PAGEPAGE1Chapter6環境污染生物監測教學目的①環境污染生物監測的目的；②污染物在生物體內的分布的途徑；③生物樣品的采集和制備、生物樣品的預處理方法標準方法；

污染物樣品的測定方法，標準分析方法；生態監測目的和方法教學重點①環境污染生物監測的目的和方法；②污染物在生物體內的分布的途徑；生態監測目的和方法教學方法課內安排2個學時。必讀教材和參考書頁碼教材：291-326多媒體課件：講授提綱6.1水環境污染生物監測水環境中存在著大量的水生生物群落，各類水生生物之間及水生生物與其賴以生存的環境之間存在著互相依存又互相制約的密切關系。當水體受到污染而使水環境條件改變時，各種不同的水生生物由于對環境的要求和適應能力不同而產生不同的反應，因此可用水生生物來了解和判斷水體污染的類型、程度。生物監測是采用物理、化學方法，通過對生物體所含環境污染物的分析，對環境質量進行監測。其與大氣污染監測、水體污染監測、土壤污染監測相比，最大的差異在于分析對象的特殊性。6.1.1對水環境進行生物監測的目的、樣品采集和監測項目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，使水環境生態系統保持平衡提供依據采樣斷面和采樣點的布設原則：斷面要有代表性；盡可能與化學監測斷面相一致；考慮水環境的整體性、監測工作連續性和經濟性6.1.2一、生物群落監測方法(參見多媒體課件)二、生物測試法(參見多媒體課件)三、細菌學檢驗法(參見多媒體課件)生物群落法（1）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、魚類和細菌等。由于它們的群落結構、種類和數量的變化能反映水質狀況，故稱之為指示生物。（2）監測方法1.污水生物系統法該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的污染帶，每一帶生存著各自獨特的生物（指示生物），據此評價水質狀況。如根據河流的污染程度，通常將其分為四個污染帶，即多污帶、α-中污帶β-中污帶和寡污帶。各污染帶水體內存在著特有的生物種群。2.生物指數法是指運用數學公式反映生物種群或群落結構的變化，以評價環境質量的數值。貝克生物指數（BI）=2nA+nBBI=0時，屬嚴重污染區域，BI=1-6時，為中等有機物污染區域，BI=10-40時，為清潔水區。細菌學檢驗法水的細菌學檢驗，特別是腸道細菌的檢驗，在衛生學上具有重要意義。實際工作中，常以檢驗細菌總數，特別是檢驗作為糞便污染的指示細菌，來間接判斷水的衛生學質量。水樣的采集:嚴格按無菌操作要求進行，防止在運輸過程中被污染，并應迅速進行檢驗。細菌總數的測定細菌總數是指1mL水樣在營養瓊脂培養基中，于37℃經24小時培養后，所生長的細菌菌落的總數。它是判斷飲用水、水源水、地表水等污染程度的標志。其操作過程如下：1）滅菌；2）制備營養瓊脂培養基；3）培養（二份平行樣，一份空白）；4）菌落計數?？偞竽c菌群的測定總大腸菌群是指那些能在35℃、48小時之內使乳糖發酵產酸、產氣、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目來表示?？偞竽c菌群的檢驗方法富有發酵法和濾膜法。發酵法可用于各種水樣（包括底泥），但操作繁瑣，費時間。濾膜法操作簡便、快速，但不適用于渾濁水樣。6.2空氣污染生物監測大氣污染的生物監測是利用生物對存在于大氣中的污染物的反應，監測有害氣體的成分和含量，以確定大氣的環境質量水平。6.2.1利用植物監測在生物體系中，植物更易遭受大氣污染的傷害，其原因為:植物能以龐大的葉面積與空氣接觸，進行活躍的氣體交換;植物缺乏動物的循環系統來緩沖外界的影響;植物固定生長的特點使其無法避開污染物的傷害。正因為植物對大氣污染的反應敏感性強，加上本身位置的固定，便于監測與管理，大氣污染的生物監測主要是利用植物進行監測。6.2.2利用動物監測(參見多媒體課件)6.2.3利用微生物監測(參見多媒體課件)6.2.4室外空氣微生物監測6.3生物污染監測生物污染監測就是應用各種檢測手段測定生物體內的有害物質，以便及時掌握被污染的程度。6.3.1生物污染物6.3.1.1.污染物在植物體內的分布植物受污染物的途徑有表面附著（如：散逸到大氣中的各種氣態污染物、施用農藥、大氣中的粉塵降落及含大氣污染的降水等，會有一部分粘附在植物表面上，造成對植物的污染和危害。）、植物吸收（如：二氧化硫被植物葉片的氣孔吸入使葉片的葉綠體遭到破壞，組織壞死，在葉子外表出現傷斑。）等。植物吸收污染物后，其污染物在植物體內的分布與植物種類、吸收污染物的途徑等因素有關。從土壤和水體中吸收污染物的植物，一般分布規律和殘留含量的順序是：根>莖>葉>穗>殼>6.3.1.2污染物在動物體內的分布污染物被吸收后，可在動物體內發生轉化與排泄作用。有機污染物質進入動物體后，除很少一部分水溶性強，分子量小的毒物可以原形排出外，絕大部分都要經過某種酶的代謝（或轉化），從而改變其毒性，增強其水溶性而易于排泄。無機污染物質，進入動物體后，一部分參加生化代謝過程，轉化為化學形態和結構不同的化合物，也有一部分直接于細胞各部分。各種污染物質經轉化后，其排泄途徑主要通過腎臟，消化道和呼吸道，也有少量隨汗液，乳汁等分泌液排出。生物濃縮作用1、定義：生物機體從周圍環境中蓄積某種元素或（難分解化合物）使生物體內該物質濃度超過環境中濃度的現象。2、形成：攝入量大于排除分解消除污染物在動物體內的分布大體存在以下五個規律：（1）能溶解于體液的物質，如鉀、鈉、鋰、氟、氯、溴等離子，在體內分布比較均勻。（2）鑭、銻、釷等三價和四價陽離子主要蓄積于肝和其他網狀內皮系統。（3）與骨骼親和形較強的物質，如鉛，鈣等二價陽離子在骨骼中含量較高（4）對某一器官具有特殊親和性的物質，則在該種器官中蓄積較多（5）脂溶性物質，如有機氯化合物（六六六，DDT等）易蓄積于動物體內的脂肪中。6.3.2生物樣品的采集和6.3.2.1生物樣品采集植物樣品的采集（1）采集的植物樣品要具有代表性、典型性、適時性。（2）布點方法常采用梅花形五點取樣法或交叉間隔取樣法。（3）采樣方法①采樣前應預先準備好采樣工具。②根據實際情況確定樣品采樣量。③選擇優勢種植物在采樣區內按梅花形五點或交叉間隔取樣方式采集5－10處的植株混合組成一個代表樣品。④將采好的樣品裝入布口袋或聚乙烯塑料袋中，貼好標簽，并填寫采樣登記表。動物樣品的采集（1）尿的采集定性檢測尿液成分時應采集晨尿。定量檢測尿液成分時一般采集24h總排尿量。（2）血液的采集一般用注射器抽取10mL血樣冷藏備用。常用于分析血液中所含金屬毒物及非金屬毒物。（3）毛發和指甲的采集采集和保存較為方便，主要用于汞、砷等含量的測定。（4）組織和臟器采集6.3.2.2生物樣品的制備對于液體狀態的動物樣品常無需制備，對動物組織和臟器主要是采用搗碎的方法制成漿狀鮮樣備用，而對植物樣常根據不同情況，利用不同方式進行樣品制備。植物樣品的制備（一）平均樣的獲得四分法、切成塊的1/4－1/8混合（二）分析試樣的制備1、鮮樣2、風干樣：60－70攝氏度低溫真空干燥箱中烘干（勻漿、小片）3、水分含量測定（100－105攝氏度烘干/真空干燥/低溫烘干）6.3.3生物樣品的預處理常用的預處理方法有濕法消解法、灰化法、提取、分離和濃縮法等。6.3.3.1濕化消解法利用強酸等與生物樣品共同煮沸，將樣品中有機物分解成二氧化碳和水除去。常用的消解試劑體系有濃硝酸－高氯酸、濃硝酸－濃硫酸、濃硫酸－過氧化氫等。6.3.3.2灰化法利用坩堝或氧燃燒瓶，使樣品在高溫條件下分解，并用適當的溶液溶解或吸收分解產物，制成分析試液。6.3.3.3提取法整個過程包括提取、分離、濃縮三個步驟。（1）提取應根據樣品的特點、待測組分的性質、存在形態和數量、以及分析方法等因素選擇，常用方法有：振蕩提取法；組織搗碎提取法；脂肪提取器提?。恢苯忧蚰ヌ崛》ǎ?）分離用提取劑從生物樣品中提取欲測組分的同時，不可避免的會將其他相關組分提取出來，因此，在測定之前，還必須將上述雜質分離出去。常用的分離方法有：液－液萃取法、層析法、磺化法、低溫冷凍法、吹蒸法、液上空間法等。（3）濃縮當生物樣品的提取液經過分離凈化后，其中的污染物濃度往往仍達不到分析方法的要求，需要進行濃縮和富集，常用方法有：蒸餾或減壓蒸餾法、K-D濃縮器濃縮法、蒸發法、真空冷凍干燥法等。6.3.5光譜分析法可見－紫外分光光度法可用于測定多種農藥以及某些重金屬和非金屬化合物等。紅外分光光度法可鑒別有機污染物結構，并對其進行定量測定。原子吸收分光光度法適用于鎘、汞、鋅、鉛等有害金屬元素的定量測定，具有速度快、選擇性好、操作簡單等優點。發射光譜法適用于多種金屬元素進行定性和定量分析?！癤”射線熒光光譜分析適用于生物樣品中多元素的分析，特別是硫、磷等輕元素很容易測定。色譜分析法薄層層析法薄層層析法是應用層析板對有機物進行分離、顯色和檢測的簡便方法，可對多種農藥進行定性和半定量分析。如果與薄層掃描儀聯用或洗脫后進一步分析，則可進行定量測定。氣相色譜法此法廣泛用于糧食等生物樣品中烴類、酚類、苯和硝基苯、胺類、多氯聯苯及有機磷、有機氯農藥等有機污染物的測定。此法操作簡單，分析速度快、靈敏度高。高壓液色譜法此法特別適用于分子量大于300，熱穩定性差和離子型化合物的分析。應用于糧食、蔬菜等樣品中的多還芳烴、酚類、異青酸酯類等農藥的測定，效果良好。6.4生態監測生態監測就是運用可比的方法，在時間或空間對一定區域范圍內的生態系統或生態組合體的類型、結構和功能及其組成要素進行系統的測定和觀察的過程。

生態監測不同于環境監測。生態監測是指預先制定的計劃和用可比的方法，在一個區域范圍內對各生態系統變化情況以及每個生態系統內一個或多個環境要素或指標進行連續觀測的過程。生態監測是一個動態的連續觀察、測試的過程，少則一個或幾個生態變化周期，多則幾十個、幾百個生態變化周期。在時空上少則幾年，多則幾十年或更長一段時間。6.4.1生態監測的類型及內容(參見多媒體課件)6.4.2生態監測方案(參見多媒體課件)6.4.3生態監測方法(參見多媒體課件)6.4.3測定實例(參見