土壤污染生物监测
第六章土壤污染监测
第六章土壤污染监测土壤污染监测是指对环境中的土壤进行分析、检测、监控、评价和预测，以及对土壤污染问题进行调查和研究。
土壤污染监测的目的是保护环境和人类健康，防止土壤污染对环境和人类健康造成危害。
在土壤污染监测中，应选取具有代表性的样点，根据监测对象和目的，选择不同的监测方法和技术，进行土壤污染的定性与定量分析。
主要监测指标包括土壤pH值、有机质、总氮、总磷、重金属等。
下面介绍一些常见的土壤污染监测方法。
1. pH值监测土壤pH值对土壤中的化学物质有一定的影响，pH值越低则土壤酸性越强，一些重金属元素的溶解度会增加，会导致土壤污染。
常见的监测方法有玻璃电极法、指示剂法和pH试纸法。
2. 有机质监测有机质是土壤中重要的营养物质，可以提高土壤的肥力和水分保持能力。
但过多的有机质也会导致土壤污染。
常见的监测方法有重量法、色度法等。
3. 总氮、总磷监测总氮、总磷是土壤中营养盐的主要成分，也是水体富营养化的主要原因之一。
过多的总氮、总磷会对环境造成污染。
常见的监测方法有紫外分光光度法、色度法、高效液相色谱法等。
4. 重金属监测重金属是土壤中常见的微量元素，一些重金属如铅、镉、铬、汞等对人体健康和环境都有一定的危害。
常见的监测方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。
5. 污染物的化学分析和生物毒性检测根据具体情况，也可以选择化学分析和生物毒性检测方法来监测土壤污染。
化学分析主要是通过样品化学成分的分析来确定样品是否受到了污染。
生物毒性检测是对污染物的生物毒性进行分析和测定。
总的来说，土壤污染监测是保护环境和人类健康的重要手段之一。
只有通过科学的监测方法和技术，才能全面了解土壤中的污染情况，及时采取措施进行治理和修复。
生物检测技术在环境污染控制中的应用
生物检测技术在环境污染控制中的应用随着现代工业化的不断发展和城市化进程的加快，环境问题日益引起人们的重视。
尤其是各种污染现象持续发生，对环境和人类健康造成的影响越来越严重。
环境污染的各种因素很多，如大气污染、水体污染、土壤污染等，其中存有的致命因素更是种种繁多。
由于污染的形式越来越复杂、污染源分类难度越来越大，使得如何对环境污染进行精准、快速、易于操作和定量检测变得越来越重要。
生物检测技术作为一种新兴的环境污染监测和控制的技术，根据生物体在环境中的响应和生化特性来进行监测和评估环境污染程度，具有快速、通用、非破坏性、低成本、高效性等优点，近年来不断得到广泛关注和应用。
一、生物检测技术的原理和分类生物检测技术是利用生物体代理污染物的细胞、组织、器官等生理响应，从而实现对污染物浓度、毒性、种类等的监测技术。
其原理是将待测环境中的样品与生物组织接触或注射生物体体内，然后通过检测生物体组织、细胞、酶活性、基因表达或代谢产物等特定响应指标的变化，确定样品中存在的污染物的种类和毒性。
根据生物检测技术所使用的生物体种类，可以将其分为细胞生物检测、微生物生物检测和生物组织生物检测三大类。
其中，细胞生物检测是利用细胞对化学、物理因素等的敏感性和响应性来监测环境中的污染物；微生物生物检测是通过微生物在环境中快速生长和繁殖产生的生化变化或荧光探针的响应变化来检测环境中的污染物；生物组织生物检测是通过人或动物等生物体的组织反应来评估环境污染程度。
二、生物检测技术在大气污染监测中的应用生物检测技术在环境污染监测领域中的应用非常广泛，其中在大气污染监测领域的应用也得到了许多的关注和研究。
一些研究人员针对空气中的二氧化硫、氮氧化物、臭氧等有害气体，通过利用蔬菜、苔藓等植物的敏感性和生长响应，进行了大量的现场监测和实验室测试。
由于这些植物在空气污染中的表现不同，如叶片颜色的变化、生长速度、生长形态、比叶面积等变化，所以这些细节已被纳入对大气污染的监测报告。
土壤监测报告
土壤监测报告一、背景介绍。
土壤是生态系统中至关重要的组成部分，它承载着植物生长的营养物质和水分，同时也是微生物和其他生物体的栖息地。
然而，随着工业化和城市化的加速发展，土壤受到了严重的污染和破坏，给生态环境和人类健康带来了严重的威胁。
因此，对土壤进行监测和评估显得尤为重要。
二、监测目的。
本次土壤监测的目的在于了解目标区域土壤的污染状况，为环境保护和土壤修复提供科学依据。
具体目标包括，1. 掌握土壤中重金属、有机物等主要污染物的分布情况；2. 评估土壤的肥力状况和适宜作物种植情况；3. 提出针对性的土壤保护和修复建议。
三、监测方法。
本次监测采用了多种方法进行综合分析。
首先是野外调查，通过实地采样和调查，获取目标区域土壤的实际情况；其次是实验室分析，对采集的土壤样品进行化学分析和生物学检测，获取详细的污染物含量和土壤理化性质数据；最后是数据处理，采用统计学和地理信息系统等技术手段，对监测数据进行综合分析和评估。
四、监测结果。
根据监测数据分析，目标区域土壤主要存在以下问题，1. 重金属污染严重，其中铅、镉等超标严重；2. 有机物含量偏高，存在一定程度的有机污染；3. 酸碱度不平衡，部分土壤呈酸性或碱性；4. 部分区域土壤肥力低下，影响作物生长。
五、建议措施。
针对监测结果，提出以下建议措施，1. 加强重金属污染防治，限制工业废水和废气排放，减少土壤重金属累积；2. 加强有机污染治理，推广有机农业，减少化肥和农药使用；3. 调整土壤酸碱度，采取中和措施，提高土壤肥力；4. 实施土壤修复，采用生物修复、植物修复等方法，恢复土壤功能。
六、结论。
本次土壤监测结果表明，目标区域土壤存在一定的污染和退化现象，但通过科学合理的管理和治理措施，可以有效改善土壤质量，保护生态环境，实现可持续发展。
因此，有关部门和社会各界应加强土壤保护和管理，共同努力，为美丽家园做出贡献。
七、参考文献。
1. 《土壤环境监测技术规范》。
2. 《土壤污染与修复》。
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
生物技术在环境监测中的应用案例
生物技术在环境监测中的应用案例随着环境污染问题日益严重，寻找有效的环境监测手段变得尤为重要。
传统的监测方法往往耗时费力，并且结果可能存在一定的误差。
然而，生物技术的快速发展为环境监测提供了全新的解决方案。
本文将介绍几个生物技术在环境监测中的应用案例。
一、基于PCR的土壤重金属快速检测方法土壤中的重金属污染一直是环境监测的重要问题之一。
传统的土壤重金属检测方法往往需要将样品送往实验室进行分析，整个过程耗时且昂贵。
而基于PCR（聚合酶链式反应）的土壤重金属快速检测方法极大地简化了检测过程。
这种方法的原理是利用PCR技术，通过检测土壤中重金属相关基因的存在与表达量来评估土壤中重金属的污染程度。
通过设计特定的引物和探针，可以快速、准确地检测出土壤中的重金属浓度。
相比传统方法，基于PCR的土壤重金属快速检测方法具有成本低、操作简便、检测速度快等优势。
二、基于酶联免疫吸附试验的水体污染物检测酶联免疫吸附试验（ELISA）是一种常用的生物化学分析方法，通过抗原与抗体的特异性结合反应来检测目标物质。
在环境监测中，ELISA被广泛应用于水体污染物的检测。
以水中有毒有害物质苯并芘为例，ELISA可以通过特异性抗体与苯并芘结合，形成ELISA试剂盒。
在实际检测中，只需将水样与试剂盒反应，即可通过检测结果判断水体中苯并芘的污染情况。
相较于传统的分析方法，ELISA具有操作简便、检测速度快、准确度高等特点。
三、基于生物传感器的空气质量监测空气质量是城市环境监测中的关键指标之一。
传统的空气质量监测方法通常需要使用复杂的分析仪器，操作繁琐且需要专业人员进行维护和管理。
而基于生物传感器的空气质量监测方法则能够克服这些限制。
生物传感器是一种利用活体细胞、组织或酶等生物元件作为感受器的传感器。
在空气质量监测中，可以将特定的细菌或酵母等微生物置于传感器中，通过检测其生物反应来评估空气中的有害物质含量。
这种方法具有响应快、准确度高、可重复使用等优点，成为未来空气质量监测的重要手段之一。
环境污染生物监测
环境污染生物监测引言环境污染已经成为全球关注的重要问题之一。
尽管我们的社会在不断地发展和进步，但环境问题也越来越突出。
环境污染对人类和其他生物种群产生了严重的影响，因此，对环境污染的监测显得尤为重要。
生物监测是一种有效的环境污染监测方法之一。
通过观察和分析生物物种在污染环境中的生活指标和生物指标变化，可以评估环境污染对生物体的影响。
本文将介绍环境污染生物监测的原理、方法和应用，并探讨其在环境保护和管理中的重要性。
环境污染生物监测的原理环境污染生物监测的原理基于环境与生物之间的相互作用关系。
环境中存在的污染物质可以进入生物体内，影响其生活指标和生物指标。
生物体对环境污染的反应可以作为环境质量和污染程度的指示器。
在监测过程中，研究人员通常选择一种或多种具有生态重要性的生物物种作为监测指标。
这些生物物种可以是植物、动物或微生物，其选取取决于所研究的污染物种类和环境条件。
通过观察和分析这些生物物种的生活指标和生物指标，可以了解污染物对生物体的影响程度。
生活指标常用来描述生物体适应环境的能力，包括生境利用、种群大小和分布等。
生物指标则反映了生物体自身的状态和过程，如生长速率、繁殖能力和免疫功能等。
监测这些指标的变化，可以评估环境污染对生物体的影响程度和生态系统的健康状况。
环境污染生物监测的方法环境污染生物监测的方法多样化，根据不同的污染物种类和监测要求，可以选择合适的方法进行监测和分析。
1.生物指标调查法：通过采集生物体样本，分析生物体内的污染物浓度和代谢产物的变化。
常见的方法包括采集鳃鳞和血样分析，以及测定体内的酶活性和代谢物浓度。
2.生物土壤指数法：通过采集土壤样本，测定其中的重金属和有机物质含量，以及土壤中的微生物活性。
这些指标可以反映土壤的健康状况和环境污染程度。
3.生态地理信息系统（GeoEcoGIS）：利用地理信息系统技术，将生态学和地理学的知识结合起来，以空间分析的方式进行生物监测。
通过收集地理空间数据和生物数据，可以构建生态环境评估模型，并定量评估环境污染对生物体的影响。
土壤污染鉴定方法
土壤污染鉴定方法土壤污染是指土壤中存在有害物质的情况，它会严重影响土壤质量和生态系统的健康。
因此，及时准确地鉴定土壤污染非常重要。
本文将介绍几种常用的土壤污染鉴定方法。
首先，化学分析是最常用的土壤污染鉴定方法之一。
化学分析通过分析土壤中有害物质的种类和浓度来评估土壤的污染程度。
常见的化学分析方法包括土壤采样、样品前处理、仪器分析等。
通过化学分析，可以准确地确定土壤中污染物的种类和含量，从而确定土壤是否受到了污染。
其次，生物监测也是一种常用的土壤污染鉴定方法。
生物监测是利用一些生物物种（如昆虫、蠕虫、细菌等）对土壤环境敏感的特性来鉴定土壤污染。
通过观察生物物种的数量、种群结构以及生物指标的变化情况，可以判断土壤是否受到了污染。
例如，土壤中存在有毒物质时，生物物种会减少或死亡，种群结构可能发生变化，生物指标（如酶活性、生物多样性等）可能发生异常。
生物监测方法可以较早地发现土壤污染问题，并及时采取措施进行治理。
另外，物理分析也可以用于土壤污染鉴定。
物理分析主要是通过测量土壤的物理性质来评估土壤的污染情况。
土壤的物理性质包括土壤质地、含水量、密度等。
土壤污染会改变土壤的物理性质，如重金属污染会使土壤质地变硬、色泽异常，有机物污染会使土壤变得容易湿润并出现异味等。
因此，通过物理分析，可以初步鉴定土壤是否受到了污染。
最后，环境检测技术也可用于土壤污染鉴定。
环境检测技术是指利用现代科学和技术手段对土壤执行检测和监测的方法。
常见的环境检测技术包括光谱分析、电化学分析、气相色谱质谱法等。
这些技术可以对土壤中的污染物进行精确的鉴定和定量。
例如，光谱分析可以通过检测土壤中的光谱吸收情况来判断土壤中存在的化学成分，进而鉴定是否受到了污染。
综上所述，土壤污染鉴定是一项复杂而重要的工作。
它涉及到多领域的知识和技术，需要综合运用不同的方法进行检测和分析。
只有通过准确的鉴定方法，才能及时发现和解决土壤污染问题，保护土壤的生态功能和人类健康。
土壤监测的流程
土壤监测的流程
土壤监测是对土壤质量状况进行监测和评估的过程，以下是一般的土壤监测流程：
1. 确定监测目标：明确监测的目的，例如评估土壤的肥力、污染状况、酸碱度等。
2. 采样设计：根据监测目标和研究区域的特征，设计合理的采样方案。
包括确定采样点的数量和位置，以及采样的时间和频率。
3. 现场采样：按照采样设计进行土壤样品的采集。
采样时应遵循标准的采样方法，确保采样的代表性和准确性。
同时，记录采样点的位置、采样时间、土壤类型等相关信息。
4. 样品处理：将采集的土壤样品进行处理，如去除杂质、研磨、过筛等，以便进行后续的分析测试。
5. 分析测试：根据监测目标，选择适当的分析方法对土壤样品进行测试。
这可能包括化学分析、物理分析、生物学分析等。
6. 数据分析：对测试结果进行数据分析和处理，通常使用统计方法来评估土壤的质量状况、变化趋势等。
7. 结果解释：根据数据分析结果，对土壤的质量状况进行解释和评估。
判断是否符合相关标准或期望，并提出相应的建议和措施。
8. 报告编制：将监测结果和分析结论编制成报告，包括采样信息、分析数据、结果解释等内容。
报告应清晰、准确地呈现土壤监测的结果和建议。
需要注意的是，具体的土壤监测流程可能会因监测目的、法规要求和实际情况而有所不同。
在进行土壤监测时，应遵循相关的标准和规范，并确保采样和分析过程的科学性和准确性。
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1. 提取剂
a.都是有机溶剂，根据相似相溶原理选择， b.溶剂沸点 45-800C之间， c.价格合理，毒性低，对监测不产生干扰。
（1）振荡浸取法 生物样品切碎加溶剂振荡，多
干样的制备
分析植物中稳定的污染物，如某些金属元素和非金属元素、有机农药等
a. 取回鲜样、洗净、尽快风干或烘干（40-60 0C） b. 烘（风）干样品剪成小块，用磨碎机磨碎 c. 磨碎样品过筛，根据监测要求过不同孔目的筛子、装瓶
分析结果的表示: mg/Kg
（二）动物样品的采集和制备
动物的尿液、血液、毛发、唾液、胃液、乳液、粪便、 指甲、脏器骨骼和组织均可作为检验环境污染物的样品。
2. 有害待测物组分在生物样品中含量极低（含量一般 都在痕量级或超痕量级范围），要准确地测定含量， 需对测定液进行浓缩。
湿法消解
1. 湿式消解
硝酸—高氯酸；硝酸——硫酸； 硫酸——高锰酸钾；硝酸——硫酸——五氧化二钒； 硝酸——过氧化氢，过硫酸盐
湿法消化样品损失少，不过Hg、Se、As等易挥发元素 不能完全避免。湿法消化时由于加入试剂，故污染可 能性比干法灰化大，而且需要小心操作。
干灰化法
（1）高温马弗炉灰化法
样品放于石英、铂、铁、或瓷坩埚放马弗炉中于 4500C以上温度灰化烧掉有机物，残渣用稀硝酸溶 解供监测用。
灰化时间
灰化时间一般无规定，一般灰化到无色（灰白色）， 一般灰化需要2-5 小时。 注意：有些样品即使灰化完全，颜色也达不到灰白色， 如Fe含量高的样品，残灰蓝褐色，Mn、Cu含量高的 食品残灰蓝绿色，所以根据样品不同来看颜色。
—
3.6
33.0
17.0
7.3
—
—
—
—
—
空气中吸收污染物的植物，一般叶部残留量最大。
对于水果，农药在果肉和果皮里的残留量也有不同， 但不同的农药其分配方式也不同。
（二）动物对污染物的吸收及在体内分布
➢ 环境中的污染物一般通过呼吸道、消化道、皮肤等途径 进入动物体内;
➢ 水和土壤中的污染物质主要通过饮用水和食物摄入，经 消化道被吸收;
1. 尿液 2. 血液 3. 毛发
污染物在毛发和指甲中残留时间长，Hg、As、Pb等 含量较高。 采集毛发2-5g，男性采枕部毛发，女性短发。用中 性洗涤液洗涤，去离子水冲洗，最后用乙醚或丙酮 洗净晒干备用
4、组织和脏器 肝、肾、心、肺都可作样品，取典型位置捣碎 机捣碎，检验大动物可在躯干各部位切取肌肉 片捣碎，混匀作样品。
干法灰化
（2）低温灰化法
测定生物样品中易挥发组分用此法处理样品。
（3）氧瓶燃烧法
样品包在无灰滤纸中，无灰滤纸钩挂于烧结瓶塞上的铂丝上， 瓶内放吸收液，并充满氧气，将滤纸点燃迅速插入瓶内，盖严 瓶塞，使样品燃烧灰化，待燃烧完毕，振动瓶子，使燃烧产物 溶于吸收液中。
氧瓶燃烧灰化装置示意图
（二）提取和浓缩、分离
留含量的一般分布规律为：根>茎>叶>穗>壳>种子。
表6.4 成熟期水稻各部位中的含镉量
植株部位
放射性计数/
(脉冲·min-1·g干样-1)
含镉量/
(μg·g干样-1)
分配百分数/% 不同部位 合计
叶、叶鞘
地上 部位
茎杆 穗轴
穗壳
糙米
根系部分
148 375 44 37 35
3540
0.67 1.70 0.20 0.16 0.15
土壤污染生物监测 （自学）
第四节 生物污染监测
生物污染监测也称为生物体污染残毒监测。监测的内 容为各种有害污染物质在动植物体内的积累量。
6.4.1 生物对污染物的吸收及在体内分布 6.4.2 生物样品的采集和制备 6.4.3 生物样品的预处理 6.4.4 污染物的测定
（一）生物对污染物的吸收及在体内分布
➢ 脂溶性污染物质通过皮肤吸收后进入动物肌体。
呼吸道
消化道
皮肤吸收
图6.15 动物对污染物的吸收方式
主要的污染物质在人体中的分布情况
6.3.2 生物样品的采集和制备
一、植物样品的采集和制备 1、植物样品的采集 2、植物样品的制备 3、分析结果表示方法
二、动物样品的采集和制备
1、植物样品的采集
（1）对样品的要求： 代表性、典型性、适时性。 （2）布设采样点：梅花型、交叉间隔布点法
氟化物、农药等 植物对气态污水溶态污染物。
污染物 植物从土壤或水体中吸收污染物
污染物在生物体内的分布
（一）植物对污染物的吸收及在体内分布
有毒物质进入生物体内后，会传输到生物肌体的不同部 位，并在体内进行蓄积。
植物从土壤和水体中吸收的污染物，会在植物体内不同部位积聚，残
16.12
3.5 9.0 1.1 15.2 0.8 0.8
84.4 84.8
表6.5 氟污染区蔬菜不同部位的含氟量 单位：μg/g
品种 叶片
根
番茄
149
32.0
茄子
107
31.0
黄瓜
110
50.0
菜豆
164
—
菠菜
57.0
18.7
青萝卜
34.0
3.8
胡萝卜
63.0
2.4
茎
果实
19.5
2.5
9.0
3.8
5. 水产食品
水产品取食用部分作样品，如鱼类取厚肉部位；虾去 头尾、壳；毛虾取整虾；贝壳类取可食用部位，捣碎 匀浆制成鲜样。
6.4.3 生物样品的预处理
为什么要对生物样品预处理？
1. 生物样品中常含有大量有机物基质和无机物组分， 待测污染物常以复杂的结合态或络合态存在，在样 品测定中会产生干扰，因此测定前需对干扰物进行 分离或分解。
掌握污染物质进入生物体的途径及迁移和在各部位 的分布规律，对正确采集样品，选择测定方法和获 得正确的测定结果是十分重要的。
1、生物对污染物的吸收 2、污染物在生物体内的分布 （1）污染物在植物体内的分布 （2）污染物在动物体内的分布
生物体对污染物的吸收
空气污染物主要通过黏附、 从叶片气孔或茎部皮孔侵入 方式进入植物体
（3）采样量：在每个采样点上分别采集5－10处植株的根、茎、 叶、果实等，将同部位样混合，组成一个混合样；也可整株 采集。经制备后，至少有20－50 g干重样品。
鲜样的制备
测定植物内易挥发、转化或降解的污染物质，营养成分等
a. 样品用清水，去离子水洗净，晾干，拭干 b. 将晾干鲜样切碎，混匀，取100g于捣碎机捣碎制成匀浆 c. 对于含纤维多或较硬物质用剪刀剪碎在研钵中加石英砂研磨