第六章 环境污染生物监测奚旦立第四版.ppt

环境监测方法的分类 第一节 水环境污染生物监测 一、水环境污染生物监测的目的、样品采集和监测项目 采样断面和采样点的布设原则 ? 断面要有代表性 ? 尽可能与化学监测断面相一致 ? 考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性 各类环境水体生物监测指标及频次一览表 二、水环境污染生物监测方法 （一）污水生物系统法 （二）生物群落监测方法 （三）生物测试法 （四）叶绿素a的测定 （五）微囊藻毒素的测定 （一）污水生物系统法 将受有机物污染的河流按照污染程度和自净过程，自上游向下游划分为四个相互连续的河段，即多污带段、α-中污带段、β-中污带段和寡污带段，每个带都有自己的物理、化学和生物学特征。根据这些特征进行判断。 （二）生物群落监测方法 水污染指示生物是指能对水体中污染物产生各种定性、定量反应的生物，它们对水环境的变化特别是化学污染反应敏感或有较高的耐受性。 （二）生物群落监测方法 生物指数监测法是指运用数学公式计算出的反映生物种群或群落结构变化，用以评价环境质量的数值。 贝克-津田生物指数 生物种类多样性指数 硅藻生物指数 硅藻指数=  硅藻指数0～50为多污带； 硅藻指数50～100为α-中污带； 硅藻指数100～150为β-中污带； 硅藻指数150～200为轻污带。 PFU微型生物群落监测法（简称PFU法） （三）生物测试法 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。 有静水式生物测试和流水式生物测试两种。 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。 试验条件选择 试验步骤 2、发光细菌法 方法原理 发光细菌是一类非致病的革兰氏阴性微生物，它们在适当条件下能发射出肉眼可见的蓝绿色光（450～490nm）。当样品毒性组分与发光细菌接触时，可影响或干扰细菌的新陈代谢，使细菌的发光强度下降或熄灭。在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强度呈负相关线性关系，因而可使用生物发光光度计测定水样的相对发光强度来监测有毒物质的浓度。 2、发光细菌法 测定要点 3、致突变和致癌物检测 致突变和致癌物质也称诱变剂，其检测方法有微核测定、艾姆斯（Ames）试验、染色体畸变试验等。 AMES试验图解 （四）叶绿素a的测定  叶绿素a是一种能将光合作用的光能传递给化学反应系统的唯一色素，叶绿素b、c、d和e等吸收的光能均可通过叶绿素a传递给化学反应系统的。通过测定叶绿素a，可掌握水体初级生产力，了解河流、湖泊和海洋中植物性浮游生物现存量。 （五）微囊藻毒素的测定  微囊藻毒素（microcystin，简称MC）是蓝藻产生的一类天然毒素，是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素，微囊藻可产生肝毒素，导致腹泻、呕吐、肝肾等器官的损坏，并有促瘤致癌作用 。 （六）细菌学检验法 卫生学质量的判断 在实际工作中，经常以检验细菌总数，特别是检验作为粪便污染的指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水的卫生学质量。 第二节 空气污染生物监测 大气污染的生物监测是利用生物对存在于大气中的污染物的反应，监测有害气体的成分和含量，以确定大气的环境质量水平。 空气中污染物多种多样，有些可以利用指示植物或指示动物及指示微生物进行监测。 （一）指示植物及其受害症状 指示植物是指受到污染物的作用后能较敏感和快速地产生明显反应的植物，可以选择草本植物、木本植物及地衣、苔藓等。 空气污染物一般通过叶面上的气孔或孔隙进入植物体内，侵袭细胞组织，并发生一系列生化反应，从而使植物组织遭受破坏，呈现受害症状。 症状共同特点：叶绿素被破坏、细胞组织脱水，进而发生叶面失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的斑点，叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象。 二氧化硫指示植物 2、氮氧化物指示植物 3、氟化物指示植物 4、光化学氧化物指示植物 5、持久性有机污染物（POPs）的指示植物 持久性有机污染物具有以下特性： 具有毒性; 能在环境中持久地存在; 能在生物体内积累; 能通过大气输送至很长距离之外; 对于接近或远离污染源的环境质量和人体健康会产生不利的影响。 对POPs敏感的植物地衣、苔藓以及某些植物的树叶等 乙烯的指示植物 （二）监测方法 1.栽培指示植物监测法 先将指示植物在没有污染的环境中盆栽或地