环境监测课件.ppt
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1、上一内容下一内容回主目录第第六六章章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 6 61 1 水环境污染生物监测水环境污染生物监测 6 61 11 1 生物群落监测方法生物群落监测方法6 61 12 2 叶绿素叶绿素a a的测定的测定6 61 13 3 细菌学检验法细菌学检验法6 62 2 空气污染生物监测空气污染生物监测 6 62 21 1 利用植物监测利用植物监测6 62 22 2 利用动物监测利用动物监测2023/10/13上一内容下一内容回主目录第六章第六章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 6 63 3 生物污染监测生物污染监测 6 63 31 1 生物对污染物的吸收
2、及在体内分布生物对污染物的吸收及在体内分布6 63 32 2 生物样品的采集和制备生物样品的采集和制备6 63 33 3 生物样品的预处理生物样品的预处理6 63 34 4 污染物的测定污染物的测定6 64 4 土壤污染物的生物监测土壤污染物的生物监测6 64 41 1 土壤污染物的植物监测法土壤污染物的植物监测法6 64 42 2 土壤污染物的动物监测法土壤污染物的动物监测法6 64 43 3 土壤污染的微生物监测土壤污染的微生物监测2023/10/13上一内容下一内容回主目录本章目的、要求本章目的、要求 通过学习通过学习,使,使学生学生掌握掌握水环境污染生物水环境污染生物监测和空气污染生物
3、监测的基本原理监测和空气污染生物监测的基本原理和方法和方法;生物对污染物的吸收及在体生物对污染物的吸收及在体内的分布;了解生物样品的采集、制内的分布;了解生物样品的采集、制备和预处理方法备和预处理方法;生态环境监测的类生态环境监测的类型及内容。型及内容。2023/10/13上一内容下一内容回主目录本章重点本章重点 本章教学重点为水环境污染生物监测本章教学重点为水环境污染生物监测,空气空气污染生物监测的基本原理和方法污染生物监测的基本原理和方法。2023/10/13上一内容下一内容回主目录本章难点本章难点难点是生物样品的采集和制备。难点是生物样品的采集和制备。2023/10/13上一内容下一内容
4、回主目录第六章第六章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 生物监测的定义和方法:利用生物的组生物监测的定义和方法:利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应,从生物学的环境变化所产生的反应,从生物学的角度,为环境质量的监测和评价提供角度,为环境质量的监测和评价提供依据,称为生物监测。依据,称为生物监测。生物监测与大气污染监测、水体污染监生物监测与大气污染监测、水体污染监测、土壤污染监测相比,最大的差异测、土壤污染监测相比,最大的差异在于在于分析对象的特殊性分析对象的特殊性。2023/10/13上一内容下一内容回主目录第第六六章章
5、生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 生物监测方法:生物监测方法:1.1.生态(群落生态和个体生态生态(群落生态和个体生态 )监测)监测 2.2.生物测试生物测试(毒性测定、致突变测定毒性测定、致突变测定)3.3.生物的生理、生化指标测定生物的生理、生化指标测定 4.4.生物体内污染物残留量测定生物体内污染物残留量测定2023/10/13上一内容下一内容回主目录第第六六章章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 生物监测的特点:生物监测的特点:长期性:长期性:环境污染物的含量和其它环境环境污染物的含量和其它环境条件改变的强度大小,是随时间而变条件改变的强度大小,是随时间而变化的
6、。这些变化是因污染物的排放量化的。这些变化是因污染物的排放量不稳定而造成的。理化监测只能代表不稳定而造成的。理化监测只能代表取样期间的概况。而生活于一定区域取样期间的概况。而生活于一定区域内的生物,能把一定时间内环境变化内的生物,能把一定时间内环境变化情况反映出来。情况反映出来。2023/10/13上一内容下一内容回主目录第第六六章章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 综合性:综合性:由于由于污染物成份复杂污染物成份复杂,理化监测理化监测只能获得各种成份的类别和含量,但不只能获得各种成份的类别和含量,但不能确切说明对生物有机体的影响。而生能确切说明对生物有机体的影响。而生物是接受综
7、合作用,不仅仅是个别组分物是接受综合作用,不仅仅是个别组分的影响,所以生物监测能反映环境诸因的影响,所以生物监测能反映环境诸因子、多组分综合作用的结果,能阐明整子、多组分综合作用的结果,能阐明整个环境的情况个环境的情况。对符合排放标准的污染物,其长期影响环对符合排放标准的污染物,其长期影响环境的后果,更需要用生物监测来评价境的后果,更需要用生物监测来评价。2023/10/13上一内容下一内容回主目录富集性:富集性:它能够通过各种方式从环境中富集某些它能够通过各种方式从环境中富集某些元素。如水中元素。如水中DDTDDT农药农药:水中浓度为水中浓度为0.000003mg0.000003mgL L浮
8、游生物(富集浮游生物(富集7.37.3万倍)万倍)小鱼小鱼 (富集富集14.314.3万倍万倍)大鱼大鱼 (富集(富集858858万倍)万倍)(人食用水后富集人食用水后富集10001000万倍)万倍)。第第六六章章 生物监测与生物污染监测生物监测与生物污染监测 上一内容下一内容回主目录6 61 1 水环境污染生物监测水环境污染生物监测 主要目的主要目的:了解污染对水生生物的危害状况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定控制污染措施,使水环境生态系统保持平衡提供依据平衡提供依据。采样断面和采样点的
9、布设原则:采样断面和采样点的布设原则:断面要有代表性。断面要有代表性。尽可能与化学监测断面相一致;尽可能与化学监测断面相一致;考虑水环境的整体性、监测工作连续性考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性。和经济性。2023/10/13上一内容下一内容回主目录6 61 11 1 生物群落监测方法生物群落监测方法 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。当水体是生态系统保持相对平衡的标志。当水体受到污染后,受到污染后,水生生物的群落结构和个体水生生物的群落结构和个体
10、数量就会发生变化数量就会发生变化,使自然生态平衡系统,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。群落监测法的理论依据。2023/10/13上一内容下一内容回主目录(1 1)水污染指示生物)水污染指示生物法:通过水体中指示生法:通过水体中指示生物的物的种类和数量变化种类和数量变化来评断水体污染程度。来评断水体污染程度。2023/10/13水污染指水污染指示生物示生物浮游生物浮游生物:原生动物、轮虫原生动物、轮虫枝角类和桡足类及藻类。在枝角类和桡足类及藻类。
11、在水污染调查中被列为主要研水污染调查中被列为主要研究对象。究对象。着生生物着生生物:附着于长期浸没附着于长期浸没水中的各种基质表面上的有水中的各种基质表面上的有机体群落机体群落。对河流水质的评对河流水质的评价尤佳。价尤佳。底栖动物:栖息在水体底部淤底栖动物:栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间泥内、石块或砾石表面及其间隙中的肉眼可见的水生无脊椎隙中的肉眼可见的水生无脊椎动物。动物。鱼类:鱼类:可以起到监可以起到监测水质的作用测水质的作用。微生物:微生物:可以反映可以反映水体被有机物污染水体被有机物污染的程度。的程度。(1)水污染指示生物水污染指示生物法法上一内容下一内容回主目录(2)生物
12、指数监测法)生物指数监测法贝克生物指数:贝克贝克生物指数:贝克提出提出从采样点采到的从采样点采到的底栖大型无脊椎动物。底栖大型无脊椎动物。生物指数(生物指数(BIBI)=2=2A A+B B式中:式中:A A、B B分别为敏感底栖动物种类数分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物种类数。和耐污底栖动物种类数。当当BIBI1010时,为清洁水域;时,为清洁水域;BIBI为为1616时,为中时,为中等污染水域;等污染水域;BI=0BI=0时,为严重污染水域。时,为严重污染水域。2023/10/13上一内容下一内容回主目录(2)生物指数监测法)生物指数监测法贝克贝克-津田生物指数:津田松苗在对贝津田生
13、物指数:津田松苗在对贝克指数进行多次修改的基础上,提出不克指数进行多次修改的基础上,提出不限在采样点采集,尽量把在监测河段的限在采样点采集,尽量把在监测河段的大型无脊锥动物采集完全,再用贝克生大型无脊锥动物采集完全,再用贝克生物指数公式计算。物指数公式计算。当当BI20BI20,为清洁水区;,为清洁水区;1010BIBI2020,为,为轻度污染水区;轻度污染水区;6 6BI10BI10,为中等污染,为中等污染水区;水区;0 0BI6BI6,为严重污染水区,为严重污染水区 。2023/10/13上一内容下一内容回主目录 生物种类多样性指数:生物种类多样性指数:种类多样性指数;种类多样性指数;N
14、N 单位面积样品中收集到的各类动物的总个单位面积样品中收集到的各类动物的总个n ni i 单位面积样品中第单位面积样品中第i i种动物的个数;种动物的个数;S S 收集到的动物种类数。收集到的动物种类数。动物种类越多,指数越大,水质越好;种类越少动物种类越多,指数越大,水质越好;种类越少指数越小,水体污染越严重。指数越小,水体污染越严重。1.01.0:严重污染:严重污染;在在1.01.03.03.0之间:中等污染;之间:中等污染;3.03.0:清洁。:清洁。(2 2)生物指数监测法)生物指数监测法上一内容下一内容回主目录硅藻生物指数:硅藻生物指数:硅藻指数硅藻指数 =A A不耐污染藻类的种类数
15、不耐污染藻类的种类数 B B广谱性藻类的种类数广谱性藻类的种类数 C C仅在污染水域才出现的藻类种类仅在污染水域才出现的藻类种类 硅藻指数硅藻指数0 05050为多污带;硅藻指数为多污带;硅藻指数5050100100为为-中污带;硅藻指数中污带;硅藻指数100100150150为为-中污带;硅藻中污带;硅藻指数指数150150200200为轻污带。为轻污带。(2 2)生物指数监测法)生物指数监测法上一内容下一内容回主目录(3 3)污水生物系统法)污水生物系统法 将受有机物污染的河流按照污染程度将受有机物污染的河流按照污染程度和自净过程,自上游向下游划分为四和自净过程,自上游向下游划分为四个相互
16、连续的河段,个相互连续的河段,即多污带段、即多污带段、-中中污带段、污带段、-中污带段和寡污带段,中污带段和寡污带段,每个每个带都有自己的物理、化学和生物学特带都有自己的物理、化学和生物学特征。根据这些特征进行判断。征。根据这些特征进行判断。2023/10/13上一内容下一内容回主目录项目项目多污带多污带-中污带中污带-中污带中污带寡污带寡污带化学化学过程过程还原和分解作用明显还原和分解作用明显开始开始水和底泥里出现氧化作水和底泥里出现氧化作用用氧化作用更氧化作用更强烈强烈因氧化使无机化因氧化使无机化达到矿化阶段达到矿化阶段溶解氧溶解氧没有或极微量没有或极微量少量少量较多较多很多很多BODBO
17、D很高很高高高较低较低低低硫化氢硫化氢的生成的生成具有强烈的硫化氢臭具有强烈的硫化氢臭味味没有强烈硫化氢臭味没有强烈硫化氢臭味无无无无水中水中有机物有机物蛋白质、多肽等高分蛋白质、多肽等高分子物质大量存在子物质大量存在高分子化合物分解产生高分子化合物分解产生氨基酸、氨等氨基酸、氨等大部分有机大部分有机物已完成无物已完成无机化过程机化过程有机物全分解有机物全分解底泥底泥常有黑色硫化铁存在,常有黑色硫化铁存在,呈黑色呈黑色硫化铁氧化成氢氧化铁,硫化铁氧化成氢氧化铁,底泥不呈黑色底泥不呈黑色有有FeFe2 2O O3 3存在存在大部分氧化大部分氧化水中水中细菌细菌大量存在,每毫升可大量存在,每毫升可
18、达达100100万个以上万个以上细菌较多,每毫升在细菌较多,每毫升在1010万个以上万个以上数量减少,数量减少,每毫升在每毫升在1010万个以下万个以下数量少,每毫升数量少,每毫升在在100100个以下个以下表表6.1 6.1 污水系统的部分生物学、化学特征污水系统的部分生物学、化学特征上一内容下一内容回主目录(4 4)PFUPFU微型生物群落监测法(简称微型生物群落监测法(简称PFUPFU法)法)根据生物地理平衡模型及微型生物在根据生物地理平衡模型及微型生物在PFUPFU(聚氨酯泡沫塑料块)(聚氨酯泡沫塑料块)上群集的过程,提上群集的过程,提出了出了3 3个功能参数:个功能参数:平衡时的物种
19、数量平衡时的物种数量S Seqeq;群集曲线的斜率群集曲线的斜率(或称群集常数或称群集常数)G G;达到达到9090S Seqeq所需要的时间所需要的时间T T9090。如果环境受到污染影响,原来的平衡遭如果环境受到污染影响,原来的平衡遭到破到破,这这3 3个参数将发生改变。个参数将发生改变。2023/10/13上一内容下一内容回主目录(4 4)PFUPFU微型生物群落监测法(简称微型生物群落监测法(简称PFUPFU法)法)利用微型生物在利用微型生物在PFUPFU上的群集过程中上的群集过程中3 3个参数个参数的变化,可以评价水质和监测水污染。的变化,可以评价水质和监测水污染。在严重污染的水体中
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