第六章生物监测_环境监测
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（三）PFU微型生物群落监测法
（PFU）作为人工基质
沉入水体，达到平衡 （两周－四周）
将PFU水分挤至烧杯、显微镜观察
精品课件
5
富集性
生物的一个重要特点是它能够通过各种方式 从环境中富集某些元素。如水中DDT农药:
水中浓度为3 ng/L→浮游生物（富集7.3万倍）
→ 小鱼
(富集14.3万倍) → 大鱼
（富集858万倍）
人食用这些水中生物后→ 富集1000万倍
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。
d 值＜1.0: 严重污染; d 值1.0～3.0:中等污染；
d 值＞3.0: 清洁
精品课件
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3. 硅藻生物指数
硅藻指数=
2AB2C100 ABC
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
50～100为α-中污带
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
河流：根据长度，至少设上（对照）、中（污
染）、下游（观察）三个断面；采样点数视 水面宽、水深、生物分布特点等确定。 湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口区、 最深水区、清洁区等处设监测断面
精品课件
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生物监测主要方法
精品课件
3
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。
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4
综合性
人类生产、生活所抛弃的废物，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 接受综合影想，不仅仅是个别离子的作用。生 物监测能反映环境多因子、多成份综合作用的 结果，能阐明整个环境的情况。符合排放标准 的废物，其长期影响环境的后果，更需要用生 物监测来评价。
的各种基质表面上的有机体群落）
底栖动物（栖息在水体底部淤泥内、
石块或砾石表面及其间隙中的肉眼 可见的水生无脊椎动物）
鱼类
微生物
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生物群落监测方法
（一）生物指数监测法 贝克生物指数 贝克-津田生物指数 生物种类多样性指数 硅藻生物指数
（二）污水生物系统法 （三） PFU微型生物群落监测法
精品课件
精品课件
6
第一节 水环境污染生物监测 第二节 空气污染生物监测 第三节 生物污染监测 第四节 生态监测
精品课件
7
第一节 水环境污染生物监测
精品课件
8
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 为制定污染控制措施、保持水环境生态系统
平衡 提Biblioteka Baidu依据
精品课件
9
采样断面和采样点的布设原则
耐污值粗分为5档：很低 (耐污值大概为0-1.0)
低(1.0-3.0), 中等(3.0-5.0),
高(5.0-7.0)和很高 (7.0-1精0品课.0件 ).
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2. 生物种类多样性指数
式中： d —— 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。
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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
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
精品课件
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水生生物耐污值的确定
对我国和北美地区共有的属，引用Lenat (1993) 的数据；
亲缘关系最近或较近的属的耐污值； 同一生境中其它属的耐污值； 分布范围； 采集经验和感觉。
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（一）生物指数监测法
1. 贝克生物指数和贝克-津田生物指数 贝克生物指数（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
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
精品课件
一、生物群落监测方法 二、生物测试法 三、细菌学检验法
精品课件
11
一、生物群落监测方法
多种水生生物 生态系统平衡
未污染水体
敏感生物消亡 抗性生物旺盛 群落结构单一
污染水体
精品课件
12
水污染指示生物
浮游生物
浮游动物（原生 动物、轮虫、枝 角类和桡足类 ） 浮游植物－藻类
着生生物（附着于长期浸没水中
项目
多污带
α-中污带
β-中污带
寡污带
化学 还原和分解作用明 水和底泥里出现氧化 氧化作用更
过程 显开始
作用
强烈
溶解氧 没有或极微量
少量
较多
因氧化使无机 化达到矿化阶 段
很多
BOD 很高
高
较低
低
硫化氢 具有强烈的硫化氢 没有强烈硫化氢臭味 无
无
的生成 臭味
水中 蛋白质、多肽等高 高分子化合物分解产 大部分有机
100～150为β-中污带
150～2精0品课0件为轻污带
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（二）污水生物系统法
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。
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表6.1 污水系统的部分生物学、化学特征
有机物 分子物质大量存在 生氨基酸、氨等
物已完成无
机化过程
底泥 常有黑色硫化铁存 硫化铁氧化成氢氧化 有Fe2O3存
在，呈黑色
铁，底泥不呈黑色 在
水中 细菌
大量存在，每毫升 细菌较多，每毫升在 数量减少，
可达100万个以上 10万个以上
每毫升在10
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万个以下
有机物全分解
大部分氧化
数量少，每毫 升在100个以下
第六章 环境污染生物监测
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1
为什么做生物监测？
瞬时值 （化学监测）
环境变化 （生物监测）
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2
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依据， 称为生物监测。
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
（三）PFU微型生物群落监测法
（PFU）作为人工基质
沉入水体，达到平衡 （两周－四周）
将PFU水分挤至烧杯、显微镜观察
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富集性
生物的一个重要特点是它能够通过各种方式 从环境中富集某些元素。如水中DDT农药:
水中浓度为3 ng/L→浮游生物（富集7.3万倍）
→ 小鱼
(富集14.3万倍) → 大鱼
（富集858万倍）
人食用这些水中生物后→ 富集1000万倍
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。
d 值＜1.0: 严重污染; d 值1.0～3.0:中等污染；
d 值＞3.0: 清洁
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3. 硅藻生物指数
硅藻指数=
2AB2C100 ABC
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
50～100为α-中污带
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
河流：根据长度，至少设上（对照）、中（污
染）、下游（观察）三个断面；采样点数视 水面宽、水深、生物分布特点等确定。 湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口区、 最深水区、清洁区等处设监测断面
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生物监测主要方法
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3
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。
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综合性
人类生产、生活所抛弃的废物，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 接受综合影想，不仅仅是个别离子的作用。生 物监测能反映环境多因子、多成份综合作用的 结果，能阐明整个环境的情况。符合排放标准 的废物，其长期影响环境的后果，更需要用生 物监测来评价。
的各种基质表面上的有机体群落）
底栖动物（栖息在水体底部淤泥内、
石块或砾石表面及其间隙中的肉眼 可见的水生无脊椎动物）
鱼类
微生物
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生物群落监测方法
（一）生物指数监测法 贝克生物指数 贝克-津田生物指数 生物种类多样性指数 硅藻生物指数
（二）污水生物系统法 （三） PFU微型生物群落监测法
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第一节 水环境污染生物监测 第二节 空气污染生物监测 第三节 生物污染监测 第四节 生态监测
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第一节 水环境污染生物监测
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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 为制定污染控制措施、保持水环境生态系统
平衡 提Biblioteka Baidu依据
精品课件
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采样断面和采样点的布设原则
耐污值粗分为5档：很低 (耐污值大概为0-1.0)
低(1.0-3.0), 中等(3.0-5.0),
高(5.0-7.0)和很高 (7.0-1精0品课.0件 ).
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2. 生物种类多样性指数
式中： d —— 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。
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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
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
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水生生物耐污值的确定
对我国和北美地区共有的属，引用Lenat (1993) 的数据；
亲缘关系最近或较近的属的耐污值； 同一生境中其它属的耐污值； 分布范围； 采集经验和感觉。
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（一）生物指数监测法
1. 贝克生物指数和贝克-津田生物指数 贝克生物指数（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
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
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一、生物群落监测方法 二、生物测试法 三、细菌学检验法
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一、生物群落监测方法
多种水生生物 生态系统平衡
未污染水体
敏感生物消亡 抗性生物旺盛 群落结构单一
污染水体
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水污染指示生物
浮游生物
浮游动物（原生 动物、轮虫、枝 角类和桡足类 ） 浮游植物－藻类
着生生物（附着于长期浸没水中
项目
多污带
α-中污带
β-中污带
寡污带
化学 还原和分解作用明 水和底泥里出现氧化 氧化作用更
过程 显开始
作用
强烈
溶解氧 没有或极微量
少量
较多
因氧化使无机 化达到矿化阶 段
很多
BOD 很高
高
较低
低
硫化氢 具有强烈的硫化氢 没有强烈硫化氢臭味 无
无
的生成 臭味
水中 蛋白质、多肽等高 高分子化合物分解产 大部分有机
100～150为β-中污带
150～2精0品课0件为轻污带
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（二）污水生物系统法
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。
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表6.1 污水系统的部分生物学、化学特征
有机物 分子物质大量存在 生氨基酸、氨等
物已完成无
机化过程
底泥 常有黑色硫化铁存 硫化铁氧化成氢氧化 有Fe2O3存
在，呈黑色
铁，底泥不呈黑色 在
水中 细菌
大量存在，每毫升 细菌较多，每毫升在 数量减少，
可达100万个以上 10万个以上
每毫升在10
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万个以下
有机物全分解
大部分氧化
数量少，每毫 升在100个以下
第六章 环境污染生物监测
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1
为什么做生物监测？
瞬时值 （化学监测）
环境变化 （生物监测）
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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依据， 称为生物监测。
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