环境监测 第6章(下)

二、生态监测的类型及内容 生态监测的分类：
生态 监测
从生态系统 的角度出发
从对象及涉 及空间尺度
生态监测
城市生态监测 农村生态监测 森林生态监测 草原生态监测 宏观生态监测 微观生态监测
1.宏观生态监测
生态监测
宏观监测地域面积至少应在一定区域范围之内，对 一个或若干个生态系统进行监测，最大范围可扩展至一 个国家、一个地区基至全球。主要监测区域范围内具有 特殊意义的生态系统的分布、面积及生态功能的动态变 化。
生态监测
3.特点： ①生态监测不同于环境监测。生态监测是指预先制
定的计划和用可比的方法，在一个区域范围内对各生态 系统变化情况以及每个生态系统内一个或多个环境要素 或指标进行连续观测的过程。
②生态监测是一个动态的连续观察、测试的过程， 少则一个或几个生态变化周期，多则几十个、几百个生 态变化周期。在时空上少则几年，多则几十年或更长一 段时间。
土壤污染生物监测
3.根据植物体内污染物含量判定土壤污染 文献查阅得：祝栋林等报道了苔藓对Pb有很强的富集能 力，其体内的重金属浓度随土壤浓度的增大而增大。
土壤污染生物监测
水稻缺铁
水稻铁毒
中毒症状：水稻亚铁中毒“青铜病”
土壤污染生物监测
棉花硼毒
黄瓜硼毒
症状：棉花、油菜“金边叶”
土壤污染生物监测
“3S”技术是宏观生态监测发展的方向，也是其发展的 技术基础。
本章结束 谢 谢！
34.0
3.8
—
—
胡萝卜
63.0
2.4
—
—
生物污染监测
农药
p,p´-DDT
γ—六六
六 马拉硫磷
农药在稻谷中的蓄积情况
糠/% 米/%
农药
糠/%
70
30
苯硫磷
80
40
60
乙拌磷
65
87
13
倍硫磷
94
米/%
20 35 6
农药
品 种
苹
p,p´-DDT 果
西维因 苹
敌菌丹
果 苹
倍硫磷 果
农药在水果中的蓄积情况
3.5
9.0 1.1 0.8
15. 2
0.8
氟污染区蔬菜不同部位的含氟量
根品系种部分
叶 片 3540
根
单位：μg/g
16.12茎
84.4果
84. 实8
番茄
149
32.0
19.5
2.5
茄子
107
31.0
9.0
3.8
黄瓜
110
50.0
—
3.6
菜豆
164
—
33.0
17.0
菠菜
57.0
18.7
7.3
—
青萝卜
果皮 / %
果肉 / %
农药
品 种
柿
97
3
异狄氏 子
22
78
剂
葡
97
3
杀螟松 萄
70
30
乐果 橘
子
果皮/ %
96 98 85
果肉/ %
4 2 15
生物污染监测
2.动物对污染物的吸收及在体内分布
①环境中的污染物一般通过呼吸道、消化道、皮肤等途径 进入动物体内； ②水和土壤中的污染物质主要通过饮用水和食物摄入，经 消化道被吸收； ③脂溶性污染物质通过皮肤吸收后进入动物肌体。
振荡浸取法 组织捣碎提取法 脂肪提取器提取 直接球磨提取法
(二)提取、分离和浓缩
液-液萃取法
蒸馏法
分离 层析法
方法 磺化法和皂化法
气提法和液上空间法
蒸馏法
低温冷冻法
(三) 浓缩方法
K-D浓缩器蒸发法
四、污染物的测定
生物污染监测
测定方法主要有：分光光度法、原子吸收光谱法、荧光分 光光度法、色谱法、质谱法和联机法等。
生物样品的采集
生物样品制备
预处理
污染物的测定
一、生物对污染物的吸收及 在体内分布
1. 植 物 对 污 染 物 的 吸 收 及在体内分布 ①空气污染物主要通过 粘附、从叶片气孔或茎 部皮孔侵入方式进入植 物体； ②植物通过根系从土壤 或水体中吸收水溶态污 染物。
生物污染监测
氟化物、农药等
植物对气态污染物的吸收
的种群数量具有一定的抑制作用，并随药剂浓度的升高抑制 作用逐渐增强。
2.根据微生物功能的变化判定土壤污染 朱南文等报道甲胺磷对脱氢酶和3种磷酸酶的活性均有
不同程度的抑制，其抑制强度和作用时间随浓度升高而加剧 和延长。
第四节 生物污染监测
生物污染监测
概念：生物污染监测就是应用各种检测手段测定生物体 内的有害物质，以便及时掌握被污染的程度。 生物污染监测的步骤：
污染物
植物从土壤或水体中吸收污染物
植物内污染物的分布见下表：
生物污染监测
成熟期水稻各部位中的含镉量
植株部位
放射性计数 /(脉冲·min-1·g干样-1)
含镉量 /(μg·g干样-1)
分配百分数/%
不同部位
合 计
叶、叶
地
鞘
上 茎杆
部 穗轴
位 穗壳
糙米
148 375 44 37 35
0.67 1.70 0.20 0.16 0.15
（3）分析结果表示方法
常以干重为基础表示（mg/kg），但含水量高的蔬菜、 水果等，以鲜重表示计算结果为好。
2.动物样品的采集和制备
生物污染监测
动物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、 毛发、指甲、骨骼和组织等均可作为检验样品。
三、生物样品的预处理
生物污染监测
(一)消解和灰化
湿法消解 灰化法
提取 方法
生态监测
空中监测飞行路线图
空中观察示意图
3. 卫星监测
生态监测
卫星监测最大的优点是覆盖面宽，可以获得人工难以 到达的高山、丛林资料；由于目前资料来源增加，费用相 对降低。但对地面细微变化难以了解。因此地面监测、空 中监测和卫星监测相互配合才能获得完整的资料。
4. “3S”技术
生态监测以宏观监测为主，宏观监测和微观监测相结 合的工作。对结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测， 必须采用先进的技术手段。“3S”技术即遥感（RS）、全球 定位（GPS）与地理信息系统（GIS）。
混合样；采集样品量要能满足需要，一般经制备后，至少有 20～50g干重样品。
（2）植物样品的制备
生物污染监测
①鲜样的制备：测定植物内容易挥发、转化或降解的污染物质、 营养成分，以及多汁的瓜、果、蔬菜样品，应制备成新鲜样品。
样品洗净 → 晾干或拭干 → 捣碎机捣碎制浆 → 研磨 ②干样的制备：风干、烘干→磨碎→过筛→保存
百度文库
强碱农药、马拉硫磷等
第五节 生态监 测
生态监测
一、生态监测的定义
1.概念： 生态监测就是运用可比的方法，在时间或空间对一
定区域范围内的生态系统或生态组合体的类型、结构和 功能及其组成要素进行系统的测定和观察的过程。
2.目的： ①了解所研究地区生态系统的现状及其变化； ②根据现状及变化趋势为评价已开发项目对生态环境的 影响和计划开发项目可能的影响提供科学依据； ③提供地球资源状况及其可利用数量。
呼吸道
皮肤吸收
消化道 动物对污染物的吸收方式
二、生物样品的采集制备
生物污染监测
1.植物样品的采集和制备
（1）植物样品的采集
①对样品的要求：采集的植物样品要具有代表性、典型性和 适时性。
②布点方法：在划分好的采样小区内，常采用梅花形布点法 或交叉间隔布点法确定代表性的植株。
③采样方法：在每个采样小区内的采样点上分别采集5～10 处植株的根、茎、叶、果实等，将同部位样混合，组成一个
2.微观生态监测
微观监测指对一个或几个生态系统内各生态要 素指标进行物理、化学、生态学方面的监测。根据监测 目的一般可分为： ①干扰性生态监测 ②污染性生态监测 ③治理性生态监测 ④环境质量现状评价监测
三、生态监测方案及技术路线
生态监测
生态监测方案制订及实施程序
四、生态监测技术 1. 地面监测
生态监测
土壤污染生物监测
1.根据植物形态异常变化判定土壤污染
研究发现：当土壤中Cu过量时，婴粟植株矮化；Ni过量 时，白头翁的花瓣变为无色。
土壤污染生物监测
2.根据植物生态习性判定土壤污染 研究证实：有些植物具有超量积累重金属能力，通常分 布于重金属过量土壤中，此生态习性可资判断土壤重金 属污染与否。早熟禾、裸柱菊等能在Cu污染土壤上生存。
土壤污染生物监测
三、土壤污染的微生物监测
主要是通过监测土壤中微生物群落的变化来反映土壤受 到污染的状况。通过对土壤中异养菌（主要是细菌、放线菌 和霉菌）的分离和计数，观察和了解受测土壤中微生物群系 的结构和数量的改变，从而评价土壤被污染的状况及程度。
1.根据微生物种群结构的变化判定土壤污染 邓晓等研究表明草甘膦在5种不同浓度下对土壤微生物
缺锰的马铃薯叶背 中毒症状：老叶失绿区中 有棕色斑点，诱发其它元 素的缺乏症
锰中毒的马铃薯叶背
二、土壤污染的动物监测
土壤污染生物监测
土壤动物在土壤有机质分解、养分循环、改善土壤 结构、影响健康和植物演替中具有重要的作用。由于土 壤动物的主要种类与生态系统不同方面的信息相互联系， 因此土壤动物可以作为土壤污染的生态指标。
硅酸镁-乙醚-石油醚层析体系分离农药
吸附剂 淋洗溶液
能分离出来的农药
硅酸镁 硅酸镁 硅酸镁
艾氏剂、六六六及其各种异构体、 6%乙醚-石油醚 p,p´-DDT、p,p´-DDD、p,p´-DDE、七
氯、多氯联苯等
15%乙醚-石油 狄氏剂、异狄氏剂、地亚农、杀螟硫
醚
磷、对硫磷、苯硫磷等
50%乙醚-石油 醚
地面监测中获得：降雨量、土壤湿度、小型动物、动 物残余物（粪便、尿和残余食物）等。
地面测量采样线一般沿着现存的地貌，如小路、家畜 和野兽行走的小道。
收集数据，包括植物物候现象、高度、物种、物种密 度、草地覆盖以及生长阶段、密度和木本 物种的覆盖； 观察动物活动、生长、生殖、粪便及食物残余物等。
2. 空中监测
环境监测
第六章 环境污染生物
监测（下）
刘璇 13991450152 mmjjcs168@qq.com 化学工程与现代材料学院
土壤污染生物监测
第三节 土壤污染生物监测
概念：根据土壤中生物受污染程度和其活力、代谢特 点、行为方式以及体内污染物等的变化监测土壤污染 程度的方法。
一、土壤污染的植物监测
利用土壤污染的指示植物进行监测，土壤受到污染后， 污染物对植物产生各种反应“信号”，主要是：①产生可见症 状，如叶片上出现伤斑；②生理代谢异常，如蒸腾率降低、 呼吸作用加强，生长发育受抑；③植物成分发生变化，由 于吸收污染物质，使植物体中的某些成分相对于正常情况 下发生改变。