第六章环境污染生物监测生物监测的定义和方法生物监测方法:
1.生态(群落生态和个体生态)监测
2.生物测试(毒性测定、致突变测定)
3.生物的生理、生化指标测定
4.生物体内污染物残留量测定以上过程,只有通过生物监测手段,通过食物链放大了的各营养级进行分析,才能对水体进行全面评价。生物监测的特点长期性
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。理化监测只能代表取样期间的概况。而生活于一定区域内的生物,能把一定时问内环境变化情况反映出来。生物监测的特点综合性人类生产、生活所产生的污染物,成份极其复杂。理化监测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子、多组分综合作用的结果,能阐明整个环境的情况。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。生物监测的特点第一节水环境污染生物监测对水环境进行生物监测的主要目的: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;为制定控制污染措施,使水环境生态系统保持平衡提供依据。采样断面和采样点的布设原则?断面要有代表性
?尽可能与化学监测断面相一致
?考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性一、生物群落监测方法(一)生物指数监测法生物指数(BI)=2A+B
式中:A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物种类数。贝克生物指数:
从采样点采到的底栖大型无脊椎动物当BI>10时,为清洁水域;BI为1~6时,为中等污染水域;BI=0时,为严重污染水域。贝克-津田生物指数:
所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物当BI≥20,为清洁水区;10<BI<20,为轻度污染水区;6<BI≤10,为中等污染水区;0<BI≤6,为严重污染水区。2.生物种类多样性指数(沙农-威尔姆)式中:——种类多样性指数;
N——单位面积样品中收集到的各类动物的总个数;
ni——单位面积样品中第i种动物的个数;
S——收集到的动物种类数。动物种类越多,指数越大,水质越好;反之,种类越少,指数越小,水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河流进行了调查,总结出指数与水样污染程度的关系如下:
值<1.0:严重污染;值1.0~3.0:中等污染;值>3.0:清洁3.硅藻生物指数硅藻指数=式中:A——不耐污染藻类的种类数;
B——广谱性藻类的种类数;
C——仅在污染水域才出现的藻类种类数。
硅藻指数0~50为多污带;硅藻指数50~100为α-中污带;硅藻指数100~150为β-中污带;硅藻指数150~200为轻污带。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个相互连续的河段,即多污带段、α-中污带段、β-中污带段和寡污带段,每个带都有自己的物理、化学和生物学特征。根据这些特征进行判断。Cairns首次使用聚氨酯泡沫塑料块(PolyurechaneFoamUnit,简称PFU)采集水体微型生物群落;根据生物地理平衡模型及微型生物在PFU上群集的过程,提出了3个功能参数:平衡时的物种数量Seq;群集曲线的斜率(或称群集常数)G;达到90%Seq所需要的时间T90%。如果环境受到污染影响,原来的平衡遭到破坏,这3个参数将发生改变。因此,利用微型生物在PFU上的群集过程中3个参数的变化,可以评价水质和监测水污染。PFU微型生物群落参数的变化在不同的水质范围内具有不同的行为:二、生物测试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。静水式鱼类急性毒性试验
供试鱼的选择和驯养要选择无病、行动活泼、鱼鳍完整舒展、食欲和逆水性强、体长(不包括尾部)约3cm的同种和同龄的金鱼。选出的鱼必须先在与试验条件相似的生活条件(温度、水质等)下驯养7d以上;试验前一天停止喂食;如果在试验前4d天内发生死亡现象或发病的鱼高于10%,则不能使用。试验条件选择试验步骤(三)其他生物测试法1.水生植物生产力的测定水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能力等指标的变化。2.致诱变物质监测其检测方法有:微核测定艾姆斯(Ames)试验染色体畸变试验三、细菌学检验法