第二章 污染生态效应及其评价 第三章 污染生态诊断与监测分析.ppt

1. 大气污染生物监测 利用生物对大气污染物的反应，监测有害气体的成分和含量，以了解大气环境质量的状况。大气污染的生物监测包括动物监测和植物监测。指示动物和指示植物。 有些植物对大气污染的反应极为敏感，在污染物达到人和动物的受害浓度之前，它们就显示出受害症状，如紫花苜蓿、贴梗海棠、香石竹、番茄、唐菖蒲等。 利用动物也能够起到指示、监测环境的作用。事实上，利用生物监测环境污染是从动物开始的。 利用微生物生物区系组成及数量变化，监测环境污染程度完全可行。 环境污染影响生物的组成和分布，生物的区系变化可用于监测环境。 2. 水体污染生物监测 以滇池为例，水生植被与水体污染程度的关系： 1）重污染：各种高等沉水植物全部死亡； 2）中度污染：敏感植物如海菜花、轮藻等消失，篦齿眼子菜稀少，抗性强的如红线草、狐尾藻等相当繁茂； 3）轻度污染：海菜花、轮藻等渐趋消失，中等敏感植物和抗污植物均有生长； 4）无污染：各类植物包括轮藻、海菜正常生长。 水污染指示动物，采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。 鱼类可作为水体污染的监测生物。鱼的呼吸系统最敏感，利用鱼类受毒害前后呼吸频率的变化，可判断污染物的毒性大小和污染程度。 微生物是有机污染物的良好监测生物。 3. 土壤污染生物监测 利用一些对特定污染物较为敏感的植物，作为土壤污染物的预测和监测指标。一般来说，指示植物主要起到预警作用。 土壤动物是反映环境变化的敏感指示生物，当某些环境因素的变化发展到一定限度时，会影响到土壤动物的繁衍和生存，甚至死亡。 微生物种群数量变化、微生物酶活性变化等，都可以用作土壤受污染程度的监测指标。 污染生态分析方法 1. 生物典型受害症状分析 通过肉眼观察生物体受污染后发生的形态变化，如植物叶片伤害症状、动物器官畸形等来进行环境污染的监测。 处在大气环境中的敏感植物受污染后，叶片会出现伤害症状。根据受害症状与大气中污染物浓度的相关性，将污染伤害植物的程度同已知的环境污染物浓度联系起来，能够凭借叶片典型症状，反映大气中相应污染物的浓度。 在根据形态结构变化监测水体污染时，最常见的生物材料是鱼类。 土壤中的污染物对植物的根，茎、叶都可能产生影响，出现一定的症状。 2. 生物生理生化指标分析 生物受污染时某些生理生化指标的变化灵敏、迅速，更适宜作环境监测。 如：①氨和铵离子使植物的6-磷酸葡萄糖脱氢酶、苹果酸脱氢酶和过氧化物酶活性升高； ②过氧乙酰硝酸酯抑制6- 磷酸葡萄糖脱氢酶和苹果酸脱氢酶的活性； ③植物对臭氧、二氧化硫、亚硫酸根离子、硫酸根离子、氨和铵离子都敏感，过氧化物酶活性会有所升高。 如：鳃盖运动频率、呼吸频率、呼吸代谢、侧线感观机能、渗透压调节、摄食量与能量转换率、抗病力、神经内分泌活动及血液成分变化、血糖水平、酶（如鱼脑胆碱酯酶、转氨酶、血浆酶、ATP酶等）活性变化、糖类、酯类代谢等。 3. 生物细胞遗传学指标分析 采用细胞遗传学的方法来筛选化学诱变因子，监测环境中具有致癌、致畸、致突变的化学物质。常用的方法主要有：微核测定法、染色体畸变分析、姐妹染色体交换率、非预定DNA合成等。 高等植物被认为是进行环境化学物质的遗传毒性效应研究的极好材料，如紫露草和蚕豆。 在动物方面常用蝌蚪肠细胞、小鼠外周血淋巴细胞、蟾蜍血液细胞等为材料，观察细胞染色体畸变情况、微核率、非预定DNA合成等指标来监测大气和水污染。 4. 生物群落结构分析 以在昆阳磷肥厂附近氟污染林地的地衣调查结果为例： ①严重污染：树干上没有梅衣属地衣，石蕊属地衣不能够形成子囊盘，甚至不能够形成柱体； ②中等污染：梅衣属地衣出现在树干高度4m以下，石蕊属的几个种虽然有柱体及子囊盘，但原植体小于正常生长者； ③轻污染：树花属地衣较多，梅花属叶状及粉状地衣分布高达树冠内部的主干上； ④无污染：松萝属及树花属地衣在树木和灌木上普遍出现，梅衣属等叶状地衣在树干上大片分布到树冠内部的小枝上。 5. 群落多样性指数分析 （1）简便多样性指数 d = s／N 式中：s为群落种类数；N为总个体数。 （2）Willams多样性指数 d = －K [(ni/N)lg (ni / N)] 或 d = －[ (ni / N)2.303 6 lg (ni / N)] 式中nI为单位面积上第i种的个体数； N为单位面积上各类生物的总个体数； i =1，2，3，…，m。 指数d1为重污染； d =1~3为中污染； d3为轻污染。 优点是具有简明的数值概念，可以直接反映环境的质