环境质量的生物监测与生物评价
chap4 环境的生物监测与安全性评价
意义：
生物安全性评价在法律上促进和保护了生物工程技 术研究的深入开展。此外，其又以科学的数据向公众表 明，转基因产品的开发利用是建立在科学的基础之上， 并在严格的管理制度监督之下有控制地安全进行的。 即：① 防止基因转化的随意性；
指利用基因操作技术改性获得的、具有复制功能或能将其插入 基因转移给其它生物的生物，包括转基因动物、植物和微生物三大 类。 目前，要完全精确的预测转基因生物可能产生的所有效应是不 可能的。转基因生物体的生物安全问题主要表现在两个方面： ① 转基因生物体对人类健康的安全性问题；
② 转基因生物体对自然生态环境的安全性问题。
1、生物监测的特点
不足：（1）不能快速、定量地反映环境污染状况和变化； （2）易受外界各种因素的影响； （3）生物生长发育、生理代谢状况等制约着外界干扰的 作用； （4）指示生物同一受害症状可由多种因素造成；
（5）技术水平高，推广困难。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、生物监测的类型
（1）监视性监测 多为例行监测或常规监测。 （2）研究性监测 在监视性监测的基础上，研究污染机理、污染程度、 污染物迁移变化规律及生物被污染物危害的性质。 （3）特种目的监测 流动监测、空中监测、遥感等手段 ① 确定各种紧急情况下的环境污染程度和范围 ② 解决执行环境法规所发生的矛盾的仲裁监测
1、生物传感器的原理
生物传感器基本上由敏感元件和信号传导器组成。 敏感元件具有专一识别待测定物质的功能，当待测物与 之相遇时，能发生特异的催化反应或者彼此结合，产生 生物信号，信号传导器随即将这种信号转变为可以输出 并加以程序化定量的电信号、光信号，检测出待测物的 量。
生态环境的监测与评价方法
生态环境的监测与评价方法在当今社会，生态环境问题越来越引起人们的重视，因为环境问题对人类的健康和生活质量都有着直接的影响。
因此，进行生态环境监测和评价是非常必要的。
本文将探讨几种常见的生态环境监测和评价方法。
一、水质监测方法水是人类生活必需品，因此水的质量显得格外重要。
水质的监测方法主要有两种：一种是现场测试，包括测量pH值、浑浊度，以及测量温度等参数；另一种是实验室测试，包括测量溶解氧、氨氮、硝酸盐等参数。
这些参数都与水的生态环境息息相关，通过检测这些参数可以了解水体的温度、酸碱度、有机物质含量等信息，从而评价水的质量。
二、空气质量监测方法空气质量对人类的健康有着至关重要的影响，因此空气质量的监测也是非常必要的。
现代化城市中，空气中的污染物会直接影响居民的生活质量。
空气质量监测方法主要有两种：一种是现场监测，包括对空气质量中的PM2.5、PM10、二氧化硫等主要污染物进行监测；另一种是通过遥感技术对空气质量进行监测。
通过这些方法的运用，可以对空气中的污染物进行及时的监测与提醒。
三、土壤质量监测方法土壤质量是决定农业生产的重要基础。
但随着化学农药、肥料等化学物质的大量使用，土壤污染问题逐渐加重。
因此，进行土壤质量监测也是非常必要的。
土壤质量监测主要分为现场检测和实验室检测。
现场检测包括对土壤的颜色、质地、含水量、PH值等参数进行测量；实验室检测包括酸碱度、盐分、微量元素、重金属等检测。
通过了解土壤的质量，可以对农业生产进行合理管理，并防止土壤污染对健康的危害。
四、生物多样性评价方法生物多样性是生态系统的重要组成部分。
评价生物多样性的方法主要有三种：第一种是通过对生态系统的生物群落的种类、数量、分布等信息进行统计来评价生物多样性；第二种是通过对一定范围内的物种进行调查，根据物种的分布情况来评价生物多样性；第三种是通过对遗传多样性进行研究，以评价生物多样性。
总之，监测和评价生态环境质量对保障人类健康和生活质量至关重要。
水体环境的生物学监测和评价方法
水体环境的生物学监测和评价方法水体环境生物学监测与评价方法
水环境的生物学监测与评价是衡量水环境生态质量的重要手段之一，也是研究生态学最常用的一种方法。
在水质管理部门，经常使用生物学监测和评价方法对水环境进行监测和评价，以了解水体环境变化，识别水体污染源及控制污染，从而保护生态环境健康。
水体环境生物学监测与评价的内容可概括为生态状况的监测和评价，两者共同构成了完整的确定水体环境状况的监测和评价模式。
在水体环境的生物学监测中，可以根据自然生态环境的特点，收集生物指标数据，如水体中的生物种类、数量、种群结构等，以及水体环境的自然修复能力等。
水体环境生物学评价则就是利用水体中生物指标数据，应用统计学、生态学和生物学等方法，从整体上评价水体环境的生态状况，并从生态环境质量与水质管理目标之间的矛盾关系，确定生态可持续发展或环境保护的可行性方案。
水体环境生物学监测与评价技术是水体环境的可持续发展的基础，其应用范围日益扩大，成为科学研究和水环境管理的必要工具。
当前，学者们已将水体环境生物学监测和评价的各种技术方法发展得更为专业化，如极端服从实验方法、生态范围评价方法或模型等，从而使相关技术进一步应用于市政环境、过程管理水平和可持续发展等领域。
此外，近些年，大学也逐渐融入了水体环境生物学监测与评价的技术，开设了相关的学科研究，如水质评价、水体污染控制、水体监测诊断、水体污染恢复等，帮助高校学生们领略水体环境保护的重要性，更加深入地探讨水体环境生物学监测与评价技术在水环境科研和管理领域的实践应用，从而更好地推进水体环境的健康发展、环境保护与可持续发展。
环境质量的生物监测与评价
发生这种变化所造成的不利效应的程度，如污染物在体 内 的代谢产物及其浓度。
•效应生物标志物可以证明化学污染物对机体的不利效应，
如乙酰胆碱酯酶抑制；此外有的既是暴露生物标志物也是
效应生物标志物，如DNA加合物
(三)生物标志物
• 2.生物标志物的特异性
（二）植物监测和评价大气污染中值得 注意的问题
•应当区分大气污染对植物的伤害与其他因 素对植物 的伤害，如冻害、病虫害、肥料 不足、农药药害 等
•判别的方法：调查污染源、观察叶片受害 症状、观 察植物受害方式，如有必要，可 分析叶片污染物 的含量
（三）大气污染的细菌总数测定
1. 测定方法
沉降平皿法 吸收管法 撞击平皿法 滤膜法
反应关系 •⑷综合分析调查及实验资料：为所造成的健康危 害或
疾病的病因提供线索或建立假说，进而查明 因果关 系
（四）环境流行病学调查
2.环境流行病学的常川H究方法生态
学研宄 现况研究 队列研究 病例一对照研究
生态学研究
•或称相关研宄，是整个流行病学调查的开 始，分析 单位是人群或某一群体而不是个 体。如伦敦烟雾 事件与伦敦居民死亡的关 系。
4.微型生物群落监测法
•微型生物是生活在水中的微小生物，包括藻类、 轮虫、线虫、甲壳类等。如果环境受到外界的严 重 干扰，群落的平衡被破坏，其结构特征也随之 变化。常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法，又称
PFU法。主要是通过原生动物的群集过程，群集
速度随着种类的上升而下降，群集速度与种类数 的 交叉点就是种数的平衡点，达到平衡点的时间 取决 于环境。环境污染能影响群集和平衡点，污 染严重， 毒物浓度高，则原生动物群集速度慢， 种类低；水 质好，则群集速度快，种类多。
第四章 环境质量的生物监测与评价
5.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比值。在正常水体中群落 的结构相对稳定，水体受到污染后，群落中敏感种类减少，而耐污种 类的个体则大大增加，污染程度不同，生物群落变化也不同。常用的 多样性指数有：格利森和马格列夫多样性指数、香农-韦弗多样性指 数、辛普森多样性指数、凯恩斯连续比较指数 6.生产力 生产力是反映一个生态系统内物质循环和能量流动的一个指标。常 用的有： P/R值：根据群落的初级生产量P和呼吸量R的比率划分污染等级。 P/R 值在水质正常是一般为1左右，如偏离过大，则表明受到污染。 自养指数：用单位质量（mg/m3）的去灰分重与叶绿素的比值来表。 7.残留量指数及富集系数 用生物个体或种群的某种化合物或元素的实测残留量与环境中的本 底量的比值来表示。
二、水污染生物监测与评境条件改变时，人们就可以根据水生生物的 反应，对水体污染程度作出判断，这是水生生物监测水体污染的基础。
1.水污染的细菌学监测 （1）水污染的细菌学指标：我国现行饮用水卫生标准规定，细菌
总数1mL自来水不得超过100个，大肠菌群数每升水中不得超过3个。 （2）水样的采集与保存：供细菌学检验用的水样必须按一般无菌操 作的基本要求进行采样，并保证运送、保存过程中不受污染。
生物监测的特点和不足
特点：1）能直接反映出环境质量对生态系统的影 响；2）能综合反映环境质量状况；3）具有连续监 测的功能；4）监测灵敏度高；5）价格低廉，不需 购置昂贵的精密仪器；6）不需要繁琐的仪器保养 及维修等工作；7）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。 不足：1）不能象理化监测那样迅速做出反应；2） 不能象仪器那样能精确地监测出环境中某些污染物 的含量，生物监测通常只是反映各监测点的相对污 染或变化水平。
环境生物学名词解释
生物修复：利用生物将土壤、地表及地下水或海洋水中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术。
生物技术：利用生物有机体或组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系。
环境生物技术：利用生物体或生物的组成部分，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。
土地处理系统：利用土以及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来处理已经过预处理的污水或废水，同时利用其中的水分或肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。
环境质量：指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的基本要素对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。
环境质量基准：环境要素在一定条件下作用于特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阀值。
环境质量标准：国家权利机构为保障人群健康和适宜生存条件，保护生物资源、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的最大阀值所作的强制性的法规。
环境质量监测：对环境指标进行定期或连续的监测，观察和分析它们的变化。
环境质量评价：按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较预测。
生物监测：利用生物个体、种群、群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量监测和评价提供依据。
指示生物：对环境中某些物质（包括污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量现状和变化的生物。
指示生物法：常利用对污染物敏感的或具有较高耐受性的生物的存在或缺失情况来判断水体的污染状况。
生物多样性指数：生物群落中种类与个体数的比值。
生物标志物：指在亚个体和个体水平上既可以测定污染物暴露水平，也可以测定污染物效应的生理和生化指标。
生物测试：指系统地利用生物的反应测试一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。
长期生物测试：指在低浓度污染物作用下，暴露时间要尽可能长达受试生物的整个生活史的一类生物测试，又称为全部生活史的生物测试。
环境质量的生物监测与生物评价ppt课件
3 生物监测的缺点： （1）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， 通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。
第二节 生物监测与评价 一、大气污染生物监测与评价
1 动物监测 2 植物监测（在大气中被广泛应用）
(一)大气污染的植物监测方法
------利用植物对大气污染的反应，监测有害气体的 成分和含量以了解大气环境质量状况。
⑨酸雾(硫酸、盐酸、硝酸等)：叶上出现细密、近圆形 坏死斑。
2．现场调查法 选择观察点→调查了解主要大气污染物的种类、
浓度和分布扩散规律→ 选择观察对象→根据调查目的 和人力条件确定观测时间→确定观测项目→根据调查 和资料对比分析，确定各种植物对有害气体的抗性等 级，也可把地区受害程度表示在地图上。
⑤过氧乙酰硝酸酯：可在叶片的先端、中部或基部出 现坏死带，叶片背面变为银白色、棕色、古铜色或玻 璃状。
⑥臭氧：大多为叶面散布细密点状斑，呈棕色或黄 褐色，少数为脉间块斑。
⑦二氧化氮：伤斑白色、黄褐色或棕色，叶脉间多不 规则形，有时出现全叶点状斑。
⑧氨气：伤斑与正常组织之间界线明显，症状一般出 现较早，褐色或褐黑色，大多为脉间点块状伤斑。
(1)水污染的细菌学指标：我国现行饮用水卫生标准规 定，细菌总数1 mL自来水不得超过100个；大肠菌群数 每升水中不得超过3个。 如在1 mL水中细菌总数为：
10～100个为极清洁水； 100～1 000个为清洁水； 1 000～10 000个为不太清洁水； 10 000 ～100 000个为不清洁水； >100 000个为极不清洁水。
②滤膜法：比发酵法时间短，有可能在24 h内完成。
选取孔径0．45～0．65um的微孔滤膜→抽滤，将 水中的细菌截留于滤膜上→将滤膜不截菌的一面贴附 在特定固体培养基上(如伊红美蓝培养基) →培养→初 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 菌落数换算出每升水样中大肠菌群数。
水生生态环境中的生物监测与评估方法研究
水生生态环境中的生物监测与评估方法研究水生生态环境是指水体和周围水域的生态系统，包括河流、湖泊、海洋等。
水生生态环境的保护对于维持生态平衡、保护水资源、维护人类健康至关重要。
在水生生态环境评估中，生物监测起到了非常重要的作用。
本文将探讨水生生态环境中的生物监测与评估方法及其研究。
一、生物监测的意义和目标生物监测是通过对水生生物的观测和研究，来评估水生生态系统的健康状况和环境质量。
它可以为环境保护和管理提供科学依据，有效预测水体污染和退化风险，制定相应的保护措施和政策。
生物监测的目标包括：1. 评估水生生态系统的生物多样性和群落结构；2. 监测水生生物对环境变化的响应；3. 检测水体污染和环境质量，包括富营养化、有毒物质和生物毒性等；4. 提供支持进行环境规划和管理的数据和参考。
二、常用的生物监测指标和方法1. 生物多样性指标生物多样性是生物监测中的重要指标，可通过测定生境中的物种丰富度、物种多度和物种均匀度等参数来评估。
生物多样性可以反映水生生态系统的稳定性和健康程度。
2. 指示生物指示生物是指对水体质量和生态环境具有较高敏感度的生物种群，其出现与消失可以反映环境变化。
常用的指示生物包括底栖无脊椎动物、浮游生物、鱼类等。
通过对指示生物的监测，可以评估水体的污染程度和生态系统的健康状况。
3. 组织和生理指标通过监测水生生物的组织和生理指标，可以了解其暴露于污染物后的反应和适应能力。
常用的组织和生理指标包括酶活性、亚细胞级异物分布、DNA损伤等。
这些指标可以提供对生物暴露于污染物后的影响和适应能力的评估。
三、水生生态环境评估方法1. 生物指标法生物指标法是根据生物学响应原理，通过对生物指标的监测和评估来判断水生生态系统的健康状况。
根据生物指标的变化，可以判断水体是否污染和生态系统是否受到威胁。
2. 集成评价法集成评价法是基于多个指标的综合评估方法。
根据水生生态系统的特征和不同污染物的特征，选择合适的指标，并进行权重分配和综合评分。
环境监测与评估方法介绍
环境监测与评估方法介绍环境监测与评估是指对环境状况进行系统、科学的调查和评价，以了解环境的污染程度和生态系统的变化，并提出相应的改善措施。
本文将介绍环境监测与评估的一些常用方法。
一、环境监测方法1. 直接监测法直接监测法是指通过现场观察和测量来获取环境数据的方法。
例如，通过设置环境监测站点，采集大气、水体或土壤的样品，并通过化学分析、物理测试等手段来确定其污染程度。
2. 间接监测法间接监测法是指通过收集相关数据进行分析，推断环境状况的方法。
例如，利用遥感技术获取大范围的环境数据，通过地理信息系统分析得出环境状况。
3. 数学模型方法数学模型方法是指利用数学模型来模拟环境系统的行为和响应的方法。
例如，建立大气扩散模型来预测污染物的传输和扩散规律，用水质模型预测水体污染的变化趋势。
二、环境评估方法1. 定性评估方法定性评估方法是指通过观察、描述和判断环境状况的方法。
例如，采用目测法对环境质量进行评估，根据不同指标的颜色、气味等进行判断。
2. 定量评估方法定量评估方法是指利用数值或统计方法对环境状况进行量化分析的方法。
例如，将环境数据转化为数值，通过计算指标的评分或综合指数来评估环境污染程度。
3. 生态评估方法生态评估方法是指通过对生态系统的评估来判断环境状况的方法。
例如，利用生物学指标对水体中的生物多样性进行评估，通过评估指标的变化来判断生态系统的健康程度。
三、环境监测与评估的应用环境监测与评估方法广泛应用于各个领域，包括工业、农业、交通等。
下面以工业领域为例，介绍监测与评估的具体应用。
1. 大气污染监测与评估通过设置大气监测站点，收集大气污染物数据，利用定量评估方法计算空气质量指数，评估大气污染的程度，为相关政策制定和污染治理提供依据。
2. 水环境监测与评估通过采集水质样品，进行化学分析和生物监测，评估水体质量，判断是否符合相关水质标准，为水资源的合理利用和保护提供依据。
3. 土壤污染监测与评估采集土壤样品，通过化学分析和生物监测，评估土壤中的有害物质含量，判断土壤污染状况，为土壤修复和农产品安全提供科学依据。
生态监测与评价
第一章绪论环境监测（environmental monitoring ）是对外界空气、水、土壤、食物等材料进行测定分析、定量评价环境污染的程度。
生态监测是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为作用的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律，为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。
生态监测指标体系主要指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势的并相互印证的项目。
浮游生物（plankton）是指悬浮在水体中的生物，多数体型小，游泳能力弱或完全没有游泳能力，过随波逐流的生活。
着生生物（Periphyton）指生长在浸没于水中的各种基质表面上的微型生物群落。
PFU法是指用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微型生物和测定其群集速度来监测水环境质量状况的一种方法。
底栖动物：栖息在水体底部淤泥内、石块或石砾表面及其间隙中,以及附着在水生植物之间的肉眼可见的水生无脊椎动物。
指示生物指对水体污染变化反应敏感的生物。
生物指数用来反映生物种群和群落结构的变化，以评价环境质量，从而简化了污水生物系统，而且所得结果有了定量概念，便于比较和应用。
细菌总数是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃培养24h后，所生长细菌菌落的总数。
总大肠菌群是指那些能在37℃ 48h之内发酵乳糖产酸产气的、需氧及兼性厌氧的革兰阴性的无芽孢杆菌。
如果是使用滤膜法，则总大肠菌群可重新定义为：所有能在含乳糖的远藤培养基上，于37℃培养24h 之内生长出带有金属光泽暗色菌落的、需氧和兼性厌氧的革兰阴性无芽孢杆菌。
粪大肠菌群在44.5℃温度下能生长并发酵乳糖产酸产气的大肠菌群称为粪大肠菌群。
土壤环境容量从生态学观点出发，认为在不使土壤生态系统的结构和功能受到损害的条件下，土壤中所能承纳污染物的最大数量。
受害阈值：污染气体使植物产生受害症状的最低浓度称为临界浓度；在临界浓度时，使植物产生受害症状的最短时间称为临界时间。
贝类对环境污染物及毒素的生物监测及生态影响评价
贝类对环境污染物及毒素的生物监测及生态影响评价贝类是以素食为主的水生软体动物，它们广泛分布于各个干咸湿地，不仅是重要的食用品，也是生态环境中的重要指示生物。
近年来，由于城市化和工业化的发展，环境污染问题日益严重，贝类作为环境监测的重要生物指示物种被越来越广泛地应用于环境后勤监管和食品安全方面。
本文将着重探讨贝类在环境污染物及毒素生物监测和生态影响评价方面的应用。
一、贝类在环境污染物生物监测中的应用1. 污染源指示贝类受到环境中化学物质、氨氮、重金属等物质的影响，能在身体内累积，从而成为环境污染的一个重要指示生物，因此，研究贝类对污染源的指示作用，对于污染事故的识别和来源追溯具有重要意义。
对于水域来说，贝类是重要的生物监测工具，它们能够重现持久性污染物在埋层中的蓄积反应，比如来自溢油事件、废水、矿物品、农药和肥料等的化学品类。
2. 监测环境中有机物类化学物质的功能贝类在对有机物类化学物质的监测方面发挥着重要的作用。
贝类组织特别是内脏组织，对于多环芳烃类、PCB类、溴化有机物、氯代烃类、有机磷类和除草剂等有机污染物有着高度的积累和保存功能。
此外，不同种类的贝类对有机污染物的敏感程度不同，如扇贝类对多环芳烃污染物是非常敏感的，它们对水中的有机污染物可以进行较长时间的积累和寄生，并在细胞中发生代谢活动，因此它们的组织中的多环芳烃类物质浓度可以作为环境中多环芳烃类化合物的代表物测量，从而得到对环境污染物影响程度的评价。
3. 监测重金属污染物的功能贝类还可以用于监测重金属污染，如铅、镉、锰等。
由于重金属污染物抑制贝类的生长，抑制其正常的发育过程，影响其生殖和幼崽存活率，因此，通过对其组织中重金属的含量进行监测，可以明确水域环境中重金属污染的状况，对水域环境进行科学管理。
二、贝类在环境毒素检测中的应用1. 食品安全监测贝类对于海洋中毒素的积累和保存作用也具有重要的意义，他们能够对普通消费者食品卫生的把握和消费品的质量进行比较精细的检测。
《环境生物学》6-生物监测和生物学评价概述
指示植物受害表现
空气污染物
气孔或空隙
一系列生化反应
叶片
1．症状指示指标： 指示生物的这类指标主要是通过肉眼或其他 宏观方式可观察到的形态变化。如大气污染监测中指示植物 叶片表面出现的受害症状和由此建立的评价系统；重金属污 染水体中水生生物和鱼类的致畸现象等均属这类指标。
二、现场调查法
(1) 选择观察点： (2) 调查了解主要大气污染物的种类、浓度和分布扩散规律。 (3) 选择观察对象：主要是树木、农作物、蔬菜及野生草本植物等。
可选择其中一类或几类作为观察对象，做好标记并采取保护措 施使其免受虫兽侵害。 (4) 根据调查目的和人力条件确定观测时间。 (5) 确定观测项目：主要观察各类植物叶、芽、枝条等器官受害的 表现症状，特别注意仔细观察叶片受害后颜色、形状的变化及 受害面积、受害年龄、落叶度等。 (6) 根据调查和资料对比分析，确定各种植物对有害气体的抗性等 级，也可把地区受害程度表示在地图上。
(一) 指示生物及其基本特征
指示生物法是利用指示生物来监测环境状况的一种方法。 所谓指示生物，就是对环境中某些物质，包括污染物的作用 或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物， 通过其所作的反应可了解环境的现状和变化。
1．具有灵敏性 2．具有代表性 3．具有小的差异性：对干扰作用的反应个体间的差异小、重现性高 4．具有多功能性
(一) 一般毒性试验
毒性试验的一般概念 毒性试验(toxictest)是指人为地设置某种致毒方式使受试生物中毒，根据试验生物的 中毒反应来确定毒物毒性的试验方法。所谓毒物，是指由某种方式进入生物体的化 学物质，在其达到一定数量时，能扰乱或破坏生物的正常生理功能，引起暂时或持 久的病症，甚至使生物死亡的物质。
环境质量的生物监测与生物评价PPT课件
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选择监测指标应遵循的原则：
根据监测目的选择监测指标 根据污染物的性质和毒理作用机制选择监测指标 根据生物的特性选择监测指标
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第二节 生物监测与评价 大气污染生物监测与评价 水污染生物监测与评价
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大气污染的植物监测有以下几种方法： 指示植物法 现场调查法 植物群落调查法 现场盆栽定点监测法 地衣、苔藓监测法： 微核技术的应用 污染量指数法 大气污染的综合生态指标法
大气污染的植物监测方法
指示植物
对大气污染反应灵敏的植物
污染物 ～ 0.3 ug/g不引起中毒
0.1～0.3 ug/g长期暴露可慢性中毒
HF
最敏感的植物在0.1 ug/g即有反应
在叶中浓度达50-200 ug/g引发坏死斑
主要敏感植物
大麦、棉花、小麦、 甜菜、莴苣等
郁金香、玉米、葡 萄、唐菖蒲等
环境质量预测 对环境质量未来趋势所作的判断，是制定环境 法规、环境科学管理等的基础性依据。
环境质量调控 狭义的调控 广义的调控
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1.2 生物监测的概念
生物监测（Biomonitoring） ——利用生物个体、种群或群落对环境污染或
变化所产生的反应阐明环境污染状况
生物监测的特点
优点
第四章 环境质量的生物监测与生物评价
20.04.2020
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提纲
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
生物监测和环境质量评价概念 生物监测与评价 生态环境质量评价 化学品生态风险评价 有害物理因素的生物学效应的评价
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第一节 生物监测和环境质量评价概念 环境质量的涵义 生物监测的概念
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环境质量的生物监测与生物评价
4.2.3 水环境质量的生物学评价
水环境质量的生物学评价有以下几种方法： 一般描述对比法 指示生物法 污水生物系统法 生物指数法 种的多样性指数 生产力法 残留量指数 及富集系数
指示生物法
水体污染指示生物
常采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。它们个体较大，在环境中相对位移小，无逃避行为，生命周期较长，故成为水体污染指示生物的重要研究对象。
4.1 生物监测和环境质量评价概念
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
环境质量调查
指按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较及预测。
环境质量评价
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
环境质量预测
指对环境指标进行定期的或连续的监测、观察和分析其变化。
浮游生物监测法
底栖大型无脊椎动物监测法
底栖大型无脊椎动物监测法
在未受干扰的环境里，河流和湖泊中大型无脊椎动物群落的组成和密度比较稳定，这些群落可调节群落结构来反映生境质量变化，这些对环境变化的反应可用来监测和评价城市、工业、石油、农业废物及其土地利用对自然水体的影响。
底栖大型无脊椎动物
包括水生昆虫、大型甲壳类、软体动物、环节动物等，一般栖息在水底或附着在水中植物和石块上，肉眼可见。
本章将讨论以下内容：
生物监测和环境质量评价概念 生物监测与评价 生态环境质量评价 化学品生态风险评价 有害物理因素的生物学效应的评价
第四章 环境质量的生物监测与生物评价
环境质量（ Environmental Quality ）：指环境素质的优劣程度。 环境质量基准（ Environmental Quality Criteria） 指环境因素在一定条件下作用育特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阈值。它是由污染物同特定对象之间的剂量－反应关系确定的，不考虑社会、经济、技术等人为因素，具有客观性。 环境质量标准（ Environmental Quality Standard） 是国家权力机构以前者为依据，考虑社会、经济、技术等因素，经过综合分析后，对环境中的有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性法规，体现国家环境保护政策和要求，具有一定的主观性。
环境生物学第八章环境质量生物监测与生物评价
第八章环境质量生物监测与生物评价8.1 生物监测和环境质量评价概念环境质量：环境素质的优劣程度. 即在一个具体的环境内，环境的总体或环境的基本要素对人群的生存和繁衍及社会经济发展的适宜程度。
具体指自然环境质量和社会环境质量两个方面.包括物理的、化学的和生物的质量；又可具体划分为：大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、生物环境质量等.生物环境质量：自然环境质量的重要组成部分，指周围生物群落构成的特点而言,不同地区生物群落的结构及组成持点不同，其生物环境质量也有差别。
•环境质量基准: 环境因素在一定条件下作用特定对象（人或生物)而不产生不良或有害效应的最大阈值.它是由污染物同特定对象之间的剂量－反应关系确定的,不考虑社会、经济、技术等人为因素。
或者说环境质量基准是保障人类生存活动及维持生态平衡的基本水准。
具有客观性。
•环境质量标准:国家权力机构以前者为依据，考虑社会、经济、技术等因素,经过综合分析后，对环境中的有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性法规，体现国家环境保护政策和要求。
具有主观性。
GB3838-88“地面水环境质量标准”。
考察环境质量:•环境质量调查：环境背景值、自然环境状况、区域污染状况、人类干扰、环境因素危害等.•环境质量监测:对环境指标进行定期的或连续的监测、观察和分析其变化。
•环境质量评价：按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较及预测。
•环境质量调控：达到一定的标准;污染物不超出许的容纳量。
•环境质量预测：环境质量未来趋势所作的推断.●生物监测：生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况,从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。
➢具体就是利用生物对环境毒物、污染物的反应变化及变化程度去监测评价环境质量的变化、受污染程度。
➢生物监测重点放在个体和生态系统级的生物反应上➢生物监测至少应具备条件：对比性；重复性◆生物监测内容包括：•生态环境变化•生物个体急性、亚急性、慢性的毒性测定•生物的生理生化分析•有毒物质、污染物在生物体内循环运转的分析•个体生态状况以及群落生态结构变化分析等◆生物监测的依据生态系统理论是生物监测的理论基础.具有维持一定地区的系统结构与功能的能力◆生物监测基本方法1、指示生物法指示生物：对环境中某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物 ;另有定义：环境中对某些物质(包括进入环境中的污染物)能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。
生物监测与环境质量评价
石竹
“草石竹铁肚量，能把毒气打扫光”。石竹又名洛阳花、草石竹，多
年生草本植物，石竹种类很多，夏秋开花。它有吸收二氧化硫和氯化物的本 领，凡有类似气体的地香降烟雾，又是隔音好植物”。海桐又名宝珠香、七里
香，为常绿灌木，夏季开花，叶片嫩绿光亮，四季常青不凋。它能吸 收光化学烟雾，还能防尘隔音。
常见的指示植物： 烟草、矮天牛、马 唐、燕麦、洋葱、 萝卜、马铃薯、女 贞、皂荚、丁香、 葡萄、牡丹。
O3的指示植物
菠菜 马铃薯
洋葱
葡萄
矮牵牛花
黄瓜
PAN 过氧乙酰硝酸脂
叶片背面变为银白 色，棕色、古铜色 或玻璃状，不呈点、 块状伤斑，有时在 叶片的先端，中部 或基部出现坏死带。
常见的指示植物： 早熟禾、矮牵牛、 繁缕和菜豆等。
大气污染的植物监测 ——利用植物对大气污染的反应，监测有害气体的成分
和含量以了解大气环境质量状况。
空气污染物一般通过叶面上的气孔或孔隙进入植物体内，侵 袭细胞组织，并发生一系列生化反应，从而使植物组织遭受 破坏，呈现受害症状。这些症状虽然随污染物的种类、浓度 以及受害植物的品种、曝露时间不同而有差异，但具有某些 共同特点，如叶绿素被破坏、细胞组织脱水，进而发生叶面 失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的斑点， 叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象
8.1 生物监测（Biological Monitoring ）概述
定义
利用生物个体、种群、群落以及生态系统等各级生物水平对环 境污染物的生物学反应为指标来检测环境的污染状况。即用生 物作指标对环境质量变化进行指示，从生物学的角度对环境质 量变化进行监测，为环境质量的评价提供依据。
两个基本条件：对比性、可重复性
4. 尽量选择既具有监测功能有具有其它功能的生物（大气 污染物监测，选择监测植物时，可兼顾绿化观赏价值和监 测功能于一体）。
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维修 可大面积或长距离内密集布点 不足之处：反应不够快速，无法精确监
测某些污染物的含量，精度不高，易受 环境因素的影响如季节和地理环境等
三、环境评价与生物监测的关系
1、关系：相互验证、支持、各有优缺点
2、理论基础： 环境与生物是一个整体， 变化有因果关系，有规律。“生态系统理 论”
第一节 生物监测和环境质量评价概念
一、环境质量(Environmental Quality)定义
是指环境素质的优劣程度，优劣是质的概念，程度 是量的表征。
在一个具体的环境内，环境的总体或环境的基 本要素对人群的生存和繁衍及社会经济发展的适应程 度，是反映人类的具体要求而形成的对环境的性质及 数量进行评价的一种概念。
根据植物叶片出现的症状特点（伤斑出现叶脉间），表明该厂附近的大气已 被SO2污染。从受害程度上看，由于一些对SO2抗性强的构树、马齿苋等已受 到损害，可以判断该地区发生过急性危害，估测其SO2浓度为3～10 ppm。
3、植物群落监测法：以群落结构变化为 依据
如敏感植物受害，表明大气受到污染； 如抗性中等的植物受害，表明大气污染较
严重；
如抗性强的植物受害，表明大气污染十分 严重；
在严重污染地区，敏感植物不存在。
4、地衣、苔藓监测法：对SO2和氟化氢敏感 a、特点
❖ 生长在树干上，减少了土壤或水体污染的干扰。 ❖ 以植物整体吸收养分，吸收污染物的量相对较多。 ❖ 生长速度慢，有利于掌握长时间的污染积累结果。 ❖ 多年生长绿色植物，一年四季均可作为监测器。
b、指示生物的种类：大气污染指示生 物和水体污染指示生物。
c、应用举例：
指示节气 ❖枣花发，种棉花；杏花开，快种麦
指示天气 ❖燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴
指示水质
❖美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为 Gratiola，硬水指示植物为Ranunculus aquatilis
指示资源
❖安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示 金矿
注：受伤阈值指引起指示植物受害的污染气体 的最低浓度和暴露时间。
g、几种大气污染物对植物的危害症状
污染物
危害症状
O3
叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶尖 端变成褐色或坏死
PAN 叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色
NO2 脉间组织和靠近叶缘边出现不规则的白色或褐色溃伤 伤斑多分布于脉间，与健康组织区别明显，阔叶植物
环境质量标准（Standard）是以环境质量基准 为依据，并考意义。 环境质量标准 有水质量标准、大气质量标准、土壤质量标准、 生物质量标准，主观性。
环境质量调查、监测及评价
❖ 环境质量调查：为了了解环境的质量状 况而进行的一系列工作。
❖ 环境质量监测：指对环境指标进行定期 的或连续的监测、观察和分析其变化。
3、存在问题：了解不够、关系不明确、 多种因素作用、技术不完善
第二节 生物监测与评价
一、大气污染的生物监测
㈠、植物监测方法：利用植物对大气污染的 反应，监测有害气体的成分和含量以了解 大气环境质量状况。
1、指示植物法
a、指示生物概念：指对环境中某些物 质能产生各种反应或信息而被用来监 测和评价环境质量的现状和变化的生 物。
❖ 环境质量评价：指按照一定的标准，采 用相应的方法对环境质量进行评定、比 较及预测。
环境质量调控与环境质量预测
❖ 环境质量调控：采取人工手段，使环境要 素的变化不超过或能够达到一定的标准。
❖ 环境质量预测：对环境质量的未来趋势所 做的推断，是制定法律法规，对环境进行 科学管理，以及规划区域性人口、资源、 生产布局的重要的基础性依据。
二、生物监测(Biological Monitoring)的 概念
有计划、有规律地利用生物个体、种群 或群落对环境污染或变化所产生的反应 阐明环境污染状况，从生物学角度为环 境质量的监测和评价提供依据。
定期：周期性、时效性、长期性
系统：对比性、可重复性、多参数
❖ 思考：与理化监测相比，生物监测有 何优缺点？
分布扩散规律。 c、选择观察对象：树木、农作物、蔬菜及野
生草本植物。 d、确定观察时间：根据调查目的和人力条件 e、确定观察项目：叶、芽、枝条等器官受害
的表现症状。 f、 确定各种植物对有害气体的抗性等级
实例：某化工厂30-50m范围内植物受害情况及分析
植物名称 悬铃木、加拿大白杨
受 害情况 80％或全部叶片受害，甚至脱落
SO2 脉间出现不规则坏死斑，单子叶植物平行脉间出现斑 点或条状坏死区
HF
叶尖和叶缘出现灼伤、退绿，伤区与健康组织区别明 显
Cl2 叶脉间变白，叶尖和叶缘出现灼伤及落叶 酸雾 叶上出现细密、近圆形坏死斑
2、现场调查法：植物的生长、外观变化（长期效应） 具体方法： a、选择观察点 b、调查了解主要大气污染物的种类、浓度和
d、指示植物的选择方法：敏感种、有外观 反映
现场比较评比法 栽培比较试验法 人工熏气法
e、常见大气污染指示植物
二氧化硫指示植物：地衣苔藓、芝麻、向日 葵、落叶松、加拿大白杨等
氟化物指示植物：郁金香、杏、葡萄、梅、 雪松等
二氧化氮指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、 烟草等
f、监测方法
选择可靠的指示植物，了解其受害 症状和受伤阈值，然后根据受害程 度大小估测大气污染物的成分、浓 度和范围。
环境质量是由环境本身质的特性所决定的，受人类 活动影响，反过来对人群的生存及健康产生直接作用。
环境评价： 质量评价： 自然环境：物理、化学、生物（生态） 或者具体化为大气、水、土壤、生物 社会环境：经济、人口、文化 影响评价----风险评价（生态风险、健康风 险）
环境质量基准和环境质量标准
环境质量基准（Criteria）是污染物同特定对象 之间的剂量－反应关系确定的，不考虑社会、经 济、技术等人为因素，不具有法律效力。环境质 量基准有环境卫生基准，水生生物基准等，客观 性。
桧柏、丝瓜
叶片有明显大块伤斑，部分植物枯死
向日葵、葱、玉米、菊花、牵 牛花
月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌 桕
50％左右叶面积受害，叶脉间有点、块状伤 斑
80％左右叶面积受害，叶片有轻度点、块状 伤斑
葡萄、金银花、构树、马齿苋 10％左右叶面积受害，叶片有轻度点状伤斑
广玉兰、大叶黄杨、腊梅 肉眼观察无明显症状