(精品课件)污染物生物效应检测
合集下载
(优秀)环境监测生物污染监测PPT资料
谢谢观看
表6.8 硅酸镁-乙醚-石油醚层析体系别离农药
吸附剂 硅酸镁
硅酸镁 硅酸镁
淋洗溶液 6%乙醚-石油醚 15%乙醚-石油醚 50%乙醚-石油醚
能分离出来的农药
艾氏剂、六六六各种异构体、p,p´-DDT、 p,p´-DDT、p,p´-DDD、p,p´-DDE、七氯、多氯联苯等 狄氏剂、异狄氏剂、地亚农、杀螟硫磷、对硫磷、苯 硫磷等 强碱农药、马拉硫磷等
(二) 动物样品的采集和制备
动物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、 毛发、指甲、骨骼和组织等均可作为检验样品。
三、生物样品的预处理
(一)消解和灰化
湿法消解 灰化法
提取方法
(二) 提取、别离和浓缩
别离方法
蒸馏法 (三) 浓缩方法 K-D浓缩器
蒸发法等
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
脂溶性污染物质通过皮肤吸收后进入动物肌体。
呼吸道
皮肤吸收
消化道 图6.15 动物对污染物的吸收方式
二、生物样品的采集和制备
(一) 植物样品的采Байду номын сангаас和制备
16 采样点布设方法
1. 植物样品的采集 测定方法主要有分光光度法、原子吸收光谱法、荧光分光光度法、色谱法、质谱法和联机法等。
20 实验室用搅拌球磨机实物照片 15 动物对污染物的吸收方式
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
环境工程微生物学第三章.污染物的生物效应检测
Ames试验
Ames试验原理 • 同一种微生物的营养缺陷型突变型菌株与受试物接 触，若此化学物质具有致突变性，可使突变型微生 物再发生一次突变，重新成为野生型微生物。这种 突变叫做回复突变。
鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验法
• 方法原理：在动物体外将待测物经肝微粒体酶系活 化后，检测其所诱发的沙门氏菌回变菌落数，即由 不能自行合成组氨酸的营养缺陷型突变菌株（his －），回复为能自行合成组氨酸的（his＋）菌落数。 • 突变率＝诱发回复突变菌落数 / 自发回复突变的菌 落数（对照） • 当突变率大于2.0时，为阳性结果。
在学习了本章内容之后，请思考以下问题：
生物测试与常规的物理、化学检测有何不同？ 表示毒性的常用参数有哪些？能否解释其含义？ 何谓Ames试验？它的原理是什么？
反应强度（％） 死亡率（％） 100 50 100 50
剂量
图3－1剂量－反应曲线（直线型）
剂量
图3－2 剂量－反应曲线（抛物线型）
死亡率（％）
100 50
死亡率（概率单位） 对数剂量
100 50
对数剂量 图3－4 剂量－反应曲线
图3－3 剂量－反应曲线（S形线型）
毒性试验常用参数
致死剂量或致死浓度（Lethal Dose， Lethal
土壤核心微宇宙 • 该法采用野外环境的土壤核心，将其设置在环境条 件控制的实验室中，试验生物因土壤核心采集场所 不同而不同，可研究化学物质和营养元素对农业生 态环境的影响及其环境归趋。 模拟农田生态系统 • 该系统模拟农田条件，无陆生动物，为同时测定农 药在土壤、植物、水溶液和空气中的残留而设计， 采用0.75 m3的矩形玻璃室，可打入足够数量的空气， 通过玻璃室模拟微风并能收集挥发的农药。
环境监测 第六章 环境污染生物监测ppt课件
6.生物体对污染物的敏感性和抗性
6.1.4生物污染的途径
6.1.5污染物在生物体内的分布和蓄积 〔一〕污染物在植物体内的分布
污染物被植物吸收后，在植物体内各部位
的分布规律与吸收污染物的途径、作物种类、 污染物的性质等要素有关。
从土壤和水体中吸收污染物的植物，普通 分布规律和残留含量的顺序是：
根>茎>叶>穗>壳>种子 〔二〕污染物在动物体内的分布
6.4.2 生物污染监测的方法 〔一〕利用生物受污染后损伤病症
〔二〕取生物资料检测
需求了解：
1.污染物在植物体内的分布 2.污染物在动物体内的分布 3.选择生物资料的根据
大气污染时：大气中极微量F在植 物叶子中可达40－50ppm
6.4-2氨指示生物--木芙蓉
6.4-3 SO2监测植物--矮牵牛
动物吸收污染物质后，主要经过血液和淋
巴系统传输到全身各组织发生危害。污染物 性质和进入动物组织的类型不同，分布规律
〔三〕污染物在动物体内的转化与排泄
6.2.1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 〔1〕平均样的获得 〔2〕四分法、切成块的1/4－1/8混合 〔3〕分析试样的制备 a.鲜样 b.风干样：60－70摄氏度低温真空枯燥箱中 烘干〔匀浆、小片〕
的污染带，每一带生存着各自独特的生物， 据此评价水质情况。 通常将其分为四个污染 带，即多污带、α-中污带、β-中污带和寡污 带。各污染带水体内存在特有的生物种群。
2. 2. 生物指数法
是指
运用数学公式反映生物种群或群落构造的变化，以评价环境质量的数值。
贝克生物指数〔BI〕= 2nA + nB
BI=0时，属严重污染区域， BI=1-6时，为中等有机物污染区域，BI=10-40时，为清洁水区。
6.1.4生物污染的途径
6.1.5污染物在生物体内的分布和蓄积 〔一〕污染物在植物体内的分布
污染物被植物吸收后，在植物体内各部位
的分布规律与吸收污染物的途径、作物种类、 污染物的性质等要素有关。
从土壤和水体中吸收污染物的植物，普通 分布规律和残留含量的顺序是：
根>茎>叶>穗>壳>种子 〔二〕污染物在动物体内的分布
6.4.2 生物污染监测的方法 〔一〕利用生物受污染后损伤病症
〔二〕取生物资料检测
需求了解：
1.污染物在植物体内的分布 2.污染物在动物体内的分布 3.选择生物资料的根据
大气污染时：大气中极微量F在植 物叶子中可达40－50ppm
6.4-2氨指示生物--木芙蓉
6.4-3 SO2监测植物--矮牵牛
动物吸收污染物质后，主要经过血液和淋
巴系统传输到全身各组织发生危害。污染物 性质和进入动物组织的类型不同，分布规律
〔三〕污染物在动物体内的转化与排泄
6.2.1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 〔1〕平均样的获得 〔2〕四分法、切成块的1/4－1/8混合 〔3〕分析试样的制备 a.鲜样 b.风干样：60－70摄氏度低温真空枯燥箱中 烘干〔匀浆、小片〕
的污染带，每一带生存着各自独特的生物， 据此评价水质情况。 通常将其分为四个污染 带，即多污带、α-中污带、β-中污带和寡污 带。各污染带水体内存在特有的生物种群。
2. 2. 生物指数法
是指
运用数学公式反映生物种群或群落构造的变化，以评价环境质量的数值。
贝克生物指数〔BI〕= 2nA + nB
BI=0时，属严重污染区域， BI=1-6时，为中等有机物污染区域，BI=10-40时，为清洁水区。
生物监测-精品课件.ppt
三、个体因素：就生物的个体而言的 1、种属、品系和个体的差别： 2、年龄和发育： 3、性别与激素：在动物中，一般，雌性动物比雄性动物敏感。 4、遗传因素：（“有百毒不侵的”） 5、健康状况与营养：二者影响代谢水平和酶活性。
第六章 环境污染生物监测
第一节 水环境污染生物监测 第二节 空气污染生物监测 第三节 生物污染监测 第四节 生态监测
生物指数（BI）=2A+B
式中：A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物 种类数。
贝克生物指数： 从采样点采到的底栖大型无脊椎动物
当BI＞10时，为清洁水域；BI为1~6时，为中 等污染水域；BI=0时，为严重污染水域。
贝克－津田生物指数： 所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物
当BI≥20，为清洁水区；10＜BI＜20，为轻度 污染水区；6＜BI≤10，为中等污染水区；0＜BI≤6， 为严重污染水区 。
最大的<200μg/ mg；
2、镉
天然水中，本底值为0.1μg/ ml 现在，汞的排放量：？？？？
主要环境污染物及其环境毒理学效应
污染物与毒物及毒作用。
（二）重金属环境毒理学效应
什么是重金属？重金属污染物的排放，威胁生物和生态系统。 生物重金属不能被微生物分解，而且，生物能在体内富集重金属， 并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物 （几乎不以离子状态存在于生物体内）
第六章 环境污染生物监测
※环境监测中理化监测的不足：
目前在环境监测中，一般采用各种仪器和化学分析手 段．对污染物的种类和浓度可以比较快速而灵敏地分析测 定出来，其中某些常规检验已经能够连续监测。但大部分 测定项目或参数还需定期采样。因而只反映采样瞬时的污 染物浓度，不能反映环境已经发生的变化。
第六章 环境污染生物监测
第一节 水环境污染生物监测 第二节 空气污染生物监测 第三节 生物污染监测 第四节 生态监测
生物指数（BI）=2A+B
式中：A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物 种类数。
贝克生物指数： 从采样点采到的底栖大型无脊椎动物
当BI＞10时，为清洁水域；BI为1~6时，为中 等污染水域；BI=0时，为严重污染水域。
贝克－津田生物指数： 所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物
当BI≥20，为清洁水区；10＜BI＜20，为轻度 污染水区；6＜BI≤10，为中等污染水区；0＜BI≤6， 为严重污染水区 。
最大的<200μg/ mg；
2、镉
天然水中，本底值为0.1μg/ ml 现在，汞的排放量：？？？？
主要环境污染物及其环境毒理学效应
污染物与毒物及毒作用。
（二）重金属环境毒理学效应
什么是重金属？重金属污染物的排放，威胁生物和生态系统。 生物重金属不能被微生物分解，而且，生物能在体内富集重金属， 并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物 （几乎不以离子状态存在于生物体内）
第六章 环境污染生物监测
※环境监测中理化监测的不足：
目前在环境监测中，一般采用各种仪器和化学分析手 段．对污染物的种类和浓度可以比较快速而灵敏地分析测 定出来，其中某些常规检验已经能够连续监测。但大部分 测定项目或参数还需定期采样。因而只反映采样瞬时的污 染物浓度，不能反映环境已经发生的变化。
环境生物学_第四章_污染物的生物效应检测
急性毒性试验类型
哺乳动物急性毒性试验 水生生物急性毒性试验 蚯蚓急性毒性试验
动物急性毒性试验（1）
动物急性毒性试验方法如下：
按试验要求选择受试生物
常用成年大鼠或小鼠，雌雄动物同时试验，对 试验动物预先观察几天后标记编号并随机分组。
预备试验和确定剂量组
选用少量动物进行预备试验，找出引起动物90 ％（或全部）死亡的剂量（即最高剂量组剂量） 和引起动物10％死亡（或不死亡）的剂量（即 最低剂量组剂量）。
死亡率（概率单位）
死亡率（％）
100
100
50
50
对数剂量 图3－3 剂量－反应曲线（S形线型）
对数剂量 图3－4 剂量－反应曲线
毒性试验常用参数
致死剂量或致死浓度（Lethal Dose， Lethal Concentration）
绝对致死剂量或致死浓度（LD100、LC100） 半数致死剂量或浓度（LD50、LC50） 最小致死剂量或浓度（MLD、MLC） 最大耐受剂量或浓度（LD0、LC0 ）
第四章 污染物的生物效应检测
本章将讨论以下内容 生物测试及方式 一般毒性试验 生物的分子和细胞水平检测 生物致突变、致畸和致癌效应检测 微宇宙法
3.1 生物测试及方式
生物测试（Bioassay）的概念：
指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或 环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。
亚慢性毒性试验和慢性毒性试验
亚慢性毒性试验和慢性毒性试验
蓄积毒性试验
蓄积系数法（Cumulative Coefficient Method）： 用来评价环境污染物蓄积作用的方法。
LD50(n)
蓄积系数K＝ LD50(1)
(t2 t1) lg 2 lg y1 lg y2
哺乳动物急性毒性试验 水生生物急性毒性试验 蚯蚓急性毒性试验
动物急性毒性试验（1）
动物急性毒性试验方法如下：
按试验要求选择受试生物
常用成年大鼠或小鼠，雌雄动物同时试验，对 试验动物预先观察几天后标记编号并随机分组。
预备试验和确定剂量组
选用少量动物进行预备试验，找出引起动物90 ％（或全部）死亡的剂量（即最高剂量组剂量） 和引起动物10％死亡（或不死亡）的剂量（即 最低剂量组剂量）。
死亡率（概率单位）
死亡率（％）
100
100
50
50
对数剂量 图3－3 剂量－反应曲线（S形线型）
对数剂量 图3－4 剂量－反应曲线
毒性试验常用参数
致死剂量或致死浓度（Lethal Dose， Lethal Concentration）
绝对致死剂量或致死浓度（LD100、LC100） 半数致死剂量或浓度（LD50、LC50） 最小致死剂量或浓度（MLD、MLC） 最大耐受剂量或浓度（LD0、LC0 ）
第四章 污染物的生物效应检测
本章将讨论以下内容 生物测试及方式 一般毒性试验 生物的分子和细胞水平检测 生物致突变、致畸和致癌效应检测 微宇宙法
3.1 生物测试及方式
生物测试（Bioassay）的概念：
指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或 环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。
亚慢性毒性试验和慢性毒性试验
亚慢性毒性试验和慢性毒性试验
蓄积毒性试验
蓄积系数法（Cumulative Coefficient Method）： 用来评价环境污染物蓄积作用的方法。
LD50(n)
蓄积系数K＝ LD50(1)
(t2 t1) lg 2 lg y1 lg y2
第03章污染物的生物效应检测1
生物测试意义和价值：
① ② ③ ④ ⑤ 监测环境质量的变化； 确定单一污染物的安全浓度； 研究多种污染物的联合作用的生物效应； 制定排污标准和环境质量标准 污染物的生态风险评价（Ecological Risk Assessment）等。
二、生物测试的方式
生物测试的分类 受试生物的选择
生物测试的分类1
生物测试标准方法
美国试验和材料学会（American Society for Testing and Materials, ASTM
Standard Guide for Performance of Lifetime Bioassay for the Tumorigenic Potential of Implant Materials Standard Guide for Conducting In-situ Field Bioassays With Caged Bivalvesr Standard Test Method for Obtaining a Pharmacological Profile with Mice, etc.
全活全死剂量之间按等对数间距设57个剂量组1对照组每组1020尾鱼染毒4896hrs定期观察24hrs记录中毒反应及死亡时间死亡鱼立即取出剖检计算各时间组ld50或lc50急性毒性分级标准评定其毒性大小预试验水蚤类急性毒性试验世代周期短实验室易培养装置简单省人力大型水蚤daphniamagnastraus是水蚤属中个体最大的种类系水蚤类毒性试验的标准生物试验用水蚤一般为孤雌生殖新生蚤24h
根据生物测试所经历的时间长短可以分为 短期测试方式 中期测试方式 长期测试方式 根据试验溶液或试验气体的给予方式分为 静止式生物测试 流动式生物测试
武理工环境监测课件06环境污染生物监测
Environmental Monitoring
第六章 环境污染生物监测
Environmental Monitoring
环境监测中理化监测的不足：
目前在环境监测中，一般采用各种仪器 和化学分析手段．对污染物的种类和浓度可 以比较快速而灵敏地分析测定出来，其中某 些常规检验已经能够连续监测。但大部分测 定项目或参数还需定期采样。因而只反映采 样瞬时的污染物浓度，不能反映环境已经发 生的变化。
1.贝克生物指数和贝克-津田生物指数
生物指数（BI）=2A+B
式中：A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物种类数。
贝克生物指数： 从采样点采到的底栖大型无脊椎动物
当BI＞10时，为清洁水域；BI为1~6时，为中等污 染水域；BI=0时，为严重污染水域。
贝克－津田生物指数： 所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物
Environmental Monitoring
第一节 水环境污染生物监测
对水环境进行生物监测的主要目的: 了解污染对水生生物的危害状况，判别和测 定水体污染的类型和程度，为制定控制污染措施， 使水环境生态系统保持平衡提供依据。
Environmental Monitoring
采样断面和采样点的布设原则
断面要有代表性 尽可能与化学监测断面相一致 考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性
河流：根据长度，至少设上（对照）、中（污 染）、下游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、 水深、生物分布特点等确定。
湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口 区、最深水区、清洁区等处设监测断面。
Environmental Monitoring
的肉眼可见的水生无脊椎动物。
鱼类
微生物
第六章 环境污染生物监测
Environmental Monitoring
环境监测中理化监测的不足：
目前在环境监测中，一般采用各种仪器 和化学分析手段．对污染物的种类和浓度可 以比较快速而灵敏地分析测定出来，其中某 些常规检验已经能够连续监测。但大部分测 定项目或参数还需定期采样。因而只反映采 样瞬时的污染物浓度，不能反映环境已经发 生的变化。
1.贝克生物指数和贝克-津田生物指数
生物指数（BI）=2A+B
式中：A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物种类数。
贝克生物指数： 从采样点采到的底栖大型无脊椎动物
当BI＞10时，为清洁水域；BI为1~6时，为中等污 染水域；BI=0时，为严重污染水域。
贝克－津田生物指数： 所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物
Environmental Monitoring
第一节 水环境污染生物监测
对水环境进行生物监测的主要目的: 了解污染对水生生物的危害状况，判别和测 定水体污染的类型和程度，为制定控制污染措施， 使水环境生态系统保持平衡提供依据。
Environmental Monitoring
采样断面和采样点的布设原则
断面要有代表性 尽可能与化学监测断面相一致 考虑水环境的整体性、监测工作连续性和经济性
河流：根据长度，至少设上（对照）、中（污 染）、下游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、 水深、生物分布特点等确定。
湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口 区、最深水区、清洁区等处设监测断面。
Environmental Monitoring
的肉眼可见的水生无脊椎动物。
鱼类
微生物
生物污染监测完美版PPT
方法
本章教学内容
9.1 概述 9.2 污染物在生物体内的分布 9.3 生物样品的采集制备和预处 9.4 生物污染监测方法
9.1 概述
生物污染监测采用物理、化学方法，通过对生物 体所含环境污染物的分析，对环境质量进行监测。 它不同于以生物学、生态学方法对环境质量进行跟 踪性检测的“生物监测” 。
前者的监测重点是生物体内环境污染物，而后者 则是利用生物个体、种群或群落的状况和变化及其 对环境污染或变化所产生的反应，阐明环境污染状 况。
表面附着 表面附着是指污染物以物理的方式粘附在
植物表面的现象。
植物吸收 植物对大气、水体和土壤中污染物的吸收
可分为主动吸收和被动吸收两种方式。
所谓主动吸收即代谢吸收，是指植物细胞利用 其特有的代谢作用所产生的能量而进行的吸收作 用。
所谓被动吸收即物理吸收，这种吸收依靠外液 与原生质的浓度差，通过溶质的扩散作用而实现 吸收过程，其吸收量的大小与污染物性质及含量 大小，以及植物与污染物接触时间的长短等因素 有关。
污染物被吸收后，可在动物体内发生转化与 排泄作用。
生物浓缩作用
生物浓缩作用亦称生物富集作用，它是指生物（包括 微生物）通过食物链进行传递和富集污染物的一种方式。 水体中的污染物通过生物、微生物的代谢作用进入生物、 微生物体内得到浓缩，其浓缩作用可使污染物在生物体 的含量比在水体中的浓度大得多。
环境污染物不仅可以通过水生生物食物链富集，也可 以通过陆生生物链富集。
稍静置（去氯气），转移到25mL容量瓶稀释至标线。
9.3 生物样品的采集制备和预处理
植物样品采集的一般原则 ①代表性:即采集能代表一定范围污染情况的植株
为样品。
②典型性:即采集的植株部位要能充分反映所要了 解的情况
本章教学内容
9.1 概述 9.2 污染物在生物体内的分布 9.3 生物样品的采集制备和预处 9.4 生物污染监测方法
9.1 概述
生物污染监测采用物理、化学方法，通过对生物 体所含环境污染物的分析，对环境质量进行监测。 它不同于以生物学、生态学方法对环境质量进行跟 踪性检测的“生物监测” 。
前者的监测重点是生物体内环境污染物，而后者 则是利用生物个体、种群或群落的状况和变化及其 对环境污染或变化所产生的反应，阐明环境污染状 况。
表面附着 表面附着是指污染物以物理的方式粘附在
植物表面的现象。
植物吸收 植物对大气、水体和土壤中污染物的吸收
可分为主动吸收和被动吸收两种方式。
所谓主动吸收即代谢吸收，是指植物细胞利用 其特有的代谢作用所产生的能量而进行的吸收作 用。
所谓被动吸收即物理吸收，这种吸收依靠外液 与原生质的浓度差，通过溶质的扩散作用而实现 吸收过程，其吸收量的大小与污染物性质及含量 大小，以及植物与污染物接触时间的长短等因素 有关。
污染物被吸收后，可在动物体内发生转化与 排泄作用。
生物浓缩作用
生物浓缩作用亦称生物富集作用，它是指生物（包括 微生物）通过食物链进行传递和富集污染物的一种方式。 水体中的污染物通过生物、微生物的代谢作用进入生物、 微生物体内得到浓缩，其浓缩作用可使污染物在生物体 的含量比在水体中的浓度大得多。
环境污染物不仅可以通过水生生物食物链富集，也可 以通过陆生生物链富集。
稍静置（去氯气），转移到25mL容量瓶稀释至标线。
9.3 生物样品的采集制备和预处理
植物样品采集的一般原则 ①代表性:即采集能代表一定范围污染情况的植株
为样品。
②典型性:即采集的植株部位要能充分反映所要了 解的情况