环境污染生物监测市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第六章第六章 环境污染生物监测环境污染生物监测各种仪器和化学分析伎俩对污染物各种仪器和化学分析伎俩对污染物各种仪器和化学分析伎俩对污染物各种仪器和化学分析伎俩对污染物种类和浓种类和浓种类和浓种类和浓度度度度能够比较快速而灵敏地分析测定出来，其中一些能够比较快速而灵敏地分析测定出来，其中一些能够比较快速而灵敏地分析测定出来，其中一些能够比较快速而灵敏地分析测定出来，其中一些常规检验已经能够连续监测。但大部分测定项目或常规检验已经能够连续监测。但大部分测定项目或常规检验已经能够连续监测。但大部分测定项目或常规检验已经能够连续监测。但大部分测定项目或参数还需定时采样。因而参数还需定时采样。因而参数还需定时采样。因而参数还需定时采样。因而只反应采样瞬时污染物浓只反应采样瞬时污染物浓只反应采样瞬时污染物浓只反应采样瞬时污染物浓度（一个或一类）度（一个或一类）度（一个或一类）度（一个或一类），不能反应各种污染物共同作用，不能反应各种污染物共同作用，不能反应各种污染物共同作用，不能反应各种污染物共同作用综合结果。综合结果。综合结果。综合结果。生物监测生物监测生物监测生物监测结果可反应污染原因对人和生物危害结果可反应污染原因对人和生物危害结果可反应污染原因对人和生物危害结果可反应污染原因对人和生物危害及对环境综合效应及对环境综合效应及对环境综合效应及对环境综合效应环境监测中理化监测不足：环境监测中理化监测不足：环境监测中理化监测不足：环境监测中理化监测不足：第1页利用生物组分、个体、种群或群落利用生物组分、个体、种群或群落对环境污染或环境改变所产生反应来量对环境污染或环境改变所产生反应来量度环境污染程度方法称为生物监测。度环境污染程度方法称为生物监测。生物监测方法：生物监测方法：1.生态（群落生态和个体生态生态（群落生态和个体生态 ）监测）监测2.生物测试生物测试(毒性测定、致突变测定毒性测定、致突变测定)3.生物生理、生化指标测定生物生理、生化指标测定4.生物体内污染物残留量测定生物体内污染物残留量测定生物监测定义和方法生物监测定义和方法第2页n n 长久性长久性长久性长久性 污染物含量和其它环境条件改变强度大小，污染物含量和其它环境条件改变强度大小，污染物含量和其它环境条件改变强度大小，污染物含量和其它环境条件改变强度大小，是随时间而改变。理化监测只能代表取样期间概是随时间而改变。理化监测只能代表取样期间概是随时间而改变。理化监测只能代表取样期间概是随时间而改变。理化监测只能代表取样期间概况。而生活于一定区域内生物，能把一定时间内况。而生活于一定区域内生物，能把一定时间内况。而生活于一定区域内生物，能把一定时间内况。而生活于一定区域内生物，能把一定时间内环境改变情况反应出来。环境改变情况反应出来。环境改变情况反应出来。环境改变情况反应出来。以上过程，只有经以上过程，只有经过生物监测伎俩，经过过生物监测伎俩，经过食物链放大了各营养级食物链放大了各营养级进行分析，才能对水体进行分析，才能对水体进行全方面评价。进行全方面评价。n n富集性富集性富集性富集性 生物一个主要特点是它能够经过各种方式从环生物一个主要特点是它能够经过各种方式从环生物一个主要特点是它能够经过各种方式从环生物一个主要特点是它能够经过各种方式从环境中富集一些元素。如水中境中富集一些元素。如水中境中富集一些元素。如水中境中富集一些元素。如水中DDTDDT农药农药农药农药:水中浓度为水中浓度为水中浓度为水中浓度为0.000003mg0.000003mgL L浮游生物（富集浮游生物（富集浮游生物（富集浮游生物（富集7.37.3万倍）万倍）万倍）万倍）小鱼小鱼小鱼小鱼 (富集富集富集富集14.314.3万倍万倍万倍万倍)大鱼大鱼大鱼大鱼 （富集（富集（富集（富集858858万倍）万倍）万倍）万倍）人食用这些水中生物后富集人食用这些水中生物后富集人食用这些水中生物后富集人食用这些水中生物后富集10001000万倍。万倍。万倍。万倍。n n 综合性综合性综合性综合性 人类生产、生活所产生污染物，成份极其复人类生产、生活所产生污染物，成份极其复人类生产、生活所产生污染物，成份极其复人类生产、生活所产生污染物，成份极其复杂。理化监测只能取得各种成份类别和含量，但杂。理化监测只能取得各种成份类别和含量，但杂。理化监测只能取得各种成份类别和含量，但杂。理化监测只能取得各种成份类别和含量，但不能确切说明对生物有机体影响。而生物是接收不能确切说明对生物有机体影响。而生物是接收不能确切说明对生物有机体影响。而生物是接收不能确切说明对生物有机体影响。而生物是接收综合作用，不但仅是个别组分影响，所以生物监综合作用，不但仅是个别组分影响，所以生物监综合作用，不但仅是个别组分影响，所以生物监综合作用，不但仅是个别组分影响，所以生物监测能反应环境诸因子、多组分综合作用结果，能测能反应环境诸因子、多组分综合作用结果，能测能反应环境诸因子、多组分综合作用结果，能测能反应环境诸因子、多组分综合作用结果，能说明整个环境情况。对符合排放标准污染物，其说明整个环境情况。对符合排放标准污染物，其说明整个环境情况。对符合排放标准污染物，其说明整个环境情况。对符合排放标准污染物，其长久影响环境后果，更需要用生物监测来评价。长久影响环境后果，更需要用生物监测来评价。长久影响环境后果，更需要用生物监测来评价。长久影响环境后果，更需要用生物监测来评价。生物监测特点生物监测特点第3页第二节第二节 空气污染生物监测空气污染生物监测 第三节第三节 生物污染监测生物污染监测第四节第四节 生态监测生态监测第一节第一节 水环境污染生物监测水环境污染生物监测 第4页对水环境进行生物监测主要目标对水环境进行生物监测主要目标:了解污染对水生生物危害情况，判别和测了解污染对水生生物危害情况，判别和测定水体污染类型和程度，为制订控制污染办法，定水体污染类型和程度，为制订控制污染办法，使水环境生态系统保持平衡提供依据。使水环境生态系统保持平衡提供依据。第一节第一节 水环境污染生物监测水环境污染生物监测第5页采样断面和采样点布设标准采样断面和采样点布设标准 断面要有代表性断面要有代表性断面要有代表性断面要有代表性 尽可能与化学监测断面相一致尽可能与化学监测断面相一致尽可能与化学监测断面相一致尽可能与化学监测断面相一致 考虑水环境整体性、监测工作连续性和经济性考虑水环境整体性、监测工作连续性和经济性考虑水环境整体性、监测工作连续性和经济性考虑水环境整体性、监测工作连续性和经济性 河流：依据长度，最少设河流：依据长度，最少设河流：依据长度，最少设河流：依据长度，最少设上上上上（对照）、（对照）、（对照）、（对照）、中中中中（污（污（污（污染）、染）、染）、染）、下下下下游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、水深、生物分布特点等确定。水深、生物分布特点等确定。水深、生物分布特点等确定。水深、生物分布特点等确定。湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口区、最深水区、清洁区等处设监测断面。区、最深水区、清洁区等处设监测断面。区、最深水区、清洁区等处设监测断面。区、最深水区、清洁区等处设监测断面。第6页生物监测主要方法生物监测主要方法一、生物群落监测方法一、生物群落监测方法二、生物测试法二、生物测试法三、细菌学检验法三、细菌学检验法第7页生物群落监测中对象生物群落监测中对象生物群落监测中对象生物群落监测中对象：水污染指示生物水污染指示生物水污染指示生物水污染指示生物（能对水体中污染物（能对水体中污染物产生各种定性、定产生各种定性、定量反应生物）量反应生物）一、生物群落监测方法一、生物群落监测方法未受污染环境水体中生活着各种多样水生生未受污染环境水体中生活着各种多样水生生物，当水体受到污染后，水生生物群落结构和个物，当水体受到污染后，水生生物群落结构和个体数量就会发生改变，使自然生态平衡系统被破体数量就会发生改变，使自然生态平衡系统被破坏，最终止果是：敏感生物消亡，抗性生物旺盛坏，最终止果是：敏感生物消亡，抗性生物旺盛生长，群落结构单一，这是生物群落监测法理论生长，群落结构单一，这是生物群落监测法理论依据。依据。浮游生物浮游生物浮游生物浮游生物着生生物着生生物着生生物着生生物附着于长久浸没水中附着于长久浸没水中各种基质表面上有机体群落。各种基质表面上有机体群落。底栖动物底栖动物底栖动物底栖动物栖息在水体底部淤泥栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间隙中内、石块或砾石表面及其间隙中肉眼可见水生无脊椎动物。肉眼可见水生无脊椎动物。鱼类鱼类鱼类鱼类微生物微生物微生物微生物浮游动物浮游动物浮游动物浮游动物（原生动原生动物、轮虫、枝角类和物、轮虫、枝角类和桡足类桡足类 ）浮游植物浮游植物浮游植物浮游植物藻类藻类藻类藻类第8页（一）生物指数监测法（贝克生物指数（一）生物指数监测法（贝克生物指数、贝克、贝克-津田生物指数津田生物指数、生物种类多样性指数、生物种类多样性指数、硅藻生物指数硅藻生物指数）（二）污水生物系统法（二）污水生物系统法（三）（三）PFU微型生物群落监测法（简称微型生物群落监测法（简称PFU法）法）生物群落监测方法生物群落监测方法第9页（一）生物指数监测法（一）生物指数监测法 生物指数（生物指数（生物指数（生物指数（BIBI）=2=2A A+B B式中：式中：A A、B B分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物种类数。种类数。贝克生物指数：贝克生物指数：贝克生物指数：贝克生物指数：从采样点采到底栖大型无脊椎动物从采样点采到底栖大型无脊椎动物从采样点采到底栖大型无脊椎动物从采样点采到底栖大型无脊椎动物 当当当当BIBI1010时，为清洁水域；时，为清洁水域；时，为清洁水域；时，为清洁水域；BIBI为为为为1616时，为中等时，为中等时，为中等时，为中等污染水域；污染水域；污染水域；污染水域；BI=0BI=0时，为严重污染水域。时，为严重污染水域。时，为严重污染水域。时，为严重污染水域。2.2.贝克津田生物指数：贝克津田生物指数：贝克津田生物指数：贝克津田生物指数：全部拟评价或监测河段各种底栖大型无脊椎动物全部拟评价或监测河段各种底栖大型无脊椎动物全部拟评价或监测河段各种底栖大型无脊椎动物全部拟评价或监测河段各种底栖大型无脊椎动物 当当当当BI20BI20，为清洁水区；，为清洁水区；，为清洁水区；，为清洁水区；1010BIBI2020，为轻度，为轻度，为轻度，为轻度污染水区；污染水区；污染水区；污染水区；6 6BI10BI10，为中等污染水区；，为中等污染水区；，为中等污染水区；，为中等污染水区；0 0BI6BI6，为严重污染水区，为严重污染水区，为严重污染水区，为严重污染水区 。1.1.贝克生物指数和贝克贝克生物指数和贝克-津田生物指数津田生物指数第10页3.3.生物种类多样性指数生物种类多样性指数 式中：式中：式中：式中：种类多样性指数；种类多样性指数；种类多样性指数；种类多样性指数；N N N N单位面积样品中搜集到各类动物总个数；单位面积样品中搜集到各类动物总个数；单位面积样品中搜集到各类动物总个数；单位面积样品中搜集到各类动物总个数；n n n ni i i i单位面积样品中第单位面积样品中第单位面积样品中第单位面积样品中第i i i i种动物个数；种动物个数；种动物个数；种动物个数；S S S S搜集到动物种类数。搜集到动物种类数。搜集到动物种类数。搜集到动物种类数。动物种类越多，指数越大，水质越好；反之，种类越动物种类越多，指数越大，水质越好；反之，种类越动物种类越多，指数越大，水质越好；反之，种类越动物种类越多，指数越大，水质越好；反之，种类越少，指数越小，水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河少，指数越小，水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河少，指数越小，水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河少，指数越小，水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河流进行了调查，总结出指数与水样污染程度关系以下：流进行了调查，总结出指数与水样污染程度关系以下：流进行了调查，总结出指数与水样污染程度关系以下：流进行了调查，总结出指数与水样污染程度关系以下：值值值值1.01.01.01.0：严重污染：严重污染：严重污染：严重污染;值值值值1.01.01.01.03.03.03.03.0：中等污染；：中等污染；：中等污染；：中等污染；值值值值3.03.03.03.0：清洁：清洁：清洁：清洁第11页4.4.硅藻生物指数硅藻生物指数 硅藻指数硅藻指数硅藻指数硅藻指数=式中：式中：式中：式中：A A A A不耐污染藻类种类数；不耐污染藻类种类数；不耐污染藻类种类数；不耐污染藻类种类数；B B B B广谱性藻类种类数；广谱性藻类种类数；广谱性藻类种类数；广谱性藻类种类数；C C C C仅在污染水域才出现藻类种类数。仅在污染水域才出现藻类种类数。仅在污染水域才出现藻类种类数。仅在污染水域才出现藻类种类数。硅藻指数硅藻指数硅藻指数硅藻指数0 0 0 050505050为多污带；硅藻指数为多污带；硅藻指数为多污带；硅藻指数为多污带；硅藻指数50505050100100100100为为为为-中污带；硅藻指数中污带；硅藻指数中污带；硅藻指数中污带；硅藻指数100100100100150150150150为为为为-中污带；硅藻中污带；硅藻中污带；硅藻中污带；硅藻指数指数指数指数150150150150200200200200为轻污带。为轻污带。为轻污带。为轻污带。第12页（二）污水生物系统法（二）污水生物系统法 将受有机物污染河流按照污染程度和自净过程，将受有机物污染河流按照污染程度和自净过程，将受有机物污染河流按照污染程度和自净过程，将受有机物污染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河段，即多污带自上游向下游划分为四个相互连续河段，即多污带自上游向下游划分为四个相互连续河段，即多污带自上游向下游划分为四个相互连续河段，即多污带段、段、段、段、-中污带段、中污带段、中污带段、中污带段、-中污带段和寡污带段，每个中污带段和寡污带段，每个中污带段和寡污带段，每个中污带段和寡污带段，每个带都有自己物理、化学和生物学特征。依据这些特带都有自己物理、化学和生物学特征。依据这些特带都有自己物理、化学和生物学特征。依据这些特带都有自己物理、化学和生物学特征。依据这些特征进行判断。征进行判断。征进行判断。征进行判断。表表表表6.26.26.26.2为污水系统部分生物学、化学特征。为污水系统部分生物学、化学特征。为污水系统部分生物学、化学特征。为污水系统部分生物学、化学特征。第13页项目项目多污带多污带-中污带中污带-中污带中污带寡污带寡污带化学化学过程过程n n还原和分还原和分解作用显解作用显著开始著开始水和底泥里出现氧化水和底泥里出现氧化作用作用氧化作用更氧化作用更强烈强烈n n因氧化因氧化使无机使无机化抵达化抵达矿化阶矿化阶段段溶解氧溶解氧没有或极微量没有或极微量n n少许少许较多较多很多很多BODBOD很高很高高高较低较低低低n n硫硫化化氢氢生生成成n n含有强烈含有强烈硫化氢臭硫化氢臭味味没有强烈硫化氢臭味没有强烈硫化氢臭味无无无无水中水中有机物有机物蛋白质、多肽等高蛋白质、多肽等高分子物质大量存在分子物质大量存在高分子化合物分解产高分子化合物分解产生氨基酸、氨等生氨基酸、氨等大部分有机大部分有机物已完成无物已完成无机化过程机化过程有机物全分解有机物全分解底泥底泥常有黑色硫化铁存常有黑色硫化铁存在，呈黑色在，呈黑色硫化铁氧化成氢氧化硫化铁氧化成氢氧化铁，底泥不呈黑色铁，底泥不呈黑色有有FeFe2 2O O3 3存在存在大部分氧化大部分氧化水中水中细菌细菌大量存在，每毫升大量存在，每毫升可达可达100100万个以上万个以上细菌较多，每毫升在细菌较多，每毫升在1010万个以上万个以上n n数量数量降低，降低，每毫每毫升在升在1010万万个以个以下下数量少，每毫数量少，每毫升在升在100100个以下个以下表表6.2 污水系统部分生物学、化学特征污水系统部分生物学、化学特征第14页（三）（三）PFU微型生物群落监测法微型生物群落监测法 PFU法是以聚氨酯泡沫塑料块（法是以聚氨酯泡沫塑料块（PFU）作为人工）作为人工基质沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型基质沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型生物种类均可群集到生物种类均可群集到PFU内，到达种数平衡，经过观内，到达种数平衡，经过观察和测定该群落结构与功效各种参数来评价水质情况。察和测定该群落结构与功效各种参数来评价水质情况。依据水环境条件确定采样时间，普通在静水中采依据水环境条件确定采样时间，普通在静水中采样约需四面，在流水中采样约需两周；采样结束后，样约需四面，在流水中采样约需两周；采样结束后，带回试验室，把带回试验室，把PFU中水全部挤于烧杯内，用显微镜中水全部挤于烧杯内，用显微镜进行微型生物种类观察和活体计数。进行微型生物种类观察和活体计数。第15页利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生反利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生反利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生反利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生反应或生理机能改变，来评价水体污染情况，确定毒应或生理机能改变，来评价水体污染情况，确定毒应或生理机能改变，来评价水体污染情况，确定毒应或生理机能改变，来评价水体污染情况，确定毒物安全浓度方法称为生物测试法。物安全浓度方法称为生物测试法。物安全浓度方法称为生物测试法。物安全浓度方法称为生物测试法。二、生物测试法二、生物测试法分分 类类 按水流方式：静水式和流水式按水流方式：静水式和流水式按按测试时间分类测试时间分类：急性试验和慢性试验：急性试验和慢性试验按按受试活体受试活体分类分类分类分类：水生生物和发光细菌等：水生生物和发光细菌等第16页（一）水生生物毒性试验（一）水生生物毒性试验水生生物毒性试验可用：水生生物毒性试验可用：水生生物毒性试验可用：水生生物毒性试验可用：鱼类、蚤类、藻类等，鱼类、蚤类、藻类等，鱼类、蚤类、藻类等，鱼类、蚤类、藻类等，其中鱼类毒性试验应用较广泛。其中鱼类毒性试验应用较广泛。其中鱼类毒性试验应用较广泛。其中鱼类毒性试验应用较广泛。金鱼金鱼绿藻绿藻褐藻褐藻蝴蝶鱼蝴蝶鱼图图6.1 可用于水生生物毒性试验部分鱼类和藻类可用于水生生物毒性试验部分鱼类和藻类第17页（二）发光细菌法（二）发光细菌法发光细菌是一类能自发发光细菌，其发光机制是发光细菌是一类能自发发光细菌，其发光机制是因为菌体内有一个荧光素酶，经过酶催化不饱和脂肪因为菌体内有一个荧光素酶，经过酶催化不饱和脂肪酸反应，而向外界辐射蓝绿色荧光，发光光谱范围在酸反应，而向外界辐射蓝绿色荧光，发光光谱范围在435435630nm630nm，有单一最大发射峰，有单一最大发射峰(maxmax=475nm).=475nm).它是生物本身正常生理代谢过程它是生物本身正常生理代谢过程.因为发光细菌因为发光细菌有易培养、增殖速度快、发光易受外界环境影响且反有易培养、增殖速度快、发光易受外界环境影响且反应快速、灵敏等特点。近年来国内外较多地将发光细应快速、灵敏等特点。近年来国内外较多地将发光细应用于环境监测，应用于环境监测，BeckmanBeckman企业依据发光细菌发光原企业依据发光细菌发光原理理,已推出用于环境监测生物毒性检测仪已推出用于环境监测生物毒性检测仪MicrotoxMicrotox。第18页n n当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干扰细菌新陈代谢，使细菌发光强度下降或熄灭。扰细菌新陈代谢，使细菌发光强度下降或熄灭。扰细菌新陈代谢，使细菌发光强度下降或熄灭。扰细菌新陈代谢，使细菌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在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强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度呈负相关线性关系，因而可使用生物发光光度度呈负相关线性关系，因而可使用生物发光光度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相对发光强度来监测有毒物质浓度。计测定水样相对发光强度来监测有毒物质浓度。计测定水样相对发光强度来监测有毒物质浓度。计测定水样相对发光强度来监测有毒物质浓度。第19页1.1.1.1.水生植物生产力测定水生植物生产力测定水生植物生产力测定水生植物生产力测定水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等指标改变。力等指标改变。力等指标改变。力等指标改变。2.2.2.2.致诱变物质监测致诱变物质监测致诱变物质监测致诱变物质监测其检测方法有：其检测方法有：其检测方法有：其检测方法有：n n微核测定微核测定微核测定微核测定n n艾姆斯（艾姆斯（艾姆斯（艾姆斯（AmesAmesAmesAmes）试验）试验）试验）试验n n染色体畸变试验染色体畸变试验染色体畸变试验染色体畸变试验 （三）其它生物测试法（三）其它生物测试法第20页三、细菌学检验法三、细菌学检验法1.1.卫生学质量判断卫生学质量判断卫生学质量判断卫生学质量判断在实际工作中，经常以检验细菌总数，尤其是检验在实际工作中，经常以检验细菌总数，尤其是检验在实际工作中，经常以检验细菌总数，尤其是检验在实际工作中，经常以检验细菌总数，尤其是检验作为粪便污染指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、作为粪便污染指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、作为粪便污染指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、作为粪便污染指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水卫生学质量。粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水卫生学质量。粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水卫生学质量。粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水卫生学质量。2.2.利用细菌新陈代谢能力检测废水毒性：利用细菌新陈代谢能力检测废水毒性：利用细菌新陈代谢能力检测废水毒性：利用细菌新陈代谢能力检测废水毒性：n利用细菌活动能力利用细菌活动能力利用细菌活动能力利用细菌活动能力n利用细菌生长抑制试验利用细菌生长抑制试验利用细菌生长抑制试验利用细菌生长抑制试验n利用细菌呼吸代谢检测利用细菌呼吸代谢检测利用细菌呼吸代谢检测利用细菌呼吸代谢检测第21页第二节第二节 空气污染生物监测空气污染生物监测n n大气污染生物监测是利用生物对存在于大气中污大气污染生物监测是利用生物对存在于大气中污大气污染生物监测是利用生物对存在于大气中污大气污染生物监测是利用生物对存在于大气中污染物反应，监测有害气体成份和含量，以确定大染物反应，监测有害气体成份和含量，以确定大染物反应，监测有害气体成份和含量，以确定大染物反应，监测有害气体成份和含量，以确定大气环境质量水平。气环境质量水平。气环境质量水平。气环境质量水平。第22页一、利用植物监测一、利用植物监测n n在生物体系中，植物更易遭受大气污染伤害，在生物体系中，植物更易遭受大气污染伤害，在生物体系中，植物更易遭受大气污染伤害，在生物体系中，植物更易遭受大气污染伤害，其其其其原因为原因为原因为原因为:植物能以庞大叶面积与空气接触，进行活植物能以庞大叶面积与空气接触，进行活植物能以庞大叶面积与空气接触，进行活植物能以庞大叶面积与空气接触，进行活跃气体交换跃气体交换跃气体交换跃气体交换;植物缺乏动物循环系统来缓冲外界影植物缺乏动物循环系统来缓冲外界影植物缺乏动物循环系统来缓冲外界影植物缺乏动物循环系统来缓冲外界影响响响响;植物固定生长特点使其无法避开污染物伤害。植物固定生长特点使其无法避开污染物伤害。植物固定生长特点使其无法避开污染物伤害。植物固定生长特点使其无法避开污染物伤害。n n因为植物对大气污染反应敏感性强，加上本身位因为植物对大气污染反应敏感性强，加上本身位因为植物对大气污染反应敏感性强，加上本身位因为植物对大气污染反应敏感性强，加上本身位置固定，便于监测与管理，置固定，便于监测与管理，置固定，便于监测与管理，置固定，便于监测与管理，大气污染生物监测主大气污染生物监测主大气污染生物监测主大气污染生物监测主要是利用植物进行监测。要是利用植物进行监测。要是利用植物进行监测。要是利用植物进行监测。第23页（一）指示植物及其受害症状（一）指示植物及其受害症状n n指示植物：指示植物：对大气污染反应灵敏，用以指示对大气污染反应灵敏，用以指示和反应大气污染情况植物（草本、木本、地和反应大气污染情况植物（草本、木本、地衣、苔藓等）。衣、苔藓等）。n n受害症状：受害症状：叶绿素被破坏、细胞组织脱水，叶绿素被破坏、细胞组织脱水，进而发生叶面失去光泽，出现不一样颜色进而发生叶面失去光泽，出现不一样颜色（黄色、褐色或灰白色）斑点，叶片脱落，（黄色、褐色或灰白色）斑点，叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象。甚至全株枯死等异常现象。第24页1.1.二氧化硫指示植物二氧化硫指示植物堇菜堇菜堇菜堇菜苔藓苔藓苔藓苔藓白蜡树白蜡树白蜡树白蜡树云杉云杉云杉云杉地衣地衣地衣地衣棉花棉花棉花棉花白杨白杨白杨白杨图图图图6.3 6.3 部分二氧化硫指示植物部分二氧化硫指示植物部分二氧化硫指示植物部分二氧化硫指示植物第25页2.光化学氧化物指示植物光化学氧化物指示植物矮牵牛花矮牵牛花矮牵牛花矮牵牛花葡萄葡萄葡萄葡萄菠菜菠菜菠菜菠菜黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯洋葱洋葱洋葱洋葱图图图图6.4 O6.4 O3 3指示植物指示植物指示植物指示植物第26页雪松雪松雪松雪松葡萄葡萄葡萄葡萄金钱草金钱草金钱草金钱草杏树杏树杏树杏树慈竹慈竹慈竹慈竹郁金香郁金香郁金香郁金香图图图图6.5 6.5 氟化物指示植物氟化物指示植物氟化物指示植物氟化物指示植物3.氟化物指示植物氟化物指示植物第27页4.乙烯指示植物乙烯指示植物万寿菊万寿菊万寿菊万寿菊皂荚树皂荚树皂荚树皂荚树黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜番茄番茄番茄番茄兰花兰花兰花兰花图图图图6.6 6.6 乙烯指示植物乙烯指示植物乙烯指示植物乙烯指示植物第28页5.5.氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物向日葵向日葵向日葵向日葵菠菜菠菜菠菜菠菜秋海棠秋海棠秋海棠秋海棠番茄番茄番茄番茄烟草烟草烟草烟草图图图图6.7 6.7 氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物第29页（二）监测方法（二）监测方法1.1.1.1.栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法先将指示植物在没有污染环境中盆栽或地栽培先将指示植物在没有污染环境中盆栽或地栽培先将指示植物在没有污染环境中盆栽或地栽培先将指示植物在没有污染环境中盆栽或地栽培植，待生长到适宜大小时，移至监测点观察它们受植，待生长到适宜大小时，移至监测点观察它们受植，待生长到适宜大小时，移至监测点观察它们受植，待生长到适宜大小时，移至监测点观察它们受害症状和程度。害症状和程度。害症状和程度。害症状和程度。图图6.8 植物监测器示意图植物监测器示意图1.气泵；气泵；2.针型阀；针型阀；3.流量计；流量计；4.活性活性炭净化器；炭净化器；5.盆栽指示植物盆栽指示植物第30页2 2 2 2、植物群落监测法、植物群落监测法、植物群落监测法、植物群落监测法 先经过调查和试验，确定群落中不一样种植物对先经过调查和试验，确定群落中不一样种植物对先经过调查和试验，确定群落中不一样种植物对先经过调查和试验，确定群落中不一样种植物对污染物抗性等级，将其分为污染物抗性等级，将其分为污染物抗性等级，将其分为污染物抗性等级，将其分为敏感、抗性中等和抗性强敏感、抗性中等和抗性强敏感、抗性中等和抗性强敏感、抗性中等和抗性强三类。假如敏感植物叶部出现受害症状，表明空气已三类。假如敏感植物叶部出现受害症状，表明空气已三类。假如敏感植物叶部出现受害症状，表明空气已三类。假如敏感植物叶部出现受害症状，表明空气已受到轻度污染；假如抗性中等植物出现部分受害症状，受到轻度污染；假如抗性中等植物出现部分受害症状，受到轻度污染；假如抗性中等植物出现部分受害症状，受到轻度污染；假如抗性中等植物出现部分受害症状，表明空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现显著表明空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现显著表明空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现显著表明空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现显著受害症状，有些抗性强植物也出现部分受害症状时，受害症状，有些抗性强植物也出现部分受害症状时，受害症状，有些抗性强植物也出现部分受害症状时，受害症状，有些抗性强植物也出现部分受害症状时，则表明已造成严重污染。则表明已造成严重污染。则表明已造成严重污染。则表明已造成严重污染。植植植植 物物物物受受受受 害害害害 情情情情 况况况况悬铃木、加拿大白杨悬铃木、加拿大白杨悬铃木、加拿大白杨悬铃木、加拿大白杨桧柏、丝瓜桧柏、丝瓜桧柏、丝瓜桧柏、丝瓜向日葵、葱、玉米、菊、牵牛花、向日葵、葱、玉米、菊、牵牛花、向日葵、葱、玉米、菊、牵牛花、向日葵、葱、玉米、菊、牵牛花、月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌柏月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌柏月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌柏月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌柏葡萄、金银花、枸树、马齿苋葡萄、金银花、枸树、马齿苋葡萄、金银花、枸树、马齿苋葡萄、金银花、枸树、马齿苋广玉兰、大叶黄杨、栀子花、腊梅广玉兰、大叶黄杨、栀子花、腊梅广玉兰、大叶黄杨、栀子花、腊梅广玉兰、大叶黄杨、栀子花、腊梅n n8080100%100%叶片受害，甚叶片受害，甚至脱落至脱落n n叶片有显著大块伤斑，部叶片有显著大块伤斑，部分植株枯死分植株枯死n n50%50%左右叶面积受害，叶左右叶面积受害，叶片脉间有点、块状伤斑片脉间有点、块状伤斑n n30%30%左右叶面积受害，叶左右叶面积受害，叶脉间有轻度点、块状伤斑脉间有轻度点、块状伤斑n n10%10%左右叶面积受害，叶左右叶面积受害，叶片上有轻度点状斑片上有轻度点状斑n n无显著症状无显著症状表表6.3 排放排放SO2某化工厂附近植物群落受害情况某化工厂附近植物群落受害情况第31页二、利用动物监测二、利用动物监测（一）利用动物个体异常反应 对矿井内瓦斯毒气敏感动物 金丝雀 金翅雀 鸡老鼠图图图图6.9 6.9 对矿井内瓦斯毒气敏感动物对矿井内瓦斯毒气敏感动物对矿井内瓦斯毒气敏感动物对矿井内瓦斯毒气敏感动物第32页对对对对SOSO2 2敏感敏感敏感敏感动物动物动物动物敏感性水平：敏感性水平：敏感性水平：敏感性水平：本鸟最高本鸟最高俺狗狗第二俺狗狗第二耐受力最好当属我们家禽了耐受力最好当属我们家禽了金丝雀金丝雀狗狗家禽家禽图图图图6.10 6.10 对对对对SOSO2 2敏感动物敏感动物敏感动物敏感动物第33页（二）利用动物种群数量改变 受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移 图图图图6.11 6.11 大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处第34页三、利用微生物监测三、利用微生物监测 空气微生物是空气污染主要因子，它与气溶胶、空气微生物是空气污染主要因子，它与气溶胶、空气微生物是空气污染主要因子，它与气溶胶、空气微生物是空气污染主要因子，它与气溶胶、颗粒物等媒体一起散布并污染环境、左右疾病发生颗粒物等媒体一起散布并污染环境、左右疾病发生颗粒物等媒体一起散布并污染环境、左右疾病发生颗粒物等媒体一起散布并污染环境、左右疾病发生与传输，监测空气微生物情况是掌握其活动和作用与传输，监测空气微生物情况是掌握其活动和作用与传输，监测空气微生物情况是掌握其活动和作用与传输，监测空气微生物情况是掌握其活动和作用必要前提。必要前提。必要前提。必要前提。n n 室内空气微生物监测：室内空气微生物监测：室内空气微生物监测：室内空气微生物监测：某医院空气微生物监测某医院空气微生物监测163份标本，合格份标本，合格88份，份，合格率仅合格率仅54；表明空气微生物污染与医院感染亲；表明空气微生物污染与医院感染亲密相关，加强消毒隔离办法、合理使用抗生素，控密相关，加强消毒隔离办法、合理使用抗生素，控制医院感染是十分主要。制医院感染是十分主要。第35页n n 室外空气微生物监测：室外空气微生物监测：n n辽宁省某市空气中微生物区系分布与环境质量关系研究表明：空气中微生物数量伴随人群和车辆流动增加而增多，繁荣中街微生物数量最多，其次是交通路口，居民小区；郊区某公园和农村空气中细菌最少。n n和山东省某海滨城市空气微生物监测发觉：该市空气微生物检出率高，空气处于微生物中度污染状态。其中东部、居住区空气污染较重，南部、西部和风景游览区空气污染较轻。滨海区空气陆源细菌少于内陆区，真菌却较多。滨海与内陆区空气微生物含量相近，滨海区空气陆源微生物增多，意味两区空气污染有趋同现象。第36页第三节第三节 生物污染监测生物污染监测n n生物污染监测就是应用各种检测伎俩测定生物体生物污染监测就是应用各种检测伎俩测定生物体生物污染监测就是应用各种检测伎俩测定生物体生物污染监测就是应用各种检测伎俩测定生物体内有害物质，方便及时掌握被污染程度。内有害物质，方便及时掌握被污染程度。内有害物质，方便及时掌握被污染程度。内有害物质，方便及时掌握被污染程度。n n生物污染监测步骤：生物污染监测步骤：生物污染监测步骤：生物污染监测步骤：生物样品采集 预处理 污染物测定 生物样品制备 第37页一、生物样品采集和制备一、生物样品采集和制备1.1.植物样品采集植物样品采集植物样品采集植物样品采集(污染物在植物体内分布不均匀）污染物在植物体内分布不均匀）污染物在植物体内分布不均匀）污染物在植物体内分布不均匀）(1)(1)对样品要求：采集植物样品要含有代表性、经对样品要求：采集植物样品要含有代表性、经对样品要求：采集植物样品要含有代表性、经对样品要求：采集植物样品要含有代表性、经典性和适时性。典性和适时性。典性和适时性。典性和适时性。(2)(2)布点方法：在划分好采样小区内，常采取梅花布点方法：在划分好采样小区内，常采取梅花布点方法：在划分好采样小区内，常采取梅花布点方法：在划分好采样小区内，常采取梅花形布点法或交叉间隔布点法确定代表性植株。形布点法或交叉间隔布点法确定代表性植株。形布点法或交叉间隔布点法确定代表性植株。形布点法或交叉间隔布点法确定代表性植株。(一一一一)植物样品采集和制备植物样品采集和制备植物样品采集和制备植物样品采集和制备第38页 (3)采样方法：在每个采样小区内采样点上分别采样方法：在每个采样小区内采样点上分别采集采集510处植株根、茎、叶、果实等，将同部位样处植株根、茎、叶、果实等，将同部位样混合，组成一个混合样；采集样品量要能满足需要，混合，组成一个混合样；采集样品量要能满足需要，普通经制备后，最少有普通经制备后，最少有2050g干重样品。干重样品。图6.16 采样点布设方法第39页2.2.植物样品制备植物样品制备植物样品制备植物样品制备(1)(1)鲜样制备：鲜样制备：鲜样制备：鲜样制备：测定植物内轻易挥发、转化或降解测定植物内轻易挥发、转化或降解测定植物内轻易挥发、转化或降解测定植物内轻易挥发、转化或降解污染物质、营养成份，以及多汁瓜、果、蔬菜样品，污染物质、营养成份，以及多汁瓜、果、蔬菜样品，污染物质、营养成份，以及多汁瓜、果、蔬菜样品，污染物质、营养成份，以及多汁瓜、果、蔬菜样品，应制备成新鲜样品。应制备成新鲜样品。应