环境质量的生物监测与生物评价共51页

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1、（三）环境质量基准（三）环境质量基准(Envionmental Quality Criteria) 指指环环境境因因素素在在一一定定条条件件下下作作用用于于特特定定对对象象(人人或或生生物物)而而不不产产生生不不良良或或有有害害效效应应的的最最大大阈阈值值，是是保保障障人类生存活动及维持生态平衡的基本水准。人类生存活动及维持生态平衡的基本水准。 （四）环境质量标准（四）环境质量标准(Environmental Quality Standard） 是国家权力机构为保障人群健康和适宜生存条件，是国家权力机构为保障人群健康和适宜生存条件，为保护生物资源、维持生态平衡，对环境中有害因素为保护生物资源、

2、维持生态平衡，对环境中有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性的法规。在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性的法规。1二二 、 生生 物物 监监 测测 (Biological Monitoring或或Biomonitoring) 1 概概念念：是是利利用用生生物物个个体体、种种群群或或群群落落对对环环境境污污染染或或变变化化所所产产生生的的反反应应阐阐明明环环境境污污染染状状况况。从从生生物物学学角角度为环境度为环境质量的监测和评价提供依据。质量的监测和评价提供依据。 -生物监测至少应具备生物监测至少应具备两个重要条件：两个重要条件： 对比性，对比性，有已建立的标准可供对照；有已建立的标

3、准可供对照； 重复性，重复性，在一定观测点上每隔一定时间采样分析。在一定观测点上每隔一定时间采样分析。22 生物监测的优点：生物监测的优点：（1）监测灵敏度高；）监测灵敏度高；（2）具有连续监测的功能；）具有连续监测的功能；（7）可以在大面积或较长距离内密集布点，甚至在）可以在大面积或较长距离内密集布点，甚至在边远地区也能布点进行监测。边远地区也能布点进行监测。（5）不需要繁琐的仪器保养及维修等工作；）不需要繁琐的仪器保养及维修等工作；（6）能直接反映出环境质量对生态系统的影响；）能直接反映出环境质量对生态系统的影响；（3）能综合反映环境质量状况；）能综合反映环境质量状况；（4）价格低廉，不需

4、购置昂贵的精密仪器；）价格低廉，不需购置昂贵的精密仪器；33 生物监测的缺点：生物监测的缺点：（1）不能迅速作出反应；）不能迅速作出反应； （2）不能精确地监测出环境中某些污染物的含量，）不能精确地监测出环境中某些污染物的含量，通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。4第二节第二节 生物监测与评价生物监测与评价一、大气污染生物监测与评价一、大气污染生物监测与评价 1 动物监测动物监测 2 植物监测（在大气中被广泛应用）植物监测（在大气中被广泛应用）(一一)大气污染的植物监测方法大气污染的植物监测方法-利利用用植植物物对对大大气气污污染染的的反反应应，

5、监监测测有有害害气气体体的成分和含量以了解大气环境质量状况。的成分和含量以了解大气环境质量状况。 不不同同的的污污染染物物质质和和浓浓度度会会对对植植物物叶叶子子及及植植物物内内部部生理代谢活动产生不同的影响：生理代谢活动产生不同的影响：5 1 蒸腾率降低、呼吸作用加强、叶绿素含量减少、蒸腾率降低、呼吸作用加强、叶绿素含量减少、光合作用强度下降；光合作用强度下降； 2 影响生长发育，使生长量减少、植株矮化、叶面积影响生长发育，使生长量减少、植株矮化、叶面积变小、叶片早落及落花落果等。变小、叶片早落及落花落果等。6大气污染的植物监测有以下几种方法。大气污染的植物监测有以下几种方法。 1指示植物法

6、指示植物法 用来监测和评价大气污染状况的对大气污染反应用来监测和评价大气污染状况的对大气污染反应灵敏的生物称为大气污染指示生物。灵敏的生物称为大气污染指示生物。 容易栽培管理和繁殖；容易栽培管理和繁殖；生长期长，能不断萌发新叶；生长期长，能不断萌发新叶；敏感、干扰症状少、反应症状明显；敏感、干扰症状少、反应症状明显；应尽可能具有一定的观赏或经济价值。应尽可能具有一定的观赏或经济价值。 （1）大气污染指示植物应具备的条件）大气污染指示植物应具备的条件 （2）常用大气污染指示植物）常用大气污染指示植物7(3)指示植物的选择方法指示植物的选择方法 现场比较评比法：现场比较评比法： 栽培比较试验法：包

7、括盆栽和地栽。栽培比较试验法：包括盆栽和地栽。人工熏气法人工熏气法8 (4)常见有害气体对植物伤害的典型症状：常见有害气体对植物伤害的典型症状： 二二氧氧化化硫硫：叶叶脉脉间间大大小小不不等等、分分布布有有不不规规律律的的点点、块块状状土土黄黄或或红红棕棕色色伤伤斑斑、少少数数伤伤斑斑分分布布在在叶叶片片边边缘缘、全叶褪绿黄化。全叶褪绿黄化。 幼幼叶叶不不易易受受害害、树树受受害害部部位位一一般般从从叶叶尖尖开开始始向向基基部部扩展。扩展。 氟氟化化氢氢：伤伤斑斑与与正正常常组组织织之之间间有有一一明明显显的的暗暗红红色色界界线线（多半分布在叶尖和叶缘）；（多半分布在叶尖和叶缘）； 不不同同叶

8、叶脉脉（侧侧脉脉、平平行行脉脉）不不同同叶叶质质（厚厚硬硬或或大大而而薄）的叶片伤斑形状不同。薄）的叶片伤斑形状不同。 氯氯气气：伤伤斑斑与与正正常常组组织织之之间间界界线线模模糊糊， 多多为为脉脉间间点块状；或有过渡带，严重时全叶失绿漂白甚至脱落。点块状；或有过渡带，严重时全叶失绿漂白甚至脱落。 9 乙烯乙烯：叶片发生：叶片发生不正常的偏上生长不正常的偏上生长(叶片下垂叶片下垂)，或失绿黄化，并常常发生落叶、落花、落果以及结实或失绿黄化，并常常发生落叶、落花、落果以及结实不正常的现象。不正常的现象。 过氧乙酰硝酸酯：过氧乙酰硝酸酯：可在叶片的先端、中部或基部出可在叶片的先端、中部或基部出现现

9、坏死带坏死带，叶片背面变为银白色、棕色、古铜色或玻，叶片背面变为银白色、棕色、古铜色或玻璃状。璃状。 臭氧：臭氧：大多为叶面散布大多为叶面散布细密点状斑细密点状斑，呈棕色或黄，呈棕色或黄褐色，少数为脉间块斑。褐色，少数为脉间块斑。二二氧氧化化氮氮：伤伤斑斑白白色色、黄黄褐褐色色或或棕棕色色，叶叶脉脉间间多多不不规则形，有时出现全叶点状斑。规则形，有时出现全叶点状斑。 10氨气：氨气：伤斑与正常组织之间伤斑与正常组织之间界线明显界线明显，症状一般出，症状一般出现较早，褐色或褐黑色，大多为脉间点块状伤斑。现较早，褐色或褐黑色，大多为脉间点块状伤斑。酸酸雾雾(硫硫酸酸、盐盐酸酸、硝硝酸酸等等)：叶叶

10、上上出出现现细细密密、近近圆圆形形坏死斑坏死斑。2现场调查法现场调查法 选选择择观观察察点点调调查查了了解解主主要要大大气气污污染染物物的的种种类类、浓浓度度和和分分布布扩扩散散规规律律 选选择择观观察察对对象象根根据据调调查查目目的的和和人人力力条条件件确确定定观观测测时时间间确确定定观观测测项项目目根根据据调调查查和和资资料料对对比比分分析析，确确定定各各种种植植物物对对有有害害气气体体的的抗抗性性等等级，也可把地区受害程度表示在地图上。级，也可把地区受害程度表示在地图上。 113植物群落监测法植物群落监测法 4现场盆栽定点监测法现场盆栽定点监测法5地衣、苔藓监测法地衣、苔藓监测法126微

11、核技术的应用微核技术的应用(如：紫露草微核方法如：紫露草微核方法)7污染量指数法污染量指数法(IPC)IPC污染级别污染级别小于小于1.2级，清洁大气级，清洁大气1.21 2.0级，轻度污染级，轻度污染2.01 3.0级，中度污染级，中度污染大于大于3.0级，重度污染级，重度污染 以以分分析析叶叶片片中中污污染染物物含含量量为为基基础础监监测测大大气气污污染染的一种方法，其公式为：的一种方法，其公式为：KIPC = CM / CC Cm：监测点指示植物某污染物的含量。监测点指示植物某污染物的含量。 CC：对照样点中同种植物叶片中污染物的含量对照样点中同种植物叶片中污染物的含量138大气污染的综

12、合生态指标大气污染的综合生态指标 14(二二)植植物物监监测测和和评评价价大大气气污污染染中中值值得得注注意意的的问问题题 要要注注意意判判别别大大气气污污染染和和其其他他因因素素（冻冻害害、病病虫虫害害、肥肥料料不不足足、农农药药药药害害等等）所所造造成成的的危危害害，大大致致有有以以下下一一些途径。些途径。1调查污染源调查污染源3观察植物受害方式观察植物受害方式2观察叶片受害症状观察叶片受害症状15(三三)大气污染的细菌总数测定大气污染的细菌总数测定1测定方法测定方法(1)沉沉降降平平皿皿法法：将将盛盛有有琼琼脂脂培培养养基基的的平平皿皿置置于于一一定定地地点点，打打开开皿皿盖盖暴暴露露一

13、一定定时时间间，然然后后进进行行培培养养，计计数数其其中中生生长长的的菌菌落落数数。实实验验认认为为，暴暴露露1 min后后每每m2培培养养基基表表面面积积上上生生长长的的菌菌落落数数相相当当于于03 m3空空气气中中所所含含的的细菌数。细菌数。 (2)吸收管法：吸收管法：利用特制的吸收管将定量空气快速吸利用特制的吸收管将定量空气快速吸收到管内的吸收液内，然后再用吸收液培养，计算菌收到管内的吸收液内，然后再用吸收液培养，计算菌落数或分离病原微生物。落数或分离病原微生物。16 (3)撞撞击击平平皿皿法法：抽抽吸吸定定量量的的空空气气，快快速速撞撞击击在在一一个个或或数数个个转转动动或或不不转转动

14、动的的平平皿皿内内的的培培养养基基表表面面上上，然然后后进行培养，计数生长的菌落数。进行培养，计数生长的菌落数。(4)滤膜法：滤膜法：使定量空气通过滤膜，带微生物的尘粒会使定量空气通过滤膜，带微生物的尘粒会吸着在滤膜表面，然后将尘粒洗脱在适当的溶液中，吸着在滤膜表面，然后将尘粒洗脱在适当的溶液中，再吸取一部分进行培养计数。再吸取一部分进行培养计数。172空气污染的微生物学评价指标空气污染的微生物学评价指标 细细菌菌总总数数和和链链球球菌菌数数是是测测定定空空气气卫卫生生状状况况的的敏敏感感指指标标，它它们们可可以以评评价价空空气气的的微微生生物物污污染染程程度度与与卫卫生生状状况况。一一般般认

15、认为为细细菌菌总总数数和和链链球球菌菌总总数数超超过过5001 000个个m3以上时，作为空气污染的指示。以上时，作为空气污染的指示。18二、水污染生物监测与评价二、水污染生物监测与评价(一一)水污染的生物监测方法水污染的生物监测方法1水污染的细菌学监测水污染的细菌学监测一一般般选选用用间间接接指指标标即即粪粪便便污污染染的的指指示示菌菌作作为为代代表表，常常用用肠肠道道正正常常细细菌菌在在水水中中的的存存在在及及数数量量情情况况作作为为粪粪便便污污染染的的指指示示。只只有有在在特特殊殊情情况况下下才才直直接接检检验验水水中中的的病病原菌。常以大肠菌群检测。原菌。常以大肠菌群检测。19(1)水

16、污染的细菌学指标：水污染的细菌学指标：我国现行饮用水卫生标准规我国现行饮用水卫生标准规定，细菌总数定，细菌总数1 1 mLmL自来水不得超过自来水不得超过100100个；大肠菌群数个；大肠菌群数每升水中不得超过每升水中不得超过3 3个。个。 如在如在1 mL水中细菌总数为：水中细菌总数为：10100个为极清洁水；个为极清洁水；1001 000个为清洁水；个为清洁水；1 00010 000个为不太清洁水；个为不太清洁水；10 000 100 000个为不清洁水；个为不清洁水；100 000个为极不清洁水。个为极不清洁水。 水水样样采采样样时时必必须须无无菌菌操操作作，并并保保证证运运送送、保保存

17、存过过程中不受污染。程中不受污染。20(3)细菌总数的测定细菌总数的测定平皿法：平皿法： 细细菌菌总总数数是是指指1 mL水水样样接接种种于于普普通通琼琼脂脂培培养养基基中中，在在37下下培培养养24 h，计计数数所所生生长长的的菌菌落落数数，可可以以反反映映水水体体有有机机污污染染的的程度。是检验水体是否污染的标志之一。程度。是检验水体是否污染的标志之一。检验步骤：检验步骤： 无菌条件无菌条件用灭菌移液管吸取用灭菌移液管吸取1 mL充分混匀适当稀释的水充分混匀适当稀释的水样样注入灭菌培养皿中注入灭菌培养皿中再注入约再注入约15 mL已融化并冷却至已融化并冷却至45 左右的培养基左右的培养基旋

18、摇平皿，充分混合水样与培养基，每一水样旋摇平皿，充分混合水样与培养基，每一水样作两个平行。作两个平行。 倾注普通培养基倾注普通培养基15 mL于于另一只灭菌的培养皿中作空白对另一只灭菌的培养皿中作空白对照照待培养基凝固后，放人待培养基凝固后，放人37培养箱中倒置培养培养箱中倒置培养24h后进行后进行菌落计数。菌落计数。 两个平皿中的平均数乘以稀释倍数，即得两个平皿中的平均数乘以稀释倍数，即得1 mL水样中的水样中的细菌总数。细菌总数。 21菌菌落落计计算算方方法法与与报报告告方方式式：可可用用肉肉眼眼观观察察或或放放大大镜镜检检查查、记记录录各各培培养养皿皿的的菌菌落落数数求求出出同同一一稀稀

19、释释度度的的平均菌落数。平均菌落数。各种不同情况下的计算方法如下：各种不同情况下的计算方法如下： a 首先选择平均菌落数在首先选择平均菌落数在30300之间者进行计算。之间者进行计算。当只有一个稀释度的平均菌落数符合此范围时，则即当只有一个稀释度的平均菌落数符合此范围时，则即以此平均菌落数乘以稀释倍数报告之。以此平均菌落数乘以稀释倍数报告之。 b 若有两个稀释度的平均菌落数均在若有两个稀释度的平均菌落数均在30300之间，之间，则应按两者菌落总数之比值来决定。若其比值小于则应按两者菌落总数之比值来决定。若其比值小于2，应报告两者的平均数。若大于，应报告两者的平均数。若大于2，则报告其中较少，则

20、报告其中较少的菌落总数。的菌落总数。 22 c 若所有稀释度的平均菌落数若所有稀释度的平均菌落数均大于均大于300，则应按，则应按稀释度最高的平均菌落数乘以稀释倍数报告之。稀释度最高的平均菌落数乘以稀释倍数报告之。 d 若所有稀释度的平均菌落数若所有稀释度的平均菌落数均小于均小于30，则应按稀，则应按稀释度最低的平均菌落数乘以稀释倍数报告之。释度最低的平均菌落数乘以稀释倍数报告之。 e 若若所所有有稀稀释释度度的的平平均均菌菌落落数数均均不不在在30300之之间间，则则以以最最接接近近300或或30的的平平均均菌菌落落数数乘乘以以稀稀释释倍倍数数报报告告之。之。 f 菌落计算的报告方式菌落计算

21、的报告方式：菌落总数：菌落总数在在100内内时报告实时报告实有数字，大于有数字，大于100时采用二位有效数字，在二位有效时采用二位有效数字，在二位有效数字后面的数值以四舍五入方法计算。也可用数字后面的数值以四舍五入方法计算。也可用10的指的指数表示。数表示。23(4)大肠菌群的测定大肠菌群的测定-大大肠肠菌菌群群：指指一一群群需需氧氧及及兼兼性性厌厌氧氧的的革革兰兰氏氏阴阴性性无无芽芽孢孢杆杆菌菌，能能在在37培培养养24h内内使使乳乳糖糖发发酵酵产产酸酸产气者。产气者。 发酵法亦称多管发酵法或三步发酵法发酵法亦称多管发酵法或三步发酵法。适用于适用于多种水样，实验时间较长。多种水样，实验时间较

22、长。 A 初初发发酵酵(推推测测试试验验)：将将不不同同稀稀释释度度的的水水样样分分别别接接种种人人含含有有乳乳糖糖等等糖糖类类的的培培养养液液中中，经经37培培养养24h，观观察产酸产气情况以初步判别是否有大肠菌群存在。察产酸产气情况以初步判别是否有大肠菌群存在。 B 平皿分离平皿分离(证实试验证实试验)：主要是将初发酵管中的菌主要是将初发酵管中的菌液接种人伊红美蓝培养基或远藤氏培养基（可抑制某些液接种人伊红美蓝培养基或远藤氏培养基（可抑制某些其他细菌而利于大肠菌群菌生长）上，进一步证实大肠其他细菌而利于大肠菌群菌生长）上，进一步证实大肠菌群菌的存在。菌群菌的存在。24 C 复发酵复发酵(完

23、成试验完成试验)：将上述可能为大肠菌群的菌将上述可能为大肠菌群的菌落再次移接入乳糖培养液中，经落再次移接入乳糖培养液中，经24h产酸产气者即最产酸产气者即最后确证为有大肠菌群存在。后确证为有大肠菌群存在。 利用数理统计原理或查阅专用统计表，最后算利用数理统计原理或查阅专用统计表，最后算出每升水中大肠菌群的最可能数目。出每升水中大肠菌群的最可能数目。25 滤膜法：滤膜法：比发酵法时间短，有可能在比发酵法时间短，有可能在24 h内完成。内完成。 选取孔径选取孔径045065um的微孔滤膜的微孔滤膜抽滤，将抽滤，将水中的细菌截留于滤膜上水中的细菌截留于滤膜上将滤膜不截菌的一面贴附将滤膜不截菌的一面贴

24、附在特定固体培养基上在特定固体培养基上(如伊红美蓝培养基如伊红美蓝培养基) 培养培养初初步确定大肠菌群细菌（依据菌落特征及镜检菌体形态）步确定大肠菌群细菌（依据菌落特征及镜检菌体形态） 根据通过水量及滤膜上长出的肯定为大肠菌群的菌根据通过水量及滤膜上长出的肯定为大肠菌群的菌落数换算出每升水样中大肠菌群数。落数换算出每升水样中大肠菌群数。262水污染的浮游生物检验法水污染的浮游生物检验法-浮浮游游生生物物是是指指具具有有很很少少或或没没有有克克服服水水流流的的能能力力、随随波波逐逐流流地地生生活活于于广广阔阔水水域域或或大大洋洋的的微微型型水水生生生物，包括浮游植物和浮游动物。生物，包括浮游植物

25、和浮游动物。 淡水浮游动物主要有原生动物、轮虫、枝角类和淡水浮游动物主要有原生动物、轮虫、枝角类和桡足类，海水中的种类要比淡水种类多得多。桡足类，海水中的种类要比淡水种类多得多。 用作水质指示生物的浮游生物有谷皮菱形藻、铜用作水质指示生物的浮游生物有谷皮菱形藻、铜锈微囊藻和水花束丝藻冰岛直链藻、小球藻和锥囊藻锈微囊藻和水花束丝藻冰岛直链藻、小球藻和锥囊藻属的一些种类。属的一些种类。27 (1)采样采样 采样点的布设采样点的布设: :采样点的位置力求接近化学和细采样点的位置力求接近化学和细菌学的采样点，数量要足够。菌学的采样点，数量要足够。 采采样样步步骤骤：确确定定采采样样地地点点、深深度度和

26、和频频率率，准准备备野野外外采采样样。需需在在野野外外记记录录本本上上要要写写明明采采样样地地点点、深深度度、类类型型、时时间间、气气候候条条件件、浊浊度度、水水温温以以及及其其他他有有意意义义的观察结果。的观察结果。 采样器的选择采样器的选择 28(2)检验标本的制作：检验标本的制作： 浮游植物的永久性湿封片浮游植物的永久性湿封片浮游动物的封片浮游动物的封片29(3)浮游生物的计数浮游生物的计数 浮游植物的计数单位浮游植物的计数单位 30计数框计数框A 标准医用血球计数标准医用血球计数(计算血细胞计算血细胞) B 塞奇威克塞奇威克拉夫脱拉夫脱(SR)计数框：计数框：长长50 mm，宽宽20

27、mm，深深1 mm，总体积大约为总体积大约为1 000mm3(1 mL)。使用测微尺和卡尺之前应仔细检查计数框的精确使用测微尺和卡尺之前应仔细检查计数框的精确长度和深度。长度和深度。C C 帕尔默帕尔默马洛尼马洛尼(PalmerMalony，PM)微小微小浮游生物框：浮游生物框：直径直径179 mm，深深04 mm，体积体积0 01 mL的圆形室，可使用的放大倍数为的圆形室，可使用的放大倍数为450倍，专倍，专门为计算微小浮游生物而设计。门为计算微小浮游生物而设计。31拉拉季季(Lackey)微微量量(微微断断面面)计计数数法法：类类似似SR长长条条计计数数。移移取取01 mL水水样样至至一一

28、个个载载玻玻片片上上，用用22 22 mm的的盖盖玻玻片片盖盖上上，计计数数3或或4个个盖盖玻玻片片宽宽度度和和长长度度的的生生物物。按按下下列列公公式式计计算算每每毫毫升升水水样样的的生生物物数数M(个个数数mL)。 M =( CA1 )/（AS S V S V）式中：式中：A1盖玻片的面积，盖玻片的面积，mm2； AS1个长条的面积，个长条的面积，mm2； S计数的长条的条数；计数的长条的条数； V盖玻片下面样品的体积，盖玻片下面样品的体积，mL 32滤膜计数：滤膜计数：M =( NQ)/(VD) N密度，生物个数视野；密度，生物个数视野； Q每个滤膜的视野数；每个滤膜的视野数； V过滤样

29、品的体积，过滤样品的体积，mL； D稀释系数稀释系数硅藻种类比例计数硅藻种类比例计数33浮浮游游动动物物：在在常常规规浮浮游游植植物物计计数数时时，同同时时计计算算计计数数框框里里的的小小型型(微微小小型型)浮浮游游动动物物，以以每每mL生生物物个个数报告。数报告。 解剖后经复式显微镜检查鉴定大型生物，计算解剖后经复式显微镜检查鉴定大型生物，计算每每m3的生物个数的生物个数M/ /(个数个数m3)： M/ / = （CV1 ）/（V2 V3） 式中，式中，C计数的生物数；计数的生物数； V1浓缩样的体积，浓缩样的体积，mL； V2计数的体积，计数的体积，mL； V3不定时采集水样的体积，不定时

30、采集水样的体积，m3。34浮浮游游植植物物染染色色和和制制备备技技术术：藻藻类类的的染染色色可可以以区区分分活活的的和和死死的的硅硅藻藻，可可以以用用一一个个样样品品计计算算浮浮游游植植物物总数，同时进行硅藻的详细分类。总数，同时进行硅藻的详细分类。 使使用用合合适适的的放放大大倍倍数数，在在油油镜镜下下计计数数藻藻类类。计计数数长长条条或或随随机机视视野野并并计计算算每每mL的的浮浮游游生生物物密密度度M：M = （C A At ）/（AC V） C C计数的生物数；计数的生物数； AtAt修理和封固前滤膜的总有效面积，修理和封固前滤膜的总有效面积，mmmm2 2； A AC C计数的面积计

31、数的面积( (长条或视野长条或视野) )，mmmm2 2； V V过滤水样的体积，过滤水样的体积，mL mL 。 35(4)生生物物量量(现现存存量量)的的测测定定：浮浮游游生生物物现现存存量量可可用用单单位位体体积积的的生生物物个个体体数数来来表表示示。包包括括总总碳碳、氮氮、氧氧、氢氢、类类酯酯、碳碳水水化化合合物物、磷磷、硅硅(硅硅藻藻)、几几丁丁质质(浮浮游游动动物物)和和叶叶绿绿素素(藻藻类类)的的测测定定。而而唯唯一一实实用用方方法法是是测测定定体积和干重。体积和干重。 另另外外，浮浮游游生生物物的的ATP和和DNA含含量量已已用用于于评评价价估估算算活活的的生生物物量量。根根据据

32、ATP估估算算的的生生物物量量与与测测定定叶叶绿绿素素a和和细细胞胞体体积积进进行行的的估估算算非非常常一一致致，但但以以DNA的的测测定定计算生物量并不准确。计算生物量并不准确。36叶绿素叶绿素a：估算藻类生物量时可用叶绿素含量乘以系数估算藻类生物量时可用叶绿素含量乘以系数67。生物体积生物体积(细胞体积细胞体积)：计算每一种的总生物体积是用计算每一种的总生物体积是用平均细胞体积乘以每毫升的细胞个数。平均细胞体积乘以每毫升的细胞个数。 一种生物细胞的大小在不同水体里以及在不同时间里都一种生物细胞的大小在不同水体里以及在不同时间里都有显著的不同。因此，对于每一个采样时间，每一种生物都有显著的不

33、同。因此，对于每一个采样时间，每一种生物都要测量要测量20个个体，再取平均值。个个体，再取平均值。重量法：重量法：将将100mg湿的浓缩样品放人灼烧并称过重的清湿的浓缩样品放人灼烧并称过重的清洁瓷坩埚里，在洁瓷坩埚里，在105C下干燥下干燥24 h测定干重时。测定干重时。 也可通过也可通过045um孔径的滤膜或预先洗净、干燥并称孔径的滤膜或预先洗净、干燥并称重的玻璃纤维过滤器过滤已知体积的水样。在干燥器中冷却重的玻璃纤维过滤器过滤已知体积的水样。在干燥器中冷却样品并称重。样品并称重。 37ATP测定法：测定法：是测定总的活浮游生物生物量的唯一手段。是测定总的活浮游生物生物量的唯一手段。 不不同

34、同种种类类的的生生物物的的ATP与与生生物物量量的的比比率率也也不不同同，但但这这个个比比率率相相当当恒恒定定，完完全全可可以以从从ATP的的测测定定结结果果可可靠靠地地估估算算生生物物量量。本法简单、便宜，仪器稳定、可靠。本法简单、便宜，仪器稳定、可靠。 ATP的浓度计算如下：的浓度计算如下： AC在萃取液曲线下面的校正的平均面积；在萃取液曲线下面的校正的平均面积；ye萃取液的体积，萃取液的体积，mL；yS水样的体积，水样的体积，mL； FS校准系数。校准系数。总的活浮游生物总生物量为总的活浮游生物总生物量为:式中：式中：B浮游生物的生物量浮游生物的生物量(有机物质干重有机物质干重)，mgL

35、 。 383底栖大型无脊椎动物监测法底栖大型无脊椎动物监测法 耗耗氧氧有有机机物物和和有有毒毒化化学学物物质质的的污污染染可可使使大大型型无无脊椎动物群落结构的模式发生变化。脊椎动物群落结构的模式发生变化。 底底栖栖大大型型无无脊脊椎椎动动物物：指指栖栖息息在在水水底底或或附附着着在在水水中中植植物物和和石石块块上上肉肉眼眼可可见见的的，大大小小不不能能通通过过孔孔眼眼为为0595 mm(淡淡水水)或或10 mm(海海洋洋)的的水水生生无无脊脊椎椎动物动物 利用底栖大型无脊椎动物监测和评价污染的影响利用底栖大型无脊椎动物监测和评价污染的影响时，一般的方法是从污染影响地点和邻近的未受影响时，一般

36、的方法是从污染影响地点和邻近的未受影响的地点采集大型无脊椎动物群落进行对比。的地点采集大型无脊椎动物群落进行对比。39 监测程序：监测程序：采集并分析群落采集并分析群落确定污染群落是确定污染群落是否有别于无污染群落。否有别于无污染群落。 对于大多数群落结构的分析，需要的基本资料中对于大多数群落结构的分析，需要的基本资料中是每一种的个体计数。用这些计数的数据可根据组成、是每一种的个体计数。用这些计数的数据可根据组成、密度、生物量、多样性或其他分析结果来描述群落的密度、生物量、多样性或其他分析结果来描述群落的特征并作比较。特征并作比较。 4. 微型生物群落监测法微型生物群落监测法 40(二二)水环

37、境质量的生物学评价水环境质量的生物学评价 1一般描述对比法一般描述对比法 2指示生物指示生物(Indicator Organism)法法 指指示示生生物物是是指指环环境境中中对对某某些些物物质质(包包括括进进入入环环境境中中的的污污染染物物)能能产产生生各各种种反反应应或或信信息息而而被被用用来来监监测测和和评评价价环环境境质质量量的的现现状状和和变变化化的的生生物物。如如鱼鱼类类、底底栖栖动动物物和和浮浮游游动动物物等等。一一般般生生命命期期较较长长，于某处固定生活的生物。于某处固定生活的生物。41 3污水生物系统污水生物系统 （1）多多污污带带：高高分分子子有有机机物物质质极极其其丰丰富富

38、，DO少少，产产生生硫硫化化氢氢等等气气体体，细细菌菌和和五五色色鞭鞭毛毛虫虫极极多多，有有少少量量靠靠腐腐烂烂有有机机物物或细菌为主要食物的动物，没有好氧生物，鱼类也不能生存。或细菌为主要食物的动物，没有好氧生物，鱼类也不能生存。 （2）中污带：）中污带：较长，分较长，分中污带、中污带、中污带。中污带。 中污带：中污带：有机物污染仍较严重，存在较多的较小分子有机物污染仍较严重，存在较多的较小分子量的有机物，溶解氧较前一带略多，氧化作用使底泥中的硫化量的有机物，溶解氧较前一带略多，氧化作用使底泥中的硫化氢减少。生物为比较耐受污染的种类，有许多细菌和真菌，藻氢减少。生物为比较耐受污染的种类，有许

39、多细菌和真菌，藻类少见，以细菌为食物的耐污动物占优势。类少见，以细菌为食物的耐污动物占优势。 中污带：中污带：此带为中等程度的有机物污染区。溶解氧此带为中等程度的有机物污染区。溶解氧相当高，氧化作用显著，有机物能较好地矿化。有多种蓝藻、相当高，氧化作用显著，有机物能较好地矿化。有多种蓝藻、绿藻及硅藻，有多种原生动物，有鱼类出现。绿藻及硅藻，有多种原生动物，有鱼类出现。42（3）寡寡污污带带：经经河河流流的的自自净净作作用用后后有有机机物物全全部部被被分分解解，水水质质透透明明度度大大，溶溶解解氧氧恢恢复复正正常常或或达达到到饱饱和和。细细菌菌数数量量少少，藻藻类类种类多，数量也增加。种类多，数

40、量也增加。（4 4）污水生物系统法的局限性：）污水生物系统法的局限性： 主要应用对象是被生活污水污染的水域，在重金属和其主要应用对象是被生活污水污染的水域，在重金属和其他工业污水引起的污染水域的应用问题尚需进一步研究；他工业污水引起的污染水域的应用问题尚需进一步研究； 注重单纯以某种生物评价水污染，一定程度上可靠性受注重单纯以某种生物评价水污染，一定程度上可靠性受到影响，而且没有定量关系；到影响，而且没有定量关系； 需要较熟练的生物分类知识，这对于非生物专业工作者需要较熟练的生物分类知识，这对于非生物专业工作者是困难的，同时工作量大，费时间。是困难的，同时工作量大，费时间。43生产力的变化。生

41、产力的变化。自养自养异养程度上的变化。异养程度上的变化。群落中种类组成比例的变化。群落中种类组成比例的变化。组成群落的个别种群变化组成群落的个别种群变化(如数量变化等如数量变化等)。群群落落中中生生物物种种类类数数在在污污染染加加重重的的条条件件下下减减少少，在在水水质质较较好好的的情情况况下下增增加加，但但过过于于清清洁洁的的条条件件下下由由于于食食物物缺缺乏乏也也会会导导致致种种类数的减少。类数的减少。某些对污染有指示价值的生物种类，例如对某种污染物敏某些对污染有指示价值的生物种类，例如对某种污染物敏感或有耐受性的种类的出现或消失，导致群落结构的种类组成感或有耐受性的种类的出现或消失，导致

42、群落结构的种类组成变化。变化。4生物指数生物指数 评价水质用的生物指数主要是依据不利环境因素主要评价水质用的生物指数主要是依据不利环境因素主要有六个方面。有六个方面。44(1)Beck生物指数生物指数(2)硅藻生物指数硅藻生物指数 (3) (3)颤蚓类与全部底栖动物相比的生物指数颤蚓类与全部底栖动物相比的生物指数(4)(4)水生昆虫与寡毛类湿重的比值水生昆虫与寡毛类湿重的比值(5)(5)特伦特特伦特( (Trent)Trent)生物指数生物指数(6)(6)钱勒钱勒( (Chandler)Chandler)计分系统计分系统(7)(7)污染评价均值污染评价均值(8)(8)污染生物指数：污染生物指数

43、：455种的多样性指数种的多样性指数 多样性指数是生物群落中种类与个体数的多样性指数是生物群落中种类与个体数的比值比值。 (1) (1)格利森格利森( (Gleason)Gleason)和马格列夫和马格列夫( (Margalef)Margalef)多样性多样性指数指数 （2 2）香农）香农韦弗（韦弗（ShannonWeaverShannonWeaver）多样性指数多样性指数 （3 3）辛普森）辛普森( (Simpson)Simpson)多样性指数多样性指数 6生产力生产力 反映一个生态系统内物质循环和能量流动的指标。反映一个生态系统内物质循环和能量流动的指标。 (1)PR值值(2)自养指数自养

44、指数 7残留量指数及富集系数残留量指数及富集系数 46 (三三)生物标志物生物标志物 是是指指在在亚亚个个体体和和个个体体水水平平上上既既可可以以测测定定污污染染物物暴暴露露水水平平，也也可以测定污染物效应的生理和生化指标（表可以测定污染物效应的生理和生化指标（表49）。）。 1生物标志物分类生物标志物分类2 2生物标志物的特异性生物标志物的特异性3 3作为生物标志物的基本原则作为生物标志物的基本原则(1)一般指示性一般指示性 (2)生物特异性生物特异性(3)化学特异性化学特异性(4)相对敏感性相对敏感性(5)固有的变化性固有的变化性(6)反应的时间效应反应的时间效应(7)野外应用价值野外应用

45、价值(8)(8)与高级生物学水平上效应的关系与高级生物学水平上效应的关系4 4监测和评价中生物标志物的作用监测和评价中生物标志物的作用47（四）环境流行病学调查四）环境流行病学调查 1外境流行病学研究的内容外境流行病学研究的内容 2环境流行病学调查研究的原则环境流行病学调查研究的原则 (1)选择样本要有代表性选择样本要有代表性 (2)调查设计要有对比性调查设计要有对比性(3)获取资料要注意有效性获取资料要注意有效性3环境流行病学研究设计（表环境流行病学研究设计（表411 411 ） 48第三节第三节 生态环境质量评价生态环境质量评价 一、生态环境质量及其基本内涵一、生态环境质量及其基本内涵二、

46、生态环境质量的背景问题二、生态环境质量的背景问题三、生态环境质量评价参量的选择及其数量表征三、生态环境质量评价参量的选择及其数量表征四、生态环境质量预测四、生态环境质量预测49第四节第四节 化学品生态风险评价化学品生态风险评价 一、基本概念一、基本概念 (一一)风险风险 风险风险(Risk)是指不利事件发生的是指不利事件发生的概率。概率。 (二二)风险评价风险评价(RiskAssessment) 1 生态风险评价生态风险评价(Ecological Risk Assesment) ： 确确定定环环境境危危害害(指指环环境境中中出出现现的的物物理理的的、化化学学的的或或生生物物的的媒媒介介)对对非

47、非人人群群生生态态系系统统不不利利影影响响的的概概率率和和大大小小，以以及及这这些些风风险可接受程度的过程。险可接受程度的过程。 生生态态风风险险评评价价的的对对象象主主要要是是生生态态系系统统或或生生态态系系统统中中不不同同生生态态水水平平的的组组成成。生生态态风风险险评评价价是是生生态态毒毒理理学学在在环环境境科科学学研研究究领领域域的的应应用用。生生态态风风险险评评价价就就是是确确定定进进入入生生态态系系统统的的污污染染物的可见或期望效应的性质、数量和变化。物的可见或期望效应的性质、数量和变化。 2 健康风险评价：健康风险评价：侧重于人群的健康侧重于人群的健康50二、生态风险评价内容二、生态风险评价内容三、生态风险评价程序三、生态风险评价程序 依次为危害识别、暴露依次为危害识别、暴露反应估算、暴露评价和风险表征反应估算、暴露评价和风险表征( (一一) )危害识别危害识别1 1生态系统有关资料的收集生态系统有关资料的收集2 2污染源分析污染源分析3 3监测分析监测分析4 4现场调查现场调查5 5分析分析51