环境监测与评价第五章 生物与生态监测.pptVIP

美国Cairns博士于1969年首次使用聚氨酯泡沫塑料块(Polyurechane Foam Unit，简称PFU)采集水体微型生物群落。 根据生物地理平衡模型及微型生物在PFU上群集的过程，提出了3个功能参数： 平衡时的物种数量Seq； 群集曲线的斜率(或称群集常数)G； 达到90％Seq所需要的时间T90％。 如果环境受到污染影响，原来的平衡遭到破坏，这3个参数将发生改变。因此，利用微型生物在PFU上的群集过程中3个参数的变化，可以评价水质和监测水污染。 PFU微型生物群落参数的变化在不同的水质范围内具有不同的行为: (一)消解和灰化 湿法消解 干灰化法（高温分解法） 生物样品预处理的方法： 湿法消解的特点： 有机物分解速度快，操作时间短，加热温度较干法低，可减少待测组分的挥发损失，容器吸留较少，消化过程中常产生大量有害气体，必须在通风橱内进行，同时，由于生物样品有机物含量高，特别是脂肪纤维素含量高的样品，消化初期会产生大量泡沫，操作管理繁杂，且试剂消耗量大，空白值偏高。 干灰化法的特点： 有机物分解彻底，操作方便，不加或少加试剂，空白值低，而且多数生物样品经灼烧后灰分体积小，可处理较多样品，起到富集待测物的作用，缺点是灰化分解时间较长，且高温灰化时会造成某些易挥发元素的损失，坩埚对某些待测物组分也可能会产生吸留作用。 溶剂提取： 指利用样品中各组分在溶剂中溶解度的不同，将一种或几种组分提取到溶剂中。 包括浸提和萃取。 (二) 提取、分离和浓缩 生物样品中有机污染物的提取方法： 常用方法有溶浸提取法和萃取提取法。 其中溶浸提取法包括：振荡浸取法、组织捣碎提取法、脂肪提取器提取法、直接球磨提取法、超声波提取法、微波提取法和超临界流体提取法等。 萃取（液—液萃取法）：利用被提取组分在互不相溶的两溶剂中分配 系数不同而达到分离。 浸提（固—液萃取法） ：将样品浸泡在溶剂中，将固体样品中的某些 组分浸提出来的方法。 (三) 浓缩方法 蒸馏法 K-D浓缩器 蒸发法等 提取方法 分离方法 液-液萃取法 蒸馏法 层析法 磺化法和皂化法 气提法和液上空间法 低温冷冻法 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 提取、分离和浓缩 四、污染物的测定 测定方法主要有：光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法、放射分析法、联合检测技术等。 1、光谱分析法 2、色谱分析法 3、电化学分析法 4、放射分析法 5、联合检测技术 示波极谱法、阳极溶出伏安法等近代极谱技术可用于测定生物样品中的农药残留物和某些重金属元素。 离子选择电极法可用于测定某些金属和非金属污染物。 可用放射性同位素进行示踪模拟试验。用中子活化法测定含汞，锌，铜等农药残留物及某些有害金属污染物，具有灵敏，特效，不破坏试样等优点。 气相色谱－质谱（GC-MS），气相色谱－傅立叶变换红外光谱(GC-FTIR)，液相色谱－质谱（LC-MS）。 第四节 生态监测技术简介 一、生态监测的概念 生态监测：是在地球的全部或局部范围内观察和收集生命支持能力的数据，并加以分析研究，以了解生态环境的现状和变化。 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。 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。 生命支持能力数据包括：生物的（人类、动物、植物和微生物等）、非生物的（地球的基本属性）。 生态监测的目的： 对区域范围内珍贵的生态类型以及人类活动所引起的重要生态问题的发生面积、数量在时间以及空间上动态变化的监测； 对人类的资源开发活动所引起的生态系统的组成、结构和功能变化的监测； 环境污染物对生态系统的组成、结构和功能的影响监测及其在生物链中的传递； 对破坏的生态系统在人类的治理过程中生态平衡恢复过程的监测； 通过监测数据的集积，研究各种生态问题的变化规律及发展趋势，为建立数学模型，预测预报和影响评价打下基础。 二、生态监测的类型 （一）宏观生态监测 根据生态监测的对象