水体的生物监测是反映水环境质量状况的标准和依据，它直接反映了水环境质量变化对水生生物的影响和危害程度，是实现水环境监测目的的一种最直接而有效的手段。

学霸王子健老师曾经说过：“如果按照一个又一个的化学监测指标去管，我们的水质安全永远管不到头”。环保部、环境监测总站也已经提出了“综合毒性”的概念，并将其列为水专项以及未来环保部工作中的一项。所以生物毒性在线监测是今后是一个发展趋势。

中科院生态环境研究中心研制的BEWS水质安全在线生物预警系统已应用在全国20余个城市水厂或水源地，并且在保障奥运会、全运会等重大事件的饮用水安全中发挥了重大作用。但由于实际水体不同于实验时的纯水，所以需要对仪器做适当改进。

1. 仪器原理

当仪器中的受试生物遭遇有毒化学物质污染或水质恶化时会自主发生行为学上的改变（如逃避行为，呼吸、游动频率改变等），通过测试管中电场的变化计算受试生物行为变化程度，进而实现对于多类水源中化学品污染综合监控和预警。当水质出现污染时，受试生物的行为强度减弱，该系统即时将数据中心发出预警通知，并以手机短信方式通知监控者。这样为及时发现水质污染情况，查找污染源及管理部门的决策争取了时间。

2. 水样预处理装置的改进

水样最大的非毒性干扰是浊度（一般pH也地表水pH异常也作为水体毒性异常处理）。对于受试生物（大型蚤、斑马鱼、鲭鳉鱼），一般浊度100°以上，其行为就会产生显著变化，浊度400°以上可能引起受试生物个体死亡；同时，大量的颗粒物可能会粘附在管路内壁上，引起管路阻力增加，严重时，导致堵塞，影响系统正常运行。所以在不影响水体中污染物浓度的情况下，需要对进入系统的水进行预处理。

图1 原配溢流箱

这个是仪器原配的溢流箱，对面有一个进水管，我们看到的是出水管（当时存的照片没找到，将就看下吧）

图2 第一次改进后的溢流箱

第一次对溢流箱的改进比较小，仅在底部开了个20mm的小孔，方便清洗。对浑浊的水体一般采用小流量，然后定期将底部沉淀淤积的浮泥。一般对于粒径及密度较大的颗粒物，这样做就可以了。

图3 简易反冲洗装置

对于粒径较小的颗粒物或者密度较小着，不容易自然沉降，我们在第二次改进中引入了简易反冲洗装置。纯手工制作，成本低，只是需要经常手动反冲洗，比较麻烦。

图4 多层砂滤装置

专门对付那些轻质易附着于管壁上的顽固颗粒物，这是我们最新的一次改进。我做过此砂滤装置的有机物吸附效率，吸附效率不高，从进水到处理完成的待用水回收率可达80%，基本能满足实验以及预警需要（这里提醒下，千万不能用活性炭，否则回收率非常低）。此装置的成本为3000人民币，也不算太高吧，主要是维护简单，处理完后水质较清，且对水中污染物浓度影响较小。

3. 结语

仪器的成熟总是要经历实践的不断检验。只有不断适应应用环境的需要，仪器才能回归其真正的使用价值。此文为本人针对浊度对生物在线预警系统的影响做的一系列改进。第三次改进使用的多层砂滤装置基本能满足预警需求，且最大限度地减弱了浊度的干扰。今后，若经费允许，可以引入自动反冲洗装置，以降低人工成本。