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斑马鱼担当水质监测“急先锋”

斑马鱼(Danio rerio),原产于印度、孟加拉国的一种小型观赏鱼,身长3至5厘米,具有顽强的生命力。其对水体水质极为敏感,一旦水体发生污染,几分钟内即可作出相应行为反应,因此被广泛应用于水质生物监测领域。

杭州市林业水利局主持的课题“东苕溪饮用水源地安全生物预警体系建设”项目,引入斑马鱼作为“试毒专家”,担任水质监测“急先锋”。目前,该项目已基本建成,即将投入试运行。

监测原理:利用生物个体行为判断水质变化

东苕溪是杭州饮用水源地之一,作为河道型水源地,其安全影响因素复杂。2011年6月5日,苕溪流域饮用水源地发生水质异常事件后,市林业水利局启动该预警体系建设。水质生物监测技术通过监测水生生物个体行为(如运动方式、生活习性等)的变化,实时判断水质是否发生变化。杭州市林业水利局水政支队工作人员钟冬梅介绍,利用水生生物监测水质是国际流行做法,法国和欧盟已成功应用多年,2007年我国珠江流域也开展了类似监测。

斑马鱼监测水质的“职业”优势

课题组选取东苕溪青山水库、余杭仁和水厂和瓶窑水文站三个监测点,投放斑马鱼并24小时观测其行为变化。具体方法是从监测断面引水到预警池,池内放置一定数量斑马鱼,通过摄像头实时监控其行为。若水质突变,鱼会出现行为异常或短时间内大量死亡。

与一般理化监测相比,生物预警具有以下优势:

  • 时效性和综合性:理化监测仅代表取样期间的污染情况,而生物可反映长期污染状况。
  • 高敏感性:某些生物对微量污染极为敏感,能检测到精密仪器无法捕捉的污染。
  • 富集效应:通过食物链,微量毒性物质可被富集数万倍,在末端生物体内产生明显反应。

课题组专家指出,这正是斑马鱼被称为“试毒专家”的原因。

示范作用与未来展望

除生物预警外,东苕溪饮用水源地安全预警体系还结合人工和自动监测预警手段,三者互补。作为安全保障体系的重要内容,杭州正加快建立饮用水安全突发事件应急调度机制和部门联动机制。市林业水利局负责人表示,希望通过该创新项目,为全市乃至国内饮用水源地安全预警起到引领示范作用,促进杭州经济社会可持续发展。

(责任编辑:泉水)