在自然界,幾乎所有的魚類和水中軟體動物,對水體環境的變化,都能做出相應的行為反應。如今,它們的這種“特異功能”,逐漸為環保科學家所利用,成為監測水質汙染的“哨兵”。
水質勘測員
說魚也會“咳嗽”,許多人一定十分驚奇。其實,生活在水中的絕大多數魚兒與人類一樣,在受到外界環境的不良刺激時也會“咳嗽”起來。不過,魚兒“咳嗽”一般來說並不是由於傷風感冒,而是它們正常換氣周期的停頓。通過“咳嗽”,魚兒可以清洗掉積聚在自己腮耙表麵的汙泥雜質,以保持麵部清潔衛生,就像人們每天都要洗臉一樣。因此,魚類學家將這一現象稱之為“淨腮”動作。
近來科學家們發現,魚類的咳嗽次數與水體的汙染程度有關。當水中的汙染物,如金屬、農藥、工業廢油和廢水等超過一定的含量時,魚兒就會咳嗽起來,而且,隨著汙染物濃度的增加,魚兒的咳嗽次數也成正比例上升。例如,大西洋幼鮭在清潔的水域裏,顯得悠哉悠哉,可是,一旦它遊入含有較高濃度的金屬銅或鋅等汙染的水體中,便會立即咳嗽不止。因此,魚類的“咳嗽反應”已成為生物監測水體汙染的又一種新的標誌。科學家們現已利用魚口一張一閉的肌肉活動所產生的微弱電場,通過高靈敏度的電極與計算機相連的放大器,成功地繪製出上百種魚兒咳嗽頻率與水體汙染程度的關係曲線。根據魚的咳嗽狀態和查閱分析“關係曲線”,便可隨時掌握水質汙染的情況。英國泰晤士河上的“水監站”,就是選用鮭魚來“擔任”水質監測員工作的。十幾年來,科學家一直是根據這些忠實可靠的“水監員”報告的水質情況資料,來防治河水汙染的。
汙水檢測器
牡蠣是一種海洋軟體動物,有左右兩片貝殼,一麵大而隆起,另一麵小而平整,以附貼於岩礁或其他物體上生活。牡蠣肉味鮮美,富含糖原及維生素,是人們喜愛的海鮮食品。每隻牡蠣每天都利用自己的身體組織過濾大量的海水,從而吸收海水裏的藻類食物。當它感到水質汙染達到危險程度時,便會自動關上兩片體殼。舒爾頓和他的助手就利用牡蠣的這種自然反應,設計了一套水質汙染監測裝置。他們在牡蠣的兩片殼上裝上監測器,用導線把監測器連到電腦上去;電腦預設了程序,每當牡蠣殼自動合上,就會發出警報,顯示水質有問題。接著,他們就提取牡蠣樣品,分析其組織裏積聚的化學物質,從而進一步監測水質汙染的程度。
現在,這套“牡蠣汙水監測器”已開始批量生產,每套售價為1.25萬美元。盡管價格不菲,但荷蘭、英國和美國的環保機構紛紛引進;將其運用於自來水公司和養魚場水質的早期預報,以及用來對於排出工業廢料的企業在意外汙染了海水時,能快些做出反應,以便及時采取有效的對策。
水質檢測員
幾年來,法國的一些自來水公司都大膽啟用鱒魚值班,每班次由3條鱒魚充當水質“監測員”。據了解,其預報水質汙染的準確性並不亞於超微量化學分析儀。
鱒魚和大多數硬骨魚類一樣,有發達的嗅囊,其內表麵的上皮細胞具有嗅覺功能。嗅細胞的神經纖維到達嗅球,與嗅球中的神經細胞的樹狀突相聯係。當嗅覺組織受到某些化學汙染物刺激時,嗅球的電子活性就會發生變化,人們根據這種電信號,便可直接探測飲用水中某些化學汙染物。
而非洲尼日利亞的狗魚,不但有著靈敏的嗅覺,能辨別出混雜在飲用水中的極微量的有害物質,而且,它那條敏感的長尾巴,能自由自在地在水中遊來蕩去,並具有放射電脈衝的功能。當人們通過相同間歇時間放進新鮮活水去檢驗水質時,狗魚就會根據嗅到的水質汙染的程度不同,而發出不同頻率的電脈衝,通過專用放大器的作用,會產生一種聽得見的劈啪響聲。當聲音的頻率為400~800赫茲時,表明水質清潔,符合飲用衛生標準;當頻率下降到200赫茲甚至更低時,表明水中汙染物含量過高,不宜飲用,這時供水站信號盤上發出預防性警報,提醒工作人員采取緊急措施。
在德國,擔此重任的卻是會發電的象鼻魚。環保科學家根據象鼻魚在不同汙染程度的水中發出的電脈衝大小不同的特點來監測水質,十分靈驗。最近,他們又開始在下水道的汙水裏放養鱂魚,不僅吃掉了下水道、陰溝裏的蚊子幼蟲和其他微生物,還能起到“淨化器”的作用,消除地下汙水那難聞的氣味。