論水污染生物監測技術的應用與發展前景

生物監測技術具有廣闊的發展前景，能夠監測水環境污染的動態變化，從而直接、綜合地反映環境質量。與傳統的監測手段相比，生物監測技術能夠直接反映各種有毒物質對生物和環境的綜合影響。本文簡要介紹了生物監測技術，並分析了其存在的問題和發展前景。

　　1 生物監測技術

水污染防治、水資源保護和水環境管理領域都離不開水污染監測，水污染監測要為這些工作提供有效的數據，併科學地分析、評價水資源，治理、預報和預測水污染。

生物監測，是指從生物學的角度來評價和監測環境質量，充分利用生物的羣落、種羣、個體和組分對環境變化和環境污染產生的反應。生物監測技術涉及到生態系統，生物的羣落、種羣、個體、系統、器官、組織細胞和生物分子。當污染物進入水環境後，就會影響水環境中的生態系統。

與理化檢測相比，生物監測能夠長期反映污染效果。一些生物能夠對微量污染物產生反應，使生物監測效果更加敏感。

生物監測能夠富集污染物，這是因為生物系統中的食物鏈能夠富集微量的有毒物質，從而提高污染物的濃度。生物監測具有更加多樣化的檢測功能，不同的污染物會對同一種生物產生不同的影響，從而表現出不同的症狀。由此可見，生物監測有利於綜合評價水環境的污染狀況。理化檢測只能監測特定水環境中污染的含量和類別，而生物監測能夠綜合反映水環境中各種污染物相互作用而產生的影響。

　　2 具體應用

2.1 基因工程技術

基因工程技術是根據重組優勢基因或基因工程菌處理污染物。該技術的優點在於能夠將目的基因構建出來，高效表達代謝通路中的目的和意義，具有效率高、環保、清潔的優點，不會產生二次污染。

2.2 電泳分離純化技術

在電泳分離純化技術中，聚丙烯酰胺凝膠電泳和瓊脂糖凝膠電泳是比較常見的電泳。該技術的優點在於能夠有效分析自然環境或廢水處理系統中的生物動態性和多樣性。

2.3 DNA 探針技術和 PCR 技術

將這兩種技術的聯合使用，能夠快速、靈敏地檢測水環境中的大腸桿菌。

2.4 酶蛋白標誌物

酶蛋白標誌物被廣泛應用於水體污染的監測中，它具有廣泛性、警示性和特異性，能夠真實地反映污染物的累積作用。

2.5 免疫檢測技術

該技術主要是通過抗體和抗原之間的特異反應，在反應物上標誌相應的示蹤物，用定量測定或定性測定的方式快速檢測抗體或抗原。

2.6 生物傳感器技術

生物傳感器技術主要是使用生物傳感器轉化生物反應，使其成為電信號。固定化酶和固定化細胞核是生物傳感器技術的基礎，當前常用的生物傳感器有免疫傳感器、組織傳感器、微生生物傳感器、細胞傳感器、酶傳感器和細胞膜電位傳感器等。

2.7 生物毒性實驗

由於大量使用各種外來化學制劑，這些外來化學制劑具有致突變、致癌、致畸性的特性，會在生物體內富集，而常規的化學檢測方法並不能直接反應其毒害性。在生物毒性試驗法中，使用最多的檢測手法就是利用細菌，它具有反應快、費用低、保存方便和生長繁殖快的特點。

　　3 存在的問題

3.1 生物監測指標體系尚未形成

由於我國生物監測技術起步比較晚，雖然在一些重要環節設置了相應的指標，例如許可證發放、排污收費和環境質量定量考核等，但是，尚未形成法定化的'生物監測指標體系。這就意味着，不能合法地應用一些生物監測指標監測水環境污染。

3.2 缺少統一的生物監測方法標準

目前，我國尚未出台國家級的生物監測環境標準，制約了我國生物監測適用的解釋和使用，嚴重影響了生物監測技術的推廣。

3.3 生物監測過於複雜

在不同地域，同類生態系統中的同種生物具有不同的污染物耐受性，即使同一生物，在其不同的生長階段也有不同的污染物耐受性。因此，要想做好水環境污染的監測工作，不僅要充分考慮水體特徵，還要制訂合理的生物監測方案。這就涉及到了樣本數量、測試樣本和測試頻率的選擇。

　　4 前景展望

儘管在應用生物監測技術的過程中還存在一些瓶頸和問題，但是，這項技術在水環境污染監測領域具有廣闊的發展前景，具體表現為以下 2 點：①隨着監測技術的不斷髮展，生物監測技術的精確性、快速性和靈敏性將得到進一步的提高。單一的理化檢測並不能客觀評價水環境污染，而污染物對水環境的影響並非全部都是快速的，有一些污染物還需要多種物質的結合和長期累積。這時，就需要發揮生物監測的作用，客觀評價水環境污染的情況。②制訂環境標準。生物監測技術通過污染物在生物體內的不斷累積，產生遺傳效應和生物機能變化，進而制訂水質標準制。在此過程中，監測技術可以選擇合適的檢測條件和受試生物，制訂更符合人類健康標準的污染無排放標準和水質標準，從而進一步推動水環境污染監測工作的發展。

　　5 結束語

單一的理化檢測並不能全面反映水環境污染的真實情況，這時，就需要利用生物監測技術。生物監測技術能夠連續監測污染物對水環境的影響，從而綜合反映水環境的質量狀況。生物監測能夠充分利用生命有機體污染物的反映直接表徵水環境質量和受污染程度，杜絕二次污染的產生，從而全面、客觀地評價整個水環境的質量。

　　參考文獻：

[1]陳春，周啟星。金屬硫蛋白作為重金屬污染生物標誌物的研究進展[J].農業環境科學學報，2012（03）。

[2]王芳，楊季芳，謝和。變性梯度凝膠電泳技術在海洋微生物分子生態學中的應用[J].浙江萬里學院學報，2012（02）。