广东省云浮生态环境监测站 邹鹤群

目前，生物监测主要是用于评价水环境中生物或者是群落改变对环境污染产生的变化。站在现有的生物学角度进行分析和监测，此种监测结果所得出的结论都较为完善，并且具有一定的预测性，我们能够对生态系统中的平衡问题进行有效的改善。而生物监测则是环境监测中的一类技术，依靠细胞、微生物、动物的反应，准确判断环境中的污染物来源、浓度以及发展趋势。因此，现阶段，我们对生物技术在水环境监测中的应用优势以及具体方法进行探究，具有一定的现实意义，能受到环境科学领域的普遍重视。

一、生物技术在水环境监测中的应用理论

（一）内涵

当今，生物技术在水环境监测过程中占据着关键地位，同时，在水环境预防与治理过程中也在逐步深入。生物技术的综合性极强，是现代生命科学的基础。在水环境监测过程中，结合前沿的科学技术能解决水污染问题。生物技术的处理方法已经逐步成为世界各地水污染预防与治理的重要举措。此技术诞生于20世纪初，它的机理以及应用研究是从整体生物水平发展到细胞、基因、分子等层面逐步深化。而水环境生物监测是各种水生生物之间以及生物所生存的水环境之间存在相互依存、相互制约的稳定平衡状态。一旦发生水体污染，会诱使水环境发生改变，生物就会对此产生不同的反应。我们可以参照生物的外在表现以及体内某种物质含量的变化，有效地显示出水体污染物的种类、污染物对水体的综合影响。在水环境监测过程中使用的生物技术，和传统的物理监测、化学监测有所不同。生物技术主要是针对以人为主体的生物系统，具有更直接、综合的指示作用。生物监测能够有效地表明外源性化学物质影响生物物种或生物调控的细微变化。同时，它还具有一定的灵敏性，一些低浓度的污染物进入到环境以后，能够直接地监测或人类能够直接地感受到发生的变化，生物能够迅速地做出反应，做到早发现早治理。该技术在应用过程中也能有效地克服物理化学监测存在的局限性以及连续取样的繁琐性，大大降低了物理化学监测的成本。

该技术在使用过程中的切入点就是生物学。水环境生物监测技术常见的有两个内容。一个是由于环境污染物存在而使特定生物面积生长或死亡，技术人员需要根据现有的设备对生物的影响程度进行分析；另一个则是环境中其他生物之间的平衡被打破，从而使特定面积的生物生长或死亡，技术人员需要根据生物的受影响程度来判定水污染。不管是哪一种生物，它和生存环境之间的影响是相互的。虽然关系较为密切，但是也能相互制约。污染物进入到生物所生存的环境以后，生物会将其和养料一起，吸入自己的体内，然后在体内进行迁移和聚集，生物体遭到污染会发生不良反应。生物监测技术则是使用该原理对污染物或环境产生一定的反应进行有效的判断，如果水环境出现污染，生活在其中的鱼类能够有效地做出不良反应，尤其是出现明显呼吸急促的现象，污染物超过一定浓度就会出现中毒情况，较为严重的出现死亡，可以根据水生生物受污染物影响前后呼吸频率的变化，进而来确定污染物的毒性情况。生物监测技术能够利用生物对环境变化过程采集多元化的信息进行监测，这是一种新型的监测方式。

（二）常见的监测方法

第一，生物指示监测法。该方法在使用过程中能有效地观察水环境中的生物，根据生物的变化情况对水资源的品质进行判定，如果某个区域它的水资源有一个或多个生物出现大量死亡或变少的状况，就能如实地体验此区域水资源遭受的恶化。对于鱼类来说，我们要参照鱼类种群的数量、种类增加和减少以及运动规律对水环境的变化进行判定。

第二，生物积累监测法。该方法在使用过程中，主要是依靠水生生物的捕食以及消化功能，收集水环境中的毒性污染物，这些带有毒性的物质进入到水体以后会逐步地积累。通过检验污染物在水生生物中富集量来判断毒性物质以及自身的污染程度、水环境是否发生破坏。此方法操作较为简便，能够直接判断是否出现水污染情况。

第三，生物群落监测法。水环境中大多数的微生物都是以群集合的方式进行。一般我们在对微生物种类和分布情况分析时，需要建立完善的数学模型，进而使用生物指数法以及多样性指数法进行研究和判定，这样能够有效地监测水环境中微生物种群集合对水资源污染物，能够有效地对水资源的污染物状况进行判定。

第四，生物毒性监测法。对于一个区域来说，如果水环境发生污染，那么水中生物的生物机理会发生一定的变化，在严重情况下会影响生物的安全。因此，生物毒性监测法在使用过程中，通过使用灵敏光学监测，研究生物体内的细菌状况，进而进行生物体内毒性含量的分析。如果发现水生生物毒性含量较大，那么它的生理功能就会受到严重破坏，这表明水环境质量受到严重污染。

二、生物技术在水环境监测中的应用优势

在水环境监测过程中使用的生物技术，和传统的物理化学监测技术不同，能够有效地改善雾化监测速度慢、反应过程长的局面。此技术在应用时能为人员提供更加充裕的时间，使得生物监测更加真实可靠。生物监测技术使用时成本低，不需要对细胞、微生物或者是动物进行定期投放，就能够进行大面积、连续的监测实验，且对设备、仪器的磨损较小。生物监测的方法在使用时，一方面，能够帮助技术人员了解污染物产生的生物学效应，能够更加直观地了解污染物对生物体产生的不良影响；另一方面，在水环境污染物监测过程中，生物技术的操作较为简单、成本投入少，耗费较少的人力物力资源就能够及时地完成监测工作。实际上，在生物技术应用过程中也存在一些不足，它不能在第一时间内监测到水体污染物的浓度，也没有完善的环境质量监测标准。生物监测方法在水环境监测中也会受到诸多限制，我们要正确地看待生物监测技术的优势和不足，进行不断地改进和完善，充分发挥生物技术在水环境监测中的优势。

生物监测技术在应用过程中能够有效地发现细微外源性物质对水环境产生的影响，它和传统的监测技术相比，能够帮助人们采集相关数据。如果生物接触了多种污染物，我们会有多样性的研究主体对污染物的综合性反应进行分析，能够进一步了解污染物对生物的侵害。不仅如此，使用该技术还能够通过立竿见影的方式，表现污染物对生物的影响。生物监测技术能有效地对小范围的毒性效果进行分析和测定，而对于危害性较大的，会通过生物反应对其判定。其管理成本较低、经济性能高，能够进一步节省相关的科研技术成本[1]。

三、生物技术在水环境监测中的应用现状

（一）监测方法标准化不足

现阶段生物监测技术虽然被广泛使用，但是在水环境生态监测过程中，由于监测结果精准度以及表达方式等原因的性质，使得生物监测技术在应用过程中仍然存在着各种各样的问题，大部分的生物监测技术能够如实地反映环境状况以及污染物对生态环境的影响。然而由于方法本身的限制，该技术在应用过程中仍然没有统一的标准，这样会在无形中限制了生物监测。它作为环境监测的标准方法进行运用，而只是作为一种理论性的监测方法。对于我们常见的群落监测来说，大部分的结果很难定量，然而生物分布是受到诸多环境因素影响的，评价模型在应用过程中也不具备特定的参考意义，甚至对于一些欠发达地区来说，无法建立地区评价模型，这样会限制方法的使用。我们也可以参照生物对环境污染物的浓度反应，来制定水质标准以及废水排放标准。实际上的水质标准以及废水排放标准，在制定过程中仍存在着较大的争议[2]。

（二）监测项目的选择不够精准

对于大多数的水生生物来说，它们在分布过程中具有较大的地域性。同类生态系统中的生物对污染物的耐受性是不同的，不同生长阶段对污染物有着不同的反应，以上特点就决定了在进行生物监测方法设计时，我们要考虑水体特征，还要了解生态系统中的变异性。然而，在实际应用过程中，忽视了测试频率的选择，也没有考虑测试的样本数量，这使得水环境监测的结果并不可靠[3]。

（三）忽视了监测结果的应用

在进行水环境监测中，生物监测技术在应用过程中仍然存在着一些不足。大多数的情况下，技术人员只是将监测结果作为定期的环境评价。实际上，生物监测在使用过程中能够通过生物信息来确定环境质量，还包括种类群落以及生态系统的变化环境。在使用时，人们常使用的生物监测结果更多的是注重定量结果，而忽视了它的应用范围环境，它对生物的作用并不是一蹴而就的，它需要一个过程。在环境污染监测过程中，它的结果较为隐蔽，而生物监测在使用时，要求监测人员具有较高的专业知识，否则无法发现生态系统出现的细微变化。然而大多数的技术人员在日常工作时忽视了对微观和宏观结果的结合，人员也难以取得完整的监测信息，无法对环境监测进行管控[4]。

四、生物技术在水环境监测中应用的具体措施

（一）全方位落实群落监测

该方法在使用时能够有效地收集生态、群落结构以及功能信息，它的主要目的就是为了评价环境的状况，预测水环境未来可能发生的变化。群落监测是利用直接取自环境中的生物信息，来反映长期污染对生态环境产生的影响。一方面，我们需要做好水环境的评价工作。在进行水环境总体评价过程中，生物监测和传统的物理化学方法是不同的，它能够通过水生生物群落以及种类的变化，有效地反映出水体质量长期和短期的变化。另一方面，在进行水域宏观规划过程中，使用该方法能够有效地掌握水体质量的种类和类型，有针对性地利用水面，这对目前的水产养殖是较为重要的，水体中的藻类如果生长旺盛，则就可以多放鲢鱼、罗非鱼等鱼种。不仅能够增加产量，而且还能够降低水体的富营养化程度。我们要有效地观察和监测水体中水生生物群落结构是否发生改变，了解本区域水体的类别和特征，并进行宏观调控，充分发挥水域功能划分的作用。值得注意的是，在运用群落监测方法时，我们还要需要加大水环境灾害的预报控制工作。目前湖泊水质不断发生恶化，无论是内陆水域还是海洋水环境污染越来越严重。因此，我们要充分发挥群落监测的重要作用，为环境灾害预防提供重要的信息[5]。

（二）发挥生物测试的作用

在水环境监测过程中，充分发挥生物测试的作用，能够有效地评价水体质量和受污染状况。在运用时，我们要了解生物传感器的作用，该技术在应用过程中主要是以DNA重组技术为标志，构成了现代化生物监测技术。尤其是在市环境监测过程中，该技术以固定化细胞和固定化酶技术为基础，能够有效地识别、感知被测物存在的问题。在水环境监测过程中，我们要结合基因工程技术，发挥微生物传感器的应用优势，还要利用生物监测敏感性的特点，对污染物在环境中的变化做出反应，进一步进行监测。同时，在水环境监测过程中，我们还要结合sos显色法，该方法在应用过程中，能够对遗传毒性物质进行监测。在使用过程中，它能够破坏毒性微生物的脱氧核糖核酸，对生物体的正常繁殖起到了抑制作。

（三）善于挖掘新技术

在水环境监测过程中，可使用的方法是多种多样的生物技术，它有独特的优势，在实际应用过程中，我们要积极的创新。我们可以运用生物传感器技术，该技术已经被广泛使用在水环境监测中，它的主要工作原理是对生物物质敏感度进行分析，将浓度转化为电信号，对水环境、硝酸盐含量、残留化学农药等物质进行监测。我们能够参照电流信号的强弱进行分析生物耗氧量，生物传感器的灵敏度较高，能够对水环境进行动态监测，具有较高的重现性和稳定性[6]。

五、结语

水环境生物监测技术在使用过程中通过自然界生物个体种群对环境变化所产生的反应，判断环境污染或环境质量变化的一种监测方法。在经济的推动之下，国家日益重视生物技术的研究和应用。在水环境监测过程中，我们要充分发挥生物技术的应用优势，这样才能有效地对水环境监测进行科学的评价和分析，从而得出更加精准的结果。