生物早期警報(bào)系統(tǒng)在水和廢水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
評(píng)估或預(yù)測(cè)外源性化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響是開(kāi)展環(huán)境保護(hù)活動(dòng)的重要任務(wù)之一。過(guò)去幾十年內(nèi)，環(huán)境分析化學(xué)長(zhǎng)足發(fā)展，為研究污染物在環(huán)境中的行為、最終歸宿和效應(yīng)等提供了強(qiáng)大工具。然而，盡管化學(xué)分析易標(biāo)準(zhǔn)化，能夠準(zhǔn)確檢出目標(biāo)污染物的含量，但耗時(shí)長(zhǎng)，檢測(cè)費(fèi)用高，較難實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)，最大的局限還在于污染物的化學(xué)分析濃度與其生物可利用性不相關(guān)，因而不能區(qū)分不同形態(tài)污染物的毒性。此外，污染物濃度較低，化學(xué)分析的準(zhǔn)確性下降。因此，單純的化學(xué)分析是不能全面評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的。
對(duì)污染物的生物監(jiān)測(cè)可追溯到20世紀(jì)初。1902年，Kolkwitz和Marsson利用微生物類(lèi)群研究有機(jī)物污染的嚴(yán)重程度。Richardson (1928)在調(diào)查家畜工業(yè)對(duì)芝加哥Illinois河的有機(jī)污染時(shí)也指出，底棲生物類(lèi)群可反映水質(zhì)的惡化和恢復(fù)狀態(tài)。30年代后，工業(yè)化對(duì)自然動(dòng)、植物種群的影響研究開(kāi)始受重視，而發(fā)生在50年代的殺蟲(chóng)劑和其他污染事件促進(jìn)了生物監(jiān)測(cè)的進(jìn)一步發(fā)展。1984，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(USEPA)正式確認(rèn)生物監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，并將之定義為合適技術(shù)。
1 生物監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)分析
生物監(jiān)測(cè)表明外源性化學(xué)物質(zhì)影響生物種或生物調(diào)控過(guò)程的細(xì)微變化。采用生物監(jiān)測(cè)技術(shù)，可連續(xù)監(jiān)測(cè)污染物及其產(chǎn)生的微小擾動(dòng)，而這些變化可能為常規(guī)化學(xué)分析錯(cuò)過(guò)。生物監(jiān)測(cè)靈敏，可能在數(shù)分鐘內(nèi)對(duì)污染物的存在作出反應(yīng)。此外，生物監(jiān)測(cè)整合了污染物的時(shí)空變化，將污染物間、污染物與環(huán)境條件的相互作用考慮在內(nèi)，因而綜合反映了污染物對(duì)生物和生態(tài)系統(tǒng)的危害。生物監(jiān)測(cè)直接測(cè)定了污染物的可生物利用性。有些環(huán)境影響并不是化學(xué)性質(zhì)的，如生態(tài)環(huán)境破壞、過(guò)度開(kāi)采等，生物監(jiān)測(cè)也可起指示作用。
目前，生物監(jiān)測(cè)的成功范例還不是很多，主要是生物反應(yīng)過(guò)于復(fù)雜，難以確定其與化學(xué)物質(zhì)污染的定量關(guān)系。此外，急性致死或慢性中毒試驗(yàn)等生物監(jiān)測(cè)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不適合開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或用于預(yù)防性監(jiān)測(cè)目的。
2 生物早期警報(bào)系統(tǒng)
生物早期警報(bào)系統(tǒng)是將活生物置于監(jiān)測(cè)室內(nèi)，建立生物信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)生物個(gè)體的異常生理或行為參數(shù)變化警報(bào)污染事件，主要用于監(jiān)測(cè)污染物毒性在短期內(nèi)的變化。系統(tǒng)的基本特征包括：(1)生物生活在受控制的實(shí)驗(yàn)室或野外；(2)水體處于連續(xù)或半連續(xù)流動(dòng)狀態(tài)；(3)通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置監(jiān)視生物個(gè)體的生理或行為參數(shù)，當(dāng)參數(shù)檢測(cè)值高于或低于預(yù)設(shè)值后發(fā)出警報(bào)信息。
2.1 生物早期警報(bào)系統(tǒng)的工作原理
生物早期警報(bào)系統(tǒng)的基本組成見(jiàn)圖1。
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將用作傳感器的水生生物置于連續(xù)水流中。反應(yīng)變量以電信號(hào)形式檢出，或用測(cè)量變換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。反應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)诫娮犹幚硐到y(tǒng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成可為計(jì)算機(jī)或電子監(jiān)測(cè)器識(shí)別的信號(hào)形式，由計(jì)算機(jī)或電子監(jiān)測(cè)器根據(jù)預(yù)設(shè)算法判斷是否發(fā)生了有毒化學(xué)物質(zhì)污染，在有污染物檢出的情況下發(fā)出警報(bào)信號(hào)。
建立生物早期警報(bào)系統(tǒng)需要獲得豐富的生物生理和行為信息。只有全面掌握了傳感生物的行為和生理特征，才能形成有效的信號(hào)收集系統(tǒng)。適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)算法有助于提高檢測(cè)的可*性和靈敏度。一般的處理方式是建造模型，將檢測(cè)信號(hào)輸入后，比較當(dāng)前狀態(tài)與本底水平，以此發(fā)現(xiàn)微小變化。
2.2 生物早期警報(bào)系統(tǒng)的技術(shù)要求
生物早期警報(bào)系統(tǒng)必須能及時(shí)而準(zhǔn)確地檢出生理或行為參數(shù)的偏移。所謂及時(shí)，就是有充足的反應(yīng)時(shí)間以便采取污染控制措施。對(duì)反應(yīng)時(shí)間的要求取決于應(yīng)用環(huán)境。例如，如果警報(bào)河流下游對(duì)水資源的利用，幾小時(shí)甚至1d左右的反應(yīng)時(shí)間是可接受的，而檢測(cè)自來(lái)水廠流入水或污水處理廠流出水的水質(zhì)則要求反應(yīng)時(shí)間短，以不超過(guò)1h為宜。
要求生物早期警報(bào)系統(tǒng)能夠連續(xù)、自動(dòng)運(yùn)行。檢測(cè)頻次設(shè)置合理，如每0.5h掃視一次。檢測(cè)結(jié)果具有良好的重現(xiàn)性，并且易于解釋。
生物早期警報(bào)系統(tǒng)應(yīng)具有相當(dāng)高的敏感性和可*性。傳感生物對(duì)污染物的反應(yīng)是非特異性的，因而能指示不同性質(zhì)的污染事件。系統(tǒng)誤警概率低，干擾信息控制在可接受水平。
為適合實(shí)地運(yùn)行，要求控制生物早期警報(bào)系統(tǒng)的體積，并且結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，日常維修量小，系統(tǒng)易操作，使用界面友好。
2.3 生物早期警報(bào)系統(tǒng)的類(lèi)型
多種不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都可用作生物早期警報(bào)系統(tǒng)的傳感器。選擇傳感生物主要依據(jù)包括；(1)生態(tài)重要性，對(duì)水生態(tài)系的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化和能量傳遞具有重要意義；(2)分布廣泛，檢測(cè)結(jié)果具有可比性； (3)易實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、繁殖，可長(zhǎng)期獲得基因穩(wěn)定的均質(zhì)種群；(4)對(duì)多種污染物敏感，反應(yīng)穩(wěn)定；(5)生活周期較長(zhǎng)，飼養(yǎng)、替換等維持工作少，能較長(zhǎng)時(shí)間保持運(yùn)動(dòng)活力，表觀無(wú)明顯變化；(6)具有易被檢出的指標(biāo)，背景干擾少，而預(yù)設(shè)反應(yīng)易判斷；(7)有關(guān)基礎(chǔ)資料豐富；(8)考慮物種的經(jīng)濟(jì)重要性，抗疾病、寄生蟲(chóng)病和物理?yè)p傷，對(duì)環(huán)境水質(zhì)，如水溫、溶解氧和渾濁度等的耐受，形體大小，適應(yīng)在流體系統(tǒng)內(nèi)生活等因素。
魚(yú)最早用于生物預(yù)警。此后，水溞、雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物、蝦、細(xì)菌等活生物，以及細(xì)胞、酶等也開(kāi)始應(yīng)用。這些生物對(duì)不同污染物的敏感性相差很大，常根據(jù)應(yīng)用環(huán)境選用。
水生生物對(duì)污染物的反應(yīng)是綜合性的。理論上，各種特征反應(yīng)都可用作檢測(cè)變量。然而，為達(dá)到連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)目的，同時(shí)使系統(tǒng)具有良好的時(shí)、靈敏性，一般優(yōu)先檢測(cè)行為、生理或生化反應(yīng)。
行為反應(yīng)直觀、快速。可用視頻相機(jī)跟蹤成相，磁場(chǎng)定位，超聲或光速遮擋等技術(shù)確定生物的行為變化，在較短的時(shí)間內(nèi)指示污染的發(fā)生。
污染物對(duì)水生生物的生理、生化過(guò)程產(chǎn)生復(fù)雜影響。呼吸或心跳速率，光合作用，化學(xué)基質(zhì)的消耗或釋放，生物發(fā)光等都具有污染指示作用。
可用各種電極或光電倍增管等監(jiān)視這些生理或生化過(guò)程的細(xì)微變化。
2.3.1 魚(yú)早期警報(bào)系統(tǒng)
發(fā)展魚(yú)生物監(jiān)測(cè)的努力始于1929年。其時(shí)，Bdding根據(jù)魚(yú)的呼吸變化指示有毒環(huán)境。后來(lái)，魚(yú)的游泳行為、正趨流性、選擇行為等相繼得到應(yīng)用。Cairns及其同事對(duì)發(fā)展魚(yú)的自動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的貢獻(xiàn)尤其大。德國(guó)、法國(guó)、日本和英國(guó)等國(guó)已出現(xiàn)魚(yú)早期警報(bào)系統(tǒng)專(zhuān)利。
隆頭魚(yú)(Salmo gairdneri)，大鱗大麻哈魚(yú) (Oncorhynchus tshawytscha)、虹蝤(Poecilia reticulata)，銅吻鱗鰓太陽(yáng)魚(yú)等淡水和海洋魚(yú)常用于早期警報(bào)系統(tǒng)。對(duì)它們的監(jiān)測(cè)方法有多種，但不一定都已有應(yīng)用實(shí)例。
2.3.1.1 以魚(yú)死亡為終點(diǎn)的早期警報(bào)系統(tǒng)
嚴(yán)重的污染事故，如石油、有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏，導(dǎo)致魚(yú)在短期內(nèi)因氧氣缺乏或神經(jīng)損傷等原因死亡。死亡現(xiàn)象的發(fā)生表明水質(zhì)急劇惡化，應(yīng)盡快查明污染源并控制污染擴(kuò)散。
2.3.1.2腮呼吸早期警報(bào)系統(tǒng)
腮呼吸對(duì)污染物敏感，0.5h內(nèi)可檢出接近半致死濃度的污染物，亞致死濃度(20％— 50％LC50)的污染物也可在24h內(nèi)檢出，但對(duì) <10％LC50濃度的污染物不發(fā)生反應(yīng)。
在有污染物存在的情況下，魚(yú)腮呼吸加快且無(wú)規(guī)律。系統(tǒng)研制初期，將檢測(cè)電極直接安裝在魚(yú)腮上，監(jiān)視當(dāng)前呼吸頻率并將之與前1或2h的平均呼吸頻率比較，如果出現(xiàn)明顯差異，則表明發(fā)生了污染，F(xiàn)在發(fā)展是在容器壁上安裝雙電極，不僅可以測(cè)呼吸頻率，同時(shí)還獲得呼吸強(qiáng)度、心跳速度等信息，但信號(hào)較弱。
2.3.1.3 正趨流性早期警報(bào)系統(tǒng)
很多生活在流水環(huán)境中的魚(yú)都表現(xiàn)出一種獨(dú)特的位移行為，即總是逆水游動(dòng)，定義為正趨流性。水體污染物可使魚(yú)的正趨流能力被破壞，魚(yú)失去逆游能力而順?biāo)畡?dòng)。
德國(guó)從1977年開(kāi)始研究利用魚(yú)的正趨流性開(kāi)展生物監(jiān)測(cè)。在下游設(shè)強(qiáng)光區(qū)或適度電擊，控制健康魚(yú)向下游的活動(dòng)，或間歇性提高水流速度，迫使魚(yú)反應(yīng)。如果魚(yú)不能維持在上游的位置，則表明污染產(chǎn)生了危害。
2.3.1.4 選擇行為早期警報(bào)系統(tǒng)
魚(yú)類(lèi)能夠憑借其強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力逃避不利環(huán)境。設(shè)計(jì)選擇裝置，使?jié)崈羲褪茉囁謩e流入，在出口處混合，形成污染物濃度梯度，魚(yú)在二個(gè)極端間選擇停留位置。如果大多數(shù)魚(yú)集中在潔凈水一端，則受試水遭受了污染。
2.3.1.5 弱電脈沖早期警報(bào)系統(tǒng)
Mormyriden和Gymnotiden等科的魚(yú)周期性發(fā)出弱電脈沖。脈沖頻率與種類(lèi)有關(guān)，20-30~C溫度范圍內(nèi)1—1600S-1”。尼羅河狗魚(yú)(GnatonemusPetersi)的正常脈沖頻率為C.18S”，但在污染達(dá)到一定程度后，魚(yú)體運(yùn)動(dòng)和弱電脈沖頻率均下降。根據(jù)這種變化預(yù)警污染事件。
2.3.1.6 游泳活動(dòng)早期警報(bào)系統(tǒng)
污染物提高或降低魚(yú)的游泳能力，用光電技術(shù)連續(xù)或半連續(xù)確定魚(yú)的位置變化，通過(guò)比較魚(yú)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)與歷史記錄檢出污染物。
2.3.2 雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物早期警報(bào)系統(tǒng)
美國(guó)的Butler最早用雙殼軟體動(dòng)物監(jiān)測(cè)河海交匯水中的殺蟲(chóng)劑，后來(lái)進(jìn)一步發(fā)展為淡水蚌觀察工程(Mussel Watch Program)，監(jiān)測(cè)污染物又增加了放射性元素、金屬穩(wěn)定同位素、碳?xì)浠衔锏取?/p>
雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物數(shù)量豐富，易獲得，大小可選擇，堅(jiān)硬而好處理。正常環(huán)境中，它們有規(guī)律地開(kāi)殼呼吸和攝食。然而，在有污染物存在的情況下，受脅迫個(gè)體長(zhǎng)時(shí)間閉殼以抵抗危害。根據(jù)雙殼軟體動(dòng)物的閉殼反應(yīng)可檢測(cè)重金屬、殺蟲(chóng)劑及其他有毒有機(jī)物。歷史上曾用機(jī)械方法記錄殼瓣的運(yùn)動(dòng)。1972年，Schuring和Geense首次用電磁感應(yīng)技術(shù)測(cè)殼瓣的運(yùn)動(dòng)。Jenner等在1989年改用高頻電磁感應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平。
淡水雙殼軟體動(dòng)物，如斑貽貝(Dreissena polymorpha)，普通貽貝(Mytilusspp.)等常用作監(jiān)測(cè)生物。將傳感器的2個(gè)線圈粘貼到軟體動(dòng)物的2個(gè)殼瓣上，1個(gè)線圈用作發(fā)送器，另 1個(gè)用作接受器，同步工作，記錄線性反應(yīng)。
雙殼軟體動(dòng)物的心跳、挖掘活動(dòng)等也具有污染指示作用。
2.3.3 水溞早期警報(bào)系統(tǒng)
一般認(rèn)為，大型無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)污染物的敏感性較魚(yú)強(qiáng)，而且它們?cè)诙喾N水體，尤其在流水中廣泛分布，采集方便，同時(shí)生活周期足以記錄環(huán)境質(zhì)量，群落異質(zhì)性強(qiáng)，總是存在對(duì)污染物發(fā)生反應(yīng)的生物類(lèi)群，因而較多研究集中在開(kāi)發(fā)無(wú)脊椎動(dòng)物早期警報(bào)系統(tǒng)。
水溞(Daphnia)是最常用的無(wú)脊椎動(dòng)物。水溞在水生態(tài)系食物網(wǎng)中處于關(guān)鍵地位，適宜環(huán)境中以孤雌生殖為主，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有良好的均質(zhì)性，生長(zhǎng)和繁殖周期能保證獲得足量個(gè)體。正是由于獨(dú)特的生態(tài)和生物學(xué)意義，水溞成為標(biāo)準(zhǔn)毒理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
2.3.3.1 游泳活動(dòng)早期警報(bào)系統(tǒng)
受污染物刺激，水溞在初期的運(yùn)動(dòng)速率變快，而且旋轉(zhuǎn)角度加大，運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性增強(qiáng)。但隨著時(shí)間延長(zhǎng)，受損水溞的游泳能力下降。根據(jù)這種特征反應(yīng)判斷污染事件。
2.3.3.2 位移能力早期警報(bào)系統(tǒng)
設(shè)垂直管，水由上而下流人，將光源和檢測(cè)器沿管壁相對(duì)安裝。檢測(cè)水溞在水柱內(nèi)單位時(shí)間產(chǎn)生的光斑。
3.1.2提高系統(tǒng)的敏感性
生物早期警報(bào)系統(tǒng)的敏感性與傳感材料密切相關(guān)。然而，理想物種很難選擇，人工條件下易飼養(yǎng)或維持的物種往往對(duì)污染物的敏感性差，也沒(méi)有一個(gè)物種對(duì)所有污染物都同樣敏感。此外，生物個(gè)體對(duì)毒物存在自然延時(shí)反應(yīng)，而且所有生物都具有抵抗低水平污染脅迫的能力，在某些情況下并不能完全反映對(duì)人體的有害濃度。要保證警報(bào)系統(tǒng)的敏感性，必須加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的維持，避免弱信號(hào)，同時(shí)優(yōu)選生長(zhǎng)良好的個(gè)體，使之在活躍期內(nèi)對(duì)污染物作出反應(yīng)。
由于生物個(gè)體對(duì)低水平污染物的適應(yīng)性，生物早期警報(bào)系統(tǒng)的敏感性會(huì)隨使用時(shí)間延長(zhǎng)而下降，因此要注意實(shí)驗(yàn)生物的及時(shí)更換。廢水可能具有高溫、pH異常、離子含量過(guò)高或溶解氧水平低等特點(diǎn)，不能支持實(shí)驗(yàn)生物的生長(zhǎng)，需進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，如冷卻、調(diào)節(jié)pH、曝氣或按一定比例稀釋后開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。
物種聯(lián)用是提高生物早期警報(bào)系統(tǒng)敏感性的有效措施。物種結(jié)合監(jiān)測(cè)不僅可能提高檢測(cè)速度，而且擴(kuò)大了污染物檢出范圍，準(zhǔn)確確定污染事件的概率明顯增加。
3.1.3 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行
生物早期警報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行必須標(biāo)準(zhǔn)化。例如，監(jiān)測(cè)室的大小要合理，室內(nèi)水的周轉(zhuǎn)不會(huì)影響傳感生物對(duì)污染物的應(yīng)時(shí)反應(yīng)。只有在標(biāo)準(zhǔn)化條件下運(yùn)行，才能保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和可比性。與此同時(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行要保持一定彈性，從而使系統(tǒng)能在各種獨(dú)特的環(huán)境中應(yīng)用，或更準(zhǔn)確地描述在野外的行為。
生物早期警報(bào)系統(tǒng)的位置安裝應(yīng)綜合考慮，要保證有充足的時(shí)間采取污染控制措施，同時(shí)易接近，方便維修操作，而且不易受洪水等自然災(zāi)害威脅。
降低運(yùn)行成本是推廣使用生物早期警報(bào)系統(tǒng)的關(guān)鍵。至少要使系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用不高于現(xiàn)場(chǎng)96h急性致死試驗(yàn)。
3.2 生物早期警報(bào)系統(tǒng)與理化險(xiǎn)測(cè)相結(jié)合
生物警報(bào)的最大困難在于生物個(gè)體對(duì)化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的不確定性。在實(shí)驗(yàn)室受控條件下，生物個(gè)體表現(xiàn)出良好的線性反應(yīng)，但引入實(shí)際環(huán)境中，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能極度分散，干擾結(jié)果分析。
生物早期警報(bào)系統(tǒng)只能獲得毒性信息，而不能表明污染物性質(zhì)。因此，在確認(rèn)污染事件時(shí)，生物警報(bào)必須與理化檢測(cè)結(jié)合，通過(guò)理化檢測(cè)鑒定污染物類(lèi)型。此外，可根據(jù)待檢水體的性質(zhì)選擇對(duì)出現(xiàn)概率較大的污染物敏感的傳感生物開(kāi)展特異性監(jiān)測(cè)。
生物早期警報(bào)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果要通過(guò)多種途徑證實(shí)，至少周期性開(kāi)展傳統(tǒng)毒理學(xué)試驗(yàn)，修正監(jiān)測(cè)結(jié)果。
3.3 生物早期警報(bào)系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展
計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提高了處理檢測(cè)數(shù)據(jù)的能力，而遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)展為生物早期警報(bào)系統(tǒng)的在線運(yùn)行提供了強(qiáng)大支持。未來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的野外工作性能將得到顯著改善，并逐步發(fā)展成便攜式。生物早期警報(bào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制模式見(jiàn)圖2。
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3.4 生物早期警報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用展望
生物早期警報(bào)系統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)作用已普遍為歐美國(guó)家接受。1984年，在北威爾士迪伊河發(fā)生酚污染后，英國(guó)西北水務(wù)局要求各水廠在取水口處安裝魚(yú)監(jiān)測(cè)裝置。德國(guó)、荷蘭和美國(guó)等國(guó)也陸續(xù)利用生物早期警報(bào)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和保護(hù)飲用水水源。美加州洛杉磯水廠還設(shè)立了向公眾顯示的系統(tǒng)，希望通過(guò)生物監(jiān)測(cè)降低氰化物和PCBs的污染風(fēng)險(xiǎn)。俄亥俄州則第一個(gè)將生態(tài)生物監(jiān)測(cè)列入水質(zhì)條例中。
目前以魚(yú)早期警報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用情況最好，要求新建系統(tǒng)至少達(dá)到魚(yú)的靈敏水平。但由于應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)運(yùn)行良好的系統(tǒng)并不一定能在實(shí)地穩(wěn)定工作，現(xiàn)階段的發(fā)展仍以實(shí)驗(yàn)室研究為主。根據(jù)已取得的進(jìn)展，建立具有預(yù)警功能的入水或出水口生物保護(hù)系統(tǒng)是可能的，但強(qiáng)調(diào)生物和電子信號(hào)處理、統(tǒng)計(jì)學(xué)等先進(jìn)技術(shù)的綜合運(yùn)用。只要能實(shí)現(xiàn)生物信號(hào)向電子信號(hào)的有效轉(zhuǎn)換，通過(guò)大量測(cè)試確定了基準(zhǔn)生物行為或生理值，就可研制出實(shí)用性強(qiáng)的商業(yè)生物早期預(yù)警系統(tǒng)，在各種受保護(hù)環(huán)境中普遍應(yīng)用。
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