水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法

1、 水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法水生生物監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)的原則和方法一、水生生物監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)的原則（一） 斷面布設(shè)要有代表性在不同的水域或不同的污染區(qū)內(nèi)，浮游生物的分布是不均勻的，在對(duì)一個(gè)水域進(jìn)行調(diào)查時(shí)，所采的樣要對(duì)調(diào)查內(nèi)容有代表性。如：調(diào)查污染物對(duì)水體的影響，必須在排污口附近設(shè)采樣點(diǎn)。（二） 與水化學(xué)監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)的一致性水生生物指標(biāo)是評(píng)價(jià)水質(zhì)和生態(tài)狀況的重要指標(biāo)，要和化學(xué)指標(biāo)做相關(guān)分析，才能說(shuō)明水質(zhì)狀況。所以要求在時(shí)間上、空間上與化學(xué)采樣一致。（三） 斷面布設(shè)要考慮水環(huán)境的整體性如：污染物排入河流后，河流本身有一自?xún)糇饔?，下游的污染要減輕，所以在下游要設(shè)斷面。（四） 斷面布設(shè)的經(jīng)濟(jì)性（人力、物力、交通

2、、安全）（五） 斷面布設(shè)的連續(xù)性采樣點(diǎn)一旦布設(shè)，就不要輕易改動(dòng)，要考慮長(zhǎng)期變化趨勢(shì)。二、布點(diǎn)方法（一） 河流至少設(shè)三個(gè)斷面：對(duì)照斷面：排污口上游污染斷面：排污口附近（一般在下游5001000 m）觀察斷面（或稱(chēng)消減斷面）：排污口下游（一般在下游1500m以遠(yuǎn)），可多設(shè)幾個(gè)。有支流的，支流下要設(shè)斷面。斷面位置應(yīng)避開(kāi)死水區(qū)，盡量選擇順直河段，水流平緩、無(wú)急流湍灘處。每個(gè)斷面的采樣數(shù)可視河流寬度而定：寬度<50m，在河中心設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)；寬度=50100m，設(shè)左右2個(gè)采樣點(diǎn)；寬度>100m，設(shè)左、中、右3個(gè)采樣點(diǎn)。（二） 湖泊、水庫(kù)入湖口區(qū)（入庫(kù)口區(qū)）：說(shuō)明進(jìn)來(lái)的水是什么水？可做對(duì)照）湖（

3、庫(kù)）中心區(qū)出口區(qū)最深水區(qū)（如湖北東湖，最深水區(qū)污染最重，中心區(qū)污染較輕）沿湖（庫(kù)）邊排污口區(qū)：（了解不同工廠排放的污水對(duì)水質(zhì)及水生生物的影響，如丫兒湖周?chē)泻芏喙S排污）相對(duì)清潔區(qū)首先了解地理位置，了解哪些地方比較清潔。在做環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)時(shí)首先要把社會(huì)環(huán)境、自然環(huán)境搞清楚。對(duì)于特殊水體，要根據(jù)具體情況和要求設(shè)點(diǎn)。長(zhǎng) 沙 環(huán) 境 保 護(hù) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課章節(jié)目錄： 水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法項(xiàng)目一 浮游生物的測(cè)定授課時(shí)數(shù)：3目的要求： 1. 了解浮游生物的概念、類(lèi)群。2. 掌握利用浮游生物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方法。3. 認(rèn)識(shí)常見(jiàn)浮游生物。教材分析（難點(diǎn)、重點(diǎn)）：本節(jié)重點(diǎn)：浮游

4、生物的計(jì)數(shù)方法。本節(jié)難點(diǎn)：浮游生物的分類(lèi)鑒定教學(xué)方法：圖解法、啟發(fā)式、問(wèn)答式教學(xué)手段：板書(shū)教具、掛圖與參考書(shū)： 參考書(shū)：淡水微型生物圖譜布置作業(yè)： P24 1-4題。課后記要： 項(xiàng)目一 浮游生物的測(cè)定浮游生物（plankton）：指隨波逐流地生活在水體中的微型生物。浮游生物浮游植物：浮游動(dòng)物藻類(lèi)原生動(dòng)物輪蟲(chóng)枝角類(lèi)、橈足類(lèi)一、采樣（一）采樣工具1. 浮游生物網(wǎng)定性網(wǎng)和定量網(wǎng)2采水器（1）瓶式采水器（2）水生-81型有機(jī)玻璃采水器3. 透明度盤(pán)（二）采樣層次（深度）在江河中：水面下0.5m左右在湖泊、水庫(kù)中：水深<2m，一般可僅在表層（0.5m深處）取樣水深>2m，分層采（三）采樣方法

5、及采樣量1. 定性樣的采集用定性網(wǎng)在選定的采樣點(diǎn)于水面和0.5m深處以每秒2030cm的速度作“”形循回緩慢拖動(dòng)，時(shí)間為510分鐘2. 定量樣的采集一般用采水器藻類(lèi)：一般采水12升原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)及未成熟的微小甲殼動(dòng)物：采水15升成熟的甲殼動(dòng)物：采水1050升如用定量網(wǎng)采集：水樣體積p r2×H（四）采樣頻率一般常規(guī)生物監(jiān)測(cè)，每年采樣應(yīng)不少于兩次，一般在春秋兩季進(jìn)行，若要了解浮游生物周年的變化，則一年四季都要采樣，特殊需要，則根據(jù)具體情況增加采樣次數(shù)。采樣要盡量在晴朗無(wú)風(fēng)的天氣進(jìn)行。二、樣品的固定、濃縮和保存采樣固定濃縮定容計(jì)數(shù)或保存固定液：（1） 魯哥氏液（Lugo1s）碘化鉀（60

6、g）碘（40g）蒸餾水（1000mL）1000mL水樣加15mL魯哥氏液適于固定藻類(lèi)、原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)（2） 4%的福爾馬林福爾馬林（4mL）甘油（10mL）水（86mL）l00mL水樣加45mL福爾馬林溶液適于固定枝角類(lèi)和橈足類(lèi)（3） 70%酒精適于固定枝角類(lèi)和橈足類(lèi) 濃縮方法：（1） 沉淀法（2） 過(guò)濾法（3） 離心法三、浮游生物的測(cè)定（一）定性測(cè)定分類(lèi)鑒定：最好用活體觀察可用低濃度麻醉劑，如1%硫酸鎘、水合氯醛、酒精等，也可在載玻片上加少許棉纖維，以阻止其活動(dòng)。 浮游生物的主要類(lèi)群：1. 藻類(lèi)2. 原生動(dòng)物3. 輪蟲(chóng)4. 枝角類(lèi)和橈足類(lèi)（二）定量測(cè)定1. 計(jì)數(shù)框及其使用(1) 塞奇威克一拉

7、夫脫計(jì)數(shù)框（簡(jiǎn)稱(chēng)S-R計(jì)數(shù)框）：該計(jì)數(shù)框長(zhǎng)50mm，寬20mm，深lmm，總面積為1000mm2，總體積為lmL。(2) 網(wǎng)格計(jì)數(shù)框：這種計(jì)數(shù)框長(zhǎng)20mm，寬20mm，深0.25mm，總面積為400mm2，總體積為0.1mL，計(jì)數(shù)框的底部刻有100個(gè)均等的方格。2. 顯微鏡的校準(zhǔn)3. 計(jì)數(shù)4. 計(jì)數(shù)方法(1) 長(zhǎng)條計(jì)數(shù)法浮游生物數(shù)/ mL=式中C- 計(jì)數(shù)的浮游生物數(shù)；L- 一個(gè)長(zhǎng)條的長(zhǎng)度，也就是計(jì)數(shù)框的長(zhǎng)度（mm）；W- 一個(gè)長(zhǎng)條的寬度，即目尺的長(zhǎng)度(mm)；D- 一個(gè)長(zhǎng)條的深度，即計(jì)數(shù)框的深度(mm)；S- 計(jì)數(shù)的長(zhǎng)條數(shù)。（2）視野計(jì)數(shù)法浮游生物個(gè)數(shù)/mL式中A- 一個(gè)視野面積（m

8、m2）；D- 視野的深度(mm)；F- 計(jì)數(shù)的視野數(shù)（一般至少10個(gè)）；C- 計(jì)數(shù)的生物個(gè)數(shù)。（3）網(wǎng)格計(jì)數(shù)法浮游生物數(shù)/升式中C- 計(jì)數(shù)的生物個(gè)數(shù)；V1- 由1升水濃縮成的樣品水量；V2- 計(jì)數(shù)的樣品水量。四、結(jié)果報(bào)告（一）定性測(cè)定1. 利用指示生物進(jìn)行評(píng)價(jià)2. 利用多樣性指數(shù)和各種生物指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)3. 利用藻類(lèi)各類(lèi)群在群落中所占比例進(jìn)行評(píng)價(jià)（二）定量測(cè)定1. 利用浮游植物的數(shù)量可以作為劃分湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，但目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般以：<3×105個(gè)/L貧營(yíng)養(yǎng)3×1055×105（或1×106）中營(yíng)養(yǎng)>5×105（或>1

9、×106）富營(yíng)養(yǎng)10×106高度富營(yíng)養(yǎng)2. 浮游動(dòng)物方面，一般來(lái)說(shuō)，水中浮游動(dòng)物越少，表明水體富營(yíng)養(yǎng)化程度越低，水質(zhì)越好，有人提出：浮游動(dòng)物數(shù)量< 100個(gè)/L貧營(yíng)養(yǎng)1000-2000個(gè)/L中營(yíng)養(yǎng)>3000個(gè)/L富營(yíng)養(yǎng)五、有浮游生物評(píng)價(jià)水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)與大型無(wú)脊椎動(dòng)物相比，浮游生物個(gè)體小，數(shù)量多1. 試驗(yàn)容器小用浮游生物網(wǎng)就可以采樣2. 取材方便3. 生長(zhǎng)快，繁殖快要做潛在的污染物對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的影響，光了解一代不能說(shuō)明問(wèn)題，用浮游生物很快就可以完成幾個(gè)世代的試驗(yàn)，而用魚(yú)等大型動(dòng)物需要很長(zhǎng)時(shí)間。4. 可以在合成的培養(yǎng)基中存在測(cè)試方便，可多次反復(fù)，而其他生物則

10、不行。培養(yǎng)基容易配制，價(jià)格也便宜。5. 和環(huán)境接觸密切，對(duì)環(huán)境污染物的反應(yīng)時(shí)間短因?yàn)楦∮紊锎蠖际菃渭?xì)胞的，與魚(yú)等高等生物相比，與環(huán)境接觸要密切，接觸面積大，整個(gè)細(xì)胞都與環(huán)境接觸，所以反應(yīng)時(shí)間短。而魚(yú)在水中則要經(jīng)過(guò)消化道吸收才能產(chǎn)生反應(yīng)。6. 具有無(wú)性繁殖和有性繁殖，可以提供品系均一的后代7. 微型生物基本上是世界性分布同樣的種類(lèi)在不同的大陸上都可以作為指示生物，在國(guó)際上有代表性。8. 可以?xún)?chǔ)存，易保存，要求的空間小。9. 浮游生物與其他水生群落相比，對(duì)廢水的耐受能力差異不大。10.從數(shù)量上、重量上，在水生態(tài)系統(tǒng)中占優(yōu)勢(shì)地位浮游生物是構(gòu)成水生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，雖然很小、很輕、但數(shù)量多，所以

11、占優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng) 沙 環(huán) 境 保 護(hù) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課章節(jié)目錄： 水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法項(xiàng)目二 著生生物的測(cè)定授課時(shí)數(shù)：1目的要求： 1. 了解著生生物的概念、類(lèi)群。2. 掌握利用著生生物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方法。3. 認(rèn)識(shí)常見(jiàn)著生硅藻。教材分析（難點(diǎn)、重點(diǎn)）：本節(jié)重點(diǎn)：著生生物的計(jì)數(shù)方法。本節(jié)難點(diǎn)：著生硅藻的分類(lèi)鑒定教學(xué)方法：圖解法、啟發(fā)式、問(wèn)答式教學(xué)手段：板書(shū)教具、掛圖與參考書(shū)： 參考書(shū)：淡水微型生物圖譜布置作業(yè)： P28 1、3題。課后記要： 項(xiàng)目二 著生生物的測(cè)定著生生物（Periphyton）也稱(chēng)周叢生物，指生長(zhǎng)在浸沒(méi)于水中的各種基質(zhì)（Substratum）表面上的

12、微型生物群落。周叢生物包括細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)等微型動(dòng)物，但在生物監(jiān)測(cè)中，著重研究的是硅藻。著生生物由于是附著生活的，不會(huì)回避污染物，最能反映污染源下游的情況。所以可以用著生生物種類(lèi)組成及數(shù)量的變化，指示水體污染程度，在河流中應(yīng)用效果最好，也可在湖泊和水庫(kù)中應(yīng)用。一、采樣方法1. 天然基質(zhì)水中的動(dòng)物、大型植物、石塊、木塊缺點(diǎn)是表面積不固定，表明類(lèi)型也不同（有的軟，有的硬，有的光滑，有的粗糙）、方向，擺放位置都不同。適于采集定性樣2.人工基質(zhì)載玻片（如硅藻計(jì)），聚酯薄膜和PFU優(yōu)點(diǎn)：能在任意地點(diǎn)放置，能控制表面積、表面類(lèi)型、表面方向，表面也很均勻。即可以彌補(bǔ)天然基質(zhì)的缺點(diǎn)。適于采集定

13、量樣和定性樣采樣時(shí)，一般放置在水面下515cm處，以受到合適的光照為宜。放置14天。二、樣品的處理和保存1. 定量樣品的處理和保存取人工基質(zhì)（玻片3-4片或剪取薄膜4×15cm）刮下生物放入有水燒杯中固定（魯哥氏液）濃縮定容計(jì)數(shù)保存（加4%福爾馬林液）2. 定性樣品的處理和保存采樣（人工基質(zhì)或天然基質(zhì)）刮下生物放入有水燒杯中固定（魯哥氏液）分類(lèi)鑒定保存（加4%福爾馬林液）三、種類(lèi)鑒定和計(jì)數(shù)1. 定性鑒定可活體觀察也可制成永久裝片2. 定量計(jì)數(shù)：個(gè)/cm2V1S浮游生物個(gè)數(shù)/ cm2×式中A- 一個(gè)視野面積（mm2）；D- 視野的深度(mm)；F- 計(jì)數(shù)的視野數(shù)（一般至少10

14、個(gè)）；C- 計(jì)數(shù)的生物個(gè)數(shù);V1濃縮后水洋的體積（mL）S采樣面積（cm2）四、結(jié)果報(bào)告 PFU法微型生物：指借助于顯微鏡才能看到的微小生物類(lèi)群，主要是指細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物，有時(shí)也包括小型的后生動(dòng)物如輪蟲(chóng)等。一、PFU微型生物群落的特性1. 符合MacArthur-Wiltson 島嶼動(dòng)物地理平衡模型2. 島嶼的大小直接影響群集的種數(shù)隨著生境范圍的增加，群集的種數(shù)也增加，但到一定程度時(shí)，進(jìn)一步增加生境范圍時(shí)，其種數(shù)的比例就要下降。原生動(dòng)物群集的種數(shù)和PFU大小的對(duì)數(shù)成直接相關(guān)，最合適的PFU大小為5×7.5×6.5cm3。3. 原生動(dòng)物群集過(guò)程反映出群落內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)制

15、把第一次出現(xiàn)的種類(lèi)稱(chēng)為入侵種，也叫新見(jiàn)種；出現(xiàn)過(guò)一次的種類(lèi)或連續(xù)多次出現(xiàn)，消失了再也未出現(xiàn)過(guò)，稱(chēng)為消失種；第一次重復(fù)出現(xiàn)的種類(lèi)叫拓殖種以前出現(xiàn)過(guò)的老的種類(lèi)，又?jǐn)鄶嗬m(xù)續(xù)地出現(xiàn)，叫居留者；曾經(jīng)消失過(guò)，后來(lái)又出現(xiàn)，叫復(fù)見(jiàn)種消失種數(shù)（新見(jiàn)種數(shù)+復(fù)見(jiàn)種數(shù)+上次總種數(shù)）-本次總種數(shù)群集速度消失速度4. 微型生物的食物網(wǎng)二、PFU的工作方法1. 室外工作方法掛PFU，一天后，以及第3、5、7、12、15、21、28天檢查，每個(gè)點(diǎn)每次取兩塊，剪下后，放在塑料袋中，到實(shí)驗(yàn)室后，帶上橡皮手套，把PFU上的水?dāng)D在燒杯中，用吸管滴在載玻片上，在顯微鏡下檢查，把每天的新見(jiàn)種，復(fù)見(jiàn)種，消失種都記錄下來(lái)。一般一塊PFU至少

16、要做兩個(gè)裝片，要求全片檢查，以免遺漏。2. 室內(nèi)工作方法毒性試驗(yàn)三、測(cè)試指標(biāo)在分類(lèi)學(xué)方面，可測(cè)種數(shù)，種類(lèi)組成、相對(duì)密度，群集速度、消失速度、平衡期（群集速度與消失速度相等的時(shí)間）、平衡期時(shí)的種數(shù)等；在非分類(lèi)學(xué)方面，可以測(cè)活細(xì)胞的生物量、葉綠素a含量（即自養(yǎng)生物量），呼吸速度，各種化學(xué)分析等。從以上這些參數(shù)可以獲得微型生物群落在結(jié)構(gòu)與功能上的變化。四、PFU法的優(yōu)點(diǎn)（P34）長(zhǎng) 沙 環(huán) 境 保 護(hù) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課章節(jié)目錄： 水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法項(xiàng)目三 底棲動(dòng)物的測(cè)定授課時(shí)數(shù)：1目的要求： 1. 了解底棲動(dòng)物的概念、類(lèi)群。2. 掌握利用底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方法。

17、3. 認(rèn)識(shí)常見(jiàn)底棲動(dòng)物。教材分析（難點(diǎn)、重點(diǎn)）：本節(jié)重點(diǎn)：底棲動(dòng)物的定性測(cè)定方法。本節(jié)難點(diǎn)：底棲動(dòng)物的分類(lèi)鑒定教學(xué)方法：圖解法、啟發(fā)式、問(wèn)答式教學(xué)手段：板書(shū)教具、掛圖與參考書(shū)： 參考書(shū)：淡水生物學(xué)掛圖：采泥器掛圖布置作業(yè)： 1. 何謂底棲動(dòng)物？淡水中底棲動(dòng)物的類(lèi)群有哪些？2. 簡(jiǎn)述底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。課后記要： 項(xiàng)目三 底棲動(dòng)物的測(cè)定底棲動(dòng)物：指生活在水體底部，不能通過(guò)40目（每孔0.793mm）分樣篩的大型無(wú)脊椎動(dòng)物。主要包括：軟體動(dòng)物，如螺類(lèi)、蚌類(lèi)；節(jié)肢動(dòng)物，如水生昆蟲(chóng)、大型甲殼類(lèi)；環(huán)節(jié)動(dòng)物，如水蚯蚓、蛭類(lèi)；圓形動(dòng)物；扁形動(dòng)物以及其它無(wú)脊椎動(dòng)物。一、采樣（一） 采樣點(diǎn)及采樣頻率（二）

18、采樣工具及采樣方法1.彼德遜采泥器每次采集面積為1/16米2或1/40米2適于采集泥砂和淤泥等松軟底質(zhì)可采集定性樣和定量樣2.人工基質(zhì)籃式采樣器直徑18厘米，高20厘米（或直徑16厘米，高18厘米），網(wǎng)孔面積46厘米2。主要應(yīng)用于河流及溪流中，可采集定性樣和定量樣3. 三角拖網(wǎng)適于淺水，采集定性樣4. 鐵鏟、手抄網(wǎng)、手揀適于淺水，采集定性樣5.篩選工具40目分樣篩、白色磁盤(pán)二、樣品的處理和保存1. 洗凈2. 揀選3. 固定固定液：（1） 螺、蚌：用70%的酒精固定，45天后再換一次酒精即可（2） 昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)及甲殼動(dòng)物：可放入小瓶中用50%酒精固定，再轉(zhuǎn)入7080%的酒精中封存。（3） 環(huán)節(jié)動(dòng)物的

19、水蚯蚓、蛭類(lèi)：應(yīng)先麻醉，使其呈舒展?fàn)顟B(tài)后再固定。麻醉可用硫酸鎂或薄荷精，或者先用較低濃度的固定液，如30%的酒精或2%的福爾馬林，數(shù)小時(shí)后再逐漸過(guò)渡到正常的固定濃度4. 保存三、樣品的鑒定和計(jì)數(shù)（一） 樣品的鑒定（二） 樣品的計(jì)數(shù)：換算成個(gè)/m2四、結(jié)果報(bào)告五、用底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)1. 種類(lèi)多，分布廣，代表性強(qiáng)2. 有較長(zhǎng)的生活周期（與微型生物相比）底棲動(dòng)物生活周期長(zhǎng)，水質(zhì)的變化可以在它一個(gè)個(gè)體中充分的反映，可以監(jiān)測(cè)出低濃度污染物的累積效應(yīng)（即富集性），有助于了解該水體的污染歷史。3. 活動(dòng)范圍小不易回避污染物4. 個(gè)體大，變形小，易采集，易觀察5. 能對(duì)各種污染物產(chǎn)生不同的反應(yīng)，是一種很

20、好的指示生物。有的底棲動(dòng)物對(duì)污染物抗性很強(qiáng)（如顫蚓），有的很敏感（如渦蟲(chóng)）長(zhǎng) 沙 環(huán) 境 保 護(hù) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課章節(jié)目錄： 水污染的生物群落監(jiān)測(cè)方法項(xiàng)目四 指示生物和污水生物系統(tǒng)授課時(shí)數(shù)：1目的要求： 1. 了解利用指示生物監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方法。2. 掌握污水生物系統(tǒng)的原理和方法。3. 了解各污染帶的特征。教材分析（難點(diǎn)、重點(diǎn)）：本節(jié)重點(diǎn)：污水生物系統(tǒng)的原理本節(jié)難點(diǎn)：微型生物分類(lèi)教學(xué)方法：圖解法、啟發(fā)式、問(wèn)答式教學(xué)手段：板書(shū)教具、掛圖與參考書(shū)： 參考書(shū)：淡水微型生物圖譜布置作業(yè)： P28 1、3題。課后記要： 項(xiàng)目四 指示生物和污水生物系統(tǒng)一、指示生物法指示生物：指

21、對(duì)環(huán)境中的某些物質(zhì)（包括污染物，O2，CO2等特殊物質(zhì)）能夠產(chǎn)生各種反應(yīng)信息的生物。二、污水生物系統(tǒng)受有機(jī)污染的河流從排污口至下游劃分成一系列在污染程度上逐漸下降的連續(xù)帶，即多污帶、中污帶（又分為a-中污帶和b-中污帶）和寡污帶，這一系列的帶稱(chēng)為污水生物系統(tǒng)。1.多污帶（1）理化特征水呈暗灰色，極渾濁，BOD很高（10-500mg/L），氧氣極缺，水底沉積大量的懸浮物質(zhì)。pH不穩(wěn)定。（2）生物特征微生物：水細(xì)菌數(shù)量多，每毫升可達(dá)100萬(wàn)個(gè)以上；植物：幾乎沒(méi)有，如果有的話(huà)，有少量的藍(lán)藻；動(dòng)物：以原生動(dòng)物為主，主要為鞭毛蟲(chóng)和纖毛蟲(chóng)類(lèi)，顫蚓類(lèi)是有機(jī)物污染十分嚴(yán)重水體的優(yōu)勢(shì)種，顫蚓類(lèi)數(shù)量越多，表示水體

22、污染越嚴(yán)重。搖蚊幼蟲(chóng)不僅耐有機(jī)物污染，而且某些搖蚊幼蟲(chóng)耐重金屬污染，有的對(duì)電鍍廢水包括六價(jià)鉻、氰和銅離子的耐受量較高。（3）指示生物主要有浮游球衣細(xì)菌、貝氏硫細(xì)菌、素衣藻、鐘蟲(chóng)、顫蚓類(lèi)，搖蚊幼蟲(chóng)等。2.a-中污帶（1）理化特征水為灰色，BOD值仍相當(dāng)高(5-10mg/L)，但是，除了還原作用之外，還有氧化作用，有機(jī)物分解形成氨和氨基酸。氧氣仍然缺乏，為半嫌氧條件，并有硫化氫存在。pH不穩(wěn)定。（2） 生物特征微生物：以水細(xì)菌為主（>10萬(wàn)個(gè)/mL）植物：藍(lán)藻、綠藻、硅藻動(dòng)物：出現(xiàn)吞食細(xì)菌的纖毛蟲(chóng)類(lèi)和輪蟲(chóng)類(lèi)（3）指示生物大顫藻、小顫藻、椎尾水輪蟲(chóng)、天藍(lán)喇叭蟲(chóng)、櫛蝦、臂毛水輪蟲(chóng)等多種藻類(lèi)和輪蟲(chóng)

23、類(lèi)。3. b-中污帶（1）理化特征氧化作用占優(yōu)勢(shì)，綠色植物大量出現(xiàn)。水中含氧量增高，氮的化合物呈銨鹽、亞硝酸鹽或硝酸鹽。BOD下降(<5mg/L)，pH穩(wěn)定。（3） 生物特征微生物：水細(xì)菌數(shù)量減少（<10萬(wàn)個(gè)/mL）植物：各種藻類(lèi)動(dòng)物：輪蟲(chóng)類(lèi)、貝類(lèi)和各種昆蟲(chóng)、泥鰍、鯉魚(yú)等魚(yú)類(lèi)（3）指示生物有多種藻類(lèi)（如水花束絲藻，梭裸藻，短荊盤(pán)星藻類(lèi)等），輪蟲(chóng)（如腔輪蟲(chóng)，雙荊同尾輪蟲(chóng)，卵形鞍甲輪蟲(chóng)等），水溞（溞狀水溞、大型水溞等），以及蟲(chóng)類(lèi)（綠草履蟲(chóng)，鼻節(jié)毛蟲(chóng)，彈跳蟲(chóng)等）。4. 寡污帶（1）理化特征自?xún)糇饔靡呀?jīng)完成，有機(jī)物已被完全氧化或礦化，為清潔水體。溶解氧豐富，硫化氫幾乎不存在，水的pH值適于

24、生物生存。污泥沉淀已礦質(zhì)化。（2）生物特征 微生物：水細(xì)菌少（<100個(gè)/mL） 植物：水中藻類(lèi)少，但著生藻類(lèi)多，出現(xiàn)顯花植物 動(dòng)物：多種多樣，有甲殼類(lèi)、苔蘚蟲(chóng)、水螅、各種魚(yú)類(lèi)、水生昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)等。（3）指示生物多種魚(yú)類(lèi)、水生昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)、田螺等。 長(zhǎng) 沙 環(huán) 境 保 護(hù) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃授課章節(jié)目錄：項(xiàng)目五 水污染的生物群落評(píng)價(jià) 生物指數(shù)授課時(shí)數(shù)：1目的要求： 1. 了解生物指數(shù)的概念。2. 掌握幾個(gè)常用生物指數(shù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的方法。教材分析（難點(diǎn)、重點(diǎn)）：本節(jié)重點(diǎn)：Goodnight指數(shù)、硅藻生物指數(shù)本節(jié)難點(diǎn)：水生生物分類(lèi)教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式、問(wèn)答式教學(xué)手段：板書(shū)

25、教具、掛圖與參考書(shū)： 參考書(shū)：1.淡水微型生物圖譜；2.淡水生物學(xué)布置作業(yè)： 與多樣性指數(shù)一起布置。課后記要： 生物指數(shù)水環(huán)境發(fā)生變化后，生物群落的結(jié)構(gòu)會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變，其變化程度如何（如種類(lèi)數(shù)的變化，個(gè)體數(shù)的變化等）可用數(shù)學(xué)公式來(lái)表示。生物指數(shù)可以簡(jiǎn)化污水生物系統(tǒng)。生物指數(shù)：應(yīng)用數(shù)學(xué)公式來(lái)反映生物種群和群落結(jié)構(gòu)的變化，以評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。水環(huán)境受到污染后，會(huì)產(chǎn)生很多生態(tài)學(xué)效應(yīng)，主要有以下幾個(gè)方面：（1） 指示生物的變化：即某些有指示價(jià)值的種類(lèi)出現(xiàn)或消失，導(dǎo)致生物群落的種類(lèi)組成發(fā)生變化。（2） 群落中生物種類(lèi)數(shù)的變化：污染重時(shí)減少，水質(zhì)好時(shí)增多。（提問(wèn)：水質(zhì)過(guò)于清潔的話(huà)會(huì)怎樣？）（3） 組成群落的個(gè)

26、別種群的變化：（提問(wèn)：讓學(xué)生舉例）如多污帶顫蚓大量增加。（4） 群落中種類(lèi)組成的變化：（提問(wèn)：讓學(xué)生舉例）如從多污帶到寡污帶群落的種類(lèi)組成不同（5） 自養(yǎng)異養(yǎng)程度上的變化：（提問(wèn)：何謂自養(yǎng)？異養(yǎng)？讓學(xué)生舉例）例：在富營(yíng)養(yǎng)化的水體里，自養(yǎng)生物會(huì)很多。（6） 生產(chǎn)力在程度上的變化主要指自養(yǎng)生物。以上這些都是生態(tài)學(xué)效應(yīng)，都可以用數(shù)學(xué)公式表示，當(dāng)然一個(gè)公式不可能反映所有的效應(yīng)，所以要全面反映水質(zhì)的變化，經(jīng)常用幾個(gè)參數(shù)。一、貝克(Beck)指數(shù)（針對(duì)底棲動(dòng)物）BI= 2A + B 式中：BI-生物指數(shù)；A-為不耐污的種類(lèi)數(shù);B耐污的種類(lèi)數(shù)。要求：各點(diǎn)的水深、流速、地質(zhì)等環(huán)境因素一致，采集面積一

27、定。BI值的范圍為040，重污染區(qū)為0，中等污染區(qū)為110，清潔水域?yàn)?040。日本學(xué)者津田松苗:生物指數(shù) 水質(zhì)狀況30 清潔河段2915 較清潔河段146 較不清潔河段50 極不清潔河段二、硅藻生物指數(shù)A:不耐污的硅藻種類(lèi)數(shù)B:對(duì)有機(jī)污染適應(yīng)性強(qiáng)的種類(lèi)數(shù)C:僅在污染區(qū)獨(dú)有的種類(lèi)數(shù)I 0為重污染；I為0100為中度污染；I為100150為輕度污染；I150為基本無(wú)污染。三、Goodnight-Whitley生物指數(shù)生物指數(shù)80%嚴(yán)重污染生物指數(shù)60%80%中等污染生物指數(shù)60% 水質(zhì)良好四、生物比重指數(shù)此指數(shù)值越小，表示污染越嚴(yán)重；反之則水質(zhì)越清潔，指數(shù)的變動(dòng)范圍為0612（經(jīng)驗(yàn)值）。五、Tr

28、ent（特倫特）生物指數(shù)以七個(gè)無(wú)脊椎動(dòng)物類(lèi)群作為評(píng)價(jià)水質(zhì)的指示生物，根據(jù)這七個(gè)類(lèi)群動(dòng)物出現(xiàn)的順序和種類(lèi)數(shù)以及所獲得的大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的類(lèi)群總數(shù)劃分指數(shù)值，指數(shù)值越低，表示污染越嚴(yán)重，指數(shù)值高，表示污染輕。六、藻類(lèi)污染指數(shù)Palmer（1969）對(duì)能耐受污染的20屬藻類(lèi)，分別給與不同的污染指數(shù)值，根據(jù)水樣中出現(xiàn)的藻類(lèi)，計(jì)算總污染指數(shù)，如：總污染指數(shù)  20   重污染1519 中污染15 輕污染七、污染生物指數(shù)（BIP）BIP=式中：A-有葉綠素微型生物數(shù)（即藻類(lèi)數(shù)量）。B-無(wú)葉綠素微型生物數(shù)（即原生動(dòng)物數(shù)量）。指數(shù)與水質(zhì)的關(guān)系為：污染程度 清潔水 輕污

29、染水 中污染水 嚴(yán)重污染水BIP值 08 820 2060 60100八、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)卡爾森（Carlson）根據(jù)湖水透明度、浮游植物現(xiàn)存量（以chla值代表）、湖水總磷濃度間存在的關(guān)系，以透明度做基準(zhǔn)，求出營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（Tropic state index, TSI）。其值為0100，用以劃分水體富用以化程度。根據(jù)chla計(jì)算的公式為：2.04-0.68 ln chlaln2TSI（chla）10（6 ）ln SD其他TSI的計(jì)算公式為：ln2TSI（SD）10（6 ）SD-透明度（m）ln （48/TP）ln2TSI（SD）10（6 ）TP-總磷濃度（mg/m3）日本相崎守弘等以chla值為基準(zhǔn)，根據(jù)日本湖泊的資料，求出修正的Carlson營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TSIm）6.171.15lnTPln2.53.691.53lnSDln2.5ln chlaln2.5TSIm(chla) =10(2.46 + ) TSIm(SD) =10(2.46 + ) TSIm(SD