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第六章 环境污染的生物监测


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2、监测氟化氢的植物有:杏树(Prunus armeniaca)、北美黄杉
(Pseudotsuga menziesii)、美国黄松(Pinus ponderosa)、唐菖蒲 (Gladiodus hortulanus)、小苍兰(Freesia hybrida)以及地衣等。
举例:在磷肥厂附近放置氟化物监测植物唐菖蒲,监测磷肥厂周围大 气的氟污染状况。如果几天以后,唐菖蒲出现了典型的氟化物危害症 状(叶片先端和边缘产生淡棕黄色片状伤斑),表明该厂周围已被氟
水渗出并起皱。这几种症状可以单独出现,也可能同时出现。
随着时间推移,症状继续发展,成为比较明显的失绿斑,呈灰 绿色,然后逐渐失水干枯,直至出现显著的坏死斑。
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2、监测二氧化硫的植物有一年生早熟禾、芥菜、堇菜、百日草 (Zinnia eleguns)、欧洲蕨(Idium pter)、苹果树(Malus)、 颤 杨 ( Populus tremuloides ) 、 美 国 白 蜡 树 ( Fraxinus americana ) 、 欧 洲 白 桦 ( Betula pendula ) 、 紫 花 苜 蓿
最广的方法。
需要区分的两个概念
指对环境中的污染物能产生各种定
指示植物
性反应,指示环境污染物的存在。

监测植物
不仅能够反映污染物的存在,而且能 够反映污染物的量。
监测生物必然是指示生物,同时它还 要回答环境中污染物多少的问题。
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第二节
大气污染的生物监测
大气污染的生物监测的慨念:利用生物对大气污染的这些
发育,并且加速植物组织的老化。
2、 监测C2H4的植物通常有兰花(Cattleya spp.)、麝香石竹 (Dianthus caryaphyllus)、黄瓜(Cucumis sativus)、西红柿 (Lycopersicon esculentum)、万寿菊(Tagetes erecta)、皂荚
树(Gleditsia triacanthos)等。
(二)监测大气污染的动物
1、利用鸟类羽毛、骨骼中的重金属含量来监测大气中重金属的污 染物及污染程度。
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2、 1970年初,北美和欧洲的科学家开始利用蜜蜂监测大气
污染水平,评价大气环境质量。 大气污染物会随着花粉、花
蜜带回蜂巢,只要分析花粉、花蜜和蜂体就能够了解污染物种 类及污染水平。 3、 一个区域中动物种群数量的变化也可监测该地大气污染
( Medicago sativa ) 、 大 麦 ( Hordeum vnlgare ) 、 荞 麦
( Fagopyrum esculentnm ) 、 南 瓜 、 美 洲 五 针 松 ( Pinus strobus ) 、 加 拿 大 短 叶 松 ( Pinus banksiana ) 、 挪 威 云 杉 (Picea abies),以及苔藓和地衣等。
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紫 花 苜 蓿
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帖梗海棠
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(一) 光化学氧化剂(光化学烟雾)
光化学烟雾:臭氧、过氧酰基硝酸酯类和氮氧化物统称为 光化学氧化剂,又称为光化学烟雾。
1. 臭氧(O3)
臭氧是一种气态的次生大气污染物,是氮氧化物在阳光照射下发生复杂
反应的产物。它具有很强的生物毒性。
化物污染,而且根据唐菖蒲的各个放置地点,可以推算出氟化物的污
染范围。
氟化物指示植物
慈竹
郁金香 雪松 葡萄 杏树 金钱草
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唐 菖 蒲
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(四) 乙烯( C2H4 )
乙烯本是植物生成的一种天然的植物激素,具有重要的 生理功能。目前它已经成为大气中的一种重要污染物,机 动车辆排放的气体是它的初生源。 1、C2H4对植物的影响,一般是影响植物的生长及花和果实的
异常反应监测大 气中有害物质的成分和含量,了解大气质量 状况,这就是大气污染的生物监测。大气中污染物的主要种类:SO2、HF、O3、NOx、粉尘、 重金属等 生物对大气污染的异常: 如某些动物的生病、死亡或成群 迁移;植物叶片的变色、脱落或枯死等;微生物种类和数量的 变化等。
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针叶树是树叶细长如针,多为常绿树,材质一般较软,有的含树脂, 故又称软材,如:红松、樟子松、落叶松、云杉、冷杉、铁杉、杉木、 柏本、云南松、华山松、马尾松及其它针叶树种。
马尾松
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2. 过氧酰基硝酸酯类(PANs)
包括过氧乙酰硝酸酯(PAN)、过氧丙酰硝酸酯(PPN)、过氧丁基 硝酸酯(PBN)、过氧异丁基硝酸酯(PisoBN)。其中含量最高、毒性 最强的为PAN。它是一种次生污染物,是烃在阳光照射下发生复杂反应的 产物。 (1)PAN诱发的早期症状是在叶背面出现水渍状或亮斑。随着伤害的加剧, 气孔附近的海绵叶肉细胞崩溃并为气窝(Air pocket)取代。结果使受害叶 片的叶背面呈银灰色,两三天后变为褐色。 (2)用于监测PAN的植物有:长叶莴苣(Lactuca sativa)、瑞士甜菜 (Beta chilensis)以及一年生早熟禾(Poa annua)。这些草本植物的叶 片对PAN敏感,但对O3却表现出相当强的抗性。
二氧化硫指示植物
堇菜
云杉 白杨
棉花 地衣 苔藓 白蜡树
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杨梅
杨梅对二氧化硫、
氢氟敏感。
SO2监测植物——矮牵牛
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(三)氟化物
大气中的氟化物以气态氟化氢(HF)、颗粒态或以气态形 式吸附在其它颗粒物上等三种形态存在,其中以HF的毒性最 大,它产生于铝等冶炼工业排放的废气。 1、氟化氢对阔叶植物的伤害症状,一般是叶缘或叶片顶部出现 坏死区,坏死区有明显的有色边缘。这种坏死的组织可能发生 分离,甚至脱落,但通常情况下叶子并不脱落。受害组织与正 常组织之间有明显的分界。
和群落等各层次对环境污染程度所产生的反应来阐明环境状况,从生物 学的角度为环境质量的监测和评价提供依据。 (二)生物监测的重要性 1、生物监测是一种既经济、方便,又可靠准确的方法 因此生物监测是利用生物对特定污染物的抗性或敏感性来综合 地反映环境状况,这是任何物理、化学监测所不能比拟的。 2、生物监测是化学、物理监测的补充
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第六章 环境污染的生物监测
◆第一节
◆第二节 ◆第三节 ◆第四节 第五节
概述
大气污染的生物监测 水污染的生物监测 土壤污染的生物监测
环境污染生物监测方法的典型例子(自学)
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第六章 环境污染的生物监测
第一节 概述
(一)生物监测的慨念:利用生物分子、细胞、组织器官、个体、种群
乙烯的指示植物
番茄 兰花
万寿菊 皂荚树 黄瓜
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寿

氮氧化物指示植物
向日葵
菠菜
秋海棠
烟草
番茄
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二、大气污染的动物监测
(一) 大气污染对动物的影响 金丝雀对SO2最敏感,其次是狗,再次是家禽;蜜蜂会受到
砷、氟化物、铅、汞等的污染,臭氧、氟化物缩短了蜜蜂的寿命。
状况。如一些大型哺乳类、鸟类、昆虫等,特别对大气污染敏
感种类数量的变化很能够说明问题。
三、 大气污染的微生物监测(自学)
对矿井内瓦斯毒气敏感的动物
金丝雀 金翅雀
老鼠

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第三节 水污染的生物监测
水体中的污染物主要有:洗涤剂、染料、酚类物质、油类物质、重金属、 放射性物质以及一些富营养化物质如氮、磷。 一、 水污染的植物监测 (一) 以滇池为例,水生植被与水体污染程度的关系如下: 1、严重污染:各种高等沉水植物全部死亡;
一、 大气中主要的污染物及其植物监测
利用动物来监测大气环境质量,存在很多困难,而利用 植物来指示和监测大气质量,既灵敏可靠,又简单易行。 植物监测的优势:
(1)、有些植物对大气污染的反应极为敏感,在污染物达到人和动物的受害 浓度之前,它们就显示出可觉察的受害症状,这些敏感生物的生存状况可 以反映其生存介质的环境质量,用来监测环境。(如紫花苜蓿、帖梗海棠) (2)、植物还能够将污染物或其代谢产物富集在体内,分析植物体的化学 成分并可确定其含量。 (3)、植物本身的不可移动性、便于管理等特征,使它成为重要的大气污染 监测生物。 (4)、植物的种类区系变化也可以用于监测环境。
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2、四个排污沟浮游植物调查
4个主要排污沟的浮游植物种类稀少而单调,以耐污性种 类为优势,说明水质受到严重污染。
以上结果反映了藻类群落与水体污染之间良好的相关关系,
说明浮游植物群落的变化在一定程度上可以指示水体受污染 的程度。
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二、 水污染的动物监测
水污染指示生物一般采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活
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1、河本溪河段五个断面浮游植物调查
橡皮坝浮游植物11属——牛心台河段浮游植物12属——大峪
断面浮游植物13属——二焦化河段浮游植物3属——白石砬子 河段浮游植物6属
从以上各断面的藻类种群组成和数量分布可见,上游河段
水质较好,藻类种类多、密度大,种群中寡污性种类多,耐污 性种类较少;而下游水质污染严重,浮游植物种类数减少,清 洁种类显著减少以至消失,被耐污性种类所取代;离开市区后, 水质通过自净而转好,藻类种类和数量回升,硅藻数量增加。
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海菜花
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荷花
荷花的地下茎和根
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