第六章環(huán)境污染的生物監(jiān)測

第六章環(huán)境污染的生物監(jiān)測一、生物監(jiān)測的概念1977.4EEC、WHO、EPA組織的國際會議上提出。

生物監(jiān)測定義：利用生物分子、細胞、組織器官、個體、種群和群落等各層次對環(huán)境污染程度所產(chǎn)生的反應來闡明環(huán)境狀況，從生物學的角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測和評價提供依據(jù)。第一節(jié)概述2/3/20231二、化學儀器監(jiān)測的優(yōu)缺點

優(yōu)點：速度快，準確率高。缺點：有些儀器不能連續(xù)測定，只能測定單一污染物的污染狀況，不能反映多因子復合污染狀況。三、生物監(jiān)測的優(yōu)缺點

優(yōu)點：1）經(jīng)濟、方便、可靠：價格低廉，不需購置昂貴的精密儀器，不需繁瑣的儀器維修、保養(yǎng)等工作，可在大面積或較長距離內(nèi)密集布點，甚至邊遠地區(qū)也能布點。對污染物敏感的生物，其生理學和生態(tài)學的反應能夠及時、靈敏地反映較低水平的環(huán)境污染，提供環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)時信息。2/3/202322）能反映出污染物的歷史變遷，提供環(huán)境變遷的證據(jù)。實踐證明，長期生長在污染環(huán)境中的抗性生物，能夠忠實地“記錄”污染的全過程。3）可綜合反映環(huán)境污染狀況，比化學儀器監(jiān)測更接近實際。這是任何物理、化學監(jiān)測所不能比擬的。缺點：精度不高，有時只能半定量；在不同自然條件下無可比性，季節(jié)上、地理上受到較大限制。2/3/20233四、生物監(jiān)測的作用生物監(jiān)測作為儀器監(jiān)測的一個助手，有助于全面了解污染情況，同時也可以發(fā)現(xiàn)污染物所產(chǎn)生的生態(tài)潛在危險，為長期評價環(huán)境提供依據(jù)，這是儀器監(jiān)測所不能做到的。生物監(jiān)測是作為化學、物理監(jiān)測的重要補充，能夠彌補化學、物理監(jiān)測的缺陷，但并非可以取代化學、物理監(jiān)測，如果沒有化學、物理監(jiān)測數(shù)據(jù)所提供的信息，生物的反應就不能準確地提供污染信息。2/3/20234五、生物監(jiān)測的分類2.按生物學層次：生態(tài)監(jiān)測（群落生態(tài)、個體生態(tài)）生物測試（急性、亞急性、慢性毒性測定）分子、生理、生化指標

污染物在體內(nèi)的行為動物監(jiān)測植物監(jiān)測（研究最多、應用最廣）微生物監(jiān)測1.按生物種類2/3/20235在生物監(jiān)測的基本概念中，“指示生物”和“監(jiān)測生物”是兩個不同的概念。指示生物：是指對環(huán)境中的污染物能產(chǎn)生各種定性反應，指示環(huán)境污染物的存在。監(jiān)測生物：不僅能夠反映污染物的存在，而且能夠反映污染物的量。監(jiān)測生物必然是指示生物，同時它還要回答環(huán)境中污染物多少的問題。2/3/20236第二節(jié)大氣污染的生物監(jiān)測大氣污染的生物監(jiān)測：利用生物對大氣污染的異常反應監(jiān)測大氣中有害物質(zhì)的成分和含量，了解大氣質(zhì)量狀況。一、大氣中主要污染物及其植物監(jiān)測有些植物對大氣污染極敏感，在污染物達到人和動物的受害濃度之前，即顯示可覺察的受害癥狀，例如紫花苜蓿在SO2達0.3mg/L時就有明顯反應。同時，植物本身的不可移動性、便于管理等待征，使其成為重要的大氣污染監(jiān)測生物。2/3/20237受害癥狀——定性受害面積、輕重——定量監(jiān)測還可依據(jù)：

植物體的化學成分（如葉片污染物含量）對個體生理、生長的影響（如生長量、年輪等）生物的種類區(qū)系變化等（即種群、群落生物組成、分布等）根據(jù)典型癥狀1.監(jiān)測方法2/3/202382.大氣污染物進入植物體的途徑1）氣態(tài)污染物：葉片氣孔吸收經(jīng)細胞間隙抵達導管運轉(zhuǎn)到其它部位。如氣態(tài)氟化物主要通過氣孔進入葉內(nèi)組織，首先溶解在細胞壁的水分中，一部分被葉內(nèi)細胞吸收，大部分則沿維管束組織運輸，在葉尖葉緣積累，使葉尖葉緣組織壞死。2）顆粒污染物：擦傷葉面，阻擋陽光影響光合作用大氣中的污染物降落到地面，進入土壤以后，也可通過植物根系吸收到植物體內(nèi)，影響植物生長發(fā)育。2/3/202393.大氣污染對植物的影響對植物影響較大的有害氣體是SO2、氟化物(HF)、氧化劑(O3、PAN)和乙烯(C2H4)。NOx毒性較小，Cl2、NH3等多屬事故性泄漏引起，危害范圍不大。1）對群落的影響：不同種群的集合體稱為生物群落，即植物群落是由不同的植物組成。在污染物長期作用下，植物群落的組成會發(fā)生變化、一些敏感種減少或消失，而抗性強的耐污種保留甚至發(fā)展，因而植物群落的變化，本身就反映了環(huán)境質(zhì)量狀況的變化。2）對個體的影響：主要表現(xiàn)在個體生長減慢，發(fā)育受阻，失綠發(fā)黃和早衰等癥狀。3）對組織器官的影響：葉組織壞死，葉面出現(xiàn)傷斑。各種污染物對葉片傷害的癥狀特征，就是大氣污染“傷害診斷”的主要依據(jù)。有的直接造成器官脫落。2/3/2023104.大氣污染對植物的一般傷害癥狀

1）臭氧(03)

植物受臭氧急性傷害后出現(xiàn)的初始典型癥狀為：葉面上出現(xiàn)密集的細小斑點，幾乎是均勻地分布在整個葉片上，并且其形狀、大小也比較規(guī)則、一致，顏色呈棕色或黃褐色。03傷害植物的一個共同特征，人們稱之為“點斑”，這種斑點呈銀灰色或褐色，隨著葉齡的增長逐漸脫色，變成黃褐色或白色。這些斑點還會連成一片，變成大片的塊斑，致使葉片褪綠或脫落。一般中齡葉敏感，未伸展的幼葉和老葉有抗性。2/3/202311

2）過氧酰基硝酸酯類(PANs)

PAN誘發(fā)的早期癥狀是在葉背面出現(xiàn)水漬狀或亮斑。隨著傷害的加劇，氣孔附近的海綿葉肉細胞崩潰并為氣窩取代。結(jié)果使受害葉片的葉背面呈銀灰色，進一步發(fā)展成古銅色。主要危害幼葉，此外，植物在黑暗中受PAN影響小。2/3/2023123）二氧化硫(SO2)

初始典型癥狀：失去光澤，出現(xiàn)呈暗綠色的水漬狀斑點，葉面微微有水滲出并起皺。癥狀繼續(xù)發(fā)展，成為比較明顯的失綠斑，呈灰綠色，然后逐漸失水干枯，直至出現(xiàn)顯著的壞死斑。壞死斑顏色以淺色為主。闊葉植物中典型急性中毒癥狀是葉脈間有不規(guī)則的壞死斑，斑點以灰白色和黃褐色居多。一般剛伸展的嫩葉易受害；中齡葉次之，老葉和未展開的嫩葉抗性較強。針葉植物受二氧化硫傷害首先從針葉尖端開始，逐漸向下發(fā)展，呈紅棕色或褐色。這些癥狀可以作為二氧化硫污染的證據(jù)。2/3/2023134）氟化物大氣氟污染主要是氟化氫(HF)，它的排放量、影響范圍都比SO2小些，但毒性很強?？諝庵泻琾pb級濃度氟化氫時，幾星期可使敏感植物受害。闊葉植物受氟傷害的典型癥狀是葉尖和葉緣壞死，傷害區(qū)和非傷害區(qū)之間有一條紅色或深紅色界線。氟污染容易危害正在伸展的幼嫩葉子或枝稍頂端，呈現(xiàn)枯死現(xiàn)象。2/3/2023145）二氧化氮NO2危害植物的癥狀是在葉脈之間和近葉緣處的組織顯示出不規(guī)則的白色成棕色的解體損傷?？傊参锓N類、環(huán)境條件、污染物的種類和濃度以及接觸時間和病蟲害等等，都會影響污染物對植物傷害癥狀。而且常具有復合作用。幾種有害氣體對植物葉片傷害的典型癥狀如圖：2/3/2023152/3/2023162/3/202317污染物種類葉尖葉緣變黃至褐色葉脈間斑點葉表密生斑點葉背銀灰至古銅色HF

++

+

O3

+

++PAN+

++SO2

++

+

NO2+

+

+Cl2+

++

+H2SO4

++

+

+注：++常見，+有時可見2/3/2023185.大氣污染造成的植物傷害特點1）受害狀況與風向密切相關(guān)：呈帶狀或扇形分布，受害程度：下風向＞上風向。2）受害程度與污染源關(guān)系密切：離源遠，受害輕，面向源的枝葉易受害。3）受害程度與障礙物有很大關(guān)系：建筑物、土丘等背風一側(cè)受害輕。4）受害程度與葉片成熟度有關(guān)：而霜凍一般嫩葉先受害，真菌、線蟲、病毒：新老葉均受害，生理干旱：全株枯黃。2/3/202319（二）大氣污染的動物監(jiān)測利用動物監(jiān)測大氣污染雖不及植物那么普遍，但也能夠起到指示、監(jiān)測環(huán)境的作用。事實上，利用生物監(jiān)測環(huán)境污染是從動物開始的。金絲雀、金翅雀、老鼠、雞——探測礦井瓦斯鸚鵡——監(jiān)測制藥車間空氣中氰氫酸含量，以確保工人生命安全狗——經(jīng)訓練可用來監(jiān)測煤氣管道漏氣和CO污染源美國多諾拉事件表明，對S02敏感度:金絲雀＞狗＞家禽日本有人利用鳥類與昆蟲的分布來反映大氣質(zhì)量的變化；利用鳥類羽毛、骨骼中的重金屬含量監(jiān)測大氣中重金屬污染。蜜蜂是大氣污染最理想的監(jiān)測動物。早在19世紀末就有科學家通過分析死蜂發(fā)現(xiàn)蜂受到砷、氟化物、鉛、汞等的污染。2/3/2023201960年加利福尼亞大學的科學家發(fā)現(xiàn)臭氧、氟化物縮短了蜜蜂的壽命。1970年初，北美和歐洲的科學家開始利用蜜蜂監(jiān)測大氣污染水平，評價大氣環(huán)境質(zhì)量。保加利亞一些礦區(qū)也用蜜蜂來監(jiān)測金屬污染物在大氣中的濃度。一個蜂巢：5萬只、2.5平方英里、數(shù)百萬株植物，分析花粉、花蜜和蜂體就能夠了解污染物種類及污染水平。

一個區(qū)域中動物種群數(shù)量的變化也可監(jiān)測該地大氣污染狀況，如一些大型哺乳類、鳥類、昆蟲等，特別對大氣污染敏感種類數(shù)量的變化很能夠說明問題。如果發(fā)現(xiàn)上述動物遷離，不易直接接觸污染物的潛葉性昆蟲、蟲癭昆蟲、體表有蠟質(zhì)的蚧類等數(shù)量增加，說明該地區(qū)大氣污染嚴重，環(huán)境惡化。2/3/202321（三）大氣污染的微生物監(jiān)測微生物與環(huán)境污染關(guān)系密切，可利用微生物區(qū)系組成及數(shù)量變化監(jiān)測環(huán)境污染。

1.利用空氣中微生物的發(fā)生率監(jiān)測大氣污染凡是塵埃多的空氣，其中的微生物也多。因此，可利用大氣微生物種類數(shù)量及其分布可監(jiān)測大氣環(huán)境質(zhì)量。周大石等(1994)研究了沈陽市大氣微生物區(qū)系分布與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)郊區(qū)大氣中細菌數(shù)量明顯少于市區(qū)。大氣微生物數(shù)隨人群和車輛流動的增加而增多。

2/3/2023222.利用病原微生物的致病性監(jiān)測大氣污染

許多大氣污染物具有殺菌作用，能夠改變微生物的種類區(qū)系及活性，改變微生物的數(shù)量、分布特征、代謝活動、致病性及其他生理功能。借助對這些特征的調(diào)查、比較，可以估計當?shù)氐目諝馕廴厩闆r。例如硫是一種非常有效的殺菌劑。在SO2污染嚴重的地區(qū)，許多菌屬的銹病和葉斑病真菌，根本不存在或受到抑制。在SO2

對植物僅僅造成中度傷害的地區(qū)，許多病害的發(fā)展也受到了抑制。

2/3/202323當水體受到污染使水環(huán)境改變時，各種不同的水生生物由于對環(huán)境的要求和適應能力不同而產(chǎn)生不同的反應，人們就可根據(jù)這些反映判斷污染程度，這就是水生生物監(jiān)測的基礎。在用生物方法進行水體監(jiān)測時，可以用魚、原生動物、水生植物或微生物作監(jiān)測生物。第三節(jié)水污染的生物監(jiān)測一、水污染的植物監(jiān)測在水體污染的情況下，不僅水的物理和化學性質(zhì)有所變化，而且水中的生物種類組成、數(shù)量及特征也將發(fā)生變化，因此可用水生植被的組成變化監(jiān)測水體健康狀況。2/3/202324

水體受污染時，浮游植物種類和數(shù)量會明顯減少，且耐污種類將出現(xiàn)。若對它們的特點進行調(diào)查研究，就可對水體污染程度作出判斷。以滇池為例，水生植被與水體污染程度的關(guān)系如下：(1)嚴重污染：各種高等沉水植物全部死亡；(2)中度污染：敏感植物如海菜花、輪藻、石龍尾等消失，抗性強的如紅線草、狐尾藻等相當繁茂；(3)輕度污染：敏感植物如海菜花、輪藻等漸趨消失，中等敏感植物和抗污植物均有生長；(4)無污染：輪藻生長茂盛，海菜花生長正常，上述各類植物均能夠正常生長。從上述結(jié)果可看出，海菜花、輪藻等敏感植物可用作監(jiān)測植物。2/3/202325二、水污染的動物監(jiān)測

水污染指示動物一般采用底棲動物中的環(huán)節(jié)動物、軟體動物、固著生活的甲殼動物以及水生昆蟲等。它們個體大，在水中相對位移小、生命周期較長，能夠反映環(huán)境污染特點，如顫蚓類、水蛭等。顫蚓類普遍出現(xiàn)于污染水體中，特別在嚴重有機污染水體中數(shù)量多、種類單純，可以用單位面積顫蚓數(shù)作為水體污染程度的指標，如：顫蚓類＜100條／m2為未污染；顫蚓類100—999條／m2

屬輕污染；顫蚓類1000—5000條／m2屬中污染；顫蚓類＞5000條／m2

屬嚴重污染。

2/3/202326還可根據(jù)魚類形態(tài)結(jié)構(gòu)變化及生理生化指標來監(jiān)測水體污染。監(jiān)測參數(shù)包括呼吸頻率變化，咳嗽反應、耗氧量、運動類型、回避反應、趨流性、游泳耐力、心跳速率和血液成分等。

重金屬污染也可以用動物來指示。winner等(1980)調(diào)查了美國俄亥俄州受銅污染的兩條河流，嚴重污染河段以搖蚊幼蟲占優(yōu)勢；中污染河段以石蠶及搖蚊蟲為主；輕污染或清潔河段以蜉蝣與石蠶占優(yōu)勢。長角石蠶只見于清潔水體。2/3/202327

三、水污染的微生物監(jiān)測有機污染物是微生物的良好生長物質(zhì)，細菌總數(shù)愈多，說明污染愈嚴重。清潔水體：水細菌幾十~幾百個/mL，自養(yǎng)型為主，常見種類有硫細菌、鐵細菌、鞘桿菌和含有光合色素的綠硫細菌、紫色細菌以及藍細菌等。中污染：水細菌幾萬~幾十萬個/mL。假單胞菌屬、柄桿菌屬、噬纖維菌屬、著色菌屬、綠菌屬、脫硫弧菌屆、甲烷桿菌屬等。重污染：水細菌幾千萬至幾億個/mL，腐生型細菌、真菌為主。常見的細菌有變形桿菌、大腸桿菌、糞鏈球菌以及各種芽孢桿菌、弧菌等。真菌以水生藻狀菌為主，另外還有大量的酵母菌。飲用水：大腸桿菌＜3個/L2/3/202328發(fā)光細菌監(jiān)測法：用于水體中重金屬、農(nóng)藥、除草劑、酚類化合物、氰化物等30多種污染物的監(jiān)測。如快速測定工業(yè)廢水綜合毒性、水體中氰化物濃度、污染水體生物毒性等。優(yōu)點：費時少，敏感性好，操作簡便，結(jié)果準確。發(fā)光細菌是一類非致病性細菌，在正常的生理條件下能發(fā)出400nm的藍綠色可見光，這種發(fā)光現(xiàn)象是細菌的新陳代謝過程。毒物具有抑光作用，毒物濃度與細菌發(fā)光強度呈負相關(guān)線性關(guān)系。凡能夠干擾或破壞發(fā)光細菌呼吸、生長、新陳代謝等生理過程的任何有毒物質(zhì)都可以根據(jù)發(fā)光強度的變化監(jiān)測水體污染。2/3/202329遺傳毒物細菌監(jiān)測系統(tǒng)——SOS顯色反應：80年代初建立，巳在環(huán)境污染物的致遺傳毒性監(jiān)測中廣泛應用。其原理是，通過大腸桿菌液在致遺傳毒性因素作用后，根據(jù)最終產(chǎn)生的—D—半乳糖苷酶在液體分解底物鄰硝基——D—半乳糖苷所產(chǎn)生的黃色可溶性色素來進行定量測定。通過檢測細胞的SOS反應就可測定外源性化學物及物理因素是否具有遺傳毒性。該法速度快且可直接用于檢測成分復雜的混合物。2/3/202330第四節(jié)土壤污染的生物監(jiān)測一、土壤污染的植物監(jiān)測目前用于大氣、水體污染物監(jiān)測的植物種類較豐富，而用于土壤監(jiān)測的植物種較少。觀察植物根、莖、葉是否出現(xiàn)癥狀及癥狀表現(xiàn)程度等可監(jiān)測土壤污染。Cu、Ni、Co：抑制新根伸長，形成獅子尾巴一樣的形狀。

Cu污染使大麥不能分蘗，長到4-5片葉時就抽穗。Zn污染：引起洋蔥主根肥大和曲褶；Zn、Cu污染：使扁豆、紅小豆等的老葉組織變褐或死亡；一些無機農(nóng)藥使葉柄基部或葉片出現(xiàn)燒傷斑點或條紋，使幼嫩組織發(fā)生褐色焦斑等；有機農(nóng)藥污染嚴重使葉片相繼變黃或脫落，花座少，延遲結(jié)果，果變小或籽粒不飽滿等。2/3/2023312/3/202332二、土壤污染的動物監(jiān)測土壤動物是反映環(huán)境變化的敏感指示生物，當某些環(huán)境因素的變化發(fā)展到一定限度時即會影響到土壤動物的繁衍和生存，甚至死亡。研究表明：土壤動物種類數(shù)量與污染物濃度呈顯著負相關(guān)。例如：蚯蚓對敵敵畏等農(nóng)藥污染極敏感，低劑量農(nóng)藥即可引起蚯蚓數(shù)量減少，因此可用作農(nóng)藥污染的監(jiān)測生物。如敵敵畏作用6h后某些個體環(huán)帶區(qū)充血腫脹，12h后呈暗紅色，活動能力大大減弱，甚至呈現(xiàn)麻痹、組織潰瘍等病變。在高濃度時，24h后大部分死亡，36h已沒有活體。如蚯蚓身體卷曲、僵硬、縮短和腫大，體色變暗，體表受傷甚至死亡，表明土壤受到了DDT和有機氯化物的污染。

2/3/202333李忠武等(1999)研究了敵敵畏對土壤動物群落的影響，結(jié)果表明，土壤動物種類和個體數(shù)均隨農(nóng)藥的增加而呈明顯遞減趨勢，群落多樣性指數(shù)隨濃度升高而遞減。從種類看，共獲得76屬土壤動物，在低濃度時有53屬，而高濃度時僅有26屬；從土壤動物個體數(shù)量看，隨處理濃度的升高，土壤動物個體數(shù)和密度均顯著降低。此外，蜱螨類和彈尾類為優(yōu)勢類群，可利用這兩個優(yōu)勢類群的群落結(jié)構(gòu)變化來監(jiān)測農(nóng)藥污染的情況。2/3/2023342/3/202335

三、土壤污染的微生物監(jiān)測污染物進入土壤后首先受害的是土壤微生物，許多微生物對土壤中重金屬、農(nóng)藥等污染物較敏感。通過測定污染前后的微生物種類數(shù)量變化、微生物酶活性變化等可監(jiān)測土壤污染程度。如使用農(nóng)藥使敏感種減少，抗性種增加，微生物群落趨于單一化。例如：受五氯酚污染的土壤中能夠找到的菌種是具有耐受性的6種假單胞菌屬細菌；受三氯乙酸污染的土壤，真菌中只剩下青霉和曲霉。2/3/202336

不同農(nóng)藥引起微生物數(shù)量變化的情況是不完全相同的。例如，用5mg/L甲拌磷或特丁甲拌磷處理使土壤細菌數(shù)增加，而用椒菊酯處理則使細菌數(shù)減少。同一種農(nóng)藥對不同類群微生物的影響也不完全一致，如用3mg/L二嗪農(nóng)處理180d后細菌和真菌數(shù)沒有改變，而放線菌增加了300倍；用4mg／L阿拉特津處理，細菌總數(shù)與對照相比沒有明顯差異，但固氮菌增加了1倍，反硝化菌和纖維素分解菌則分別減少了80％和90％。試驗結(jié)果表明，鎘、銅、鉛、鉻對大芽孢桿菌和枯草桿菌均有明顯的抑制作用，隨金屬濃度的升高，菌落數(shù)明顯減少。砷污染對幾種固氮菌、解磷細菌及纖維分解菌均具有抑制作用。纖維分解菌群的活性受重金屬和其他有毒元素的影響很大。

2/3/202337第五節(jié)環(huán)境污染生物監(jiān)測方法典型例子

一、利用生物典型受害癥狀監(jiān)測環(huán)境污染本法主要是通過肉眼觀察生物體受污染影響后發(fā)生的形態(tài)變化，如觀察植物葉片傷害癥狀、動物器官畸形等。大氣污染：根據(jù)特定植物的典型癥狀(尤其是急性癥狀)可以指示大氣中某種污染物的存在。根據(jù)受害葉數(shù)、顏色深淺及傷斑大小與參比照片比較，可估計葉片受害程度和空氣中污染物的類型和含量。水污染：在根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)變化指標來監(jiān)測水體污染時，最常見的生物材料是魚類。如果見到魚的體形變短變寬、背鰭頸部后方向上隆起，鰭條排列緊密，臀鰭基部上方的鱗片排列緊密，發(fā)生不規(guī)則錯亂，側(cè)線不明顯或消失等，可認為水體巳被嚴重污染。2/3/2023382/3/202339

二、利用生物體內(nèi)污染物及其代謝產(chǎn)物含量分析法監(jiān)測環(huán)境污染污染環(huán)境中的植物、動物、微生物都能夠不同程度地吸收積累一些污染物、通過分析這些生物體內(nèi)的成分，可以監(jiān)測環(huán)境污染物的種類、水平等。1.分析低等附生植物體內(nèi)污染物含量地衣和苔蘚植物被大量用來指示和監(jiān)測大氣中重金屬、粉塵、SO2等污染。優(yōu)點：分布廣、敏感、反映客觀、不受土壤污染影響。2.分析高等植物葉片污染物含量大氣：植物體內(nèi)污染物含量與大氣中相應的污染物濃度有很大相關(guān)性，并且它能夠反映較長時間內(nèi)大氣中污染物的平均濃度。如用葉片中的含硫量和含氟量分別評價空氣中二氧化硫和氟化物的污染程度。2/3/202340利用上述原理，采集并且分析在不同地點生長的同一種植物的葉片污染物含量，就可以繪制出該污染物濃度分布圖?？筛鶕?jù)含污量指數(shù)IPC對各點的空氣污染度進行分級。

IPC＝Cm/Cc(Cm—采樣點葉片污染物含量,Cc—對照點葉片污染物含量)水體、土壤：分析生物體內(nèi)的某些成分，可了解污染狀況。分析可以是生物體整體，如魚類、貝類、蝦類等，也可是生物體的一部分、排泄物、嘔吐物等。

三、利用生物的生理、生化指標監(jiān)測環(huán)境污染生物受污染時，某些生理生化指標的變化，遠比形態(tài)可見癥狀反應靈敏、迅速，因此，更適宜用作環(huán)境監(jiān)測。2/3/202341Chorman(1976)總結(jié)了大氣污染中常見毒物對數(shù)十種酶的影響。所涉及的酶為相應污染物的指示酶。以下3點具有普遍性：①NH3、NH4+

使植物的6—磷酸葡萄糖脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和過氧化物酶活性升高；②過氧乙酰硝酸酯抑制6—磷酸葡萄糖脫氫酶和蘋果酸脫氫酶的活性；③植物對O3、SO2、SO32-、SO42-、NH3和NH4+都敏感，植物暴露在這些污染物中后，過氧化物酶活性都有所升高(程培樹，1981)

利用魚的生理代謝來監(jiān)測水污染的指標有：呼吸頻率、呼吸代謝、滲透壓調(diào)節(jié)、攝食量與能量轉(zhuǎn)換率、抗病力、神經(jīng)內(nèi)分泌活動等。

2/3/202342生化方面的指標有：血液成分變化、血糖水平、酶活性變化、糖類、酯類代謝等。魚的血液對一些污染物很敏感，很適合于對水污染的監(jiān)測。例如，鉛中毒會加速紅細胞的沉降、增加不成熟紅細胞的數(shù)量、使一般紅細胞溶解和退化而導致溶血性貧血。因此，不成熟紅細胞的增加和溶血性貧血可作為水體中鉛污染的監(jiān)測指標。四、利用生物的細胞遺傳學指標監(jiān)測環(huán)境污染細胞遺傳學是研究遺傳基因的傳遞者——染色體的行為、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)目和組合，并進一步闡明生物遺傳現(xiàn)象的科學。目前常采用細胞遺傳學的方法來篩選化學誘變因子，監(jiān)測環(huán)境中具有致癌、致畸、致突變的化學物質(zhì)。目前常采用的方法主要有：微核測定法、染色體畸變分析，姐妹染色體交換率，非預定DNA合成等。2/3/202343高等植物被認為是進行環(huán)境化學物質(zhì)的遺傳毒性效應研究的極好材料。例如，紫露草和蠶豆非常適合作為檢測遺傳毒性物質(zhì)的材料，它對環(huán)境誘變因素很敏感。在動物上常用蝌蚪腸細胞、小鼠外周血淋巴細胞、蟾蜍血液細胞等為材料，觀察細胞染色體畸變情況、微核率、UDS(非預定DNA合成)效應等指標來監(jiān)測大氣和水污染。1.微核監(jiān)測技術(shù)外源性誘變劑或物理誘變因素可以誘導生活細胞內(nèi)染色體發(fā)生斷裂、影響紡錘絲和中心粒的正常功能，造成有些染色體及其斷片在細胞分裂后期滯后，不能正常分配并整合到子細胞細胞核上，形成所謂的微核。在一定污染物濃度范圍內(nèi)，污染物與微核率有很好的劑量—效應關(guān)系，而且靈敏度高，可靠性強。2/3/202344目前應用最多的是紫露草微核技術(shù)和蠶豆根尖細胞微核技術(shù)。植物微核監(jiān)測技術(shù)是目前監(jiān)測環(huán)境污染物最有效的技術(shù)之一。具有成本低、效率高、可靠性好、周期短等特點，尤其對“三致”物質(zhì)監(jiān)測最有效，在我國目前已廣泛應用于空氣、水體、土壤污染監(jiān)測等方面。現(xiàn)被列為常規(guī)監(jiān)測指標。動物的微核測定技術(shù)常采用大、小鼠骨髓細胞和人的外周血淋巴細胞。測定方法簡便、快捷，是衡量輻射損傷和化學損傷程度的較好標準之一。2.染色體畸變技術(shù)研究在物理和化學因素影響下，染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變化稱之為染色體畸變分析，染色體結(jié)構(gòu)的畸變包括染色體單體斷裂、雙著絲點染色體、染色體粉碎化、染色單體互換等；染色體畸變率越高，說明污染越嚴重。2/3/2023453.非預定DNA合成(簡稱UDS)技術(shù)UDS是研究損傷修復的重要指標。紫外線、電離輻射，化學誘變劑和金屬離子均能誘導UDS的產(chǎn)生，UDS試驗是在DNA水平上檢測化學物質(zhì)的損傷作用，現(xiàn)己廣泛用于致癌物質(zhì)的篩選和作為評價污染物遺傳毒性的指標之一。具有靈敏度高、特異性強等優(yōu)點。五、利用生物群落結(jié)構(gòu)分析方法監(jiān)測環(huán)境污染環(huán)境污染的最終結(jié)果是敏感生物消亡，抗性生物旺盛生長，群落結(jié)構(gòu)單一。調(diào)查項目有種的總數(shù)、每個種的覆蓋度、