環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)

1、第六章 環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè),1、了解水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)方法 2、掌握細(xì)菌學(xué)檢測(cè)方法 3、了解空氣污染監(jiān)測(cè)方法 4、掌握生物樣品的采集、制備、預(yù)處理和測(cè)定 5、了解生物污染監(jiān)測(cè)的意義和主要方法 6、了解生態(tài)監(jiān)測(cè)的方法,建議學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí),定義：當(dāng)空氣，水體，土壤等環(huán)境要素受到污染后，生物在吸收營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，也吸收了污染物，并在體內(nèi)遷移，積累，從而遭受污染。受到污染的生物，在生態(tài)，生理和生化指標(biāo)，污染物在體內(nèi)的行為等方面會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)不同的癥狀或反應(yīng)，利用這些變化來(lái)反應(yīng)和度量環(huán)境污染程度的方法稱為 生物監(jiān)測(cè)法 生態(tài) （群落，個(gè)體生態(tài)）監(jiān)測(cè)；生物測(cè)試（毒性測(cè)定，致突變測(cè)定等）；生物的生理，生化指標(biāo)測(cè)定

2、； 生物體內(nèi)污染物殘留量的測(cè)定等。,生物監(jiān)測(cè),生物監(jiān)測(cè)的任務(wù),對(duì)環(huán)境中各種生物指標(biāo)進(jìn)行定期或臨時(shí)的監(jiān)測(cè)，了解污染物對(duì)生物的危害和影響，從而判定環(huán)境污染的類型和程度 通過(guò)對(duì)自然環(huán)境和污染環(huán)境長(zhǎng)期積累的監(jiān)測(cè)資料和趨勢(shì)分析，為政府制定法規(guī)，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境質(zhì)量控制對(duì)策和環(huán)境管理提供可靠依據(jù) 積極展開(kāi)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，促進(jìn)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展。,常用生物監(jiān)測(cè)手段,水污染的生物監(jiān)測(cè)手段： 利用指示生物進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)； 利用水生生物群落結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)水污染； 水污染的生物測(cè)試，通過(guò)生物生理機(jī)能變化來(lái)測(cè)試水質(zhì)污染狀況 大氣污染的生物監(jiān)測(cè)手段： 利用指示植物監(jiān)測(cè)大氣污染； 測(cè)定植物污染物的含量，估測(cè)大氣污染狀況；

3、觀測(cè)植物的生理生化反應(yīng)，對(duì)大氣污染的長(zhǎng)期效應(yīng)做出判斷 土壤 較少,第一節(jié) 水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè),一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)的目的、樣品采集和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,一、目的：了解污染對(duì)水生生物的危害狀況，判別和測(cè)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) 二、樣品采集：盡可能與化學(xué)監(jiān)測(cè) 斷面一致，采樣點(diǎn)數(shù)使視具體情 況而定 三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:見(jiàn)表61（P292）,表6-1河、湖、庫(kù)淡水生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及頻率,二、生物群落監(jiān)測(cè)方法,未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生生物，這是長(zhǎng)期自然發(fā)展的結(jié)果，也是生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)平衡的標(biāo)志。當(dāng)水體受到污染后，水生生物的群落結(jié)構(gòu)和個(gè)體數(shù)量就會(huì)發(fā)生變化

4、，使自然生態(tài)平衡系統(tǒng)被破壞，最終結(jié)果是敏感生物消亡，抗性生物旺盛生長(zhǎng)，群落結(jié)構(gòu)單一，這是生物群落監(jiān)測(cè)法的理論依據(jù)。,一、水污染指示生物,生物群落中生活著各種水生生物，如浮游生物、著生生物、底棲動(dòng)物、魚(yú)類和細(xì)菌等。由于它們的群落結(jié)構(gòu)、種類和數(shù)量的變化能反映水質(zhì)狀況，故稱之為指示生物。,水污染指示生物是指能對(duì)水體中污染物產(chǎn)生各種定性、定量反應(yīng)的生物，如浮游生物、著生生物、底棲動(dòng)物、魚(yú)類和微生物等 浮游生物是指懸浮在水體中的生物，可分為浮游動(dòng)物和浮游植物兩大類，它們多數(shù)個(gè)體小，游泳能力弱或完全沒(méi)有游泳能力，過(guò)著隨波逐流的生活 著生生物（即周叢生物）是指附著于長(zhǎng)期浸沒(méi)水中的各種基質(zhì)（植物、動(dòng)物、石頭、

5、人工）表面上的有機(jī)體群落 底棲動(dòng)物是棲息在水體底部淤泥內(nèi)、石塊或礫石表面及其間隙中，以及附著在水生植物之間的肉眼可見(jiàn)的水生無(wú)脊椎動(dòng)物，其體長(zhǎng)超過(guò)2mm，亦稱底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物 在清潔的河流、湖泊、池塘中，有機(jī)質(zhì)含量少，微生物也很少，但受到有機(jī)物污染后，微生物數(shù)量大量增加，所以水體中含微生物的多少可以反映水體被有機(jī)物污染的程度,（二）生物指數(shù)監(jiān)測(cè)法,定義：依據(jù)不利環(huán)境因素（如各種污染）對(duì)生物群落結(jié)構(gòu)的影響，用數(shù)學(xué)形式表現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)來(lái)指示環(huán)境質(zhì)量狀況 1、貝克生物指數(shù) 貝克生物指數(shù)（BI）= 2A + B 2、貝克津田生物指數(shù),3、生物群落中的種類多樣性是群落生態(tài)組織水平的生物學(xué)特征，且反應(yīng)群落功能

6、的組織特性 種類多樣性有兩方面的意義： 一是群落中的種類數(shù)，另一種是群落中各種類個(gè)體數(shù)的分布。,4、硅藻生物指數(shù) 用作計(jì)算生物指數(shù)的生物除底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物外，也有 用浮游藻類的，如硅藻指數(shù)： 2A+B-2C 硅藻指數(shù)= X100 A+B-C,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),（三）污水生物系統(tǒng)法,方法將受有機(jī)物污染的河流按其污染程度和自凈過(guò)程劃分為幾個(gè)互相連續(xù)的污染帶，每一帶生存著各自獨(dú)特的生物(指示生物) 根據(jù)河流的污染程度，通常將其劃分為四個(gè)污染帶，即多污帶，-中污帶、-中污帶和寡污帶。各污染帶水體內(nèi)存在著特有的生物種群見(jiàn)表6-2（P295-296

7、）,表6-2污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征,多污帶 （polysaprobic zone ) - 中污帶 ( -mesosaprobic zone ) -中污帶 ( - mesosaprobic zone ) 寡污帶 ( oligosaprobic zone ）,（四） PFU微型生物群落監(jiān)測(cè)法（PFU法）,1、方法原理 2、測(cè)定要點(diǎn) 3、結(jié)果表示（參數(shù)）,方法原理,微型生物群落是指水生態(tài)系統(tǒng)中在顯微鏡下才能看到的微小生物，包括細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物和小型后生動(dòng)物等。它們彼此間有復(fù)雜的相互作用，在一定的生境中構(gòu)成特定的群落，其群落結(jié)構(gòu)特征與高等生物群落相似。當(dāng)水環(huán)境受到污染后，群落的平衡被破壞，

8、種數(shù)減少，多樣性指數(shù)下降，隨之結(jié)構(gòu)、功能參數(shù)發(fā)生變化 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(shí)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(guò)觀察和測(cè)定該群落結(jié)構(gòu)與功能的各種參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況,三、 生物測(cè)試法,一、水生生物毒性試驗(yàn) 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(lái)評(píng)價(jià)水體污染狀況，確定毒物安全濃度的方法稱為生物測(cè)試法 進(jìn)行水生生物毒性試驗(yàn)可用魚(yú)類、藻類等，其中以魚(yú)類毒性試驗(yàn)應(yīng)用較廣泛。魚(yú)類對(duì)水環(huán)境的變化反應(yīng)十分靈敏，當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定濃度或強(qiáng)度時(shí)就會(huì)引起一系列的中毒反應(yīng)。,根據(jù)試驗(yàn)水所含毒物濃度的高低和暴

9、露時(shí)間的長(zhǎng)短，毒 性試驗(yàn)可分為急性試驗(yàn)和慢性試驗(yàn) 毒性試驗(yàn)方法可分為靜水式試驗(yàn)和流水式試驗(yàn)兩大類 前者是把受試生物放于不流動(dòng)的試驗(yàn)溶液中，測(cè)定污染物的濃度與生物中毒反應(yīng)之間的關(guān)系，從而確定污染物的毒性；后者把受試生物放于連續(xù)或間歇流動(dòng)的試驗(yàn)溶液中，測(cè)定污染物濃度與生物反應(yīng)之間的關(guān)系。,試驗(yàn)特點(diǎn),靜水式生物試驗(yàn)： 適用于試液毒物成分穩(wěn)定，耗氧量低的污水或毒物 流水式生物試驗(yàn)：適用于慢性毒性試驗(yàn)，可以保證試液濃度，防止試驗(yàn)生物代謝產(chǎn)物的蓄積，保證試液有較高的溶解氧 急性毒性試驗(yàn)：在2496h內(nèi)即能顯示被測(cè)物對(duì)試驗(yàn)生物的致死或其他有害效應(yīng)的測(cè)試 慢性毒性試驗(yàn)：測(cè)定低濃度毒物對(duì)試驗(yàn)生物全活動(dòng)周期的影響

10、試驗(yàn)。常以存活，生長(zhǎng)，產(chǎn)卵和孵化率等為指標(biāo),術(shù)語(yǔ),致死濃度 （Lethal Concentration, 簡(jiǎn)稱LC）：是足以使受試生物死亡的毒物濃度 半致死濃度（Median lethal Concentration 簡(jiǎn)稱LC50) ：造成50的受試生物在一定觀察期內(nèi)死亡的濃度 半數(shù)存活率或半數(shù)忍受限（Median tolerance Limit, 簡(jiǎn)稱TL M )：指在一定時(shí)期內(nèi)使受試生物50存活的毒物濃度。,毒物最大允許濃度 （Maximum allowable toxicant concentration, 簡(jiǎn)稱MATC): 指在承受排放的天然水體中可溶許存在而不對(duì)生產(chǎn)力或其他用途有不良

11、影響的濃度 MATC也是在慢性試驗(yàn)中，毒物對(duì)受試生物無(wú)影響的最高濃度和有影響的最低濃度之間的閾濃度,在慢性毒性試驗(yàn)中，常用受試魚(yú)生產(chǎn)指數(shù)來(lái)測(cè)定毒物最大容許濃度，所謂魚(yú)生產(chǎn)指數(shù)，是魚(yú)正常生長(zhǎng)和繁殖后代的指數(shù) 應(yīng)用系數(shù) （Application factor, 簡(jiǎn)稱AF）：根據(jù)急性毒性試驗(yàn)求的LC50或TLM推算毒物對(duì)魚(yú)類安全濃度的一種常數(shù) K (應(yīng)用系數(shù)） = 毒物最大允許濃度/ 96小時(shí)LC50,（二）發(fā)光細(xì)菌法,（三）其它方法生產(chǎn)力測(cè)定：葉綠素含量、光合作用能力、固氮能力等；致突變和致癌物質(zhì)的檢測(cè)方法有：微核測(cè)定、艾姆斯（Ames)試驗(yàn)、染色體畸變?cè)囼?yàn)等。,四、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法,在實(shí)際工作中，經(jīng)

12、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(lái)間接判斷水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量 1、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(wú)菌操作要求進(jìn)行；防止在運(yùn)輸過(guò)程中被污染，并應(yīng)迅速進(jìn)行檢驗(yàn)。一般從采樣到檢驗(yàn)不宜超過(guò)2小時(shí)；在10以下冷藏保存不得超過(guò)6小時(shí) 采集江、河、湖、庫(kù)等水樣，可將采樣瓶沉入水面下1015cm處，瓶口朝水流上游方向，使水樣灌入瓶?jī)?nèi)。需要采集一定深度的水樣時(shí)，用采水器采集。采集自來(lái)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。,2、細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定 細(xì)菌總數(shù)是指1mL水樣

13、在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后，所生長(zhǎng)的細(xì)菌菌落（CFU）的總數(shù)。它是判斷飲用水、水源水、地表水等污染程度的標(biāo)志 3、總大腸菌群的測(cè)定 總大腸菌群是指那些能在35、48小時(shí)之內(nèi)使乳糖發(fā)酵產(chǎn)酸、產(chǎn)氣、需氧及兼性厭氧的、革蘭氏陰性的無(wú)芽孢桿菌，以每升水樣中所含有的大腸菌群的數(shù)目表示 4、其它糞便污染指示細(xì)菌的測(cè)定 糞大腸菌群、沙門氏菌、鏈球菌等,生物監(jiān)測(cè)法是通過(guò)生物（動(dòng)物、植物、微生物）在環(huán)境中的分布，生長(zhǎng)發(fā)育狀況及生理生化指標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)的變化來(lái)研究環(huán)境污染情況，測(cè)定污染物毒性。,第二節(jié) 空氣污染生物監(jiān)測(cè),一、利用植物監(jiān)測(cè),一、指示植物及其受害癥狀 1、指示植物 2、受害癥狀 二、監(jiān)測(cè)

14、方法 1、栽培指示植物監(jiān)測(cè)法 2、植物群落監(jiān)測(cè)法 3、其他監(jiān)測(cè)法,大氣污染對(duì)植物的影響,對(duì)群落的影響（敏感種消失，抗性強(qiáng)的保留甚至發(fā)展） 對(duì)個(gè)體的影響 （生長(zhǎng)減慢，發(fā)育受阻，失綠發(fā)黃和早衰等） 對(duì)組織器官的影響 （葉組織壞死，葉面出現(xiàn)傷斑） 對(duì)細(xì)胞和細(xì)胞器的影響 （細(xì)胞膜系統(tǒng)的適應(yīng)性被破壞，引起水份和離子平衡失調(diào)） 對(duì)酶系統(tǒng)的影響 （影響生化反應(yīng)，導(dǎo)致代謝破壞）,指示植物 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 監(jiān)測(cè)方法 （1）、栽培指示植物監(jiān)測(cè)法 （2）、植物群落監(jiān)測(cè)法 （3）、其他監(jiān)測(cè)法,指示植物的作用,能綜合反映大氣污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)

15、的影響 能較早的發(fā)現(xiàn)大氣污染 能監(jiān)測(cè)出不同的大氣污染 能反映一個(gè)地區(qū)的污染歷史,1、指示植物,2、受害癥狀,SO2監(jiān)測(cè)植物矮牽牛,（二）監(jiān)測(cè)方法,利用植物對(duì)大氣污染物的反應(yīng)，監(jiān)測(cè)有害氣體的成分和含量，達(dá)到了解大氣環(huán)境質(zhì)量狀況，稱之為大氣污染的生物監(jiān)測(cè) 栽培指示植物監(jiān)測(cè)法 植物群落監(jiān)測(cè)法 其他監(jiān)測(cè)法,1、栽培指示植物監(jiān)測(cè)法： 先將指示植物在沒(méi)有污染的環(huán)境中盆栽培植，待生長(zhǎng)到適宜大小時(shí)，移至監(jiān)測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)它們受害癥狀和程度。植物指示器如圖所示,2、植物群落監(jiān)測(cè)法： 調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)植物群落中各種植物受害癥狀和程度，估測(cè)大氣污染情況。 表6-5 排放SO2的某些化工廠附近植物群落受害情況,調(diào)查地衣和苔蘚法：通

16、過(guò)調(diào)查樹(shù)干上的地衣和苔蘚的種類與數(shù)量，便可估計(jì)大氣污染程度。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。,3、其他監(jiān)測(cè)法 調(diào)查樹(shù)木的年輪：剖析樹(shù)木的年輪，可以了解所在地區(qū)大氣污染的歷史。一般，污染嚴(yán)重或氣候條件惡劣年份樹(shù)木的年輪較窄，木質(zhì)比重小 還有生產(chǎn)力測(cè)定法、指示植物中污染物質(zhì)含量測(cè)定法等,二、利用動(dòng)物監(jiān)測(cè),在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，利用動(dòng)物種群數(shù)量的變化，特別是對(duì)污染物敏感動(dòng)物種群數(shù)量的變化，也可以監(jiān)測(cè)該區(qū)域空氣污染狀況 。,三、利用微生物監(jiān)測(cè),空氣不是微生物生長(zhǎng)繁殖的天然環(huán)境，故沒(méi)有固定的微生

17、物種群，它主要通過(guò)土壤塵埃、水滴、人和動(dòng)物體表的干燥脫落物、呼吸道的排泄物等方式帶入空氣中。,一、生物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)分布,第三節(jié) 生物污染監(jiān)測(cè),（一）污染物在植物體內(nèi)的分布,污染物被植物吸收后，在植物體內(nèi)各部位的分布規(guī)律與吸收污染物的途徑、植物品種、污染物的性質(zhì)等因素有關(guān) 從土壤和水體中吸收污染物的植物，一般分布規(guī)律和殘留量的順序是： 根莖葉穗殼種子,空氣污染物主要通過(guò)粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進(jìn)入植物體內(nèi) 粘附是指污染物粘附在植物表面的現(xiàn)象 氣態(tài)污染物如氟化物，主要通過(guò)植物葉面上的氣孔進(jìn)入葉肉組織，首先溶解在細(xì)胞壁的水分中，一部分被葉肉細(xì)胞吸收，大部分則沿纖維管束組織運(yùn)輸，在

18、葉尖和葉緣中積累，使葉尖和葉緣組織壞死。,植物通過(guò)根系從土壤或水體中吸收水溶態(tài)污染物，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) 污染物進(jìn)入植物體后，在各部位分布和蓄積情況與吸收污染物的途徑、植物品種、污染物的性質(zhì)及其作用時(shí)間等因素有關(guān)。,（二）動(dòng)物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)的分布,環(huán)境中的污染物一般通過(guò)呼吸道、消化道、皮膚等途徑進(jìn)入動(dòng)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(guò)飲用水和食物攝入，經(jīng)消化道被吸收。,皮膚是保護(hù)肌體的有效屏障，但具有脂溶性的物質(zhì)，如四乙基鉛、有機(jī)汞化合物、有機(jī)錫化合物等，可以通過(guò)皮膚吸收后進(jìn)入動(dòng)物肌體

19、。 動(dòng)物吸收污染物質(zhì)后，主要通過(guò)血液和淋巴系統(tǒng)傳輸?shù)饺砀鹘M織發(fā)生危害。,二、生物樣品的采集和制備,一、植物樣品的采集和制備 1、植物樣品的采集,（1）調(diào)查：采樣的目的、污染情況、環(huán)境因素、植物特點(diǎn)、其他情況。采集的樣品要具有代表性、典型性、適時(shí)性 （2）布點(diǎn)方法：梅花型、交叉間隔布點(diǎn)法 （3）采樣方法：,1、鮮樣的制備,洗滌：將樣品用清水、去離子水洗凈，晾干或拭干 切碎：將晾干的鮮樣切碎、混勻，稱取100g于電動(dòng)高速組織搗碎機(jī)的搗碎杯中，加適量蒸餾水或去離子水，開(kāi)動(dòng)搗碎機(jī)搗碎12min，制成勻漿。對(duì)含水量大的樣品，如熟透的西紅柿等，搗碎時(shí)可以不加水 研磨：對(duì)于含纖維多或較硬的樣品，如禾木科植

20、物的根、莖桿、葉子等，可用不銹鋼刀或剪刀切（剪）成小片或小塊，混勻后在研缽中加石英砂研磨。,2、植物樣品的制備,（2）干樣的制備,風(fēng)干：將洗凈的植物鮮樣盡快放在干燥通風(fēng)處風(fēng)干（莖桿樣品可以劈開(kāi)）。如果遇到陰雨天或潮濕氣候，可放在4060鼓風(fēng)干燥箱中烘干，以免發(fā)霉腐爛，并減少化學(xué)和生物變化 磨碎：將風(fēng)干或烘干的樣品去除灰塵、雜物、用剪刀剪碎（或先剪碎再烘干），再用磨碎機(jī)磨碎。谷類作物的種子樣品如稻谷等，應(yīng)先脫殼再粉碎 過(guò)篩：將粉碎好的樣品過(guò)篩。一般要求通過(guò)1mm篩孔即可，有的分析項(xiàng)目要求通過(guò)0.25mm的篩孔。制備好的樣品貯存于磨口玻璃廣口瓶或聚乙烯廣口瓶中備用 保存：對(duì)于測(cè)定某些金屬含量的樣品

21、，應(yīng)注意避免受金屬器械和篩子等污染。因此，最好用瑪瑙研缽磨碎，尼龍篩過(guò)篩，聚乙烯瓶保存。,3、分析結(jié)果表示方法,植物樣品中污染物質(zhì)的分析結(jié)果常以干重為基礎(chǔ)表示（mg/kg干重），以便比較各樣品某一成分含量的高低。含水量常用重量法測(cè)定，即稱取一定量新鮮樣品或風(fēng)干樣品，于100105烘干至恒重，由其失重計(jì)算含水量。對(duì)含水量高的蔬菜、水果等，以鮮重表示計(jì)算結(jié)果為好。,3. 動(dòng)物樣品的采集和制備,動(dòng)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 （1）尿液 絕大部分毒物及其代謝產(chǎn)物主要由腎臟經(jīng)膀胱、尿道隨尿液排出。尿液收集方便，因此，尿檢在醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)中應(yīng)用較廣泛。尿

22、液中的排泄物一般早晨濃度較高，可一次收集，也可以收集8h或24h的尿樣，測(cè)定結(jié)果為收集時(shí)間內(nèi)尿液中污染物的平均含量,（2）血液 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)。以往從靜脈取血樣，手續(xù)較繁瑣，取樣量大。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，減少了血樣用量，用耳垂、指血代替靜脈血，給實(shí)際工作帶來(lái)了方便 （3）毛發(fā)和指甲 蓄積在毛發(fā)和指甲中的污染物質(zhì)殘留時(shí)間較長(zhǎng)，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。頭發(fā)中的汞、砷等含量較高，樣品容易采集和保存，故在醫(yī)學(xué)和環(huán)境分析中應(yīng)用較廣泛。人發(fā)樣品一般采集25g，男性采集枕部發(fā)，女

23、性原則上采集短發(fā)。采樣后，用中性洗滌劑洗滌，去離子水沖洗，最后用乙醚或丙酮洗凈，室溫下充分晾干后保存和備用 （4）組織和臟器 （5）水產(chǎn)食品,1、濕法分解 常用的消解試劑體系有：硝酸高氯酸、硝酸硫酸、硫酸過(guò)氧化氫、硫酸高錳酸鉀、硝酸硫酸五氧化二釩等。 2、灰化法 不使用或者少使用化學(xué)試劑，并可處理較大稱量的樣品，有利于提高測(cè)定微量元素的準(zhǔn)確度，但是因?yàn)榛一瘻囟纫话銥?50550攝氏度，不宜處理測(cè)定易揮發(fā)組分的樣品。此外，灰化所用的時(shí)間也較長(zhǎng)。,（一）消解和灰化,三、生物樣品的預(yù)處理,（二）提取、分離和濃縮,1、提取方法,振蕩浸取法：蔬菜、水果、糧食等樣品都可使用這種方法。將切碎的生物樣品置于容

24、器中，加入適當(dāng)?shù)娜軇?，放在振蕩器上振蕩浸取一定時(shí)間，濾出溶劑后，用新溶劑洗滌樣品濾殘或再浸取一次，合并浸取液，供分析或進(jìn)行分離、富集用。 組織搗碎提取法：取定量切碎的生物樣品，放入組織搗碎杯中，加入適當(dāng)?shù)奶崛焖贀v碎3-5min，過(guò)濾，濾渣重復(fù)提取一次，合并濾液備用。該方法提取效果較好，應(yīng)用較多，特別是從動(dòng)植物組織中提取有機(jī)污染物質(zhì)比較方便。,脂肪提取器提?。核鞲袼沽刑兀⊿oxhlet）式脂肪提取器，簡(jiǎn)稱索氏提取器或脂肪提取器，常用于提取生物、土壤樣品中的農(nóng)藥、石油類、苯并（a）芘等有機(jī)污染物質(zhì)。 提取方法：將制備好的生物樣品放入濾紙筒中或用濾紙包緊，置于提取筒內(nèi)；在蒸餾燒瓶中加入適當(dāng)?shù)娜?/p>

25、劑，連接好回流裝置，并在水浴上加熱，則溶劑蒸氣經(jīng)側(cè)管進(jìn)入冷凝器，凝集的溶劑滴入提取筒，對(duì)樣品進(jìn)行浸泡提取。當(dāng)提取筒內(nèi)溶劑液面超過(guò)虹吸管的頂部時(shí)，就自動(dòng)流回蒸餾瓶?jī)?nèi)，如此重復(fù)進(jìn)行。因?yàn)闃悠房偸桥c純?nèi)軇┙佑|，所以提取效率高，且溶劑用量小，提取液中被提取物的濃度大，有利于下一步分析測(cè)定。 該方法費(fèi)時(shí)，常用作研究其他提取方法的對(duì)照比較方法。,直接球磨提取法： 該方法用己烷作提取劑，直接將樣品在球磨機(jī)中粉碎和提取，可用于提取小麥等糧食中的有機(jī)氯及有機(jī)磷農(nóng)藥。 由于不用極性溶劑提取，可以避免以后費(fèi)時(shí)的洗滌和液-液萃取操作，是一種快速提取方法。 提取用的儀器是一個(gè)50mL的不銹鋼管，鋼管內(nèi)放兩個(gè)小鋼球，放入

26、15g樣品，加28g無(wú)水硫酸鈉，20mL已烷，將鋼管蓋緊，放在350r/min的搖轉(zhuǎn)機(jī)上，粉碎提取30min即可，回收率和重現(xiàn)性都比較好。,2、分離方法,液-液萃取法：是依據(jù)有機(jī)物組分在不同溶劑中分配系數(shù)的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的。 蒸餾法：適用于測(cè)定蔬菜、水果等生物樣品中有機(jī)氯（磷）農(nóng)藥殘留量。 層析法：層析法分為柱層析法、薄層層析法、紙層析法等。其中，柱層析法在處理生物樣品中用的較多。 方法的原理是將生物樣品的提取液通過(guò)裝有吸附劑的層析柱，則提取物被吸附在吸附劑上，但由于不同物質(zhì)與吸附劑之間的吸附力大小不同，當(dāng)用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟磿r(shí)，則按一定的順序被淋洗出來(lái)，吸附力小的組分先流出，吸附力大的組分后流出

27、，使它們彼此得以分離。,磺化法和皂化法：磺化法是利用提取液中的脂肪、臘質(zhì)等干擾物質(zhì)能與濃硫酸發(fā)生磺化反應(yīng)，生成極性很強(qiáng)的磺酸基化合物，并進(jìn)入硫酸層。分離硫酸層后，洗去殘留在提取液中的硫酸，再經(jīng)脫水，得到純化的提取液。該方法常用于有機(jī)氯農(nóng)藥的凈化，對(duì)于易被酸分解或與之起反應(yīng)的有機(jī)磷、氨基甲酸酯類農(nóng)藥，則不適用。 皂化法是利用油脂等能與強(qiáng)堿發(fā)生皂化反應(yīng)，生成脂肪酸鹽而將其分離的方法。例如，用石油醚提取糧食中的石油烴，同時(shí)也將油脂提取出來(lái)，如在提取液中加入氫氧化鉀-乙醇溶液，油脂與之反應(yīng)生成脂肪酸鉀鹽進(jìn)入水相，而石油烴仍留在石油醚中。 氣提法和液上空間法：這兩種方法也常用于分離生物樣品提取液中的欲測(cè)

28、組分或干擾組分。 低溫冷凍法: 基于不同物質(zhì)在同一溶劑中的溶解度隨溫度不同而不同的原理進(jìn)行彼此分離的。,3.濃縮方法,生物樣品的提取液經(jīng)過(guò)分離凈化后，欲測(cè)污染物濃度可能仍達(dá)不到分析方法的要求，這就需要進(jìn)行濃縮。常用的濃縮方法有：蒸餾或減壓蒸餾法、K-D濃縮器濃縮法、蒸發(fā)法等。,四、 污染物的測(cè)定,（一）常用的測(cè)定方法： 光譜分析法、色譜分析法、電化學(xué)分析法、 放射分析法、聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)等 （二）測(cè)定實(shí)例： 糧食中幾種有害金屬（銅、鋅、鎘、鉛、鉻、汞）及類金屬（砷）元素測(cè)定；植物中氟化物的測(cè)定；魚(yú)組織中有機(jī)汞和無(wú)機(jī)汞的測(cè)定；水果及蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的測(cè)定。,第四節(jié) 生態(tài)監(jiān)測(cè),一、生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念,1、

29、生態(tài)監(jiān)測(cè)定義 生態(tài)監(jiān)測(cè)是在地球的全部或局部范圍內(nèi)觀察和收集生命支持能力的數(shù)據(jù)、并加以分析研究，以了解生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀和變化。,所謂生命支持能力數(shù)據(jù)，包括生物（人類、動(dòng)物、植物和微生物等）和非生物（地球的基本屬性），它可以分為三種：生境（Habitat）、動(dòng)物群（Fauna）、經(jīng)濟(jì)的/社會(huì)的（Economic/Social）。 所謂生境是指群落具體生長(zhǎng)的環(huán)境，它分為：永久屬性；半永久屬性和短暫或季節(jié)性屬性。,2、生態(tài)監(jiān)測(cè)的目的,(1)了解所研究地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其變化。 (2)根據(jù)現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)為評(píng)價(jià)已開(kāi)發(fā)項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和計(jì)劃開(kāi)發(fā)項(xiàng)目可能的影響提供科學(xué)依據(jù)。 (3)提供地球資源狀況及其可利

30、用數(shù)量。,二、生態(tài)監(jiān)測(cè)的類型及內(nèi)容,根據(jù)生態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象及其涉及的空間尺度，可分為宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)和微觀生態(tài)監(jiān)測(cè). 1、宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè) 這類監(jiān)測(cè)是對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的組合方式、鑲嵌特征、動(dòng)態(tài)變化和空間分布格局等及其在人類活動(dòng)影響下的變化進(jìn)行觀察和測(cè)定.,2、微觀生態(tài)監(jiān)測(cè),微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)是對(duì)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(dòng)影響下的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè). 按照微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，可分為： 干擾性生態(tài)監(jiān)測(cè)：指對(duì)人類特定生產(chǎn)活動(dòng)干擾生態(tài)系統(tǒng)的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如砍伐森林所造成的森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、水文過(guò)程和物質(zhì)遷移規(guī)律的改變；草場(chǎng)過(guò)度放牧引起的草場(chǎng)退化，生產(chǎn)力降低；濕地的開(kāi)發(fā)引起的生態(tài)改變

31、；污染物排放對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響等. 污染性生態(tài)監(jiān)測(cè)：主要指對(duì)農(nóng)藥及重金屬等污染物在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的傳遞及富集進(jìn)行監(jiān)測(cè). 治理性生態(tài)監(jiān)測(cè)：指對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)人類治理后，生態(tài)平衡恢復(fù)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)，如對(duì)沙漠化土地治理過(guò)程的監(jiān)測(cè).,三、生態(tài)監(jiān)測(cè)方案,1、制訂及實(shí)施程序 生態(tài)監(jiān)測(cè)方案的制訂和實(shí)施程序.,2、我國(guó)優(yōu)先監(jiān)測(cè)的生態(tài)項(xiàng)目,（1）、全球氣候變暖引起的生態(tài)系統(tǒng)或動(dòng)植物區(qū)系位移； （2）、珍稀、瀕危動(dòng)植物種的分布及其棲息地； （3）、水土流失面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響； （4）、沙漠化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響； （5）、草場(chǎng)沙化退化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響； （6）、人類活動(dòng)對(duì)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(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)（湖泊、水庫(kù)、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