引滦输水中生物毒性监测与预警系统构建探究

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1、引滦输水中生物毒性监测与预警系统构建探究摘要：指出了引滦输水关乎天津市人民的身体健康和生命安全，上游地区经济的开发开放，不断加重引滦来水的水质污染状况，传统的理化指标监测无法满足快速、实时的水质监测要求，生物毒性在线监测及预警系统的构建有效地解决了这一难点。就常用生物监测技术进行了比较分析，筛选出了利于引滦水体的监测方法，并从数据管理、污染变化趋势预测、环境应急预警等方面对生物毒性监测预警系统进行了构建研究，并对生物毒性预警系统的环境效益和社会效益及发展前景进行了展望。关键词：生物毒性；饮用水；监测预警系统中图分类号：X832文献

2、标识码：A文章编号：16749944(2013)080218031引言饮用水环境状况的优劣事关人民群众的健康安全和社会经济的可持续发展，是环境保护工作的重中之重。随着经济的快速发展，城市规模不断扩大，人们赖以生存的自然环境日趋恶化，各种水污染事故频发，从松花江的苯污染到无锡太湖的蓝藻爆发,这些饮用水环境污染事故不仅严重影响了当地群众的生产、生活，给民众的健康带来威胁，同时还对国家造成了巨大的经济损失，对生态环境形成了难以恢复的破坏。传统的理化监测方法对于水环境保护、判断水体的污染程度发挥了巨大作用，但在面对突发性水污染事故时存在诸

3、多不足：一方面，不能快速有效地检测到所有的毒性物质，一旦出现突发事件，仅用理化方法进行早期预警和应急监测，出现漏检而造成危害的可能性较大；另一方面，各种单一污染物浓度的高低和毒性的强弱，并不能直接说明其混合后对生物体和人体产生的拮抗作用、复合作用等影响，无法有效判断污染物对人体健康、生态环境的危害。而生物毒性监测方法的出现恰好能够弥补传统理化监测方法的不足，利用生物毒性监测指标来更有效地评价、监测水体的健康状态和潜在风险，如美国EPA利用藻类、鱼类和蚤类对污水处理厂的出水开展毒性评估[1],并在饮用水环境监测中展现出日益重要的地位

4、和作用。2引滦输水概况20世纪50〜60年代以前，天津的入境水量较为丰富，但是到20世纪70年代，由于经济迅速发展，人口剧增，本地用水量急剧加大；主要水源海河流域上游因修建水库、灌溉农田等导致入境水量大幅减少，到70年代末期，海河流域持续干旱，素有“九河下梢”之称的天津遭遇了半个世纪以来最严重的水荒，有限的本地水源由于历史原因亦受到严重的污染，水质较差不宜饮用。1981年8月，党中央、国务院决定兴建引滦入津工程。引滦入津工程将河北省境内的滦河水跨流域引入天津市，水源地位于河北省迁西县滦河中下游的潘家口水库，沿滦河入大黑汀水库调节后

5、借道黎河输往天津。近年来，上游地区的开发开放力度不断加大，引滦入境水质持续下降，氮、磷等营养盐指标浓度大幅上升，对天津人民的饮用水源构成了巨大的威胁。现有的理化监测方法无法满足日益严峻的饮用水监督监测需求，在引滦输水沿线开展生物毒性在线监测技术将有效地补充常规监测方法的不足，大力保障天津人民的饮水用水安全。3生物毒性监测技术筛选3.1生物毒性监测概念生物毒性监测基于生物毒性快速检测分析方法，利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应，来评价环境质量，能够连续地反映各种有毒污染物对环境产生的综合毒性。3.2监测

6、方法比较环境变化的效应从根本上是对以人为主体的生物系统的影响，因此生物毒性监测对环境质量的优劣具有更快速、更直接、更全面的指示作用。生物毒性监测常见方法主要有鱼类、蚤类、藻类、细菌、微生物电池等。总体来看，动、植物毒性试验具有直观性，但试验时间长，不能满足快速检测的需要。细菌毒性试验具有以下特点：第一，细菌在自然界的物质循环中起着非常重要的作用。从污染物对细菌毒性影响的大小可推测化学物质对生态系统物质循环功能的影响；第二，细菌结构简单，生长速度相对较快，对化学物质反映灵敏，毒性试验费用较低廉，能满足对大量化学物质进行简便快速筛选的

7、需要；第三，化学物质污染多具慢性生物效应，其毒理作用机制十分复杂，对人体的危害短期内不易发现，往往被忽视，而细菌毒性试验能快速检测出化学物质的综合毒性；第四，有毒化学物质接触细菌后，可造成胞内蛋白质变性、遗传物质破坏或者细胞破裂，从而对细菌造成直接危害，用适当的指标把这些危害反映出来，就可以对化学物质的毒性强弱和浓度大小做出评价。所以，细菌毒性试验是一种快速、简便、灵敏的毒性检测手段。在对包括氧化亚铁硫杆菌法、硝化细菌法和发光细菌法在内的多种细菌毒性监测方法反复比较后，发现发光细菌法在生物毒性监测中有着更明显的优势：首先，发光细菌

8、法有国家标准(GB/T15441-1995)和国际标准(ISO11348-3-1998)的支持，评价方法和指标具有无可置疑的权威性；其次，发光细菌法在国际国内已经广泛应用于饮用水安全、食品饮料安全、水质污染监测等领域，其高效、全面、直观、便捷的优点