生物监测技术在水环境工程中的应用研究
1. 山东省环科院环境检测有限公司山东济南 250013
2. 山东省中鲁环境工程评估中心有限公司 山东济南 250013 3. 山东省环科院环境检测有限公司 山东济南 250013
摘要:在生态文明建设深化推进背景下,水环境管理要求增多,在原本水质达标的基础上,要求水环境保持生态健康。为实现该目标,环境监测人员应采取生物监测技术,实现水环境的生态管理。但和水质理化监测技术相比,生物监测技术仍存在一定不足,需明确其未来发展方向,大力推广核心技术。
关键词:生物监测技术;水环境工程;应用研究 1 水环境生物监测的发展方向 1.1 水环境生物监测现状 1.1.1缺乏重视
因传统水环境监测以理化指标为主,在生态发展的当下,部分监测人员缺乏对生物监测的重视,仍将生物指标看作是辅助理化监测的内容,且在生物监测中,监测内容均围绕水环境污染,并未覆盖水环境管理的生物完整性、生态系统等内容。
1.1.2生物监测体系不完善
虽然我国已颁布多项与环境生物监测相关的政策法规,但在实际应用中,并未构建完善生物监测体系,如物种分类存在盲区、QA/QC力度偏低等,不能为环境管理提供有效帮助。同时,在生态文明建设背景下,水环境管理内容更为多元,需生物监测提供支持,但因不完善的生物监测体系,相关监测技术并未满足管理需求。
1.2 发展方向与建议 1.2.1提高对生物指标的重视
环境监测从业者应认识到生物指标的重要性,明确生物指标能够准确呈现环境真实、客观状况,结合水环境管理需求,制定针对性生物学目标,将生物监测上升至顶层设计高度,提高生物监测的法律地位,将水环境管理从传统的污染物管理发展为生态目标管理,在监测水环境污染物指标的同时,进行生态系统、环境胁迫效应、生物完整性等指标的分析,丰富水环境生物监测的理论,为体系与技术创新奠定基础。
1.2.2构建完善生物监测体系
监测人员应将监测问题、监测发展趋势为导向,完善生物监测指标体系,创新生物监测技术,完善QA/QC等传统技术,引进快速监测、生物传感器等新技术,结合水环境管理需求,开展针对性生物监测。细化来说,对于总量管理,生物监测应为管理者提供减排措施、生态效应等信息,评估污染物减排措施的应用效果;对于流域管理,生物监测应为管理者提供水体生态特征数值,呈现更全面科学的水生态信息,便于生态功能分区;对于风险管理,生物监测应为管理者提供生物毒性、生物群落演替相关信息,保障应急事件的及时响应及短期、中期、长期预警,有效控制水环境污染风险,构建良好水环境生态系统;对于生态管理,生物监测应为管理者提供各类生物学指标,便于管理者构建水环境生态指标体系,为水环境生物监测提供帮助。
2 水环境生物监测的核心技术
在明确水环境生物监测发展方向的基础上,监测人员应掌握生物监测的核心技术,切实发挥生物监测的重要作用,为水环境管理提供全面、真实的信息,提高水环境管理水平,推动水生态系统可持续发展。就目前水环境生物监测工作而言,核心技术包括以下几项:
2.1 水生生物监测技术
就生物学角度而言,因生长条件与周期等因素差异,不同水生生物在时间和空间上的分布不同,使其具备分布不均匀特征。在此基础上,监测人员不可利用传统理化监测理念开展生物监测,应明确生物监测核心领域,应用针对性监测技术,实现水生生物的精准监测。以生物群落监测为例,结合监测工作提出的点位布设、不同生物的差异化采样、样品质量保障等要求,监测人员可引进流式细胞术,进行生物群落的在线监测,实现生物识别、计数及生物量研究等功能。在实际监测中,监测人员可利用流式细胞仪进行水环境浮游生物种类的鉴定,实时掌握区域水环境的种群变化,对于特殊区域,可设定监测阈值,进行水华预警,实现水环境的智能化管理。目前水环境生物监测常用的流式细胞仪包括FlowCAM流式细胞摄像系统、CytoSub水下浮游植物在线监测流式细胞仪等,但这类设备投入成本较高,行业工作者应加强研发,结合我国水环境特点,开发出适用于我国水环境生物监测的流式细胞仪,提高水环境生物监测水平。
2.2 生物完整性监测技术
因我国各地区地理条件不同,水环境差异较大,不能实施统一生物评价标准,环境监测人员在开展生物完整性监测时,应结合地区特点,构建针对性水环境生物评价标准,评估区