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文檔簡介

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2022/12/23環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2022/12/18環(huán)境污染生物監(jiān)測(11、了解水環(huán)境污染生物監(jiān)測方法2、掌握細(xì)菌學(xué)檢測方法3、了解空氣污染監(jiān)測方法4、掌握生物樣品的采集、制備、預(yù)處理和測定5、了解生物污染監(jiān)測的意義和主要方法6、了解生態(tài)監(jiān)測的方法建議學(xué)時數(shù):6學(xué)時環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、了解水環(huán)境污染生物監(jiān)測方法建議學(xué)時數(shù):6學(xué)時環(huán)境污染生物2

定義:當(dāng)空氣,水體,土壤等環(huán)境要素受到污染后,生物在吸收營養(yǎng)的同時,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)的行為等方面會發(fā)生變化,出現(xiàn)不同的癥狀或反應(yīng),利用這些變化來反應(yīng)和度量環(huán)境污染程度的方法稱為生物監(jiān)測法

生態(tài)(群落,個體生態(tài))監(jiān)測;生物測試(毒性測定,致突變測定等);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等。生物監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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3生物監(jiān)測的任務(wù)

對環(huán)境中各種生物指標(biāo)進行定期或臨時的監(jiān)測,了解污染物對生物的危害和影響,從而判定環(huán)境污染的類型和程度通過對自然環(huán)境和污染環(huán)境長期積累的監(jiān)測資料和趨勢分析,為政府制定法規(guī),環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境質(zhì)量控制對策和環(huán)境管理提供可靠依據(jù)積極展開生物監(jiān)測技術(shù)研究,促進生物監(jiān)測技術(shù)發(fā)展。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)生物監(jiān)測的任務(wù)對環(huán)境中各種生物指標(biāo)進行定期或臨時的監(jiān)測,了4常用生物監(jiān)測手段

水污染的生物監(jiān)測手段:①利用指示生物進行環(huán)境監(jiān)測;②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測水污染;③水污染的生物測試,通過生物生理機能變化來測試水質(zhì)污染狀況

大氣污染的生物監(jiān)測手段:

①利用指示植物監(jiān)測大氣污染;②測定植物污染物的含量,估測大氣污染狀況;③觀測植物的生理生化反應(yīng),對大氣污染的長期效應(yīng)做出判斷土壤較少環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)常用生物監(jiān)測手段水污染的生物監(jiān)測手段:①利用指示生物進行5第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測

一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測的目的、樣品采集和監(jiān)測項目

一、目的: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)二、樣品采集:盡可能與化學(xué)監(jiān)測斷面一致,采樣點數(shù)使視具體情況而定三、監(jiān)測項目:見表6-1(P292)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測的目的、6表6-1河、湖、庫淡水生物監(jiān)測項目及頻率環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)表6-1河、湖、庫淡水生物監(jiān)測項目及頻率環(huán)境污染生物監(jiān)測(17二、生物群落監(jiān)測方法未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生生物,這是長期自然發(fā)展的結(jié)果,也是生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡的標(biāo)志。當(dāng)水體受到污染后,水生生物的群落結(jié)構(gòu)和個體數(shù)量就會發(fā)生變化,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,群落結(jié)構(gòu)單一,這是生物群落監(jiān)測法的理論依據(jù)。

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、生物群落監(jiān)測方法未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生8一、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、底棲動物、魚類和細(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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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9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,如浮游生物、著生生物、底棲動物、魚類和微生物等浮游生物是指懸浮在水體中的生物,可分為浮游動物和浮游植物兩大類,它們多數(shù)個體小,游泳能力弱或完全沒有游泳能力,過著隨波逐流的生活著生生物(即周叢生物)是指附著于長期浸沒水中的各種基質(zhì)(植物、動物、石頭、人工)表面上的有機體群落底棲動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的水生無脊椎動物,其體長超過2mm,亦稱底棲大型無脊椎動物在清潔的河流、湖泊、池塘中,有機質(zhì)含量少,微生物也很少,但受到有機物污染后,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物污染的程度環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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10(二)生物指數(shù)監(jiān)測法

定義:依據(jù)不利環(huán)境因素(如各種污染)對生物群落結(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+B2、貝克-津田生物指數(shù)

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)生物指數(shù)監(jiān)測法定義:依據(jù)不利環(huán)境因素(如各種污染)對113、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體數(shù)的分布。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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124、硅藻生物指數(shù)用作計算生物指數(shù)的生物除底棲大型無脊椎動物外,也有用浮游藻類的,如硅藻指數(shù):2A+B-2C硅藻指數(shù)=X100A+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)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)4、硅藻生物指數(shù)不耐污染藻類的種類數(shù)廣譜性藻類的種類數(shù)僅在污13(三)污水生物系統(tǒng)法

方法將受有機物污染的河流按其污染程度和自凈過程劃分為幾個互相連續(xù)的污染帶,每一帶生存著各自獨特的生物(指示生物)

根據(jù)河流的污染程度,通常將其劃分為四個污染帶,即多污帶,α-中污帶、β-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表6-2(P295-296)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(三)污水生物系統(tǒng)法方法將受有機物污染的河流按其污染程度14表6-2污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)表6-2污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)15環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)16多污帶(polysaprobiczone)α-中污帶(α-mesosaprobiczone)β-中污帶(β-mesosaprobiczone)寡污帶(oligosaprobiczone)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)多污帶(polysaprobiczone)環(huán)境污染生17(四)PFU微型生物群落監(jiān)測法(PFU法)1、方法原理2、測定要點3、結(jié)果表示(參數(shù))環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(四)PFU微型生物群落監(jiān)測法(PFU法)1、方法原理環(huán)境18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、原生動物和小型后生動物等。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,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)狀況環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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19三、生物測試法一、水生生物毒性試驗

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

進行水生生物毒性試驗可用魚類、藻類等,其中以魚類毒性試驗應(yīng)用較廣泛。魚類對水環(huán)境的變化反應(yīng)十分靈敏,當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定濃度或強度時就會引起一系列的中毒反應(yīng)。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)三、生物測試法一、水生生物毒性試驗

利用生物受到污20

根據(jù)試驗水所含毒物濃度的高低和暴露時間的長短,毒性試驗可分為急性試驗和慢性試驗毒性試驗方法可分為靜水式試驗和流水式試驗兩大類前者是把受試生物放于不流動的試驗溶液中,測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)或間歇流動的試驗溶液中,測定污染物濃度與生物反應(yīng)之間的關(guān)系。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)根據(jù)試驗水所含毒物濃度的高低和暴露時間的長短,毒性試驗21試驗特點

靜水式生物試驗: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:適用于慢性毒性試驗,可以保證試液濃度,防止試驗生物代謝產(chǎn)物的蓄積,保證試液有較高的溶解氧

急性毒性試驗:在24~96h內(nèi)即能顯示被測物對試驗生物的致死或其他有害效應(yīng)的測試

慢性毒性試驗:測定低濃度毒物對試驗生物全活動周期的影響試驗。常以存活,生長,產(chǎn)卵和孵化率等為指標(biāo)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)試驗特點靜水式生物試驗:適用于試液毒物成分穩(wěn)定,耗氧量低22術(shù)語

致死濃度(LethalConcentration,簡稱LC):是足以使受試生物死亡的毒物濃度

半致死濃度(MedianlethalConcentration簡稱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(MediantoleranceLimit,簡稱TLM):指在一定時期內(nèi)使受試生物50%存活的毒物濃度。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)術(shù)語致死濃度(LethalConcentration,23

毒物最大允許濃度(Maximumallowabletoxicantconcentration,簡稱MATC):指在承受排放的天然水體中可溶許存在而不對生產(chǎn)力或其他用途有不良影響的濃度MATC也是在慢性試驗中,毒物對受試生物無影響的最高濃度和有影響的最低濃度之間的閾濃度環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)毒物最大允許濃度(Maximumallowablet24

在慢性毒性試驗中,常用受試魚生產(chǎn)指數(shù)來測定毒物最大容許濃度,所謂魚生產(chǎn)指數(shù),是魚正常生長和繁殖后代的指數(shù)

應(yīng)用系數(shù)(Applicationfactor,簡稱AF):根據(jù)急性毒性試驗求的LC50或TLM推算毒物對魚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LC50環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)在慢性毒性試驗中,常用受試魚生產(chǎn)指數(shù)來測定毒物最大容許濃度25(二)發(fā)光細(xì)菌法(三)其它方法

生產(chǎn)力測定: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)的檢測方法有:微核測定、艾姆斯(Ames)試驗、染色體畸變試驗等。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)發(fā)光細(xì)菌法(三)其它方法

生產(chǎn)力測定:葉綠素含量、光合26四、細(xì)菌學(xué)檢驗法

在實際工作中,經(jīng)常以檢驗細(xì)菌總數(shù),特別是檢驗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1、水樣采集采集細(xì)菌學(xué)檢驗用水樣,必須嚴(yán)格按照無菌操作要求進行;防止在運輸過程中被污染,并應(yīng)迅速進行檢驗。一般從采樣到檢驗不宜超過2小時;在10℃以下冷藏保存不得超過6小時采集江、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)。需要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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)四、細(xì)菌學(xué)檢驗法

在實際工作中,經(jīng)常以檢驗細(xì)菌總數(shù),特別是272、細(xì)菌總數(shù)的測定細(xì)菌總數(shù)是指1mL水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,于37℃經(jīng)24小時培養(yǎng)后,所生長的細(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、總大腸菌群的測定總大腸菌群是指那些能在35℃、48小時之內(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)菌的測定糞大腸菌群、沙門氏菌、鏈球菌等環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、細(xì)菌總數(shù)的測定環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)28

生物監(jiān)測法是通過生物(動物、植物、微生物)在環(huán)境中的分布,生長發(fā)育狀況及生理生化指標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)的變化來研究環(huán)境污染情況,測定污染物毒性。第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)生物監(jiān)測法是通過生物(動物、植物、微生物)在環(huán)境中的分29一、利用植物監(jiān)測一、指示植物及其受害癥狀1、指示植物2、受害癥狀二、監(jiān)測方法1、栽培指示植物監(jiān)測法2、植物群落監(jiān)測法3、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)一、利用植物監(jiān)測一、指示植物及其受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(130大氣污染對植物的影響

對群落的影響(敏感種消失,抗性強的保留甚至發(fā)展)對個體的影響(生長減慢,發(fā)育受阻,失綠發(fā)黃和早衰等)對組織器官的影響(葉組織壞死,葉面出現(xiàn)傷斑)對細(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))對酶系統(tǒng)的影響(影響生化反應(yīng),導(dǎo)致代謝破壞)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)大氣污染對植物的影響對群落的影響(敏感種消失,抗性強的保留31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)測方法

(1)、栽培指示植物監(jiān)測法(2)、植物群落監(jiān)測法(3)、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)32指示植物的作用

能綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響能較早的發(fā)現(xiàn)大氣污染能監(jiān)測出不同的大氣污染能反映一個地區(qū)的污染歷史環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)指示植物的作用能綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響環(huán)境污染生331、指示植物環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、指示植物環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)342、受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)35環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)36SO2監(jiān)測植物——矮牽牛環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)SO2監(jiān)測植物——矮牽牛環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)37環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)38(二)監(jiān)測方法

利用植物對大氣污染物的反應(yīng),監(jiān)測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)測栽培指示植物監(jiān)測法植物群落監(jiān)測法其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)監(jiān)測方法利用植物對大氣污染物的反應(yīng),監(jiān)測有害氣體的成391、栽培指示植物監(jiān)測法:先將指示植物在沒有污染的環(huán)境中盆栽培植,待生長到適宜大小時,移至監(jiān)測點,觀測它們受害癥狀和程度。植物指示器如圖所示

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、栽培指示植物監(jiān)測法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)402、植物群落監(jiān)測法:調(diào)查現(xiàn)場植物群落中各種植物受害癥狀和程度,估測大氣污染情況。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:通過調(diào)查樹干上的地衣和苔蘚的種類與數(shù)量,便可估計大氣污染程度。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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、植物群落監(jiān)測法:調(diào)查地衣和苔蘚法:通過調(diào)查413、其他監(jiān)測法調(diào)查樹木的年輪:剖析樹木的年輪,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木的年輪較窄,木質(zhì)比重小還有生產(chǎn)力測定法、指示植物中污染物質(zhì)含量測定法等環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)42二、利用動物監(jiān)測

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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、利用動物監(jiān)測在一個區(qū)域內(nèi),利用動物種群數(shù)量的變化43三、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,故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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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)44一、生物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布第三節(jié)生物污染監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)一、生物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布第三節(jié)生物污染監(jiān)測環(huán)境45(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>種子環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(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46

空氣污染物主要通過粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進入植物體內(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,主要通過植物葉面上的氣孔進入葉肉組織,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輸,在葉尖和葉緣中積累,使葉尖和葉緣組織壞死。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)空氣污染物主要通過粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進入47

植物通過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)及其作用時間等因素有關(guān)。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)植物通過根系從土壤或水體中吸收水溶態(tài)污染物,其吸收量與污48(二)動物對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呼吸道、消化道、皮膚等途徑進入動物體內(nèi)??諝庵械臍鈶B(tài)污染物、粉塵從鼻、咽、腔進入氣管,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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)動物對污染物的吸收及在體內(nèi)的分布環(huán)境中的污染物一般49皮膚是保護肌體的有效屏障,但具有脂溶性的物質(zhì),如四乙基鉛、有機汞化合物、有機錫化合物等,可以通過皮膚吸收后進入動物肌體。動物吸收污染物質(zhì)后,主要通過血液和淋巴系統(tǒng)傳輸?shù)饺砀鹘M織發(fā)生危害。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)皮膚是保護肌體的有效屏障,但具有脂溶性的物質(zhì),如四乙基鉛、有50環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)51二、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、其他情況。采集的樣品要具有代表性、典型性、適時性(2)布點方法:梅花型、交叉間隔布點法(3)采樣方法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、生物樣品的采集和制備一、植物樣品的采集和制備(1)調(diào)查:521、鮮樣的制備

①洗滌:將樣品用清水、去離子水洗凈,晾干或拭干②切碎:將晾干的鮮樣切碎、混勻,稱取100g于電動高速組織搗碎機的搗碎杯中,加適量蒸餾水或去離子水,開動搗碎機搗碎1—2min,制成勻漿。對含水量大的樣品,如熟透的西紅柿等,搗碎時可以不加水③研磨:對于含纖維多或較硬的樣品,如禾木科植物的根、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、植物樣品的制備環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、鮮樣的制備①洗滌:將樣品用清水、去離子水洗凈,晾干或拭53(2)干樣的制備

①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)。如果遇到陰雨天或潮濕氣候,可放在40—60℃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②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),再用磨碎機磨碎。谷類作物的種子樣品如稻谷等,應(yīng)先脫殼再粉碎③過篩:將粉碎好的樣品過篩。一般要求通過1mm篩孔即可,有的分析項目要求通過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④保存:對于測定某些金屬含量的樣品,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,尼龍篩過篩,聚乙烯瓶保存。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(2)干樣的制備①風(fēng)干:將洗凈的植物鮮樣盡快放在干燥通風(fēng)543、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定,即稱取一定量新鮮樣品或風(fēng)干樣品,于100—105℃烘干至恒重,由其失重計算含水量。對含水量高的蔬菜、水果等,以鮮重表示計算結(jié)果為好。

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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553.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)臨床檢驗中應(yīng)用較廣泛。尿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,測定結(jié)果為收集時間內(nèi)尿液中污染物的平均含量環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3.動物樣品的采集和制備動物的尿液、血液、唾液、胃液、乳56(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,給實際工作帶來了方便(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。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2—5g,男性采集枕部發(fā),女性原則上采集短發(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)食品環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(2)血液環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)571、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,有利于提高測定微量元素的準(zhǔn)確度,但是因為灰化溫度一般為450-550攝氏度,不宜處理測定易揮發(fā)組分的樣品。此外,灰化所用的時間也較長。(一)消解和灰化三、生物樣品的預(yù)處理環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、濕法分解(一)消解和灰化三、生物樣品的預(yù)處理環(huán)境污染生物58(二)提取、分離和濃縮環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)提取、分離和濃縮環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)591、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器中,加入適當(dāng)?shù)娜軇旁谡袷幤魃险袷幗∫欢〞r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?,快速搗碎3-5min,過濾,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,特別是從動植物組織中提取有機污染物質(zhì)比較方便。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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60脂肪提取器提?。核鞲袼沽刑兀⊿oxhlet)式脂肪提取器,簡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)娜軇?,連接好回流裝置,并在水浴上加熱,則溶劑蒸氣經(jīng)側(cè)管進入冷凝器,凝集的溶劑滴入提取筒,對樣品進行浸泡提取。當(dāng)提取筒內(nèi)溶劑液面超過虹吸管的頂部時,就自動流回蒸餾瓶內(nèi),如此重復(fù)進行。因為樣品總是與純?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定。該方法費時,常用作研究其他提取方法的對照比較方法。。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)脂肪提取器提?。核鞲袼沽刑兀⊿oxhlet)式脂肪提取器,簡61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中粉碎和提取,可用于提取小麥等糧食中的有機氯及有機磷農(nóng)藥。由于不用極性溶劑提取,可以避免以后費時的洗滌和液-液萃取操作,是一種快速提取方法。提取用的儀器是一個50mL的不銹鋼管,鋼管內(nèi)放兩個小鋼球,放入1—5g樣品,加2—8g無水硫酸鈉,20mL已烷,將鋼管蓋緊,放在350r/min的搖轉(zhuǎn)機上,粉碎提取30min即可,回收率和重現(xiàn)性都比較好。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)直接球磨提取法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)622、分離方法

液-液萃取法:是依據(jù)有機物組分在不同溶劑中分配系數(shù)的差異來實現(xiàn)分離的。蒸餾法:適用于測定蔬菜、水果等生物樣品中有機氯(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,則按一定的順序被淋洗出來,吸附力小的組分先流出,吸附力大的組分后流出,使它們彼此得以分離。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、分離方法液-液萃取法:是依據(jù)有機物組分在不同溶劑中分配63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),生成極性很強的磺酸基化合物,并進入硫酸層。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。該方法常用于有機氯農(nóng)藥的凈化,對于易被酸分解或與之起反應(yīng)的有機磷、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,同時也將油脂提取出來,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行彼此分離的。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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643.濃縮方法

生物樣品的提取液經(jīng)過分離凈化后,欲測污染物濃度可能仍達(dá)不到分析方法的要求,這就需要進行濃縮。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。

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3.濃縮方法生物樣品的提取液經(jīng)過分離凈化后,欲測污染物濃65四、污染物的測定(一)常用的測定方法:光譜分析法、色譜分析法、電化學(xué)分析法、放射分析法、聯(lián)合檢測技術(shù)等(二)測定實例:糧食中幾種有害金屬(銅、鋅、鎘、鉛、鉻、汞)及類金屬(砷)元素測定;植物中氟化物的測定;魚組織中有機汞和無機汞的測定;水果及蔬菜中有機磷農(nóng)藥的測定。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)四、污染物的測定(一)常用的測定方法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(66第四節(jié)

生態(tài)監(jiān)測

一、生態(tài)監(jiān)測的概念

1、生態(tài)監(jiān)測定義

生態(tài)監(jiān)測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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)第四節(jié)

生態(tài)監(jiān)測一、生態(tài)監(jiān)測的概念1、生態(tài)監(jiān)測定義67

所謂生命支持能力數(shù)據(jù),包括生物(人類、動物、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)、動物群(Fauna)、經(jīng)濟的/社會的(Economic/Social)。所謂生境是指群落具體生長的環(huán)境,它分為:永久屬性;半永久屬性和短暫或季節(jié)性屬性。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)所謂生命支持能力數(shù)據(jù),包括生物(人類、動物、植物682、生態(tài)監(jiān)測的目的

(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)狀及變化趨勢為評價已開發(fā)項目對生態(tài)環(huán)境的影響和計劃開發(fā)項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用數(shù)量。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、生態(tài)監(jiān)測的目的(1)了解所研究地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其69二、生態(tài)監(jiān)測的類型及內(nèi)容

根據(jù)生態(tài)監(jiān)測的對象及其涉及的空間尺度,可分為宏觀生態(tài)監(jiān)測和微觀生態(tài)監(jiān)測..

1、宏觀生態(tài)監(jiān)測這類監(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行觀察和測定.環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、生態(tài)監(jiān)測的類型及內(nèi)容根據(jù)生態(tài)監(jiān)測的對象及其涉及的空間尺702、微觀生態(tài)監(jiān)測

微觀生態(tài)監(jiān)測是對某一特定生態(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行監(jiān)測.按照微觀生態(tài)監(jiān)測內(nèi)容,可分為:干擾性生態(tài)監(jiān)測:指對人類特定生產(chǎn)活動干擾生態(tài)系統(tǒng)的情況進行監(jiān)測,如砍伐森林所造成的森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、水文過程和物質(zhì)遷移規(guī)律的改變;草場過度放牧引起的草場退化,生產(chǎn)力降低;濕地的開發(fā)引起的生態(tài)改變;污染物排放對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響等.污染性生態(tài)監(jiān)測:主要指對農(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行監(jiān)測.治理性生態(tài)監(jiān)測:指對破壞的生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)人類治理后,生態(tài)平衡恢復(fù)過程中的監(jiān)測,如對沙漠化土地治理過程的監(jiān)測.環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、微觀生態(tài)監(jiān)測微觀生態(tài)監(jiān)測是對某一特定生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)71三、生態(tài)監(jiān)測方案

1、制訂及實施程序生態(tài)監(jiān)測方案的制訂和實施程序.環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)三、生態(tài)監(jiān)測方案1、制訂及實施程序環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)72環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)732、我國優(yōu)先監(jiān)測的生態(tài)項目

(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.環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、我國優(yōu)先監(jiān)測的生態(tài)項目(1)、全球氣候變暖引起的生態(tài)系743、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算機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,并具備計算機等信息處理系統(tǒng).環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3、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)754、生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)確定原則

生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)主要指野外生態(tài)監(jiān)測站的地面或水體監(jiān)測項目。確定監(jiān)測指標(biāo)遵循的原則是:能反映生態(tài)系統(tǒng)的各個層次和主要生態(tài)環(huán)境問題,并以結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)為主;篩選那些受外界條件影響大、改變快、具有綜合性代表意義的指標(biāo)作為優(yōu)先監(jiān)測指標(biāo);考慮可操作性及實際監(jiān)測能力。每種類型的生態(tài)系統(tǒng)除設(shè)置常規(guī)性指標(biāo)外,還設(shè)置反映各自特點的選擇指標(biāo),二者構(gòu)成生態(tài)監(jiān)測站的指標(biāo)體系。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)4、生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)確定原則生態(tài)監(jiān)測指標(biāo)主要指野外生態(tài)監(jiān)測76四、陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測指標(biāo)

陸生生態(tài)系統(tǒng)包括森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。水生生態(tài)系統(tǒng)包括淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)測指標(biāo)確定原則,兩類生態(tài)系統(tǒng)的觀測項目見以下兩表P324-325。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)四、陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測指標(biāo)陸生生態(tài)系統(tǒng)包括森林77五、生態(tài)監(jiān)測方法生態(tài)監(jiān)測方法有地面監(jiān)測、空中監(jiān)測和衛(wèi)星監(jiān)測三種1、地面監(jiān)測在所監(jiān)測區(qū)域建立固定站,由人徙步或越野車等交通工具按規(guī)劃的路線進行定期測量和收集數(shù)據(jù)。它只能收集幾公里到幾十公里范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),而且費用是最高的,但這是最基本也是不可缺少的手段。因為地面監(jiān)測是“直接”數(shù)據(jù);它可以為空中和衛(wèi)星監(jiān)測進行校核;某些數(shù)據(jù)只能在地面監(jiān)測中獲得,例如:降雨量、土壤濕度、小型動物、動物殘余物(糞便、尿和殘余食物)等。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)五、生態(tài)監(jiān)測方法生態(tài)監(jiān)測方法有地面監(jiān)測、空中監(jiān)測和衛(wèi)星監(jiān)測三78演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew2022/12/23環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew79環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2022/12/23環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2022/12/18環(huán)境污染生物監(jiān)測(801、了解水環(huán)境污染生物監(jiān)測方法2、掌握細(xì)菌學(xué)檢測方法3、了解空氣污染監(jiān)測方法4、掌握生物樣品的采集、制備、預(yù)處理和測定5、了解生物污染監(jiān)測的意義和主要方法6、了解生態(tài)監(jiān)測的方法建議學(xué)時數(shù):6學(xué)時環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、了解水環(huán)境污染生物監(jiān)測方法建議學(xué)時數(shù):6學(xué)時環(huán)境污染生物81

定義:當(dāng)空氣,水體,土壤等環(huán)境要素受到污染后,生物在吸收營養(yǎng)的同時,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)的行為等方面會發(fā)生變化,出現(xiàn)不同的癥狀或反應(yīng),利用這些變化來反應(yīng)和度量環(huán)境污染程度的方法稱為生物監(jiān)測法

生態(tài)(群落,個體生態(tài))監(jiān)測;生物測試(毒性測定,致突變測定等);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等。生物監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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82生物監(jiān)測的任務(wù)

對環(huán)境中各種生物指標(biāo)進行定期或臨時的監(jiān)測,了解污染物對生物的危害和影響,從而判定環(huán)境污染的類型和程度通過對自然環(huán)境和污染環(huán)境長期積累的監(jiān)測資料和趨勢分析,為政府制定法規(guī),環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境質(zhì)量控制對策和環(huán)境管理提供可靠依據(jù)積極展開生物監(jiān)測技術(shù)研究,促進生物監(jiān)測技術(shù)發(fā)展。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)生物監(jiān)測的任務(wù)對環(huán)境中各種生物指標(biāo)進行定期或臨時的監(jiān)測,了83常用生物監(jiān)測手段

水污染的生物監(jiān)測手段:①利用指示生物進行環(huán)境監(jiān)測;②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測水污染;③水污染的生物測試,通過生物生理機能變化來測試水質(zhì)污染狀況

大氣污染的生物監(jiān)測手段:

①利用指示植物監(jiān)測大氣污染;②測定植物污染物的含量,估測大氣污染狀況;③觀測植物的生理生化反應(yīng),對大氣污染的長期效應(yīng)做出判斷土壤較少環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)常用生物監(jiān)測手段水污染的生物監(jiān)測手段:①利用指示生物進行84第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測

一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測的目的、樣品采集和監(jiān)測項目

一、目的: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)二、樣品采集:盡可能與化學(xué)監(jiān)測斷面一致,采樣點數(shù)使視具體情況而定三、監(jiān)測項目:見表6-1(P292)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測一、水環(huán)境污染生物監(jiān)測的目的、85表6-1河、湖、庫淡水生物監(jiān)測項目及頻率環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)表6-1河、湖、庫淡水生物監(jiān)測項目及頻率環(huán)境污染生物監(jiān)測(186二、生物群落監(jiān)測方法未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生生物,這是長期自然發(fā)展的結(jié)果,也是生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡的標(biāo)志。當(dāng)水體受到污染后,水生生物的群落結(jié)構(gòu)和個體數(shù)量就會發(fā)生變化,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,群落結(jié)構(gòu)單一,這是生物群落監(jiān)測法的理論依據(jù)。

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、生物群落監(jiān)測方法未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生87一、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、底棲動物、魚類和細(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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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88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,如浮游生物、著生生物、底棲動物、魚類和微生物等浮游生物是指懸浮在水體中的生物,可分為浮游動物和浮游植物兩大類,它們多數(shù)個體小,游泳能力弱或完全沒有游泳能力,過著隨波逐流的生活著生生物(即周叢生物)是指附著于長期浸沒水中的各種基質(zhì)(植物、動物、石頭、人工)表面上的有機體群落底棲動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的水生無脊椎動物,其體長超過2mm,亦稱底棲大型無脊椎動物在清潔的河流、湖泊、池塘中,有機質(zhì)含量少,微生物也很少,但受到有機物污染后,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物污染的程度環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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89(二)生物指數(shù)監(jiān)測法

定義:依據(jù)不利環(huán)境因素(如各種污染)對生物群落結(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+B2、貝克-津田生物指數(shù)

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)生物指數(shù)監(jiān)測法定義:依據(jù)不利環(huán)境因素(如各種污染)對903、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體數(shù)的分布。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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914、硅藻生物指數(shù)用作計算生物指數(shù)的生物除底棲大型無脊椎動物外,也有用浮游藻類的,如硅藻指數(shù):2A+B-2C硅藻指數(shù)=X100A+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)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)4、硅藻生物指數(shù)不耐污染藻類的種類數(shù)廣譜性藻類的種類數(shù)僅在污92(三)污水生物系統(tǒng)法

方法將受有機物污染的河流按其污染程度和自凈過程劃分為幾個互相連續(xù)的污染帶,每一帶生存著各自獨特的生物(指示生物)

根據(jù)河流的污染程度,通常將其劃分為四個污染帶,即多污帶,α-中污帶、β-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表6-2(P295-296)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(三)污水生物系統(tǒng)法方法將受有機物污染的河流按其污染程度93表6-2污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)表6-2污水系統(tǒng)生物學(xué)、化學(xué)特征環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)94環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)95多污帶(polysaprobiczone)α-中污帶(α-mesosaprobiczone)β-中污帶(β-mesosaprobiczone)寡污帶(oligosaprobiczone)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)多污帶(polysaprobiczone)環(huán)境污染生96(四)PFU微型生物群落監(jiān)測法(PFU法)1、方法原理2、測定要點3、結(jié)果表示(參數(shù))環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(四)PFU微型生物群落監(jiān)測法(PFU法)1、方法原理環(huán)境97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、原生動物和小型后生動物等。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,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)狀況環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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98三、生物測試法一、水生生物毒性試驗

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

進行水生生物毒性試驗可用魚類、藻類等,其中以魚類毒性試驗應(yīng)用較廣泛。魚類對水環(huán)境的變化反應(yīng)十分靈敏,當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定濃度或強度時就會引起一系列的中毒反應(yīng)。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)三、生物測試法一、水生生物毒性試驗

利用生物受到污99

根據(jù)試驗水所含毒物濃度的高低和暴露時間的長短,毒性試驗可分為急性試驗和慢性試驗毒性試驗方法可分為靜水式試驗和流水式試驗兩大類前者是把受試生物放于不流動的試驗溶液中,測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)或間歇流動的試驗溶液中,測定污染物濃度與生物反應(yīng)之間的關(guān)系。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)根據(jù)試驗水所含毒物濃度的高低和暴露時間的長短,毒性試驗100試驗特點

靜水式生物試驗: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:適用于慢性毒性試驗,可以保證試液濃度,防止試驗生物代謝產(chǎn)物的蓄積,保證試液有較高的溶解氧

急性毒性試驗:在24~96h內(nèi)即能顯示被測物對試驗生物的致死或其他有害效應(yīng)的測試

慢性毒性試驗:測定低濃度毒物對試驗生物全活動周期的影響試驗。常以存活,生長,產(chǎn)卵和孵化率等為指標(biāo)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)試驗特點靜水式生物試驗:適用于試液毒物成分穩(wěn)定,耗氧量低101術(shù)語

致死濃度(LethalConcentration,簡稱LC):是足以使受試生物死亡的毒物濃度

半致死濃度(MedianlethalConcentration簡稱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(MediantoleranceLimit,簡稱TLM):指在一定時期內(nèi)使受試生物50%存活的毒物濃度。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)術(shù)語致死濃度(LethalConcentration,102

毒物最大允許濃度(Maximumallowabletoxicantconcentration,簡稱MATC):指在承受排放的天然水體中可溶許存在而不對生產(chǎn)力或其他用途有不良影響的濃度MATC也是在慢性試驗中,毒物對受試生物無影響的最高濃度和有影響的最低濃度之間的閾濃度環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)毒物最大允許濃度(Maximumallowablet103

在慢性毒性試驗中,常用受試魚生產(chǎn)指數(shù)來測定毒物最大容許濃度,所謂魚生產(chǎn)指數(shù),是魚正常生長和繁殖后代的指數(shù)

應(yīng)用系數(shù)(Applicationfactor,簡稱AF):根據(jù)急性毒性試驗求的LC50或TLM推算毒物對魚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LC50環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)在慢性毒性試驗中,常用受試魚生產(chǎn)指數(shù)來測定毒物最大容許濃度104(二)發(fā)光細(xì)菌法(三)其它方法

生產(chǎn)力測定: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)的檢測方法有:微核測定、艾姆斯(Ames)試驗、染色體畸變試驗等。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)發(fā)光細(xì)菌法(三)其它方法

生產(chǎn)力測定:葉綠素含量、光合105四、細(xì)菌學(xué)檢驗法

在實際工作中,經(jīng)常以檢驗細(xì)菌總數(shù),特別是檢驗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1、水樣采集采集細(xì)菌學(xué)檢驗用水樣,必須嚴(yán)格按照無菌操作要求進行;防止在運輸過程中被污染,并應(yīng)迅速進行檢驗。一般從采樣到檢驗不宜超過2小時;在10℃以下冷藏保存不得超過6小時采集江、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)。需要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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)四、細(xì)菌學(xué)檢驗法

在實際工作中,經(jīng)常以檢驗細(xì)菌總數(shù),特別是1062、細(xì)菌總數(shù)的測定細(xì)菌總數(shù)是指1mL水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,于37℃經(jīng)24小時培養(yǎng)后,所生長的細(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、總大腸菌群的測定總大腸菌群是指那些能在35℃、48小時之內(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)菌的測定糞大腸菌群、沙門氏菌、鏈球菌等環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、細(xì)菌總數(shù)的測定環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)107

生物監(jiān)測法是通過生物(動物、植物、微生物)在環(huán)境中的分布,生長發(fā)育狀況及生理生化指標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)的變化來研究環(huán)境污染情況,測定污染物毒性。第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)生物監(jiān)測法是通過生物(動物、植物、微生物)在環(huán)境中的分108一、利用植物監(jiān)測一、指示植物及其受害癥狀1、指示植物2、受害癥狀二、監(jiān)測方法1、栽培指示植物監(jiān)測法2、植物群落監(jiān)測法3、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)一、利用植物監(jiān)測一、指示植物及其受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(1109大氣污染對植物的影響

對群落的影響(敏感種消失,抗性強的保留甚至發(fā)展)對個體的影響(生長減慢,發(fā)育受阻,失綠發(fā)黃和早衰等)對組織器官的影響(葉組織壞死,葉面出現(xiàn)傷斑)對細(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))對酶系統(tǒng)的影響(影響生化反應(yīng),導(dǎo)致代謝破壞)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)大氣污染對植物的影響對群落的影響(敏感種消失,抗性強的保留110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)測方法

(1)、栽培指示植物監(jiān)測法(2)、植物群落監(jiān)測法(3)、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)111指示植物的作用

能綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響能較早的發(fā)現(xiàn)大氣污染能監(jiān)測出不同的大氣污染能反映一個地區(qū)的污染歷史環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)指示植物的作用能綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響環(huán)境污染生1121、指示植物環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、指示植物環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1132、受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、受害癥狀環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)114環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)115SO2監(jiān)測植物——矮牽牛環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)SO2監(jiān)測植物——矮牽牛環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)116環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)117(二)監(jiān)測方法

利用植物對大氣污染物的反應(yīng),監(jiān)測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)測栽培指示植物監(jiān)測法植物群落監(jiān)測法其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)監(jiān)測方法利用植物對大氣污染物的反應(yīng),監(jiān)測有害氣體的成1181、栽培指示植物監(jiān)測法:先將指示植物在沒有污染的環(huán)境中盆栽培植,待生長到適宜大小時,移至監(jiān)測點,觀測它們受害癥狀和程度。植物指示器如圖所示

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、栽培指示植物監(jiān)測法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1192、植物群落監(jiān)測法:調(diào)查現(xiàn)場植物群落中各種植物受害癥狀和程度,估測大氣污染情況。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:通過調(diào)查樹干上的地衣和苔蘚的種類與數(shù)量,便可估計大氣污染程度。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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、植物群落監(jiān)測法:調(diào)查地衣和苔蘚法:通過調(diào)查1203、其他監(jiān)測法調(diào)查樹木的年輪:剖析樹木的年輪,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木的年輪較窄,木質(zhì)比重小還有生產(chǎn)力測定法、指示植物中污染物質(zhì)含量測定法等環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3、其他監(jiān)測法環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)121二、利用動物監(jiān)測

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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、利用動物監(jiān)測在一個區(qū)域內(nèi),利用動物種群數(shù)量的變化122三、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,故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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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)123一、生物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布第三節(jié)生物污染監(jiān)測環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)一、生物對污染物的吸收及在體內(nèi)分布第三節(jié)生物污染監(jiān)測環(huán)境124(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>種子環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(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125

空氣污染物主要通過粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進入植物體內(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,主要通過植物葉面上的氣孔進入葉肉組織,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輸,在葉尖和葉緣中積累,使葉尖和葉緣組織壞死。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)空氣污染物主要通過粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進入126

植物通過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)及其作用時間等因素有關(guān)。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)植物通過根系從土壤或水體中吸收水溶態(tài)污染物,其吸收量與污127(二)動物對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呼吸道、消化道、皮膚等途徑進入動物體內(nèi)??諝庵械臍鈶B(tài)污染物、粉塵從鼻、咽、腔進入氣管,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。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)動物對污染物的吸收及在體內(nèi)的分布環(huán)境中的污染物一般128皮膚是保護肌體的有效屏障,但具有脂溶性的物質(zhì),如四乙基鉛、有機汞化合物、有機錫化合物等,可以通過皮膚吸收后進入動物肌體。動物吸收污染物質(zhì)后,主要通過血液和淋巴系統(tǒng)傳輸?shù)饺砀鹘M織發(fā)生危害。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)皮膚是保護肌體的有效屏障,但具有脂溶性的物質(zhì),如四乙基鉛、有129環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)130二、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、其他情況。采集的樣品要具有代表性、典型性、適時性(2)布點方法:梅花型、交叉間隔布點法(3)采樣方法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)二、生物樣品的采集和制備一、植物樣品的采集和制備(1)調(diào)查:1311、鮮樣的制備

①洗滌:將樣品用清水、去離子水洗凈,晾干或拭干②切碎:將晾干的鮮樣切碎、混勻,稱取100g于電動高速組織搗碎機的搗碎杯中,加適量蒸餾水或去離子水,開動搗碎機搗碎1—2min,制成勻漿。對含水量大的樣品,如熟透的西紅柿等,搗碎時可以不加水③研磨:對于含纖維多或較硬的樣品,如禾木科植物的根、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、植物樣品的制備環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、鮮樣的制備①洗滌:將樣品用清水、去離子水洗凈,晾干或拭132(2)干樣的制備

①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)。如果遇到陰雨天或潮濕氣候,可放在40—60℃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②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),再用磨碎機磨碎。谷類作物的種子樣品如稻谷等,應(yīng)先脫殼再粉碎③過篩:將粉碎好的樣品過篩。一般要求通過1mm篩孔即可,有的分析項目要求通過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④保存:對于測定某些金屬含量的樣品,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,尼龍篩過篩,聚乙烯瓶保存。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(2)干樣的制備①風(fēng)干:將洗凈的植物鮮樣盡快放在干燥通風(fēng)1333、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定,即稱取一定量新鮮樣品或風(fēng)干樣品,于100—105℃烘干至恒重,由其失重計算含水量。對含水量高的蔬菜、水果等,以鮮重表示計算結(jié)果為好。

環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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1343.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)臨床檢驗中應(yīng)用較廣泛。尿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,測定結(jié)果為收集時間內(nèi)尿液中污染物的平均含量環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)3.動物樣品的采集和制備動物的尿液、血液、唾液、胃液、乳135(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,給實際工作帶來了方便(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。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2—5g,男性采集枕部發(fā),女性原則上采集短發(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)食品環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(2)血液環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1361、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,有利于提高測定微量元素的準(zhǔn)確度,但是因為灰化溫度一般為450-550攝氏度,不宜處理測定易揮發(fā)組分的樣品。此外,灰化所用的時間也較長。(一)消解和灰化三、生物樣品的預(yù)處理環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1、濕法分解(一)消解和灰化三、生物樣品的預(yù)處理環(huán)境污染生物137(二)提取、分離和濃縮環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)(二)提取、分離和濃縮環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1381、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器中,加入適當(dāng)?shù)娜軇?,放在振蕩器上振蕩浸取一定時間,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,特別是從動植物組織中提取有機污染物質(zhì)比較方便。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)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139脂肪提取器提取:索格斯列特(Soxhlet)式脂肪提取器,簡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)娜軇?,連接好回流裝置,并在水浴上加熱,則溶劑蒸氣經(jīng)側(cè)管進入冷凝器,凝集的溶劑滴入提取筒,對樣品進行浸泡提取。當(dāng)提取筒內(nèi)溶劑液面超過虹吸管的頂部時,就自動流回蒸餾瓶內(nèi),如此重復(fù)進行。因為樣品總是與純?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定。該方法費時,常用作研究其他提取方法的對照比較方法。。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)脂肪提取器提?。核鞲袼沽刑兀⊿oxhlet)式脂肪提取器,簡140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中粉碎和提取,可用于提取小麥等糧食中的有機氯及有機磷農(nóng)藥。由于不用極性溶劑提取,可以避免以后費時的洗滌和液-液萃取操作,是一種快速提取方法。提取用的儀器是一個50mL的不銹鋼管,鋼管內(nèi)放兩個小鋼球,放入1—5g樣品,加2—8g無水硫酸鈉,20mL已烷,將鋼管蓋緊,放在350r/min的搖轉(zhuǎn)機上,粉碎提取30min即可,回收率和重現(xiàn)性都比較好。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)直接球磨提取法:環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)1412、分離方法

液-液萃取法:是依據(jù)有機物組分在不同溶劑中分配系數(shù)的差異來實現(xiàn)分離的。蒸餾法:適用于測定蔬菜、水果等生物樣品中有機氯(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,則按一定的順序被淋洗出來,吸附力小的組分先流出,吸附力大的組分后流出,使它們彼此得以分離。環(huán)境污染生物監(jiān)測(1)2、分離方法液-液萃取法:是依據(jù)有機物組分在不同溶劑中分配142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),生成極性很強的磺酸基化合物,并進入硫酸層。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。該方法常用于有機氯農(nóng)藥的凈化,對于易被酸分解或與之起反應(yīng)的有機磷、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,同時也將油脂提取出來,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行

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