第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測

第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測第1頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月本章內容第一節(jié)概述第二節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測第三節(jié)空氣污染生物監(jiān)測第四節(jié)生物污染監(jiān)測第2頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述環(huán)境監(jiān)測中理化監(jiān)測的優(yōu)缺點：優(yōu)點：采用各種儀器和化學分析手段．對污染物的種類和濃度可以比較快速而靈敏地分析測定出來，其中某些常規(guī)檢驗已經能夠連續(xù)監(jiān)測。缺點：大部分測定項目或參數(shù)還需定期采樣。因而只反映采樣瞬時的污染物濃度，不能反映環(huán)境已經發(fā)生和長期的變化。第3頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月一、生物監(jiān)測的概念利用生物的組分、個體、種群或群落對環(huán)境污染或環(huán)境變化所產生的反應，從生物學的角度，為環(huán)境質量的監(jiān)測和評價提供依據(jù)，稱為生物監(jiān)測。以生物：研究對象、材料或手段分布（地衣）生長、發(fā)育繁殖群落結構的變化生理生化指標第4頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種“生物監(jiān)測”概念環(huán)境監(jiān)測領域利用生物來監(jiān)測環(huán)境受污染的實際變化情況在有害廢物排入環(huán)境前后，對照測定生物在組成及數(shù)量上的變化，來判斷環(huán)境污染的程度。用以評價由于污染所尋造成的生態(tài)系統(tǒng)的變化。職業(yè)衛(wèi)生領域在生物的血液、尿、呼氣、頭發(fā)、乳汁或其他生物材料中測定含有害物質或其代謝產物的量，統(tǒng)稱為生物監(jiān)測。對人體進行生物學監(jiān)測，能從多方面反映機體接觸有害物質的水平，包括呼吸吸收、皮膚吸收、消化道攝入和勞動強度，甚至工作場所外受到的污染等，即可估計通過各條途徑接觸所致的體內負荷狀況。第5頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月二、生物監(jiān)測的特點生物監(jiān)測能反映各種污染物的綜合影響，具有直觀、客觀、綜合和歷史可溯源性的特點;理化監(jiān)測是定期采樣,結果不能反映采樣前、后的情況,而生態(tài)系統(tǒng)中生物匯集了整個生長期環(huán)境因素改變的情況;有些水生生物對污染物很敏感,有些連精密儀器都測不出的微量元素的濃度,卻能通過“生物放大”作用在生物體內積累而被測出。第6頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1、綜合性生物監(jiān)測所反映的是自然的和綜合的污染狀況環(huán)境中往往多種污染成分同時存在，理化監(jiān)測只能測定出它們的種類和含量，但不能說明它們對生物的影響生物是接受綜合影響，所以生物能反映環(huán)境中多種污染成分綜合作用的結果。第7頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月2、連續(xù)性環(huán)境污染是變化和連續(xù)的。一般物理、化學監(jiān)測手段相對只能反映取樣前后環(huán)境情況的生物監(jiān)測能更為全面地了解污染物對環(huán)境造成的長期效應。第8頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月3、累積性生物濃縮:生物從環(huán)境中吸收污染物質,使其體內的濃度比環(huán)境中高很多倍。生物放大:污染物在生物體內的累積隨著食物鏈中營養(yǎng)級的提高而在生物體內逐步增加的現(xiàn)象。第9頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月浮游生物0.04mg/kgDDT水0.000003mg/l小魚0.5mg/kg大魚2.0mg/kg水鳥25mg/kg（1.3萬倍）（17萬倍）（67萬倍）（833萬倍）富集1000萬倍第10頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月4、靈敏性魚類：10-6-10-5mg/L的有機磷能抑制魚類腦中的乙酰膽堿酯酶的活性，使魚類出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。某些植物在0.3ml/m3的含SO2空氣中就會出現(xiàn)受害癥狀。據(jù)記載，有的敏感植物能監(jiān)測到十億分之一濃度的氟化物污染，而現(xiàn)在許多儀器也未達到這樣的靈敏度水平第11頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月5、經濟性生物監(jiān)測技術和手段的經濟性為開拓監(jiān)測面積和范圍，實現(xiàn)點、站結合，構成經濟、有效實用的監(jiān)測網絡提供了可能。

第12頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月5、直觀性利用常見生物種類可以判別生態(tài)系統(tǒng)的健康，使監(jiān)測更為直觀、為民眾能信服。健康河流的生物學觀點：有大型食草或食肉性魚類長期生存，能正常繁殖。

50多年前，塞納河內只有4至5種魚類，如今已增至20來種，其中包括鱒魚、鱸魚、白斑狗魚和河鰻等，還有紅眼魚、冬穴魚等較為稀有的魚種。

第13頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月生物監(jiān)測缺點標準化問題；監(jiān)測參數(shù)的選擇較為困難；無法準確定量，不能對引起生物體變化的原因進行定量分析。第14頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月三、環(huán)境污染物的生物學效應當前環(huán)境化學研究領域里十分活躍的研究課題環(huán)境污染物能引起各種復雜的生物效應，如致畸、致突變、致癌的生物化學變化。生物效應同化學物質的結構與毒性相關，與多種污染物毒性的協(xié)同和拮抗作用相關，也與污染物食物鏈作用的生物化學過程相關等。隨著分析技術和分子生物學的發(fā)展，環(huán)境污染的生物化學研究取得很大進展，并與環(huán)境生物學、環(huán)境醫(yī)學相互交叉滲透，成為當前生命科學的一個重要組成部分。

第15頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1、生物對污染物的吸收第16頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月2、污染物在動物體內的分布動物吸收污染物質后，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。第17頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月3、大分子水平上對環(huán)境變化的反應生物對環(huán)境脅迫會產生復雜的生理生化反應，基因表達失常糖類、脂肪、蛋白質等大分子代謝紊亂生物酶功能遭損害出現(xiàn)一些特異的化合物。生物對一些環(huán)境污染物的特異反應是生物監(jiān)測的依據(jù)。第18頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月4、個體水平上對環(huán)境變化的反應生物個體對環(huán)境脅迫的反應包括生長發(fā)育異常，形態(tài)變異、生殖功能低下甚至喪失，行為失常等。生物監(jiān)測方法：指示生物法

第19頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月5、種群水平上對環(huán)境變化的反應在嚴重的環(huán)境脅迫下，生物種群數(shù)量急劇減少乃至滅絕，大量個體出現(xiàn)生理生化、繁殖及行為的異常，適應性喪失。生物監(jiān)測湖泊富營養(yǎng)化的特征參數(shù)為藻類的種群和生物量變化第20頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月6、群落及生態(tài)系統(tǒng)水平上對環(huán)境變化的反應某些對污染物有指示價值的生物種類的出現(xiàn)或消失.群落中生物種類數(shù)在污染加重的條件下減少,在水質較好的情況下增加,但過于清潔的條件下由于食物缺乏也會導致種類數(shù)減少.組成群落的個別種群變化群落中種類組成比例的變化自養(yǎng)-異養(yǎng)程度上的變化生產力的變化第21頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月四、生物監(jiān)測類型——依據(jù)監(jiān)測對象生物監(jiān)測生物污染監(jiān)測植物監(jiān)測（應用較多）水環(huán)境污染生物監(jiān)測空氣污染生物監(jiān)測動物監(jiān)測微生物監(jiān)測生物測試法細菌學檢驗法生物群落監(jiān)測方法水污染指示生物法生物指數(shù)法污水生物系統(tǒng)法PFU微型生物群落監(jiān)測法第22頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月對水生態(tài)系統(tǒng)進行生物監(jiān)測的主要目的: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生態(tài)系統(tǒng)保持平衡提供依據(jù)。第二節(jié)水環(huán)境生物監(jiān)測第23頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月一、采樣斷面和采樣點的布設原則

斷面要有代表性

盡可能與化學監(jiān)測斷面相一致

水環(huán)境的整體性、監(jiān)測連續(xù)性和經濟性河流：根據(jù)長度，至少設上（對照）、中（污染）、下游（觀察）三個斷面；采樣點數(shù)視水面寬、水深、生物分布特點等確定。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)等處設監(jiān)測斷面。第24頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月二、生物監(jiān)測主要方法（一）、生物群落監(jiān)測方法（二）、生物測試法（三）、細菌學檢驗法第25頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、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)展的結果，也是生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡的標志。當水體受到污染后，水生生物的群落結構和個體數(shù)量就會發(fā)生變化，使自然生態(tài)平衡系統(tǒng)被破壞，最終結果是敏感生物消亡，抗性生物旺盛生長，群落結構單一，這是生物群落監(jiān)測法的理論依據(jù)。

生物群落監(jiān)測中的對象：水污染指示生物浮游生物著生生物－附著于長期浸沒水中的各種基質表面上的有機體群落。

底棲動物－棲息在水體底部淤泥內、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。

魚類微生物浮游動物浮游植物第26頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月水污染指示生物定義：能對水體中污染物產生各種定性、定量反應的生物特點：生命周期長，活動環(huán)境固定，持久反映污染物對水體的綜合影響

浮游生物：食物鏈基礎；指標生物原生動物、輪蟲、枝角類、橈蟲類著生生物：指示水體污染程度（河流）細菌、真菌、藻類、原生動物、輪蟲、甲殼動物、線蟲、寡毛蟲類、軟體動物、昆蟲幼蟲、魚卵和幼魚底棲動物：應用最廣泛魚類：全面反映水體總質量微生物：有機污染多則繁殖較多BiologicalMonitoring第27頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月Hellawell推薦作為指示生物的

各種生物所占的百分數(shù)第28頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月浮游生物監(jiān)測法浮游生物包括浮游植物和浮游動物，如藻類、原生動物、輪蟲、枝角類等多數(shù)個體?。ㄈ庋鄄豢梢姡?，游泳能力弱或完全沒有游泳能力，過著隨波逐流的生活。浮游生物多數(shù)對環(huán)境變化反應很敏感，可作為水質的指示生物。特征：浮游生物為水生食物鏈基礎；浮游植物含有葉綠素，能利用光能進行光合作用，是初級生產者，在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位。第29頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月魚腥藻螺旋藻微囊藻色球藻藍藻門

Cyanophyta第30頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月隱藻門Cryptophyta角甲藻甲藻門Pyrrophyta藍隱藻隱藻多甲藻第31頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月金藻門Chrysophyta黃群藻金囊藻黃藻門Xanthophyta膠葡萄藻黃絲藻第32頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月硅藻門Bacillariophyta裸藻門Euglenophyta陀螺藻扁裸藻卵形藻曲殼藻第33頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月綠藻門Chlorophyta柵藻衣藻纖維藻盤星藻第34頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月變形蟲（原生動物）輪蟲枝角類水蚤（蹺足類）浮游動物第35頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月浮游生物網采樣浮游生物采樣器岸邊采樣浮游生物采樣器網采樣第36頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月底棲動物的移動能力差，故在正常的水體中種類較多，每個種的個體數(shù)量適當，群落結構穩(wěn)定。當水體受到污染后，對污染較為敏感的種類和不適應缺氧的種類逐漸消失，而僅保留耐污種類，成為優(yōu)勢種。目前各國都廣泛應用這種方法。在清潔的河流、湖泊、池塘中，有機質含量少，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。底棲動物監(jiān)測法和微生物監(jiān)測法第37頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)u蚊水絲蚓顫蚓蚌第38頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月表6-6東湖引自龔志軍，2001第39頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月引自馮建社，2004表6-7第40頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1、生物指數(shù)監(jiān)測法

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)2、污水生物系統(tǒng)法3、PFU微型生物群落監(jiān)測法（簡稱PFU法）

生物群落監(jiān)測方法第41頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1.生物指數(shù)法什么是生物指數(shù)法？它是依據(jù)不利環(huán)境因素，用數(shù)學形式表現(xiàn)群落結構來指示環(huán)境質量狀況，包括污染在內的水質變化對生物群落的生態(tài)學效應的一種方法。生物指數(shù)法的應用特點方法簡單，有一個粗略數(shù)字概念，便于比較；缺點：需分類學和生態(tài)學專門人員進行種類鑒定，同時只考慮了種類數(shù)，而未考慮個體數(shù)量。應用時應結合生物學其他指標和物理、化學指標，綜合考慮各方面的影響因素。第42頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月生物指數(shù)監(jiān)測法(BioticIndex)生物：底棲大型無脊椎動物、浮游藻類方法：

Beck:BI

津田松苗修正生物種類多樣性指數(shù)：Shannon—Willam多樣性指數(shù)

硅藻生物指數(shù)

BiologicalMonitoring第43頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1、生物指數(shù)監(jiān)測法生物指數(shù)（BI）=2A+B

貝克生物指數(shù)：

從采樣點采到的底棲大型無脊椎動物當BI＞10時，為清潔水域；BI為1~6時，為中等污染水域；BI=0時，為嚴重污染水域。貝克－津田生物指數(shù)：

所有擬評價或監(jiān)測河段各種底棲大型無脊椎動物當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，為嚴重污染水區(qū)

。（1）貝克生物指數(shù)和貝克-津田生物指數(shù)敏感底棲動物種類數(shù)耐污底棲動物種類數(shù)第44頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）生物種類多樣性指數(shù)

式中：——種類多樣性指數(shù)；

N——單位面積樣品中收集到的各類動物的總個數(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)。動物種類越多，指數(shù)越大，水質越好；反之，種類越少，指數(shù)越小，水體污染越嚴重。威爾姆對美國十幾條河流進行了調查，總結出指數(shù)與水樣污染程度的關系如下：

值＜1.0：嚴重污染;值1.0～3.0：中等污染；值＞3.0：清潔第45頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）硅藻生物指數(shù)

硅藻指數(shù)=式中：A——不耐污染藻類的種類數(shù)；

B——廣譜性藻類的種類數(shù)；

C——僅在污染水域才出現(xiàn)的藻類種類數(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。

第46頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月2、污水生物系統(tǒng)

Kolkwitz和Marsson所提出要點：受污染河流的自凈作用導致河流從上游向下游形成一系列污染程度由高到低的連續(xù)區(qū)帶；每一帶中都生活有一些特征生物，構成生物區(qū)系；根據(jù)區(qū)系的生物特征可鑒別河流的不同區(qū)帶受有機污染的程度。多污帶中污帶寡污帶以細菌和低等原生動物為主以細菌為食的耐污動物占優(yōu)勢、藻類大量出現(xiàn)、原生動物種類增多及高等的魚類出現(xiàn)細菌數(shù)量很少、藻類種類增多、輪蟲等微型動物占優(yōu)勢應用對象是被生活污水污染的水域BiologicalMonitoring第47頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月項目多污帶α-中污帶β-中污帶寡污帶化學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烈因氧化使無機化達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烈的硫化氫臭味沒有強烈硫化氫臭味無無水中有機物蛋白質、多肽等高分子物質大量存在高分子化合物分解產生氨基酸、氨等大部分有機物已完成無機化過程有機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菌大量存在，每毫升可達100萬個以上細菌較多，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個以下表1污水系統(tǒng)的部分生物學、化學特征第48頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月3、PFU微型生物群落監(jiān)測法

原理：以聚氨酯泡沫塑料塊（PFU）作為人工基質沉入水體中，經一定時間后，水體中大部分微型生物種類均可群集到PFU內，達到種數(shù)平衡，通過觀察和測定該群落結構與功能的各種參數(shù)來評價水質狀況。

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；采樣結束后，帶回實驗室，把PFU中的水全部擠于燒杯內，用顯微鏡進行微型生物種類觀察和活體計數(shù)。

GB/T12990-91第49頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月PFU法－工業(yè)廢水監(jiān)測微型生物：特指生活在水體中、顯微鏡下才可觀測的包括細菌、藻類、原生動物、輪蟲、線蟲和甲殼類等的微小生物。特點:將PFU（聚氨酯泡沫塑料、三維基質）投入水體，收集其中的微型生物、測定群集速度。基質的使用不受時間和空間的限制，即可在任何時間浸泡于任何水體的任何深度；所獲得的微型生物群落達85％，具有環(huán)境的真實性。相對于其它的生物群落法(如浮游生物法，底棲動物法等)，具有快速、經濟和準確等優(yōu)點。

BiologicalMonitoring第50頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡點水流快－平衡快毒性實驗：預報廢水或有害物質對受納水體中微生物群落的毒害程度。靜態(tài)式動態(tài)式BiologicalMonitoring第51頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月漂浮式沉式分散式BiologicalMonitoring第52頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月靜態(tài)試驗盤中PFU擺放靜態(tài)毒性實驗布置種源PFUBiologicalMonitoring第54頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月動態(tài)毒性實驗：流水稀釋系統(tǒng)BiologicalMonitoring第55頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月BiologicalMonitoring第56頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月PFU結果表示種類鑒定儀器、化學法BiologicalMonitoring第57頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月PFU微型生物群落參數(shù)的變化在不同的水質范圍內具有不同的行為:污染較輕的情況下，隨著污染加重，集群速度G、平衡時的物種數(shù)Seq都會增大，達到90％Seq的時間T90%將縮短。從生態(tài)學觀點看，此時營養(yǎng)水平適合大多數(shù)原生動物的生長，因此，種類多，豐度也大；但隨著污染程度進一步加重，平衡時物種數(shù)Seq會減少，達到90％Seq所需時間T90%將延長，集群速度G也減小。從生態(tài)學觀點看，重污染和嚴重污染已超出大多數(shù)原生動物的耐受限度，在這惡劣的環(huán)境中，大多數(shù)種類不能耐受而消失。第58頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月利用生物受到污染物質危害或毒害后所產生的反應或生理機能的變化，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。

（二）、生物測試法分類

按水流方式：靜水式和流水式按測試時間分類：急性試驗和慢性試驗按受試活體分類：水生生物和發(fā)光細菌等第59頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月藻類生長抑制試驗溞類活動抑制試驗魚類急性毒性試驗發(fā)光細菌的急性毒性試驗種子發(fā)芽和根伸長的毒性試驗第60頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月1、水生生物毒性試驗水生生物毒性試驗可用：魚類、蚤類、藻類等，其中魚類毒性試驗應用較廣泛。金魚綠藻褐藻草魚圖可用于水生生物毒性試驗的部分魚類和藻類鳙魚鰱魚第61頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月靜水式魚類急性毒性試驗

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、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條件相似的生活條件（溫度、水質等）下馴養(yǎng)7d以上；試驗前一天停止喂食；如果在試驗前4d天內發(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第62頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗條件選擇每一種濃度的試驗溶液為一組，每組至少10尾魚試驗容器用容積約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℃。同一試驗中，溫度變化為±2℃。試驗溶液中不能含大量耗氧物質，要保證有足夠的溶解氧，對于冷水魚不少于5mg/L，對于溫水魚不少于4mg/L。試驗溶液的pH值通常控制在6.7～8.5之間。配制試驗溶液和馴養(yǎng)魚用水應是未受污染的河水或湖水。如果使用自來水，必須經充分曝氣才能使用。不宜使用蒸餾水。第63頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗步驟試驗溶液濃度設計

確定試驗溶液的濃度范圍

試驗

記錄不同時間的金魚成活數(shù)

毒性判定

計算半數(shù)忍受限度（TLm）

預試驗(探索性試驗)

通常選七個濃度(至少五個)

第64頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月半數(shù)忍受限度（TLm），即半數(shù)存活濃度。計算方法:1、作圖法2、簡化寇氏法3、最小二乘法第65頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月2、發(fā)光細菌法發(fā)光細菌：能自發(fā)發(fā)光的細菌，非致病、革蘭氏陰性兼性厭氧微生物發(fā)光機制：菌體內有一種熒光素酶，通過酶催化不飽和脂肪酸反應，而向外界輻射藍綠色的熒光，發(fā)光光譜范圍在435～630nm，有單一最大發(fā)射峰(λmax=475nm).特點：發(fā)光細菌易培養(yǎng)、增殖速度快、發(fā)光易受外界環(huán)境的影響且反應迅速、靈敏等GB/T15441-1995:HgCl2為參比毒物第66頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)光細菌法Beckman公司依據(jù)發(fā)光細菌的發(fā)光原理,已推出用于環(huán)境監(jiān)測的生物毒性檢測儀Microtox。半數(shù)有效濃度EC50第67頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）水生植物生產力的測定水生植物中葉綠素含量、光合作用能力、固氮能力等指標的變化。

（2）致誘變物質監(jiān)測其檢測方法有：微核測定艾姆斯（Ames）試驗染色體畸變試驗

3、其他生物測試法第68頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月植物微核試驗誘變劑導致染色體復制時產生游離染色體斷片、形成包膜，變成大小不等的微核。生物材料：紫露草花粉母細胞、蠶豆根尖細胞微核試驗能檢出斷裂劑又能檢出有絲分裂毒物，從而評價環(huán)境中致突變物對真核細胞中染色體的損傷程度。微核觀察技術簡單而省時，近年大有取代染色體分析之勢。第69頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月Ames試驗污染物致突變性檢測，也稱為鼠傷寒沙門氏菌回復突變試驗。檢測DNA堿基序列是否發(fā)生改變即基因突變的一種方法原理野生型his+營養(yǎng)缺陷型his-正向突變回復突變S9混合液：雄性大鼠肝臟勻漿物上清液+輔酶Ⅱ+G-6-P誘變劑第70頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月Ames試驗第71頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月Ames試驗的應用實例：國外曾開發(fā)了一種降低婦女妊娠反應的藥物“反應?！保捎谄渌幮э@著，在60-70年代十分流行。但隨后人們就發(fā)現(xiàn)畸形兒的出生率明顯增高，而且生產畸形兒的婦女大多曾服用“反應停”，后來采用Ames試驗發(fā)現(xiàn)這種物質的確具有很強的致突變作用，因此這種藥物被禁止使用，但如果能在這種藥物上市之前就進行Ames試驗檢測，那么這種大量出生畸形兒的悲劇完全可以避免。第73頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月4、細菌學檢驗法檢驗細菌總數(shù)，尤其是糞便污染指示細菌，間接判斷水底衛(wèi)生學質量水樣采集：無菌操作、防止污染、迅速監(jiān)測細菌總數(shù)：1ml水樣，瓊脂營養(yǎng)基，37℃，24h培養(yǎng)，細菌菌落計數(shù)（只包括一群在營養(yǎng)瓊脂上生長發(fā)育的嗜中溫性需氧的菌落總數(shù)）?？偞竽c菌群：指一群能在35℃、48h發(fā)酵乳糖、產酸產氣、需氧和兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽胞桿菌。該菌主要來源于人畜糞便。其他糞便污染指示細菌第74頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)空氣污染生物監(jiān)測大氣污染的生物監(jiān)測是利用生物對存在于大氣中的污染物的反應，監(jiān)測有害氣體的成分和含量，以確定大氣的環(huán)境質量水平?？諝馕廴旧锉O(jiān)測植物監(jiān)測（應用較多）動物監(jiān)測（應用不多）微生物監(jiān)測植物分布范圍廣、容易管理，品質眾多；空氣污染對植物種群、群落的組成和分布也產生影響；早期診斷作用；富集作用。敏感性降低，專一性差，不能定量，費時動物的管理比較困難，目前尚未形成一套完整的監(jiān)測方法第75頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月一、利用植物監(jiān)測植物更易遭受大氣污染的傷害：龐大的葉面積與空氣接觸，氣體交換活躍；缺乏動物的循環(huán)系統(tǒng)來緩沖外界的影響；固定生長，無法避開污染物的傷害。大氣污染的生物監(jiān)測主要利用植物監(jiān)測。對大氣污染反應靈敏快速，用以指示和反映大氣污染狀況的植物，稱為大氣污染的指示植物。受害癥狀、種群、群落組成、分布、對污染物的富集第76頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）指示植物及其受害癥狀空氣污染物一般通過葉面上的氣孔或孔隙進入植物體內，侵襲細胞組織，并發(fā)生一系列生化反應，從而使植物組織遭受破壞，呈現(xiàn)受害癥狀。癥狀：葉綠素被破壞、細胞組織脫水，進而發(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，葉片脫落，甚至全株枯死等異?，F(xiàn)象。

第77頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月二氧化硫指示植物堇菜苔蘚白蠟樹云杉地衣棉花白楊圖部分二氧化硫指示植物第78頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月光化學氧化物指示植物矮牽?；ㄆ咸巡げ它S瓜馬鈴薯洋蔥圖O3的指示植物第79頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月雪松葡萄金錢草杏樹慈竹郁金香圖氟化物的指示植物氟化物指示植物第80頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月乙烯的指示植物萬壽菊皂莢樹黃瓜番茄蘭花圖乙烯的指示植物第81頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月氮氧化物指示植物向日葵菠菜秋海棠番茄煙草圖氮氧化物指示植物第82頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月指示植物第83頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月2、受害癥狀污染物危害癥狀SO2傷斑多分布于脈間，與健康組織區(qū)別明顯，闊葉植物脈間出現(xiàn)不規(guī)則壞死斑，單子葉植物平行脈間出現(xiàn)斑點或條狀壞死區(qū)O3葉面出現(xiàn)白色或褐色不規(guī)則斑點或呈條斑分布，葉尖端變成褐色或壞死PAN葉子下表面變光滑或呈銀白色或青銅色HF葉尖和葉緣出現(xiàn)灼傷、退綠，傷區(qū)與健康組織區(qū)別明顯NO2脈間組織和靠近葉緣邊出現(xiàn)不規(guī)則的白色或褐色潰傷Cl2葉脈間變白，葉尖和葉緣出現(xiàn)灼傷及落葉酸霧葉上出現(xiàn)細密、近圓形壞死斑第84頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月SO2指示植物——矮牽牛BiologicalMonitoring第85頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月氟化物指示植物------唐昌蒲氨指示植物——木芙蓉BiologicalMonitoring第86頁，課件共97頁，創(chuàng)作于2023年2月（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；4.活性炭凈化器；5.盆栽指示植物第87頁