物、甲壳类动物以及水生昆虫共同组成了水环境中的底栖无脊椎动物群落。这些物种普遍体型较大、分布较广、易于跟踪观测,且它们生命周期较长、具有明显的污染应激性同时缺乏避害能力,因此是进行水质监测的重要指示生物。受到技术条件以及多方因素的影响,现阶段就技术推广而言,只要将无脊椎动物的耐污值核定工作进行到科级就可以了。

3.4 高等植物

尽管目前国内外研究人员对于水生植物在水体污染控制工作中的作用还存有争议,但是绝大多数的实验表明,高等水生植物在水环境治理工作中还是具有实效性的。想要最大限度发挥高等植物的水体净化潜力,关键在于合理的进行植物种类选择与群落搭配,尤其要通过实验筛选出耐污性、净化性、适应性出色的物种。利用植物进行污染水体净化,除了具有经济成本低的特点,还具有可操性强、可循环使用、环境扰动少、降低水体富营养化等优点。

3.5 鱼类

鱼类是水质监测工作中最为常用的指标生物之一,也是现阶段研究最广泛的生物种类。近年来,斑马鱼在水质生物监测工作中应用愈来愈广泛,而鲫鱼因其分布广、数量大、适应性强、繁殖性强等特点也被选为常用水环境指标生物。

4 结语

因为水生生物与自然水环境具有密不可分的关系,因此水生生物监测必然会成为水质监测的重要手段。水生生物监测方法将会从微观和宏观两个维度为水资源监测工作提供大量的、连续性的监测信息。在未来水质监测工作中,将生物监测与理化监测有效融合,结合二者优势,进行水质监测方法的探究与创新将会成为时代发展的必然趋势。

参考文献

[1]张兴安.水生生物学在生态环境保护中的应用研究进展[J].环境与发展,2020,32(02):185-186.

[2]任佰刚.水质监测中鱼类行为学数据的采集及处理与节律模型的构建[D].济南:山东师范大学,2019.

[3]王慧婷,孙靖宇,王洪敏.水生生物在水质监测中的应用研究[J].环境与发展,2018,30(04):185-186.

[4]罗薇,王泗萍.新时期如何做好水环境监测工作[J].低碳世界,2018(04):15-16.

[5]贾怡平.水生生物在水质监测中的应用研究[J].资源节约与环保,2017(12):25+28.

收稿日期:2020-05-04

作者简介:王会(1984-),女,汉族,本科学历,研究方向为水质监测。

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