环境污染生物监测课件精要.ppt

三、方法的由来 美国弗吉尼亚工程学院及州立大学环境研究中心的Cairns 等于1969 年创立 中国科学院水生生物研究所沈韫芬在20 世纪80 年代初引进此种新技术并加以改进与完善 1991年我国颁布了《水质 微型生物群落监测 PFU法》国家标准（GB/T12990-91） 四、PFU法的工作原理 微型生物群落在水生态系统中客观存在。用PFU浸泡水中，曝露一定时间后，水体中大部分微型生物种类均可群集到PFU内，挤出的水样能代表该水体中的微型生物群落。 已证明原生动物(包括植物性鞭毛虫、动物性鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫)在群集过程中符合生态学上的MacArthur－Wilson岛屿区域地理平衡模型，由此可求出群集过程中的三个功能参数(Seq、G、T90％)。 原生动物群落的稳定性及其对环境变化的反应特征符合生态学的一般规律。 环境条件变化会改变原生动物结构与功能特征 污染不严重或非持久, 在受损的水域生态系统中原生动物群落会进行自我调节, 最后有可能恢复到接近于原有的正常平衡状态。 原生动物作为环境监测指示生物的优点 1）、种类、 结构、分布特点克服高等动物在实验室的设备选择及野外采集样品方面的不足 2）、体积小与它们所生存的环境直接接触, 对环境变化(如水体污染) 具有更短、更迅速的反应时间 原生动物作为环境监测指示生物的优点 3）、生长繁殖速度快, 能够在较短的时间里测试出毒物对其在几个世代水平上生长、繁殖、代谢及其它生理生化特性的影响 4）、绝大多数原生动物种类为世界性分布, 不受季节和地区差异的限制。 方法简单, 易于操作, 不受水深、底质和流速的影响 PFU 孔径小(100～150 um) , 大型的浮游动物和其它无脊椎动物无法入侵到PFU 内, 因此可以采集到水体中绝大多数原生动物种类 PFU 方法可按照实际需要挂放于水体中一段相应的时间因而克服了瞬时采样的缺陷 四、PFU 方法在水质评价应用中的优点 利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生的反应或生理机能的变化，来评价水体污染状况，确定毒物安全浓度的方法称为生物测试法。 第二节、生物测试法 分 类 按水流方式：静水式和流水式 按测试时间分类：急性试验和慢性试验 按受试活体分类：水生生物和发光细菌等 藻类生长抑制试验 溞类活动抑制试验 鱼类急性毒性试验 发光细菌的急性毒性试验 种子发芽和根伸长的毒性试验 1、水生生物毒性试验 水生生物毒性试验可用： 鱼类、蚤类、藻类等， 其中鱼类毒性试验应用较广泛。 金鱼 绿藻 褐藻 草鱼 图 可用于水生生物毒性试验的部分鱼类和藻类 鳙鱼 鲢鱼 静水式鱼类急性毒性试验供试鱼的选择和驯养 要选择无病、行动活泼、鱼鳍完整舒展、食欲和逆水性强、体长（不包括尾部）约3 cm的同种和同龄的金鱼。 选出的鱼必须先在与试验条件相似的生活条件（温度、水质等）下驯养7 d以上；试验前一天停止喂食；如果在试验前4 d天内发生死亡现象或发病的鱼高于10%，则不能使用。 金鱼2 金鱼1 试验条件选择 每一种浓度的试验溶液为一组，每组至少10尾鱼试验容器用容积约10L的玻璃缸，保证每升水中鱼重不超过2g。 试验溶液的温度要适宜，对冷水鱼为12～28℃，对温水鱼为20～28℃。同一试验中，温度变化为±2℃。 试验溶液中不能含大量耗氧物质，要保证有足够的溶解氧，对于冷水鱼不少于5mg/L，对于温水鱼不少于4mg/L。 试验溶液的pH值通常控制在6.7～8.5之间。 配制试验溶液和驯养鱼用水应是未受污染的河水或湖水。如果使用自来水，必须经充分曝气才能使用。不宜使用蒸馏水。 试验步骤 试验溶液浓度设计 确定试验溶液的浓度范围 试验 记录不同时间的金鱼成活数 毒性判定 计算半数忍受限度（TLm） 预试验(探索性试验) 通常选七个浓度(至少五个) 半数忍受限度（TLm），即半数存活浓度。又称半数耐受浓度或半数存活浓度。是水体污染物对鱼类急性毒性的一种指标，其概念与半数致死浓度 (LC50)基本相同。一般以48TLm (mg/L) 表示。如某化学物质对鲤鱼的48TLm值为45mg/L。此45mg/L即为鲤鱼对该物质48小时内的半数耐受限度。现在已很少使用TLm法，一般用半数致死浓度 (LC50) 来表示 2、发光细菌法 发光细菌：能自发发光的细菌，非致病、革兰氏阴性兼性厌氧微生物 发光机制：菌体内有一种荧光素酶，通过酶催化不饱和脂肪酸反应，而向外界辐射蓝绿色的荧光，发光光谱范围在435～630nm，有单一最大发射峰(λmax=475nm). 特点：发光细菌易培养、增殖速度快、发光易受外界环境的影响且反应迅速、灵敏等 GB/T15441-1995:HgCl2为参比毒物 发光细菌法 Beckman公