大气污染的生物监测.ppt

1、4.2生物监测与评价生物监测与评价4.2.1大气污染的生物监测与评价大气污染的生物监测与评价空气污染生物监测空气污染生物监测植物监测（应用较多）植物监测（应用较多）动物监测（应用不多）动物监测（应用不多）微生物监测微生物监测植物分布范围广、容易管理，植物分布范围广、容易管理，品质众多；空气污染对植物品质众多；空气污染对植物种群、群落的组成和分布也种群、群落的组成和分布也产生影响；早期诊断作用；产生影响；早期诊断作用；富集作用。富集作用。敏感性降低，专一性差，不敏感性降低，专一性差，不能定量，费时能定量，费时动物的管理比较困难，目前动物的管理比较困难，目前尚未形成一套完整的监测方法尚未形成一套完

2、整的监测方法空气污染植物监测概述空气污染植物监测概述v空气是生物赖以生存的条件，当空气受到污染时，某些植物空气是生物赖以生存的条件，当空气受到污染时，某些植物就会有不同程度的反映；利用植物对空气污染的就会有不同程度的反映；利用植物对空气污染的异常反映异常反映可以可以监测空气污染的监测空气污染的种类和含量种类和含量，这就是空气污染植物监测。，这就是空气污染植物监测。v植物受空气污染物的伤害一般分为两类：受高浓度污染物的植物受空气污染物的伤害一般分为两类：受高浓度污染物的侵袭时，短期内即在叶片上出现坏死伤斑，称为侵袭时，短期内即在叶片上出现坏死伤斑，称为急性伤害急性伤害；长；长期与低浓度污染物接触

3、时，因长期受阻、发育不良，出现失绿期与低浓度污染物接触时，因长期受阻、发育不良，出现失绿早衰的现象称为早衰的现象称为慢性伤害慢性伤害。v植物的抗性分类：植物的抗性分类：抗性强的植物抗性强的植物抗性中等的植物抗性中等的植物敏感性植物敏感性植物大气污染的植物监测有以下几种方法：大气污染的植物监测有以下几种方法：v指示植物法指示植物法v现场调查法现场调查法v植物群落调查法植物群落调查法v现场盆栽定点监测法现场盆栽定点监测法v地衣、苔藓监测法：地衣、苔藓监测法：v微核技术的应用微核技术的应用v污染量指数法污染量指数法v大气污染的综合生态指标法大气污染的综合生态指标法指示生物指示生物v指示生物的概念：指

4、示生物的概念：指对环境中某些物质（包括污染物）能产生各种反应或信息指对环境中某些物质（包括污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。v指示生物的种类指示生物的种类包括大气污染指示生物和水体污染指示生物。包括大气污染指示生物和水体污染指示生物。v例如：例如：指示节气指示节气枣花发，种棉花；杏花开，快种麦枣花发，种棉花；杏花开，快种麦指示天气指示天气燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴指示水质指示水质美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gra

5、tiola，硬硬水指示植物为水指示植物为Ranunculusaquatilis。指示资源指示资源安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示金矿安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示金矿v注：指示生物只在一定的时空范围内起作用：安徽的海州香薷只注：指示生物只在一定的时空范围内起作用：安徽的海州香薷只在安徽指示铜矿，在北方则无此作用。在安徽指示铜矿，在北方则无此作用。指示植物监测法指示植物监测法v指示植物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。气体的浓度，这种植物就

6、称为该大气污染物的指示植物。v常见大气污染指示植物常见大气污染指示植物二氧化硫污染指示植物：二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、落叶松、如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、落叶松、加拿大白杨等加拿大白杨等氟化物污染指示植物：氟化物污染指示植物：如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等二氧化氮污染指示植物：二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等向日葵、番茄、秋海棠、烟草等v指示植物的选择方法指示植物的选择方法现场比较评比法现场比较评比法栽培比较试验法栽培比较试验法人工熏气法人工熏气法v监测方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，然后根据受选

7、择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，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。害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和范围。注：受伤阈值指引起指示植物受害的污染气体的最低浓度和暴露注：受伤阈值指引起指示植物受害的污染气体的最低浓度和暴露时间。时间。几种大气污染物对植物的危害症状几种大气污染物对植物的危害症状污染物污染物危危害害症症状状O3叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶尖端变成叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶尖端变成褐色或坏死褐色或坏死PAN叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色NO2脉间脉间组织和靠近叶缘边出现不规则的白

8、色或褐色溃伤组织和靠近叶缘边出现不规则的白色或褐色溃伤SO2伤斑多伤斑多分布于脉间，与健康组织区别明显，阔叶植物脉间出分布于脉间，与健康组织区别明显，阔叶植物脉间出现不规则坏死斑，单子叶植物平行脉间出现斑点或条状坏死现不规则坏死斑，单子叶植物平行脉间出现斑点或条状坏死区区HF叶尖和叶缘叶尖和叶缘出现灼伤、退绿，伤区与健康组织区别明显出现灼伤、退绿，伤区与健康组织区别明显Cl2叶脉间变白，叶尖和叶缘出现灼伤及落叶叶脉间变白，叶尖和叶缘出现灼伤及落叶酸雾酸雾叶上叶上出现细密、近圆形坏死斑出现细密、近圆形坏死斑表表4 41 1 几种大气污染物对植物的危害症状几种大气污染物对植物的危害症状6.2.1.

9、16.2.1.1指示植物及其受害症状指示植物及其受害症状v对大气污染反应灵敏，用以指示和反映大气污染状况的植物，称为大对大气污染反应灵敏，用以指示和反映大气污染状况的植物，称为大气污染的指示植物。气污染的指示植物。v空气污染物一般通过叶面上的气孔或孔隙进入植物体内，侵袭细胞组空气污染物一般通过叶面上的气孔或孔隙进入植物体内，侵袭细胞组织，并发生一系列生化反应，从而使植物组织遭受破坏，呈现受害症织，并发生一系列生化反应，从而使植物组织遭受破坏，呈现受害症状。这些症状虽然随污染物的种类、浓度以及受害植物的品种、曝露状。这些症状虽然随污染物的种类、浓度以及受害植物的品种、曝露时间不同而有差异，但具有

10、某些共同特点，如叶绿素被破坏、细胞组时间不同而有差异，但具有某些共同特点，如叶绿素被破坏、细胞组织脱水，进而发生叶面失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白织脱水，进而发生叶面失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的斑点，叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象。色）的斑点，叶片脱落，甚至全株枯死等异常现象。1.1.二氧化硫指示植物二氧化硫指示植物堇菜堇菜苔藓苔藓白蜡树白蜡树云杉云杉地衣地衣棉花棉花白杨白杨图图6.3部分二氧化硫指示植物部分二氧化硫指示植物2.2.光化学氧化物指示植物光化学氧化物指示植物矮牵牛花矮牵牛花葡萄葡萄菠菜菠菜黄瓜黄瓜马铃薯马铃薯洋葱洋葱图图6.4O3的指示植物的指示植物

11、雪松雪松雪松雪松葡萄葡萄葡萄葡萄金钱草金钱草金钱草金钱草杏树杏树杏树杏树慈竹慈竹慈竹慈竹郁金香郁金香郁金香郁金香图图图图6.56.5氟化物的指示植物氟化物的指示植物氟化物的指示植物氟化物的指示植物3.3.氟化物指示植物氟化物指示植物4.4.乙烯的指示植物乙烯的指示植物万寿菊万寿菊万寿菊万寿菊皂荚树皂荚树皂荚树皂荚树黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜番茄番茄番茄番茄兰花兰花兰花兰花图图图图6.66.6乙烯的指示植物乙烯的指示植物乙烯的指示植物乙烯的指示植物5.5.氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物向日葵向日葵向日葵向日葵菠菜菠菜菠菜菠菜秋海棠秋海棠秋海棠秋海棠番茄番茄番茄番茄烟草烟草烟草烟草图图图图6.76.7氮氧

12、化物指示植物氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物6.2.1.26.2.1.2监测方法监测方法1.1.栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法先将指示植物在没有污染的环境中盆栽或地栽培植，待生长到适先将指示植物在没有污染的环境中盆栽或地栽培植，待生长到适宜大小时，移至监测点观察它们的受害症状和程度。宜大小时，移至监测点观察它们的受害症状和程度。图图6.8植物监测器示意图植物监测器示意图1.气泵；气泵；2.针型阀；针型阀；3.流量计；流量计；4.活性活性炭净化器；炭净化器；5.盆栽指示植物盆栽指示植物2 2、植物群落监测法、植物群落监测法 先通过调查和试验，确定群落中不同种植物对污染物的抗

13、性等级，将先通过调查和试验，确定群落中不同种植物对污染物的抗性等级，将其分为敏感、抗性中等和抗性强三类。如果敏感植物叶部出现受害症状，其分为敏感、抗性中等和抗性强三类。如果敏感植物叶部出现受害症状，表明空气已受到轻度污染；如果抗性中等的植物出现部分受害症状，表明表明空气已受到轻度污染；如果抗性中等的植物出现部分受害症状，表明空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现明显受害症状，有些抗性强的空气已受到中度污染；当抗性中等植物出现明显受害症状，有些抗性强的植物也出现部分受害症状时，则表明已造成严重污染。植物也出现部分受害症状时，则表明已造成严重污染。植 物受 害 情 况悬铃木、加拿大白杨桧柏、丝瓜向

14、日葵、葱、玉米、菊、牵牛花、月季、蔷薇、枸杞、香椿、乌柏葡萄、金银花、枸树、马齿苋广玉兰、大叶黄杨、栀子花、腊梅80100%叶片受害，甚至脱落叶片有明显大块伤斑，部分植株枯死50%左右叶面积受害，叶片脉间有点、块状伤斑30%左右叶面积受害，叶脉间有轻度点、块状伤斑10%左右叶面积受害，叶片上有轻度点状斑无明显症状表表6.3排放排放SO2的某化工厂附近植物群落受害情况的某化工厂附近植物群落受害情况6.2.26.2.2利用动物监测利用动物监测6.2.2.1利用动物个体的异常反应 对矿井内瓦斯毒气敏感的动物 金丝雀 金翅雀 鸡老鼠图图图图6.96.9对矿井内瓦斯毒气敏感的动物对矿井内瓦斯毒气敏感的动

15、物对矿井内瓦斯毒气敏感的动物对矿井内瓦斯毒气敏感的动物对对SOSO2 2敏感的动物敏感的动物敏感性水平：敏感性水平：本鸟最高本鸟最高俺狗狗第二俺狗狗第二耐受力最好的当属我们家禽了耐受力最好的当属我们家禽了金丝雀金丝雀狗狗家禽家禽图图图图6.106.10对对对对SOSO2 2敏感的动物敏感的动物敏感的动物敏感的动物6.2.2.26.2.2.2利用动物种群数量的变化利用动物种群数量的变化 受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！受不了啦，快跑吧！大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移 图图图图6.116.11大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往

16、别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处大型哺乳动物、鸟类不堪忍受空气污染而迁往别处不易直接接触污染物的潜叶性昆虫、虫瘿昆虫、体表有蜡质的蚧不易直接接触污染物的潜叶性昆虫、虫瘿昆虫、体表有蜡质的蚧类增加，图类增加，图6.126.12为部分该类昆虫。为部分该类昆虫。潜叶蛾 瘿蚊 红蜡蚧 图图图图6.126.12部分昆虫和蚧类部分昆虫和蚧类部分昆虫和蚧类部分昆虫和蚧类6.2.36.2.3利用微生物监测利用微生物监测 空气微生物是空气污染的重要因子，它与气溶胶、颗粒物等空气微生物是空气污染的重要因子，它与气溶胶、颗粒物等媒体一起散布并污染环境、左右疾病发生与传播，监测空气微生物媒体一起散布并

17、污染环境、左右疾病发生与传播，监测空气微生物状况是掌握其活动和作用的必要前提。状况是掌握其活动和作用的必要前提。v 室内空气微生物监测：室内空气微生物监测：某医院的空气微生物监测某医院的空气微生物监测163份标本，合格份标本，合格88份，合格率仅份，合格率仅54；表明空气微生物的污染与医院；表明空气微生物的污染与医院感染密切相关，加强消毒隔离措施、合理使用抗生感染密切相关，加强消毒隔离措施、合理使用抗生素，控制医院感染是十分重要的。素，控制医院感染是十分重要的。n 室外空气微生物监测：室外空气微生物监测：v辽宁省某市空气中微生物区系分布与环境质量关系研究表明：空气中辽宁省某市空气中微生物区系分

18、布与环境质量关系研究表明：空气中微生物的数量随着人群和车辆流动的增加而增多，繁华的中街微生物微生物的数量随着人群和车辆流动的增加而增多，繁华的中街微生物数量最多，其次是交通路口，居民小区；郊区某公园和农村空气中细数量最多，其次是交通路口，居民小区；郊区某公园和农村空气中细菌最少。菌最少。v20012001和和20022002年山东省某海滨城市空气微生物监测发现：该市空气微生年山东省某海滨城市空气微生物监测发现：该市空气微生物检出率高，空气处于微生物中度污染状态。其中东部、居住区空气物检出率高，空气处于微生物中度污染状态。其中东部、居住区空气污染较重，南部、西部和风景游览区空气污染较轻。滨海区空

19、气陆源污染较重，南部、西部和风景游览区空气污染较轻。滨海区空气陆源细菌少于内陆区，真菌却较多。滨海与内陆区空气微生物含量相近，细菌少于内陆区，真菌却较多。滨海与内陆区空气微生物含量相近，滨海区空气陆源微生物增多，意味两区空气污染有趋同现象。滨海区空气陆源微生物增多，意味两区空气污染有趋同现象。SO2监测植物监测植物矮牵牛矮牵牛氨指示植物氨指示植物木芙蓉木芙蓉植物群落监测法v植物群落监测法植物群落监测法v在在空空气气污污染染的的情情况况下下，植植物物群群落落中中各各种种植植物物对对污污染染物物的的敏敏感感性性不不同同，因因此此其其反反应应也也不不同同。所所以以调调查查植植物物群群落落中中各各种种

20、植植物物的的受受害害症症状状和和程程度度，利利用用植植物物及及其其群群落落光光合合速速率率和和呼呼吸吸速速率率的的测测定定，可可以以估测该地区的空气污染程度估测该地区的空气污染程度。如敏感植物受害，表明大气受到污染；如抗性中等的植物受如敏感植物受害，表明大气受到污染；如抗性中等的植物受害，表明大气污染较严重；如抗性强的植物受害，表明大气害，表明大气污染较严重；如抗性强的植物受害，表明大气污染十分严重；在严重污染地区，敏感植物不存在。污染十分严重；在严重污染地区，敏感植物不存在。在长期受污染地区，一些群落多样性受到影响，从而使植物在长期受污染地区，一些群落多样性受到影响，从而使植物退化，由此可根

21、据群落中物种多少及个体数量多少来评价大退化，由此可根据群落中物种多少及个体数量多少来评价大气污染状况。气污染状况。v实例：某化工厂附近的植物群落调查实例：某化工厂附近的植物群落调查实例：某化工厂3050m范围内植物受害情况说明及分析植物名称植物名称受受害害情情况况悬铃木、加拿大白杨悬铃木、加拿大白杨80或全部叶片受害，甚至脱落或全部叶片受害，甚至脱落桧柏、丝瓜桧柏、丝瓜叶片有明显大块伤斑，部分植物枯死叶片有明显大块伤斑，部分植物枯死向日葵、葱、玉米、菊花、向日葵、葱、玉米、菊花、牵牛花牵牛花50左右叶面积受害，叶脉间有点、左右叶面积受害，叶脉间有点、块状伤斑块状伤斑月季、蔷薇、枸杞、香椿、月季

22、蔷薇、枸杞、香椿、乌桕乌桕80左右叶面积受害，叶片有轻度点、左右叶面积受害，叶片有轻度点、块状伤斑块状伤斑葡萄、金银花、构树、马葡萄、金银花、构树、马齿苋齿苋10左右叶面积受害，叶片有轻度点左右叶面积受害，叶片有轻度点状伤斑状伤斑广玉兰、大叶黄杨、腊梅广玉兰、大叶黄杨、腊梅肉眼观察无明显症状肉眼观察无明显症状表表4 42 2 某化工厂某化工厂303050m50m范围内植物受害情况范围内植物受害情况情况分析：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附近的大气已被SO2污染。从受害程度上看，由于一些对污染

23、从受害程度上看，由于一些对SO2抗性强抗性强的构树、马齿苋等已受到损害，可以判断该地区发生过急性危害，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，估测其估测其SO2浓度为浓度为310ppm。植物光合速率和呼吸速率的测定：植物光合速率和呼吸速率的测定：红外线气体分析仪或光合作用测定仪红外线气体分析仪或光合作用测定仪群落净光合速率的计算群落净光合速率的计算v群落呼吸速率的计算群落呼吸速率的计算栽培指示植物监测法栽培指示植物监测法：先将指示植物在没有污染的环境中盆栽培植，待生长到先将指示植物在没有污染的环境中盆栽培植，待生长到适宜大小时，移至监测点，观测它们受害症状和程度。植适宜大小

24、时，移至监测点，观测它们受害症状和程度。植物指示器如图所示。物指示器如图所示。地衣、苔藓监测法地衣、苔藓监测法v地衣、苔藓作为指示植物的特点地衣、苔藓作为指示植物的特点这两类植物这两类植物对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等植物敏感；对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等植物敏感；例如例如SO2年平均浓度在年平均浓度在0.0150.105ppm范围内就可使地衣绝范围内就可使地衣绝迹；浓度超过迹；浓度超过0.017ppm时大多数苔藓植物不能生存。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。扰。地衣、苔藓所需水分和养分

25、等全部依赖于雨水和露，同时以地衣、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。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。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。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

26、效果，但在自然条件下难以获得取材方便，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。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。形体小，分类困难，不经过专门的学习不易掌握辨识方法。地衣、苔藓监测法v观察指标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。及内外部受害症状等指标。v在大气污染状况下，地衣、苔藓分布规律在大气污染状况下，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；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

27、种属增加，多度、盖度、频随污染的减轻，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。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v微核技术的应用：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。染状况，我国已应用该法来监测水、大气污染状况。v污染量指数法污染量指数法KIPC监测点指示植物叶片中某污染物的含量监测点指示植物叶片中某污染物的含量/对照对照点同

28、种植物中某污染物的含量点同种植物中某污染物的含量v大气污染的综合生态指标法大气污染的综合生态指标法思考：思考：应用植物监测应注意哪些问题？采取哪些措施？应用植物监测应注意哪些问题？采取哪些措施？应注意区分大气污染对植物的伤害与其他因素对植应注意区分大气污染对植物的伤害与其他因素对植物伤害，如冻害、病虫害、肥料不足、农药药害等物伤害，如冻害、病虫害、肥料不足、农药药害等也可使植物受害。也可使植物受害。可从调查污染源入手，通过观察植物叶片受害症状、可从调查污染源入手，通过观察植物叶片受害症状、受害方式，或进行叶片污染物的含量分析来进行判受害方式，或进行叶片污染物的含量分析来进行判断，这要求工作人员

29、观察细心，并有较为丰富的实断，这要求工作人员观察细心，并有较为丰富的实践经验。践经验。利用动物监测利用动物监测在一个区域内，利用动物种群数量的变化，特别是在一个区域内，利用动物种群数量的变化，特别是对污染物对污染物敏感动物种群数量的变化敏感动物种群数量的变化，也可以监测该区域空气污染状况。，也可以监测该区域空气污染状况。美国多偌拉事件：金丝雀对美国多偌拉事件：金丝雀对SO2最敏感，其次是狗，再次是家禽。最敏感，其次是狗，再次是家禽。日本：日本学者利用鸟类与昆虫的分布来反映空气质量的变化。日本：日本学者利用鸟类与昆虫的分布来反映空气质量的变化。保加利亚：一些矿区利用蜜蜂监测空气中金属污染物的浓度

30、保加利亚：一些矿区利用蜜蜂监测空气中金属污染物的浓度。我国：用金丝雀、金翅雀、老鼠、鸡等动物的异常反应（不安、死我国：用金丝雀、金翅雀、老鼠、鸡等动物的异常反应（不安、死亡）来探测矿井内的瓦斯毒气；如果一些大型哺乳动物、鸟类、昆虫亡）来探测矿井内的瓦斯毒气；如果一些大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移，而不易直接接触污染物的潜叶性昆虫、体表有蜡质的蚧类等等迁移，而不易直接接触污染物的潜叶性昆虫、体表有蜡质的蚧类等数量增加，说明该地区空气污染严重。数量增加，说明该地区空气污染严重。利用微生物监测利用微生物监测空气不是微生物生长繁殖的天然环境，故没有固定的微生空气不是微生物生长繁殖的天然环境，故没有固

31、定的微生物种群，它主要通过土壤尘埃、水滴、人和动物体表的干物种群，它主要通过土壤尘埃、水滴、人和动物体表的干燥脱落物、呼吸道的排泄物等方式带入空气中。燥脱落物、呼吸道的排泄物等方式带入空气中。空气中微生物区系组成及数量变化与空气污染有密切关系，空气中微生物区系组成及数量变化与空气污染有密切关系，可以用于监测空气质量。可以用于监测空气质量。沈阳市空气微生物区系分布与环境质量关系：空气中微生沈阳市空气微生物区系分布与环境质量关系：空气中微生物的数量随着人群和车辆流动的增加而增多，繁华的中街物的数量随着人群和车辆流动的增加而增多，繁华的中街微生物数量最多，其次是交通路口、居民小区；郊区东陵微生物数量

32、最多，其次是交通路口、居民小区；郊区东陵公园和农村空气中细菌最少。公园和农村空气中细菌最少。大气污染的生物监测大气污染的生物监测 v一、植物监测的优点一、植物监测的优点 植物能直接反映大气污染，而且能综合地反映大气污植物能直接反映大气污染，而且能综合地反映大气污染对生态系统的影响染对生态系统的影响 能早期发现大气污染能早期发现大气污染 能检测出不同的污染物种类，找出污染源能检测出不同的污染物种类，找出污染源 能监测长时间的慢性影响能监测长时间的慢性影响 能反映一个地区的污染历史能反映一个地区的污染历史 植物种类多、来源广、成本低植物种类多、来源广、成本低 方法简便、容易掌握方法简便、容易掌握

33、植物监测可以结合绿化、美化和净化环境来进行植物监测可以结合绿化、美化和净化环境来进行 v二、植物监测的不足之处二、植物监测的不足之处 在自然条件下很难获得准确可靠的定量数据。不象仪器在自然条件下很难获得准确可靠的定量数据。不象仪器监测能精确地测出各种污染物的浓度及其瞬时变化。监测能精确地测出各种污染物的浓度及其瞬时变化。在污染严重时，植物本身也会死亡，失去连续监测的能在污染严重时，植物本身也会死亡，失去连续监测的能力。力。同一植物在不同生长期敏感性不同，不能一年四季都进同一植物在不同生长期敏感性不同，不能一年四季都进行监测。如唐菖蒲在行监测。如唐菖蒲在4叶期最为敏感，开花以后，叶片逐叶期最为敏

34、感，开花以后，叶片逐渐老化，敏感性显著降低。渐老化，敏感性显著降低。植物个体之间有一定差异，容易产生误差。植物个体之间有一定差异，容易产生误差。项目十项目十 污染症状监测法污染症状监测法 v一、植物对大气污染的抗性一、植物对大气污染的抗性 q抗性强的植物抗性强的植物 q抗性中等的植物抗性中等的植物 q敏感性植物敏感性植物 v二、大气污染伤害与其它因素伤害的鉴别方法二、大气污染伤害与其它因素伤害的鉴别方法1.了解污染源了解污染源 固定污染源、流动污染源、农田管理、天气状况等。固定污染源、流动污染源、农田管理、天气状况等。2.观察叶子受害症状观察叶子受害症状 3.观察植物受害方式观察植物受害方式（

35、1）有明显的方向性）有明显的方向性（2）植物受害程度与距离有害气体污染源的远近密切相关）植物受害程度与距离有害气体污染源的远近密切相关（3）在有害气体扩散过程中遇障碍物，如建筑物、山丘、高墙、林带等，）在有害气体扩散过程中遇障碍物，如建筑物、山丘、高墙、林带等，则气体会被阻挡，障碍物后面的植物可避免受害则气体会被阻挡，障碍物后面的植物可避免受害（4）危害不局限在一种植物上，而是涉及到各种植物）危害不局限在一种植物上，而是涉及到各种植物 4.叶片污染物质含量分析叶片污染物质含量分析 第一节第一节污染症状监测法污染症状监测法v三、各种污染物造成的生物反应三、各种污染物造成的生物反应 1.二氧化硫（

36、二氧化硫（SO2）初初始始典典型型症症状状为为：微微微微失失去去膨膨压压，失失去去原原来来光光泽泽，出出现现呈呈暗暗绿绿色色的的水水渍渍状状斑斑点点，叶叶面面微微微微有有水水渗渗出出并并起起皱皱。随随着着时时间间推推移移，症症状状继继续续发发展展，成成为为比比较较明明显显的的失失绿绿斑斑，呈呈灰灰绿绿色色，然然后后逐逐渐渐失失水水干干枯枯，直直至至出出现现显显著著的的坏坏死死斑斑。坏坏死死斑斑颜颜色色有有深深(从从黄黄褐褐色色、红红棕棕色色、深深褐褐色色、黑黑色色)有有浅浅(灰灰白白色色、象象牙牙色色、灰灰黄色、淡灰色黄色、淡灰色)，但以浅色为主。，但以浅色为主。v阔叶植物中典型急性中毒症状是

37、叶脉间有不规则的坏阔叶植物中典型急性中毒症状是叶脉间有不规则的坏死斑，伤害严重时，点斑发展成为条状、块斑，坏死死斑，伤害严重时，点斑发展成为条状、块斑，坏死组织和健康组织之间界限明显。单子叶植物在平行叶组织和健康组织之间界限明显。单子叶植物在平行叶脉之间出现斑点状或条状的坏死区。针叶植物受二氧脉之间出现斑点状或条状的坏死区。针叶植物受二氧化硫伤害首先从针叶尖端开始，逐渐向下发展，呈红化硫伤害首先从针叶尖端开始，逐渐向下发展，呈红棕色或褐色。棕色或褐色。vSO2 气孔 叶组织vSO2 H2O SO 或HSO O2 SO 2.氟化物氟化物 型症状是叶尖和叶缘坏死，伤区和非伤区之间常型症状是叶尖和叶

38、缘坏死，伤区和非伤区之间常有一红色或深褐色界线。氟污染容易危害正在伸有一红色或深褐色界线。氟污染容易危害正在伸展中的幼嫩叶子，因而出现枝梢顶端枯死现象。展中的幼嫩叶子，因而出现枝梢顶端枯死现象。v3.光化学烟雾（氧化剂）光化学烟雾主要是指氮氧化物和碳氢化合物光化学烟雾主要是指氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种浅兰色烟雾。产生一种浅兰色烟雾。v臭氧（O3）初始典型症状为：叶片上散布细密点状斑，几乎初始典型症状为：叶片上散布细密点状斑，几乎是均匀地分布在整个叶片上，并且其形状、大小是均匀地分布在整个叶片上，并且其形状、大小也

39、比较规则、一致，颜色呈银灰色或褐色，随着也比较规则、一致，颜色呈银灰色或褐色，随着叶龄的增长逐渐脱色，变成黄褐色或白色。这些叶龄的增长逐渐脱色，变成黄褐色或白色。这些斑点还会连成一片，变成大片的块斑（斑点还会连成一片，变成大片的块斑（blotch），），致使叶片褪绿或脱落。致使叶片褪绿或脱落。第一节第一节污染症状监测法污染症状监测法v过氧乙酰基硝酸酯（PAN）早期症状是在叶背面出现水渍状或亮斑。随着伤早期症状是在叶背面出现水渍状或亮斑。随着伤害的加剧，气孔附近的海绵叶肉细胞崩溃并为气害的加剧，气孔附近的海绵叶肉细胞崩溃并为气窝取代。结果使受害叶片的叶背面呈银灰色，两窝取代。结果使受害叶片的叶背

40、面呈银灰色，两三天后变为褐色。三天后变为褐色。PAN诱发的一个最重要的受害诱发的一个最重要的受害症状是出现症状是出现“伤带伤带”。这些症状出现于最幼嫩的这些症状出现于最幼嫩的对对PAN敏感的叶片的叶尖上敏感的叶片的叶尖上 4.乙烯乙烯 导致导致“偏上生长偏上生长”，即叶片下垂；落叶、落花、落，即叶片下垂；落叶、落花、落果果 5.氨（氨（NH3）主要症状为脉间点状或块状伤斑。中龄叶片似乎主要症状为脉间点状或块状伤斑。中龄叶片似乎对对NH3最为敏感，整个叶片会因受最为敏感，整个叶片会因受NH3的伤害而的伤害而变成暗绿色，然后变成褐色或黑色。伤斑与正常变成暗绿色，然后变成褐色或黑色。伤斑与正常组织之

41、间界限明显。另外，症状一般出现较早，组织之间界限明显。另外，症状一般出现较早，稳定得快。稳定得快。6.氯气（C12）C12对许多植物的伤害大多为脉间点状或块状伤斑，对许多植物的伤害大多为脉间点状或块状伤斑，与正常组织之间界限模糊，或有过渡带。有些植与正常组织之间界限模糊，或有过渡带。有些植物的症状出现在叶缘附近，先是出现深绿色至黑物的症状出现在叶缘附近，先是出现深绿色至黑色斑点，继而转变成白色或褐色。严重危害时造色斑点，继而转变成白色或褐色。严重危害时造成全叶失绿漂白，甚至脱落。针叶树种也会出现成全叶失绿漂白，甚至脱落。针叶树种也会出现叶尖枯斑或斑迹。叶尖枯斑或斑迹。v四、受害阈值四、受害阈值

42、 临界浓度：污染气体使植物产生受害症状的最低临界浓度：污染气体使植物产生受害症状的最低浓度称为临界浓度浓度称为临界浓度 临界时间：在临界浓度时，使植物产生受害症状临界时间：在临界浓度时，使植物产生受害症状的最短时间称为临界时间的最短时间称为临界时间 一般急性伤害值以植物叶片产生一般急性伤害值以植物叶片产生5%的伤害为标准的伤害为标准 v五、污染程度判断 无污染无污染 叶片无明显伤害症状；叶片无明显伤害症状；轻度污染轻度污染 叶片受害面积叶片受害面积25%以下；以下；中度污染中度污染 叶片受害面积叶片受害面积25%50%；较重污染较重污染 叶片受害面积叶片受害面积50%75%；严重污染严重污染

43、叶片受害面积叶片受害面积75%以上。以上。4.24.2生物监测与评价生物监测与评价生物监测与评价生物监测与评价4.2.14.2.1大气污染的生物监测与评价大气污染的生物监测与评价大气污染的生物监测与评价大气污染的生物监测与评价大气污染的生物监测大气污染的生物监测大气污染的生物监测大气污染的生物监测 利用生物对大气污染物的反利用生物对大气污染物的反利用生物对大气污染物的反利用生物对大气污染物的反应，监测有害气体的成分和应，监测有害气体的成分和应，监测有害气体的成分和应，监测有害气体的成分和含量，以了解大气的环境质含量，以了解大气的环境质含量，以了解大气的环境质含量，以了解大气的环境质量状况。量状

44、况。量状况。量状况。大气污染的生物监测：动物监测、植物监测大气污染的生物监测：动物监测、植物监测大气污染的生物监测：动物监测、植物监测大气污染的生物监测：动物监测、植物监测大气污染监测手段：大气污染监测手段：大气污染监测手段：大气污染监测手段：利用指示植物监测大气污染利用指示植物监测大气污染利用指示植物监测大气污染利用指示植物监测大气污染测定植物污染物的含量，估计大气污染状况；测定植物污染物的含量，估计大气污染状况；测定植物污染物的含量，估计大气污染状况；测定植物污染物的含量，估计大气污染状况；观测植物的生理生化反应，对大气污染的长期效应观测植物的生理生化反应，对大气污染的长期效应观测植物的生

45、理生化反应，对大气污染的长期效应观测植物的生理生化反应，对大气污染的长期效应作出判断；作出判断；作出判断；作出判断；观测植物的生长状况、年轮变化，以估计大气污染观测植物的生长状况、年轮变化，以估计大气污染观测植物的生长状况、年轮变化，以估计大气污染观测植物的生长状况、年轮变化，以估计大气污染现状与历史。现状与历史。现状与历史。现状与历史。大气污染的植物监测有以下几种方法：大气污染的植物监测有以下几种方法：大气污染的植物监测有以下几种方法：大气污染的植物监测有以下几种方法：vv指示植物法指示植物法指示植物法指示植物法见下一页见下一页见下一页见下一页vv现场调查法现场调查法现场调查法现场调查法vv

46、植物群落调查法植物群落调查法植物群落调查法植物群落调查法vv现场盆栽定点监测法现场盆栽定点监测法现场盆栽定点监测法现场盆栽定点监测法vv地衣、苔藓监测法：地衣、苔藓监测法：地衣、苔藓监测法：地衣、苔藓监测法：vv微核技术的应用微核技术的应用微核技术的应用微核技术的应用vv污染量指数法污染量指数法污染量指数法污染量指数法vv大气污染的综合生态指标法大气污染的综合生态指标法大气污染的综合生态指标法大气污染的综合生态指标法指示植物监测法指示植物监测法指示植物监测法指示植物监测法vv大气污染指示生物大气污染指示生物大气污染指示生物大气污染指示生物 对大气污染反应灵敏，用来监测和评对大气污染反应灵敏，用

47、来监测和评对大气污染反应灵敏，用来监测和评对大气污染反应灵敏，用来监测和评价大气污染状况的生物。价大气污染状况的生物。价大气污染状况的生物。价大气污染状况的生物。大气污染指示生物：指示动物、指示植物大气污染指示生物：指示动物、指示植物大气污染指示生物：指示动物、指示植物大气污染指示生物：指示动物、指示植物vv大气污染指示植物应具备的条件：大气污染指示植物应具备的条件：大气污染指示植物应具备的条件：大气污染指示植物应具备的条件：vv常见大气污染指示植物常见大气污染指示植物常见大气污染指示植物常见大气污染指示植物 二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓

48、芝麻、向日葵、二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、二氧化硫污染指示植物：如地衣、苔藓、芝麻、向日葵、落叶松、加拿大白杨等落叶松、加拿大白杨等落叶松、加拿大白杨等落叶松、加拿大白杨等 氟化物污染指示植物：氟化物污染指示植物：氟化物污染指示植物：氟化物污染指示植物：如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等如郁金香、杏、葡萄、梅、雪松等 二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等二氧化氮污染指示植物：向日葵、番茄、秋海棠、烟草等

49、vv指示植物的选择方法指示植物的选择方法指示植物的选择方法指示植物的选择方法现场比较评比法现场比较评比法现场比较评比法现场比较评比法栽培比较试验法栽培比较试验法栽培比较试验法栽培比较试验法人工熏气法人工熏气法人工熏气法人工熏气法vv监测方法监测方法监测方法监测方法 选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，然选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，然选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，然选择可靠的指示植物，了解其受害症状和受伤阈值，然后根据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和后根据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和后根据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和后根

50、据受害程度大小估测大气污染物的成分、浓度和范围。范围。范围。范围。注：受伤阈值注：受伤阈值注：受伤阈值注：受伤阈值 引起指示植物受害的污染气体的最低引起指示植物受害的污染气体的最低引起指示植物受害的污染气体的最低引起指示植物受害的污染气体的最低浓度和暴露时间。浓度和暴露时间。浓度和暴露时间。浓度和暴露时间。几种大气污染物对植物的危害症状几种大气污染物对植物的危害症状几种大气污染物对植物的危害症状几种大气污染物对植物的危害症状污染物污染物污染物污染物危危危危害害害害症症症症状状状状OO3 3叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布，叶面出现白色或褐色不规