第六章 生物污染監(jiān)測

1、第六章 生物污染監(jiān)測 6.1 概述 生物監(jiān)測是采用物理、化學(xué)方法，通過對生物體所含環(huán)境污染物的分析，對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。其與大氣污染監(jiān)測、水體污染監(jiān)測、土壤污染監(jiān)測相比，最大的差異在于分析對象的特殊性。 6.2 污染物在生物體內(nèi)的分布 6.2 .1 污染物在植物體內(nèi)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(tài)污染物、施用農(nóng)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(xiàn)傷斑。）等。 植物吸收污染物后，其污染物在植物體內(nèi)的分布與植物種類、

2、吸收污染物的途徑等因素有關(guān)。 從土壤和水體中吸收污染物的植物，一般分布規(guī)律和殘留含量的順序是：根 > 莖 > 葉 > 穗 > 殼 > 種子 6.2.2 污染物在動物體內(nèi)的分布 環(huán)境中的污染物主要通過呼吸道、消化道和皮膚吸收等途徑進(jìn)入動物體，通過食物鏈而得到濃縮富集，最后進(jìn)入人體。 6.2.2 .1 動物吸收及其污染物在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化與排泄 污染物被吸收后，可在動物體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化與排泄作用。 有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)入動物體后，除很少一部分水溶性強(qiáng)，分子量小的毒物可以原形排出外，絕大部分都要經(jīng)過某種酶的代謝（或轉(zhuǎn)化），從而改變其毒性，增強(qiáng)其水溶性而易于排泄。 無機(jī)污染物質(zhì)，進(jìn)入

3、動物體后，一部分參加生化代謝過程，轉(zhuǎn)化為化學(xué)形態(tài)和結(jié)構(gòu)不同的化合物，也有一部分直接于細(xì)胞各部分。 各種污染物質(zhì)經(jīng)轉(zhuǎn)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。 6.2.2 .2 生物濃縮作用 1 、定義：生物機(jī)體從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或（難分解化合物）使生物體內(nèi)該物質(zhì)濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。 2 、形成： 攝入量大于排除分解消除 6.2.2 .3 污染物在動物體內(nèi)的分布 污染物在動物體內(nèi)的分布大體存在以下五個(gè)規(guī)律： （ 1 ）能溶解于體液的物質(zhì)，如鉀、鈉、鋰、氟、氯、溴等離子，在體內(nèi)分布比較均勻。 （ 2 ）鑭、銻、釷等三價(jià)和四價(jià)陽離子主要蓄積于肝和其他

4、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。 （ 3 ）與骨骼親和形較強(qiáng)的物質(zhì)，如鉛，鈣等二價(jià)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(zhì)，則在該種器官中蓄積較多 （ 5 ）脂溶性物質(zhì)，如有機(jī)氯化合物（六六六， DDT 等）易蓄積于動物體內(nèi)的脂肪中。 6.3 生物樣品的采集制備和預(yù)處理 6.3.1 生物樣品采集 6.3.1 .1 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(shí)性。 （ 2 ）布點(diǎn)方法 常采用梅花形五點(diǎn)取樣法或交叉間隔取樣法。 （ 3 ）采樣方法 采樣前應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備好采樣工具。 根據(jù)實(shí)際情況確定樣品采樣量。 選擇優(yōu)勢種植物在采樣區(qū)內(nèi)按梅花形五點(diǎn)或交叉間隔取樣方式采集 5

5、10 處的植株混合組成一個(gè)代表樣品。 將采好的樣品裝入布口袋或聚乙烯塑料袋中，貼好標(biāo)簽，并填寫采樣登記表。 6.3.1 .2 動物樣品的采集 （ 1 ）尿的采集 定性檢測尿液成分時(shí)應(yīng)采集晨尿。 定量檢測尿液成分時(shí)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(fā)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 生物樣品的制備 對于液體狀態(tài)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(jù)不同情況，利用

6、不同方式進(jìn)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(fēng)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(yù)處理 常用的預(yù)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(qiáng)酸等與生物樣品共同煮沸，將樣品中有機(jī)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

7、溫條件下分解，并用適當(dāng)?shù)娜芤喝芙饣蛭辗纸猱a(chǎn)物，制成分析試液。 6.3.3 .3 提取法 整個(gè)過程包括提取、分離、濃縮三個(gè)步驟。 （ 1 ）提取 應(yīng)根據(jù)樣品的特點(diǎn)、待測組分的性質(zhì)、存在形態(tài)和數(shù)量、以及分析方法等因素選擇，常用方法有： 1 、振蕩提取法 2 、組織搗碎提取法 3 、脂肪提取器提取 4 、直接球磨提取法 （ 2 ）分離 用提取劑從生物樣品中提取欲測組分的同時(shí)，不可避免的會將其他相關(guān)組分提取出來，因此，在測定之前，還必須將上述雜質(zhì)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(dāng)生物樣品的提取液經(jīng)過分離凈化后，其中的污染物濃

8、度往往仍達(dá)不到分析方法的要求，需要進(jìn)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(fā)法、真空冷凍干燥法等。 6.4 生物污染監(jiān)測方法 6.4.1 光譜分析法 6.4.1 .1 可見紫外分光光度法 可用于測定多種農(nóng)藥以及某些重金屬和非金屬化合物等。 6.4.1 .2 紅外分光光度法 可鑒別有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行定量測定。 6.4.1 .3 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(yōu)點(diǎn)。 6.4.1 .4 發(fā)射光譜法 適用于多種金屬元素進(jìn)行定性和定量分析。 6.4.1 .5“X” 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。 6.4.2 色譜分析法 6.4.2 .1 薄層層析法 薄層層析法是應(yīng)用層析板對有機(jī)物進(jìn)行分離、顯色和檢測的簡便方法，可對多種農(nóng)藥進(jìn)行定性和半定量分析。如果與薄層掃描儀聯(lián)用或洗脫后進(jìn)一步分析，則可進(jìn)行定量測定。 6.4.2 .2 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(lián)苯及有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥等有機(jī)污染