環(huán)境生物學環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測與生物評價第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日提綱第一節(jié)生物監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量評價概念第二節(jié)生物監(jiān)測與評價第三節(jié)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價第四節(jié)化學品生態(tài)風險評價第五節(jié)有害物理因素的生物學效應的評價第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié) 生物監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量評價概念環(huán)境質(zhì)量的涵義生物監(jiān)測的概念第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日1.1環(huán)境質(zhì)量的涵義環(huán)境質(zhì)量（EnvironmentalQuality）

——環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣程度

——它反應了環(huán)境對人群的生存和繁衍及社會

經(jīng)濟發(fā)展的適宜程度第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日1.1環(huán)境質(zhì)量的涵義環(huán)境質(zhì)量的基本內(nèi)涵自然環(huán)境質(zhì)量：物理、化學、生物；大氣、水、土壤社會環(huán)境質(zhì)量：經(jīng)濟、文化、美學等環(huán)境質(zhì)量評價：環(huán)境質(zhì)量基準：環(huán)境因素在一定條件下作用于特定對象而不產(chǎn)生不良或有害效應的最大閾值

注：它是由污染物同特定對象之間的劑量－反應關(guān)系確定的，不考慮社會、經(jīng)濟、技術(shù)等人為因素，具有客觀性。環(huán)境質(zhì)量標準：國家權(quán)利機構(gòu)為保障人群健康和適宜生存條件，為保護生物資源、維持生態(tài)平衡，對環(huán)境中有害因素在限定的時空范圍內(nèi)容許閾值所做的強制性法規(guī)。注：體現(xiàn)國家環(huán)境保護政策和要求，具有一定的主觀性。第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日1.1環(huán)境質(zhì)量的涵義環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、監(jiān)測與評價環(huán)境質(zhì)量調(diào)查：為了解環(huán)境質(zhì)量所進行的一系列工作。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測指對環(huán)境指標進行定期的或連續(xù)的監(jiān)測、觀察和分析其變化。環(huán)境質(zhì)量評價指按照一定的標準，采用相應的方法對環(huán)境質(zhì)量進行評定、比較及預測。第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日環(huán)境質(zhì)量調(diào)控與環(huán)境質(zhì)量預測環(huán)境質(zhì)量預測對環(huán)境質(zhì)量未來趨勢所作的判斷，是制定環(huán)境法規(guī)、環(huán)境科學管理等的基礎(chǔ)性依據(jù)。環(huán)境質(zhì)量調(diào)控狹義的調(diào)控：采取合理有效的措施，調(diào)節(jié)和控制向環(huán)境中排放的污染物不超過允許的容納值。廣義的調(diào)控：采取人工手段，使環(huán)境要素變化不超過或達到一定的標準。第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日1.2生物監(jiān)測的概念生物監(jiān)測（Biomonitoring）

——利用生物個體、種群或群落對環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應闡明環(huán)境污染狀況，從生物學角度為環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和評價提供依據(jù)。生物監(jiān)測的特點優(yōu)點直接反映環(huán)境質(zhì)量對生態(tài)系統(tǒng)的影響綜合反映環(huán)境污染狀況能發(fā)現(xiàn)早期環(huán)境污染能連續(xù)監(jiān)測污染史方法簡便成本低局限性易受各種環(huán)境因素的影響可能受到監(jiān)測生物生長發(fā)育狀況的影響費時且難確定環(huán)境污染物的實際濃度第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日監(jiān)測生物與監(jiān)測指標的選擇監(jiān)測生物的選擇：選擇對污染物敏感的生物選擇具有污染特異性反應的生物選擇遺傳上穩(wěn)定的生物選擇易于繁殖和管理的常見生物如可能，應盡量選擇除監(jiān)測功能外兼有其他功能的生物第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日選擇監(jiān)測指標應遵循的原則：根據(jù)監(jiān)測目的選擇監(jiān)測指標根據(jù)污染物的性質(zhì)和毒理作用機制選擇監(jiān)測指標根據(jù)生物的特性選擇監(jiān)測指標第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié) 生物監(jiān)測與評價大氣污染生物監(jiān)測與評價水污染生物監(jiān)測與評價第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日大氣污染的植物監(jiān)測有以下幾種方法：指示植物法現(xiàn)場調(diào)查法植物群落調(diào)查法現(xiàn)場盆栽定點監(jiān)測法地衣、苔蘚監(jiān)測法：微核技術(shù)的應用污染量指數(shù)法大氣污染的綜合生態(tài)指標法2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日指示生物指示生物的概念：指對環(huán)境中某些物質(zhì)（包括污染物）能產(chǎn)生各種反應或信息而被用來監(jiān)測和評價環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀和變化的生物。指示生物的種類包括大氣污染指示生物和水體污染指示生物。例如：指示節(jié)氣棗花發(fā)，種棉花；杏花開，快種麥指示天氣燕子低飛預示雨將來臨，蜻蜓高飛預示天晴指示水質(zhì)水韮則是指示水流污染的植物。它很嬌氣，雖然生長在河里，但水不流動或略有污染，便不再生長，或者死亡。而在山間無污染的小溪中卻長得很好。指示資源安徽的海州香薷指示銅礦，湖南念同的野韭指示金礦第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價大氣污染的植物監(jiān)測方法1.指示植物對大氣污染反應靈敏的植物污染物反應濃度主要敏感植物SO2<0.25～0.3ug/g不引起中毒

0.1～0.3ug/g長期暴露可慢性中毒大麥、棉花、小麥、甜菜、萵苣等HF最敏感的植物在0.1ug/g即有反應

在葉中濃度達50-200ug/g引發(fā)壞死斑郁金香、玉米、葡萄、唐菖蒲等第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日幾種大氣污染物對植物的危害癥狀污染物危害癥狀O3葉面出現(xiàn)白色或褐色不規(guī)則斑點或呈條斑分布，葉尖端變成褐色或壞死PAN葉子下表面變光滑或呈銀白色或青銅色NO2脈間組織和靠近葉緣邊出現(xiàn)不規(guī)則的白色或褐色潰傷SO2傷斑多分布于脈間，與健康組織區(qū)別明顯，闊葉植物脈間出現(xiàn)不規(guī)則壞死斑，單子葉植物平行脈間出現(xiàn)斑點或條狀壞死區(qū)HF葉尖和葉緣出現(xiàn)灼傷、退綠，傷區(qū)與健康組織區(qū)別明顯Cl2葉脈間變白，葉尖和葉緣出現(xiàn)灼傷及落葉酸霧葉上出現(xiàn)細密、近圓形壞死斑第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價大氣污染的植物監(jiān)測方法指示植物——選擇方法現(xiàn)場比較評比法：排放已知單一污染物的現(xiàn)場，對污染源影響范圍內(nèi)各類植物進行觀察記錄。栽培比較試驗法：栽培預選植物，放置在監(jiān)測區(qū)進行觀察記錄。人工熏氣法：待篩選植物放置在熏氣室，人工控制氣體成分、濃度和熏氣時間，進行觀察記錄。第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日監(jiān)測方法選擇可靠的指示植物，了解其受害癥狀和受傷閾值，然后根據(jù)受害程度大小估測大氣污染物的成分、濃度和范圍。注：受傷閾值指引起指示植物受害的污染氣體的最低濃度和暴露時間。第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日擴展：凈化室內(nèi)空氣的植物1.龜背竹“龜背竹本領(lǐng)強，二氧化碳一掃光”。龜背竹又名龜背蕉、蓬來蕉、電線蓮、透龍掌，常綠藤本植物。它夜間有很強的吸收二氧化碳的特點，比其他花卉高6倍以上。第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.美人蕉“美人蕉抗性強，二氧化硫它能降”。美人蕉又名紅花蕉、苞米花、鳳尾花、寬心姜。它對二氧化硫有很強的吸收性能。第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日石榴“花石榴紅似火，既觀花又觀果，空氣含鉛別想躲”。石榴又名安石榴、海石榴、丹若?；ㄖV說，室內(nèi)擺一兩盆石榴，能降低空氣中的含鉛量。第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日石竹“草石竹鐵肚量，能把毒氣打掃光”。石竹又名洛陽花、草石竹，多年生草本植物，石竹種類很多，夏秋開花。它有吸收二氧化硫和氯化物的本領(lǐng)，凡有類似氣體的地方，均可以種植石竹。第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日海桐“七里香降煙霧，又是隔音好植物”。海桐又名寶珠香、七里香，為常綠灌木，夏季開花，葉片嫩綠光亮，四季常青不凋。它能吸收光化學煙霧，還能防塵隔音。第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日月季、薔薇“月季薔薇肚量大，吞進毒氣能消化”。這兩種花卉較多地吸收硫化氫、氟化氫、苯酚、乙醚等有害氣體，減少這些氣體的污染。第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日吊蘭、蘆薈“吊蘭蘆薈是強手，甲醛嚇得躲著走”。這兩種花卉可消除甲醛的污染，使空氣凈化。第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日菊花、鐵樹、生長藤“菊花鐵樹生長藤，能把苯氣吸干凈”。這三種花卉，都有吸苯的本領(lǐng)，可以減少苯的污染。第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價大氣污染的植物監(jiān)測方法2.現(xiàn)場調(diào)查法：在污染區(qū)調(diào)查原有植物生長發(fā)育狀況選擇觀察點了解大氣污染的物理狀況選擇觀察對象確定觀測時間和頻率確定觀測項目分析觀測結(jié)果第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價大氣污染的植物監(jiān)測方法3.植物群落監(jiān)測法該法是利用植物群落中各種植物對環(huán)境污染的反應估測大氣污染的方法。如敏感植物受害，表明大氣受到污染；如抗性中等的植物受害，表明大氣污染較嚴重；如抗性強的植物受害，表明大氣污染十分嚴重；在嚴重污染地區(qū)，敏感植物不存在。在長期受污染地區(qū)，一些群落多樣性受到影響，從而使植物退化，由此可根據(jù)群落中物種多少及個體數(shù)量多少來評價大氣污染狀況。實例：某化工廠附近的植物群落調(diào)查第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日實例：某化工廠30～50m范圍內(nèi)植物受害情況說明及分析植物名稱受害情況懸鈴木、加拿大白楊80％或全部葉片受害，甚至脫落檜柏、絲瓜葉片有明顯大塊傷斑，部分植物枯死向日葵、蔥、玉米、菊花、牽?；?0％左右葉面積受害，葉脈間有點、塊狀傷斑月季、薔薇、枸杞、香椿、烏桕80％左右葉面積受害，葉片有輕度點、塊狀傷斑葡萄、金銀花、構(gòu)樹、馬齒莧10％左右葉面積受害，葉片有輕度點狀傷斑廣玉蘭、大葉黃楊、臘梅肉眼觀察無明顯癥狀情況分析：根據(jù)植物葉片出現(xiàn)的癥狀特點（傷斑出現(xiàn)葉脈間），表明該廠附近的大氣已被SO2污染。從受害程度上看，由于一些對SO2抗性強的構(gòu)樹、馬齒莧等已受到損害，可以判斷該地區(qū)發(fā)生過急性危害，估測其SO2濃度為3～10ppm。第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日4.地衣、苔蘚監(jiān)測法地衣、苔蘚作為指示植物的特點這兩類植物對二氧化硫和氟化氫等的反應比高等植物敏感；例如SO2年平均濃度在0.015～0.105ppm范圍內(nèi)就可使地衣絕跡；濃度超過0.017ppm時大多數(shù)苔蘚植物不能生存。地衣、苔蘚生長在樹干上，故可以減少土壤或水體污染的干擾。地衣、苔蘚所需水分和養(yǎng)分等全部依賴于雨水和露，同時以植物整體吸收養(yǎng)分，而高等植物靠氣孔來吸收大氣中的污染物，故前者吸收污染物的量相對較多。生長速度比高等植物慢，一旦受損不易恢復，有利于掌握長時間的污染積累結(jié)果。兩者為多年生長綠色植物，一年四季均可作為監(jiān)測器。而高等植物往往冬季落葉，難以顯示受害情況。取材方便，成本低，有直觀效果，但在自然條件下難以獲得精確可靠的定量數(shù)據(jù)。形體小，分類困難，不經(jīng)過專門的學習不易掌握辨識方法。第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日地衣、苔蘚監(jiān)測法觀察指標通常觀察地衣、苔蘚植物的多度、蓋度、頻度、種類數(shù)量以及內(nèi)外部受害癥狀等指標。在大氣污染狀況下，地衣、苔蘚分布規(guī)律污染嚴重地區(qū)，地衣、苔蘚植物很少或完全絕跡；隨污染的減輕，地衣、苔蘚植物種屬增加，多度、蓋度、頻度等也逐漸增高并且在樹干上的分布高度也升高。第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日植物監(jiān)測的其他方法微核技術(shù)的應用：根據(jù)環(huán)境污染物會引起染色體畸變而形成微核的原理，利用紫路草花粉母細胞的微核數(shù)量指示環(huán)境污染狀況，我國已應用該法來監(jiān)測水、大氣污染狀況。污染量指數(shù)法KIPC＝監(jiān)測點指示植物葉片中某污染物的含量/對照點同種植物中某污染物的含量大氣污染的綜合生態(tài)指標法第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日應用植物監(jiān)測應注意哪些問題？采取哪些措施？應注意區(qū)分大氣污染對植物的傷害與其他因素對植物傷害，如凍害、病蟲害、肥料不足、農(nóng)藥藥害等也可使植物受害。可從調(diào)查污染源入手，通過觀察植物葉片受害癥狀、受害方式，或進行葉片污染物的含量分析來進行判斷，這要求工作人員觀察細心，并有較為豐富的實踐經(jīng)驗。第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.1大氣污染生物監(jiān)測與評價大氣污染的微生物監(jiān)測方法大氣污染的細菌總數(shù)測定法沉降平皿法吸收管法撞擊平皿法濾膜法MAS-100NT(MBV)第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.2水污染生物監(jiān)測與評價（一）水污染的生物監(jiān)測主要包括以下方面：水污染的細菌學監(jiān)測浮游生物監(jiān)測法底棲大型無脊椎動物監(jiān)測法微型生物群落監(jiān)測法第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日一、水污染的細菌學監(jiān)測標準方法水樣采集與保藏細菌總數(shù)的測定大腸菌群的測定多管發(fā)酵法濾膜法平皿法清潔程度極清潔清潔不太清潔不清潔極不清潔每毫升細菌總數(shù)10～100100～10001000～1000010000～100000>100000第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日大腸菌群數(shù)大腸菌群是一群需氧和兼性厭氧的、能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸、產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無芽孢桿狀細菌。主要來源于人畜糞便中，在腸道中普遍存在并且是數(shù)量最多的一種。故大腸桿菌群的檢測作為監(jiān)測水體是否受糞便污染的指標。大腸菌群數(shù)指每升水樣中含有的大腸菌群的數(shù)量。如每升飲用水中大腸菌群數(shù)不得超過3個。大腸菌群數(shù)的測定：多管發(fā)酵法和濾膜法思考：為何用其作為水質(zhì)糞便污染的指示菌？致病菌在水體中存在數(shù)量極少，檢測技術(shù)復雜，不易直接檢測；大腸菌在水中存在的數(shù)目與致病菌呈一定正相關(guān)，抵抗力略強，易于檢查等特點，故作為水體受糞便污染的指標，以大腸菌群最為理想。第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日

多管發(fā)酵法：又稱三步發(fā)酵法

1)初發(fā)酵（推測試驗）：將不同稀釋度的水樣，分別接種于含有乳糖等糖類的培養(yǎng)液中（3倍或1倍乳糖液），經(jīng)37oC培養(yǎng)24h，觀察產(chǎn)酸產(chǎn)氣情況，培養(yǎng)基內(nèi)加有溴甲酚紫作為PH指示劑，細菌產(chǎn)酸后，培養(yǎng)基即由原來的紫色變?yōu)辄S色，以初步判斷是否有大腸菌群存在。第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2）平皿分離（證實試驗）

水中除大腸菌群外，尚有其它細菌可能引起糖類發(fā)酵，因此需要進一步證實。將初發(fā)酵管中已發(fā)酵的菌液接種于伊紅美蘭培養(yǎng)基，37oC培養(yǎng)24h，根據(jù)菌落特征（帶核心的、有金屬光澤的深紫色菌落），挑取可能為大腸菌群的菌落制片，經(jīng)革蘭氏染色，進一步證實是否為大腸菌群。第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日3）復發(fā)酵試驗(完成實驗）

將上述可能為大腸菌群的菌落再次轉(zhuǎn)接入1倍乳糖培養(yǎng)液中，經(jīng)37oC培養(yǎng)24h，產(chǎn)酸產(chǎn)氣者即最后確證為存在大腸菌群。

產(chǎn)酸、產(chǎn)氣分別記為陽性反應，不產(chǎn)酸、產(chǎn)氣則記為陰性反應；根據(jù)陽性管數(shù)量，查表求得水體大腸菌群的數(shù)量。第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日10ml×1001ml×1001ml×10-11ml×10-23×1×1×1×1支各5支第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日HJT347-2007水質(zhì)糞大腸菌群的測定多管發(fā)酵法和濾膜法（試行）

第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日二、水污染的浮游生物檢驗法

——浮游生物（植物、動物）是水質(zhì)的指示生物浮游生物包括浮游植物和浮游動物，如藻類、原生動物、輪蟲、枝角類等浮游生物監(jiān)測法的特點浮游生物中的某些種類對有機污染或化學污染非常敏感，長期被用作指示生物，但由于浮游生物的不穩(wěn)定性且常常集群分布，因而其作為水質(zhì)指示生物的可靠性和準確性受到限制。第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日清水指示種類污染指示種類第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日檢驗步驟采樣點、采樣時間、采樣器的選擇選擇有代表性的水體類型；設置有代表性的采樣斷面與采樣點；在特征季節(jié)采樣；一般最低標準是每月一次。

2.采樣過程，樣品的固定（或標本制作）3.樣品分析浮游生物的計數(shù)：顯微計數(shù)生物量的測定：Chla、細胞體積、干重、ATP第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日三、底棲大型無脊椎動物監(jiān)測法底棲大型無脊椎動物包括水生昆蟲、大型甲殼類、軟體動物、環(huán)節(jié)動物等，一般棲息在水底或附著在水中植物和石塊上，肉眼可見。底棲大型無脊椎動物監(jiān)測法在未受干擾的環(huán)境里，河流和湖泊中大型無脊椎動物群落的組成和密度比較穩(wěn)定，這些群落可調(diào)節(jié)群落結(jié)構(gòu)來反映生境質(zhì)量變化，這些對環(huán)境變化的反應可用來監(jiān)測和評價城市、工業(yè)、石油、農(nóng)業(yè)廢物及其土地利用對自然水體的影響。第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日四、微型生物群落監(jiān)測法微型生物群落微型生物群落是生活在水中的微小生物，包括藻類、原生動物、輪蟲、線蟲、甲殼類等，如環(huán)境受到外界的嚴重干擾，其群落的平衡被破壞，其結(jié)構(gòu)特征也隨之變化，因而可用其進行水體的監(jiān)測和評價。PFU（聚氨酯泡沫塑料法）原生動物在PFU內(nèi)的群集速度和時間受環(huán)境的影響，不同污染水體，其群集速度和種類數(shù)不同。第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（二）水環(huán)境質(zhì)量的生物學評價1.一般描述對比法2.指示生物法水體污染指示生物常采用底棲動物中的環(huán)節(jié)動物、軟體動物、固著生活的甲殼動物以及水生昆蟲等。它們個體較大，在環(huán)境中相對位移小，無逃避行為，生命周期較長，故成為水體污染指示生物的重要研究對象。水體質(zhì)量清潔中等污染嚴重污染指示

生物蜻蜓幼蟲、針桿藻、田螺等席藻、環(huán)綠藻、死角盤星藻小顫藻、綠色裸藻、搖蚊幼蟲等第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日Hellawell推薦作為指示生物的各種生物所占的百分數(shù)Hellawell推薦作為指示生物的各種生物所占的百分數(shù)第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日3.污水生物系統(tǒng)（1）污水生物系統(tǒng)法的原理受污染的河流由于自身的自凈過程從而導致自上游往下游形成一系列在污染程度上逐漸減輕的連續(xù)帶。隨污染物濃度的降低，生物種類也發(fā)生變化，每一帶都生存有大體上能夠表示這一帶特性的動物和植物，由此可以將河流依次劃分為四個污染帶，即多污帶、α－中污帶、β－中污帶、寡污帶，從而可以根據(jù)一條河流中一定區(qū)域內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的動物區(qū)系和植物區(qū)系來鑒別該區(qū)域的有機污染程度。第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（2）污水生物系統(tǒng)中各帶特點多污帶：有機污染嚴重，溶解氧含量低，細菌極多，無好氧生物，無魚類生存；中污帶：包括α－中污帶（有機污染較為嚴重，溶解氧略有回升，多為耐污性生物種類，）和β－中污帶（中等程度的有機污染區(qū)域，溶解氧較高，有多種藻類和原生動物，有魚類出現(xiàn)）；寡污帶：溶解氧恢復正?；蜻_飽和，水質(zhì)透明，細菌數(shù)量少，藻類種類和數(shù)量多。第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（3）污水生物系統(tǒng)的應用主要應用對象是被生活污水污染的水域，對重金屬和其他工業(yè)廢水引起的污染水域的應用問題尚需進一步研究。應用該法來監(jiān)測和評價環(huán)境比較全面，但工作很繁重，耗費時間，而且需要具有熟練的分類知識，同時調(diào)查結(jié)果也不易表示。第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日4.生物指數(shù)法（1）什么是生物指數(shù)法？它是依據(jù)不利環(huán)境因素，用數(shù)學形式表現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)來指示環(huán)境質(zhì)量狀況，包括污染在內(nèi)的水質(zhì)變化對生物群落的生態(tài)學效應的一種方法。例子：Beck生物指數(shù)公式：IB＝2nA＋nB注1：nA為底棲大型無脊椎動物中對有機物敏感的種類數(shù)，在污染水體中從未發(fā)現(xiàn)；nB為底棲大型無脊椎動物中對有機物不敏感（耐污性）的種類數(shù)，只在污染狀況下才出現(xiàn)。注2：IB＝0時，表示水體受到嚴重污染；IB在1～9之間時為中等污染；IB大于10時為清潔水體。第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（2）生物指數(shù)法的應用特點方法簡單，有一個粗略數(shù)字概念，便于比較；缺點：需分類學和生態(tài)學專門人員進行種類鑒定，同時只考慮了種類數(shù)，而未考慮個體數(shù)量。應用時應結(jié)合生物學其他指標和物理、化學指標，綜合考慮各方面的影響因素。第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日5.多樣性指數(shù)法（1）多樣性指數(shù)法是應用數(shù)理統(tǒng)計方法來表示生物群落的種類和個體數(shù)量的比值從而評價環(huán)境質(zhì)量的一種方法。（2）其工作原理為不同的生物對污染的敏感性和耐受性不同，敏感的種類在不利的條件下死亡，抗性強的種類在新的條件下可大量發(fā)現(xiàn)。利用群落中個體數(shù)與種類數(shù)的比值在不同污染區(qū)的不同，從而反映環(huán)境污染的狀況。第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日例子：香農(nóng)－韋弗多樣性指數(shù)公式：注1：d——多樣性指數(shù)；S——生物種類數(shù)；N——群落的個體總數(shù)；ni——第i種的個體數(shù)。注2：此公式的計算經(jīng)多人的調(diào)查資料發(fā)現(xiàn)，d在0～任何正數(shù)之間變動。全部生物個體為一個種時，d＝0；全部個體各屬不同種時，d最大。注：當d小于1時為重污染帶；d在1～3時為中污染帶；d大于3時為寡污帶。第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日6.生產(chǎn)力：反映一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的指標。P/R值：初級生產(chǎn)量和呼吸量的比率。水質(zhì)正常一般在1左右，偏離過大則受到污染自養(yǎng)指數(shù)IAI：去灰分重和葉綠素含量的比值。50-100表示未受污染，大于100受到污染第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（三）生物標志物

——化學污染物所導致的生物有機體的生理生化改變，

分作暴露生物標志物和效應生物標志物廣義上的概念指在任何生物學水平上用于測定污染物暴露和效應的指標，包括亞個體、個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)。目前普遍贊同和應用的概念指在亞個體和個體水平上既可以測定污染物暴露水平，也可以測定污染物效應的生理和生化指標。特點靈敏性高：響應快、檢測較為方便特異性高第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日分類暴露生物標志物和效應生物標志物暴露生物標志物（ExposureBiomarkers）：可指示機體對化學污染物的暴露，但不顯示發(fā)生這種變化所造成的不利效應的程度。效應生物標志物（EffectBiomarkers）：可證明化學污染物對機體的不利效應。第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日在監(jiān)測和評價中生物標志物的作用生物標志物是污染物作用于生物機體的早期反應，能最早發(fā)現(xiàn)污染物的危害。由于生化反應和生理作用在不同種之間有相似性，其能夠更準確和精確預測對其它物種的影響?？梢苑磻谔囟ōh(huán)境種生物體在生理上是否健康或是否恢復到正常，起到環(huán)境診斷的作用。反應一般較為快速，通常在48小時可以表現(xiàn)出來。第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日作為生物標志物的基本原則（1）一般指示性（2）相對敏感性（3）生物特異性（4）化學特異性（5）反應的時間效應（6）固有的變化性（7）與高級生物學水平上效應的關(guān)系（8）野外應用價值第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日生物標志物未能廣泛應用的原因?qū)υS多環(huán)境污染物來說，化學分析方法相對簡單和容易。目前研究重點是發(fā)展生物標志物而不是應用。目前難于闡明生物標志物的監(jiān)測結(jié)果與特定環(huán)境改變之間的關(guān)系。缺乏了解生物標志物的生態(tài)相關(guān)性。第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日2.2水污染生物監(jiān)測與評價（四）環(huán)境流行病學調(diào)查——內(nèi)容調(diào)查特異性疾病的空間、時間和人群分布調(diào)查致病因子的環(huán)境分布分析調(diào)查結(jié)果，評價影響，提出衛(wèi)生標準結(jié)合試驗結(jié)果，提出和驗證病因假說第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日環(huán)境流行病學調(diào)查原則選擇樣本要有代表性調(diào)查設計有可對比性獲取資料要注意有效性第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵生態(tài)環(huán)境質(zhì)量

——生態(tài)環(huán)境指除人口種群以外的生態(tài)系統(tǒng)中不同層次的生物所組成的生命系統(tǒng)。

——生命系統(tǒng)在人為作用下總的變化狀態(tài)第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵生態(tài)環(huán)境的背景問題生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在無人為干擾時，應是生態(tài)環(huán)境最基本的背景。但目前也只能以干擾小的地段作為背景。第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵生態(tài)環(huán)境的評價參量選擇應從生態(tài)系統(tǒng)本身的生命成分中選取可以標度整個系統(tǒng)質(zhì)的改變的參變量。生態(tài)結(jié)構(gòu)：營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、群落結(jié)構(gòu)、種群年齡結(jié)構(gòu)；能量過程：初級生產(chǎn)能力、總生產(chǎn)能力、能量轉(zhuǎn)化、能量積累第68頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預測環(huán)境質(zhì)量預測是根據(jù)環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)在規(guī)律及現(xiàn)實狀況對未來發(fā)展變化作出推斷。第69頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日第四節(jié)化學品生態(tài)風險評價風險（Risk）：不利事件發(fā)生的概率風險評價（RiskAssessment）生態(tài)風險評價（EcologicalRiskAssessment）指確定環(huán)境危害（環(huán)境中出現(xiàn)的物理的、化學的或生物的媒介）對非人群生態(tài)系統(tǒng)不利影響的概率和大小，以及這些風險可接受程度的過程。健康風險評價：側(cè)重于人群的健康。第70頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日生態(tài)風險評價的主要內(nèi)容暴露評價：提供污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的時空分布規(guī)律受體分析：受危害的生物或生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)信息危害評價：研究劑量－效應關(guān)系，提出某種控制指標或閾值風險表征：根據(jù)上述信息綜合分析，給出有無風險及風險大小的結(jié)論第71頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日生態(tài)風險評價程序（一）危害識別生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)資料的收集污染源分析監(jiān)測分析現(xiàn)場調(diào)查分析第72頁，共82頁，2023年，2月20日，星期日（二）暴露