在线生物监测技术及其应用研究.pdfVIP

2007年第42卷第1期 生物学通报 15 在线生物监测技术及其应用研究 王海洲 刘文华 侯福林+ (山东师范大学生命科学学院山东济南250014) 摘要 同化学分析或化学传感器相比．在线生物监测技术具有灵敏度高、费用低、能够综合反映水 质变化等优点。对目前国际上几种在线生物监测技术进行了分析，列举了该技术在不同领域的应用，表 明该技术对重大水质污染事件等的早期预警具有不可替代的优点．也可作为化学品安全性评价中生物 毒性研究的重要手段。 关键词 在线生物检测 水生生物 早期预警 水环境污染已引起越来越多的关注。在水质监测 简单、单物种、单层次生物监测到现在进行复杂、多物 的各种方法中，化学监测方法有其自身优点。但仅仅依 种、多层次在线生物监测的过程。现今生物监测技术据 靠常规理化方法获得的水体COD、BOD、TOD及浊度传感器类型可分为电场、磁场和声波等形式。 等指标已不能满足正确评估水污染对人类危害的要 2 在线生物监测技术在水质监测中的应用 求。而且，化学分析往往费时费力．还难以检测到含量 目前，国内外在线生物监测中，细胞及分子水平 较小的大多数污染物，也就不能综合分析环境中水生 主要采用体内和体外实验相结合的方法。水生生物在 生物遭受毒物的协同作用等。随着生物技术在环境科 水环境的暴露实验中，通过其细胞效应及内部特征性 学中的应用，在线生物监测技术逐渐进入科研人员视 分子的分子效应的改变来实现对水体污染物的检测。 野．并得到了越来越广泛的应用。 1 水体污染的在线生物监测方法 常用的分子及细胞水平生物标记物，其活性变化是水 生物监测(biologicalmonitoring或biomonitoring)是体安全性评价的重要指标。在个体水平上，因为水生生 指利用群落、种群或生物个体对环境污染所产生的反 物的行为生态变化是其生理、生化指标变化的外在表 应，通过生物学的方法，从生物学角度对环境污染状 现并且便于观察．所以通过对水生生物行为生态变化 况进行监测和评价的一种技术。其结果能反映水环境 程度的测定就能快速简便地进行水质安全性评价。 ①监测淤积物表面水生生物 质量状况、水环境质量变化对生物的影响和危害程度， 牵q 是实现水环境监测的最直接有效的手段。常规生物监 测方法有2种方式：主动和被动法。主动监测中，包括 人造或被修改种群的反应、物种行为方式、器官特殊 功能及细胞和亚细胞水平上的事件都在毒性物质胁 迫下进行：被动法监测中，生态系统的退化、敏感物种 的消失和生物密度的降低都可看作在种群水平上环 境污染表现的反面作用，并且在个体水平及组织、器官 水平上所集聚的环境污染物也能被检测到。 在线生物监测是主动生物监测方法中的一种，是 利用对生活在水环境的生物个体行为生态变化进行 的实时监测技术。在所有变化中，水生生物行为生态变 化对环境质量的变化是最敏感的。在线生物监测技术 l U 通过对被污染水体中水生生物运动方式、生活习性等 不同层次利用不同生物进行在线生物监测 行为生态改变的监测，实现水体在线监测目的。 I一①：测试管放于河流底部，两侧带有尼龙网，其底部为 淤积物。 由于用肉眼很难准确观察到微型水生生物的运动 I一②：长形垂直管，在不同水平面有不同电极。 行为，所以实际监测中引入了新型的在线生物监测仪