孫靖宇　李百慶　王慧婷

（黑龍江省三江環(huán)境監(jiān)測站黑龍江同江156400）

水生生物在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用及展望

孫靖宇李百慶王慧婷

（黑龍江省三江環(huán)境監(jiān)測站黑龍江同江156400）

本文在論述了水生生物監(jiān)測概念、特點(diǎn)、優(yōu)勢和方法的基礎(chǔ)上，指出了三種不同種類的水生生物在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用狀況，并就進(jìn)一步做好生物監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用和發(fā)展提出了預(yù)期，提出了水生生物監(jiān)測研究方向。

水生生物；水質(zhì)監(jiān)測；展望

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，以及工業(yè)化城市化進(jìn)程的加快，日益頻繁的人類活動(dòng)加劇了江河湖泊的污染。水生生物作為水生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分，利用水生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的變化以及指示動(dòng)物的生理、生化狀況的變化能夠直接反映水環(huán)境變化對(duì)于生物影響和危害程度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測目的。其目的是通過對(duì)水體環(huán)境變化進(jìn)行定量分析，幫助人們?nèi)?、及時(shí)地掌握被監(jiān)測水環(huán)境的變化情況，從而為水環(huán)境污染治理提供第一手詳實(shí)資料。

1　水生生物監(jiān)測概述

1.1水生生物監(jiān)測概念

生物監(jiān)測是指基于生物學(xué)原理，利用指示生物對(duì)環(huán)境污染所產(chǎn)生的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的綜合監(jiān)測和評(píng)價(jià)[1]，它是水環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。該技術(shù)是充分應(yīng)用了生物在受到外界脅迫后細(xì)胞生理、生化、生長，以及種群數(shù)量、群落及生態(tài)系統(tǒng)的變化等，幫助人們研究當(dāng)水生生物在受環(huán)境脅迫下的變化及其與水環(huán)境的互相作用機(jī)理，從而評(píng)價(jià)水環(huán)境水質(zhì)情況。

1.2水生生物監(jiān)測特點(diǎn)及優(yōu)勢

與理化監(jiān)測相比，生物監(jiān)測技術(shù)效果更加直觀，一些精密儀器難以檢測的微量污染物也可以通過生物監(jiān)測所表現(xiàn)出的相應(yīng)受損傷現(xiàn)象而檢測出來；理化監(jiān)測所反映的取樣期間水體污染狀況，而生物監(jiān)測則可以針對(duì)一定區(qū)域內(nèi)水體生物長期變化情況分析出水體的長期污染效應(yīng)；監(jiān)測效率更高，一種生物可以實(shí)現(xiàn)多種污染物產(chǎn)生反應(yīng)而表現(xiàn)不同癥狀，評(píng)價(jià)水平受污染情況；便于對(duì)水體狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，與理化檢測特定條件下的污染物種類和含量，生物監(jiān)測可以綜合反映多種污染物在自然條件下的水環(huán)境整體狀況。

1.3水生生物監(jiān)測方法

目前，利用水生生物監(jiān)測水環(huán)境的方法較多，主要有生物指數(shù)法、發(fā)光細(xì)菌毒性檢測法、殘毒測定法、生物毒性實(shí)驗(yàn)、生態(tài)毒理法、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法以及群落結(jié)構(gòu)法等等。

2　水生生物在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1藻類

利用藻類對(duì)水體中的營養(yǎng)鹽的需求和反應(yīng)的差異性，通過監(jiān)測水體中的藻類種類、豐度以及化學(xué)組成來判斷被監(jiān)測水體的綜合水質(zhì)情況。例如，隨著工業(yè)廢水和生活污水以及含氮磷等營養(yǎng)元素進(jìn)入水體會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，增加水體中浮游藻類繁殖引起水華或赤潮，藻類作為水體中的初級(jí)生產(chǎn)者，在淡水中具有廣泛的分布和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，通過藻類的生長環(huán)境與水環(huán)境之間的關(guān)系，能夠幫助人們了解水體pH值和水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)對(duì)藻類的生長影響，分析出水體的受污染情況。劉曉江[2]等以淡水藻類為例，探討了pH值與氮磷對(duì)于淡水藻類的生長影響，論證了淡水藻類不僅可以應(yīng)用于水質(zhì)的監(jiān)測，還可以直接用來去除水體中的氮磷等有機(jī)物，對(duì)水體具有良好的凈化作用。

2.2原生動(dòng)物

原生動(dòng)物屬于單細(xì)胞生物，體積大、繁殖速度快，能夠在很短的時(shí)間里測出幾世代的毒性效應(yīng)，因此，只要水體中的原生動(dòng)物的群落組成、結(jié)構(gòu)和行為發(fā)生了細(xì)微的變化都會(huì)被監(jiān)測到。原生動(dòng)物通常被用來監(jiān)測赤潮、重金屬含量等等。當(dāng)水體中的纖毛蟲過多繁殖并高密度聚集便會(huì)產(chǎn)生赤潮，這時(shí)通過監(jiān)測水體中的纖毛蟲數(shù)量、種群、攝氏率以及種群結(jié)構(gòu)的變化來監(jiān)測水體赤潮。此外，原生動(dòng)物還常常被應(yīng)用到水體重金屬監(jiān)測，Martn-Gonzlez[3]研究了銅、鋅、鎘對(duì)原生動(dòng)物旋轉(zhuǎn)單鐮蟲、暗尾絲蟲、游仆蟲的細(xì)胞毒性作用，得出了銅、鋅、鎘三種金屬離子對(duì)這些原生動(dòng)物的毒性作用是銅＞鎘＞鋅或鎘＞銅＞鋅，這是由于在鋅作用時(shí)，鎘離子毒性降低，證實(shí)了纖毛蟲監(jiān)測水體中的重金屬離子污染科學(xué)性，作為監(jiān)測重金屬的指示生物。

2.3底棲動(dòng)物

大部或者全部生活時(shí)間于水體底部的水生生物——底棲動(dòng)物，由于長期在底泥中，對(duì)生活區(qū)域的水環(huán)境污染及變化一般沒有或者較少有回避能力，因此，一旦水質(zhì)受到污染變化直接影響底棲動(dòng)物的生長、種類分布、群落結(jié)構(gòu)以及繁殖等等，利用底棲動(dòng)物對(duì)水環(huán)境變化具有較強(qiáng)的敏感性這一特性來對(duì)區(qū)域水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和評(píng)價(jià)。目前被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測和評(píng)價(jià)水體質(zhì)量、評(píng)估農(nóng)藥或有毒化學(xué)物質(zhì)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)的影響、評(píng)估水體的生態(tài)系統(tǒng)的完整性等等。郭明新[4]等采用微生態(tài)系統(tǒng)，研究了以底泥為食物的中華圓田螺是十分理想的底泥重金屬毒性和生物可給性指示生物。

除了上述三種水生生物被廣泛應(yīng)用于水環(huán)境污染監(jiān)測外，還有兩棲動(dòng)物、魚類等也被應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測，也取得了理想效果。

3　結(jié)語

我國地大物博，物產(chǎn)豐富，水生物物種種類豐富，分布十分廣泛，河流湖泊面積大，水體環(huán)境具有較大差異性，因此，需要建立符合本地水體監(jiān)測所需要的水生生物物種的數(shù)據(jù)庫，提高監(jiān)測結(jié)果的客觀真實(shí)和可信度。

[1]孔繁翔,尹大強(qiáng),嚴(yán)國安,等.環(huán)境生物學(xué)[M]北京:高等教育出版社,2000.

[2]劉曉江,施心路,齊桂蘭,等.淡水藻類在監(jiān)測水質(zhì)和凈化污水中的應(yīng)用[J].生物學(xué)雜志,2010,27（6）:76-78.

[3]Martn-Gonz lez A,D az S,Borniquel S,et al.Cytotoxicity and bioaccumulation of heavymetalsby ciliated protozoa isolated from urban wastewater treatment plants.Research in Microbiology,2006,157 (2):108-118.

[4]郭明新,林玉環(huán).用中華圓田螺作為底泥重金屬毒性和生物可給性的指示生物[J].環(huán)境與開發(fā),1997,12（2）：8-11.

孫靖宇（1986—），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，本科，助理工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。