第六章 环境污染的生物监测

引言概述：环境污染是一个全球性的问题，对人类健康和生态系统造成了严重的影响。

在环境污染治理的过程中，指示微生物起着重要的作用。

本文将继续探讨环境污染的指示微生物，包括其种类、分布、鉴定方法以及其在环境监测和评估中的应用。

正文内容：一、指示微生物的种类1.多样性与丰度：指示微生物包括细菌、真菌、藻类等，其多样性和丰度与环境污染程度密切相关。

2.指示微生物的生物标志物：某些微生物被广泛用作环境污染的生物标志物，如大肠杆菌、厌氧菌等。

二、指示微生物的分布1.水环境：指示微生物在水体中的分布和变化与水质污染密切相关，如肠道菌群的存在可以指示水体受到了人类或动物粪便的污染。

2.土壤环境：土壤中的微生物可以作为指示环境污染的重要生物指标，如硫氧还原菌能指示土壤中的重金属污染。

三、指示微生物的鉴定方法1.分子生物学方法：通过PCR、DNA测序等分子技术可以对指示微生物进行快速、准确的鉴定和定量。

2.培养基方法：传统的培养基方法可以用于分离和鉴定某些指示微生物，如大肠杆菌可以利用免疫学和生理学方法进行鉴定。

四、指示微生物在环境监测和评估中的应用1.污水处理厂：指示微生物可以用于评估污水处理厂的处理效果，如通过测定大肠杆菌和厌氧菌的存在来判断处理系统的健康状况。

2.水源地保护：指示微生物可以用于水源地环境质量的评估，如鉴定肠道菌群指示水源受到了污染。

3.空气质量监测：某些微生物可以用于评估空气中的有机物和细菌污染，如通过检测真菌的存在来判断室内空气质量。

五、指示微生物的意义与挑战1.意义：指示微生物可以为环境监测和评估提供重要的信息，帮助我们了解和控制环境污染程度。

2.挑战：指示微生物的种类繁多、分布复杂，其鉴定和定量方法仍存在一定的挑战，需要不断探索和改进。

总结：环境污染的指示微生物是环境监测和评估的重要工具，其种类多样且分布广泛。

通过分子生物学和培养基方法可以对指示微生物进行鉴定和定量。

指示微生物在污水处理厂、水源地保护和空气质量监测等方面具有广泛的应用价值。

第六章环境污染的生物监测思考题一、简答题1.简述生物监测环境质量的重要性（有哪些优势）。

生物监测是一种既经济、方便，又可靠准确的方法。

实践证明，长期生长在污染环境中的抗性生物，能够忠实的“记录”污染的全过程，能够反映污染物的历史变迁，提供环境变迁的证据；而对污染物敏感的生物，其生理学和生态学的反应能够及时、灵敏地反映较低水平的环境污染，提供环境质量的现时信息。

因此生物监测是利用生物对特定污染物的抗性或敏感性来综合地反映环境状况，这是任何物理、化学监测所不能比拟的。

2.植物监测大气污染的优势。

有些植物对大气污染的反应极为敏感，在污染物达到人和动物的受害浓度之前，它们就显示出可察觉的受害症状。

这些敏感生物的生存状况可以反映其生存介质的环境质量，用来监测环境。

植物还能够将污染物或其代谢产物富集在体内，分析植物体的化学成分并可确定其含量。

同时，植物本身的不可移动性、便于管理等特征，使它成为重要的大气污染监测生物。

3.简述监测生物的筛选原则。

（1）受污染后，是否有典型的受害症状（尤其是急性的受害症状）；（2）受污染后，生物的生理生化指标是否有较为明显的变化；（3）在污染环境中，生物体内代谢产物是否有较为明显的变化。

4.在环境质量的生物监测中，如何利用生物的抗性作用？将生物放置于污染条件下，通过抗性指数来分析污染前后生物性状的比值。

如在污染条件下的植物的根。

根伸长被抑制的程度越小，抗性指数越大。

5.如何区分指示生物和监测生物？指示生物是指对环境中的污染物能产生各种定性反应，植物环境污染物的存在。

监视生物不仅能够反应污染物的存在，而且能够反映污染物的量。

他们的区别就在于监测生物能够反应污染物的量，而指示生物不能。

6.简述生态监测的特点。

（1）能综合地反映环境质量状况；（2）具有连续监测的功能；（3）具有多功能性；（4）监测灵敏度高。

7.简述利用群落多样性指数法和生物指数法监环境污染的方法。

群落多样性指数法又称差异指数，是根据生物多样性理论设计的一种指数。

第六章环境污染生物监测
6.1复习笔记
【知识框架】
【重点难点归纳】
考点一：水环境污染生物监测★★★
1．水环境污染生物监测的目的、样品采集（见表6-1-1）
表6-1-1水环境污染生物监测的目的、样品采集表
2．水环境污染生物监测方法（见表6-1-2）
表6-1-2水环境污染生物监测方法
考点二：空气污染生物监测★★
1．利用植物监测
（1）指示植物及其受害症状（见表6-1-3）
指示植物是指受到污染物的作用后能较敏感和快速地产生明显反应的植物，可以选择草本植物、木本植物及地衣、苔藓等。

表6-1-3指示植物及其受害症状
（2）监测方法（见表6-1-4）
表6-1-4监测方法
2．利用动物监测
一定区域内，利用动物种群数量的变化来监测评估该区域空气污染状况。

动物对污染物吸收途径：①气态污染物、粉尘从口鼻进入体内；②水和土壤中的污染物主要通过饮用水和食物进入；③脂溶性的物质可以通过皮肤进入动物机体。

污染物体内分布：①能溶解于体液的物质，在体内分布比较均匀；②三价和四价阳离子主要积累于肝或其他网状内皮系统；③铅、钙、钡、锶、镭、铍等与骨骼亲和力较强，其二
价阳离子在骨骼中含量较高；④对某种器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中积累较多；⑤脂溶性物质易积累于动物体内的脂肪中。

3．利用微生物监测
一般以细菌总数和链球菌总数作为室内空气细菌学的评价指标。

考点三：土壤污染生物监测★★
1．土壤污染的植物监测（见表6-1-5）
表6-1-5土壤污染的植物监测
2．土壤污染的动物监测（见表6-1-6）
表6-1-6土壤污染的动物监测。

《污染生态学》复习题第一章污染物在生物体内的迁移规律1.何谓污染物它具有什么性质如何分类污染物：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。

污染物的性质：a.一种物质称为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。

b.污染物会在环境中发生转化，即具有易变性。

污染物的分类：按污染物的来源可分为自然来源和人为来源的污染物；按受污染物影响的环境要素可分为大气、水体和土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体、液体和固体污染物；按污染物的性质可分为化学、物理和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化可分为一次和二次污染物。

2.简述植物对水溶态污染物的吸收过程。

植物吸收污染物的主要器官是根，叶片也能吸收污染物。

水溶态的污染物到达根表面，主要由两个途径：一条是质体流途径，即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部；另一条是扩散途径，即通过扩散而到达根表面。

植物的细胞壁是污染物进入植物细胞的第一道屏障，在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。

细胞膜调节物质进出细胞的过程，并与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。

污染物通过植物细胞膜进入细胞的过程，目前认为有两种方式：一种是被动的扩散，物质顺着本身的浓度梯度或细胞膜的电化学势流动；一种是物质的主动传递过程，这种过程需要能量。

3.简述污染物在植物体内的迁移方式。

从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱，被送入导管。

进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。

一般认为穿过根表面的无机离子到达内皮层可能有两种道路：第一条为非共质体通道，即无机离子和水在根内横向迁移，到达内皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间；第二条是共质体通道，即通过细胞内原生质流动和通过细胞之间向连接的细胞质通道。

污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。

4.简述动物体对污染物质的主要吸收途径。

环境污染物的生物监测与评估随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重。

环境污染物对人类健康和生态系统的影响已经引起了广泛的关注。

为了准确评估环境污染的程度和生态风险，生物监测成为了一种重要的方法。

一、生物监测的定义与意义生物监测是通过检测和评估生物体中的污染物含量，了解环境中的污染程度和生物对污染物的响应，以及评估生态风险。

相对于传统的化学分析方法，生物监测更能反映污染物在实际环境中的生物可利用性和毒性。

二、生物监测的方法与技术1. 生物指示器法生物指示器是指那些对环境污染物敏感，并能够反映环境质量变化的生物体。

常见的生物指示器包括地衣、苔藓、鱼类、昆虫和小型哺乳动物等。

通过分析生物指示器中污染物的含量，可以评估环境中的污染程度。

2. 生物标志物法生物标志物是指生物体内特定代谢产物或酶活性的变化，可以表明生物对污染物的暴露和反应。

通过测量生物标志物的含量或酶活性，可以评估环境中污染物的生物效应和毒性。

3. 生物传感器法生物传感器是一种利用生物体内酶、细胞或微生物等生物活性物质的特异性反应，检测和定量污染物的方法。

生物传感器具有高灵敏度、快速响应和低成本等优势，在环境监测中得到了广泛应用。

三、生物监测的应用领域1. 环境质量评估通过生物监测，可以监测环境中的重金属、农药、挥发性有机物等污染物的含量，评估环境质量和生态风险。

同时，还可以对污染源进行溯源和排污行为进行监控。

2. 生态风险评估生物监测可以评估环境中污染物对生态系统的影响程度和生物多样性的损害情况，为生态保护和修复提供科学依据。

3. 污染事件应急响应在环境污染事件发生后，通过生物监测可以及时评估污染物的扩散范围和对生物体的影响程度，为污染事件的防控和应急响应提供重要支持。

四、生物监测的优势与不足生物监测作为一种综合性的方法，具有以下优势：能够反映真实环境中的生物可利用性和毒性，具有较高的可行性和经济性，适用于大面积和长时间监测。

然而，生物监测也存在一些不足之处，如样本收集和分析的复杂性，受到环境和生物因素的干扰等。

环境污染物的生物监测与风险评估在如今日益恶化的环境污染问题下，生物监测与风险评估成为了重要的研究领域。

通过监测环境中的生物指标，我们可以了解污染物对生态系统和人类健康的影响，并且评估潜在的风险。

本文将探讨环境污染物的生物监测方法以及风险评估的重要性。

一、生物监测方法生物监测是通过检测生物体内的化学物质来评估环境中污染物的存在和浓度。

以下是常用的生物监测方法：1. 生物标志物监测生物标志物是指生物体内特定的物质或指标，可以反映其暴露于环境中的特定污染物。

通过收集样品，如血液、尿液或组织，我们可以测量这些生物标志物的浓度，并据此进行环境污染物的监测工作。

2. 生物累积监测生物累积监测通过测量生物体内污染物的累积量来评估环境污染程度。

这一方法常用于水生生物和陆生植物等生物体，通过收集其组织或器官样本，我们可以分析其中污染物的含量，并且判断环境中污染物的来源和浓度。

3. 生物感应监测生物感应监测是通过观察生物体对环境中污染物的生理或行为反应来评估其暴露于污染环境下的风险。

这种监测方法常用于鱼类、昆虫和鸟类等动物，通过观察其行为变化、繁殖情况或器官功能等，我们可以了解污染物对其产生的影响。

二、风险评估的重要性通过生物监测，我们可以了解环境中污染物的存在与浓度，但仅有这些数据还不足以判断潜在的风险。

因此，风险评估成为了必要的步骤，以衡量环境污染对生态系统和人类健康的潜在影响。

1. 生态风险评估生态风险评估是评估环境污染对生物多样性和生态系统稳定性的潜在影响。

通过收集生物监测数据以及环境相关参数，可以建立风险评估模型，评估污染物对生态系统的破坏程度，并且制定相应的保护措施。

2. 人体健康风险评估人体健康风险评估是评估环境污染对人类健康的潜在风险。

通过生物监测数据和流行病学调查等信息，可以评估人类在暴露于污染环境下所面临的健康风险，并且制定预防和保护措施。

三、环境污染物的种类与影响环境污染物广泛存在于自然界和人类活动中，其对环境和人类健康的影响也各不相同。

污染生态学课后习题汇总资料《污染生态学》复习题第一章污染物在生物体内的迁移规律1.何谓污染物？它具有什么性质？如何分类？污染物：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。

污染物的性质：a.一种物质称为污染物，必须在特定的环境中达到一定的数量或浓度，并且持续一定的时间。

b.污染物会在环境中发生转化，即具有易变性。

2.简述植物对水溶态污染物的吸收过程。

植物吸收污染物的主要器官是根，叶片也能吸收污染物。

水溶态的污染物到达根表面，主要由两个途径：一条是质体流途径，即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部；另一条是扩散途径，即通过扩散而到达根表面。

植物的细胞壁是污染物进入植物细胞的第一道屏障，在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。

细胞膜调节物质进出细胞的过程，并与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。

污染物通过植物细胞膜进入细胞的过程，目前认为有两种方式：一种是被动的扩散，物质顺着本身的浓度梯度或细胞膜的电化学势流动；一种是物质的主动传递过程，这种过程需要能量。

3.简述污染物在植物体内的迁移方式。

从根表面吸收的污染物能横穿根的中柱，被送入导管。

进入导管后随蒸腾拉力向地上部移动。

一般认为穿过根表面的无机离子到达内皮层可能有两种道路：第一条为非共质体通道，即无机离子和水在根内横向迁移，到达内皮层是通过细胞壁和细胞间隙等质外空间；第二条是共质体通道，即通过细胞内原生质流动和通过细胞之间向连接的细胞质通道。

污染物可以从根部向地上部运输，通过叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运输。

4.简述动物体对污染物质的主要吸收途径。

主要有三种：经呼吸道吸收，经消化管吸收，经皮肤及其他途径的吸收。

5.微生物细胞吸收污染物的机制是什么？三种：离子交换机制，沉淀作用，络合作用。

6.影响微生物吸收污染物的因素有哪些？培养液的PH、培养时间、污染物的浓度及培养温度等。

7.简述影响植物吸收、迁移污染物的因素。

Chapter6 环境污染生物监测教学目的①环境污染生物监测的目的；②污染物在生物体内的分布的途径；③生物样品的采集和制备、生物样品的预处理方法标准方法；污染物样品的测定方法，标准分析方法；生态监测目的和方法教学重点①环境污染生物监测的目的和方法；②污染物在生物体内的分布的途径；生态监测目的和方法教学方法课内安排2个学时。

必读教材和参考书页码教材：291-326 多媒体课件：讲授提纲6.1水环境污染生物监测水环境中存在着大量的水生生物群落，各类水生生物之间及水生生物与其赖以生存的环境之间存在着互相依存又互相制约的密切关系。

当水体受到污染而使水环境条件改变时，各种不同的水生生物由于对环境的要求和适应能力不同而产生不同的反应，因此可用水生生物来了解和判断水体污染的类型、程度。

生物监测是采用物理、化学方法，通过对生物体所含环境污染物的分析，对环境质量进行监测。

其与大气污染监测、水体污染监测、土壤污染监测相比，最大的差异在于分析对象的特殊性。

6.1.1对水环境进行生物监测的目的、样品采集和监测项目了解污染对水生生物的危害状况，判别和测定水体污染的类型和程度，为制定控制污染措施，使水环境生态系统保持平衡提供依据采样断面和采样点的布设原则：断面要有代表性；尽可能与化学监测断面相一致；考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性6.1.2生物监测主要方法一、生物群落监测方法(参见多媒体课件)二、生物测试法(参见多媒体课件)三、细菌学检验法(参见多媒体课件)生物群落法（1）指示生物：生物群落中生活着各种水生生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和细菌等。

由于它们的群落结构、种类和数量的变化能反映水质状况，故称之为指示生物。

（2）监测方法1.污水生物系统法该方法将受有机物污染的河流按其污染程度和自净过程划分为几个互相连续的污染带，每一带生存着各自独特的生物（指示生物），据此评价水质状况。

如根据河流的污染程度，通常将其分为四个污染带，即多污带、α-中污带β-中污带和寡污带。

第六章环境污染生物监测一、选择题1．下列物质中，对骨骼有较强的亲和性的是（）。

[广西大学2012年研]A．钡B．汞C．铀D．钍【答案】A【解析】动物吸收污染物后，主要通过血液和淋巴系统传输到全身各组织，产生危害。

其中，按照污染物性质和进人动物组织类型的不同，大体有以下五种分布规律：①能溶解于体液的物质，如钠、钾、锂、氟、氯、溴等离子，在体内分布比较均匀。

②镧、锑、钍等三价和四价阳离子，水解后生成胶体，主要积累于肝或其他网状内皮系统。

③与骨骼亲和性较强的物质，如铅、钙、钡、锶、镭、铍等二价阳离子在骨骼中含量较高。

④对某一种器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中积累较多。

如碘对甲状腺，汞、铀对肾有特殊的亲和性。

⑤脂溶性物质，如有机氯化合物（六六六、滴滴涕等），易积累于动物体内的脂肪中。

2．测定植物中糖的含量时，应采用（）样品。

[广西大学2012年研]A．风干B．烘干C．新鲜D．蒸干【答案】C【解析】测定植物内易挥发、转化或降解的污染物（如酚、氰、亚硝酸盐等）、营养成分（如维生素、氨基酸、糖、植物碱等），以及多汁的瓜、果、蔬菜样品，应使用新鲜样品。

分析植物中稳定的污染物，如某些金属元素和非金属元素、有机农药等，一般用风干样品。

3．采用贝克“生物指数”来评价水体污染，对于严重污染区生物指数的数值是（）。

[中国矿业大学2012年研；山东科技大学2012年研]A．0B．1～6C．7～8D．10～40【答案】A【解析】贝克（Beck）于1955年首先提出一个简易的计算生物指数BI的方法，并依据该指数的大小来评价水体污染程度。

当BI＞10时，为清洁水域；BI为1～6时，为中等污染水域；BI=0时，为严重污染水域。

4．下列说法正确的是（）。

[山东科技大学2014年研]A．生态监测是比生物监测更复杂、更综合的一种监测技术B．生态监测重点是放在生态系统的生物反应上C．生态监测是利用“生态”来作“仪器”进行监测环境质量D．上述说法都对【答案】D【解析】生态监测是环境监测的组成部分，是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为的反应或反馈的综合表征，来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律。