环境污染生物监测省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第六章第六章 环境污染生物监测环境污染生物监测第1页1 1、了解水环境污染生物监测方法、了解水环境污染生物监测方法2 2、掌握细菌学检测方法、掌握细菌学检测方法3 3、了解空气污染监测方法、了解空气污染监测方法4 4、掌握生物样品采集、制备、预处理和测定、掌握生物样品采集、制备、预处理和测定5 5、了解生物污染监测意义和主要方法、了解生物污染监测意义和主要方法6 6、了解生态监测方法、了解生态监测方法提议课时数：提议课时数：6 6课时课时第2页v 定义：当空气，水体，土壤等环境要素受到污染后，生定义：当空气，水体，土壤等环境要素受到污染后，生物在吸收营养同时，也吸收了污染物，并在体内迁移，积物在吸收营养同时，也吸收了污染物，并在体内迁移，积累，从而遭受污染。受到污染生物，在生态，生理和生化累，从而遭受污染。受到污染生物，在生态，生理和生化指标，污染物在体内行为等方面会发生改变，出现不一样指标，污染物在体内行为等方面会发生改变，出现不一样症状或反应，利用这些改变来反应和度量环境污染程度方症状或反应，利用这些改变来反应和度量环境污染程度方法称为法称为 生物监测法生物监测法v 生态生态 （群落，个体生态）监测；生物测试（毒性测定，（群落，个体生态）监测；生物测试（毒性测定，致突变测定等）；生物生理，生化指标测定；致突变测定等）；生物生理，生化指标测定；生物体内生物体内污染物残留量测定等。污染物残留量测定等。生物监测生物监测第3页生物监测任务生物监测任务生物监测任务生物监测任务v 对环境中各种生物指标进行定时或暂时监测，了解污染对环境中各种生物指标进行定时或暂时监测，了解污染物对生物危害和影响，从而判定环境污染类型和程度物对生物危害和影响，从而判定环境污染类型和程度v 经过对自然环境和污染环境长久积累监测资料和趋势分经过对自然环境和污染环境长久积累监测资料和趋势分析，为政府制订法规，环境质量标准，环境质量控制对析，为政府制订法规，环境质量标准，环境质量控制对策和环境管理提供可靠依据策和环境管理提供可靠依据v 主动展开生物监测技术研究，促进生物监测技术发展。主动展开生物监测技术研究，促进生物监测技术发展。第4页惯用生物监测伎俩惯用生物监测伎俩惯用生物监测伎俩惯用生物监测伎俩v 水污染生物监测伎俩：水污染生物监测伎俩：利用指示生物进行环境监测；利用指示生物进行环境监测；利用水生生物群落结构改变监测水污染；利用水生生物群落结构改变监测水污染；水污染水污染生物测试，经过生物生理机能改变来测试水质污染情况生物测试，经过生物生理机能改变来测试水质污染情况 v 大气污染生物监测伎俩：大气污染生物监测伎俩：利用指示植物监测大气利用指示植物监测大气污染；污染；测定植物污染物含量，估测大气污染情况；测定植物污染物含量，估测大气污染情况；观察植物生理生化反应，对大气污染长久效应做出判观察植物生理生化反应，对大气污染长久效应做出判断断v 土壤土壤 较少较少 第5页第一节第一节 水环境污染生物监测水环境污染生物监测 一、水环境污染生物监测目标、样品采集和监测项目一、水环境污染生物监测目标、样品采集和监测项目一、水环境污染生物监测目标、样品采集和监测项目一、水环境污染生物监测目标、样品采集和监测项目v 一、目标：了解污染对水生生物危害情况，判别和一、目标：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，使测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水环境生态系统保持平衡提供依据v 二、样品采集：尽可能与化学监测二、样品采集：尽可能与化学监测v 断面一致，采样点数使视详细情断面一致，采样点数使视详细情v 况而定况而定v 三、监测项目三、监测项目:见表见表6 61 1（P292P292）第6页表表表表6-16-16-16-1河、湖、库淡水生物监测项目及频率河、湖、库淡水生物监测项目及频率河、湖、库淡水生物监测项目及频率河、湖、库淡水生物监测项目及频率第7页二、生物群落监测方法二、生物群落监测方法二、生物群落监测方法二、生物群落监测方法v未受污染环境水体中生活着各种多样水生生物，这未受污染环境水体中生活着各种多样水生生物，这是长久自然发展结果，也是生态系统保持相对平衡是长久自然发展结果，也是生态系统保持相对平衡标志。当水体受到污染后，水生生物群落结构和个标志。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坏，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，抗性生物旺盛生长，群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依据。落结构单一，这是生物群落监测法理论依据。第8页一、水污染指示生物一、水污染指示生物一、水污染指示生物一、水污染指示生物v 生物群落中生活着各种水生生物，如浮游生物、着生生物群落中生活着各种水生生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和细菌等。因为它们群落结构、种生物、底栖动物、鱼类和细菌等。因为它们群落结构、种类和数量改变能反应水质情况，故称之为指示生物。类和数量改变能反应水质情况，故称之为指示生物。第9页v水污染指示生物水污染指示生物是指能对水体中污染物产生各种定性、定量是指能对水体中污染物产生各种定性、定量反应生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微生反应生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微生物等物等v浮游生物浮游生物是指悬浮在水体中生物，可分为浮游动物和浮游植是指悬浮在水体中生物，可分为浮游动物和浮游植物两大类，它们多数个体小，游泳能力弱或完全没有游泳能物两大类，它们多数个体小，游泳能力弱或完全没有游泳能力，过着随波逐流生活力，过着随波逐流生活v着生生物着生生物（即周丛生物）是指附着于长久浸没水中各种基质（即周丛生物）是指附着于长久浸没水中各种基质（植物、动物、石头、人工）表面上有机体群落（植物、动物、石头、人工）表面上有机体群落v底栖动物底栖动物是栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间是栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间隙中，以及附着在水生植物之间肉眼可见水生无脊椎动物，隙中，以及附着在水生植物之间肉眼可见水生无脊椎动物，其体长超出其体长超出2mm2mm，亦称底栖大型无脊椎动物，亦称底栖大型无脊椎动物v在清洁河流、湖泊、池塘中，有机质含量少，微生物也极少，在清洁河流、湖泊、池塘中，有机质含量少，微生物也极少，但受到有机物污染后，微生物数量大量增加，所以水体中含但受到有机物污染后，微生物数量大量增加，所以水体中含微生物多少能够反应水体被有机物污染程度微生物多少能够反应水体被有机物污染程度第10页（二）生物指数监测法（二）生物指数监测法（二）生物指数监测法（二）生物指数监测法 定义：依据不利环境原因（如各种污染）对生物群落结构定义：依据不利环境原因（如各种污染）对生物群落结构影响，用数学形式表现群落结构来指示环境质量情况影响，用数学形式表现群落结构来指示环境质量情况1 1、贝克生物指数、贝克生物指数 贝克生物指数（贝克生物指数（BIBI）=2A+B=2A+B 2 2、贝克津田生物指数、贝克津田生物指数 第11页3 3、生物群落中种类多样性是群落生态组织水平生物学特征，、生物群落中种类多样性是群落生态组织水平生物学特征，且反应群落功效组织特征且反应群落功效组织特征 种类多样性有两方面意义：种类多样性有两方面意义：一是群落中种类数，另一个一是群落中种类数，另一个是群落中各种类个体数分布。是群落中各种类个体数分布。第12页4 4、硅藻生物指数、硅藻生物指数用作计算生物指数生物除底栖大型无脊椎动物外，也有用作计算生物指数生物除底栖大型无脊椎动物外，也有用浮游藻类，如硅藻指数：用浮游藻类，如硅藻指数：2A+B-2C 2A+B-2C 硅藻指数硅藻指数=X100=X100 A+B-C A+B-C不耐污染藻不耐污染藻类种类数类种类数广谱性藻类种广谱性藻类种类数类数仅在污染水域才出现仅在污染水域才出现藻类种类数藻类种类数第13页（三）污水生物系统法（三）污水生物系统法（三）污水生物系统法（三）污水生物系统法v 方法将受有机物污染河流按其污染程度和自方法将受有机物污染河流按其污染程度和自净过程划分为几个相互连续污染带，每一带生净过程划分为几个相互连续污染带，每一带生存着各自独特生物存着各自独特生物(指示生物指示生物)v 依据河流污染程度，通常将其划分为四个依据河流污染程度，通常将其划分为四个污染带，即多污带，污染带，即多污带，-中污带、中污带、-中污带和中污带和寡污带。各污染带水体内存在着特有生物种群寡污带。各污染带水体内存在着特有生物种群见见表表6-26-2（P P295-296295-296）第14页表表表表6-26-26-26-2污水系统生物学、化学特征污水系统生物学、化学特征污水系统生物学、化学特征污水系统生物学、化学特征第15页第16页多污带多污带 （polysaprobic zone)polysaprobic zone)-中污带中污带(-mesosaprobic zone)(-mesosaprobic zone)-中污带中污带(-mesosaprobic zone)(-mesosaprobic zone)寡污带寡污带(oligosaprobic zone (oligosaprobic zone）第17页（四）（四）（四）（四）PFU PFU PFU PFU微型生物群落监测法（微型生物群落监测法（微型生物群落监测法（微型生物群落监测法（PFUPFUPFUPFU法）法）法）法）v1 1、方法原理、方法原理v2 2、测定关键点、测定关键点v3 3、结果表示（参数）、结果表示（参数）第18页方法原理方法原理 v 微型生物群落微型生物群落是指水生态系统中在显微镜下才能看是指水生态系统中在显微镜下才能看到微小生物，包含细菌、真菌、藻类、原生动物和小到微小生物，包含细菌、真菌、藻类、原生动物和小型后生动物等。它们彼此间有复杂相互作用，在一定型后生动物等。它们彼此间有复杂相互作用，在一定生境中组成特定群落，其群落结构特征与高等生物群生境中组成特定群落，其群落结构特征与高等生物群落相同。当水环境受到污染后，群落平衡被破坏，种落相同。当水环境受到污染后，群落平衡被破坏，种数降低，多样性指数下降，随之结构、功效参数发生数降低，多样性指数下降，随之结构、功效参数发生改变改变 v PFUPFU法法是以聚氨酯泡沫塑料块（是以聚氨酯泡沫塑料块（PFUPFU）作为人工基质）作为人工基质沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型生物沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型生物种类均可群集到种类均可群集到PFUPFU内，到达种数平衡，经过观察和测内，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定该群落结构与功效各种参数来评价水质情况第19页三、三、生物测试法生物测试法v一、水生生物毒性试验一、水生生物毒性试验 利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生反应或生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，确定毒物安全浓度方理机能改变，来评价水体污染情况，确定毒物安全浓度方法称为法称为生物测试法生物测试法 v 进行水生生物毒性试验可用鱼类、藻类等，其中以鱼进行水生生物毒性试验可用鱼类、藻类等，其中以鱼类毒性试验应用较广泛。鱼类对水环境改变反应十分灵敏，类毒性试验应用较广泛。鱼类对水环境改变反应十分灵敏，当水体中污染物到达一定浓度或强度时就会引发一系列中当水体中污染物到达一定浓度或强度时就会引发一系列中毒反应。毒反应。第20页v 依据试验水所含毒物浓度高低和暴露时间长短，毒依据试验水所含毒物浓度高低和暴露时间长短，毒 性性试验可分为试验可分为急性试验急性试验和和慢性试验慢性试验v 毒性试验方法可分为毒性试验方法可分为静水式试验静水式试验和和流水式试验流水式试验两大类两大类 前者是把受试生物放于不流动试验溶液中，测定污前者是把受试生物放于不流动试验溶液中，测定污染物浓度与生物中毒反应之间关系，从而确定污染物毒染物浓度与生物中毒反应之间关系，从而确定污染物毒性；后者把受试生物放于连续或间歇流动试验溶液中，性；后者把受试生物放于连续或间歇流动试验溶液中，测定污染物浓度与生物反应之间关系。测定污染物浓度与生物反应之间关系。第21页试验特点试验特点v 静水式生物试验静水式生物试验：适合用于试液毒物成份稳定，适合用于试液毒物成份稳定，耗氧量低污水或毒物耗氧量低污水或毒物v 流水式生物试验流水式生物试验：适合用于慢性毒性试验，能：适合用于慢性毒性试验，能够确保试液浓度，预防试验生物代谢产物蓄积，够确保试液浓度，预防试验生物代谢产物蓄积，确保试液有较高溶解氧确保试液有较高溶解氧v 急性毒性试验急性毒性试验：在：在2496h2496h内即能显示被测物对内即能显示被测物对试验生物致死或其它有害效应测试试验生物致死或其它有害效应测试v 慢性毒性试验慢性毒性试验：测定低浓度毒物对试验生物全：测定低浓度毒物对试验生物全活动周期影响试验。常以存活，生长，产卵和孵活动周期影响试验。常以存活，生长，产卵和孵化率等为指标化率等为指标第22页术语术语术语术语v 致死浓度致死浓度 （Lethal Concentration,Lethal Concentration,简称简称LCLC）：是足以使受试生物死亡毒物浓度是足以使受试生物死亡毒物浓度v 半致死浓度（半致死浓度（Median lethal Concentration Median lethal Concentration 简称简称LCLC5050)：造成：造成5050受试生物在一定观察期内受试生物在一定观察期内死亡浓度死亡浓度v 半数存活率或半数忍受限（半数存活率或半数忍受限（Median tolerance Median tolerance Limit,Limit,简称简称TLTL M M)：指在一定时期内使受试生物：指在一定时期内使受试生物5050存活毒物浓度。存活毒物浓度。第23页v 毒物最大允许浓度毒物最大允许浓度 （Maximum allowable Maximum allowable toxicant concentration,toxicant concentration,简称简称MATC):MATC):指在指在承受排放天然水体中可溶许存在而不对生产承受排放天然水体中可溶许存在而不对生产力或其它用途有不良影响浓度力或其它用途有不良影响浓度v MATC MATC也是在慢性试验中，毒物对受试生物也是在慢性试验中，毒物对受试生物无影响最高浓度和有影响最低浓度之间阈浓无影响最高浓度和有影响最低浓度之间阈浓度度第24页v 在慢性毒性试验中，惯用受试鱼生产指数来测在慢性毒性试验中，惯用受试鱼生产指数来测定毒物最大允许浓度，所谓定毒物最大允许浓度，所谓鱼生产指数鱼生产指数，是鱼正，是鱼正常生长和繁殖后代指数常生长和繁殖后代指数v 应用系数应用系数 （Application factor,Application factor,简称简称AFAF）：依据急性毒性试验求依据急性毒性试验求LCLC5050或或TLTLM M推算毒物对鱼类安推算毒物对鱼类安全浓度一个常数全浓度一个常数 K(K(应用系数）应用系数）=毒物最大允许浓度毒物最大允许浓度/96/96小时小时LCLC5050第25页（二）发光细菌法（二）发光细菌法（二）发光细菌法（二）发光细菌法（三）其它方法（三）其它方法（三）其它方法（三）其它方法生产力测定：叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等；生产力测定：叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等；生产力测定：叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等；生产力测定：叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等；致突变和致癌物质检测方法有：微核测定、艾姆斯（致突变和致癌物质检测方法有：微核测定、艾姆斯（致突变和致癌物质检测方法有：微核测定、艾姆斯（致突变和致癌物质检测方法有：微核测定、艾姆斯（Ames)Ames)试验、染色体畸变试验等。试验、染色体畸变试验等。试验、染色体畸变试验等。试验、染色体畸变试验等。第26页四、细菌学检验法四、细菌学检验法v 在实际工作中，经常以检验细菌总数，尤其是检验作为粪在实际工作中，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、粪链球菌、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肠道病毒等，来间接判断水卫生学质量 v1 1、水样采集、水样采集 采集细菌学检验用水样，必须严格按照无菌操作要求进行；采集细菌学检验用水样，必须严格按照无菌操作要求进行；预防在运输过程中被污染，并应快速进行检验。普通从采预防在运输过程中被污染，并应快速进行检验。普通从采样到检验不宜超出样到检验不宜超出2 2小时；在小时；在1010以下冷藏保留不得超出以下冷藏保留不得超出6 6小时小时 采集江、河、湖、库等水样，可将采样瓶沉入水面下采集江、河、湖、库等水样，可将采样瓶沉入水面下101015cm15cm处，瓶口朝水流上游方向，使水样灌入瓶内。需要采处，瓶口朝水流上游方向，使水样灌入瓶内。需要采集一定深度水样时，用采水器采集。采集自来水样，首先集一定深度水样时，用采水器采集。采集自来水样，首先用酒精灯灼烧水龙头灭菌或用用酒精灯灼烧水龙头灭菌或用70%70%酒精消毒，然后放水酒精消毒，然后放水3 3分分钟，再采集约为采样瓶容积钟，再采集约为采样瓶容积80%80%左右水量。左右水量。第27页v2、细菌总数测定 v 细菌总数是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37经二十四小时培养后，所生长细菌菌落（CFU）总数。它是判断饮用水、水源水、地表水等污染程度标志v3、总大肠菌群测定 v 总大肠菌群是指那些能在35、48小时之内使乳糖发酵产酸、产气、需氧及兼性厌氧、革兰氏阴性无芽孢杆菌，以每升水样中所含有大肠菌群数目表示v4、其它粪便污染指示细菌测定 v 粪大肠菌群、沙门氏菌、链球菌等第28页v 生物监测法是经过生物（动物、植物、微生物）在环生物监测法是经过生物（动物、植物、微生物）在环境中分布，生长发育情况及生理生化指标和生态系统改境中分布，生长发育情况及生理生化指标和生态系统改变来研究环境污染情况，测定污染物毒性。变来研究环境污染情况，测定污染物毒性。第二节第二节空气污染生物监测空气污染生物监测第29页一、利用植物监测一、利用植物监测一、利用植物监测一、利用植物监测v一、指示植物及其受害症状一、指示植物及其受害症状v1 1、指示植物、指示植物v2 2、受害症状、受害症状v二、监测方法二、监测方法v1 1、栽培指示植物监测法、栽培指示植物监测法v2 2、植物群落监测法、植物群落监测法v3 3、其它监测法、其它监测法第30页大气污染对植物影响大气污染对植物影响大气污染对植物影响大气污染对植物影响v 对群落影响（敏感种消失，抗性强保留甚至发展）对群落影响（敏感种消失，抗性强保留甚至发展）v 对个体影响对个体影响 （生长减慢，发育受阻，失绿发黄和早（生长减慢，发育受阻，失绿发黄和早衰等）衰等）v对组织器官影响对组织器官影响 （叶组织坏死，叶面出现伤斑）（叶组织坏死，叶面出现伤斑）v 对细胞和细胞器影响对细胞和细胞器影响 （细胞膜系统适应性被破坏，（细胞膜系统适应性被破坏，引发水份和离子平衡失调）引发水份和离子平衡失调）v 对酶系统影响对酶系统影响 （影响生化反应，造成代谢破坏）（影响生化反应，造成代谢破坏）第31页v指示植物指示植物 指受到污染物作用后能较敏感和快速地产生显著反应指受到污染物作用后能较敏感和快速地产生显著反应植物，能够选择草本植物、木本植物及地衣、苔藓等植物，能够选择草本植物、木本植物及地衣、苔藓等v监测方法监测方法 （1 1）、栽培指示植物监测法）、栽培指示植物监测法 v （2 2）、植物群落监测法）、植物群落监测法 v （3 3）、其它监测法）、其它监测法第32页指示植物作用指示植物作用指示植物作用指示植物作用v 能综合反应大气污染对生态系统影响能综合反应大气污染对生态系统影响v 能较早发觉大气污染能较早发觉大气污染v 能监测出不一样大气污染能监测出不一样大气污染v 能反应一个地域污染历史能反应一个地域污染历史第33页1 1、指示植物、指示植物第34页2 2、受害症状、受害症状第35页第36页SO2监测植物监测植物矮牵牛矮牵牛第37页第38页（二）监测方法（二）监测方法（二）监测方法（二）监测方法v 利用植物对大气污染物反应，监测有害气体成份和利用植物对大气污染物反应，监测有害气体成份和含量，到达了解大气环境质量情况，称之为大气污染含量，到达了解大气环境质量情况，称之为大气污染生物监测生物监测v 栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法v 植物群落监测法植物群落监测法v其它监测法其它监测法第39页1 1、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培植，待生长到先将指示植物在没有污染环境中盆栽培植，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。植适宜大小时，移至监测点，观察它们受害症状和程度。植物指示器如图所表示物指示器如图所表示第40页2 2、植物群落监测法：、植物群落监测法：调查现场植物群落中各种植物受害症状和程度，调查现场植物群落中各种植物受害症状和程度，估测大气污染情况。估测大气污染情况。表表6-5 6-5 排放排放SOSO2 2一些化工厂附近植物群落受害情况一些化工厂附近植物群落受害情况 调查地衣和苔藓法：经过调查树干上地衣和苔藓种类与调查地衣和苔藓法：经过调查树干上地衣和苔藓种类与数量，便可预计大气污染程度。在工业城市，通常距市中心数量，便可预计大气污染程度。在工业城市，通常距市中心越近，地衣种类越少，重污染区内普通仅有少数壳状地衣分越近，地衣种类越少，重污染区内普通仅有少数壳状地衣分布，伴随污染程度减轻，便出现枝状地衣；在轻污染地域，布，伴随污染程度减轻，便出现枝状地衣；在轻污染地域，叶状地衣数量最多。叶状地衣数量最多。第41页v3 3、其它监测法、其它监测法 调查树木年轮：剖析树木年轮，能够了解所在地域调查树木年轮：剖析树木年轮，能够了解所在地域大气污染历史。普通，污染严重或气候条件恶劣年份树大气污染历史。普通，污染严重或气候条件恶劣年份树木年轮较窄，木质比重小木年轮较窄，木质比重小 还有生产力测定法、指示植物中污染物质含量测定还有生产力测定法、指示植物中污染物质含量测定法等法等 第42页二、利用动物监测二、利用动物监测二、利用动物监测二、利用动物监测 在一个区域内，利用动物种群数量改变，尤其在一个区域内，利用动物种群数量改变，尤其是对污染物敏感动物种群数量改变，也能够监是对污染物敏感动物种群数量改变，也能够监测该区域空气污染情况测该区域空气污染情况 。第43页三、利用微生物监测三、利用微生物监测三、利用微生物监测三、利用微生物监测 空气不是微生物生长繁殖天然环境，故没有空气不是微生物生长繁殖天然环境，故没有固定微生物种群，它主要经过土壤尘埃、水滴、固定微生物种群，它主要经过土壤尘埃、水滴、人和动物体表干燥脱落物、呼吸道排泄物等方式人和动物体表干燥脱落物、呼吸道排泄物等方式带入空气中。带入空气中。第44页一、生物对污染物吸收及在体内分布一、生物对污染物吸收及在体内分布一、生物对污染物吸收及在体内分布一、生物对污染物吸收及在体内分布第三节第三节 生物污染监测生物污染监测第45页（一）污染物在植物体内分布（一）污染物在植物体内分布（一）污染物在植物体内分布（一）污染物在植物体内分布v 污染物被植物吸收后，在植物体内各部位分布规律与污染物被植物吸收后，在植物体内各部位分布规律与吸收污染物路径、植物品种、污染物性质等原因相关吸收污染物路径、植物品种、污染物性质等原因相关v从土壤和水体中吸收污染物植物，普通分布规律和从土壤和水体中吸收污染物植物，普通分布规律和残留量次序是：残留量次序是：根根 茎茎 叶叶 穗穗 壳壳 种子种子第46页v 空气污染物主要经过粘附、从叶片气孔或茎部皮空气污染物主要经过粘附、从叶片气孔或茎部皮孔侵入方式进入植物体内孔侵入方式进入植物体内v 粘附是指污染物粘附在植物表面现象粘附是指污染物粘附在植物表面现象v 气态污染物如氟化物，主要经过植物叶面上气孔进气态污染物如氟化物，主要经过植物叶面上气孔进入叶肉组织，首先溶解在细胞壁水分中，一部分被叶入叶肉组织，首先溶解在细胞壁水分中，一部分被叶肉细胞吸收，大部分则沿纤维管束组织运输，在叶尖肉细胞吸收，大部分则沿纤维管束组织运输，在叶尖和叶缘中积累，使叶尖和叶缘组织坏死和叶缘中积累，使叶尖和叶缘组织坏死。第47页v 植物经过根系从土壤或水体中吸收水溶态污染物，其植物经过根系从土壤或水体中吸收水溶态污染物，其吸收量与污染物含量、土壤类型及植物品种等原因相关吸收量与污染物含量、土壤类型及植物品种等原因相关v 污染物进入植物体后，在各部位分布和蓄积情况与吸污染物进入植物体后，在各部位分布和蓄积情况与吸收污染物路径、植物品种、污染物性质及其作用时间等收污染物路径、植物品种、污染物性质及其作用时间等原因相关。原因相关。第48页（二）动物对污染物吸收及在体内分布（二）动物对污染物吸收及在体内分布（二）动物对污染物吸收及在体内分布（二）动物对污染物吸收及在体内分布v 环境中污染物普通经过呼吸道、消化道、皮肤等路环境中污染物普通经过呼吸道、消化道、皮肤等路径进入动物体内。径进入动物体内。v 空气中气态污染物、粉尘从鼻、咽、腔进入气管，空气中气态污染物、粉尘从鼻、咽、腔进入气管，有可抵达肺部。有可抵达肺部。v 水和土壤中污染物质主要经过饮用水和食物摄入，水和土壤中污染物质主要经过饮用水和食物摄入，经消化道被吸收。经消化道被吸收。第49页v皮肤是保护肌体有效屏障，但含有脂溶性物质，皮肤是保护肌体有效屏障，但含有脂溶性物质，如四乙基铅、有机汞化合物、有机锡化合物等，如四乙基铅、有机汞化合物、有机锡化合物等，能够经过皮肤吸收后进入动物肌体。能够经过皮肤吸收后进入动物肌体。v动物吸收污染物质后，主要经过血液和淋巴系动物吸收污染物质后，主要经过血液和淋巴系统传输到全身各组织发生危害。统传输到全身各组织发生危害。第50页第51页二、生物样品采集和制备二、生物样品采集和制备二、生物样品采集和制备二、生物样品采集和制备v一、植物样品采集和制备一、植物样品采集和制备 1 1、植物样品采集、植物样品采集 （1 1）调查：采样目标、污染情况、环境原因、植物特点、）调查：采样目标、污染情况、环境原因、植物特点、其它情况。采集样品要含有代表性、经典性、适时性其它情况。采集样品要含有代表性、经典性、适时性（2 2）布点方法：梅花型、交叉间隔布点法）布点方法：梅花型、交叉间隔布点法（3 3）采样方法：）采样方法：第52页1 1 1 1、鲜样制备、鲜样制备、鲜样制备、鲜样制备 洗涤：将样品用清水、去离子水洗净，晾干或拭干洗涤：将样品用清水、去离子水洗净，晾干或拭干切碎：将晾干鲜样切碎、混匀，称取切碎：将晾干鲜样切碎、混匀，称取100g100g于电动高速组于电动高速组织捣碎机捣碎杯中，加适量蒸馏水或去离子水，开动捣织捣碎机捣碎杯中，加适量蒸馏水或去离子水，开动捣碎机捣碎碎机捣碎12min12min，制成匀浆。对含水量大样品，如熟透，制成匀浆。对含水量大样品，如熟透西红柿等，捣碎时能够不加水西红柿等，捣碎时能够不加水研磨：对于含纤维多或较硬样品，如禾木科植物根、茎研磨：对于含纤维多或较硬样品，如禾木科植物根、茎杆、叶子等，可用不锈钢刀或剪刀切（剪）成小片或小杆、叶子等，可用不锈钢刀或剪刀切（剪）成小片或小块，混匀后在研钵中加石英砂研磨。块，混匀后在研钵中加石英砂研磨。2 2 2 2、植物样品制备、植物样品制备、植物样品制备、植物样品制备第53页（2 2 2 2）干样制备）干样制备）干样制备）干样制备 v 风干：将洗净植物鲜样尽快放在干燥通风处风干（茎风干：将洗净植物鲜样尽快放在干燥通风处风干（茎杆样品能够劈开）。假如碰到阴雨天或潮湿气候，可放在杆样品能够劈开）。假如碰到阴雨天或潮湿气候，可放在40604060鼓风干燥箱中烘干，以免发霉腐烂，并降低化学鼓风干燥箱中烘干，以免发霉腐烂，并降低化学和生物改变和生物改变v 磨碎：将风干或烘干样品去除灰尘、杂物、用剪刀剪磨碎：将风干或烘干样品去除灰尘、杂物、用剪刀剪碎（或先剪碎再烘干），再用磨碎机磨碎。谷类作物种子碎（或先剪碎再烘干），再用磨碎机磨碎。谷类作物种子样品如稻谷等，应先脱壳再粉碎样品如稻谷等，应先脱壳再粉碎v 过筛：将粉碎好样品过筛。普通要求经过过筛：将粉碎好样品过筛。普通要求经过1mm1mm筛孔即可，筛孔即可，有分析项目要求经过有分析项目要求经过0.25mm0.25mm筛孔。制备好样品贮存于磨口筛孔。制备好样品贮存于磨口玻璃广口瓶或聚乙烯广口瓶中备用玻璃广口瓶或聚乙烯广口瓶中备用v 保留：对于测定一些金属含量样品，应注意防止受金保留：对于测定一些金属含量样品，应注意防止受金属器械和筛子等污染。所以，最好用玛瑙研钵磨碎，尼龙属器械和筛子等污染。所以，最好用玛瑙研钵磨碎，尼龙筛过筛，聚乙烯瓶保留。筛过筛，聚乙烯瓶保留。第54页3 3 3 3、分析结果表示方法、分析结果表示方法、分析结果表示方法、分析结果表示方法 v植物样品中污染物质分析结果常以干重为基础植物样品中污染物质分析结果常以干重为基础表示（表示（mg/kgmg/kg干重），方便比较各样品某一成份干重），方便比较各样品某一成份含量高低。含水量惯用重量法测定，即称取一含量高低。含水量惯用重量法测定，即称取一定量新鲜样品或风干样品，于定量新鲜样品或风干样品，于100105100105烘干烘干至恒重，由其失重计算含水量。对含水量高蔬至恒重，由其失重计算含水量。对含水量高蔬菜、水果等，以鲜重表示计算结果为好。菜、水果等，以鲜重表示计算结果为好。第55页3.3.动物样品采集和制备动物样品采集和制备 v动物尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、毛发、动物尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、毛发、指甲、骨骼和组织等均可作为检验样品指甲、骨骼和组织等均可作为检验样品 v（1 1）尿液）尿液 绝大部分毒物及其代谢产物主要由肾脏经膀胱、尿绝大部分毒物及其代谢产物主要由肾脏经膀胱、尿道随尿液排出。尿液搜集方便，所以，尿检在医学临道随尿液排出。尿液搜集方便，所以，尿检在医学临床检验中应用较广泛。尿液中排泄物普通早晨浓度较床检验中应用较广泛。尿液中排泄物普通早晨浓度较高，可一次搜集，也能够搜集高，可一次搜集，也能够搜集8h8h或或24h24h尿样，测定结尿样，测定结果为搜集时间内尿液中污染物平均含量果为搜集时间内尿液中污染物平均含量第56页v（2 2）血液）血液 血液中有害物质浓度可反应近期接触污染物质水平，并与其血液中有害物质浓度可反应近期接触污染物质水平，并与其吸收量呈正相关。以往从静脉取血样，手续较繁琐，取样量大。吸收量呈正相关。以往从静脉取血样，手续较繁琐，取样量大。伴随分析技术发展，降低了血样用量，用耳垂、指血代替静脉伴随分析技术发展，降低了血样用量，用耳垂、指血代替静脉血，给实际工作带来了方便血，给实际工作带来了方便v（3 3）毛发和指甲）毛发和指甲 蓄积在毛发和指甲中污染物质残留时间较长，即使已脱离与蓄积在毛发和指甲中污染物质残留时间较长，即使已脱离与污染物接触或停顿摄入污染食物，血液和尿液中污染物含量已污染物接触或停顿摄入污染食物，血液和尿液中污染物含量已下降，而毛发或指甲中仍轻易检出。头发中汞、砷等含量较高，下降，而毛发或指甲中仍轻易检出。头发中汞、砷等含量较高，样品轻易采集和保留，故在医学和环境分析中应用较广泛。人样品轻易采集和保留，故在医学和环境分析中应用较广泛。人发样品普通采集发样品普通采集25g25g，男性采集枕部发，女性标准上采集短，男性采集枕部发，女性标准上采集短发。采样后，用中性洗涤剂洗涤，去离子水冲洗，最终用乙醚发。采样后，用中性洗涤剂洗涤，去离子水冲洗，最终用乙醚或丙酮洗净，室温下充分晾干后保留和备用或丙酮洗净，室温下充分晾干后保留和备用v（4 4）组织和脏器）组织和脏器 v（5 5）水产食品）水产食品第57页v1 1、湿法分解、湿法分解 惯用消解试剂体系有：硝酸高氯酸、硝酸硫酸、惯用消解试剂体系有：硝酸高氯酸、硝酸硫酸、硫酸过氧化氢、硫酸高锰酸钾、硝酸硫酸五氧化硫酸过氧化氢、硫酸高锰酸钾、硝酸硫酸五氧化二钒等。二钒等。v2 2、灰化法、灰化法 不使用或者少使用化学试剂，并可处理较大称量样不使用或者少使用化学试剂，并可处理较大称量样品，有利于提升测定微量元素准确度，不过因为灰化温度品，有利于提升测定微量元素准确度，不过因为灰化温度普通为普通为450450550550摄氏度，不宜处理测定易挥发组分样品。摄氏度，不宜处理测定易挥发组分样品。另外，灰化所用时间也较长。另外，灰化所用时间也较长。（一）消解和灰化（一）消解和灰化三、生物样品预处理三、生物样品预处理三、生物样品预处理三、生物样品预处理第58页（二）提取、分离和浓缩（二）提取、分离和浓缩（二）提取、分离和浓缩（二）提取、分离和浓缩第59页1 1 1 1、提取方法、提取方法、提取方法、提取方法 v振荡浸取法振荡浸取法：蔬菜、水果、粮食等样品都可使用这种：蔬菜、水果、粮食等样品都可使用这种方法。将切碎生物样品置于容器中，加入适当溶剂，方法。将切碎生物样品置于容器中，加入适当溶剂，放在振荡器上振荡浸取一定时间，滤出溶剂后，用新放在振荡器上振荡浸取一定时间，滤出溶剂后，用新溶剂洗涤样品滤残或再浸取一次，合并浸取液，供分溶剂洗涤样品滤残或再浸取一次，合并浸取液，供分析或进行分离、富集用。析或进行分离、富集用。v组织捣碎提取法组织捣碎提取法：取定量切碎生物样品，放入组织捣：取定量切碎生物样品，放入组织捣碎杯中，加入适当提取剂，快速捣碎碎杯中，加入适当提取剂，快速捣碎3-5min3-5min，过滤，过滤，滤渣重复提取一次，合并滤液备用。该方法提取效果滤渣重复提取一次，合并滤液备用。该方法提取效果很好，应用较多，尤其是从动植物组织中提取有机污很好，应用较多，尤其是从动植物组织中提取有机污染物质比较方便。染物质比较方便。第60页v脂肪提取器提取脂肪提取器提取：索格斯列特（：索格斯列特（SoxhletSoxhlet）式脂肪提取器，）式脂肪提取器，简称索氏提取器或脂肪提取器，惯用于提取生物、土壤简称索氏提取器或脂肪提取器，惯用于提取生物、土壤样品中农药、石油类、苯并（样品中农药、石油类、苯并（a a）芘等有机污染物质。）芘等有机污染物质。v提取方法提取方法：将制备好生物样品放入滤纸筒中或用滤纸包：将制备好生物样品放入滤纸筒中或用滤纸包紧，置于提取筒内；在蒸馏烧瓶中加入适当溶剂，连接紧，置于提取筒内；在蒸馏烧瓶中加入适当溶剂，连接好回流装置，并在水浴上加热，则溶剂蒸气经侧管进入好回流装置，并在水浴上加热，则溶剂蒸气经侧管进入冷凝器，凝集溶剂滴入提取筒，对样品进行浸泡提取。冷凝器，凝集溶剂滴入提取筒，对样品进行浸泡提取。当提取筒内溶剂液面超出虹吸管顶部时，就自动流回蒸当提取筒内溶剂液面超出虹吸管顶部时，就自动流回蒸馏瓶内，如此重复进行。因为样品总是与纯溶剂接触，馏瓶内，如此重复进行。因为样品总是与纯溶剂接触，所以提取效率高，且溶剂用量小，提取液中被提取物浓所以提取效率高，且溶剂用量小，提取液中被提取物浓度大，有利于下一步分析测定。度大，有利于下一步分析测定。v该方法费时，惯用作研究其它提取方法对照比较方法。该方法费时，惯用作研究其它提取方法对照比较方法。第61页v直接球磨提取法：直接球磨提取法：v该方法用己烷作提取剂，直接将样品在球磨机中粉碎和该方法用己烷作提取剂，直接将样品在球磨机中粉碎和提取，可用于提取小麦等粮食中有机氯及有机磷农药。提取，可用于提取小麦等粮食中有机氯及有机磷农药。v因为不用极性溶剂提取，能够防止以后费时洗涤和液因为不用极性溶剂提取，能够防止以后费时洗涤和液-液液萃取操