环境污染的生物监测与评价

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1、第三章　环境污染的生物监测与评价一概况二大气污染的生物监测与评价三水体污染的生物监测与评价四物理、化学诱变物质检测一概况生物对环境毒物、污染物的反应变化程度作为监测评价环境质量变化、受污染程度的依据称为生物监测（monitoring）与评价（evaluating）。生物监测本世纪初才提出，70年代才逐渐成为较活跃的研究领域。1908～1909年，德国科学家科尔克威茨（Kolkwitz）和马森（Marson）首先提出了污水生物系统评价法，从而为水体污染的生物监测打下了基础。我国自70年代起，在进行污染源的调查中开展了生物

2、监测工作，运用藻类、原生动物、底栖无脊椎动物等生物对水体污染状况进行了研究。1、生物监测的特点（1）能综合地反映环境质量状况环境问题是相当复杂的，某一生态效应常是几种因素综合作用的结果。如在受污染的水体中，通常是多种污染物并存，而每种污染物并非都是各自单独起作用，各类污染物之间也不都是简单的加减关系。（2）具有多功能性通常，理化监测仪器的专一注很强，测定03的仪器不能兼测S02，测S02的也不能兼测C2H4。生物监测却能通过指示生物的不同反应症状，分别监测多种干扰效应。植物受SO2、PAN和氟化物的危害后，叶的组织结构

3、和色泽常表现出不同的受害症状。（3）监测灵敏度高有些生物对某种污染物的反应很敏感。如有种唐昌蒲，在0.01ppm的氟化氢下，20小时就出现反应症状，据记载，有的敏感植物能监测到十亿分之一浓度的氟化物污染，而现在许多仪器也未达到这样的灵敏度水平。2、生物监测不足之处（1）不能像理化监测仪器那样迅速作出反应，从而可在较短时间内就能获得监测结果，也不能像仪器那样能精确地监测出环境中某些污染物的含量，它通常反映的只是各监测点的相对污染或变化水平；（2）生物生长发育，生理代谢状况等都制约着外干扰的作用。相同强度的同种干扰对处于不

4、同状态的生物常产生不同的生态效应。如水稻在抽穗、扬花、灌浆时期对污染反应最敏感、危害最大，而成熟期的敏感性就明显降低；（3）指示生物同一受害症状可由多种因素造成，增加了对监测结果判断的困难。如许多植物的落叶、矮态、卷转、僵直和扭曲等，大气氟化物的污染和低浓度除草剂的施用均可造成上述异常现象。S02对植物的伤害往往与霜冻或无机盐缺乏的症状也很相似。二大气污染的生物监测与评价1指示生物有些生物，尤其是植物，它们对有害物质能够显示出明显的伤害症状，由此可检测环境的污染程度，称之为指示生物。2指示植物的选择标准（1）对污染物反

5、应敏感并表现出明显的伤害症状。（2）为常见品种，易管理和繁殖，生长季节长。（3）植株必须健壮，干扰症少。3指示植物的选择方法（1）现场调查法（2）栽培比较法将筛选植物进行盆栽培养，然后放在已知污染区一定点位上进行观察，选出敏感植物。（3）熏气试验法将需要筛选的植物移植或放置熏气室中，把所需浓度的单一或混合污染气体与空气混合后通人熏气室内。（4）叶片浸蘸法将化学溶液浸蘸植物叶片后，产生近似于某种污染气体直接熏气同样的效果。如浸蘸氢氟酸可产生氟化氢的效果，浸蘸亚硫酸可产生二氧化硫的效果等。4伤害症状、敏感品种（1）伤害症状

6、SO2：伤斑大部分出现在叶脉间，伤区与健康组织之间界线分明。NOx：伤斑大部分出现在叶脉间，伤区与健康组织之间界线分明。Cl2：伤斑也主要在叶脉间，但伤斑与健康组织之间的界线模糊或有一个过渡区。HF：伤斑多出现在叶尖和叶缘，伤区与非伤区之间常有一条红色或深褐色的边界线。O3：伤害主要在叶面出现密集的细小斑点。A.二氧化硫指示植物苔藓白蜡树云杉地衣棉花白杨(2)指示植物B.光化学氧化物指示植物矮牵牛花葡萄菠菜黄瓜马铃薯洋葱雪松葡萄金钱草杏树慈竹郁金香C.氟化物指示植物D乙烯的指示植物万寿菊皂荚树黄瓜番茄兰花E氮氧化物指示

7、植物向日葵菠菜秋海棠番茄烟草（3）大气污染伤害植物的特点1）有明显的方向性同一株树上，面向污染源的部分，要比背向污染源的部分受害严重。2）植物的受害程度与距离污染源的远近密切相关。一般距离越近，植物受害越重；距离越远，植物受害越轻。但如污染源是一个很高的烟囱，则在一定范围内离烟囱越近受害越轻，最大落地浓度为烟囱高度15-20倍。3）在有害气体扩散过程中遇障碍物，障碍物后面的植物可避免受害4）不局限在一种植物上，而是涉及到各种植物。5大气污染区的植物评价方法（1）症状指标法通过观察植物形态变化，尤其是叶片出现的受害症状，

8、可以作为评价大气环境污染的指标。（2）生长量指标法IA=W0/Wm式中，IA—影响指数W0清洁区（对照）植物生长量Wm—污染区植物生长量（3）群落生态指标法主要是利用群落结构的变化，来反映群落中的种类数和丰度的关系，进而对环境进行监测和评价。在未受污染胁迫的正常群落中，种类数多。随着污染胁迫的增加，种类数下降。在利用群落生态指标法