齊康
【摘 要】隨著我國的改革開放和工業(yè)化的快速發(fā)展,部分企業(yè)排放工業(yè)廢水給地表水造成污染影響,當(dāng)下城鄉(xiāng)居民對自然生態(tài)環(huán)境有新的認知,特別是地表水環(huán)境的清潔程度,直接關(guān)系到城鄉(xiāng)居民生活飲用水質(zhì)的安全,地表水環(huán)境受到不同程度的污染。且地表水質(zhì)污染程度呈逐年增加的趨勢,重視解決和減輕地表水環(huán)境污染問題。保障飲用水安全關(guān)系到每個人的身體健康。充分認識地表水水質(zhì)對人體健康的重要性,需要盡快做出全方位的解決方案,為客觀有效的了解水質(zhì)污染狀況,積極開展地表水質(zhì)環(huán)境檢測工作。
【關(guān)鍵詞】生物檢測技術(shù);地表水環(huán)境;應(yīng)用
1 生物檢測技術(shù)的原理
生物檢測技術(shù),以局部的地表水環(huán)境系統(tǒng)做為一個試驗地,將水生物類與其生存的環(huán)境進行水質(zhì)檢測,依據(jù)生物檢測方法觀測其賴以生存的環(huán)境,進行生物檢測技術(shù)的推廣應(yīng)用。對于研究生態(tài)環(huán)境污染來說,水生物類、水微生物與水環(huán)境質(zhì)量存在著生死與共的關(guān)系,地表水中有害物質(zhì)與其對水生物類生存的影響息息相關(guān)。如果水環(huán)境受到污染,都會影響到水生物類的生存。如工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污物都含有毒有害物質(zhì),這些有毒有害物質(zhì)通過水體流動擴大,氮、磷物質(zhì)多造成水體富營養(yǎng)化,有害物質(zhì)在水生物類體內(nèi)富積,會使水生態(tài)系統(tǒng)和水生物機體、水微生物受到破壞,并使其相關(guān)聯(lián)的水生環(huán)境遭到改變,從而破壞了水生態(tài)環(huán)境。例如:在一些地區(qū)的河流地表水環(huán)境被污染,水生物類在這種生存環(huán)境下,都會受到一定程度的影響,甚至基本死亡,因為水生物的生存環(huán)境受到了破壞,各種水生物同時會出現(xiàn)不良反應(yīng)。通過觀察水體的水微生物、小魚、小蝦由于水體缺氧不能正常的游動,可定性分析水質(zhì)污染的情況,詳細了解地表水水質(zhì)污染程度,應(yīng)用水生物檢測技術(shù),有助于設(shè)計治理水污染問題。
2 生物檢測技術(shù)類型
第一,按利用生物的種類進行分類??梢园焉矬w分為不同的種群落,根據(jù)生物體種類的不同,將生物檢測分為三種類型,水生物檢測、水微生物檢測、水生植物檢測。第一,就水生物來說,它自然生長在水環(huán)境中,可作為水生物檢測的指示物,通過觀察水生物的生存環(huán)境和行動變化,定性定量分析地表水質(zhì)污染程度。第二,就水微生物來說,它自然生長在水環(huán)境中,可作為水微生物檢測的指示物,通過觀察水微生物的生存變化情況,定量分析地表水質(zhì)污染指標(biāo)。通過定量檢測水中微生物的數(shù)量,確定水體的優(yōu)勢種群,利用水微生物了解地表水體斷面水質(zhì)受污染程度。第三,就水生植物來說,它自然生長在水環(huán)境中,利用水生植物習(xí)性可當(dāng)作水生植物檢測的指示物。通過觀察水生植物的生長變化情況,定性定量分析地表水質(zhì)各項污染指標(biāo)。確定適應(yīng)水體生長的優(yōu)勢品種,利用水生植物了解地表水體斷面水質(zhì)受污染程度。就以上應(yīng)用分析生物檢測技術(shù),許多相關(guān)參數(shù)需要進行試驗驗證檢測,反映客觀水環(huán)境污染狀況。分析水環(huán)境檢測中的物理指標(biāo)、水化學(xué)指標(biāo),分析原水生物種群的生存環(huán)境狀況、歷史污染狀況。據(jù)相關(guān)研究報告顯示,包括:生物體的生化指標(biāo)與污染因子檢測具有多樣性的特點,地表水質(zhì)生物檢測的效果明顯,生物學(xué)分類檢測有實際應(yīng)用價值。
3 生物檢測技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用
3.1微生物檢測技術(shù)
對微生物群落進行檢測可以了解種群落所處的水生態(tài)環(huán)境的情況,了解受污染狀況,有的放矢地提出水環(huán)境治理方案。一般情況下微生物種群落檢測,包括兩個方面的內(nèi)容:一是客觀評價水環(huán)境。通過微生物檢測對水環(huán)境進行評價,微生物種群在不同的水環(huán)境生長,表現(xiàn)地表水質(zhì)污染物的變化。二是對地表水水域進行凈化治理,通過生物檢測方法了解水污染狀況,為凈化地表水環(huán)境設(shè)計方案提供科學(xué)依據(jù),治理恢復(fù)受污染水體,例如,一些河流的支流水體水質(zhì)富營養(yǎng)化問題嚴重,水面漂浮著大量的綠水藻類,如果采用物理或化學(xué)方法凈化水體,會有許多污泥產(chǎn)生沉淀,水下沉淀的污泥對水微生物的生長環(huán)境造成影響,可采用水生物檢測技術(shù),在有富水藻類河段水域放養(yǎng)食草魚類,利用草魚食用水藻類,就地解決水藻類污染問題,同時養(yǎng)殖成本大大降低,利用生物檢測技術(shù)能夠取得可觀的經(jīng)濟效益、促進經(jīng)濟發(fā)展,實現(xiàn)養(yǎng)殖凈化雙贏。
3.2兩棲動物檢測技術(shù)
所謂兩棲動物,是即可生活在水環(huán)境,又可生活在陸地環(huán)境的物種,其生活史周期和生理學(xué)特性比較獨特。因此,生物檢測技術(shù)在兩棲動物身上可得到較為實際的應(yīng)用。一般來說,成年體主要生活在近水的陸地,一方面可有效檢測地表水體污染情況,另一方面還具有檢測陸地污染源的作用。科研檢測工作人員在水環(huán)境檢測中主要采用成體青蛙和小蝌蚪等兩棲動物。上述這兩種兩棲動物的皮膚具有較好的滲透性,它們通過口和皮膚維持呼吸作用,蝌蚪食用水體中的腐殖質(zhì)物質(zhì),當(dāng)然水中腐殖質(zhì)物質(zhì)也是魚類的一種餌料。一般來說,水中的浮游生物主要是被小青蛙食用,成體青蛙主要以昆蟲為食物??茖W(xué)實踐證明,一旦小蝌蚪接觸到了污染物,其進食量就大大減少,若在水體中存在有毒有害物質(zhì),利用生物檢測有著顯著的檢測效果??蒲袡z測工作人員利用生物種類間的聯(lián)級反應(yīng),可深入驗證和豐富生物檢測方法。
3.3生物行為反應(yīng)檢測技術(shù)
在自然界中生物種類繁多,不同的生物群落對自然環(huán)境的變化有著不同反應(yīng)。而環(huán)境污染也是環(huán)境影響的一部分。某些生物在自然環(huán)境中受到外部污染后,會出現(xiàn)一些較強的應(yīng)激性的生理變化或行為變化。生物行為反應(yīng)檢測技術(shù)就是在這個基礎(chǔ)上衍生的一種環(huán)境檢測技術(shù)。根據(jù)生物的生理功能變化,判斷出對環(huán)境污染程度,進而確定水質(zhì)中污染物的濃度。在水環(huán)境檢測中,比較常見的指示生物有斑馬魚、鰻魚、金魚等,常用于淡水環(huán)境中的污染物測定。例如,斑馬魚的基因類似于人類基因,對生活水質(zhì)有較高的嗅覺敏感性,當(dāng)水質(zhì)發(fā)生變化時,可以在幾分鐘內(nèi)做出迅速反應(yīng),同時,依據(jù)斑馬魚的反應(yīng)程度來推斷水質(zhì)對人體的危害程度。此外,生物檢測技術(shù)還能夠測定水中重金屬離子濃度,如Cu2+、pb2+等,水質(zhì)污染物作用到斑馬魚身上都會產(chǎn)生不同的反應(yīng),以此來定性判斷水體污染程度。隨著計算機自動化技術(shù)的發(fā)展,生物行為反應(yīng)檢測技術(shù)可應(yīng)用到在線實時檢測過程,進而實現(xiàn)對水環(huán)境污染物做出定性的預(yù)警。
3.4發(fā)光細菌檢測技術(shù)
發(fā)光細菌檢測技術(shù),是生物檢測技術(shù)中比較早、且成熟的檢測技術(shù)之一,主要用于生活水源方面檢測。如城市自來水廠的水質(zhì),對于城鄉(xiāng)居民生活、生產(chǎn)用水安全性起著非常的保障作用。發(fā)光細菌監(jiān)檢測技術(shù)主要以細胞的發(fā)光特性和污染物的遺傳毒性為主要參照依據(jù),將其與生物毒性探測器,水毒性探測器和其他用于水質(zhì)檢測目的的設(shè)備相結(jié)合。發(fā)光細菌檢測技術(shù)檢測非常迅速快捷,相比較其他檢測技術(shù)來說具有很大的優(yōu)勢,檢測速度快,在二至三個小時內(nèi)就能夠得到水質(zhì)檢測結(jié)果,它具有非常高的靈敏度,非常方便操作快捷。
4生物檢測技術(shù)在水質(zhì)檢測的應(yīng)用前景
生物檢測技術(shù)具有敏感性強、操作方法簡單、成本費用低,不會產(chǎn)生二次環(huán)境污染和實驗危險廢物,因此,相比較物理檢測技術(shù)、化學(xué)法檢測技術(shù),生物檢測技術(shù)在水環(huán)境檢測中更具優(yōu)勢的應(yīng)用前景,為此筆者做出以下二點科學(xué)暢想。其一,公正科學(xué)評價污染物對環(huán)境的危害,在水體環(huán)境中,有時單一的污染物不會發(fā)生破壞性作用,需要在多個污染物的共同積累下,才會造成水體污染和破壞作用。
5結(jié)束語
隨著環(huán)境科技的不斷深入和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求不斷提高,生物檢測技術(shù)在水環(huán)境檢測領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,在水質(zhì)污染物檢測中更加重要。同時借助大數(shù)據(jù)模型、計算機運算技術(shù)和圖像視頻捕捉及傳感遙感技術(shù)的支持,采用生物檢測技術(shù)將會更加快捷、方便,而且對水體污染物毒性的檢測會越來越準(zhǔn)確。在不斷提高環(huán)境檢測技術(shù)水平的同時,培養(yǎng)城鄉(xiāng)居民保護環(huán)境的意識和社會氛圍,讓水環(huán)境檢測工作更有意義和價值。
參考文獻:
[1]王婧.生物檢測技術(shù)在水環(huán)境檢測中的應(yīng)用[J].低碳世界,2016,25:1-2.
(作者單位:天津市裕華豐環(huán)境科技服務(wù)中心)