文档介绍：水质安全视角下的生物监测技术研究与应用
黄凯宁2 尚昭琪2 赵焱1 张金松1 宛如意2
1 深圳市水务(集团)有限公司深圳518030 2深圳市开天源自动化工程有限公司深圳 518030
摘要本文综述了在当前水质污染事件频发现状下水质毒性监测的必要性,并以水质毒性生物监测仪(RTB)为例探讨水污染预警的生物监测技术原理。在了解生物监测原理的基础上进行试验比对并给出相应实验结果,并指出了水质毒性生物监测仪在实际运用中的优势。
关键词水质污染水质毒性生物监测 RTB
随着近代工农业的发展,水环境作为工农业废物的最终排放点,污染现象越来越严重,这不仅引起水生生物种群和群落结构的变化,严重时将导致水生生态系统的破坏和崩溃。水体污染达到一定程度后,除了直接影响水生生物的正常生活外,也直接或间接地威胁人类的健康和生产活动。为了保护水源和水生生态系统,对水质进行毒性监测已经成为评价水环境质量的重要环节。
一水质生物毒性监测的必要性
目前我国面临水污染日益严重和水环境不断恶化的严峻形势,水污染加重导致水资源短缺和供需矛盾加剧。近几年来,我国饮用水水源地污染事件不断,饮用水安全受到严峻挑战。2005年11月,吉林石化公司双苯厂发生爆炸,造成松花江部分江段污染,导致沿江居民用水发生困难。2005年12月,广东某企业超标排放含镉废水,导致下游10万人无法饮用北江水。2006年9月8日,湖南省岳阳县发生一起饮用水源受到砷(砒霜)化合物污染事故,导致约10万人饮水困难。这些不断增多的饮用水水源地污染事件,已成为饮用水源安全保障的最突出问题,严重威胁到居民饮用水安全,对当地百姓生产和生活产生了巨大影响。保障安全供水,建立供水预警系统已成为水质监测部门的一项不可推卸的责任,而应急毒性监测是供水预警系统中至关重要的一环。
水质污染早期污染预警技术虽然经过二十多年的发展,目前并未形成成熟的占主导地位的技术和产品,究其原因,各种产品均有其优点和局限性,而中国在这方面尚处在研发与应用的起步阶段,尤其是在供水行业,主要通过直接养鱼来预警水质变化,方法不规范,对水质变化不敏感。生物监测是系统地利用生物反应来评价环境的变化,并将其信息应用于环境质量控制程序中的一门科学。生物监测的目的是希望在有害物质还未达到受纳系统之前,在工厂或现场就以最快的速度把它检测出来,以免破坏受纳系统的生态平衡;或是能侦察出潜在的毒性,以免酿成更大的公害。
本文在此将以水质毒性生物监测仪(RTB)为例对生物监测技术进行研究和探讨。它借助图像监测的方式在线观测水生物的各种行为变化,预警水质污染事件的发生。
图1 RTB装置外观图
二水污染的生物毒性监测
在一定条件下,水生生物群落和水环境之间互相联系,互相制约,保持着自然的暂时的相对平衡关系。水环境中进入的污染物质,必然作用于生物个体、种群和群落,影响生态系统中固有生物种群的数量、物种组成及其多样性、稳定性、生产力以及生理状况,使得一些水生生物逐渐消亡,而另一些水生生物则能继续生存下去,个体和种群的数量逐渐增加。水污染生物监测就是利用这些变化来表征水环境质量的变化。
同理化检测相比,生物监测有自己的特点:生物监测能反映各种污染物的综合影响;理化检测是定期采用,结果不能反映采样前、后的