第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)

第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)目前在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，普通采用各種儀器和化學(xué)分析手段．對(duì)污染物的種類和濃度可以比較快速而靈敏地分析測(cè)定出來，其中某些常規(guī)檢驗(yàn)曾經(jīng)可以延續(xù)監(jiān)測(cè)。但大部分測(cè)定工程或參數(shù)還需定期采樣。因此只反映采樣瞬時(shí)的污染物濃度，不能反映環(huán)境曾經(jīng)發(fā)生的變化。環(huán)境監(jiān)測(cè)中理化監(jiān)測(cè)的缺乏：利用生物的組分、個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或環(huán)境變化所產(chǎn)生的反響，從生物學(xué)的角度，為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供根據(jù)，稱為生物監(jiān)測(cè)。生物監(jiān)測(cè)方法：

1.生態(tài)〔群落生態(tài)和個(gè)體生態(tài)〕監(jiān)測(cè)

2.生物測(cè)試(毒性測(cè)定、致突變測(cè)定)

3.生物的生理、生化目的測(cè)定

4.生物體內(nèi)污染物殘留量測(cè)定生物監(jiān)測(cè)的定義和方法生物監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)富集性

生物的一個(gè)重要特點(diǎn)是它可以經(jīng)過各種方式從環(huán)境中富集某些元素。如水中DDT農(nóng)藥:水中濃度為0.000003mg／L浮游生物〔富集7.3萬倍〕小魚(富集14.3萬倍)大魚〔富集858萬倍〕人食用這些水中生物后富集1000萬倍。長(zhǎng)期性

環(huán)境污染物的含量和其它環(huán)境條件改動(dòng)的強(qiáng)度大小，是隨時(shí)間而變化的。這些變化是因污染物的排放量不穩(wěn)定而呵斥的。理化監(jiān)測(cè)只能代表取樣期間的概略。而生活于一定區(qū)域內(nèi)的生物，能把一定時(shí)問內(nèi)環(huán)境變化情況反映出來。綜合性人類消費(fèi)、生活所產(chǎn)生的污染物，成份極其復(fù)雜。理化監(jiān)測(cè)只能獲得各種成份的類別和含量，但不能確切闡明對(duì)生物有機(jī)體的影響。而生物是接受綜協(xié)作用，不僅僅是個(gè)別組分的影響，所以生物監(jiān)測(cè)能反映環(huán)境諸因子、多組分綜協(xié)作用的結(jié)果，能闡明整個(gè)環(huán)境的情況。對(duì)符合排放規(guī)范的污染物，其長(zhǎng)期影響環(huán)境的后果，更需求用生物監(jiān)測(cè)來評(píng)價(jià)。以上過程，只需經(jīng)過生物監(jiān)測(cè)手段，經(jīng)過食物鏈放大了的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)展分析，才干對(duì)水體進(jìn)展全面評(píng)價(jià)。第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測(cè)第三節(jié)生物污染監(jiān)測(cè)第四節(jié)生態(tài)監(jiān)測(cè)第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)對(duì)水環(huán)境進(jìn)展生物監(jiān)測(cè)的主要目的:了解污染對(duì)水生生物的危害情況，判別和測(cè)定水體污染的類型和程度，為制定控制污染措施，使水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)堅(jiān)持平衡提供根據(jù)。第一節(jié)水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)采樣斷面和采樣點(diǎn)的布設(shè)原那么斷面要有代表性

盡能夠與化學(xué)監(jiān)測(cè)斷面相一致

思索水環(huán)境的整體性、監(jiān)測(cè)任務(wù)延續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性河流：根據(jù)長(zhǎng)度，至少設(shè)上〔對(duì)照〕、中〔污染〕、下游〔察看〕三個(gè)斷面；采樣點(diǎn)數(shù)視水面寬、水深、生物分布特點(diǎn)等確定。湖泊〔水庫〕：入湖〔庫〕區(qū)、中心區(qū)、出口區(qū)、最深水區(qū)、清潔區(qū)等處設(shè)監(jiān)測(cè)斷面。生物監(jiān)測(cè)主要方法一、生物群落監(jiān)測(cè)方法二、生物測(cè)試法三、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法一、生物群落監(jiān)測(cè)方法未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生生物，這是長(zhǎng)期自然開展的結(jié)果，也是生態(tài)系統(tǒng)堅(jiān)持相對(duì)平衡的標(biāo)志。當(dāng)水體遭到污染后，水生生物的群落構(gòu)造和個(gè)體數(shù)量就會(huì)發(fā)生變化，使自然生態(tài)平衡系統(tǒng)被破壞，最終結(jié)果是敏感生物消亡，抗性生物旺盛生長(zhǎng)，群落構(gòu)造單一，這是生物群落監(jiān)測(cè)法的實(shí)際根據(jù)。生物群落監(jiān)測(cè)中的對(duì)象：水污染指示生物浮游生物著生生物－附著于長(zhǎng)期浸沒水中的各種基質(zhì)外表上的有機(jī)體群落。底棲動(dòng)物－棲息在水體底部淤泥內(nèi)、石塊或礫石外表及其間隙中的肉眼可見的水生無脊椎動(dòng)物。魚類微生物浮游生物〔原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類和橈足類〕浮游生物－藻類〔一〕生物指數(shù)監(jiān)測(cè)法〔貝克生物指數(shù)、貝克-津田生物指數(shù)、生物種類多樣性指數(shù)、硅藻生物指數(shù)〕〔二〕污水生物系統(tǒng)法〔三〕PFU微型生物群落監(jiān)測(cè)法〔簡(jiǎn)稱PFU法〕生物群落監(jiān)測(cè)方法〔一〕生物指數(shù)監(jiān)測(cè)法生物指數(shù)〔BI〕=2A+B

式中：A、B——分別為敏感底棲動(dòng)物種類數(shù)和耐污底棲動(dòng)物種類數(shù)。貝克生物指數(shù)：

從采樣點(diǎn)采到的底棲大型無脊椎動(dòng)物當(dāng)BI＞10時(shí)，為清潔水域；BI為1~6時(shí)，為中等污染水域；BI=0時(shí)，為嚴(yán)重污染水域。貝克－津田生物指數(shù)：

一切擬評(píng)價(jià)或監(jiān)測(cè)的河段各種底棲大型無脊椎動(dòng)物當(dāng)BI≥20，為清潔水區(qū)；10＜BI＜20，為輕度污染水區(qū)；6＜BI≤10，為中等污染水區(qū)；0＜BI≤6，為嚴(yán)重污染水區(qū)。1.貝克生物指數(shù)和貝克-津田生物指數(shù)2.生物種類多樣性指數(shù)式中：——種類多樣性指數(shù)；

N——單位面積樣品中搜集到的各類動(dòng)物的總個(gè)數(shù)；

ni——單位面積樣品中第i種動(dòng)物的個(gè)數(shù)；

S——搜集到的動(dòng)物種類數(shù)。動(dòng)物種類越多，指數(shù)越大，水質(zhì)越好；反之，種類越少，指數(shù)越小，水體污染越嚴(yán)重。威爾姆對(duì)美國(guó)十幾條河流進(jìn)展了調(diào)查，總結(jié)出指數(shù)與水樣污染程度的關(guān)系如下：

值＜1.0：嚴(yán)重污染;值1.0～3.0：中等污染；值＞3.0：清潔3.硅藻生物指數(shù)硅藻指數(shù)=式中：A——不耐污染藻類的種類數(shù)；

B——廣譜性藻類的種類數(shù)；

C——僅在污染水域才出現(xiàn)的藻類種類數(shù)。

硅藻指數(shù)0～50為多污帶；硅藻指數(shù)50～100為α-中污帶；硅藻指數(shù)100～150為β-中污帶；硅藻指數(shù)150～200為輕污帶?！捕澄鬯锵到y(tǒng)法將受有機(jī)物污染的河流按照污染程度和自凈過程，自上游向下游劃分為四個(gè)相互延續(xù)的河段，即多污帶段、α-中污帶段、β-中污帶段和寡污帶段，每個(gè)帶都有本人的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征。根據(jù)這些特征進(jìn)展判別。表6.1為污水系統(tǒng)的部分生物學(xué)、化學(xué)特征。項(xiàng)目多污帶α-中污帶β-中污帶寡污帶化學(xué)過程還原和分解作用明顯開始水和底泥里出現(xiàn)氧化作用氧化作用更強(qiáng)烈因氧化使無機(jī)化達(dá)到礦化階段溶解氧沒有或極微量少量較多很多BOD很高高較低低硫化氫的生成具有強(qiáng)烈的硫化氫臭味沒有強(qiáng)烈硫化氫臭味無無水中有機(jī)物蛋白質(zhì)、多肽等高分子物質(zhì)大量存在高分子化合物分解產(chǎn)生氨基酸、氨等大部分有機(jī)物已完成無機(jī)化過程有機(jī)物全分解底泥常有黑色硫化鐵存在，呈黑色硫化鐵氧化成氫氧化鐵，底泥不呈黑色有Fe2O3存在大部分氧化水中細(xì)菌大量存在，每毫升可達(dá)100萬個(gè)以上細(xì)菌較多，每毫升在10萬個(gè)以上數(shù)量減少，每毫升在10萬個(gè)以下數(shù)量少，每毫升在100個(gè)以下表6.1污水系統(tǒng)的部分生物學(xué)、化學(xué)特征〔三〕PFU微型生物群落監(jiān)測(cè)法PFU法是以聚氨酯泡沫塑料塊〔PFU〕作為人工基質(zhì)沉入水體中，經(jīng)一定時(shí)間后，水體中大部分微型生物種類均可群集到PFU內(nèi)，到達(dá)種數(shù)平衡，經(jīng)過察看和測(cè)定該群落構(gòu)造與功能的各種參數(shù)來評(píng)價(jià)水質(zhì)情況。根據(jù)水環(huán)境條件確定采樣時(shí)間，普通在靜水中采樣約需周圍，在流水中采樣約需兩周；采樣終了后，帶回實(shí)驗(yàn)室，把PFU中的水全部擠于燒杯內(nèi)，用顯微鏡進(jìn)展微型生物種類察看和活體計(jì)數(shù)。Cairns初次運(yùn)用聚氨酯泡沫塑料塊(PolyurechaneFoamUnit，簡(jiǎn)稱PFU)采集水體微型生物群落；根據(jù)生物地理平衡模型及微型生物在PFU上群集的過程，提出了3個(gè)功能參數(shù)：平衡時(shí)的物種數(shù)量Seq；群集曲線的斜率(或稱群集常數(shù))G；到達(dá)90％Seq所需求的時(shí)間T90％。假設(shè)環(huán)境遭到污染影響，原來的平衡遭到破壞，這3個(gè)參數(shù)將發(fā)生改動(dòng)。因此，利用微型生物在PFU上的群集過程中3個(gè)參數(shù)的變化，可以評(píng)價(jià)水質(zhì)和監(jiān)測(cè)水污染。PFU微型生物群落參數(shù)的變化在不同的水質(zhì)范圍內(nèi)具有不同的行為:污染較輕的情況下，隨著污染加重，集群速度G、平衡時(shí)的物種數(shù)Seq都會(huì)增大，到達(dá)90％Seq的時(shí)間T90%將縮短。從生態(tài)學(xué)觀念看，此時(shí)營(yíng)養(yǎng)程度適宜大多數(shù)原生動(dòng)物的生長(zhǎng)，因此，種類多，豐度也大；但隨著污染程度進(jìn)一步加重，平衡時(shí)物種數(shù)Seq會(huì)減少，到達(dá)90％Seq所需時(shí)間T90%將延伸，集群速度G也減小。從生態(tài)學(xué)觀念看，重污染和嚴(yán)重污染已超出大多數(shù)原生動(dòng)物的耐受限制，在這惡劣的環(huán)境中，大多數(shù)種類不能耐受而消逝。利用生物遭到污染物質(zhì)危害或毒害后所產(chǎn)生的反響或生理機(jī)能的變化，來評(píng)價(jià)水體污染情況，確定毒物平安濃度的方法稱為生物測(cè)試法。二、生物測(cè)試法分類按水流方式：靜水式和流水式按測(cè)試時(shí)間分類：急性實(shí)驗(yàn)和慢性實(shí)驗(yàn)按受試活體分類：水生生物和發(fā)光細(xì)菌等〔一〕水生生物毒性實(shí)驗(yàn)水生生物毒性實(shí)驗(yàn)可用：魚類、蚤類、藻類等，其中魚類毒性實(shí)驗(yàn)運(yùn)用較廣泛。金魚綠藻褐藻蝴蝶魚圖6.1可用于水生生物毒性實(shí)驗(yàn)的部分魚類和藻類靜水式魚類急性毒性實(shí)驗(yàn)

供試魚的選擇和馴養(yǎng)要選擇無病、行動(dòng)活潑、魚鰭完好伸展、食欲和逆水性強(qiáng)、體長(zhǎng)〔不包括尾部〕約3cm的同種和同齡的金魚。選出的魚必需先在與實(shí)驗(yàn)條件類似的生活條件〔溫度、水質(zhì)等〕下馴養(yǎng)7d以上；實(shí)驗(yàn)前一天停頓喂食；假設(shè)在實(shí)驗(yàn)前4d天內(nèi)發(fā)生死亡景象或發(fā)病的魚高于10%，那么不能運(yùn)用。金魚2金魚1實(shí)驗(yàn)條件選擇每一種濃度的實(shí)驗(yàn)溶液為一組，每組至少10尾魚實(shí)驗(yàn)容器用容積約10L的玻璃缸，保證每升水中魚重不超越2g。實(shí)驗(yàn)溶液的溫度要適宜，對(duì)冷水魚為12～28℃，對(duì)溫水魚為20～28℃。同一實(shí)驗(yàn)中，溫度變化為±2℃。實(shí)驗(yàn)溶液中不能含大量耗氧物質(zhì)，要保證有足夠的溶解氧，對(duì)于冷水魚不少于5mg/L，對(duì)于溫水魚不少于4mg/L。實(shí)驗(yàn)溶液的pH值通?？刂圃?.7～8.5之間。配制實(shí)驗(yàn)溶液和馴養(yǎng)魚用水應(yīng)是未受污染的河水或湖水。假設(shè)運(yùn)用自來水，必需經(jīng)充分曝氣才干運(yùn)用。不宜運(yùn)用蒸餾水。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)溶液濃度設(shè)計(jì)確定實(shí)驗(yàn)溶液的濃度范圍實(shí)驗(yàn)記錄不同時(shí)間的金魚成活數(shù)毒性斷定計(jì)算半數(shù)忍受限制〔TLm〕預(yù)實(shí)驗(yàn)(探求性實(shí)驗(yàn))通常選七個(gè)濃度(至少五個(gè))半數(shù)忍受限制〔TLm〕，即半數(shù)存活濃度。求TLm值的簡(jiǎn)便方法是將實(shí)驗(yàn)魚存活半數(shù)以上和半數(shù)以下的數(shù)據(jù)與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)液毒物〔或污水〕濃度繪于半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上〔對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示毒物濃度，算術(shù)坐標(biāo)表示存活率〕，用直線內(nèi)插法求出。表6.2某毒物實(shí)驗(yàn)結(jié)果毒物濃度/(mg·L-1)每組魚數(shù)/尾試驗(yàn)魚成活數(shù)24h48h96h10.07.55.64.23.22.4對(duì)照組10101010101010038910101000279101000127910平安濃度=平安濃度=48TLm×0.1圖6.2用直線內(nèi)插法求TLm點(diǎn)擊此處觀看：“金魚毒性實(shí)驗(yàn)〞〔二〕發(fā)光細(xì)菌法發(fā)光細(xì)菌是一類能自發(fā)發(fā)光的細(xì)菌，其發(fā)光機(jī)制是由于菌體內(nèi)有一種熒光素酶，經(jīng)過酶催化不飽和脂肪酸反響，而向外界輻射藍(lán)綠色的熒光，發(fā)光光譜范圍在435～630nm，有單一最大發(fā)射峰(λmax=475nm).它是生物本身的正常生理代謝過程.由于發(fā)光細(xì)菌有易培育、增殖速度快、發(fā)光易受外界環(huán)境的影響且反響迅速、靈敏等特點(diǎn)。近年來國(guó)內(nèi)外較多地將發(fā)光細(xì)菌運(yùn)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，Beckman公司根據(jù)發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光原理,已推出用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的生物毒性檢測(cè)儀Microtox。生物發(fā)光法是結(jié)合生命有機(jī)體的生物物理和生物化學(xué)過程，檢測(cè)的是處于環(huán)境中的生物，提供的是一個(gè)綜合的整體目的，因此比傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法更迅速，直接反映環(huán)境污染對(duì)生物的影響。當(dāng)發(fā)光細(xì)菌與水樣毒性組分接觸時(shí)，可影響或干擾細(xì)菌的新陳代謝，使細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度下降或熄滅。在一定毒物濃度范圍內(nèi)，有毒物質(zhì)濃度與發(fā)光強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)線性關(guān)系，因此可運(yùn)用生物發(fā)光光度計(jì)測(cè)定水樣的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度來監(jiān)測(cè)有毒物質(zhì)的濃度。1.水生植物消費(fèi)力的測(cè)定水生植物中葉綠素含量、光協(xié)作用才干、固氮才干等目的的變化。2.致誘變物質(zhì)監(jiān)測(cè)其檢測(cè)方法有：微核測(cè)定艾姆斯〔Ames〕實(shí)驗(yàn)染色體畸變實(shí)驗(yàn)〔三〕其他生物測(cè)試法三、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法1.衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量的判別在實(shí)踐任務(wù)中，經(jīng)常以檢驗(yàn)細(xì)菌總數(shù)，特別是檢驗(yàn)作為糞便污染的指示細(xì)菌，如總大腸菌群、糞大腸菌群、糞鏈球菌、腸道病毒等，來間接判別水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。2.利用細(xì)菌的新陳代謝才干檢測(cè)廢水毒性：利用細(xì)菌的活動(dòng)才干利用用細(xì)菌生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)利用細(xì)菌的呼吸代謝檢測(cè)第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測(cè)大氣污染的生物監(jiān)測(cè)是利用生物對(duì)存在于大氣中的污染物的反響，監(jiān)測(cè)有害氣體的成分和含量，以確定大氣的環(huán)境質(zhì)量程度。一、利用植物監(jiān)測(cè)在生物體系中，植物更易蒙受大氣污染的損傷，其緣由為:植物能以龐大的葉面積與空氣接觸，進(jìn)展活潑的氣體交換;植物缺乏動(dòng)物的循環(huán)系統(tǒng)來緩沖外界的影響;植物固定生長(zhǎng)的特點(diǎn)使其無法避開污染物的損傷。正由于植物對(duì)大氣污染的反響敏感性強(qiáng)，加上本身位置的固定，便于監(jiān)測(cè)與管理，大氣污染的生物監(jiān)測(cè)主要是利用植物進(jìn)展監(jiān)測(cè)?！惨弧持甘局参锛捌涫芎Σ“Y對(duì)大氣污染反響靈敏，用以指示和反映大氣污染情況的植物，稱為大氣污染的指示植物?？諝馕廴疚锲战y(tǒng)統(tǒng)過葉面上的氣孔或孔隙進(jìn)入植物體內(nèi)，侵襲細(xì)胞組織，并發(fā)生一系列生化反響，從而使植物組織蒙受破壞，呈現(xiàn)受害病癥。這些病癥雖然隨污染物的種類、濃度以及受害植物的種類、曝露時(shí)間不同而有差別，但具有某些共同特點(diǎn)，如葉綠素被破壞、細(xì)胞組織脫水，進(jìn)而發(fā)生葉面失去光澤，出現(xiàn)不同顏色〔黃色、褐色或灰白色〕的斑點(diǎn)，葉片零落，甚至全株枯死等異常景象。二氧化硫指示植物堇菜苔蘚白蠟樹云杉地衣棉花白楊圖6.3部分二氧化硫指示植物光化學(xué)氧化物指示植物矮牽牛花葡萄菠菜黃瓜馬鈴薯洋蔥圖6.4O3的指示植物雪松葡萄金錢草杏樹慈竹郁金香圖6.5氟化物的指示植物氟化物指示植物乙烯的指示植物萬壽菊皂莢樹黃瓜番茄蘭花圖6.6乙烯的指示植物氮氧化物指示植物向日葵菠菜秋海棠番茄煙草圖6.7氮氧化物指示植物〔二〕監(jiān)測(cè)方法1.栽培指示植物監(jiān)測(cè)法先將指示植物在沒有污染的環(huán)境中盆栽或地栽培植，待生長(zhǎng)到適宜大小時(shí)，移至監(jiān)測(cè)點(diǎn)察看它們的受害病癥和程度。圖6.8植物監(jiān)測(cè)器表示圖1.氣泵；2.針型閥；3.流量計(jì)；4.活性炭?jī)艋鳎?.盆栽指示植物2、植物群落監(jiān)測(cè)法

先經(jīng)過調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，確定群落中不同種植物對(duì)污染物的抗性等級(jí)，將其分為敏感、抗性中等和抗性強(qiáng)三類。假設(shè)敏感植物葉部出現(xiàn)受害病癥，闡明空氣已遭到輕度污染；假設(shè)抗性中等的植物出現(xiàn)部分受害病癥，闡明空氣已遭到中度污染；當(dāng)抗性中等植物出現(xiàn)明顯受害病癥，有些抗性強(qiáng)的植物也出現(xiàn)部分受害病癥時(shí)，那么闡明已呵斥嚴(yán)重污染。植物受害情況懸鈴木、加拿大白楊檜柏、絲瓜向日葵、蔥、玉米、菊、牽?；ā⒃录?、薔薇、枸杞、香椿、烏柏葡萄、金銀花、枸樹、馬齒莧廣玉蘭、大葉黃楊、梔子花、臘梅80％～100%葉片受害，甚至脫落葉片有明顯大塊傷斑，部分植株枯死50%左右葉面積受害，葉片脈間有點(diǎn)、塊狀傷斑30%左右葉面積受害，葉脈間有輕度點(diǎn)、塊狀傷斑10%左右葉面積受害，葉片上有輕度點(diǎn)狀斑無明顯癥狀表6.3排放SO2的某化工廠附近植物群落受害情況二、利用動(dòng)物監(jiān)測(cè)〔一〕利用動(dòng)物個(gè)體的異常反響對(duì)礦井內(nèi)瓦斯毒氣敏感的動(dòng)物金絲雀金翅雀雞老鼠圖6.9對(duì)礦井內(nèi)瓦斯毒氣敏感的動(dòng)物對(duì)SO2敏感的動(dòng)物敏感性程度：本鳥最高俺狗狗第二耐受力最好的當(dāng)屬我們家禽了金絲雀狗家禽圖6.10對(duì)SO2敏感的動(dòng)物〔二〕利用動(dòng)物種群數(shù)量的變化受不了啦，快跑吧！大型哺乳動(dòng)物、鳥類、昆蟲等遷移圖6.11大型哺乳動(dòng)物、鳥類不堪忍受空氣污染而遷往別處不易直接接觸污染物的潛葉性昆蟲、蟲癭昆蟲、體表有蠟質(zhì)的蚧類添加，圖6.12為部分該類昆蟲。潛葉蛾癭蚊紅蠟蚧圖6.12部分昆蟲和蚧類三、利用微生物監(jiān)測(cè)空氣微生物是空氣污染的重要因子，它與氣溶膠、顆粒物等媒體一同分布并污染環(huán)境、左右疾病發(fā)生與傳播，監(jiān)測(cè)空氣微生物情況是掌握其活動(dòng)和作用的必要前提。室內(nèi)空氣微生物監(jiān)測(cè)：某醫(yī)院的空氣微生物監(jiān)測(cè)163份標(biāo)本，合格88份，合格率僅54％；闡明空氣微生物的污染與醫(yī)院感染親密相關(guān)，加強(qiáng)消毒隔離措施、合理運(yùn)用抗生素，控制醫(yī)院感染是非常重要的。室外空氣微生物監(jiān)測(cè)：遼寧省某市空氣中微生物區(qū)系分布與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系研討闡明：空氣中微生物的數(shù)量隨著人群和車輛流動(dòng)的添加而增多，繁華的中街微生物數(shù)量最多，其次是交通路口，居民小區(qū)；郊區(qū)某公園和鄉(xiāng)村空氣中細(xì)菌最少。2001和2002年山東省某海濱城市空氣微生物監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：該市空氣微生物檢出率高，空氣處于微生物中度污染形狀。其中東部、居住區(qū)空氣污染較重，南部、西部和風(fēng)景游覽區(qū)空氣污染較輕。濱海區(qū)空氣陸源細(xì)菌少于內(nèi)陸區(qū)，真菌卻較多。濱海與內(nèi)陸區(qū)空氣微生物含量相近，濱海區(qū)空氣陸源微生物增多，意味兩區(qū)空氣污染有趨同景象。第三節(jié)生物污染監(jiān)測(cè)生物污染監(jiān)測(cè)就是運(yùn)用各種檢測(cè)手段測(cè)定生物體內(nèi)的有害物質(zhì)，以便及時(shí)掌握被污染的程度。生物污染監(jiān)測(cè)的步驟：生物樣品的采集預(yù)處置污染物的測(cè)定生物樣品制備一、生物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)分布(一)植物對(duì)污染物的吸收

及在體內(nèi)分布空氣污染物主要經(jīng)過粘附、從葉片氣孔或莖部皮孔侵入方式進(jìn)入植物體；植物經(jīng)過根系從土壤或水體中吸收水溶態(tài)污染物。氟化物、農(nóng)藥等污染物圖6.13植物對(duì)氣態(tài)污染物的吸收?qǐng)D6.14植物從土壤或水體中吸收污染物植物內(nèi)污染物的分布見表6.4和表6.5。植株部位放射性計(jì)數(shù)/(脈沖·min-1·g干樣-1)含鎘量/(μg·g干樣-1)分配百分?jǐn)?shù)/%不同部位合計(jì)地上部位葉、葉鞘莖桿穗軸穗殼糙米1483754437350.671.700.200.160.153.59.01.10.80.815.2根系部分354016.1284.484.8表6.4成熟期水稻各部位中的含鎘量品種葉片根莖果實(shí)番茄茄子黃瓜菜豆菠菜青蘿卜胡蘿卜14910711016457.034.063.032.031.050.0—18.73.82.419.59.0—33.07.3——2.53.83.617.0———表6.5氟污染區(qū)蔬菜不同部位的含氟量單位：μg/g表6.6農(nóng)藥在稻谷中的蓄積情況農(nóng)藥糠/%米/%農(nóng)藥糠/%米/%p,p′-DDTγ—六六六馬拉硫磷704087306013苯硫磷乙拌磷倍硫磷80659420356表6.7農(nóng)藥在水果中的蓄積情況農(nóng)藥品種果皮/%果肉/%農(nóng)藥品種果皮/%果肉/%p,p′-DDT西維因敵菌丹倍硫磷蘋果蘋果蘋果桃97229770378330異狄氏劑殺螟松樂果柿子葡萄橘子9698854215〔二〕動(dòng)物對(duì)污染物的吸收及在體內(nèi)分布環(huán)境中的污染物普統(tǒng)統(tǒng)過呼吸道、消化道、皮膚等途徑進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi);水和土壤中的污染物質(zhì)主要經(jīng)過飲用水和食物攝入，經(jīng)消化道被吸收;脂溶性污染物質(zhì)經(jīng)過皮膚吸收后進(jìn)入動(dòng)物肌體。呼吸道消化道皮膚吸收?qǐng)D6.15動(dòng)物對(duì)污染物的吸收方式二、生物樣品的采集和制備1.植物樣品的采集(1)對(duì)樣品的要求：采集的植物樣品要具有代表性、典型性和適時(shí)性。(2)布點(diǎn)方法：在劃分好的采樣小區(qū)內(nèi)，常采用梅花形布點(diǎn)法或交叉間隔布點(diǎn)法確定代表性的植株。(一)植物樣品的采集和制備(3)采樣方法：在每個(gè)采樣小區(qū)內(nèi)的采樣點(diǎn)上分別采集5～10處植株的根、莖、葉、果實(shí)等，將同部位樣混合，組成一個(gè)混合樣；采集樣品量要能滿足需求，普通經(jīng)制備后，至少有20～50g干重樣品。圖6.16采樣點(diǎn)布設(shè)方法2.植物樣品的制備(1)鮮樣的制備：測(cè)定植物內(nèi)容易揮發(fā)、轉(zhuǎn)化或降解的污染物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分，以及多汁的瓜、果、蔬菜樣品，應(yīng)制備成新穎樣品。樣品洗凈→晾干或拭干→搗碎機(jī)搗碎制漿→研磨

(2)干樣的制備：風(fēng)干、烘干→磨碎→過篩→保管3.分析結(jié)果表示方法常以干重為根底表示〔mg/kg〕，但含水量高的蔬菜、水果等，以鮮重表示計(jì)算結(jié)果為好。(二)動(dòng)物樣品的采集和制備動(dòng)物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、糞便、毛發(fā)、指甲、骨骼和組織等均可作為檢驗(yàn)樣品。三、生物樣品的預(yù)處置(一)消解和灰化濕法消解灰化法提取方法分別方法液-液萃取法蒸餾法層析法：磺化法和皂化法氣提法和液上空間法低溫冷凍法振蕩浸取法組織搗碎提取法脂肪提取器提取直接球磨提取法(二)提取、分別和濃縮(三)濃縮方法蒸餾法K-D濃縮器蒸發(fā)法等圖6.17高頻電場(chǎng)激發(fā)灰化安裝表示圖圖6.18氧瓶熄滅灰化安裝表示圖圖6.19索式提取器表示圖圖6.20實(shí)驗(yàn)室用攪拌球磨機(jī)實(shí)物照片四、污染物的測(cè)定測(cè)定方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法、熒光分光光度法、色譜法、質(zhì)譜法和聯(lián)機(jī)法等。表6.8硅酸鎂-乙醚-石油醚層析體系分別農(nóng)藥吸附劑淋洗溶液能分離出來的農(nóng)藥硅酸鎂6%乙醚-石油醚艾氏劑、六六六各種異構(gòu)體、p,p′-DDT、

p,p′-DDT、p,p′-DDD、p,p′-DDE、七氯、多氯聯(lián)苯等硅酸鎂15%乙醚-石油醚狄氏劑、異狄氏劑、地亞農(nóng)、殺螟硫磷、對(duì)硫磷、苯硫磷等硅酸鎂50%乙醚-石油醚強(qiáng)堿農(nóng)藥、馬拉硫磷等第四節(jié)生態(tài)監(jiān)測(cè)生態(tài)監(jiān)測(cè)就是運(yùn)用可比的方法，在時(shí)間或空間對(duì)一定區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)組合體的類型、構(gòu)造和功能及其組成要素進(jìn)展系統(tǒng)的測(cè)定和察看的過程。

生態(tài)監(jiān)測(cè)不同于環(huán)境監(jiān)測(cè)。生態(tài)監(jiān)測(cè)是指預(yù)先制定的方案和用可比的方法，在一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)各生態(tài)系統(tǒng)變化情況以及每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)環(huán)境要素或目的進(jìn)展延續(xù)觀測(cè)的過程。

生態(tài)監(jiān)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的延續(xù)察看、測(cè)試的過程，少那么一個(gè)或幾個(gè)生態(tài)變化周期，多那么幾十個(gè)、幾百個(gè)生態(tài)變化周期。在時(shí)空上少那么幾年，多那么幾十年或更長(zhǎng)一段時(shí)間。生態(tài)監(jiān)測(cè)的目的：了解所研討地域生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其變化；根據(jù)現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)為評(píng)價(jià)已開發(fā)工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和方案開發(fā)工程能夠的影響提供科學(xué)根據(jù)；提供地球資源情況及其可利用數(shù)量。一、生態(tài)監(jiān)測(cè)的類型及內(nèi)容(一)宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)

宏觀監(jiān)測(cè)地域面積至少應(yīng)在一定區(qū)域范圍之內(nèi)，對(duì)一個(gè)或假設(shè)干個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)展監(jiān)測(cè)，最大范圍可擴(kuò)展至一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地域基至全球。主要監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)具有特殊意義的生態(tài)系統(tǒng)的分布、面積及生態(tài)功能的動(dòng)態(tài)變化。(二)微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)

微觀監(jiān)測(cè)指對(duì)一個(gè)或幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生態(tài)要素目的進(jìn)展物理、化學(xué)、生態(tài)學(xué)方面的監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的普通可分為：

1.干擾性生態(tài)監(jiān)測(cè)

2.污染性生態(tài)監(jiān)測(cè)

3.治理性生態(tài)監(jiān)測(cè)

4.環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)〔三〕生態(tài)類型的劃分森林生態(tài)系統(tǒng)草原生態(tài)系統(tǒng)鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)〔四〕生態(tài)監(jiān)測(cè)目的選擇自然目的：自然景觀、自然情況、自然要素人為目的：人文景觀、人為要素普通性監(jiān)測(cè)目的：重點(diǎn)生態(tài)監(jiān)測(cè)目的、常規(guī)生態(tài)監(jiān)測(cè)目的應(yīng)急監(jiān)測(cè)目的：自然力和人為要素呵斥的緊急生態(tài)問題監(jiān)測(cè)(1)全球氣候變暖引起的生態(tài)系統(tǒng)或動(dòng)植物區(qū)系位移；(2)珍稀、瀕危動(dòng)植物種的分布及其棲息地；(3)水土流失面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；(4)沙漠化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；(5)草場(chǎng)沙化退化面積及其時(shí)空分布和對(duì)環(huán)境影響；(6)人類活動(dòng)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)〔森林、草原、農(nóng)田、荒漠等〕構(gòu)造和功能的影響；(7)水環(huán)境污染對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)〔湖泊、水庫、河流和海洋等〕構(gòu)造和功能的影響；(8)主要環(huán)境污染物〔農(nóng)藥、化肥、有機(jī)污染物和重金屬〕在土壤-植物-水體系統(tǒng)中的遷移和轉(zhuǎn)化；(9)水土流失地、沙漠化地及草原退化地優(yōu)化治理方式的生態(tài)平衡恢復(fù)過程；(10)各生態(tài)系統(tǒng)中微量氣體的釋放通量與吸收情況。(五)我國(guó)優(yōu)先監(jiān)測(cè)的生態(tài)工程二、生態(tài)監(jiān)測(cè)方案〔1〕監(jiān)測(cè)目的；〔2〕監(jiān)測(cè)的方法及運(yùn)用設(shè)備；〔3〕監(jiān)測(cè)場(chǎng)地描畫：土壤類型、植被、海拔、經(jīng)緯度、面積；〔4〕監(jiān)測(cè)頻度；〔5〕監(jiān)測(cè)起止時(shí)間、周期；〔6〕數(shù)據(jù)的整理：觀測(cè)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)，編制生態(tài)監(jiān)測(cè)工程報(bào)表；〔7〕監(jiān)測(cè)人員及監(jiān)測(cè)要求?！惨弧潮O(jiān)測(cè)方案的編制(1)國(guó)家采用的生態(tài)監(jiān)測(cè)儀器屬大型監(jiān)測(cè)設(shè)備，如：遙感、地理信息系統(tǒng)、地理圖像系統(tǒng)；(2)常規(guī)生態(tài)監(jiān)測(cè)選擇小型儀器。普通的測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)由傳感器、中間變換設(shè)備、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處置設(shè)備、顯示記錄設(shè)備幾部分組成。圖6.22熱島景象研討遙感圖圖6.21非洲地理圖像〔二〕監(jiān)測(cè)儀器的選擇圖6.23地球遙感圖圖6.24某地地理信息圖生態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)是宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的任務(wù)根底，它以遙感技術(shù)作支持，并具備容量足夠大的計(jì)算機(jī)和宇航信息處置安裝。生態(tài)監(jiān)測(cè)站是微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)任務(wù)的根底，它以完好的室內(nèi)外分析觀測(cè)儀器作支持，并具備計(jì)算機(jī)等信息處置系統(tǒng)?！踩成鷳B(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)和生態(tài)監(jiān)測(cè)站(1)能反映生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)層次和主要生態(tài)環(huán)境問題，并以構(gòu)造和功能目的為主；(2)挑選那些受外界條件影響大、改動(dòng)快、具有綜合性代表意義的目的作為優(yōu)先監(jiān)測(cè)目的；(3)思索可操作性及實(shí)踐監(jiān)測(cè)才干?！菜摹成鷳B(tài)監(jiān)測(cè)目確實(shí)定原那么表6.9陸生生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)目的要素常規(guī)指標(biāo)選擇指標(biāo)氣象氣溫；濕度；風(fēng)向；風(fēng)速；降水量及分布；蒸發(fā)量；地面及淺層地溫；日照時(shí)數(shù)大氣干、濕沉降物及其化學(xué)組成；林間CO2濃度（森林）水文地表徑流量；徑流水化學(xué)組成：酸度、堿度、總磷、總氮及NO2－、NO3－、農(nóng)藥（農(nóng)田）；徑流水總懸浮物；地下水位；泥沙顆粒組成及流失量；泥沙化學(xué)成分：有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀及重金屬、農(nóng)藥（農(nóng)田）附近河流水質(zhì)；附近河流泥沙流失量；農(nóng)田灌水量、入滲量和蒸發(fā)量（農(nóng)田）土壤有機(jī)質(zhì)；養(yǎng)分含量：全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀；pH值；交換性酸及其組成；交換性鹽基及其組