環(huán)境污染生物監(jiān)測

第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測當(dāng)前第1頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)生物監(jiān)測反映自然的、綜合的污染狀況能直接反映環(huán)境質(zhì)量對生態(tài)系統(tǒng)的影響可以進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，不需要昂貴的儀器、設(shè)備可以作為早期污染的報(bào)警器生物監(jiān)測的特點(diǎn)生物可以選擇性地富集某些污染物可以監(jiān)測污染效應(yīng)的發(fā)展動態(tài)可以在大面積或較長距離內(nèi)密集布點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測當(dāng)前第2頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)環(huán)境監(jiān)測方法的分類水環(huán)境污染生物監(jiān)測空氣污染生物監(jiān)測土壤污染生物監(jiān)測動物監(jiān)測植物監(jiān)測微生物監(jiān)測生態(tài)監(jiān)測生物測試生物的生理生化指標(biāo)測定生物體內(nèi)污染物殘留量的測定

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的生物測試現(xiàn)場生物調(diào)查

1234生物所處的環(huán)境介質(zhì)生物分類法生物學(xué)層次采用的方法當(dāng)前第3頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測當(dāng)前第4頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測的目的、樣品采集和監(jiān)測項(xiàng)目對水環(huán)境進(jìn)行生物監(jiān)測的主要目的是了解污染對水生生物的危害狀況，判別和測定水體污染的類型和程度，為制定控制污染措施，使水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)保持平衡提供依據(jù)。當(dāng)前第5頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)采樣斷面和采樣點(diǎn)的布設(shè)原則

斷面要有代表性

盡可能與化學(xué)監(jiān)測斷面相一致

考慮水環(huán)境的整體性、監(jiān)測工作連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性

河流：根據(jù)長度，至少設(shè)上（對照）、中（污染）、下游（觀察）三個斷面；采樣點(diǎn)數(shù)視水面寬、水深、生物分布特點(diǎn)等確定。湖泊（水庫）：入湖（庫）區(qū)、中心區(qū)、出口區(qū)、最深水區(qū)、清潔區(qū)等處設(shè)監(jiān)測斷面。海洋：監(jiān)測站位應(yīng)覆蓋或代表監(jiān)測海域；測站應(yīng)考慮監(jiān)測海域的功能區(qū)劃和水動力狀況，盡可能避開污染源；除特殊需要（因地形、水深和監(jiān)測目標(biāo)所限制）外，可結(jié)合水質(zhì)或沉積物站位，采用網(wǎng)格式或斷面等方式布設(shè)；開闊海區(qū)，測站可適當(dāng)減少，半封閉或封閉海區(qū)，測站可適當(dāng)加密。當(dāng)前第6頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)各類環(huán)境水體生物監(jiān)測指標(biāo)及頻次一覽表對象監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測項(xiàng)目頻次備注監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測項(xiàng)目頻次備注河流*底棲動物種類、數(shù)量2次/年必測著生生物種類、數(shù)量2次/年選測大腸菌群數(shù)量6次/年必測浮游植物種類、數(shù)量2次/年選測湖泊*水庫葉綠素a含量2次以上/年必測大腸菌群數(shù)量6次/年必測浮游植物種類和密度2次以上/年必測底棲動物種類、數(shù)量2次/年選測城市*水體下列5種方法任選一種：1、魚類急性毒性試驗(yàn)2、蚤類急性毒性試驗(yàn)3、藻類急性毒性試驗(yàn)4、發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn)5、微型生物群落級毒性試驗(yàn)96小時死亡率48小時LC5096小時EC50抑光率選測近岸海域**浮游植物種類、數(shù)量4次/年必測葉綠素a含量4次/年必測大型浮游動物種類、數(shù)量4次/年底棲動物(底內(nèi)生物)種類、數(shù)量4次/年大腸菌群數(shù)量4次/年細(xì)菌總數(shù)數(shù)量4次/年初級生產(chǎn)力4次/年選測赤潮生物種類、數(shù)量4次/年選測中小型浮游動物種類、數(shù)量4次/年底棲生物(底上生物)種類、數(shù)量4次/年大型藻類數(shù)量4次/年魚類數(shù)量4次/年當(dāng)前第7頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二、水環(huán)境污染生物監(jiān)測方法

（一）污水生物系統(tǒng)法（二）生物群落監(jiān)測方法（三）生物測試法（四）葉綠素a的測定（五）微囊藻毒素的測定 當(dāng)前第8頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（一）污水生物系統(tǒng)法

將受有機(jī)物污染的河流按照污染程度和自凈過程，自上游向下游劃分為四個相互連續(xù)的河段，即多污帶段、α-中污帶段、β-中污帶段和寡污帶段，每個帶都有自己的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征。根據(jù)這些特征進(jìn)行判斷。

當(dāng)前第9頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征項(xiàng)目多污帶α-中污帶β-中污帶寡污帶化學(xué)過程還原和分解作用明顯開始水和底泥里出現(xiàn)氧化作用氧化作用更強(qiáng)烈因氧化使無機(jī)化達(dá)到礦化階段溶解氧沒有或極微量少量較多很多BOD很高高較低低硫化氫的生成具有強(qiáng)烈的硫化氫臭味沒有強(qiáng)烈硫化氫臭味無無水中有機(jī)物蛋白質(zhì)、多肽等高分子物質(zhì)大量存在高分子化合物分解產(chǎn)生氨基酸、氨等大部分有機(jī)物已完成無機(jī)化過程有機(jī)物全分解底泥常有黑色硫化鐵存在，呈黑色硫化鐵氧化成氫氧化鐵，底泥不呈黑色有Fe2O3存在大部分氧化水中細(xì)菌大量存在，每毫升可達(dá)100萬個以上細(xì)菌較多，每毫升在10萬個以上數(shù)量減少，每毫升在10萬個以下數(shù)量少，每毫升在100個以下棲息生物的生態(tài)學(xué)特征動物都是攝食細(xì)菌者，且耐受pH強(qiáng)烈變化，耐低溶解氧的厭氧生物，對H2S、NH3等毒物有強(qiáng)烈抗性攝食細(xì)菌動物占優(yōu)勢，肉食性動物增加，對溶氧和pH變化表現(xiàn)出高度適應(yīng)性，對氨有一定耐性，對硫化氫耐性較弱對溶解氧和pH變化耐性較差，并且不能長時間耐腐敗性毒物對pH和溶解氧變化耐性很弱，特別是對腐敗性毒物如硫化氫等耐性很差植物硅藻、綠藻、接合藻及高等植物沒有出現(xiàn)出現(xiàn)藍(lán)藻、綠藻、接合藻、硅藻等出現(xiàn)多種類的硅藻、綠藻、接合藻，是鼓藻的主要分布區(qū)水中藻類少，但著生藻類較多動物以微型動物為主，原生動物居優(yōu)勢仍以微型動物占大多數(shù)多種多樣多種多樣原生動物有變形蟲、纖毛蟲，但無太陽蟲、雙鞭毛蟲、吸管蟲等出現(xiàn)仍然沒有雙鞭毛蟲，但逐漸出現(xiàn)太陽蟲、吸管蟲等太陽蟲、吸管蟲中耐污性差的種類出現(xiàn)，雙鞭毛蟲也出現(xiàn)鞭毛蟲、纖毛蟲中有少量出現(xiàn)后生動物僅有少數(shù)輪蟲、蠕形動物、昆蟲幼蟲出現(xiàn)；水螅、淡水海綿、苔蘚動物、小型甲殼類、魚類不能生存沒有淡水海綿、苔蘚動物，有貝類、甲殼類、昆蟲出現(xiàn)，魚類中的鯉、鯽、鯰等可在此帶棲息淡水海綿、苔蘚動物、水螅、貝類、小型甲殼類、兩棲類動物、魚類均有出現(xiàn)昆蟲幼蟲種類很多，其他各種動物逐漸出現(xiàn)當(dāng)前第10頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（二）生物群落監(jiān)測方法水污染指示生物是指能對水體中污染物產(chǎn)生各種定性、定量反應(yīng)的生物，它們對水環(huán)境的變化特別是化學(xué)污染反應(yīng)敏感或有較高的耐受性。

浮游生物著生生物－附著于長期浸沒水中的各種基質(zhì)表面上的有機(jī)體群落底棲動物－棲息在水體底部淤泥內(nèi)、石塊或礫石表面及其間隙中的肉眼可見的水生無脊椎動物

魚類—能夠全面反映水體的總體質(zhì)量微生物—微生物的多少可以反映水體被有機(jī)物污染的程度浮游動物（原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類

）浮游植物－藻類水污染指示生物當(dāng)前第11頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（二）生物群落監(jiān)測方法生物指數(shù)監(jiān)測法是指運(yùn)用數(shù)學(xué)公式計(jì)算出的反映生物種群或群落結(jié)構(gòu)變化，用以評價環(huán)境質(zhì)量的數(shù)值。

貝克生物指數(shù)貝克-津田生物指數(shù)生物種類多樣性指數(shù)硅藻生物指數(shù)當(dāng)前第12頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)貝克生物指數(shù)把從采樣點(diǎn)采到的底棲大型無脊椎動物分為兩類，不耐有機(jī)物污染的敏感種和耐有機(jī)物污染的耐污種，按下式計(jì)算：生物指數(shù)（BI）=2A+B式中：A、B——分別為敏感底棲動物種類數(shù)和耐污底棲動物種類數(shù)。BI＞10時，為清潔水域；BI為1～6時，為中等污染水域；BI=0時，為嚴(yán)重污染水域。當(dāng)前第13頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)貝克-津田生物指數(shù)

不限于在采集點(diǎn)采集，而是在擬評價或監(jiān)測的河段把各種低棲大型無脊椎動物盡量采到。BI≥20，為清潔水區(qū)；10＜BI＜20，為輕度污染水區(qū)；6＜BI≤10，為中等污染水區(qū)；0＜BI≤6，為嚴(yán)重污染水區(qū)。當(dāng)前第14頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)——種類多樣性指數(shù)；N——單位面積樣品中收集的各類動物的總數(shù)；ni——單位面積樣品中第i種動物的個數(shù)；S——收集到的動物種類數(shù)。生物種類多樣性指數(shù)

該指數(shù)的特點(diǎn)是能定量反映群落中生物的種類、數(shù)量及種類組成比例變化信息。①馬格里夫多樣性指數(shù)計(jì)算式為：d——種類多樣性指數(shù)；N——各類生物的總個數(shù)；S——生物種類數(shù)。②沙農(nóng)-威爾姆種類多樣性指數(shù)值＜1.0，嚴(yán)重污染；值1.0～3.0，中等污染；值＞3.0，清潔當(dāng)前第15頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)硅藻生物指數(shù)硅藻指數(shù)=

硅藻指數(shù)0～50為多污帶；硅藻指數(shù)50～100為α-中污帶；硅藻指數(shù)100～150為β-中污帶；硅藻指數(shù)150～200為輕污帶。

不耐污染藻類的種類數(shù)廣譜性藻類的種類數(shù)僅在污染水域才出現(xiàn)的藻類種類數(shù)當(dāng)前第16頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)PFU微型生物群落監(jiān)測法（簡稱PFU法）（二）生物群落監(jiān)測方法原理：PFU法是以聚氨酯泡沫塑料塊（PFU）作為人工基質(zhì)沉入水體中，經(jīng)一定時間后，水體中大部分微型生物種類均可群集到PFU內(nèi)，達(dá)到種數(shù)平衡，通過觀察和測定該群落結(jié)構(gòu)與功能的各種參數(shù)來評價水質(zhì)狀況。還可以用毒性試驗(yàn)方法預(yù)報(bào)廢水或有害物質(zhì)對受納水體中微型生物群落的毒害強(qiáng)度。測定要點(diǎn)：根據(jù)水環(huán)境條件確定采樣時間，一般在靜水中采樣約需四周，在流水中采樣約需兩周；采樣結(jié)束后，帶回實(shí)驗(yàn)室，把PFU中的水全部擠于燒杯內(nèi)，用顯微鏡進(jìn)行微型生物種類觀察和活體計(jì)數(shù)。

當(dāng)前第17頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)PFU微型生物群落結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)功能參數(shù)分類學(xué)的1）種類數(shù)2）指示種類3）多樣性指數(shù)1）群集過程（Seq、G、T90%）2）功能類群（光合自養(yǎng)者，食菌者、食藻者、食肉者、腐生者、雜食者）非分類學(xué)的1）異養(yǎng)性指數(shù)2）葉綠素a1）光合作用速度2）呼吸作用速度Seq為群落達(dá)平衡時的種數(shù)；G為微型生物群集速度常數(shù)；T90%為達(dá)到90%Seq所需時間。當(dāng)前第18頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第19頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（三）生物測試法

利用生物受到污染物質(zhì)危害或毒害后所產(chǎn)生的反應(yīng)或生理機(jī)能的變化，來評價水體污染狀況，確定毒物安全濃度的方法稱為生物測試法。有靜水式生物測試和流水式生物測試兩種。分類

按水流方式：靜水式和流水式按測試時間分類：急性試驗(yàn)和慢性試驗(yàn)按受試活體分類：水生生物和發(fā)光細(xì)菌等當(dāng)前第20頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)1、水生生物毒性試驗(yàn)水生生物毒性試驗(yàn)可用：魚類、蚤類、藻類等，其中魚類毒性試驗(yàn)應(yīng)用較廣泛。金魚綠藻褐藻蝴蝶魚可用于水生生物毒性試驗(yàn)的部分魚類和藻類當(dāng)前第21頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)靜水式魚類急性毒性試驗(yàn)供試魚的選擇和馴養(yǎng)要選擇無病、行動活潑、魚鰭完整舒展、食欲和逆水性強(qiáng)、體長（不包括尾部）約3cm的同種和同齡的金魚。選出的魚必須先在與試驗(yàn)條件相似的生活條件（溫度、水質(zhì)等）下馴養(yǎng)7d以上；試驗(yàn)前一天停止喂食；如果在試驗(yàn)前4d天內(nèi)發(fā)生死亡現(xiàn)象或發(fā)病的魚高于10%，則不能使用。金魚2金魚1當(dāng)前第22頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)試驗(yàn)條件選擇每一種濃度的試驗(yàn)溶液為一組，每組至少10尾魚試驗(yàn)容器用容積約10L的玻璃缸，保證每升水中魚重不超過2g。試驗(yàn)溶液的溫度要適宜，對冷水魚為12～28℃，對溫水魚為20～28℃。同一試驗(yàn)中，溫度變化為±2℃。試驗(yàn)溶液中不能含大量耗氧物質(zhì)，要有足夠的溶解氧，對冷水魚DO應(yīng)≥5mg/L，對溫水魚DO≥4mg/L。試驗(yàn)溶液的pH值通?？刂圃?.7～8.5之間。配制試驗(yàn)溶液和馴養(yǎng)魚用水應(yīng)是未受污染的河水或湖水。如果使用自來水，必須經(jīng)充分曝氣才能使用。不宜使用蒸餾水。當(dāng)前第23頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)試驗(yàn)步驟試驗(yàn)溶液濃度設(shè)計(jì)確定試驗(yàn)溶液的濃度范圍

試驗(yàn)記錄不同時間的金魚成活數(shù)

毒性判定

計(jì)算半數(shù)致死量（LD50）半數(shù)致死濃度（LC50）

預(yù)試驗(yàn)(探索性試驗(yàn))通常選七個濃度(至少五個)

求LC50值的簡便方法是將試驗(yàn)魚死亡半數(shù)以上和半數(shù)以下的數(shù)據(jù)與相應(yīng)試驗(yàn)液毒物（或污水）濃度繪于半對數(shù)坐標(biāo)紙上（對數(shù)坐標(biāo)表示毒物濃度，算術(shù)坐標(biāo)表示死亡率），用直線內(nèi)插法求出。用直線內(nèi)插法求LC50當(dāng)前第24頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)魚類急性毒性的分級標(biāo)準(zhǔn)96hLC50／mg/L＜11～1010～100＞100毒性分級極高毒高毒中毒低毒假設(shè)某廢水實(shí)驗(yàn)結(jié)果廢水濃度／%每組魚數(shù)（尾）試驗(yàn)魚死亡數(shù)24（h）48（h）96(h)10.07.55.64.23.2對照組1010101010101097100109741010109410直線內(nèi)插法LC50—5.2%4.7%4.4%當(dāng)前第25頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)安全濃度=安全濃度=安全濃度=對易分解、積累少的化學(xué)物質(zhì)，一般選用的系數(shù)在0.05～0.1之間；穩(wěn)定能在魚體內(nèi)高蓄積化學(xué)物質(zhì)，一般選用的系數(shù)在0.01～0.05之間。當(dāng)前第26頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)方法原理

發(fā)光細(xì)菌是一類非致病的革蘭氏陰性微生物，它們在適當(dāng)條件下能發(fā)射出肉眼可見的藍(lán)綠色光（450～490nm）。當(dāng)樣品毒性組分與發(fā)光細(xì)菌接觸時，可影響或干擾細(xì)菌的新陳代謝，使細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度下降或熄滅。在一定毒物濃度范圍內(nèi)，有毒物質(zhì)濃度與發(fā)光強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)線性關(guān)系，因而可使用生物發(fā)光光度計(jì)測定水樣的相對發(fā)光強(qiáng)度來監(jiān)測有毒物質(zhì)的濃度。

2、發(fā)光細(xì)菌法以氯化汞濃度作為參比毒物表征廢水或可溶性化學(xué)物質(zhì)的毒性，也可用半數(shù)有效濃度（EC50），即發(fā)光強(qiáng)度為最大發(fā)光強(qiáng)度一半時的廢水濃度或可溶化學(xué)物質(zhì)的濃度來表征；選用明亮發(fā)光桿菌T3小種作發(fā)光細(xì)菌。常采用新鮮發(fā)光細(xì)菌培養(yǎng)法和冷凍干燥發(fā)光菌粉制劑法。當(dāng)前第27頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)測定要點(diǎn)

2、發(fā)光細(xì)菌法實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備發(fā)光細(xì)菌新鮮菌懸液的制備樣品測定測試結(jié)果分析工業(yè)廢水發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)系列測試管編號123456稀釋液／mL廢水水樣／mL發(fā)光細(xì)菌懸液／mL0.900①0.100.800.100.100.720.180.100.580.320.100.400.800.1000.900.10樣品EC50值與生物毒性的關(guān)系EC50值毒性級別等級2525～7575求不出EC50值*高毒有毒微毒無毒1234當(dāng)前第28頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)致突變和致癌物質(zhì)也稱誘變劑，其檢測方法有微核測定、艾姆斯（Ames）試驗(yàn)、染色體畸變試驗(yàn)等。

3、致突變和致癌物檢測染色體畸變試驗(yàn)是生物細(xì)胞在誘變因素的作用下，其染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如染色體單體斷裂、染色單體互換等檢測誘變劑及其強(qiáng)度。

微核測定法原理基于：生物細(xì)胞中的染色體在復(fù)制過程中常會發(fā)生一些斷裂，在正常情況下，這些斷裂絕大多數(shù)能自己愈合，但如果受到外界誘變劑的作用，就會產(chǎn)生一些游離染色體斷片，變成大小不等的小球體（微核），其數(shù)量與外界誘變劑強(qiáng)度成正比。

Ames試驗(yàn)是利用鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株發(fā)生回復(fù)突變的性能來檢測被檢物是否具有致突變性。該菌株含有控制組氨酸合成的基因，在不含組氨酸的培養(yǎng)基中不能生長，但如果存在致突變物時，使其特定部位發(fā)生基因突變而回復(fù)為野生菌株，能在無組氨酸的培養(yǎng)基中生長。鼠傷寒沙門氏菌當(dāng)前第29頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)AMES試驗(yàn)圖解當(dāng)前第30頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（四）葉綠素a的測定

葉綠素a是一種能將光合作用的光能傳遞給化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的唯一色素，葉綠素b、c、d和e等吸收的光能均可通過葉綠素a傳遞給化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的。通過測定葉綠素a，可掌握水體初級生產(chǎn)力，了解河流、湖泊和海洋中植物性浮游生物現(xiàn)存量。

高效液相色譜法熒光分光度法分光光度法葉綠素a的測定方法丙酮法、熱乙醇法當(dāng)前第31頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)提取光合色素當(dāng)前第32頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)當(dāng)前第33頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（五）微囊藻毒素的測定

微囊藻毒素（microcystin，簡稱MC）是藍(lán)藻產(chǎn)生的一類天然毒素，是富營養(yǎng)化淡水水體中最常見的藻類毒素，微囊藻可產(chǎn)生肝毒素，導(dǎo)致腹瀉、嘔吐、肝腎等器官的損壞，并有促瘤致癌作用。微囊藻毒素—LR的分子結(jié)構(gòu)當(dāng)前第34頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)微囊藻毒素檢測方法比較檢測方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)最小檢出限生物測試法操作簡單，結(jié)果直觀，快捷，可檢測未發(fā)現(xiàn)的新毒素耗用量大、靈敏度和專一性不高；無法準(zhǔn)確定量，不能辨別毒素的異構(gòu)體類型；小鼠的維持費(fèi)用高，工作量大；動物權(quán)益問題用半數(shù)致死量和致死量衡量細(xì)胞毒性檢測技術(shù)靈敏度高工作量大10～20ng/mL酶連免疫吸附法(ELISA)可檢測到毒素的不同同系物，商品試劑盒的出現(xiàn)大大方便了操作，靈敏度高對多種同系物的識別需要廣譜抗體0.1ng/mL蛋白磷酸酶抑制分析法反映各種毒素的總量，檢測靈敏度高而且測定時間較短，干擾小，靈敏度高不能區(qū)分特異性的同系物，需要新制備的放射性底物，放射性底物處理困難2.5ng/mL高效液相色譜法（HPLC）對不同毒素可進(jìn)行精確的定性和定量靈敏度低、毒素需預(yù)處理、技術(shù)含量高，標(biāo)準(zhǔn)品價格昂貴，各實(shí)驗(yàn)室的檢測程序和條件差別較大0.1ng/mL液質(zhì)聯(lián)用法（LC-MS）快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，可測定不同藻毒素的異構(gòu)體技術(shù)含量高，前處理過程復(fù)雜0.1ng/mL當(dāng)前第35頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（六）細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量的判斷在實(shí)際工作中，經(jīng)常以檢驗(yàn)細(xì)菌總數(shù)，特別是檢驗(yàn)作為糞便污染的指示細(xì)菌，如總大腸菌群、糞大腸菌群、糞鏈球菌、腸道病毒等，來間接判斷水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。水樣采集采集細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)用水樣，必須嚴(yán)格按照無菌操作要求進(jìn)行。采集江、河、湖、庫等水樣，可將采樣瓶沉入水面下10～15cm處，瓶口朝水流上游方向，使水樣灌入瓶內(nèi)。采集一定深度的水樣時，用采水器采集。采集自來水樣，首先用酒精燈灼燒水龍頭滅菌或用70%的酒精消毒，然后放水3分鐘，再采集約為采樣瓶容積的80%左右的水量。當(dāng)前第36頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測當(dāng)前第37頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)大氣污染的生物監(jiān)測是利用生物對存在于大氣中的污染物的反應(yīng)，監(jiān)測有害氣體的成分和含量，以確定大氣的環(huán)境質(zhì)量水平。空氣中污染物多種多樣，有些可以利用指示植物或指示動物及指示微生物進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)前第38頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（一）指示植物及其受害癥狀指示植物是指受到污染物的作用后能較敏感和快速地產(chǎn)生明顯反應(yīng)的植物，可以選擇草本植物、木本植物及地衣、苔蘚等。空氣污染物一般通過葉面上的氣孔或孔隙進(jìn)入植物體內(nèi)，侵襲細(xì)胞組織，并發(fā)生一系列生化反應(yīng)，從而使植物組織遭受破壞，呈現(xiàn)受害癥狀。癥狀共同特點(diǎn)：葉綠素被破壞、細(xì)胞組織脫水，進(jìn)而發(fā)生葉面失去光澤，出現(xiàn)不同顏色（黃色、褐色或灰白色）的斑點(diǎn)，葉片脫落，甚至全株枯死等異常現(xiàn)象。

一、利用植物監(jiān)測

當(dāng)前第39頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二氧化硫指示植物堇菜苔蘚白蠟樹云杉地衣棉花白楊部分二氧化硫指示植物當(dāng)前第40頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)SO2監(jiān)測植物——矮牽牛當(dāng)前第41頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)2、氮氧化物指示植物向日葵菠菜秋海棠煙草氮氧化物指示植物番茄當(dāng)前第42頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)雪松葡萄金錢草杏樹慈竹郁金香氟化物的指示植物3、氟化物指示植物當(dāng)前第43頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)4、光化學(xué)氧化物指示植物矮牽牛花葡萄菠菜黃瓜馬鈴薯洋蔥O3的指示植物當(dāng)前第44頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)5、持久性有機(jī)污染物（POPs）的指示植物持久性有機(jī)污染物具有以下特性：具有毒性;能在環(huán)境中持久地存在;能在生物體內(nèi)積累;能通過大氣輸送至很長距離之外;對于接近或遠(yuǎn)離污染源的環(huán)境質(zhì)量和人體健康會產(chǎn)生不利的影響。POPs，PersistentOrganicPollutants的縮寫,中文名稱為“持久性有機(jī)污染物”,它是一類具有環(huán)境持久性、生物累積性、長距離遷移能力和高生物毒性的特殊污染物。當(dāng)前第45頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)對POPs敏感的植物

地衣、苔蘚以及某些植物的樹葉等地衣苔蘚落葉松我的監(jiān)測能力最強(qiáng)當(dāng)前第46頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)乙烯的指示植物萬壽菊皂莢樹番茄蘭花乙烯的指示植物左為污染引起的閉花反應(yīng),右為正常當(dāng)前第47頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（二）監(jiān)測方法1.栽培指示植物監(jiān)測法先將指示植物在沒有污染的環(huán)境中盆栽或地栽培植，待生長到適宜大小時，移至監(jiān)測點(diǎn)觀察它們的受害癥狀和程度。植物監(jiān)測器示意圖1.氣泵；2.針型閥；3.流量計(jì)；4.活性炭凈化器；5.盆栽指示植物當(dāng)前第48頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)2、植物群落監(jiān)測法

該方法是利用監(jiān)測區(qū)域植物群落受到污染后，各種植物的反應(yīng)來評價空氣污染狀況。先通過調(diào)查和試驗(yàn)，確定群落中不同種植物對污染物的抗性等級，將其分為敏感、抗性中等和抗性強(qiáng)三類。植物受害情況懸鈴木、加拿大白楊檜柏、絲瓜向日葵、蔥、玉米、菊、牽?；?、月季、薔薇、枸杞、香椿、烏柏葡萄、金銀花、枸樹、馬齒莧廣玉蘭、大葉黃楊、梔子花、臘梅80％～100%葉片受害，甚至脫落葉片有明顯大塊傷斑，部分植株枯死50%左右葉面積受害，葉片脈間有點(diǎn)、塊狀傷斑30%左右葉面積受害，葉脈間有輕度點(diǎn)、塊狀傷斑10%左右葉面積受害，葉片上有輕度點(diǎn)狀斑無明顯癥狀排放SO2的某化工廠附近植物群落受害情況在工業(yè)城市，通常距市中心越近，地衣的種類越少，重污染區(qū)內(nèi)一般僅有少數(shù)殼狀地衣分布，隨著污染程度的減輕，便出現(xiàn)枝狀地衣；在輕污染地區(qū)，葉狀地衣數(shù)量最多。當(dāng)前第49頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)3、其他監(jiān)測法指示植物一些生理生化指標(biāo)的變化；如光合作用、葉綠素、體內(nèi)酶的活性、細(xì)胞染色體等指標(biāo)的變化。通過測定植物體內(nèi)吸收積累的一些污染物含量，也可以評價空氣污染物的種類和污染水平。剖析樹木的年輪：在氣候正常、未曾遭受污染的年份樹木的年輪寬，而空氣污染嚴(yán)重或氣候條件惡劣的年份樹木的年輪窄。用x射線法對年輪材質(zhì)進(jìn)行測定；污染嚴(yán)重的年份年輪木質(zhì)比重小，正常年份的年輪木質(zhì)比重大。當(dāng)前第50頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二、利用動物監(jiān)測（一）利用動物個體的異常反應(yīng)

金絲雀金翅雀

雞老鼠對礦井內(nèi)瓦斯毒氣敏感的動物在一個區(qū)域內(nèi)，利用動物種群數(shù)量的變化，特別是對污染物敏感動物種群數(shù)量的變化，也可以監(jiān)測該區(qū)域空氣污染狀況。當(dāng)前第51頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)對SO2敏感的動物敏感性水平：本鳥最高金絲雀狗家禽對SO2敏感的動物俺狗狗第二耐受力最好的當(dāng)屬我們家禽了當(dāng)前第52頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（二）利用動物種群數(shù)量的變化受不了啦，快跑吧！大型哺乳動物、鳥類、昆蟲等遷移

大型哺乳動物、鳥類不堪忍受空氣污染而遷往別處當(dāng)前第53頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)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)的蚧類數(shù)量增加，可說明該地區(qū)空氣污染嚴(yán)重

。潛葉蛾

癭蚊

紅蠟蚧

部分昆蟲和蚧類當(dāng)前第54頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)三、利用微生物監(jiān)測空氣不是微生物生長繁殖的天然環(huán)境，沒有固定的微生物種群，它主要通過土壤塵埃、水滴、人和動物體表的干燥脫落物、呼吸道的排泄物等方式帶入空氣中。空氣微生物是空氣污染的重要因子，它與氣溶膠、顆粒物等媒體一起散布并污染環(huán)境、左右疾病發(fā)生與傳播，監(jiān)測空氣微生物狀況是掌握其活動和作用的必要前提?？諝庵形⑸锏臄?shù)量隨著人群和車輛流動的增加而增多，繁華的街道微生物數(shù)量最多，其次是交通路口，居民小區(qū)；郊區(qū)公園和農(nóng)村空氣中細(xì)菌最少。當(dāng)前第55頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)南京市各類空氣含菌量的比較由表可知，各區(qū)域內(nèi)公共場所中空氣含菌量最高，街道次之，公園、機(jī)關(guān)又次之，城市郊區(qū)、植物園最低。彼此相差幾倍至幾十倍，原因可能是與綠化和人們的活動有關(guān)。類型地點(diǎn)人流、車輛及綠化狀況空氣含菌數(shù)（cfu/m3)公共場所某火車站人多，車多49700某百貨公司人多21100某電影院人多(不流動)8460街道南傘巷人多，車多，基本無綠化44050新街口人多，車多，綠化好24480太平路人較少，車多，綠化好7850西康路人少，車少，綠化好5530公園玄武湖水面公園，游人多6980和平公園街道公園，游人少4940靈谷寺森林公園，游人少1372機(jī)關(guān)市防疫站人少，綠化好3460植物園植物所人少，樹木茂密1048當(dāng)前第56頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)第三節(jié)土壤污染生物監(jiān)測當(dāng)前第57頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)一、土壤污染的植物監(jiān)測土壤受到污染后，植物對污染物產(chǎn)生的反應(yīng)主要表現(xiàn)為：葉片上出現(xiàn)傷斑；生理代謝異常，如蒸騰率降低、呼吸作用加強(qiáng)、生長發(fā)育受阻；植物化學(xué)成分改變等。土壤監(jiān)測的指示植物有：小大蕨等可指示銅污染；細(xì)小糠穗、狐茅、紫狐茅、黃花草、酸模、長葉車前以及多種紫云英、紫堇、遏藍(lán)菜等可指示鋅污染；地衣可指示砷污染；酸性土壤指示植物：芒箕骨、映日紅、鋪地蜈蚣等；石灰性土壤指示植物：蜈蚣草、柏木等；堿性土壤指示植物：堿蓬、剪刀股等。在銅-鉬的礦化作用的影響下，罌粟屬植物華北的變化a正常的花b變化的花當(dāng)前第58頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二、土壤污染的動物監(jiān)測在重金屬污染的土壤中動物種類、數(shù)量隨環(huán)境污染程度的增加而逐漸減少，并且與重金屬的濃度具有顯著的負(fù)相關(guān)。通過對土壤動物群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)分布和污染指示種的系統(tǒng)研究，可監(jiān)測土壤污染的程度。蚯蚓是土壤中生物量最大的動物類群之一。在污染土壤導(dǎo)致蚯蚓在密度和群落結(jié)構(gòu)上發(fā)生明顯的變化。研究表明，蚯蚓體內(nèi)鎘的濃度與土壤中的鎘的濃度具有顯著的相關(guān)性，對農(nóng)藥、鉛等污染物也有較高的敏感性，因此，蚯蚓通常被視為土壤動物區(qū)系的代表類群而被用于指示、監(jiān)測土壤污染。當(dāng)前第59頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)土壤原生動物可作為土壤污染的指示生物。線蟲是土壤中最為豐富的無脊椎動物，在土壤生態(tài)系統(tǒng)腐屑食物網(wǎng)中占有重要地位。它具有形態(tài)的特殊性，食物的專一性，分離鑒定相對簡單，以及對環(huán)境的各種變化包括污染的脅迫效應(yīng)能做出比較迅速的反應(yīng)等特點(diǎn)，可將線蟲作為土壤污染效應(yīng)研究的生物指標(biāo)。甲螨是蜱螨類中的優(yōu)勢類群，在土壤中數(shù)量多、密度大、極易采得。當(dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時，它們的種類和數(shù)量會發(fā)生變化，可以利用甲螨類監(jiān)測土壤污染。二、土壤污染的動物監(jiān)測線蟲甲螨當(dāng)前第60頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)三、土壤污染的微生物監(jiān)測土壤是微生物生活最適宜的環(huán)境，土壤受到污染后，其中的微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能就會發(fā)生改變。通過測定污染物進(jìn)入土壤前后的微生物種類、數(shù)量、生長狀況及生理生化變化等特征就可監(jiān)測土壤受污染的程度。大腸桿菌真菌-霉菌孢子芽孢菌當(dāng)前第61頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)居民區(qū)土壤的衛(wèi)生評價之二居民區(qū)土壤的衛(wèi)生評價之三

居民區(qū)土壤的衛(wèi)生評價之一污染程度大腸菌群值/g產(chǎn)氣莢膜桿菌值/g嚴(yán)重污染<0.001<0.0001中度污染0.01～0.0010.001～0.0001輕度污染1～0.010.1～0.001潔凈>1.0>0.1指標(biāo)相對潔凈中度污染嚴(yán)重污染菌落總數(shù)/(MPN/g)1萬數(shù)十萬數(shù)百萬大腸菌群值10.050.001～0.002土壤嗜熱菌數(shù)糞便重度污染1×105～4×106糞便中度污染5×104～1×105糞便輕度污染1×103～5×104潔凈1×102～1×103當(dāng)前第62頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)第四節(jié)生物污染監(jiān)測當(dāng)前第63頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)生物污染監(jiān)測就是應(yīng)用各種檢測手段測定生物體內(nèi)的有害物質(zhì)，及時掌握被污染的程度，以便采取措施，改善生物生存環(huán)境，保證生物食品的安全。

生物污染監(jiān)測的步驟：生物樣品的采集

預(yù)處理

污染物的測定

生物樣品制備

當(dāng)前第64頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)一、生物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布污染物進(jìn)入生物體內(nèi)的途徑主要有表面粘附（附著）、生物吸收和生物積累三種形式。(一)表面附著表面附著是指污染物附著在生物體表面的現(xiàn)象。(二)生物吸收大氣、水體和土壤中的污染物，可經(jīng)生物體各器官的主動吸收和被動吸收進(jìn)入生物體。(三)生物積累污染物可以通過生物代謝進(jìn)入微生物體內(nèi)而被濃縮；還可以通過生物的食物鏈進(jìn)行傳遞和富集。當(dāng)前第65頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(一)植物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布空氣中的氣態(tài)和顆粒態(tài)的污染物主要通過粘附、葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進(jìn)入植物體內(nèi)。

氣態(tài)污染物如氟化物，主要通過植物葉面上的氣孔進(jìn)入葉肉組織，使葉尖和葉緣組織壞死。土壤或水體中的污染物主要通過植物的根系吸收進(jìn)入植物體內(nèi)，其吸收量與污染物的含量、土壤類型及植物品種等因素有關(guān)。

氟化物、農(nóng)藥等

污染物

植物對氣態(tài)污染物的吸收植物從土壤或水體中吸收污染物當(dāng)前第66頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)1.在植物體內(nèi)的分布分布規(guī)律與吸收途徑、植物品種、污染物性質(zhì)及其作用時間等有關(guān)。(1)從土壤和水中吸收的污染物，在植物體內(nèi)分布的一般規(guī)律為：根＞莖＞葉＞穗＞殼＞種子；(2)從空氣中吸收污染物的植物，一般葉部殘留量最大；

(3)植物體內(nèi)污染物的殘留情況也與污染區(qū)的性質(zhì)及殘留部位有關(guān)。

當(dāng)前第67頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)氟污染區(qū)蔬菜不同部位的含氟量（μg/g）品種葉片根莖果實(shí)番茄茄子黃瓜菠032.031.050.018.719.59.0—7.32.53.83.6—農(nóng)藥在水果中的蓄積情況農(nóng)藥品種果皮（%）果肉（%）農(nóng)藥品種果皮（%）果肉（%）PP′-DDT西維因敵菌丹倍硫磷蘋果蘋果蘋果桃97229770378330異狄氏劑殺螟松樂果柿子葡萄桔子9698854215農(nóng)藥糠/%米/%農(nóng)藥糠/%米/%p,p′-DDTγ—六六六馬拉硫磷704087306013苯硫磷乙拌磷倍硫磷80659420356農(nóng)藥在稻谷中的蓄積情況當(dāng)前第68頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)（二）動物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布污染物一般通過呼吸道、消化道、皮膚等途徑進(jìn)入動物體內(nèi);空氣中的氣態(tài)污染物、粉塵從鼻、咽、腔進(jìn)入氣管，有的可到達(dá)肺部；水和土壤中的污染物質(zhì)主要通過飲用水和食物攝入，經(jīng)消化道被吸收;脂溶性污染物質(zhì)通過皮膚吸收后進(jìn)入動物肌體。

呼吸道消化道皮膚吸收動物對污染物的吸收方式當(dāng)前第69頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)污染物在動物體內(nèi)分布規(guī)律大體有以下五種分布規(guī)律：(1)能溶解于體液的物質(zhì)，如鈉、鉀、鋰、氟、氯、溴等離子，在體內(nèi)分布比較均勻。(2)鑭、銻、釷等三價和四價陽離子，水解后生成膠體，主要蓄積于肝或其他網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。(3)與骨骼親和性較強(qiáng)的物質(zhì)，如鉛、鈣、鋇、鍶、鐳、鈹?shù)榷r陽離子在骨骼中含量較高。(4)對某一種器官具有特殊親和性的物質(zhì)，則在該種器官中蓄積較多。如碘對甲狀腺，汞、鈾對腎臟有特殊親和性。(5)脂溶性物質(zhì)，如有機(jī)氯化合物（六六六、DDT等），易蓄積于動物體內(nèi)的脂肪中。當(dāng)前第70頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二、生物樣品的采集和制備1.植物樣品的采集(1)對樣品的要求：采集的植物樣品要具有代表性、典型性和適時性。(2)布點(diǎn)方法：在劃分好的采樣小區(qū)內(nèi)，常采用梅花形布點(diǎn)法或交叉間隔布點(diǎn)法確定代表性的植株。(一)植物樣品的采集和制備當(dāng)前第71頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(3)采樣方法：在每個采樣小區(qū)內(nèi)的采樣點(diǎn)上分別采集5～10處植株的根、莖、葉、果實(shí)等，將同部位樣混合，組成一個混合樣；采集樣品量要能滿足需要，一般經(jīng)制備后，至少有20～50g干重樣品。(4)樣品的保存：樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，如測定新鮮樣品，應(yīng)立即處理和分析。當(dāng)天不能分析完的樣品，暫時放于冰箱中保存，其保存時間的長短，視污染物的性質(zhì)及在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)和分析測定要求而定。如果測定干樣品，則將鮮樣放在干燥通風(fēng)處晾干或于鼓風(fēng)干燥箱中烘干。當(dāng)前第72頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)2.植物樣品的制備(1)鮮樣的制備：測定植物內(nèi)容易揮發(fā)、轉(zhuǎn)化或降解的污染物質(zhì)、營養(yǎng)成分，以及多汁的瓜、果、蔬菜樣品，應(yīng)制備成新鮮樣品。樣品洗凈→晾干或拭干→搗碎機(jī)搗碎制漿或研體研磨

(2)干樣的制備：分析穩(wěn)定的污染物，一般用風(fēng)干樣品

風(fēng)干或烘干→磨碎→過篩→保存3.分析結(jié)果表示方法常以干重為基礎(chǔ)表示（mg/kg），但含水量高的蔬菜、水果等，以鮮重表示計(jì)算結(jié)果為好。

當(dāng)前第73頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(二)動物樣品的采集和制備動物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、糞便、毛發(fā)、指甲、骨骼和組織等均可作為檢驗(yàn)樣品。尿液中的排泄物一般早晨濃度較高，測定結(jié)果為收集時間內(nèi)尿液中污染物的平均含量。血液中有害物質(zhì)的濃度可反映近期接觸污染物質(zhì)的水平，并與其吸收量呈正相關(guān)。蓄積在毛發(fā)和指甲中的污染物質(zhì)（如砷、錳、有機(jī)汞等）殘留時間較長，即使已脫離與污染物接觸或停止攝入污染食物，血液和尿液中污染物含量已下降，而毛發(fā)或指甲中仍容易檢出。當(dāng)前第74頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)4．組織和臟器采用動物的組織和臟器作為檢驗(yàn)樣品，采集組織和臟器樣品后，應(yīng)放在組織搗碎機(jī)中搗碎、混勻，制成漿狀鮮樣備用。5．水產(chǎn)食品水產(chǎn)品如魚、蝦、貝類等是人們常吃的食物，其中的污染物可通過食物鏈進(jìn)入人體，對人體產(chǎn)生不良影響。樣品從監(jiān)測區(qū)域內(nèi)水產(chǎn)品產(chǎn)地或最初集中地采集。所采品種盡可能齊全，以較客觀地反映水產(chǎn)食品的被污染水平。從對人體的直接影響考慮，一般只取水產(chǎn)品的可食部分進(jìn)行檢測。當(dāng)前第75頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)三、生物樣品的預(yù)處理(一)消解和灰化濕法消解干法灰化提取方法分離方法液-液萃取法蒸餾法層析法：磺化法和皂化法氣提法和液上空間法低溫冷凍法振蕩浸取法組織搗碎提取法脂肪提取器提取直接球磨提取法(二)提取、分離和濃縮(三)濃縮方法蒸餾法或減壓蒸餾法K-D濃縮器濃縮法蒸發(fā)法等

常用方法包括樣品的分解和各種分離富集方法。當(dāng)前第76頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)高頻電場激發(fā)灰化裝置示意圖氧瓶燃燒灰化裝置示意圖當(dāng)前第77頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)索式提取器示意圖實(shí)驗(yàn)室用攪拌球磨機(jī)實(shí)物照片當(dāng)前第78頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)四、污染物的測定測定方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法、熒光分光光度法、色譜法、質(zhì)譜法和聯(lián)機(jī)法等。(一)糧食作物中有害金屬元素測定---濕法消解或干法灰化-----原子吸收光譜法或分光光度法(二)水果、蔬菜和谷類中有機(jī)磷農(nóng)藥測定---萃取、濃縮--火焰光度檢測器(三)魚組織中有機(jī)汞和無機(jī)汞測定---巰基棉富集-冷原子吸收法或氣相色譜法測定甲基汞當(dāng)前第79頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)第六節(jié)生態(tài)監(jiān)測當(dāng)前第80頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)生態(tài)監(jiān)測是一種綜合技術(shù)，是通過地面固定的監(jiān)測站或流動觀察隊(duì)、航天攝影及太空軌道衛(wèi)星獲取包括環(huán)境、生物、經(jīng)濟(jì)和社會等多方面數(shù)據(jù)的技術(shù)。

生態(tài)監(jiān)測就是運(yùn)用可比的方法，在時間或空間對一定區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)組合體的類型、結(jié)構(gòu)和功能及其組成要素進(jìn)行系統(tǒng)的測定和觀察的過程。生態(tài)監(jiān)測是一種涉及學(xué)科多、綜合性強(qiáng)和更復(fù)雜的監(jiān)測技術(shù)。一、生態(tài)監(jiān)測的定義當(dāng)前第81頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)生態(tài)監(jiān)測不同于環(huán)境監(jiān)測。生態(tài)監(jiān)測是指預(yù)先制定的計(jì)劃和用可比的方法，在一個區(qū)域范圍內(nèi)對各生態(tài)系統(tǒng)變化情況以及每個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一個或多個環(huán)境要素或指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)觀測的過程。生態(tài)監(jiān)測是一個動態(tài)的連續(xù)觀察、測試的過程，少則一個或幾個生態(tài)變化周期，多則幾十個、幾百個生態(tài)變化周期。在時空上少則幾年，多則幾十年或更長一段時間。當(dāng)前第82頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)二、生態(tài)監(jiān)測的類型及內(nèi)容宏觀生態(tài)監(jiān)測是對區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的組合方式、鑲嵌特征、動態(tài)變化和空間分布格局等及其在人類活動影響下的變化進(jìn)行觀察和測定。宏觀監(jiān)測的地域等級至少應(yīng)在區(qū)域生態(tài)范圍之內(nèi)，最大可擴(kuò)展到全球一級。其監(jiān)測手段主要依賴于遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)。(一)宏觀生態(tài)監(jiān)測

當(dāng)前第83頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)微觀生態(tài)監(jiān)測是用物理、化學(xué)和生物方法對某一特定生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)聚合體的結(jié)構(gòu)和功能特征及其在人類活動影響下的變化進(jìn)行監(jiān)測。這項(xiàng)工作要以大量的野外生態(tài)監(jiān)測站為基礎(chǔ)，每個監(jiān)測站的地域等級最大可包括由幾個生態(tài)系統(tǒng)組成的景觀生態(tài)區(qū)，最小也應(yīng)代表單一的生態(tài)類型。按照微觀生態(tài)監(jiān)測內(nèi)容，可分為：

1.干擾性生態(tài)監(jiān)測

2.污染性生態(tài)監(jiān)測

3.治理性生態(tài)監(jiān)測(二)微觀生態(tài)監(jiān)測當(dāng)前第84頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)三、生態(tài)監(jiān)測的任務(wù)和特點(diǎn)對生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀以及因人類活動所引起的重要生態(tài)問題進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測；對人類的資源開發(fā)和環(huán)境污染物對生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能的影響進(jìn)行監(jiān)測,從而尋求符合我國國情的資源開發(fā)治理模式及途徑；對破壞的生態(tài)系統(tǒng)在人類的治理過程中生態(tài)平衡恢復(fù)過程的監(jiān)測；通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的集積，研究各種生態(tài)問題的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢，建立數(shù)學(xué)模型，為預(yù)測預(yù)報(bào)和影響評價打下基礎(chǔ)；為政府部門制定有關(guān)環(huán)境法規(guī)，進(jìn)行有關(guān)決策提供科學(xué)依據(jù)；支持國際上一些重要的生態(tài)研究及監(jiān)測計(jì)劃，加入國際生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。(一)生態(tài)監(jiān)測的任務(wù)當(dāng)前第85頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(二)生態(tài)監(jiān)測的特點(diǎn)綜合性長期性復(fù)雜性分散性(三)生態(tài)監(jiān)測的發(fā)展及我國生態(tài)監(jiān)測現(xiàn)狀當(dāng)前第86頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(1)全球氣候變暖引起的生態(tài)系統(tǒng)或動植物區(qū)系位移；(2)珍稀、瀕危動植物種的分布及其棲息地；(3)水土流失面積及其時空分布和對環(huán)境影響；(4)沙漠化面積及其時空分布和對環(huán)境影響；(5)草場沙化退化面積及其時空分布和對環(huán)境影響；(6)人類活動對陸地生態(tài)系統(tǒng)（森林、草原、農(nóng)田、荒漠等）結(jié)構(gòu)和功能的影響；(7)水環(huán)境污染對水體生態(tài)系統(tǒng)（湖泊、水庫、河流和海洋等）結(jié)構(gòu)和功能的影響；(8)主要環(huán)境污染物（農(nóng)藥、化肥、有機(jī)污染物和重金屬）在土壤-植物-水體系統(tǒng)中的遷移和轉(zhuǎn)化；(9)水土流失地、沙漠化地及草原退化地優(yōu)化治理模式的生態(tài)平衡恢復(fù)過程；(10)各生態(tài)系統(tǒng)中微量氣體的釋放通量與吸收情況。我國優(yōu)先監(jiān)測的生態(tài)項(xiàng)目當(dāng)前第87頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)三、生態(tài)監(jiān)測方案及技術(shù)路線專家論證資源、生態(tài)與環(huán)境問題的提出生態(tài)監(jiān)測臺、站的選址監(jiān)測內(nèi)容與方法的確定生態(tài)系統(tǒng)要素及監(jiān)測指標(biāo)的選擇與確定宏觀監(jiān)測微觀監(jiān)測空間信息屬性信息數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)與修正，質(zhì)量與精度的控制空間信息與屬性信息的空間聯(lián)系，建立數(shù)據(jù)庫信息或數(shù)據(jù)輸出信息的利用：針對提出的生態(tài)問題，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、建立模型、動態(tài)模擬、預(yù)測預(yù)報(bào)、各種評價、制訂規(guī)劃和政策計(jì)算機(jī)支持生態(tài)監(jiān)測方案制訂及實(shí)施程序當(dāng)前第88頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(二)生態(tài)監(jiān)測平臺和生態(tài)監(jiān)測站生態(tài)監(jiān)測平臺是宏觀生態(tài)監(jiān)測的工作基礎(chǔ)，它以遙感技術(shù)作支持，并具備容量足夠大的計(jì)算機(jī)和宇航信息處理裝置。生態(tài)監(jiān)測站是微觀生態(tài)監(jiān)測工作的基礎(chǔ)，它以完整的室內(nèi)外分析、觀測儀器作支持，并具備計(jì)算機(jī)等信息處理系統(tǒng)。熱島現(xiàn)象研究遙感圖

地球遙感圖當(dāng)前第89頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)(三)生態(tài)監(jiān)測頻率一般全國范圍的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和評價應(yīng)1～2年進(jìn)行一次；重點(diǎn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測每年1～2次；專項(xiàng)目的的監(jiān)測，如監(jiān)測沙塵天氣和近岸海域的赤潮監(jiān)測要每天一次或每天數(shù)次，甚至采取連續(xù)自動監(jiān)測的方式。當(dāng)前第90頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)四、生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)體系(一)生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)確定原則①應(yīng)充分考慮指標(biāo)的代表性、綜合性及可操作性；②同種生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測必須按統(tǒng)一的指標(biāo)體系進(jìn)行；③各監(jiān)測站可依監(jiān)測項(xiàng)目的特殊性增加特定指標(biāo)；④指標(biāo)體系應(yīng)能反映生態(tài)系統(tǒng)的各個層次和主要的生態(tài)環(huán)境問題，并應(yīng)以結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)為主；⑤宏觀監(jiān)測可選定相應(yīng)的數(shù)量指標(biāo)和強(qiáng)度指標(biāo)。微觀生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)包括生態(tài)系統(tǒng)的各個組分。

生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)體系主要指一系列能敏感清晰反映生態(tài)系統(tǒng)基本特征及生態(tài)環(huán)境變化趨勢的并相互印證的項(xiàng)目。當(dāng)前第91頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)

(二)生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)及其質(zhì)量評價1、宏觀生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)的選擇一級指標(biāo)應(yīng)選為：優(yōu)劣度、穩(wěn)定度或脆弱度；二級指標(biāo)應(yīng)選為：植被覆蓋指數(shù)、生物豐度指數(shù)、土地退化指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)等。級別優(yōu)良一般較差差指數(shù)EI≥7555≤EI＜7535≤EI＜5520≤EI＜35EI＜20狀態(tài)植被覆蓋度高，生物多樣性豐富，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，最適合人類生存。植被覆蓋度較高，生物多樣性較豐富，基本適合人類生存。植被覆蓋度中等，生物多樣性一般水平，較適合人類生存，但有不適人類生存的制約性因子出現(xiàn)。植被覆蓋較差，嚴(yán)重干旱少雨，物種較少，存在著明顯限制人類生存的因素。條件較惡劣，人類生存環(huán)境惡劣。生態(tài)環(huán)境狀況分級當(dāng)前第92頁\共有101頁\編于星期五\10點(diǎn)陸生生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測指標(biāo)要素常規(guī)指標(biāo)選擇指標(biāo)氣象氣溫；濕度；風(fēng)向；風(fēng)速；降水量及分布；蒸發(fā)量；地面及淺層地溫；日照時數(shù)大氣干、濕沉降物及其化學(xué)組成；大氣(森林、農(nóng)田)或林間（森林）CO2濃度及動態(tài)；林冠徑流量及化學(xué)組成(森林)水文地表徑流量；徑流水化學(xué)組成：酸度、堿度、總磷、總氮及NO2-、NO3-、農(nóng)藥（農(nóng)田）；徑流水總懸浮物；地下水位；泥沙顆粒組成及流失量；泥沙化學(xué)成分：有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀及重金屬、農(nóng)藥（農(nóng)田）附近河流水質(zhì)；泥沙流失量及顆粒組成；農(nóng)田灌水量、入滲量和蒸發(fā)量（農(nóng)田）土壤有機(jī)質(zhì)；養(yǎng)分含量：全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀；pH值；交換性酸基及其組成；交換性鹽基及其組成；陽離子交換量；顆粒組成