第六章生物監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)

第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四1為什么做生物監(jiān)測(cè)？

瞬時(shí)值（化學(xué)監(jiān)測(cè)）

環(huán)境變化（生物監(jiān)測(cè)）現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四2生物監(jiān)測(cè)的定義和方法利用生物的組分、個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或環(huán)境變化所產(chǎn)生的反應(yīng)，從生物學(xué)的角度，為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)，稱(chēng)為生物監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)方法：1.生態(tài)（群落生態(tài)和個(gè)體生態(tài)

）監(jiān)測(cè)

2.生物測(cè)試（毒性測(cè)定、致突變測(cè)定）

3.生物的生理、生化指標(biāo)測(cè)定

4.生物體內(nèi)污染物殘留量測(cè)定現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四3生物監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)長(zhǎng)期性

環(huán)境污染物的含量和其它環(huán)境條件改變的強(qiáng)度大小，是隨時(shí)間而變化的。這些變化是因污染物的排放量不穩(wěn)定而造成的。理化監(jiān)測(cè)只能代表取樣期間的概況。而生活于一定區(qū)域內(nèi)的生物，能把一定時(shí)問(wèn)內(nèi)環(huán)境變化情況反映出來(lái)?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四4綜合性

人類(lèi)生產(chǎn)、生活所拋棄的廢物，成份極其復(fù)雜。理化監(jiān)測(cè)只能獲得各種成份的類(lèi)別和含量，但不能確切說(shuō)明對(duì)生物有機(jī)體的影響。而生物是接受綜合影想，不僅僅是個(gè)別離子的作用。生物監(jiān)測(cè)能反映環(huán)境多因子、多成份綜合作用的結(jié)果，能闡明整個(gè)環(huán)境的情況。符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢物，其長(zhǎng)期影響環(huán)境的后果，更需要用生物監(jiān)測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四5

富集性

生物的一個(gè)重要特點(diǎn)是它能夠通過(guò)各種方式從環(huán)境中富集某些元素。如水中DDT農(nóng)藥:水中濃度為3ng/L→浮游生物（富集7.3萬(wàn)倍）→小魚(yú)(富集14.3萬(wàn)倍)→大魚(yú)（富集858萬(wàn)倍）人食用這些水中生物后→富集1000萬(wàn)倍以上過(guò)程，只有通過(guò)生物監(jiān)測(cè)手段，通過(guò)食物鏈放大了的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)行分析，才能對(duì)水體進(jìn)行全面評(píng)價(jià)?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四6第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測(cè)

第三節(jié)生物污染監(jiān)測(cè)第四節(jié)生態(tài)監(jiān)測(cè)第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)

現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四7第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四8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(lèi)型和程度為制定污染控制措施、保持水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)平衡提供依據(jù)主要目的現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四9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(cè)斷面相一致

考慮水環(huán)境的整體性、監(jiān)測(cè)工作連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性河流：根據(jù)長(zhǎng)度，至少設(shè)上（對(duì)照）、中（污染）、下游（觀察）三個(gè)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(kù)）：入湖（庫(kù)）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(cè)斷面

現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四10生物監(jiān)測(cè)主要方法一、生物群落監(jiān)測(cè)方法二、生物測(cè)試法三、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四11一、生物群落監(jiān)測(cè)方法多種水生生物生態(tài)系統(tǒng)平衡未污染水體敏感生物消亡抗性生物旺盛群落結(jié)構(gòu)單一污染水體現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四12浮游生物著生生物（附著于長(zhǎng)期浸沒(méi)水中的各種基質(zhì)表面上的有機(jī)體群落）

底棲動(dòng)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(jiàn)的水生無(wú)脊椎動(dòng)物）魚(yú)類(lèi)微生物浮游動(dòng)物（原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)和橈足類(lèi)）浮游植物－藻類(lèi)水污染指示生物現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四13（一）生物指數(shù)監(jiān)測(cè)法貝克生物指數(shù)貝克-津田生物指數(shù)生物種類(lèi)多樣性指數(shù)硅藻生物指數(shù)（二）污水生物系統(tǒng)法（三）PFU微型生物群落監(jiān)測(cè)法生物群落監(jiān)測(cè)方法現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四14（一）生物指數(shù)監(jiān)測(cè)法式中：A、B—分別為敏感底棲動(dòng)物種類(lèi)數(shù)和耐污底棲動(dòng)物種類(lèi)數(shù)。貝克生物指數(shù)：從采樣點(diǎn)采到的底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物

BI＞10時(shí)，為清潔水域BI為1-6時(shí)，為中等污染水域BI=0時(shí)，為嚴(yán)重污染水域1.貝克生物指數(shù)和貝克-津田生物指數(shù)貝克生物指數(shù)（BI）=2A+B

現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四15

貝克－津田生物指數(shù)

所有擬評(píng)價(jià)或監(jiān)測(cè)的河段各種底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物

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)現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四16

水生生物耐污值的確定對(duì)我國(guó)和北美地區(qū)共有的屬，引用Lenat(1993)的數(shù)據(jù)；親緣關(guān)系最近或較近的屬的耐污值；同一生境中其它屬的耐污值；分布范圍；采集經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)。耐污值粗分為5檔：很低(耐污值大概為0-1.0)低(1.0-3.0),中等(3.0-5.0),高(5.0-7.0)和很高(7.0-10.0).現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四17值＜1.0:嚴(yán)重污染;值1.0～3.0:中等污染；值＞3.0:清潔2.生物種類(lèi)多樣性指數(shù)

式中：——種類(lèi)多樣性指數(shù)；

N——單位面積樣品中收集到的各類(lèi)動(dòng)物的總個(gè)數(shù)；

ni——單位面積樣品中第i種動(dòng)物的個(gè)數(shù)；

S——收集到的動(dòng)物種類(lèi)數(shù)。

現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四183.硅藻生物指數(shù)

硅藻指數(shù)=式中：A——不耐污染藻類(lèi)的種類(lèi)數(shù)；

B——廣譜性藻類(lèi)的種類(lèi)數(shù)；

C——僅在污染水域才出現(xiàn)的藻類(lèi)種類(lèi)數(shù)。

硅藻指數(shù)0～50為多污帶50～100為α-中污帶100～150為β-中污帶150～200為輕污帶現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四19（二）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?xún)暨^(guò)程，自上游向下游劃分為四個(gè)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(gè)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。

現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四20項(xiàng)目多污帶α-中污帶β-中污帶寡污帶化學(xué)過(guò)程還原和分解作用明顯開(kāi)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(wú)機(jī)化達(dá)到礦化階段溶解氧沒(méi)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(méi)有強(qiáng)烈硫化氫臭味無(wú)無(wú)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(wú)機(jī)化過(guò)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(wàn)個(gè)以上細(xì)菌較多，每毫升在10萬(wàn)個(gè)以上數(shù)量減少，每毫升在10萬(wàn)個(gè)以下數(shù)量少，每毫升在100個(gè)以下表6.1污水系統(tǒng)的部分生物學(xué)、化學(xué)特征現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四21（三）PFU微型生物群落監(jiān)測(cè)法沉入水體，達(dá)到平衡（兩周－四周）（PFU）作為人工基質(zhì)結(jié)果表達(dá)將PFU水分?jǐn)D至燒杯、顯微鏡觀察現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四223個(gè)功能參數(shù)：平衡時(shí)的物種數(shù)量Seq；群集曲線的斜率（或稱(chēng)群集常數(shù)）G；達(dá)到90％Seq所需要的時(shí)間T90％。如果環(huán)境受到污染影響，原來(lái)的平衡遭到破壞，這3個(gè)參數(shù)將發(fā)生改變。因此，利用微型生物在PFU上的群集過(guò)程中3個(gè)參數(shù)的變化，可以評(píng)價(jià)水質(zhì)和監(jiān)測(cè)水污染。現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四23污染較輕的情況下，隨著污染加重，集群速度G、平衡時(shí)的物種數(shù)Seq都會(huì)增大，達(dá)到90％Seq的時(shí)間T90%將縮短。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，此時(shí)營(yíng)養(yǎng)水平適合大多數(shù)原生動(dòng)物的生長(zhǎng)，因此種類(lèi)多，豐度也大；隨著污染程度進(jìn)一步加重，平衡時(shí)物種數(shù)Seq會(huì)減小，達(dá)到90％Seq所需時(shí)間T90%將延長(zhǎng)，集群速度G也減小。從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，重污染和嚴(yán)重污染已超出大多數(shù)原生動(dòng)物的耐受限度，在這惡劣的環(huán)境中，大多數(shù)種類(lèi)不能耐受而消失?，F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四24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(chēng)為生物測(cè)試法。

二、生物測(cè)試法分類(lèi)

按水流方式：靜水式和流水式按測(cè)試時(shí)間分類(lèi)：急性試驗(yàn)和慢性試驗(yàn)按受試活體分類(lèi)：水生生物和發(fā)光細(xì)菌等現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四25（一）水生生物毒性試驗(yàn)水生生物毒性試驗(yàn)可用：魚(yú)類(lèi)、溞類(lèi)、藻類(lèi)等，其中魚(yú)類(lèi)毒性試驗(yàn)應(yīng)用較廣泛。金魚(yú)綠藻褐藻蝴蝶魚(yú)圖6.1可用于水生生物毒性試驗(yàn)的部分魚(yú)類(lèi)和藻類(lèi)現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四26靜水式魚(yú)類(lèi)急性毒性試驗(yàn)供試魚(yú)的選擇和馴養(yǎng)要選擇無(wú)病、行動(dòng)活潑、魚(yú)鰭完整舒展、食欲和逆水性強(qiáng)、體長(zhǎng)（不包括尾部）約3cm的同種和同齡的金魚(yú)。選出的魚(yú)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)7天以上；試驗(yàn)前一天停止喂食；如果在試驗(yàn)前四天內(nèi)發(fā)生死亡現(xiàn)象或發(fā)病的魚(yú)高于10%，則不能使用。金魚(yú)2金魚(yú)1現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四27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(yú)試驗(yàn)容器用容積約10L的玻璃缸，保證每升水中魚(yú)重不超過(guò)2g。試驗(yàn)溶液的溫度要適宜，對(duì)冷水魚(yú)為12—28℃，對(duì)溫水魚(yú)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)，要保證有足夠的溶解氧，對(duì)于冷水魚(yú)不少于5mg/L，對(duì)于溫水魚(yú)不少于4mg/L。試驗(yàn)溶液的pH值通常控制在6.7—8.5之間。配制試驗(yàn)溶液和馴養(yǎng)魚(yú)用水應(yīng)是未受污染的河水或湖水。如果使用自來(lái)水，必須經(jīng)充分曝氣才能使用。不宜使用蒸餾水?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四28試驗(yàn)步驟試驗(yàn)溶液濃度設(shè)計(jì)

通常選七個(gè)濃度(至少五個(gè))

確定試驗(yàn)溶液的濃度范圍

預(yù)試驗(yàn)(探索性試驗(yàn))

毒性判定

計(jì)算半數(shù)忍受限度（TLm）

試驗(yàn)

記錄不同時(shí)間的金魚(yú)成活數(shù)

現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四29半數(shù)忍受限度（TLm），即半數(shù)存活濃度。求TLm值的簡(jiǎn)便方法是將試驗(yàn)魚(yú)存活半數(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(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上（對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示毒物濃度，算術(shù)坐標(biāo)表示存活率），用直線內(nèi)插法求出。表6.2某毒物實(shí)驗(yàn)結(jié)果毒物濃度（mg/L）每組魚(yú)數(shù)（尾）試驗(yàn)魚(yú)成活數(shù)24（h）48（h）96(h)10.07.55.64.23.22.4對(duì)照組10101010101010038910101000279101000127910現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四30安全濃度=安全濃度=48TLm×0.1圖6.2用直線內(nèi)插法求TLm現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四31（二）發(fā)光細(xì)菌法發(fā)光細(xì)菌是一類(lèi)能自發(fā)發(fā)光的細(xì)菌，其發(fā)光機(jī)制是由于菌體內(nèi)有一種熒光素酶，通過(guò)酶催化不飽和脂肪酸反應(yīng)，而向外界輻射藍(lán)綠色的熒光，發(fā)光光譜范圍在435～630nm，有單一最大發(fā)射峰(λmax=475nm).它是生物自身的正常生理代謝過(guò)程.由于發(fā)光細(xì)菌有易培養(yǎng)、增殖速度快、發(fā)光易受外界環(huán)境的影響且反應(yīng)迅速、靈敏等特點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外較多地將發(fā)光細(xì)菌應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，Beckman公司依據(jù)發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光原理,已推出用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的生物毒性檢測(cè)儀Microtox。生物發(fā)光法是結(jié)合生命有機(jī)體的生物物理和生物化學(xué)過(guò)程，檢測(cè)的是處于環(huán)境中的生物，提供的是一個(gè)綜合的整體指標(biāo)，因此比傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法更迅速，直接反映環(huán)境污染對(duì)生物的影響。當(dāng)發(fā)光細(xì)菌與水樣毒性組分接觸時(shí)，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(cè)定水樣的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度來(lái)監(jiān)測(cè)有毒物質(zhì)的濃度?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四32水生植物生產(chǎn)力的測(cè)定

水生植物中葉綠素含量、光合作用能力、固氮能力等指標(biāo)的變化

致誘變物質(zhì)監(jiān)測(cè)

其檢測(cè)方法有：微核測(cè)定艾姆斯（Ames）試驗(yàn)染色體畸變?cè)囼?yàn)

（三）其他生物測(cè)試法現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四33三、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(lái)間接判斷水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。利用細(xì)菌的新陳代謝能力檢測(cè)廢水毒性：利用細(xì)菌的活動(dòng)能力利用用細(xì)菌生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)利用細(xì)菌的呼吸代謝檢測(cè)現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四34第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測(cè)大氣污染的生物監(jiān)測(cè)是利用生物對(duì)存在于大氣中的污染物的反應(yīng)，監(jiān)測(cè)有害氣體的成分和含量，以確定大氣的環(huán)境質(zhì)量水平。現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四35一、利用植物監(jiān)測(cè)在生物體系中，植物更易遭受大氣污染的傷害，其原因?yàn)?植物能以龐大的葉面積與空氣接觸，進(jìn)行活躍的氣體交換;植物缺乏動(dòng)物的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)緩沖外界的影響;植物固定生長(zhǎng)的特點(diǎn)使其無(wú)法避開(kāi)污染物的傷害。正因?yàn)橹参飳?duì)大氣污染的反應(yīng)敏感性強(qiáng)，加上本身位置的固定，便于監(jiān)測(cè)與管理，大氣污染的生物監(jiān)測(cè)主要是利用植物進(jìn)行監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四36（一）指示植物及其受害癥狀對(duì)大氣污染反應(yīng)靈敏，用以指示和反映大氣污染狀況的植物，稱(chēng)為大氣污染的指示植物?？諝馕廴疚镆话阃ㄟ^(guò)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。這些癥狀雖然隨污染物的種類(lèi)、濃度以及受害植物的品種、曝露時(shí)間不同而有差異，但具有某些共同特點(diǎn)，如葉綠素被破壞、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?，F(xiàn)象。

現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四37二氧化硫指示植物堇菜苔蘚白蠟樹(shù)云杉地衣棉花白楊圖6.3部分二氧化硫指示植物現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四38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圖6.4O3的指示植物現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四39雪松葡萄金錢(qián)草杏樹(shù)慈竹郁金香圖6.5氟化物的指示植物氟化物指示植物現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四40乙烯的指示植物萬(wàn)壽菊皂莢樹(shù)黃瓜番茄蘭花圖6.6乙烯的指示植物現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四41氮氧化物指示植物向日葵菠菜秋海棠番茄煙草圖6.7氮氧化物指示植物現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四42（二）監(jiān)測(cè)方法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)境中盆栽或地栽培植，待生長(zhǎng)到適宜大小時(shí)，移至監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察它們的受害癥狀和程度。圖6.8植物監(jiān)測(cè)器示意圖現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四432、植物群落監(jiān)測(cè)法

先通過(guò)調(diào)查和試驗(yàn)，確定群落中不同種植物對(duì)污染物的抗性等級(jí)，將其分為敏感、抗性中等和抗性強(qiáng)三類(lèi)。如果敏感植物葉部出現(xiàn)受害癥狀，表明空氣已受到輕度污染；如果抗性中等的植物出現(xiàn)部分受害癥狀，表明空氣已受到中度污染；當(dāng)抗性中等植物出現(xiàn)明顯受害癥狀，有些抗性強(qiáng)的植物也出現(xiàn)部分受害癥狀時(shí)，則表明已造成嚴(yán)重污染。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(shù)、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(wú)明顯癥狀表6.3排放SO2的某化工廠附近植物群落受害情況現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四44二、利用動(dòng)物監(jiān)測(cè)（一）利用動(dòng)物個(gè)體的異常反應(yīng)

對(duì)礦井內(nèi)瓦斯毒氣敏感的動(dòng)物：

金絲雀金翅雀

雞老鼠圖6.9對(duì)礦井內(nèi)瓦斯毒氣敏感的動(dòng)物現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四45對(duì)SO2敏感的動(dòng)物敏感性水平：本鳥(niǎo)最高俺狗狗第二耐受力最好的當(dāng)屬我們家禽了金絲雀狗家禽圖6.10對(duì)SO2敏感的動(dòng)物現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四46（二）利用動(dòng)物種群數(shù)量的變化受不了啦，快跑吧！大型哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)等遷移

圖6.11大型哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)不堪忍受空氣污染而遷往別處現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四47不易直接接觸污染物的潛葉性昆蟲(chóng)、蟲(chóng)癭昆蟲(chóng)、體表有蠟質(zhì)的蚧類(lèi)增加，下圖為部分該類(lèi)昆蟲(chóng)：潛葉蛾

癭蚊

紅蠟蚧

圖6.12部分昆蟲(chóng)和蚧類(lèi)現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四48三、利用微生物監(jiān)測(cè)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(cè)空氣微生物狀況是掌握其活動(dòng)和作用的必要前提。室內(nèi)空氣微生物監(jiān)測(cè)：某醫(yī)院的空氣微生物監(jiān)測(cè)163份標(biāo)本，合格88份，合格率僅54％；表明空氣微生物的污染與醫(yī)院感染密切相關(guān)，加強(qiáng)消毒隔離措施、合理使用抗生素，控制醫(yī)院感染是十分重要的?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四49室外空氣微生物監(jiān)測(cè)：沈陽(yáng)市空氣中微生物區(qū)系分布與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系研究表明：空氣中微生物的數(shù)量隨著人群和車(chē)輛流動(dòng)的增加而增多，繁華的中街微生物數(shù)量最多，其次是交通路口，居民小區(qū)；郊區(qū)東陵公園和農(nóng)村空氣中細(xì)菌最少。2001和2002年青島市空氣微生物監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：青島空氣微生物檢出率高，空氣處于微生物中度污染狀態(tài)。其中東部、居住區(qū)空氣污染較重，南部、西部和風(fēng)景游覽區(qū)空氣污染較輕。濱海區(qū)空氣陸源細(xì)菌少于內(nèi)陸區(qū)，真菌卻較多。濱海與內(nèi)陸區(qū)空氣微生物含量相近，濱海區(qū)空氣陸源微生物增多，意味兩區(qū)空氣污染有趨同現(xiàn)象。現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四50第三節(jié)生物污染監(jiān)測(cè)現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四51生物污染監(jiān)測(cè)就是應(yīng)用各種檢測(cè)手段測(cè)定生物體內(nèi)的有害物質(zhì)，以便及時(shí)掌握被污染的程度。生物污染監(jiān)測(cè)的步驟：生物樣品的采集

預(yù)處理

污染物的測(cè)定

生物樣品制備

現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四52一、生物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)分布

(一)植物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)分布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)入植物體植物通過(guò)根系從土壤或水體中吸收水溶態(tài)污染物

氟化物、農(nóng)藥等

污染物

圖6.13植物對(duì)氣態(tài)污染物的吸收?qǐng)D6.14植物從土壤或水體中吸收污染物現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四53植物內(nèi)污染物的分布植株部位放射性計(jì)數(shù)（脈沖/min·lg干樣）含鎘量（μg/lg干樣）（%）∑%地上部位葉、葉鞘莖桿穗軸穗殼糙米1483754437350.671.700.200.160.153.59.01.10.80.815.2根系部分354016.1284.484.8表6.4成熟期水稻各部位中的含鎘量

品種葉片根莖果實(shí)番茄茄子黃瓜菜豆菠菜青蘿卜胡蘿卜14910711016457.034.063.032.031.050.0—18.73.82.419.59.0—33.07.3——2.53.83.617.0———表6.5氟污染區(qū)蔬菜不同部位的含氟量

現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四54表6.6農(nóng)藥在稻谷中的蓄積情況農(nóng)藥糠（%）米（%）農(nóng)藥糠（%）米（%）PP’-DDTγ—六六六馬拉硫磷704087306013苯硫磷乙拌磷倍硫磷80659420356表6.7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(píng)果蘋(píng)果蘋(píng)果桃97229770378330異狄氏劑殺螟松樂(lè)果柿子葡萄桔子9698854215現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四55（二）動(dòng)物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)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)。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。脂溶性污染物質(zhì)通過(guò)皮膚吸收后進(jìn)入動(dòng)物肌體

呼吸道消化道皮膚吸收?qǐng)D6.15動(dòng)物對(duì)污染物的吸收方式現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四56二、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)對(duì)樣品的要求：采集的植物樣品要具有代表性、典型性和適時(shí)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。現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四57(3)采樣方法：在每個(gè)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(gè)混合樣；采集樣品量要能滿足需要，一般經(jīng)制備后，至少有20g—50g干重樣品。圖6.16采樣點(diǎn)布設(shè)方法現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四582、植物樣品的制備(1)鮮樣的制備：測(cè)定植物內(nèi)容易揮發(fā)、轉(zhuǎn)化或降解的污染物質(zhì)、營(yíng)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→研磨

(2)干樣的制備：風(fēng)干、烘干→磨碎→過(guò)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·干重），但含水量高的蔬菜、水果等，以鮮重表示計(jì)算結(jié)果為好。

現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四59(二)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?，F(xiàn)在是60頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四60采集的錢(qián)塘江魚(yú)類(lèi)鯽魚(yú)短吻舌鰨

三角魴黃顙魚(yú)刀鱭鯧條魚(yú)鯔魚(yú)白條魚(yú)蒙古紅鲌花滑翹嘴紅鲌?chǎng)T魚(yú)現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四61沙塘鱧紅耆鲌逆魚(yú)赤眼鱒鱸魚(yú)鰱魚(yú)鯉魚(yú)現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四62144ng/gww錢(qián)塘江下游魚(yú)類(lèi)OCP濃度

A刀魚(yú)B鯔魚(yú)C翹嘴紅鲌D短吻舌鰨E黃顙F鳊魚(yú)G鯽魚(yú)H鯉魚(yú)I鰱魚(yú)J鱸魚(yú)錢(qián)塘江中游魚(yú)類(lèi)OCP濃度

K蒙古紅鲌L花滑M鲇魚(yú)N逆魚(yú)O紅鰭鲌P沙塘鱧Q赤眼鱒R青梢紅鲌現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四63

錢(qián)塘江不同食性的魚(yú)類(lèi)OCP濃度DDT/DDE>1:DDT有新輸入現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四64錢(qián)塘江魚(yú)類(lèi)各器官的OCP濃度

A鯉魚(yú)B鱸魚(yú)C鳊魚(yú)D鰱魚(yú)f1肌肉f2肝胰臟f3腎臟f4腦f5脾臟f6鰓f7心臟f8卵巢鯉魚(yú)鱸魚(yú)三角魴鰱魚(yú)魚(yú)的內(nèi)臟器官的OCP顯著高于肌肉組織腦292ng/gww現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四65BCF與Kow的相關(guān)性短吻舌鰨現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四66秀麗白蝦中華絨螯蟹

采集的錢(qián)塘江蝦、蟹、貝與植物風(fēng)眼蓮采集貝類(lèi)-黃蜆現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四67錢(qián)塘江貝類(lèi)OCP的濃度水平A河蜆B梨形環(huán)棱螺C中華圓田螺D黃色蚶形無(wú)齒蚌16.9-78.6ng/gDDT<HCH<otherOCP現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四68BCF與Kow相關(guān)性錢(qián)塘江貝類(lèi)現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四69錢(qián)塘江各種水生生物OCP濃度現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四70三、生物樣品的預(yù)處理(一)消解和灰化濕法消解灰化法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K-D濃縮器蒸發(fā)法等

現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四71圖6.17高頻電場(chǎng)激發(fā)灰化裝置圖6.18氧瓶燃燒灰化裝置現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四72圖6.19索式提取器圖6.20實(shí)驗(yàn)室用攪拌球磨機(jī)現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四73四、污染物的測(cè)定測(cè)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。表6.8硅酸鎂－乙醚－石油醚層析體系分離農(nóng)藥吸附劑淋洗溶液能分離出來(lái)的農(nóng)藥硅酸鎂6%乙醚-石油醚艾氏劑、六六六各種異構(gòu)體、p,p’-DDT、o,p’-DDT、p,p’-DDD、p,p’-DDE、七氯、多氯聯(lián)苯等硅酸鎂15%乙醚-石油醚狄氏劑、異狄氏劑、地亞農(nóng)、殺螟硫磷、對(duì)硫磷、苯硫磷等硅酸鎂50%乙醚-石油醚強(qiáng)堿農(nóng)藥，馬拉硫磷等現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四74第四節(jié)生態(tài)監(jiān)測(cè)現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四75生態(tài)監(jiān)測(cè)

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。

現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四76

生態(tài)監(jiān)測(cè)不同于環(huán)境監(jiān)測(cè)。生態(tài)監(jiān)測(cè)是指預(yù)先制定的計(jì)劃和用可比的方法，在一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)各生態(tài)系統(tǒng)變化情況以及每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)環(huán)境要素或指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)的過(guò)程。

生態(tài)監(jiān)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的連續(xù)觀察、測(cè)試的過(guò)程，少則一個(gè)或幾個(gè)生態(tài)變化周期，多則幾十個(gè)、幾百個(gè)生態(tài)變化周期。在時(shí)空上少則幾年，多則幾十年或更長(zhǎng)一段時(shí)間?，F(xiàn)在是77頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四77生態(tài)監(jiān)測(cè)的目的：了解所研究地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其變化；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)；提供地球資源狀況及其可利用數(shù)量。現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四78一、生態(tài)監(jiān)測(cè)的類(lèi)型及內(nèi)容(一)宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)

宏觀監(jiān)測(cè)地域面積至少應(yīng)在一定區(qū)域范圍之內(nèi)，對(duì)一個(gè)或若干個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最大范圍可擴(kuò)展至一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)基至全球。主要監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)具有特殊意義的生態(tài)系統(tǒng)的分布、面積及生態(tài)功能的動(dòng)態(tài)變化?，F(xiàn)在是79頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四79(二)微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)

微觀監(jiān)測(cè)指對(duì)一個(gè)或幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生態(tài)要素指標(biāo)進(jìn)行物理、化學(xué)和生態(tài)學(xué)方面的監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的一般可分為：

1、干擾性生態(tài)監(jiān)測(cè)

2、污染性生態(tài)監(jiān)測(cè)：

3、治理性生態(tài)監(jiān)測(cè)：

3、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)：現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四80（三）生態(tài)類(lèi)型的劃分

森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)（四）生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇自然指標(biāo)：自然景觀、自然狀況、自然因素人為指標(biāo)：人文景觀、人為因素一般性監(jiān)測(cè)指標(biāo)：重點(diǎn)生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)、常規(guī)生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)應(yīng)急監(jiān)測(cè)指標(biāo)：自然力和人為因素造成的緊急生態(tài)問(wèn)題監(jiān)測(cè)現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四81(五)我國(guó)優(yōu)先監(jiān)測(cè)的生態(tài)項(xiàng)目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；珍稀、瀕危動(dòng)植物種的分布及其棲息地；水土流失面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；沙漠化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；草場(chǎng)沙化退化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；人類(lèi)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；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；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；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(guò)程；各生態(tài)系統(tǒng)中微量氣體的釋放通量與吸收情況。現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四82二、生態(tài)監(jiān)測(cè)方案（一）監(jiān)測(cè)方案的編制：（1）監(jiān)測(cè)目的；（2）監(jiān)測(cè)的方法及使用設(shè)備；（3）監(jiān)測(cè)場(chǎng)地描述：土壤類(lèi)型、植被、海拔、經(jīng)緯度、面積；（4）監(jiān)測(cè)頻度；（5）監(jiān)測(cè)起止時(shí)間、周期；（6）數(shù)據(jù)的整理：觀測(cè)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)，編制生態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)表；（7）監(jiān)測(cè)人員及監(jiān)測(cè)要求。現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四83（二）監(jiān)測(cè)儀器的選擇國(guó)家采用的生態(tài)監(jiān)測(cè)儀器屬大型監(jiān)測(cè)設(shè)備，如：遙感、地理信息系統(tǒng)、地理圖像系統(tǒng)常規(guī)生態(tài)監(jiān)測(cè)選擇小型儀器。一般的測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)由傳感器、中間變換設(shè)備、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、顯示紀(jì)錄設(shè)備幾部分組成。圖6.21熱島現(xiàn)象研究遙感圖

圖6.22大興安嶺火災(zāi)遙感圖現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四84圖6.23非洲地理圖像圖圖6.24某地地理信息圖

現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四85（三）生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)和生態(tài)監(jiān)測(cè)站生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)是宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)站是微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)，它以完整的室內(nèi)外分析觀測(cè)儀器作支持，并具備計(jì)算機(jī)等信息處理系統(tǒng)?，F(xiàn)在是86頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四86（四）生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定原則能反映生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)層次和主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)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(cè)指標(biāo)；考慮可操作性及實(shí)際監(jiān)測(cè)能力?，F(xiàn)在是87頁(yè)\一共有93頁(yè)\編輯于星期四87表6.9陸生生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)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(shí)數(shù)大氣干、濕沉降物及其化學(xué)組成；林間CO2濃度（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