第六章生物监测 终极PPT.ppt

第六章 生物监测技术 第一节 概述 第二节 水环境生物监测 第三节 大气环境生物监测 第四节 土壤环境生物监测 第一节 概述 生物与其生存环境之间存在着相互影响，相互制约，相互依存的密切关系，生物需要不断地直接或间接从环境中吸取营养，进行新陈代谢，维持自身生命。 当环境受到污染后，生物在吸收营养的同时，也吸收了污染物质，并在体内迁移、积累，从而遭受污染，受到污染的生物，在生态、生理和生化指标等方面会发生变化，出现不同的症状或反应，可以利用这些变化来反映和度量环境污染的程度。 一、生物监测技术的概念 生物监测技术是一类通过生物（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生态环境质量状况的监测技术方法。 二、生物监测的特点 生物监测能反映各种污染物的综合影响，具有直观、客观、综合和历史可溯源性的特点;理化监测是定期采样,结果不能反映采样前、后的情况,而生态系统中生物汇集了整个生长期环境因素改变的情况; 有些水生生物对污染物很敏感,有些连精密仪器都测不出的微量元素的浓度,却能通过“生物放大”作用在生物体内积累而被测出。 2、连续性 环境污染是变化和连续的。一般物理、化学监测手段相对只能反映取样前后环境情况的，而生物监测能更为全面地了解污染物对环境造成的长期效应。 3、敏感性 某些生物对特定污染物的敏感程度是现代精密仪器也难以实现的。 例如： 鱼类：10-6-10-5mg/L的有机磷能抑制鱼类脑中的乙酰胆碱酯酶的活性，使鱼类出现中毒现象。 某些植物在0.3ml/m3的含SO2空气中就会出现受害症状。 据记载，有的敏感植物能监测到十亿分之一浓度的氟化物污染，而现在许多仪器也未达到这样的灵敏度水平 4、经济性 生物监测技术和手段的经济性为开拓监测面积和范围，实现点、站结合，构成经济、有效实用的监测网络提供了可能。 5、直观性 利用常见生物种类可以判别生态系统的健康，使监测更为直观、为民众能信服。 健康河流的生物学观点：有大型食草或食肉性鱼类长期生存，能正常繁殖。 法国塞纳河水清了，鱼类也多了起来。50多年前，塞纳河内只有4至5种鱼类，如今已增至20来种，其中包括鳟鱼、鲈鱼、白斑狗鱼和河鳗等，还有红眼鱼、冬穴鱼等较为稀有的鱼种。 三、生物监测主要方法 （一）、生物群落监测方法 （二）、生物测试法 （三）、细菌学检验法 （一）、生物群落监测方法 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。 生物群落监测中的对象： 水污染指示生物 浮游生物 着生生物－附着于长期浸没水中的各种基质表面上的有机体群落。 底栖动物－栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间隙中的肉眼可见的水生无脊椎动物。 鱼类 微生物 浮游生物（原生动物、轮虫、枝角类和桡足类 ） 浮游生物－藻类 1、生物指数监测法（贝克生物指数 、贝克-津田生物指数 、生物种类多样性指数 、硅藻生物指数 ） 2、污水生物系统法 3、 PFU微型生物群落监测法（简称PFU法） 生物群落监测方法 利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生的反应或生理机能的变化，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。 （二）、生物测试法 分 类 按水流方式：静水式和流水式 按测试时间分类：急性试验和慢性试验 按受试活体分类：水生生物和发光细菌等 （三）、细菌学检验法 1. 卫生学质量的判断 在实际工作中，经常以检验细菌总数，特别是检验作为粪便污染的指示细菌，如总大肠菌群、粪大肠菌群、粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水的卫生学质量。 2. 利用细菌的新陈代谢能力检测废水毒性： 利用细菌的活动能力 利用用细菌生长抑制试验 利用细菌的呼吸代谢检测 例如：发光细菌法 发光细菌是一类能自发发光的细菌，其发光机制是由于菌体内有一种荧光素酶，通过酶催化不饱和脂肪酸反应，而向外界辐射蓝绿色的荧光，发光光谱范围在435～630nm，有单一最大发射峰(λmax=475nm). 当发光细菌与水样毒性组分接触时，可影响或干扰细菌的新陈代谢，使细菌的发光强度下降或熄灭。在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强度呈负相关线性关系，因而可使用生物发光光度计测定水样的相对发光强度来监测有毒物质的浓度。近年来国内外较多地将发光细菌应用于环境监测，Beckman公司依据发光细菌的发光原理,已推出用于环境监测的生物毒性检测仪Microtox。 第二节 水环境生物监测