第四章 环境质量的生物监测与生物评价
测定方法：
• 沉降平皿法 • 吸收管法 • 撞击平皿法 • 滤膜法
二、水污染的生物监测
水污染的生物监测主要包括以下方面： 水污染的细菌学监测 浮游生物监测法 底栖大型无脊椎动物监测法 微型生物群落监测法
1.水污染的细菌学监测
水污染的细菌学监测指标有以下两个： 细菌总数
2.浮游生物监测法
浮游生物定义：在海洋、湖泊及河川等水域的生物中，那些自 身完全没有移动能力，或者有也非常弱，因而不能逆水流而动， 而是浮在水面生活，这类生物总称为浮游生物。 包括浮游植 物和浮游动物，如藻类、原生动物、轮虫、枝角类等 浮游生物监测法的特点
• 浮游生物中的某些种类对有机污染或化学污染非常敏感，长期被用作指
• 细菌总数指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃、24小
时培养后所生长的细菌菌落总数。
• 它可反映水体有机污染的程度，如每1毫升自来水中细菌
总数不得超过100个。
大肠菌群数
• 大肠杆菌是一群需氧和兼性厌氧的、能发酵乳糖、产酸、
产气的革兰氏阴性无芽孢杆状细菌。主要来源于人畜粪便 中，在肠道中普遍存在并且是数量最多的一种。故大肠杆 菌群的检测作为监测水体是否受粪便污染的指标。 • 大肠菌群数指每升水样中含有的大肠菌群的数量。如每升 饮用水中大肠菌群数不得超过3个。 • 大肠菌群数的测定：多管发酵法和滤膜法
• 为了评价环境质量，人们研究并确定了一系列具有代表性
的环境指标，对这些指标进行定期的或连续的监测、观察 和分析其变化称为环境质量监测。 环境质量评价
• 指按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、
比较及预测。
（四）环境质量调控与质量预测
环境质量预测：是对环境质量未来趋势所做的判断，是环境 科学的重要组成部分，是制定环境法规，对环境进行科学管 理，以及规划区域性人口、资源、生产布局的重要的基础性 依据。 环境质量调控：狭义：是采取合理有效的措施，调节和控制 向环境中排放的污染物不超过允许的容纳量。 广义：采取人工手段，使环境要素变化不超过或者能够达到 一定的标准。
化学环境质量是指周围化学环境条件的好坏，不同地区各环 境要素的化学组成不同，它们的化学环境质量也不二样。人 类活动造成的化学污染可以降低化学环境质量。 生物环境质量是自然环境质量的重要组成部分，它是指周围 生物群落构成的特点而言，不同地区生物群落的结构及组成 特点不同，其生物环境质量也有差别。 2、社会环境质量包括经济的、文化的及美学的等各方面。各 地区发展程度不同，社会环境质量有明显的差别。
• 是国家权力机构以前者为依据，考虑社会、经济、技术等
因素，经过综合分析后，对环境中的有害因素在限定的时 空范围内容许阈值所作的强制性法规，体现国家环境保护 政策和要求，具有一定的主观性。
（三）环境质量调查、监测及评价
环境质量调查：是为了了解环境的质量状况而进行的一系列 工作，调查的主要内容是环境背景值、自然环境状态、区域 污染状况、人为干扰下环境的演变规律，以及环境因素的危 害效应等。 环境质量监测
环境质量评价涉及到：
环境质量基准（ Environmental Quality Criteria）
• 指环境因素在一定条件下作用于特定对象（人或生物）而
不产生不良或有害效应的最大阈值。它是由污染物同特定 对象之间的剂量－反应关系确定的，不考虑社会、经济、 技术等人为因素，具有客观性。
环境质量标准（ Environmental Quality Standard）
1、指示植物 、
2、受害症状 、
SO2监测植物 监测植物——矮牵牛 监测植物 矮牵牛
指示植物的选择方法 • 现场比较评比法 • 栽培比较试验法 • 人工熏气法 监测方法 • 选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值 受伤阈值， 受伤阈值 然后根据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓 度和范围。 • 注：受伤阈值 受伤阈值指引起指示植物受害的污染气体的最 受伤阈值 低浓度和暴露时间。
• 这两类植物对二氧化硫 氟化氢 二氧化硫和氟化氢 二氧化硫 氟化氢等的反应比高等植物敏感；
• •
• • • •
例如SO2年平均浓度在0.015～0.105 ppm范围内就可使地衣绝 迹；浓度超过0.017ppm时大多数苔藓植物不能生存。 地衣、苔藓生长在树干上，故可以减少土壤或水体污染的干 扰。 地衣、苔藓所需水分和养分等全部依赖于雨水和露，同时以 植物整体吸收养分，而高等植物靠气孔来吸收大气中的污染 物，故前者吸收污染物的量相对较多。 生长速度比高等植物慢，一旦受损不易恢复，有利于掌握长 时间的污染积累结果。 两者为多年生长绿色植物，一年四季均可作为监测器。而高 等植物往往冬季落叶，难以显示受害情况。 取材方便，成本低，有直观效果，但在自然条件下难以获得 精确可靠的定量数据。 形体小，分类困难，不经过专门的学习不易掌握辨识方法。
示生物，但由于浮游生物的不稳定性且常常集群分布，因而其作为水质 指示生物的可靠性和准确性受到限制。
浮游生物监测法的具体步骤
• • • •
采样 检验标本的制作 计数 生物量的测定：叶绿素a法；生物体积法；重量法；ATP测定
3.底栖大型无脊椎动物监测法
底栖大型无脊椎动物 • 包括水生昆虫、大型甲壳类、软体动物、环节动物等，一 般栖息在水底或附着在水中植物和石块上，肉眼可见。 底栖大型无脊椎动物监测法 • 在未受干扰的环境里，河流和湖泊中大型无脊椎动物群落 的组成和密度比较稳定，这些群落可调节群落结构来反映 生境质量变化，这些对环境变化的反应可用来监测和评价 城市、工业、石油、农业废物及其土地利用对自然水体的 影响。
二、生物监测（Biomonitoring）
生物监测
• 生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变
化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环 境质量的监测和评价提供依据。
与理化监测相比，生物监测有何优缺点？
• 能直接反映环境质量对生态系统的影响 • 不需购置昂贵的仪器及进行仪器保养和维修 • 可大面积或长距离内密集布点 • 不足之处：反应不够快速，无法精确监测某些污染物的
一、大气污染生物监测与评价
大气污染的植物监测有以下几种方法： 指示植物法 现场调查法 植物群落调查法 现场盆栽定点监测法 地衣、苔藓监测法： 微核技术的应用 污染量指数法 大气污染的综合生态指标法
1、指示植物监测法 、
指示植物 • 利用某些植物对某些有害气体的特殊敏感性，可以监 测大气中该气体的浓度，这种植物就称为该大气污染 物的指示植物。 指示植物的选择原则： • 对污染物敏感；受污染后的症状明显；干扰症状少； 生长期长，能不断萌发新叶；栽培管理和繁殖容易； 并尽可能具有一定的观赏或经济价值，以起到美化环 境和监测环境质量的双重作用。
（2）测定方法
细菌总数：指1ml水样接种于普通琼脂培养基中，在37度 下培养24h，计数生长的菌落数。一般采用平皿法。 大肠杆菌： 发酵法：大肠杆菌能使乳糖发酵产酸产气。将不同稀释 度的水样分别接种入含有乳糖等糖类的培养液中，经 过37度培养24h，观察产酸产气情况初步判断是否有大 肠杆菌存在。 滤膜法：选用045-065微米的微孔滤膜，通过抽滤使一定 的水样通过，将水中的细菌截留在滤膜上。将滤膜不 截菌的一面贴附在固体培养基上进行培养，通过菌落 特征和镜检初步确定是否有大肠杆菌。
地衣、苔藓监测法
观察指标
• 通常观察地衣、苔藓植物的多度、盖度、频度、种类数量以
及内外部受害症状等指标。
在大气污染状况下，地衣、苔藓分布规律
• 污染严重地区，地衣、苔藓植物很少或完全绝迹； • 随污染的减轻，地衣、苔藓植物种属增加，多度、盖度、频
度等也逐渐增高并且在树干上的分布高度也升高。
植物监测的其他方法
微核技术的应用： • 根据环境污染物会引起染色体畸变而形成微核的原 理，利用紫路草花粉母细胞的微核数量指示环境污 染状况，我国已应用该法来监测水、大气污染状况。 污染量指数法 • KIPC＝监测点指示植物叶片中某污染物的含量/对照 点同种植物中某污染物的含量 大气污染的综合生态指标法
思考： 应用植物监测应注意哪些问题？采取哪些措施？
（二）环境质量的基本内涵 1、自然环境质量和社会环境质量两个方面，它包括物理的、化 学的和生物的质苎：又可具体划分为大气环境质量、水环境质量、 土壤环境质量、生物环境质量等。 物理环境质量：指周围物理环境条件的好坏，自然界气候、水文、 地质、地貌等条件的变化，人为的热苎柔、噪声污染、微波辐射、 地面下沉以及自然灾害等都能影响物理环境质量。
表4－2 某化工厂30～50m范围内植物受害情况
情况分析： 根据植物叶片出现的症状特点（伤斑出现叶脉间），表明该厂 附近的大气已被SO2污染。从受害程度上看，由于一些对SO2抗性强 的构树、马齿苋等已受到损害，可以判断该地区发生过急性危害， 估测其SO2浓度为3～10 ppm。
地衣、苔藓监测法
地衣、苔藓查
实例：某化工厂30～50m范围内植物受害情况说明及分析
植物名称 悬铃木、加拿大白杨 桧柏、丝瓜 受 害 情 况 80％或全部叶片受害，甚至脱落 叶片有明显大块伤斑，部分植物枯死
向日葵、葱、玉米、菊花、 50％左右叶面积受害，叶脉间有点、 牵牛花 块状伤斑 月季、蔷薇、枸杞、香椿、 80％左右叶面积受害，叶片有轻度点、 乌桕 块状伤斑 葡萄、金银花、构树、马 齿苋 广玉兰、大叶黄杨、腊梅 10％左右叶面积受害，叶片有轻度点 状伤斑 肉眼观察无明显症状
思考：
大肠菌群为何用其作为水质粪便污染的指示菌？
•
•
致病菌在水体中存在数量极少，检测技术复杂，不 易直接检测； 大肠菌在水中存在的数目与致病菌呈一定正相关， 抵抗力略强，易于检查等特点，故作为水体受粪便 污染的指标，以大肠菌群最为理想。
测量方法
（1）水样的采集与保存 无菌操作 自来水：酒精灯水龙头灭菌，完全打开，放水3分钟， 排除死水。如果水样中含氯，预先在采样瓶中加入3% 的硫代硫酸钠。 江河湖海的水样：用事先灭菌的采水器，距水面1015m采集水样。 原则上立即送检，不超过2h；1-5度冷冻保存，不超过 6h。
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》课程教学大纲课程中文名称（英文名称）：环境生物学（Environmental Biology）课程代码：PRN241课程类别：学科基础课程课程性质：必修课课程学时：48学时（理论32学时，实验16学时）学分：3学分适用专业：环境科学先修课程：环境学、无机化学一、课程介绍1.环境生物学是环境科学专业一门重要的必修学科基础课。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球重大问题时，生物学家在运用生命科学的理论和方法，认识环境问题实质并寻找解决环境问题途径的过程中逐渐形成的一门新兴边缘学科。
本课程系统介绍环境生物学的基本知识、主要技术和发展动态，使学生对环境生物学能有一个较完整的认识，为学习后续课程打下坚实的基础2.环境生物学属于环境科学专业学生必修的专业基础课，在专业人才培养方案和课程体系中的地位十分重要，属重点基础课，许多后续课程如环境毒理学、环境生物化学、环境生物工程、环境污染修复工程等与环境生物学密切相关。
环境生物学也是环境生态类考研科目之一，对学生的考研具有重要作用。
了解与掌握环境生物学的基本理论和方法，是环境类专业人才认识和解决环境问题所必须。
二、课程教学目的和任务通过本课程的学习，使学生对本大纲范围内的环境生物学内容有比较系统和比较全面的了解，认识环境污染物的生物效应以及环境污染的生物净化，使学生掌握环境生物学的基本知识和基础理论；培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力，为学好后续课程打下坚实基础。
课程应达到的基本要求为理解和掌握以下理论、方法和技术：1）环境污染物在生态系统中的行为；2）污染物对生物的影响；3）污染物的生物效应检测；4）环境质量的生物监测与生物评价；5）环境污染生物净化的原理；6）环境污染物的生物净化方法；7）现代生物技术与环境污染治理8）污染环境的生物修复三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求四、教学方法与教学手段说明环境生物学为重点基础课，牵涉面广，学科交叉较多，内容丰富，而学时有限，因此，贯彻“少而精”的原则，精选有代表性的、有广泛应用的、最基本的、较现代化的内容作为基本要求。
生态环境的监测与评价方法
生态环境的监测与评价方法在当今社会，生态环境问题越来越引起人们的重视，因为环境问题对人类的健康和生活质量都有着直接的影响。
因此，进行生态环境监测和评价是非常必要的。
本文将探讨几种常见的生态环境监测和评价方法。
一、水质监测方法水是人类生活必需品，因此水的质量显得格外重要。
水质的监测方法主要有两种：一种是现场测试，包括测量pH值、浑浊度，以及测量温度等参数；另一种是实验室测试，包括测量溶解氧、氨氮、硝酸盐等参数。
这些参数都与水的生态环境息息相关，通过检测这些参数可以了解水体的温度、酸碱度、有机物质含量等信息，从而评价水的质量。
二、空气质量监测方法空气质量对人类的健康有着至关重要的影响，因此空气质量的监测也是非常必要的。
现代化城市中，空气中的污染物会直接影响居民的生活质量。
空气质量监测方法主要有两种：一种是现场监测，包括对空气质量中的PM2.5、PM10、二氧化硫等主要污染物进行监测；另一种是通过遥感技术对空气质量进行监测。
通过这些方法的运用，可以对空气中的污染物进行及时的监测与提醒。
三、土壤质量监测方法土壤质量是决定农业生产的重要基础。
但随着化学农药、肥料等化学物质的大量使用，土壤污染问题逐渐加重。
因此，进行土壤质量监测也是非常必要的。
土壤质量监测主要分为现场检测和实验室检测。
现场检测包括对土壤的颜色、质地、含水量、PH值等参数进行测量；实验室检测包括酸碱度、盐分、微量元素、重金属等检测。
通过了解土壤的质量，可以对农业生产进行合理管理，并防止土壤污染对健康的危害。
四、生物多样性评价方法生物多样性是生态系统的重要组成部分。
评价生物多样性的方法主要有三种：第一种是通过对生态系统的生物群落的种类、数量、分布等信息进行统计来评价生物多样性；第二种是通过对一定范围内的物种进行调查，根据物种的分布情况来评价生物多样性；第三种是通过对遗传多样性进行研究，以评价生物多样性。
总之，监测和评价生态环境质量对保障人类健康和生活质量至关重要。
环境质量的生物监测与评价
发生这种变化所造成的不利效应的程度，如污染物在体 内 的代谢产物及其浓度。
•效应生物标志物可以证明化学污染物对机体的不利效应，
如乙酰胆碱酯酶抑制；此外有的既是暴露生物标志物也是
效应生物标志物，如DNA加合物
(三)生物标志物
• 2.生物标志物的特异性
（二）植物监测和评价大气污染中值得 注意的问题
•应当区分大气污染对植物的伤害与其他因 素对植物 的伤害，如冻害、病虫害、肥料 不足、农药药害 等
•判别的方法：调查污染源、观察叶片受害 症状、观 察植物受害方式，如有必要，可 分析叶片污染物 的含量
（三）大气污染的细菌总数测定
1. 测定方法
沉降平皿法 吸收管法 撞击平皿法 滤膜法
反应关系 •⑷综合分析调查及实验资料：为所造成的健康危 害或
疾病的病因提供线索或建立假说，进而查明 因果关 系
（四）环境流行病学调查
2.环境流行病学的常川H究方法生态
学研宄 现况研究 队列研究 病例一对照研究
生态学研究
•或称相关研宄，是整个流行病学调查的开 始，分析 单位是人群或某一群体而不是个 体。如伦敦烟雾 事件与伦敦居民死亡的关 系。
4.微型生物群落监测法
•微型生物是生活在水中的微小生物，包括藻类、 轮虫、线虫、甲壳类等。如果环境受到外界的严 重 干扰，群落的平衡被破坏，其结构特征也随之 变化。常用的方法是聚氨酯泡沫塑料块法，又称
PFU法。主要是通过原生动物的群集过程，群集
速度随着种类的上升而下降，群集速度与种类数 的 交叉点就是种数的平衡点，达到平衡点的时间 取决 于环境。环境污染能影响群集和平衡点，污 染严重， 毒物浓度高，则原生动物群集速度慢， 种类低；水 质好，则群集速度快，种类多。
第四章 环境质量的生物监测与评价
5.种的多样性指数 多样性指数是生物群落中种类与个体数的比值。在正常水体中群落 的结构相对稳定，水体受到污染后，群落中敏感种类减少，而耐污种 类的个体则大大增加，污染程度不同，生物群落变化也不同。常用的 多样性指数有：格利森和马格列夫多样性指数、香农-韦弗多样性指 数、辛普森多样性指数、凯恩斯连续比较指数 6.生产力 生产力是反映一个生态系统内物质循环和能量流动的一个指标。常 用的有： P/R值：根据群落的初级生产量P和呼吸量R的比率划分污染等级。 P/R 值在水质正常是一般为1左右，如偏离过大，则表明受到污染。 自养指数：用单位质量（mg/m3）的去灰分重与叶绿素的比值来表。 7.残留量指数及富集系数 用生物个体或种群的某种化合物或元素的实测残留量与环境中的本 底量的比值来表示。
二、水污染生物监测与评境条件改变时，人们就可以根据水生生物的 反应，对水体污染程度作出判断，这是水生生物监测水体污染的基础。
1.水污染的细菌学监测 （1）水污染的细菌学指标：我国现行饮用水卫生标准规定，细菌
总数1mL自来水不得超过100个，大肠菌群数每升水中不得超过3个。 （2）水样的采集与保存：供细菌学检验用的水样必须按一般无菌操 作的基本要求进行采样，并保证运送、保存过程中不受污染。
生物监测的特点和不足
特点：1）能直接反映出环境质量对生态系统的影 响；2）能综合反映环境质量状况；3）具有连续监 测的功能；4）监测灵敏度高；5）价格低廉，不需 购置昂贵的精密仪器；6）不需要繁琐的仪器保养 及维修等工作；7）可以在大面积或较长距离内密 集布点，甚至在边远地区也能布点进行监测。 不足：1）不能象理化监测那样迅速做出反应；2） 不能象仪器那样能精确地监测出环境中某些污染物 的含量，生物监测通常只是反映各监测点的相对污 染或变化水平。
环境质量的生物监测与生物评价ppt课件
3 生物监测的缺点： （1）不能迅速作出反应；
（2）不能精确地监测出环境中某些污染物的含量， 通常只是反映各监测点的相对污染或变化水平。
第二节 生物监测与评价 一、大气污染生物监测与评价
1 动物监测 2 植物监测（在大气中被广泛应用）
(一)大气污染的植物监测方法
------利用植物对大气污染的反应，监测有害气体的 成分和含量以了解大气环境质量状况。
⑨酸雾(硫酸、盐酸、硝酸等)：叶上出现细密、近圆形 坏死斑。
2．现场调查法 选择观察点→调查了解主要大气污染物的种类、
浓度和分布扩散规律→ 选择观察对象→根据调查目的 和人力条件确定观测时间→确定观测项目→根据调查 和资料对比分析，确定各种植物对有害气体的抗性等 级，也可把地区受害程度表示在地图上。
⑤过氧乙酰硝酸酯：可在叶片的先端、中部或基部出 现坏死带，叶片背面变为银白色、棕色、古铜色或玻 璃状。
⑥臭氧：大多为叶面散布细密点状斑，呈棕色或黄 褐色，少数为脉间块斑。
⑦二氧化氮：伤斑白色、黄褐色或棕色，叶脉间多不 规则形，有时出现全叶点状斑。
⑧氨气：伤斑与正常组织之间界线明显，症状一般出 现较早，褐色或褐黑色，大多为脉间点块状伤斑。
(1)水污染的细菌学指标：我国现行饮用水卫生标准规 定，细菌总数1 mL自来水不得超过100个；大肠菌群数 每升水中不得超过3个。 如在1 mL水中细菌总数为：
10～100个为极清洁水； 100～1 000个为清洁水； 1 000～10 000个为不太清洁水； 10 000 ～100 000个为不清洁水； >100 000个为极不清洁水。
②滤膜法：比发酵法时间短，有可能在24 h内完成。
选取孔径0．45～0．65um的微孔滤膜→抽滤，将 水中的细菌截留于滤膜上→将滤膜不截菌的一面贴附 在特定固体培养基上(如伊红美蓝培养基) →培养→初 步确定大肠菌群细菌（依据菌落特征及镜检菌体形态 ） →根据通过水量及滤膜上长出的肯定为大肠菌群的 菌落数换算出每升水样中大肠菌群数。
《环境生物学》 第4章环境污染生物监测.ppt
（三）利用微生物监测
第1节 空气污染生物监测
平皿落菌法：将营养琼脂培养基融化倒人d90mm无菌平皿中 制成平板。将它放在待测点(通常设5个测点)，打开皿盖暴 露于空气5~10min，以待空气微生物降落在平板表面上，盖 好皿盖，置于培养箱中培养1-3d后取出计菌落数，即为落 菌数。
第1节 空气污染生物监测
白杨
云杉
地衣
苔藓
白蜡树
图1 部分二氧化硫指示植物
棉花
第1节 空气污染生物监测
2. 光化学氧化物指示植物
菠菜 马铃薯
洋葱
葡萄
矮牵牛花
图2 O3的指示植物
黄瓜
3. 氟化物指示植物
第1节 空气污染生物监测
郁金香 葡萄
雪松
慈竹 金钱草
图3 氟化物的指示植物
杏树
4. 乙烯的指示植物
第1节 空气污染生物监测
第 一节 空气污染生物监测
第二节 水环境污染生物监测
第1节 空气污染生物监测
大气污染的生物监测是利用生物对大气中的污染物 的反应，监测有害气体的成分和含量，以了解大气 的环境质量水平。
利用植物监测 利用动物监测 利用微生物监测
第1节 空气污染生物监测
（一）植物监测—依据/原因
植物能以庞大的叶面积与空气接触，进行 活跃的气体交换; 植物缺乏动物的循环系统来缓冲外界的影 响; 植物固定生长的特点使其无法避开污染物 的伤害。
图5 对SO2敏感的动物
家禽
第1节 空气污染生物监测
二、利用动物种群数量的变化
大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移
受不了啦，快跑吧！
图6 大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处
第1节 空气污染生物监测
环境生物学重点
环境生物学重点绪论1.环境的概念以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的基本条件的综合体，包括自然环境和社会环境。
2.环境问题包括哪两大类、酸雨的定义、生物多样性的层次两类环境问题：环境污染和生态破坏定义：pH＜5.7①遗传多样性②物种多样性③生态系统多样性④景观多样性3.环境生物学的概念环境生物学是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学与生物学的相互融合、相互渗透所形成的交叉学科（教材）。
其他定义环境生物学是研究生物与人为受损环境之间的相互关系的学科（段昌群）。
环境生物学是研究生物系统与人为逆境相互关系的科学（熊冶廷）。
4.环境生物技术是利用生物体、生物体的代谢反应过程和生物合成产物对污染或被破坏的环境进行治理和修复以及监测和评价的一种单一的或复合的工艺技术系统。
包括污染物生物控制、消除技术和环境生物监测、评价技术5.环境生物学和分支学科的相关性第一章环境污染物在生态系统中的行为1、环境污染及类型大气污染、水体污染和土壤污染大气污染物种类气体污染如CO2、NO x、碳氢化合物、HF、H2S、SO2、CO等。
颗粒物污染烟灰、烟尘、光化学烟雾微生物悬浮气溶胶污染水污染水污染的类型需氧有机物质污染氮磷化合物污染有毒重金属和难降解化合物的污染石油类污染病原微生物污染热污染盐污染土壤污染环境污染的类型按污染物的性质：生物污染、化学污染和物理污染。
⏹按污染物的形态：废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪声污染和辐射污染。
⏹按污染物的产生原因：生活污染和生产污染（如工业农业和交通）。
⏹按污染的涉及范围：全球性污染、区域性污染和局部污染2、污染物、优先污染物、污染源污染物：指进入环境以后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化、直接或间接有害于人类生存和发展的物质。
优先污染物：由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象，称之为优先污染物或优先控制污染物。
环境科学导论第4章生态学在环境保护中的作用
3、为环境标准的制定提供依据 4、人工生态系统及其在污染防治研究中 的应用（如曝气池中指示生物）
生物监测的定义
利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染 或环境变化所产生的反应，从生物学的角度，为环境 质量的监测和评价提供依据，称为生物监测 。
一个直径近两米的排 污管，正在向渭河排 放咸阳的城市污水
三、解决近代城市中的环境问题 1、编制生态规划（环境规划） ——是指在编制国家或地区的发展规划时，不
是单纯考虑经济因素，还有考虑地球物理因素、 生态因素和社会因素。（各类规划必须进行环 境影响评价）
2、进行城市生态系统的研究 ——利用生态学原则和系统论的方法来研究，
土地处理系统有五种类型
慢速渗滤系统 快速渗滤系统
地表漫流系统
湿地处理系统 地下渗滤处理系统
慢速渗滤系统 适用于渗水性良好的土壤、砂质土壤及蒸发量 小、气候润湿的地区。废水经喷灌或面灌后垂直向 下缓慢渗滤，土地净化田上种作物，这些作物可吸 收污水中的水分和营养成分，负荷一般较低，渗滤 速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。
二、充分利用生态系统的调节能力 ——如大气污染物的高烟囱排放、水体自净、土地处
理系统（污水灌溉）等。
土地处理系统——城市污水资源化 利用土地以及其中的微生物和植物根系对污染 物的净化能力来处理已经过预处理的污水或废水， 同时利用其中的水分和肥力促进农作物、牧草或树 木生长的工程设施。
组成： 由废水的预处理设施、贮水湖、灌溉系统、地下排水 系统等部分组成。
地下渗滤处理系统 地下渗滤处理系统是将污水投配到距地面约 0.5m深，有良好渗透性的地层中，藉毛管浸润和土 壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、 吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化. 地下渗滤系统适用于无法接人城市排水管网的 小水量污水处理，如分散的居民点住宅、度假村、 疗养院等。
《环境生物学及实验》课程教学大纲
环境生物学及实验Environmental Biology and Experiment一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3 学分课程总学时：48 学时，其中讲课：32 学时，实验（含上机）：16 学时，课外0 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：普通生物学，环境科学概论适用专业：环境科学教材：《环境生物学》，孔繁翔，高等教育出版社，2000.开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务环境科学是一门综合性学科，涉及自然科学、人文社会科学和工程技术等广泛领域。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球性重大问题时，生物学家在运用生命科学的理论和方法，认识环境问题实质并寻找解决环境问题途径的过程中逐渐形成的一门新兴边缘学科，并与环境地学、环境化学、环境物理、环境医学、环境经济学、环境管理学等学科共同构成环境科学。
在环境科学的高等教育中，如果没有环境生物学的教学内容，那么环境科学就会成为一门没有生命的科学。
因此，了解与掌握环境生物学的基本理论与方法，是环境类各专业人才认识和解决环境问题所必需的。
本课程主要讲授环境生物学基本知识，旨在培养学生应用生物学知识分析、解决实际环境问题的能力。
三、教学内容和要求绪论（2学时）1．1环境科学概论与环境生物学（1学时）（1）初步了解环境问题与环境科学的产生与发展；（2）了解重大环境问题；（3）掌握环境生物学的概念与研究对象重点：环境问题；生态环境破坏难点：环境生物学的概念与研究对象1．2环境生物学概述（1学时）（1）熟悉环境生物学的任务和研究方法（2）理解环境生物学与相关学科的关系及发展趋势重点：环境生物技术的发展；难点：环境生物学的研究方法；环境生物学与相关学科间的关系第一章环境污染物在生态系统中的行为（4学时）1．1环境污染概述（1学时）（1）了解环境污染物；（2）理解污染源和污染物；（3）掌握优先污染物重点：环境污染物和污染源的概念难点：优先污染物的概念2．2污染物在环境中的迁移与转化（1学时）（1）了解污染物的生物地球化学循环（2）理解污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布（3）掌握污染物在环境中的转化重点：污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布难点：污染物在环境中的转化2．3污染物在生物体内的生物运转和生物转化（1学时）（1）了解生物运转的概念（2）理解污染物在生物体内运转的方式（2）掌握污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应重点：污染物在生物体内运转的方式难点：污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应2.4污染物在生物体内的浓缩、积累与放大（0.5学时）（1）了解生物浓缩模型（2）理解生物浓缩机理（2）掌握重点：生物浓缩、生物积累和生物放大的基本概念难点：生物浓缩机理2.5生物对污染物在环境中行为的影响（0.5学时）（1）了解生物引起的环境污染（2）掌握金属的生物转化重点：生物引起环境污染的机理难点：金属的生物转化3．第二章污染物对生物的影响（4学时）3.1污染物在生物化学和分子水平上的影响（1学时）（1）了解生物机体酶的基本概念（2）理解污染物对生物大分子的影响（3）掌握污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理重点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理难点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理3.2污染物在细胞和器官水平上的影响（1学时）（1）了解污染物对生物有机体细胞和组织器官影响的概念（2）理解污染物对生物有机体细胞产生影响的机理（3）掌握污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理重点：污染物对生物有机体细胞产生影响的机理难点：污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理3.3污染物在个体水平上的影响（1学时）（1）了解环境生物学意义上的死亡的定义（2）理解污染物对生物体行为和繁殖的影响（3）掌握污染物对生物个体生长和发育的影响机理重点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理难点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理3.4污染物在种群和群落水平的影响（0.5学时）（1）了解生物种群和生物群落的概念（2）理解污染物对生物种群的影响极其机理（3）掌握污染物对生物种群的影响极其机理重点：污染物对生物种群影响的影响难点：污染物对生物群落影响的机理3.5化学污染对生物的联合作用（0.5学时）（1）了解污染物对生物的联合作用类型（2）理解联合作用的研究方法（3）掌握协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念重点：协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念难点：联合作用的研究方法第三章污染物的生物效应检测4.1生物测试及方式（0.5学时）（1）了解影响生物测试的因素及标准（2）理解生物测试的分类以及试受生物的选择（3）掌握生物测试的定义重点：生物测试的内容与方法难点：影响生物测试的因素及标准4.2一般毒性试验（1学时）（1）了解表示毒性的常用参数（2）理解急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法（3）掌握蓄积毒性试验的方法重点：蓄积毒性试验的方法难点：急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法4.3生物的分子和细胞水平检测（1学时）（1）了解加合物测定的方法（2）理解抗氧化防御系统的检测方法（3）掌握一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测重点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测难点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测4.4生物致突变、致畸和致癌效应检测（1学时）（1）了解污染物对生物致突变的类型（2）理解生物生物致突变、致畸和致癌效应的概念以及致畸作用的评价（3）掌握生物致突变、致畸和致癌效应检测的方法和机理重点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测方法难点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测机理4.5微宇宙法（0.5学时）（1）了解微宇宙法及定义（2）理解标准化水生微宇宙、烧杯水生微宇宙和室外水生微宇宙（3）掌握土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法重点：土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法难点：模拟农田生态系统的方法第四章环境质量的生物监测与生物评价（4学时）5.1生物监测和环境质量评价概念（0.5学时）（1）了解环境质量的概念（2）理解环境质量的基本内涵（3）掌握生态监测的概念与分类重点：环境质量的基本内涵难点：生态监测的概念与分类5.2生物监测与评价（1学时）（1）了解大气污染生物监测的方法及大气污染的生物学分级（2）理解评价大气污染的相关指标（3）掌握水污染的生物监测及评价方法与指标重点：评价大气污染的相关指标难点：水污染的生物监测及评价方法与指标5.3生态环境质量评价（1学时）（1）了解环境质量及其基本内涵和生态环境质量的背景问题（2）理解环境质量预测方法（3）掌握生态环境质量评价参量的选择及其数量表征重点：环境质量语法方法难点：生态环境质量评价参量的选择及其数量表征5.4化学品生态风险评价（1学时）（1）了解风险和生态风险评价的定义（2）理解生态风险评价的内容和化学品生态风险评价的信息系统（3）掌握生态风险评价的程序重点：生态风险评价的内容和生态风险评价的程序难点：化学品生态风险评价的信息系统5.5 有害物理因素的生物学效应的评价（0.5学时）（1）环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的概念（2）理解环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应（3）掌握环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法重点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应难点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法6 第五章环境污染生物净化的原理（3学时）6.1环境污染净化概述（1学时）（1）了解环境污染物的类型和来源（2）理解环境污染治理方法（3）掌握环境污染的污染与净化指标重点：环境污染的类型及其治理方法难点：环境污染的污染与净化指标6.2生物对污染物净化原理（2学时）（1）了解废水生物处理的类型（2）理解废水生物处理的原理（3）掌握微生物对污染无的降解与转化重点：废水生物处理的降解与转化难点：废水生物处理的原理7．第六章环境污染物的生物净化方法（5学时）7.1废水的好氧生物处理（1.5学时）（1）理解生物膜法对废水的处理方法及原理（2）掌握活性污泥法对废水的处理方法和原理重点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理方法难点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理原理7.2废水的厌氧生物处理（1学时）（1）了解对高浓度有机废水厌氧处理与好氧处理的经济分析（2）理解厌氧生物处理的类型和运行过程的安全（3）掌握厌氧生物处理的原理及过程重点：厌氧生物处理的原理及过程难点：厌氧生物处理的原理及过程7.3特定微生物处理及组合工艺（1学时）（1）理解光合细菌法处理废水（2）掌握典型的生物处理废水的组合工艺重点：典型的生物处理废水的组合工艺方法难点：典型的生物处理废水的组合工艺原理7.4废水的微生物脱氮除磷（0.5学时）（1）微生物脱氮工艺及其机理（2）微生物除磷工艺及其机理重点：微生物脱氮除磷工艺难点：微生物脱氮除磷机理7.5固体废弃物的微生物处理（0.5学时）（1）了解堆肥（2）理解卫生填埋（3）掌握厌氧发酵（消化）及机理重点：卫生填埋和厌氧发酵难点：厌氧发酵的机理7.6大气污染的微生物处理（0.5学时）（1）了解煤炭微生物脱硫（2）理解微生物对无机废气和有机废气的处理重点：微生物对无机废弃的处理8第八章现代生物技术与环境污染治理（2学时）8.1现代生物技术的概况（1学时）（1）了解现在生物技术的概况（2）理解现在生物技术在环境中的应用前景（3）掌握各类生物技术在环境污染治理中的应用重点：基因工程、酶工程和细胞工程在环境污染治理中的应用难点：基因工程的基本过程以及治理环境污染中的机理8.2生态工程与污水处理系统（1学时）（1）了解生态工程（2）理解污水土地处理系统和生态工程与生态农业（3）掌握氧化塘和水生生物塘重点：氧化塘和水生生物塘在处理污水中的应用难点：生态工程运行的机理9第八章污染环境的生物修复（4学时）9.1生物修复的概念及其原理（2学时）（1）理解生物修复的概念及其原理（2）生物修复中主要生物种类及其修复原理重点：生物修复的概念及生物修复中主要的生物种类难点：生物修复的原理9.2生物修复工程技术（2学时）（1）了解生物修复工程技术的可行性（2）理解地下水生物修复工程技术（3）掌握地表水和土壤生物修复工程技术重点：地表水和土壤生物修复工程技术难点：土壤修复技术的实际应用四、课程考核（1）作业和报告：作业：课程论文：篇；（2）考核方式：闭卷考试或半开卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩20%、期末考试成绩80%五、参考书目1.《环境毒理学基础》，高等教育出版社，孟紫强，2003年出版2.《环境生物学》，科学出版社，段昌群，2005年出版3.《环境生物技术》，科学出版社，周少奇，2003年出版4.《陈阅增普通生物学（第二版）》，高等教育出版社，吴湘钰，2005年出版；5.《环境生物学实验技术》，化学工业出版社，张清敏，2005年出版。
环境质量的生物监测与生物评价
4.2.3 水环境质量的生物学评价
水环境质量的生物学评价有以下几种方法： 一般描述对比法 指示生物法 污水生物系统法 生物指数法 种的多样性指数 生产力法 残留量指数 及富集系数
指示生物法
水体污染指示生物
常采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。它们个体较大，在环境中相对位移小，无逃避行为，生命周期较长，故成为水体污染指示生物的重要研究对象。
4.1 生物监测和环境质量评价概念
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
环境质量调查
指按照一定的标准，采用相应的方法对环境质量进行评定、比较及预测。
环境质量评价
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
环境质量预测
指对环境指标进行定期的或连续的监测、观察和分析其变化。
浮游生物监测法
底栖大型无脊椎动物监测法
底栖大型无脊椎动物监测法
在未受干扰的环境里，河流和湖泊中大型无脊椎动物群落的组成和密度比较稳定，这些群落可调节群落结构来反映生境质量变化，这些对环境变化的反应可用来监测和评价城市、工业、石油、农业废物及其土地利用对自然水体的影响。
底栖大型无脊椎动物
包括水生昆虫、大型甲壳类、软体动物、环节动物等，一般栖息在水底或附着在水中植物和石块上，肉眼可见。
本章将讨论以下内容：
生物监测和环境质量评价概念 生物监测与评价 生态环境质量评价 化学品生态风险评价 有害物理因素的生物学效应的评价
第四章 环境质量的生物监测与生物评价
环境质量（ Environmental Quality ）：指环境素质的优劣程度。 环境质量基准（ Environmental Quality Criteria） 指环境因素在一定条件下作用育特定对象（人或生物）而不产生不良或有害效应的最大阈值。它是由污染物同特定对象之间的剂量－反应关系确定的，不考虑社会、经济、技术等人为因素，具有客观性。 环境质量标准（ Environmental Quality Standard） 是国家权力机构以前者为依据，考虑社会、经济、技术等因素，经过综合分析后，对环境中的有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性法规，体现国家环境保护政策和要求，具有一定的主观性。