水环境监测中生物监测技术分析

水环境监测中生物监测技术分析

陈聪

广州市净水有限公司 广东广州 510655

摘要：本文将详细介绍生物监测技术的工作机制，通过专业的研究与调查，找出微生物监测技术、发光细菌的监测技术、生物行为反应下的监测技术及底栖动物类监测技术四项生物监测技术在该环境下的具体应用，从而适时评估出不同生物体内的毒性。

关键词：水环境监测；生物监测技术；生物传感技术

引言：生物监测技术可有效监测各类环境，找出影响环境整体质量的多种要素，监测人员将该技术放置到水环境内，可有效探测出不同生物体内的污染程度，帮助相关部门更好地制定出改善水环境质量的有效对策。

1.生物监测技术的工作机制

在水环境中存有不同种类的生物体，如微生物类、藻类与鱼类等，水环境与水生物带有极强的依附关系，若水环境发生改变，会极大影响水生物的生存空间，在水环境遭受污染后，生物在吸收此类污染物质后又以食物链形式间接传染给人类，给人体健康带去较大威胁。

在监测水环境质量的过程中，为防止不良要素给水环境带去的污染，相关人员应利用生物监测技术来快速分析与监测水生物的具体变化，并准确监测水生物体内的污染程度与污染物种类，该类监测技术的准确性较高。具体来看，运用生物监测技术可精准反映出水环境内每项污染物的实际情况、发展态势，且带有投入成本低、反映速度快等优势，在应用该项技术的过程中，相关人员需对该环境下的污染浓度进行精准地数值计算，并利用系统性极强的监测标准来找出不同污染物给环境带去的影响^[1]。

2.生物监测技术在水环境监测中的实际应用

2.1微生物监测技术

2.1.1聚合酶链反应

在采用聚合酶链反应技术时，其能有效解决传统水环境监测的多项问题，可对其研究的微生物实行克隆。

首先，相关人员应借助高温条件将水环境中的的DNA进行适时整合，将其转化为单链形式，在该类温度中单链与聚合酶链反应会形成互补配对。其次，工作人员及时调整温度，将水环境中的温度转化成与聚合酶链反应、DNA相适应的温度，DNA内部的聚合酶会根据磷酸到五碳糖的方位来完成互补，继而生成一套互补链。最后，相关人员可完成聚合酶的提炼工作，将该类物质放置到聚合酶链反应中，可适时观测到不同微生物体内的污染物类型，因而该类方式的关键性内容为温度管控。在实际应用聚合酶链反应的过程中，监测人员应利用重复性控制、温度变性控制来有效控制微生物合成的DNA，从而有效完成微生物污染的监测工作。

2.1.2生物传感技术

在使用生物传感技术期间，工作人员可利用对生物物质较敏感的测试仪器将微生物体内的浓度值转化为电信号，该技术的核心设备为生物传感器。在正常的生物传感器内其主要的识别元件为信号放大装置、性能识别类元件与理化换能器等，各项装置的功能皆具有适时监测微生物、转换与接收微生物的信号等，此类传感器可固定在生物体内的某个器官或功能中，继而有效增强其整体的灵敏度，有效完成微生物的监测，并获得适宜的监测效果。对于生物传感技术来说，其能适时简化传统水污染监测中的多项步骤，切实保证了在发现水体污染后对该项技术改良的有效步骤，使与水环境污染的治理效果高效改善。一般来讲，在应用生物传感技术的过程中，监测人员应明确监测原理，即建立敏感反应机制，找出适宜的生物敏感材料的制备方法，在进行化学物质到电流的转化时，需利用性能较佳的信号处理电路、微电极与生物敏感膜等，从而有效提升分子识别效果，增强微生物监测水平^[2]。

2.2发光细菌的监测技术

2.2.1发光细菌的种类

针对发光细菌而言，其主要为在正常的水环境条件中体内带有荧光性质的细菌，在当前的海洋环境中该类细菌的分布较广泛。发光细菌的主要名称为革兰氏阴性类细菌，其带有极强的厌氧性特点，在其端部有着若干鞭毛，不存在孢子与荚膜，在监测此类细菌期间，相关人员需借用发光试验，即利用6-9.3pH中的0.3%浓度的甘油与NaCI，在此类细菌内，其内部的霍乱弧菌与青海弧菌都属于发光细菌。具体来说，在发光细菌内部，其细菌大小与适宜温度的数值分别在0.5-2.6μm、20-30℃，在开展实际监测时，相关人员需将温度调整到与该类细菌相适应的条件中。

2.2.2以发光细菌为主的监测技术原理

在监测发光细菌的过程中，相关人员应找出该类细菌监测工作的发光机理，虽然在目前的水环境中发光细菌的种类较多，但其发光机理相同，可适时缩减工作人员的监测负担。针对发光细菌内的发光机理来说，其内部的长链脂肪醛与单核酸在进行分子态氧化还原时，会遭受细菌中荧光素酶的催化效应，在反应过程中其形成的能量会适时释放出绿蓝色光，该发光强度的波长为450-490nm左右，此类光并非为渗透反应中出现的ATP或是以能量为基础的质子梯度，而是在反应能量中出现的光，因此，利用该光的形态与颜色，监测人员可精准判断出发光细菌的类型与具体特征，为此类污染物质的解决提供了有效途径。

此外，在应用发光细菌监测技术的过程中，若该技术遭遇有毒污染物，其发光强度会受到不同程度的抑制，其毒性大小、污染物成分与抑制的效果呈现线负性相关，相关污染物会借用发光反应酶与发光代谢来形成抑制性关系，相关人员可借助发光强度的变化来完成污染物的监测工作。

2.3生物行为反应下的监测技术

在运用生物行为反应类监测技术时，相关人员可依照不同的生物反应行为来判定其内部的水体污染，确认污染物存有的污染浓度，并设置适宜的预警机制。一般来讲，监测人员在探测水体的污染程度期间可适时评估该水环境中各类生物的生理变化与反应行为，常见的指示性生物为水蚤与鱼类。斑马鱼属淡水鱼的一种，其对水质有较高的要求，也就是说可将其当作与水环境监测相关的指示生物，将该鱼类当作指示性生物后，监测人员可运用半静态法来探究该水体中可能存有的有毒性物质，在试验中其发现重金属离子会对斑马鱼造成不同程度的损伤，其体内的过氧化氢酶与毒性都带有一定的改变，因而利用斑马鱼可适时探测出该水体的污染程度^[3]。相关人员在开展指示生物的监控时需保证在时间上的持续性，即24h不间断地进行监测，精准发现并分析其对应的活动路径，从而是监测工作变得更为精准。在进行正常的水环境监测期间，若看出生物存有异常反应，除了要进行及时记录外，还要设置出适宜的预警系统，借用该系统来发出警告信号。

2.4底栖动物类监测技术

在研究海洋生物体内的污染时，监测人员应找出适宜的指示生物，比如，在生物反应监测技术中利用高频电磁感应可精准探测出水蚤与鱼类体内的污染程度，而在使用两栖动物或底栖动物类监测技术时，其可将指示类生物看作多项指数，如多样性群落指数、生物指数与腐殖质指数等，该类指数的变化会给水环境造成较大影响。比如，监测人员为了解两栖动物体内的污染物质，在应用相关监测技术时其选取了腐殖质指数，借助对该项指数的评价来了解当前的水体环境。在提取腐殖质指数的过程中，监测人员利用网络信息技术搭建起适宜的生物物体监测平台，利用多项创新技术来找出不同生物体内的腐殖质，再借用相关试验对该类指数进行适当评估，严格控制其监测过程中的各项环节，避免相关环节的遗漏，利用该类监测形式，有效增强该评估指数的合理性、可靠性。此外，监测人员还可利用生物活性来研究水环境中的污染状况，借助不同类型的传感器技术来完成生物体内的探测，通过对其体内高分子的分析，提升水环境评价的精准度。

3.总结：综上所述，监测人员将生物监测技术放置到水环境监测中时，要科学控制该监测过程，利用自身技术水准的不断提升来科学管控监测结果，增强污染物毒性评价的合理性。

参考文献：

[1]孙康.我国新型水环境监测技术的应用研究[J].环境与发展,2020,32(12):176+179.

[2]季晔鑫.水环境生物监测的发展方向与核心技术[J].环境与发展,2020,32(12):77-78.

[3]王伟荔.环境监测技术及其体系的现状及发展趋势探析[J].区域治理,2019(30):74-76.