環(huán)境生物學(xué)環(huán)境質(zhì)量生物監(jiān)測(cè)與生物評(píng)價(jià)

#第八章環(huán)境質(zhì)量生物監(jiān)測(cè)與生物評(píng)價(jià)8。1生物監(jiān)測(cè)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)概念環(huán)境質(zhì)量：環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣程度。即在一個(gè)具體的環(huán)境內(nèi),環(huán)境的總體或環(huán)境的基本要素對(duì)人群的生存和繁衍及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度。具體指自然環(huán)境質(zhì)量和社會(huì)環(huán)境質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。包括物理的、化學(xué)的和生物的質(zhì)量;又可具體劃分為：大氣環(huán)境質(zhì)量、水環(huán)境質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、生物環(huán)境質(zhì)量等。生物環(huán)境質(zhì)量：自然環(huán)境質(zhì)量的重要組成部分,指周?chē)锶郝錁?gòu)成的特點(diǎn)而言,不同地區(qū)生物群落的結(jié)構(gòu)及組成持點(diǎn)不同，其生物環(huán)境質(zhì)量也有差別.?環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)：環(huán)境因素在一定條件下作用特定對(duì)象（人或生物）而不產(chǎn)生不良或有害效應(yīng)的最大閾值。它是由污染物同特定對(duì)象之間的劑量－反應(yīng)關(guān)系確定的,不考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等人為因素?；蛘哒f(shuō)環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)是保障人類(lèi)生存活動(dòng)及維持生態(tài)平衡的基本水準(zhǔn)。具有客觀性。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家權(quán)力機(jī)構(gòu)以前者為依據(jù),考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素，經(jīng)過(guò)綜合分析后，對(duì)環(huán)境中的有害因素在限定的時(shí)空范圍內(nèi)容許閾值所作的強(qiáng)制性法規(guī)，體現(xiàn)國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策和要求。具有主觀性.GB3838-88“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。考察環(huán)境質(zhì)量:環(huán)境質(zhì)量調(diào)查:環(huán)境背景值、自然環(huán)境狀況、區(qū)域污染狀況、人類(lèi)干擾、環(huán)境因素危害等。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)：對(duì)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行定期的或連續(xù)的監(jiān)測(cè)、觀察和分析其變化。環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)：按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，采用相應(yīng)的方法對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定、比較及預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量調(diào)控：達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)；污染物不超出許的容納量。環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)：環(huán)境質(zhì)量未來(lái)趨勢(shì)所作的推斷.?生物監(jiān)測(cè):生物監(jiān)測(cè)是利用生物個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng)闡明環(huán)境污染狀況,從生物學(xué)角度為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。A具體就是利用生物對(duì)環(huán)境毒物、污染物的反應(yīng)變化及變化程度去監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的變化、受污染程度。A生物監(jiān)測(cè)重點(diǎn)放在個(gè)體和生態(tài)系統(tǒng)級(jí)的生物反應(yīng)上＞生物監(jiān)測(cè)至少應(yīng)具備條件：對(duì)比性；重復(fù)性?生物監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:?生態(tài)環(huán)境變化?生物個(gè)體急性、亞急性、慢性的毒性測(cè)定?生物的生理生化分析?有毒物質(zhì)、污染物在生物體內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的分析?個(gè)體生態(tài)狀況以及群落生態(tài)結(jié)構(gòu)變化分析等?生物監(jiān)測(cè)的依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)理論是生物監(jiān)測(cè)的理論基礎(chǔ)。具有維持一定地區(qū)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的能力生物監(jiān)測(cè)基本方法1、指示生物法指示生物：對(duì)環(huán)境中某些物質(zhì)，包括污染物的作用或環(huán)境條件的改變能較敏感和快速地產(chǎn)生明顯反應(yīng)的生物；另有定義：環(huán)境中對(duì)某些物質(zhì)（包括進(jìn)入環(huán)境中的污染物）能產(chǎn)生各種反應(yīng)或信息而被用來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀和變化的生物?！?指示生物的種類(lèi)：包括大氣污染指示生物和水體污染指示生物。■例如：一指示節(jié)氣棗花發(fā)，種棉花；杏花開(kāi)，快種麥—指示天氣燕子低飛預(yù)示雨將來(lái)臨，蜻蜓高飛預(yù)示天晴一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注：指示生物只在一定的時(shí)空范圍內(nèi)起作用：安徽的海州香薷只在安徽指示銅礦，在北方則無(wú)此作用。?指示生物的基本特征:靈敏；代表性；具有小的差異性:重現(xiàn)性好;具有多功能性。根據(jù)對(duì)環(huán)境中某種特定污染物敏感的或有較高耐受性的生物種類(lèi)的存在或缺失，來(lái)指示其所在環(huán)境中的多寡或分解程度，是最經(jīng)典的生物學(xué)評(píng)價(jià)方法。A指示生物選擇方法：?現(xiàn)場(chǎng)比較?栽培或飼養(yǎng)比較試驗(yàn)?人工熏氣?浸蘸2、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法在污染區(qū)內(nèi)調(diào)查原有生物生長(zhǎng)發(fā)育狀況,初步查明環(huán)境污染與生物生長(zhǎng)之間的相互關(guān)系.A常用于大氣污染的生物監(jiān)測(cè)A調(diào)查主要污染物的種類(lèi)、濃度和分布擴(kuò)散規(guī)律A選擇觀察點(diǎn)A選擇觀察對(duì)象A確定觀測(cè)時(shí)間A確定觀測(cè)項(xiàng)目A根據(jù)調(diào)查和資料對(duì)比分析，可把地區(qū)受害程度表示在地圖上3、現(xiàn)場(chǎng)盆栽定點(diǎn)監(jiān)測(cè)法：?將監(jiān)測(cè)用的指示植物栽培在污染區(qū)選定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，定期觀察，記錄其受害癥狀和程度，來(lái)估測(cè)污染物的成分、濃度和范圍，以此來(lái)監(jiān)測(cè)該地區(qū)大氣污染情況4、群落和生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)法群落和生態(tài)系統(tǒng)水平上的生物監(jiān)測(cè)方法以水域監(jiān)測(cè)為多，近幾年來(lái)關(guān)于陸地生態(tài)系統(tǒng)人為干擾的生物監(jiān)測(cè)方法和指標(biāo)體系也有了迅速發(fā)展。?主要觀察指標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)功能參數(shù)主要的群落和生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法?植物群落監(jiān)測(cè)法：植物群落和周?chē)h(huán)境有著密切的關(guān)系?污水生物系統(tǒng)法?微型生物群落監(jiān)測(cè)法?生物指數(shù)法?微宇宙法?思考：與理化監(jiān)測(cè)相比，生物監(jiān)測(cè)有何優(yōu)缺點(diǎn)?優(yōu)點(diǎn):-能直接反映環(huán)境質(zhì)量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響一不需購(gòu)置昂貴的儀器及進(jìn)行儀器保養(yǎng)和維修一可大面積或長(zhǎng)距離內(nèi)密集布點(diǎn)不足之處：-反應(yīng)不夠快速，無(wú)法精確監(jiān)測(cè)某些污染物的含量，精度不高，-易受環(huán)境因素的影響如季節(jié)和地理環(huán)境等8.2生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)8.2。1大氣污染的生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)?大氣污染生物監(jiān)測(cè):利用生物對(duì)大氣污染物的反應(yīng)，監(jiān)測(cè)有害氣體的成分和含量以了解大氣的環(huán)境質(zhì)量狀況.?由于植物的特點(diǎn),大氣污染植物監(jiān)測(cè)被廣泛應(yīng)用植物監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容

直接利用植物受害情況，對(duì)大氣質(zhì)量變化做出判斷；?利用植物葉片對(duì)大氣污染物的富集累積特性,通過(guò)測(cè)定植物體內(nèi)污染物的量判斷大氣污染程度；?利用大氣污染敏感植物（地衣、苔蘚）做生物監(jiān)測(cè)；?利用植物生理生化反應(yīng)來(lái)監(jiān)測(cè)大氣質(zhì)量；?利用植物群落變化監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境質(zhì)量大氣污染的植物監(jiān)測(cè)有以下幾種方法：指示植物監(jiān)測(cè)法指示植物：利用某些植物對(duì)某些有害氣體的特殊敏感性，可以監(jiān)測(cè)大氣中該氣體的濃度，這種植物就稱為該大氣污染物的指示植物.?在受到污染物的侵襲后有明顯的顯示：如明顯的傷害癥狀、生長(zhǎng)和形態(tài)的變化、果實(shí)或種子的變化以及生產(chǎn)力或產(chǎn)量的變化等?一般選擇：?一年生草本植物、多年生木本植物以及地衣、苔蘚等?主要是樹(shù)木、農(nóng)作物、蔬菜及野生草本植物■?常見(jiàn)大氣污染指示植物O3的指示植物二氧化硫指示植物氟化物指示植物乙烯的指示植物氮氧化物指示植物O3的指示植物二氧化硫指示植物氟化物指示植物乙烯的指示植物氮氧化物指示植物指示植物的選擇方法一現(xiàn)場(chǎng)比較評(píng)比法：?jiǎn)我晃廴疚锏默F(xiàn)場(chǎng)挑選敏感植物。一栽培比較試驗(yàn)法：將各種預(yù)備篩選的植物進(jìn)行栽培，然后放在監(jiān)測(cè)區(qū)，挑選敏感植物。一人工熏氣法：人工實(shí)驗(yàn)條件挑選敏感植物。?監(jiān)測(cè)方法一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(cè)大氣污染物的成分、濃度和范圍。一注：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(shí)間。幾種大氣污染物對(duì)植物的危害癥狀污染物I危害癥狀-

03葉面出現(xiàn)白色或褐色不規(guī)則斑點(diǎn)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N02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S02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(diǎn)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(xì)密、近圓形壞死斑表8－1幾種大氣污染物對(duì)植物的危害癥狀2。植物群落監(jiān)測(cè)法植物群落監(jiān)測(cè)法:利用植物群落中各種植物對(duì)環(huán)境污染的反應(yīng)估測(cè)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(yán)重;如抗性強(qiáng)的植物受害，表明大氣污染十分嚴(yán)重;在嚴(yán)重污染地區(qū)，敏感植物不存在。-在長(zhǎng)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(gè)體數(shù)量多少來(lái)評(píng)價(jià)大氣污染狀況.?實(shí)例：某化工廠附近的植物群落調(diào)查排放so2的某化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(diǎn)、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(diǎn)、塊狀傷斑葡萄、金銀花、構(gòu)樹(shù)、馬齒莧10%左右葉面積受害，葉片有輕度點(diǎn)狀傷斑廣玉蘭、大葉黃楊、臘梅肉眼觀察無(wú)明顯癥狀表7－2某化工廠30~50m范圍內(nèi)植物受害情況3.地衣、苔蘚監(jiān)測(cè)法?特點(diǎn)：一這兩類(lèi)植物對(duì)二氧化硫和氟化氫等的反應(yīng)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(guò)0。017ppm時(shí)大多數(shù)苔蘚植物不能生存。-也衣、苔蘚生長(zhǎng)在樹(shù)干上，故可以減少土壤或水體污染的干擾-也衣、苔蘚所需水分和養(yǎng)分等全部依賴于雨水和露，同時(shí)以植物整體吸收養(yǎng)分，高等植物靠氣孔來(lái)吸收大氣中的污染物，故前者吸收污染物的量相對(duì)較多。一生長(zhǎng)速度比高等植物慢，一旦受損不易恢復(fù)，有利于掌握長(zhǎng)時(shí)間的污染積累結(jié)果。一兩者為多年生長(zhǎng)綠色植物，一年四季均可作為監(jiān)測(cè)器。而高等植物往往冬季落葉，難以顯示受害情況。一取材方便,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)。一形體小，分類(lèi)困難，不經(jīng)過(guò)專門(mén)的學(xué)習(xí)不易掌握辨識(shí)方法。?觀察指標(biāo)-通常觀察地衣、苔蘚植物的多度、蓋度、頻度、種類(lèi)數(shù)量以及內(nèi)夕陪0受害癥狀等指標(biāo)。?在大氣污染狀況下，地衣、苔蘚分布規(guī)律-污染嚴(yán)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(shù)干上的分布高度也升高.植物監(jiān)測(cè)的其他方法4。微核技術(shù)的應(yīng)用:一根據(jù)環(huán)境污染物會(huì)引起染色體畸變而形成微核的原理。-利用紫路草花粉母細(xì)胞的微核數(shù)量指示環(huán)境污染狀況，我國(guó)已應(yīng)用該法來(lái)監(jiān)測(cè)水、大氣污染狀況。?污染量指數(shù)法-KipC二監(jiān)測(cè)點(diǎn)指示植物葉片中某污染物的含量/對(duì)照點(diǎn)同種植物中某污染物的含量一I級(jí)：清潔大氣（小于1。20）；II級(jí)：輕度污染（1。21—2。00）；III級(jí):中度污染（2.01-3.00）；IV級(jí)：嚴(yán)重污染（大于3。00）?應(yīng)用植物監(jiān)測(cè)應(yīng)注意問(wèn)題？采取措施？應(yīng)注意區(qū)分大氣污染對(duì)植物的傷害與其他因素對(duì)植物傷害，如凍害、病蟲(chóng)害、肥料不足、農(nóng)藥藥害等也可使植物受害?？蓮恼{(diào)查污染源入手，通過(guò)觀察植物葉片受害癥狀、受害方式，或進(jìn)行葉片污染物的含量分析來(lái)進(jìn)行判斷，這要求工作人員觀察細(xì)心，并有較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).?大氣污染的細(xì)菌總數(shù)測(cè)定室外空氣中微生物的數(shù)量和人與動(dòng)物的密度、植物的數(shù)量、土囊與地面的鋪裝情況、氣溫與濕度、日照與氣流等因素有關(guān)。室外空氣中微生物大部分為非致病性微生物，一般病原微生物的存在比較少。室內(nèi)空氣中，特別在通風(fēng)不良、人員擁擠的環(huán)境中,可有較多的微生物存在，也有可能有來(lái)自人體的某些病原微生物。通過(guò)對(duì)空氣中微生物的檢測(cè)可以了解空氣環(huán)境中微生物的分布情況，為地區(qū)性空氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)提供生物污染的依據(jù)?！?空氣污染的微生物學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)一細(xì)菌總數(shù)鏈球菌總數(shù)■測(cè)定方法：一沉降平皿法吸收管法撞擊平皿法濾膜法.2水污染的生物監(jiān)測(cè)水體受到污染而使水環(huán)境條件改變時(shí),各種不同的水生生物由于對(duì)水環(huán)境的要求和適應(yīng)能力不同而產(chǎn)生不同的反應(yīng)，人們就根據(jù)水生生物的反應(yīng)，對(duì)水體污染程度作出判斷，這就是水生生物監(jiān)測(cè)水體污染的基礎(chǔ)。?水污染的生物監(jiān)測(cè)主要包括以下方面：病原菌在各種水中生存時(shí)間（d）?水污染的細(xì)菌學(xué)監(jiān)測(cè)調(diào)查內(nèi)容包括：細(xì)菌種類(lèi)組成、優(yōu)勢(shì)種以及依賴環(huán)境特性而存在的特定細(xì)菌及其數(shù)量；細(xì)菌群落現(xiàn)存量.具體方法:1、測(cè)定菌種的選擇2、水樣的采集與保存3、細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定4、大腸桿菌的測(cè)定測(cè)定菌種的選擇?水樣的采集與保存＞采樣方法：?自來(lái)水?河流、湖泊：距水面10~15cm深處取樣，并留有空隙A采用無(wú)菌操作：必須按一般無(wú)菌操作的基本要求進(jìn)行采樣；并保證運(yùn)送、保存過(guò)程中不受污染A保存時(shí)間：從取樣到檢驗(yàn)不應(yīng)超過(guò)2h，10弋以下不得超過(guò)6hA采樣記錄：水樣的采集情況、采集時(shí)間、保存條件等皆應(yīng)詳細(xì)記錄，一并送檢驗(yàn)單位?細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定方法細(xì)菌總數(shù)是指1mL水樣接種于普通瓊脂培養(yǎng)基中（兩平行、對(duì)照）在37弋下培養(yǎng)24h，計(jì)數(shù)所生長(zhǎng)的菌落數(shù)，可反映水體有機(jī)污染的程度。如每1毫升自來(lái)水中細(xì)菌總數(shù)不得超過(guò)100個(gè)。注意：?有較大片狀菌落生長(zhǎng)的平皿不能采用?選擇平均菌落數(shù)在30一300之間者進(jìn)行計(jì)算大腸桿菌的測(cè)定大腸菌群系指一群需氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無(wú)芽抱桿菌，能在37弋培養(yǎng)24h內(nèi)使乳糖發(fā)酵產(chǎn)酸產(chǎn)氣者。一主要來(lái)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(cè)作為監(jiān)測(cè)水體是否受糞便污染的指標(biāo)。一大腸菌群數(shù)指每升水樣中含有的大腸菌群的數(shù)量?每升飲用水中大腸菌群數(shù)不超過(guò)3個(gè)。1）發(fā)酵法亦稱多管發(fā)酵法或三步發(fā)酵法：適用于多種水樣■初發(fā)酵（推測(cè)試驗(yàn)）■平皿分離（證實(shí)試驗(yàn)）■復(fù)發(fā)酵（完成試驗(yàn)）2）濾膜法：適用于雜質(zhì)較少的水樣浮游生物監(jiān)測(cè)浮游生物是指具有很少或沒(méi)有克服水流的能力、隨波逐流地生活于廣闊水域或大洋的微型水池生物。浮游生物包括浮游植物和浮游動(dòng)物，如藻類(lèi)、原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)等浮游生物監(jiān)測(cè)法的特點(diǎn)-浮游生物中的某些種類(lèi)對(duì)有機(jī)污染或化學(xué)污染非常敏感，長(zhǎng)期被用作指示生物，由于浮游生物的不穩(wěn)定性且常常集群分布,作為水質(zhì)指示生物的可靠性和準(zhǔn)確性受到限制。浮游生物監(jiān)測(cè)法的具體步驟-采樣-檢驗(yàn)標(biāo)本的制作-計(jì)數(shù)-生物量的測(cè)定:葉綠素a法；生物體積法；重量法；ATP測(cè)定法采樣點(diǎn)的布設(shè)?力求接近化學(xué)與細(xì)菌學(xué)的采樣點(diǎn)；河流為上下游，一般不考慮分層；河寬50m以內(nèi)，僅設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)；50T00m，設(shè)3個(gè)?湖泊為與隨機(jī)法相結(jié)合的方格法或橫斷線法，考慮分層采樣步驟?確定采樣地點(diǎn)、深度、頻率?標(biāo)簽：日期，采樣點(diǎn)，研究水域、樣品類(lèi)型,水深；?記錄本：地點(diǎn)、深度、類(lèi)型、時(shí)間、氣候條件、濁度、水溫等?固定方法：浮游植物可用魯哥氏液、5%福爾馬林，另防褪色可加1ml飽和硫酸銅/L樣品或避光保存浮游動(dòng)物可用70%乙醇、5%福爾馬林、魯哥氏液；分析生物量的用5%福爾馬林;另加洗滌劑可防止結(jié)團(tuán)?采樣量平行樣力求接近化學(xué)與細(xì)菌學(xué)的采樣點(diǎn)；河流為上下游，一般不考慮分層；河寬50m以內(nèi)，僅設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)；50T00m，設(shè)3個(gè)湖泊為與隨機(jī)法相結(jié)合的方格法或橫斷線法，考慮分層確定采樣地點(diǎn)、深度、頻率標(biāo)簽：日期，采樣點(diǎn)，研究水域、樣品類(lèi)型,水深；記錄本:地點(diǎn)、深度、類(lèi)型、時(shí)間、氣候條件、濁度、水溫等固定方法：浮游植物可用魯哥氏液、5%福爾馬林,另防褪色可加1ml飽和硫酸銅/L樣品或避光保存浮游動(dòng)物可用70%乙醇、5%福爾馬林、魯哥氏液；分析生物量的用5%福爾馬林；另加洗滌劑可防止結(jié)團(tuán)采樣量平行樣底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物監(jiān)測(cè)法底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物是指棲息在水底或附著在水中植物和石塊上肉眼可見(jiàn)的，大小不能通過(guò)孔眼為0。595mm（淡水）或1。0mm（海洋）的水生無(wú)脊椎動(dòng)物，包括水生昆蟲(chóng)、大型甲殼類(lèi)、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物等，一般棲息在水底或附著在水中植物和石塊上。-在未受干擾的環(huán)境里，可流和湖泊中大型無(wú)脊椎動(dòng)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(lái)反映生境質(zhì)量變化，這些對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)可用來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)城市、工業(yè)、石油、農(nóng)業(yè)廢物及其土地利用對(duì)自然水體的影響。?采樣布點(diǎn)：同前面?采樣方法?樣品采集有自然基質(zhì)或人工基質(zhì)法采集?定性樣品:采用自然基質(zhì)采樣法：水深50cm內(nèi)直接取出水草、石塊，或用鑷子取出樣品；底質(zhì)若是淤泥或細(xì)砂，可用手抄網(wǎng)撈?。凰畛^(guò)50cm,用三角拖網(wǎng)采集定量樣品采集方法?自然基質(zhì)法:可用彼得生采樣器，打開(kāi)采樣器掛好提鉤，放入水底后抖脫提鉤，慢慢拉出水面,倒入桶內(nèi)，過(guò)40目篩，帶回實(shí)驗(yàn)室，檢出標(biāo)本固定。2-3個(gè)平行樣?人工基質(zhì)法：一般用直徑18cm、高20cm采樣器，小孔為4-6cm2,籠底鋪一層40目的尼龍篩絹，內(nèi)裝長(zhǎng)7-9cm的鵝卵石，每個(gè)采樣點(diǎn)放2只，繩索固定,2周后取出，刷下底棲動(dòng)物，經(jīng)40目篩,檢出肉眼可見(jiàn)標(biāo)本,固定樣品固定和保存A對(duì)易收縮或脫肢的先麻醉，使蟲(chóng)體舒展后保存與5%福爾馬林或70%乙醇中A有鈣質(zhì)或外骨骼的保存于70%乙醇A保存前先記錄體色A檢出樣品按類(lèi)分裝在標(biāo)本瓶中，標(biāo)明標(biāo)本號(hào)、日期、采樣點(diǎn)、生物名稱等種類(lèi)鑒定和計(jì)數(shù)?優(yōu)勢(shì)種應(yīng)鑒定到種，其他生物應(yīng)盡可能做分類(lèi)單位鑒定微型生物群落監(jiān)測(cè)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(lèi)、原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)、甲殼類(lèi)等，如環(huán)境受到外界的嚴(yán)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(jìn)行水體的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。?PFU法（聚氨酯泡沬塑料塊法）-原生動(dòng)物在PFU內(nèi)的群集速度和時(shí)間受環(huán)境的影響，不同污染水體，其群集速度和種類(lèi)數(shù)不同。1969年由美國(guó)學(xué)者凱思斯等人發(fā)展和創(chuàng)立的聚氨配泡沬塑料塊法,又稱PFU法(polyurethanefoamunit)原理：用PFU法得到的原生動(dòng)物群集過(guò)程是群集速度隨著種類(lèi)上升而下降，集群速度與種類(lèi)數(shù)的交叉點(diǎn)就是種數(shù)的平衡點(diǎn)8。2。3水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評(píng)價(jià)?水生生物與它們生存的水環(huán)境是相互依存、相互影響的統(tǒng)一體。水體受到污染后，對(duì)生存于其中的生物產(chǎn)生影響,生物也對(duì)此作出不同的反應(yīng)和變化，其反應(yīng)和變化是水環(huán)境評(píng)價(jià)的良好指標(biāo)，這是水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本依據(jù)和原理.水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評(píng)價(jià)有以下幾種方法:?一般描述對(duì)比法?指示生物法?污水生物系統(tǒng)法?生物指數(shù)法?種的多樣性指數(shù)生產(chǎn)力法?殘留量指數(shù)及富集系數(shù)指示生物法?水體污染指示生物-常采用底棲動(dòng)物中的環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、固著生活的甲殼動(dòng)物以及水生昆蟲(chóng)等?它們個(gè)體較大，在環(huán)境中相對(duì)位移小，無(wú)逃避行為，生命周期較長(zhǎng)，故成為水體污染指示生物的重要研究對(duì)象。?常用的水體污染指示生物種類(lèi)-顫蚓類(lèi)-搖蚊幼蟲(chóng)-螞蝗-浮游生物和藻類(lèi)Hellawell推薦作為指示生物的各種生物所占的百分?jǐn)?shù)污水生物系統(tǒng)法污水生物系統(tǒng)(saprobiensystem)是1909年由科爾科威茨(Kolkwitz)和馬森(Marsson)提出：?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(guò)程從而導(dǎo)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(lèi)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(dòng)物和植物，-將河流依次劃分為四個(gè)污染帶，即多污帶、a-中污帶、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(dòng)物區(qū)系和植物區(qū)系來(lái)鑒別該區(qū)域的有機(jī)污染程度。各帶特點(diǎn)化學(xué)過(guò)

程DOBOD硫化氫有機(jī)物細(xì)菌棲息生物的生態(tài)學(xué)

特征多污

帶腐敗引

起的還

原與分

解作用

明顯強(qiáng)烈的

硫化氫

氣味大量高

分子有

機(jī)物>100萬(wàn)個(gè)/ml化學(xué)過(guò)

程DOBOD硫化氫有機(jī)物細(xì)菌棲息生物的生態(tài)學(xué)

特征多污

帶腐敗引

起的還

原與分

解作用

明顯強(qiáng)烈的

硫化氫

氣味大量高

分子有

機(jī)物>100萬(wàn)個(gè)/ml所有動(dòng)物均為細(xì)菌

攝食者，耐PH的強(qiáng)

烈變化，耐低溶解氧

的兼氣性生物，對(duì)硫化氫等毒性物質(zhì)有

強(qiáng)烈的抗性a-中

污帶水及底

泥中出

現(xiàn)氧化因高分子有機(jī)物分解產(chǎn)生胺10-100萬(wàn)個(gè)/ml以細(xì)菌攝食動(dòng)物占

優(yōu)勢(shì)，一般對(duì)溶解氧

和pH變化有高度適

應(yīng)性,對(duì)硫化氫僅有

弱的耐受性B-中

污帶到處進(jìn)行著氧化作用很多脂

肪酸胺

化合物<10萬(wàn)個(gè)/ml對(duì)溶解氧和pH變化

耐受性差,對(duì)腐敗毒

物無(wú)長(zhǎng)時(shí)間的耐受

性寡污

帶因氧化

使礦化

作用達(dá)

到完成

階段有機(jī)物

完全分

解<100個(gè)/ml對(duì)溶解氧和pH變化

耐受性差,特別缺乏

對(duì)腐敗毒物的耐受

性多污帶藻類(lèi)動(dòng)物原生動(dòng)物后生動(dòng)物微型動(dòng)物為主，原生動(dòng)物有變形蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng).但無(wú)太陽(yáng)蟲(chóng)雙鞭毛蟲(chóng)及吸管蟲(chóng)僅有少數(shù)輪蟲(chóng)、蠕形動(dòng)物、昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)占優(yōu)勢(shì)a-中污帶微型動(dòng)物占大多逐漸出現(xiàn)太陽(yáng)蟲(chóng)、吸管蟲(chóng)，但無(wú)雙鞭毛蟲(chóng)寡污帶硅藻、綠藻、接合藻出現(xiàn)，為鼓藻類(lèi)主要分布區(qū)水中藻類(lèi)少，但著生藻類(lèi)多多種多樣多種多樣太陽(yáng)蟲(chóng)和吸管蟲(chóng)中耐污性弱的種類(lèi)出現(xiàn),占優(yōu)勢(shì)a-中污帶微型動(dòng)物占大多逐漸出現(xiàn)太陽(yáng)蟲(chóng)、吸管蟲(chóng)，但無(wú)雙鞭毛蟲(chóng)寡污帶硅藻、綠藻、接合藻出現(xiàn)，為鼓藻類(lèi)主要分布區(qū)水中藻類(lèi)少，但著生藻類(lèi)多多種多樣多種多樣太陽(yáng)蟲(chóng)和吸管蟲(chóng)中耐污性弱的種類(lèi)出現(xiàn),雙鞭毛蟲(chóng)也出現(xiàn)貝類(lèi)、甲殼類(lèi)、昆蟲(chóng)出現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)中的鯉、鯽、鯰等可在此棲息淡水綿、水螅、貝類(lèi)、小型甲殼類(lèi)、兩棲動(dòng)物魚(yú)類(lèi)均可出現(xiàn)僅有少數(shù)鞭毛蟲(chóng)和纖毛蟲(chóng)除各種動(dòng)物外，昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)種類(lèi)極多污水生物系統(tǒng)的應(yīng)用一主要應(yīng)用對(duì)象是被生活污水污染的水域，對(duì)重金屬和其他工業(yè)廢水引起的污染水域的應(yīng)用問(wèn)題尚需進(jìn)一步研究。一應(yīng)用該法來(lái)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)環(huán)境比較全面，旦工作很繁重，耗費(fèi)時(shí)間，而且需要具有熟練的分類(lèi)知識(shí)，同時(shí)調(diào)查結(jié)果也不易表示。生物指數(shù)法■?什么是生物指數(shù)法？一依據(jù)不利環(huán)境因素，用數(shù)學(xué)形式表現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)來(lái)指示環(huán)境質(zhì)量狀況，包括污染在內(nèi)的水質(zhì)變化對(duì)生物群落的生態(tài)學(xué)效應(yīng)的一種方法?！隼樱築eck生物指數(shù)：?公式:1二n+nBAB一注1:n為底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物中對(duì)有機(jī)物敏感的種類(lèi)數(shù)，在污染水體中從未發(fā)現(xiàn)；nAB為底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物中對(duì)有機(jī)物不敏感(耐污性)的種類(lèi)數(shù)，只在污染狀況下才出現(xiàn)。一注2:IB=O時(shí)，表示水體受到嚴(yán)重污染；IB在1~9之間時(shí)為中等污染；IB大于10時(shí)為BBB清潔水體.顫蚓類(lèi)與全部底棲動(dòng)物相比的生物指數(shù)庫(kù)德奈特和惠特(1960)提出數(shù)值小于60%為良好水質(zhì)60—80％為中等污染水質(zhì)大于80%為嚴(yán)重污染水質(zhì)硅藻生物指數(shù)用河流中硅藻的種類(lèi)數(shù)計(jì)算生物指數(shù)污染程度清潔水輕度污染水中度污染水嚴(yán)重污染水IBIP0~88-2020-6060-100污染生物指數(shù)（IBIP■?生物指數(shù)法的應(yīng)用特點(diǎn)-方法簡(jiǎn)單，有一個(gè)粗略數(shù)字概念，便于比較；一缺點(diǎn)：需分類(lèi)學(xué)和生態(tài)學(xué)專門(mén)人員進(jìn)行種類(lèi)鑒定，同時(shí)只考慮了種類(lèi)數(shù)，而未考慮個(gè)體數(shù)一應(yīng)用時(shí)應(yīng)結(jié)合生物學(xué)其他指標(biāo)和物理、化學(xué)指標(biāo)，綜合考慮各方面的影響因素。生物指數(shù)主要反映的生態(tài)學(xué)效應(yīng)?某些對(duì)污染有指示價(jià)值的生物種類(lèi)出現(xiàn)或消失-群落結(jié)構(gòu)的種類(lèi)組成變化?群落中生物種類(lèi)數(shù)在污染加重的條件下減少，在水質(zhì)較好的情況下增加，但過(guò)于清潔的條件下由于食物缺乏也會(huì)導(dǎo)致種類(lèi)數(shù)的減少?組成群落的個(gè)別種群變化（如數(shù)量變化等）群落中種類(lèi)組成比例的變化?自養(yǎng)—異養(yǎng)程度上的變化?生產(chǎn)力的變化多樣性指數(shù)法?什么是多樣性指數(shù)法?一應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)表示生物群落的種類(lèi)和個(gè)體數(shù)量的比值從而評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的一種方法。?多樣性指數(shù)法的工作原理:一不同的生物對(duì)污染的敏感性和耐受性不同，敏感的種類(lèi)在不利的條件下死亡，抗性強(qiáng)的種類(lèi)在新的條件下可大量發(fā)現(xiàn)。利用群落中個(gè)體數(shù)與種類(lèi)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。小結(jié)一多樣性指數(shù)具有簡(jiǎn)明的數(shù)值概念，可以直接反映環(huán)境質(zhì)量狀況。一指數(shù)值越大，表明生態(tài)環(huán)境狀態(tài)越好。一該法如與其他生物監(jiān)測(cè)方法綜合起來(lái)分析，其效果更好。其他生物學(xué)評(píng)價(jià)方法生產(chǎn)力：反映一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的指標(biāo).-P/R值：初級(jí)生產(chǎn)量和呼吸量的比率。-自養(yǎng)指數(shù)IA:去灰分重和葉綠素含量的比值.AI殘留量指數(shù)和富集系數(shù)-殘留量指數(shù)I二C/CTOC\o"1-5"\h\zisi-富集系數(shù)K二C./C.isi