浅谈硅藻在水环境生物检测中的研究

浅谈硅藻在水环境生物检测中的研究

吴楠

甘肃农业大学动物科学技术学院动物科学 ( 畜牧兽医方向 )

甘肃兰州 730070

摘要：在生态系统中,硅藻是非常重要的组成部分。同时,它对环境、物种组成和生物指标都很敏感。硅藻也可作为监测水质的良好生物指示剂。目前，随着利用硅藻生物特性检测水质技术的不断完善，该技术可应用于不断提高我国水环境保护水平。近年来,在水环境监测研究中,水生生物及其生态特性越来越受到重视,因为它们与自己的生活环境密切,所以能够很好的反应水环境的变化。有很多的水生生物,比如硅藻,金藻以及摇蚊类等,它们个体都比较小,大约都在1μm到2000μm之间,其生活环境非常广泛。在全世界已知的硅藻类生物大约在16000种左右。因为硅藻是水体中非常常见和种类特别丰富的藻类,所以非常容易与其他藻类和其他生物构成生态系统的初级生产者。硅藻不仅在河流、湖泊在海洋和其他水体的生态平衡中也起着重要作用。硅藻对水环境变化高度敏感，已广泛应用于水环境监测。水环境生物监测的方法有物理方法、化学方法和生物方法。硅藻作为一种应用广泛的水环境生物监测指标。具有以下优点:

关键词：硅藻；生物检测；水环境

1、采用硅藻用于监测水质的优越性

首先,因为硅藻在各个水体中分布十分的广泛,所以对硅藻的生态研究特别普遍。这也是硅藻被广泛应用于监测水质的最大也是最主要的优势。硅藻作为原生自养生物,占据着整个水体系统的核心环节,因此，切断这一中心环节将对其他水体的水生生物群落产生重大影响。通过相关研究表明,硅藻营养状况良好,在生物评价研究中得到广泛应用。其次,硅藻对生物生活的环境状况十分的敏感。比如pH、温度以及湿度、无机营养可以直接反映环境的变化。因为许多藻类对特定水体有特定的优化，硅藻具有良好的营养状况和耐受值,因此，它能直观、准确地反映水环境的变化。第三，由于硅藻是第一批自养生物，其生命周期特别短，有些种类的细胞一天至少能分裂两次，因此对环境的反应更直观、更快，因此被公认为监测水质的最佳指标。另一个,因为硅藻很容易收集，它们的样本更容易保存和处理，而经过加工的硅藻样本很容易在光学显微镜下观察和鉴定。正是因为有这么多的优势,所以硅藻才被广泛的沃应用于检测水质的指标生物。

2、硅藻在水环境监测中的研究进展

通过沉积硅藻的研究，不仅可以重建湖泊富营养化历史，检测水体富营养化，还可以区分人类活动对环境的影响。国外学者Bataby对北爱尔兰Erne湖表面沉积的硅藻进行了分析，将其划分为四个不同的水质区并且通过沉积的硅藻评估了厄恩湖历史时期的营养化程度。

欧洲人使用这一技术得时间最早可以追溯到20世纪60年代,欧洲人就通过水蚤、贻贝、藻类和其他无脊椎动物被用来监测水质。自1980年以来,EPA一直将藻类、无脊椎动物和蜉蝣作为评价水质生态质量的主要方法。硅藻作为一个优势类群,由于其对环境的敏感反应和广泛的群落分布,被公认为检测水质生态质量的最佳生物指标之一。然而,在我国国内,以国外生物特征而建立起的硅藻生物指数是否受用于我国各领域不同水质,不同地域以及特殊的地理条件情况,这个问题一直以来饱受争论。目前,理化监测的技术在我国应用比较普遍,但是硅藻生物检测技术开展比较少,仅仅在广州沿海地区以及上海等地小范围的实施一些监测项目,尚未建立起一套完整的体系。

近年来,国内关于硅藻在水环境监测这方面的研究也迅速成为热点话题。目前，国内外通过硅谷指数建立了一系列的水质评估方法。凯利和其他人通过水中不同的藻类和微量元素之间的关系和关系创建了硅藻营养指数，并利用硅藻指数值对水质进行综合评价。在我国,此外，通过沉积物中硅藻的变化来重建水质变化的历史，并用不同年份硅藻的变化来反映不同时期的水质变化。在我国，水质的评价主要是直接通过利用这些当地的硅藻指数进行综合评价。我国学者王伟通过利用硅藻的多样性指数、均匀性的结果表明，湍急的河流被轻微污染。像申晓云这样的同志还对内蒙古的水质进行了全面分析。结果显示，样品点中的硅藻种类与水密度密切相关。

此外,硅藻的种类也会因环境的不同而有所不同,种类也不同。在腐殖酸环境中,出现絮状tabellaria flocculosa。bodanica小菜蛾和其他硅藻是酸化水中最常见的硅藻。最适环境pH值为5,以pH值在4.5~7之间的水为宜。此外,螺旋藻(学名:spirulina)喜欢碱性和富含营养的温水。以尺骨联合体(Synedra ulna)和大菱鲆(cymatopieura soles)作为重金属和苯酚污染的指标。在高海拔地区,当水体为冰山积雪和冰川融水时,会出现典型的高山冷水种。例如,hiemal等等。

此外,还建立了以硅藻为水质监测生物指标的多种评价方法,包括硅藻生物指数、硅藻多样性指数、比污染敏感性指数、硅藻营养价值指数等。其中,我们可以计算出对污染没有抵抗力的物种数、对有机污染物反应的物质数量以及内特在污染区域的物质数量，计算了硅藻的特定生物指数、对污染敏感指数等等。

3、结语

硅藻类生物因为生活周期短,群落分布广泛以及对周边环境反应灵敏,所以被普遍用来作为监测水体水质得最佳生物之一。因此可以利用硅藻生物检测环境质量这一技术,对我国各种不同的水域,各种不同的地理条件下的河流、湖泊等建立起来一个硅藻生物监测工程,用来监测水域水体生态质量。通过以上的工作,可以对生物监测工程做出一个比较完整的体系。这样我国的生态环境质量一定会得到一个更好的提升与保护。

参考文献：

2. 钱玉亭, 左延婷, 陈超,等. 硅藻在水环境生物监测中的研究及应用进展[J]. 山东化工, 2020, v.49;No.379(09):86-89.

3. 庞家平, 黄忠, 赵华刚,等. 硅藻在水环境监测中的研究进展[J]. 中国科技博览, 2013(18).

4. 卢寒冰, 黄诚浩. 生物监测技术在水环境监测中的运用[J]. 生态环境与保护, 2019, 2(11).