摘要：在水環境監測中，生物監測的應用可明確環境脅迫效應，為水環境管理提供全面參考資料，有助于水環境生態系統的改善?；诖?，文章將水環境生物監測為研究對象，從生物監測現狀入手，分析其發展方向，并結合水環境生物監測工作實踐，論述其核心技術，為水環境生物監測的合理應用提供幫助。
關鍵詞：水環境;生物監測;發展方向;核心技術
在生態文明建設深化推進背景下，水環境管理要求增多，在原本水質達標的基礎上，要求水環境保持生態健康。為實現該目標，環境監測人員應采取生物監測技術，實現水環境的生態管理。但和水質理化監測技術相比，生物監測技術仍存在一定不足，需明確其未來發展方向，大力推廣核心技術。
1 水環境生物監測的發展方向
1.1 水環境生物監測現狀
在水環境生物監測中，監測項目包括水生生物群落、微生物衛生學、生態毒理、環境毒理、生物殘毒與生物標志物等，監測項目較多，監測標準比較復雜，對監測人員的專業水平要求較高。在此基礎上，水環境生物監測存在一定困難，主要體現在以下幾點：
1.1.1 缺乏重視
因傳統水環境監測以理化指標為主，在生態發展的當下，部分監測人員缺乏對生物監測的重視，仍將生物指標看作是輔助理化監測的內容，且在生物監測中，監測內容均圍繞水環境污染，并未覆蓋水環境管理的生物完整性、生態系統等內容。
1.1.2 生物監測體系不完善
雖然我國已頒布多項與環境生物監測相關的政策法規，但在實際應用中，并未構建完善生物監測體系，如物種分類存在盲區、QA/QC力度偏低等，不能為環境管理提供有效幫助[1]。同時，在生態文明建設背景下，水環境管理內容更為多元，需生物監測提供支持，但因不完善的生物監測體系，相關監測技術并未滿足管理需求。
1.2 發展方向與建議
結合水環境生物監測現狀，其未來發展方向應涵蓋以下內容：
1.2.1 提高對生物指標的重視
環境監測從業者應認識到生物指標的重要性，明確生物指標能夠準確呈現環境真實、客觀狀況，結合水環境管理需求，制定針對性生物學目標，將生物監測上升至頂層設計高度，提高生物監測的法律地位，將水環境管理從傳統的污染物管理發展為生態目標管理，在監測水環境污染物指標的同時，進行生態系統、環境脅迫效應、生物完整性等指標的分析，豐富水環境生物監測的理論，為體系與技術創新奠定基礎。
1.2.2 構建完善生物監測體系
監測人員應將監測問題、監測發展趨勢為導向，完善生物監測指標體系，創新生物監測技術，完善QA/QC等傳統技術，引進快速監測、生物傳感器等新技術，結合水環境管理需求，開展針對性生物監測[2]。細化來說，對于總量管理，生物監測應為管理者提供減排措施、生態效應等信息，評估污染物減排措施的應用效果;對于流域管理，生物監測應為管理者提供水體生態特征數值，呈現更全面科學的水生態信息，便于生態功能分區;對于風險管理，生物監測應為管理者提供生物毒性、生物群落演替相關信息，保障應急事件的及時響應及短期、中期、長期預警，有效控制水環境污染風險，構建良好水環境生態系統;對于生態管理，生物監測應為管理者提供各類生物學指標，便于管理者構建水環境生態指標體系，為水環境生物監測提供幫助。
2 水環境生物監測的核心技術
在明確水環境生物監測發展方向的基礎上，監測人員應掌握生物監測的核心技術，切實發揮生物監測的重要作用，為水環境管理提供全面、真實的信息，提高水環境管理水平，推動水生態系統可持續發展。就目前水環境生物監測工作而言，核心技術包括以下幾項：
2.1 水生生物監測技術
就生物學角度而言，因生長條件與周期等因素差異，不同水生生物在時間和空間上的分布不同，使其具備分布不均勻特征。在此基礎上，監測人員不可利用傳統理化監測理念開展生物監測，應明確生物監測核心領域，應用針對性監測技術，實現水生生物的精準監測。
以生物群落監測為例，結合監測工作提出的點位布設、不同生物的差異化采樣、樣品質量保障等要求，監測人員可引進流式細胞術，進行生物群落的在線監測，實現生物識別、計數及生物量研究等功能。在實際監測中，監測人員可利用流式細胞儀進行水環境浮游生物種類的鑒定，實時掌握區域水環境的種群變化，對于特殊區域，可設定監測閾值，進行水華預警，實現水環境的智能化管理。目前水環境生物監測常用的流式細胞儀包括FlowCAM流式細胞攝像系統、CytoSub水下浮游植物在線監測流式細胞儀等，但這類設備投入成本較高，行業工作者應加強研發，結合我國水環境特點，開發出適用于我國水環境生物監測的流式細胞儀，提高水環境生物監測水平。
2.2 生物完整性監測技術
因我國各地區地理條件不同，水環境差異較大，不能實施統一生物評價標準，環境監測人員在開展生物完整性監測時，應結合地區特點，構建針對性水環境生物評價標準，評估區域水環境生物完整性。通常來說，生物完整性用IBI指數表示，該指標具備綜合性特征，包括兩項含義，其一是不同生物類群同一指標的總和;其二是同個生物類群內不同指標的總和，可有效體現區域水環境生物的狀況，為水環境管理提供參考資料。
同時，在開展生物完整性監測前，監測人員應做好以下四項工作：(1)合理選擇參考點位，保障IBI指數計算的合理性;(2)對初選指標進行冗余度分析，確保生物類群指標具備獨立性，避免IBI指數的計算存在偏差;(3)分析人類干擾梯度，保障IBI指數計算的準確性，使監測結果更具說服力;(4)分析備選指標關聯性，保障指標選取的合理性，使其更貼合生態分區特征，保障IBI指數的科學性[3]。
2.3 綜合毒性監測技術
監測人員可借鑒EPA毒性指標、毒性削減評價TRE等標準規范，結合我國水環境特點，明確水環境生物監測的綜合毒性指標，對于不同受試生物，采用不同生物監測技術。目前常用的綜合毒性監測技術有以下幾種：
2.3.1 發光細菌監測技術
監測人員可利用費氏弧菌等發光細菌在不同水環境的發光強度變化，評估水環境中急性生物的毒性。該生物監測技術具有精度高、監測便捷、適用范圍廣等優勢，將其與現代光電監測技術、智能控制系統配合應用，可研發水質綜合毒性智能監測系統，縮短發光細菌監測時間，在半小時內即可獲得監測結果，有助于水環境管理效率與質量的提升。
2.3.2 硝化細菌監測技術
在不同水環境下，硝化細菌的呼吸或代謝速率有所不同，監測人員可利用該原理進行綜合毒性監測。目前硝化細菌監測技術原理分為兩類，其一，針對硝化細菌在有毒環境和無毒環境下對氨根的不同利用程度，獲得水環境的綜合毒性指標;其二，針對硝化細菌在水環境內的溶解氧消耗量，獲得綜合毒性指標。溶解氧量越少，毒性越強。在綜合毒性監測中，硝化細菌監測技術的靈敏度較高，監測速度快，可在3-15min內完成監測。
2.3.3 活性污泥監測技術
該監測技術與硝化細菌監測技術原理類似，可通過活性污泥在水環境內的溶解氧消耗量，獲得綜合毒性指標。但因活性污泥的組成相對復雜，本身含有一定量的有毒有害物質，該方法不適用于生活飲用水或污染較小的水源監測，在重度污染水環境監測中應用較為廣泛。
2.4 微生物衛生學指標監測技術
在水環境生物監測中，微生物衛生學指標通常用于水源或生活飲用水的生物監測，評估其是否滿足安全飲用水要求。基于微生物學性狀及食品安全要求，微生物衛生學指標包括細菌總數、大腸菌群及致病菌。其中，細菌總數是指將1mL水樣接種于普通營養瓊脂培養基中，于36℃溫度培養48h，監測其生長的細菌菌落數量;糞大腸菌群是大腸菌群其中的一個指標，可通過多管發酵法、酶底物法或紙片法等方法來監測糞大腸菌群，將監測數值與相關質量標準或規范標準值進行對比，評估水源及生活飲用水的微生物衛生學指標是否合理。
另外，在水環境生物監測中，監測人員也可利用指示生物，評估水環境的生態狀況，提高水環境評價的準確性，使水環境管理更具針對性及科學性。在利用指示生物開展水環境生物監測時，指示生物及監測點的選擇為重點。
3 結論
在水環境生物監測發展中，應提高對生物監測的重視，構建完善生物監測體系;在水環境生物監測實踐中，監測人員應結合監測要求，選擇合適的監測技術，進行水生生物監測、生物完整性監測、綜合毒性監測及微生物衛生學指標監測，為水環境管理提供有效參考，實現良好水生態系統的建設。
參考文獻
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[4]劉思曼，王丹彤，楊曉玲，等.西江流域肇慶段水環境污染應急管理體系構建[J].資源節約與環保，2019(10)：123-125.
作者：季曄鑫
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