环境污染生物监测(1)
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第六章-环境污染的生物监测-思考题及答案-修正版
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。
环境质量的生物监测与评价
•暴露生物标志物指示机体对化学污染物的暴露，但不显 示
发生这种变化所造成的不利效应的程度，如污染物在体 内 的代谢产物及其浓度。
•效应生物标志物可以证明化学污染物对机体的不利效应，
如乙酰胆碱酯酶抑制；此外有的既是暴露生物标志物也是
效应生物标志物，如DNA加合物
(三)生物标志物
• 2.生物标志物的特异性
（二）植物监测和评价大气污染中值得 注意的问题
•应当区分大气污染对植物的伤害与其他因 素对植物 的伤害，如冻害、病虫害、肥料 不足、农药药害 等
•判别的方法：调查污染源、观察叶片受害 症状、观 察植物受害方式，如有必要，可 分析叶片污染物 的含量
（三）大气污染的细菌总数测定
1. 测定方法
沉降平皿法 吸收管法 撞击平皿法 滤膜法
反应关系 •⑷综合分析调查及实验资料：为所造成的健康危 害或
疾病的病因提供线索或建立假说，进而查明 因果关 系
（四）环境流行病学调查
2.环境流行病学的常川H究方法生态
学研宄 现况研究 队列研究 病例一对照研究
生态学研究
•或称相关研宄，是整个流行病学调查的开 始，分析 单位是人群或某一群体而不是个 体。如伦敦烟雾 事件与伦敦居民死亡的关 系。
4.微型生物群落监测法
•微型生物是生活在水中的微小生物，包括藻类、 轮虫、线虫、甲壳类等。如果环境受到外界的严 重 干扰，群落的平衡被破坏，其结构特征也随之 变化。常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法，又称
PFU法。主要是通过原生动物的群集过程，群集
速度随着种类的上升而下降，群集速度与种类数 的 交叉点就是种数的平衡点，达到平衡点的时间 取决 于环境。环境污染能影响群集和平衡点，污 染严重， 毒物浓度高，则原生动物群集速度慢， 种类低；水 质好，则群集速度快，种类多。
发生这种变化所造成的不利效应的程度，如污染物在体 内 的代谢产物及其浓度。
•效应生物标志物可以证明化学污染物对机体的不利效应，
如乙酰胆碱酯酶抑制；此外有的既是暴露生物标志物也是
效应生物标志物，如DNA加合物
(三)生物标志物
• 2.生物标志物的特异性
（二）植物监测和评价大气污染中值得 注意的问题
•应当区分大气污染对植物的伤害与其他因 素对植物 的伤害，如冻害、病虫害、肥料 不足、农药药害 等
•判别的方法：调查污染源、观察叶片受害 症状、观 察植物受害方式，如有必要，可 分析叶片污染物 的含量
（三）大气污染的细菌总数测定
1. 测定方法
沉降平皿法 吸收管法 撞击平皿法 滤膜法
反应关系 •⑷综合分析调查及实验资料：为所造成的健康危 害或
疾病的病因提供线索或建立假说，进而查明 因果关 系
（四）环境流行病学调查
2.环境流行病学的常川H究方法生态
学研宄 现况研究 队列研究 病例一对照研究
生态学研究
•或称相关研宄，是整个流行病学调查的开 始，分析 单位是人群或某一群体而不是个 体。如伦敦烟雾 事件与伦敦居民死亡的关 系。
4.微型生物群落监测法
•微型生物是生活在水中的微小生物，包括藻类、 轮虫、线虫、甲壳类等。如果环境受到外界的严 重 干扰，群落的平衡被破坏，其结构特征也随之 变化。常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法，又称
PFU法。主要是通过原生动物的群集过程，群集
速度随着种类的上升而下降，群集速度与种类数 的 交叉点就是种数的平衡点，达到平衡点的时间 取决 于环境。环境污染能影响群集和平衡点，污 染严重， 毒物浓度高，则原生动物群集速度慢， 种类低；水 质好，则群集速度快，种类多。
生物污染监测(精)
皮肤是保护肌体的有效屏障，但具有脂 溶性的物质。
如四乙基铅、有机汞化合物、有机锡化合 物等，可以通过皮肤吸收后进入动物肌体。
二、污染物在生物体内的分布和蓄积
污染物质通过各种途径进入生物体后， 传输分布到肌体的不同部位，井在体内进 行蓄积。 (一)污染物在植物体内的分布
污染物被植物吸收后，在植物体内务部 位的分布规律与吸收污染物的途径、作物 品种、污染物的性质等因素有关。
6．1 生物污染监测的目的：
进行生物污染监测的目的判断
生物被污染的情况和程度，以采取措施保
护和改善生物的生存环境。
生物污染监测对促进和维持生态平衡，
保护人体健康具有十分重要的意义。
生物污染的监测方法与水体、土壤污
染的监测方法大同小异 。
6．2 污染物在生物体内的分布的途径：
2. 动物吸收 动物吸收的含义：环境中的污染物质，
可以通过呼吸道、消化道和皮肤吸收等途 径进入动物肌体。
空气中的气态毒物或悬浮颗粒物质，经呼 吸道进入人体。从鼻、咽、腔至肺泡整个 呼吸道部分，由于结构不同，对污染物的 吸收情况也不同，越入深部，面积越大， 停留时间越长，吸入量越大。
肺部具有丰富的毛细血管网，吸入毒物速 度极快，仅次于静脉注射。毒物能否随空 气进入肺泡，与其颗粒大小及水溶性有关。 直径不超过3μm的颗粒物质能到达肺泡，而 直径大于10μm颗粒物质大部分被粘附在呼 吸道、气管和支气管粘膜上。
例如，使用农药或大气中的粉尘降落时，部分农药 或粉尘以物理的方式粘附在植物表面上，其附着量 与作物的表面积大小、表面性质及污染物的性质、 状态有关。表面积大、表面粗糙、有绒毛的作物附 着量比表面积小、表面光滑的作物大；
如四乙基铅、有机汞化合物、有机锡化合 物等，可以通过皮肤吸收后进入动物肌体。
二、污染物在生物体内的分布和蓄积
污染物质通过各种途径进入生物体后， 传输分布到肌体的不同部位，井在体内进 行蓄积。 (一)污染物在植物体内的分布
污染物被植物吸收后，在植物体内务部 位的分布规律与吸收污染物的途径、作物 品种、污染物的性质等因素有关。
6．1 生物污染监测的目的：
进行生物污染监测的目的判断
生物被污染的情况和程度，以采取措施保
护和改善生物的生存环境。
生物污染监测对促进和维持生态平衡，
保护人体健康具有十分重要的意义。
生物污染的监测方法与水体、土壤污
染的监测方法大同小异 。
6．2 污染物在生物体内的分布的途径：
2. 动物吸收 动物吸收的含义：环境中的污染物质，
可以通过呼吸道、消化道和皮肤吸收等途 径进入动物肌体。
空气中的气态毒物或悬浮颗粒物质，经呼 吸道进入人体。从鼻、咽、腔至肺泡整个 呼吸道部分，由于结构不同，对污染物的 吸收情况也不同，越入深部，面积越大， 停留时间越长，吸入量越大。
肺部具有丰富的毛细血管网，吸入毒物速 度极快，仅次于静脉注射。毒物能否随空 气进入肺泡，与其颗粒大小及水溶性有关。 直径不超过3μm的颗粒物质能到达肺泡，而 直径大于10μm颗粒物质大部分被粘附在呼 吸道、气管和支气管粘膜上。
例如，使用农药或大气中的粉尘降落时，部分农药 或粉尘以物理的方式粘附在植物表面上，其附着量 与作物的表面积大小、表面性质及污染物的性质、 状态有关。表面积大、表面粗糙、有绒毛的作物附 着量比表面积小、表面光滑的作物大；
第六章 环境污染的生物监测
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2、监测氟化氢的植物有：杏树（Prunus armeniaca）、北美黄杉
（Pseudotsuga menziesii）、美国黄松（Pinus ponderosa）、唐菖蒲 （Gladiodus hortulanus）、小苍兰（Freesia hybrida）以及地衣等。
举例：在磷肥厂附近放置氟化物监测植物唐菖蒲，监测磷肥厂周围大 气的氟污染状况。如果几天以后，唐菖蒲出现了典型的氟化物危害症 状（叶片先端和边缘产生淡棕黄色片状伤斑），表明该厂周围已被氟
水渗出并起皱。这几种症状可以单独出现，也可能同时出现。
随着时间推移，症状继续发展，成为比较明显的失绿斑，呈灰 绿色，然后逐渐失水干枯，直至出现显著的坏死斑。
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2、监测二氧化硫的植物有一年生早熟禾、芥菜、堇菜、百日草 （Zinnia eleguns）、欧洲蕨（Idium pter）、苹果树（Malus）、 颤 杨 （ Populus tremuloides ） 、 美 国 白 蜡 树 （ Fraxinus americana ） 、 欧 洲 白 桦 （ Betula pendula ） 、 紫 花 苜 蓿
最广的方法。
需要区分的两个概念
指对环境中的污染物能产生各种定
指示植物
性反应，指示环境污染物的存在。
监测植物
不仅能够反映污染物的存在，而且能 够反映污染物的量。
监测生物必然是指示生物，同时它还 要回答环境中污染物多少的问题。
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第二节
大气污染的生物监测
大气污染的生物监测的慨念：利用生物对大气污染的这些
发育，并且加速植物组织的老化。
2、 监测C2H4的植物通常有兰花（Cattleya spp.）、麝香石竹 （Dianthus caryaphyllus）、黄瓜（Cucumis sativus）、西红柿 （Lycopersicon esculentum）、万寿菊（Tagetes erecta）、皂荚
生物污染监测的方法
2.
2. 生物指数法
运用数学公式反映生物种群或 群落结构的变化，以评价环境质 量的数值。 贝克生物指数（BI）= 2nA + nB BI=0 时 ， 属 严 重 污 染 区 域 ， BI=1-6 时，为中等有机物污染区 域，BI=10-40时，为清洁水区。
是指
二、细菌学检验法 水的细菌学检验，在卫生学上 具有重要意义。实际工作中，常 以检验细菌总数，特别是检验作 为粪便污染的指示细菌，来间接 判断水的卫生学质量。 （ 1 ）水样的采集 : 严格按无菌操 作要求进行，防止在运输过程中 被污染，并应迅速进行检验。
（二）生物放大
一、定义
污染物浓度随营养级的提高而逐步增大的 现象叫生物放大。
二、因素 不同物质：Fe 、Ba 、Mn 、Zn 、Cd 、As 、Cr 、Hg等。 藤壶，沙蚕（大）；牡蛎；蓝蟹最小 三、生物积累：污染物浓度不断增大的现象 （三）生物半衰期 定义： 由于新陈代谢作用，污染物在机体或器官 内的量减少到原有量的一半时所需要的时间 ，称为生物半衰期：T1/2。 T1/2长的，中毒危险性大于T1/2小的；不 同器官可以不同。例如:Hg在脑中T1/2长。
6.1.1浓缩系数 （一）定义 生物体内某种元素或难分解的化 合物的浓度同它所生存的环境中 该物质的浓度的比值，以表示生 物浓缩的程度。 （二）浓缩系数的影响因素 6.1-1浓缩系数的影响因素
6.1.2生物浓缩，生物积累，生物放大 （一）生物浓缩 一 、定义 生物机体从周围环境中蓄积某种元素 或（难分解化合物）使生物体内该物质 浓度超过环境中浓度的现象。 注：生物富集用浓缩系数表示。 湖水中：DDT:0.0006ppm ,水生植物内 可达2.1ppm 二、形成 摄入量大于排除分解消除。
环境污染生物监测
环境污染生物监测引言环境污染已经成为全球关注的重要问题之一。
尽管我们的社会在不断地发展和进步，但环境问题也越来越突出。
环境污染对人类和其他生物种群产生了严重的影响，因此，对环境污染的监测显得尤为重要。
生物监测是一种有效的环境污染监测方法之一。
通过观察和分析生物物种在污染环境中的生活指标和生物指标变化，可以评估环境污染对生物体的影响。
本文将介绍环境污染生物监测的原理、方法和应用，并探讨其在环境保护和管理中的重要性。
环境污染生物监测的原理环境污染生物监测的原理基于环境与生物之间的相互作用关系。
环境中存在的污染物质可以进入生物体内，影响其生活指标和生物指标。
生物体对环境污染的反应可以作为环境质量和污染程度的指示器。
在监测过程中，研究人员通常选择一种或多种具有生态重要性的生物物种作为监测指标。
这些生物物种可以是植物、动物或微生物，其选取取决于所研究的污染物种类和环境条件。
通过观察和分析这些生物物种的生活指标和生物指标，可以了解污染物对生物体的影响程度。
生活指标常用来描述生物体适应环境的能力，包括生境利用、种群大小和分布等。
生物指标则反映了生物体自身的状态和过程，如生长速率、繁殖能力和免疫功能等。
监测这些指标的变化，可以评估环境污染对生物体的影响程度和生态系统的健康状况。
环境污染生物监测的方法环境污染生物监测的方法多样化，根据不同的污染物种类和监测要求，可以选择合适的方法进行监测和分析。
1.生物指标调查法：通过采集生物体样本，分析生物体内的污染物浓度和代谢产物的变化。
常见的方法包括采集鳃鳞和血样分析，以及测定体内的酶活性和代谢物浓度。
2.生物土壤指数法：通过采集土壤样本，测定其中的重金属和有机物质含量，以及土壤中的微生物活性。
这些指标可以反映土壤的健康状况和环境污染程度。
3.生态地理信息系统（GeoEcoGIS）：利用地理信息系统技术，将生态学和地理学的知识结合起来，以空间分析的方式进行生物监测。
通过收集地理空间数据和生物数据，可以构建生态环境评估模型，并定量评估环境污染对生物体的影响。
《环境生物学》 第4章环境污染生物监测.ppt
（三）利用微生物监测
第1节 空气污染生物监测
平皿落菌法：将营养琼脂培养基融化倒人d90mm无菌平皿中 制成平板。将它放在待测点(通常设5个测点)，打开皿盖暴 露于空气5~10min，以待空气微生物降落在平板表面上，盖 好皿盖，置于培养箱中培养1-3d后取出计菌落数，即为落 菌数。
第1节 空气污染生物监测
白杨
云杉
地衣
苔藓
白蜡树
图1 部分二氧化硫指示植物
棉花
第1节 空气污染生物监测
2. 光化学氧化物指示植物
菠菜 马铃薯
洋葱
葡萄
矮牵牛花
图2 O3的指示植物
黄瓜
3. 氟化物指示植物
第1节 空气污染生物监测
郁金香 葡萄
雪松
慈竹 金钱草
图3 氟化物的指示植物
杏树
4. 乙烯的指示植物
第1节 空气污染生物监测
第 一节 空气污染生物监测
第二节 水环境污染生物监测
第1节 空气污染生物监测
大气污染的生物监测是利用生物对大气中的污染物 的反应，监测有害气体的成分和含量，以了解大气 的环境质量水平。
利用植物监测 利用动物监测 利用微生物监测
第1节 空气污染生物监测
（一）植物监测—依据/原因
植物能以庞大的叶面积与空气接触，进行 活跃的气体交换; 植物缺乏动物的循环系统来缓冲外界的影 响; 植物固定生长的特点使其无法避开污染物 的伤害。
图5 对SO2敏感的动物
家禽
第1节 空气污染生物监测
二、利用动物种群数量的变化
大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移
受不了啦，快跑吧！
图6 大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处
第1节 空气污染生物监测
环境污染物的生物监测与风险评估
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。
环境生物监测的技术与方法
环境生物监测的技术与方法随着人类社会的不断发展，环境生态系统受到了越来越大的威胁，各种污染源也不断增加，进而加剧了环境生态系统的恶化。
环境生物监测作为一种全面、准确、科学的环境监测手段，越来越受到人们的重视。
本文将从环境生物监测技术和方法的角度，介绍环境生物监测的相关知识。
一、环境生物监测技术环境生物监测技术主要是指通过对环境生物组织、生态群落和生态系统的监测，来评价环境污染程度、生态风险以及生态环境质量等指标的一种技术。
目前，环境生物监测技术主要包括以下几种：1.生物标志物技术生物标志物技术是通过对环境生物中存在的化学物质的化学物质残留等进行检测和分析，来评价环境污染程度的一种生物监测技术。
例如，鱼类在吸入或身体接触到污染物质后，其身体组织中的化学物质残留就会随之增加。
对于一旦被大量放置在水中的环境有毒物质如汞、铅等等，其在鱼类体内残留的含量会显著增加，因此对于这些化学物质残留量的监测可以作为生物标志物技术的一个核心指标，以此来监测环境污染程度。
2.生物传感技术生物传感技术是利用特定的生物体，比如细胞、酶、微生物等，来通过生物传感技术，监测环境中特定化学物质或其他环境参数的一种生物监测技术。
例如，一种基于细胞传感技术的方法，是将生物体注入包含了污染物质的环境中。
当这些负责反映环境污染的生物体遇到污染物质并发生了改变时，这些细胞会在实验者取出进行测试时酶体变色，如此而可见污染物质之间的联系。
3.生物指标监测技术生物指标监测技术是指通过监测一些生物的容易察觉的生化指标，如变色反应或凝析反应等等，来评估环境生态质量的一种生物监测技术。
例如，据美国环境保护署的信息显示，当磺胺类药物以及受到胁迫的动物的尿液中含有丙酮酸，其各组成成分之间的比例的变化，则可以作为生物指标监测技术的核心指标。
二、环境生物监测方法环境生物监测的方法主要包括以下几种：1.生态系统监测方法生态系统监测方法是监测生态系统水平变化的一种环境生物监测方法，对于环境管理和环境资源保护都有着重要的影响。
环境污染的生物监测与评价
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（4）安全浓度的计算
藻类总数及叶绿素-a含量评价法 优势种评价法 不同营养状态的水体中存在不同的生物种类，特别在优势种方面差异明显。一般来说，贫营养型湖泊中的浮游植物以金藻、黄藻类为主，中营养型湖泊中常以甲藻、隐藻、硅藻类占优势，富营养型湖泊则常以绿藻、蓝藻类占优势。 多样性指数评价方法 水体富营养化评价实例 综合评价标准
3）凯恩斯（Cairns）连续比较指数
R-“组”数 N-总个体数 C.I大于3为寡污带，C.I =1-3为中污带，C.I小于1为多污带。
5 鱼类毒性试验
鱼类毒性试验的主要目的是寻求某种毒物或工业废水对鱼类的半致死浓度与安全浓度。所谓安全浓度，就是在污染物的持续作用下，鱼类可以正常存活、生长、繁殖的最高毒物浓度。 鱼种的选择 实验鱼要求对污水反应灵感的本地种类，鲤鱼和鲫鱼是国际性鱼类，而金鱼对一些毒物反应灵感，都是应用较多的实验鱼类。 实验条件的控制 实验鱼要求是同一批来源，同种、同龄。
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（4）安全浓度的计算
藻类总数及叶绿素-a含量评价法 优势种评价法 不同营养状态的水体中存在不同的生物种类，特别在优势种方面差异明显。一般来说，贫营养型湖泊中的浮游植物以金藻、黄藻类为主，中营养型湖泊中常以甲藻、隐藻、硅藻类占优势，富营养型湖泊则常以绿藻、蓝藻类占优势。 多样性指数评价方法 水体富营养化评价实例 综合评价标准
3）凯恩斯（Cairns）连续比较指数
R-“组”数 N-总个体数 C.I大于3为寡污带，C.I =1-3为中污带，C.I小于1为多污带。
5 鱼类毒性试验
鱼类毒性试验的主要目的是寻求某种毒物或工业废水对鱼类的半致死浓度与安全浓度。所谓安全浓度，就是在污染物的持续作用下，鱼类可以正常存活、生长、繁殖的最高毒物浓度。 鱼种的选择 实验鱼要求对污水反应灵感的本地种类，鲤鱼和鲫鱼是国际性鱼类，而金鱼对一些毒物反应灵感，都是应用较多的实验鱼类。 实验条件的控制 实验鱼要求是同一批来源，同种、同龄。
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v PFU法是以聚氨酯泡沫塑料块（PFU）作为人工基质 沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型生物 种类均可群集到PFU内，达到种数平衡，通过观察和测 定该群落结构与功能的各种参数来评价水质状况
环境污染生物监测(1)
三、 生物测试法
v 一、水生生物毒性试验 利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生的反应或生
v 流水式生物试验：适用于慢性毒性试验，可以 保证试液浓度，防止试验生物代谢产物的蓄积， 保证试液有较高的溶解氧
v 急性毒性试验：在24~96h内即能显示被测物对 试验生物的致死或其他有害效应的测试
v 慢性毒性试验：测定低浓度毒物对试验生物全 活动周期的影响试验。常以存活，生长，产卵和 孵化率等为指标
用作计算生物指数的生物除底栖大型无脊椎动物外，也有
用浮游藻类的，如硅藻指数：
2A+B-2C
硅藻指数=
X100
A+B-C
仅在污染水域才出现 的藻类种类数
不耐污染藻 类的种类数
广谱性藻类的 种类数
环境污染生物监测(1)
（三）污水生物系统法
v 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)
环境污染生物监测(1)
生物监测的任务
v 对环境中各种生物指标进行定期或临时的监测，了解污 染物对生物的危害和影响，从而判定环境污染的类型和 程度
v 通过对自然环境和污染环境长期积累的监测资料和趋势 分析，为政府制定法规，环境质量标准，环境质量控制 对策和环境管理提供可靠依据
v 积极展开生物监测技术研究，促进生物监测技术发展。
环境污染生物监测(1)
术语
v 致死浓度 （Lethal Concentration, 简称LC）： 是足以使受试生物死亡的毒物浓度
v 半致死浓度（Median lethal Concentration 简称LC50) ：造成50％的受试生物在一定观察期 内死亡的浓度
v 半数存活率或半数忍受限（Median tolerance Limit, 简称TL M )：指在一定时期内使受试生物 50％存活的毒物浓度。
1、贝克生物指数 贝克生物指数（BI）= 2A + B
2、贝克－津田生物指数
环境污染生物监测(1)
3、生物群落中的种类多样性是群落生态组织水平的生物学 特征，且反应群落功能的组织特性
种类多样性有两方面的意义： 一是群落中的种类数，另一 种是群落中各种类个体数的分布。
环境污染生物监测(1)
4、硅藻生物指数
环境污染生物监测(1)
大气污染对植物的影响
v 对群落的影响（敏感种消失，抗性强的保留甚至发 展）
v 对个体的影响 （生长减慢，发育受阻，失绿发黄和 早衰等）
v 对组织器官的影响 （叶组织坏死，叶面出现伤斑） v 对细胞和细胞器的影响 （细胞膜系统的适应性被破
坏，引起水份和离子平衡失调） v 对酶系统的影响 （影响生化反应，导致代谢破坏）
环境污染生物监测(1)
v 毒物最大允许浓度 （Maximum allowable toxicant concentration, 简称MATC): 指在 承受排放的天然水体中可溶许存在而不对生 产力或其他用途有不良影响的浓度
v MATC也是在慢性试验中，毒物对受试生物 无影响的最高浓度和有影响的最低浓度之间 的阈浓度
环境污染生物监测(1)
常用生物监测手段
v 水污染的生物监测手段：① 利用指示生物进行环境监 测；② 利用水生生物群落结构变化监测水污染；③ 水污 染的生物测试，通过生物生理机能变化来测试水质污染 状况
v 大气污染的生物监测手段： ① 利用指示植物监测大气 污染； ② 测定植物污染物的含量，估测大气污染状况； ③ 观测植物的生理生化反应，对大气污染的长期效应做 出判断
v 定义：当空气，水体，土壤等环境要素受到污染后，生物 在吸收营养的同时，也吸收了污染物，并在体内迁移，积 累，从而遭受污染。受到污染的生物，在生态，生理和生 化指标，污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不 同的症状或反应，利用这些变化来反应和度量环境污染程 度的方法称为 生物监测法
v 生态 （群落，个体生态）监测；生物测试（毒性测定， 致突变测定等）；生物的生理，生化指标测定； 生物体内 污染物残留量的测定等。
环境污染生物监测(1)
v 2、细菌总数的测定 细菌总数是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃
经24小时培养后，所生长的细菌菌落（CFU）的总数。 它是判断饮用水、水源水、地表水等污染程度的标志 v 3、总大肠菌群的测定
总大肠菌群是指那些能在35℃、48小时之内使乳糖发 酵产酸、产气、需氧及兼性厌氧的、革兰氏阴性的无芽 孢杆菌，以每升水样中所含有的大肠菌群的数目表示 v 4、其它粪便污染指示细菌的测定
v 土壤 较少
环境污染生物监测(1)
第一节 水环境污染生物监测
一、水环境污染生物监测的目的、样品采集和监测项目
❖ 一、目的：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
❖ 二、样品采集：尽可能与化学监测 ❖ 断面一致，采样点数使视具体情 ❖ 况而定 ❖ 三、监测项目:见表6－1（P292）
环境污染生物监测(1)
2020/11/23
环境污染生物监测(1)
1、了解水环境污染生物监测方法 2、掌握细菌学检测方法 3、了解空气污染监测方法 4、掌握生物样品的采集、制备、预处理和测定 5、了解生物污染监测的意义和主要方法 6、了解生态监测的方法
建议学时数：6学时
环境污染生物监测(1)
生物监测
理机能的变化，来评价水体污染状况，确定毒物安全浓度 的方法称为生物测试法 v 进行水生生物毒性试验可用鱼类、藻类等，其中以鱼类 毒性试验应用较广泛。鱼类对水环境的变化反应十分灵敏， 当水体中的污染物达到一定浓度或强度时就会引起一系列 的中毒反应。
环境污染生物监测(1)
v 根据试验水所含毒物浓度的高低和暴露时间的长短， 毒 性试验可分为急性试验和慢性试验
v 栽培指示植物监测法 v 植物群落监测法 v 其他监测法
环境污染生物监测(1)
1、栽培指示植物监测法： 先将指示植物在没有污染的环境中盆栽Байду номын сангаас植，待生长到
v 1、水样采集 采集细菌学检验用水样，必须严格按照无菌操作要求进行； 防止在运输过程中被污染，并应迅速进行检验。一般从采 样到检验不宜超过2小时；在10℃以下冷藏保存不得超过6 小时 采集江、河、湖、库等水样，可将采样瓶沉入水面下10— 15cm处，瓶口朝水流上游方向，使水样灌入瓶内。需要采 集一定深度的水样时，用采水器采集。采集自来水样，首 先用酒精灯灼烧水龙头灭菌或用70%的酒精消毒，然后放 水3分钟，再采集约为采样瓶容积的80%左右的水量。
环境污染生物监测(1)
1、指示植物
环境污染生物监测(1)
2、受害症状
环境污染生物监测(1)
环境污染生物监测(1)
SO2监测植物——矮牵牛
环境污染生物监测(1)
环境污染生物监测(1)
（二）监测方法
v 利用植物对大气污染物的反应，监测有害气体的成 分和含量，达到了解大气环境质量状况，称之为大气 污染的生物监测
环境污染生物监测(1)
（四） PFU微型生物群落监测法（PFU法）
v 1、方法原理 v 2、测定要点 v 3、结果表示（参数）
环境污染生物监测(1)
方法原理
v 微型生物群落是指水生态系统中在显微镜下才能看 到的微小生物，包括细菌、真菌、藻类、原生动物和 小型后生动物等。它们彼此间有复杂的相互作用，在 一定的生境中构成特定的群落，其群落结构特征与高 等生物群落相似。当水环境受到污染后，群落的平衡 被破坏，种数减少，多样性指数下降，随之结构、功 能参数发生变化
粪大肠菌群、沙门氏菌、链球菌等
环境污染生物监测(1)
第二节 空气污染生物监测
v
生物监测法是通过生物（动物、植物、微生物）在环
境中的分布，生长发育状况及生理生化指标和生态系统
的变化来研究环境污染情况，测定污染物毒性。
环境污染生物监测(1)
一、利用植物监测
v 一、指示植物及其受害症状 v 1、指示植物 v 2、受害症状 v 二、监测方法 v 1、栽培指示植物监测法 v 2、植物群落监测法 v 3、其他监测法
环境污染生物监测(1)
一、水污染指示生物
v
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。
环境污染生物监测(1)
v 水污染指示生物是指能对水体中污染物产生各种定性、定量 反应的生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微 生物等
环境污染生物监测(1)
表6-1河、湖、库淡水生物监测项目及频率
环境污染生物监测(1)
二、生物群落监测方法
v 未受污染的环境水体中生活着多种多样的水生生物， 这是长期自然发展的结果，也是生态系统保持相对 平衡的标志。当水体受到污染后，水生生物的群落 结构和个体数量就会发生变化，使自然生态平衡系 统被破坏，最终结果是敏感生物消亡，抗性生物旺 盛生长，群落结构单一，这是生物群落监测法的理 论依据。
v 浮游生物是指悬浮在水体中的生物，可分为浮游动物和浮游 植物两大类，它们多数个体小，游泳能力弱或完全没有游泳 能力，过着随波逐流的生活
v 着生生物（即周丛生物）是指附着于长期浸没水中的各种基 质（植物、动物、石头、人工）表面上的有机体群落
v 底栖动物是栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间 隙中，以及附着在水生植物之间的肉眼可见的水生无脊椎动 物，其体长超过2mm，亦称底栖大型无脊椎动物
环境污染生物监测(1)
三、 生物测试法
v 一、水生生物毒性试验 利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生的反应或生
v 流水式生物试验：适用于慢性毒性试验，可以 保证试液浓度，防止试验生物代谢产物的蓄积， 保证试液有较高的溶解氧
v 急性毒性试验：在24~96h内即能显示被测物对 试验生物的致死或其他有害效应的测试
v 慢性毒性试验：测定低浓度毒物对试验生物全 活动周期的影响试验。常以存活，生长，产卵和 孵化率等为指标
用作计算生物指数的生物除底栖大型无脊椎动物外，也有
用浮游藻类的，如硅藻指数：
2A+B-2C
硅藻指数=
X100
A+B-C
仅在污染水域才出现 的藻类种类数
不耐污染藻 类的种类数
广谱性藻类的 种类数
环境污染生物监测(1)
（三）污水生物系统法
v 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)
环境污染生物监测(1)
生物监测的任务
v 对环境中各种生物指标进行定期或临时的监测，了解污 染物对生物的危害和影响，从而判定环境污染的类型和 程度
v 通过对自然环境和污染环境长期积累的监测资料和趋势 分析，为政府制定法规，环境质量标准，环境质量控制 对策和环境管理提供可靠依据
v 积极展开生物监测技术研究，促进生物监测技术发展。
环境污染生物监测(1)
术语
v 致死浓度 （Lethal Concentration, 简称LC）： 是足以使受试生物死亡的毒物浓度
v 半致死浓度（Median lethal Concentration 简称LC50) ：造成50％的受试生物在一定观察期 内死亡的浓度
v 半数存活率或半数忍受限（Median tolerance Limit, 简称TL M )：指在一定时期内使受试生物 50％存活的毒物浓度。
1、贝克生物指数 贝克生物指数（BI）= 2A + B
2、贝克－津田生物指数
环境污染生物监测(1)
3、生物群落中的种类多样性是群落生态组织水平的生物学 特征，且反应群落功能的组织特性
种类多样性有两方面的意义： 一是群落中的种类数，另一 种是群落中各种类个体数的分布。
环境污染生物监测(1)
4、硅藻生物指数
环境污染生物监测(1)
大气污染对植物的影响
v 对群落的影响（敏感种消失，抗性强的保留甚至发 展）
v 对个体的影响 （生长减慢，发育受阻，失绿发黄和 早衰等）
v 对组织器官的影响 （叶组织坏死，叶面出现伤斑） v 对细胞和细胞器的影响 （细胞膜系统的适应性被破
坏，引起水份和离子平衡失调） v 对酶系统的影响 （影响生化反应，导致代谢破坏）
环境污染生物监测(1)
v 毒物最大允许浓度 （Maximum allowable toxicant concentration, 简称MATC): 指在 承受排放的天然水体中可溶许存在而不对生 产力或其他用途有不良影响的浓度
v MATC也是在慢性试验中，毒物对受试生物 无影响的最高浓度和有影响的最低浓度之间 的阈浓度
环境污染生物监测(1)
常用生物监测手段
v 水污染的生物监测手段：① 利用指示生物进行环境监 测；② 利用水生生物群落结构变化监测水污染；③ 水污 染的生物测试，通过生物生理机能变化来测试水质污染 状况
v 大气污染的生物监测手段： ① 利用指示植物监测大气 污染； ② 测定植物污染物的含量，估测大气污染状况； ③ 观测植物的生理生化反应，对大气污染的长期效应做 出判断
v 定义：当空气，水体，土壤等环境要素受到污染后，生物 在吸收营养的同时，也吸收了污染物，并在体内迁移，积 累，从而遭受污染。受到污染的生物，在生态，生理和生 化指标，污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不 同的症状或反应，利用这些变化来反应和度量环境污染程 度的方法称为 生物监测法
v 生态 （群落，个体生态）监测；生物测试（毒性测定， 致突变测定等）；生物的生理，生化指标测定； 生物体内 污染物残留量的测定等。
环境污染生物监测(1)
v 2、细菌总数的测定 细菌总数是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃
经24小时培养后，所生长的细菌菌落（CFU）的总数。 它是判断饮用水、水源水、地表水等污染程度的标志 v 3、总大肠菌群的测定
总大肠菌群是指那些能在35℃、48小时之内使乳糖发 酵产酸、产气、需氧及兼性厌氧的、革兰氏阴性的无芽 孢杆菌，以每升水样中所含有的大肠菌群的数目表示 v 4、其它粪便污染指示细菌的测定
v 土壤 较少
环境污染生物监测(1)
第一节 水环境污染生物监测
一、水环境污染生物监测的目的、样品采集和监测项目
❖ 一、目的：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
❖ 二、样品采集：尽可能与化学监测 ❖ 断面一致，采样点数使视具体情 ❖ 况而定 ❖ 三、监测项目:见表6－1（P292）
环境污染生物监测(1)
2020/11/23
环境污染生物监测(1)
1、了解水环境污染生物监测方法 2、掌握细菌学检测方法 3、了解空气污染监测方法 4、掌握生物样品的采集、制备、预处理和测定 5、了解生物污染监测的意义和主要方法 6、了解生态监测的方法
建议学时数：6学时
环境污染生物监测(1)
生物监测
理机能的变化，来评价水体污染状况，确定毒物安全浓度 的方法称为生物测试法 v 进行水生生物毒性试验可用鱼类、藻类等，其中以鱼类 毒性试验应用较广泛。鱼类对水环境的变化反应十分灵敏， 当水体中的污染物达到一定浓度或强度时就会引起一系列 的中毒反应。
环境污染生物监测(1)
v 根据试验水所含毒物浓度的高低和暴露时间的长短， 毒 性试验可分为急性试验和慢性试验
v 栽培指示植物监测法 v 植物群落监测法 v 其他监测法
环境污染生物监测(1)
1、栽培指示植物监测法： 先将指示植物在没有污染的环境中盆栽Байду номын сангаас植，待生长到
v 1、水样采集 采集细菌学检验用水样，必须严格按照无菌操作要求进行； 防止在运输过程中被污染，并应迅速进行检验。一般从采 样到检验不宜超过2小时；在10℃以下冷藏保存不得超过6 小时 采集江、河、湖、库等水样，可将采样瓶沉入水面下10— 15cm处，瓶口朝水流上游方向，使水样灌入瓶内。需要采 集一定深度的水样时，用采水器采集。采集自来水样，首 先用酒精灯灼烧水龙头灭菌或用70%的酒精消毒，然后放 水3分钟，再采集约为采样瓶容积的80%左右的水量。
环境污染生物监测(1)
1、指示植物
环境污染生物监测(1)
2、受害症状
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SO2监测植物——矮牵牛
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（二）监测方法
v 利用植物对大气污染物的反应，监测有害气体的成 分和含量，达到了解大气环境质量状况，称之为大气 污染的生物监测
环境污染生物监测(1)
（四） PFU微型生物群落监测法（PFU法）
v 1、方法原理 v 2、测定要点 v 3、结果表示（参数）
环境污染生物监测(1)
方法原理
v 微型生物群落是指水生态系统中在显微镜下才能看 到的微小生物，包括细菌、真菌、藻类、原生动物和 小型后生动物等。它们彼此间有复杂的相互作用，在 一定的生境中构成特定的群落，其群落结构特征与高 等生物群落相似。当水环境受到污染后，群落的平衡 被破坏，种数减少，多样性指数下降，随之结构、功 能参数发生变化
粪大肠菌群、沙门氏菌、链球菌等
环境污染生物监测(1)
第二节 空气污染生物监测
v
生物监测法是通过生物（动物、植物、微生物）在环
境中的分布，生长发育状况及生理生化指标和生态系统
的变化来研究环境污染情况，测定污染物毒性。
环境污染生物监测(1)
一、利用植物监测
v 一、指示植物及其受害症状 v 1、指示植物 v 2、受害症状 v 二、监测方法 v 1、栽培指示植物监测法 v 2、植物群落监测法 v 3、其他监测法
环境污染生物监测(1)
一、水污染指示生物
v
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。
环境污染生物监测(1)
v 水污染指示生物是指能对水体中污染物产生各种定性、定量 反应的生物，如浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微 生物等
环境污染生物监测(1)
表6-1河、湖、库淡水生物监测项目及频率
环境污染生物监测(1)
二、生物群落监测方法
v 未受污染的环境水体中生活着多种多样的水生生物， 这是长期自然发展的结果，也是生态系统保持相对 平衡的标志。当水体受到污染后，水生生物的群落 结构和个体数量就会发生变化，使自然生态平衡系 统被破坏，最终结果是敏感生物消亡，抗性生物旺 盛生长，群落结构单一，这是生物群落监测法的理 论依据。
v 浮游生物是指悬浮在水体中的生物，可分为浮游动物和浮游 植物两大类，它们多数个体小，游泳能力弱或完全没有游泳 能力，过着随波逐流的生活
v 着生生物（即周丛生物）是指附着于长期浸没水中的各种基 质（植物、动物、石头、人工）表面上的有机体群落
v 底栖动物是栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间 隙中，以及附着在水生植物之间的肉眼可见的水生无脊椎动 物，其体长超过2mm，亦称底栖大型无脊椎动物