生物检测技术在水环境中的应用及探讨

齐康

【摘 要】随着我国的改革开放和工业化的快速发展，部分企业排放工业废水给地表水造成污染影响，当下城乡居民对自然生态环境有新的认知，特别是地表水环境的清洁程度，直接关系到城乡居民生活饮用水质的安全，地表水环境受到不同程度的污染。且地表水质污染程度呈逐年增加的趋势，重视解决和减轻地表水环境污染问题。保障饮用水安全关系到每个人的身体健康。充分认识地表水水质对人体健康的重要性，需要尽快做出全方位的解决方案，为客观有效的了解水质污染状况，积极开展地表水质环境检测工作。

【关键词】生物检测技术;地表水环境;应用

1 生物检测技术的原理

生物检测技术，以局部的地表水环境系统做为一个试验地，将水生物类与其生存的环境进行水质检测，依据生物检测方法观测其赖以生存的环境，进行生物检测技术的推广应用。对于研究生态环境污染来说，水生物类、水微生物与水环境质量存在着生死与共的关系，地表水中有害物质与其对水生物类生存的影响息息相关。如果水环境受到污染，都会影响到水生物类的生存。如工业污水、农业污物都含有毒有害物质，这些有毒有害物质通过水体流动扩大，氮、磷物质多造成水体富营养化，有害物质在水生物类体内富积，会使水生态系统和水生物机体、水微生物受到破坏，并使其相关联的水生环境遭到改变，从而破坏了水生态环境。例如：在一些地区的河流地表水环境被污染，水生物类在这种生存环境下，都会受到一定程度的影响，甚至基本死亡，因为水生物的生存环境受到了破坏，各种水生物同时会出现不良反应。通过观察水体的水微生物、小鱼、小虾由于水体缺氧不能正常的游动，可定性分析水质污染的情况，详细了解地表水水质污染程度，应用水生物检测技术，有助于设计治理水污染问题。

2 生物检测技术类型

第一，按利用生物的种类进行分类。可以把生物体分为不同的种群落，根据生物体种类的不同，将生物检测分为三种类型，水生物检测、水微生物检测、水生植物检测。第一，就水生物来说，它自然生长在水环境中，可作为水生物检测的指示物，通过观察水生物的生存环境和行动变化，定性定量分析地表水质污染程度。第二，就水微生物来说，它自然生长在水环境中，可作为水微生物检测的指示物，通过观察水微生物的生存变化情况，定量分析地表水质污染指标。通过定量检测水中微生物的数量，确定水体的优势种群，利用水微生物了解地表水体断面水质受污染程度。第三，就水生植物来说，它自然生长在水环境中，利用水生植物习性可当作水生植物检测的指示物。通过观察水生植物的生长变化情况，定性定量分析地表水质各项污染指标。确定适应水体生长的优势品种，利用水生植物了解地表水体断面水质受污染程度。就以上应用分析生物检测技术，许多相关参数需要进行试验验证检测，反映客观水环境污染状况。分析水环境检测中的物理指标、水化学指标，分析原水生物种群的生存环境状况、历史污染状况。据相关研究报告显示，包括：生物体的生化指标与污染因子检测具有多样性的特点，地表水质生物检测的效果明显，生物学分类检测有实际应用价值。

3 生物检测技术在水环境中的应用

3.1微生物检测技术

对微生物群落进行检测可以了解种群落所处的水生态环境的情况，了解受污染状况，有的放矢地提出水环境治理方案。一般情况下微生物种群落检测，包括两个方面的内容：一是客觀评价水环境。通过微生物检测对水环境进行评价，微生物种群在不同的水环境生长，表现地表水质污染物的变化。二是对地表水水域进行净化治理，通过生物检测方法了解水污染状况，为净化地表水环境设计方案提供科学依据，治理恢复受污染水体，例如，一些河流的支流水体水质富营养化问题严重，水面漂浮着大量的绿水藻类，如果采用物理或化学方法净化水体，会有许多污泥产生沉淀，水下沉淀的污泥对水微生物的生长环境造成影响，可采用水生物检测技术，在有富水藻类河段水域放养食草鱼类，利用草鱼食用水藻类，就地解决水藻类污染问题，同时养殖成本大大降低，利用生物检测技术能够取得可观的经济效益、促进经济发展，实现养殖净化双赢。

3.2两栖动物检测技术

所谓两栖动物，是即可生活在水环境，又可生活在陆地环境的物种，其生活史周期和生理学特性比较独特。因此，生物检测技术在两栖动物身上可得到较为实际的应用。一般来说，成年体主要生活在近水的陆地，一方面可有效检测地表水体污染情况，另一方面还具有检测陆地污染源的作用。科研检测工作人员在水环境检测中主要采用成体青蛙和小蝌蚪等两栖动物。上述这两种两栖动物的皮肤具有较好的渗透性，它们通过口和皮肤维持呼吸作用，蝌蚪食用水体中的腐殖质物质，当然水中腐殖质物质也是鱼类的一种饵料。一般来说，水中的浮游生物主要是被小青蛙食用，成体青蛙主要以昆虫为食物。科学实践证明，一旦小蝌蚪接触到了污染物，其进食量就大大减少，若在水体中存在有毒有害物质，利用生物检测有着显著的检测效果。科研检测工作人员利用生物种类间的联级反应，可深入验证和丰富生物检测方法。

3.3生物行为反应检测技术

在自然界中生物种类繁多，不同的生物群落对自然环境的变化有着不同反应。而环境污染也是环境影响的一部分。某些生物在自然环境中受到外部污染后，会出现一些较强的应激性的生理变化或行为变化。生物行为反应检测技术就是在这个基础上衍生的一种环境检测技术。根据生物的生理功能变化，判断出对环境污染程度，进而确定水质中污染物的浓度。在水环境检测中，比较常见的指示生物有斑马鱼、鳗鱼、金鱼等，常用于淡水环境中的污染物测定。例如，斑马鱼的基因类似于人类基因，对生活水质有较高的嗅觉敏感性，当水质发生变化时，可以在几分钟内做出迅速反应，同时，依据斑马鱼的反应程度来推断水质对人体的危害程度。此外，生物检测技术还能够测定水中重金属离子浓度，如Cu2+、pb2+等，水质污染物作用到斑马鱼身上都会产生不同的反应，以此来定性判断水体污染程度。随着计算机自动化技术的发展，生物行为反应检测技术可应用到在线实时检测过程，进而实现对水环境污染物做出定性的预警。

3.4发光细菌检测技术

发光细菌检测技术，是生物检测技术中比较早、且成熟的检测技术之一，主要用于生活水源方面检测。如城市自来水厂的水质，对于城乡居民生活、生产用水安全性起着非常的保障作用。发光细菌监检测技术主要以细胞的发光特性和污染物的遗传毒性为主要参照依据，将其与生物毒性探测器，水毒性探测器和其他用于水质检测目的的设备相结合。发光细菌检测技术检测非常迅速快捷，相比较其他检测技术来说具有很大的优势，检测速度快，在二至三个小时内就能够得到水质检测结果，它具有非常高的灵敏度，非常方便操作快捷。

4生物检测技术在水质检测的应用前景

生物检测技术具有敏感性强、操作方法简单、成本费用低，不会产生二次环境污染和实验危险废物，因此，相比较物理检测技术、化学法检测技术，生物检测技术在水环境检测中更具优势的应用前景，为此笔者做出以下二点科学畅想。其一，公正科学评价污染物对环境的危害，在水体环境中，有时单一的污染物不会发生破坏性作用，需要在多个污染物的共同积累下，才会造成水体污染和破坏作用。

5结束语

随着环境科技的不断深入和生态环境质量要求不断提高，生物检测技术在水环境检测领域得到广泛的应用，在水质污染物检测中更加重要。同时借助大数据模型、计算机运算技术和图像视频捕捉及传感遥感技术的支持，采用生物检测技术将会更加快捷、方便，而且对水体污染物毒性的检测会越来越准确。在不断提高环境检测技术水平的同时，培养城乡居民保护环境的意识和社会氛围，让水环境检测工作更有意义和价值。

参考文献：

[1]王婧.生物检测技术在水环境检测中的应用[J].低碳世界，2016，25：1-2.

（作者单位：天津市裕华丰环境科技服务中心）