第六章 生物污染监测.doc

第六章 生物污染监测 6.1 概述 生物监测是采用物理、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。其与大气污染监测、水体污染监测、土壤污染监测相比，最大的差异在于分析对象的特殊性。 6.2 污染物在生物体内的分布 6.2 .1 污染物在植物体内的分布 植物受污染物的途径有表面附着（如：散逸到大气中的各种气态污染物、施用农药、大气中的粉尘降落及含大气污染的降水等，会有一部分粘附在植物表面上，造成对植物的污染和危害。）、植物吸收（如：二氧化硫被植物叶片的气孔吸入使叶片的叶绿体遭到破坏，组织坏死，在叶子外表出现伤斑。）等。 植物吸收污染物后，其污染物在植物体内的分布与植物种类、吸收污染物的途径等因素有关。 从土壤和水体中吸收污染物的植物，一般分布规律和残留含量的顺序是：根 茎 叶 穗 壳 种子 6.2.2 污染物在动物体内的分布 环境中的污染物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收等途径进入动物体，通过食物链而得到浓缩富集，最后进入人体。 6.2.2 .1 动物吸收及其污染物在动物体内的转化与排泄 污染物被吸收后，可在动物体内发生转化与排泄作用。 有机污染物质进入动物体后，除很少一部分水溶性强，分子量小的毒物可以原形排出外，绝大部分都要经过某种酶的代谢（或转化），从而改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。 无机污染物质，进入动物体后，一部分参加生化代谢过程，转化为化学形态和结构不同的化合物，也有一部分直接于细胞各部分。 各种污染物质经转化后，其排泄途径主要通过肾脏，消化道和呼吸道，也有少量随汗液，乳汁等分泌液排出。 6.2.2 .2 生物浓缩作用 1 、定义：生物机体从周围环境中蓄积某种元素或（难分解化合物）使生物体内该物质浓度超过环境中浓度的现象。 2 、形成： 摄入量大于排除分解消除 6.2.2 .3 污染物在动物体内的分布 污染物在动物体内的分布大体存在以下五个规律： （ 1 ）能溶解于体液的物质，如钾、钠、锂、氟、氯、溴等离子，在体内分布比较均匀。 （ 2 ）镧、锑、钍等三价和四价阳离子主要蓄积于肝和其他网状内皮系统。 （ 3 ）与骨骼亲和形较强的物质，如铅，钙等二价阳离子在骨骼中含量较高 （ 4 ）对某一器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中蓄积较多 （ 5 ）脂溶性物质，如有机氯化合物（六六六， DDT 等）易蓄积于动物体内的脂肪中。 6.3 生物样品的采集制备和预处理 6.3.1 生物样品采集 6.3.1 .1 植物样品的采集 （ 1 ）采集的植物样品要具有代表性、典型性、适时性。 （ 2 ）布点方法 常采用梅花形五点取样法或交叉间隔取样法。 （ 3 ）采样方法 采样前应预先准备好采样工具。 根据实际情况确定样品采样量。 选择优势种植物在采样区内按梅花形五点或交叉间隔取样方式采集 5 10 处的植株混合组成一个代表样品。 将采好的样品装入布口袋或聚乙烯塑料袋中，贴好标签，并填写采样登记表。 6.3.1 .2 动物样品的采集 （ 1 ）尿的采集 定性检测尿液成分时应采集晨尿。 定量检测尿液成分时一般采集 24h 总排尿量。 （ 2 ）血液的采集 一般用注射器抽取 10mL 血样冷藏备用。常用于分析血液中所含金属毒物及非金属毒物。 （ 3 ）毛发和指甲的采集 采集和保存较为方便，主要用于汞、砷等含量的测定。 （ 4 ）组织和脏器采集 6.3.2 生物样品的制备 对于液体状态的动物样品常无需制备，对动物组织和脏器主要是采用捣碎的方法制成浆状鲜样备用，而对植物样常根据不同情况，利用不同方式进行样品制备。 植物样品的制备 （一）平均样的获得 四分法、切成块的 1/4 1/8 混合 （二）分析试样的制备 1 、鲜样 2 、风干样： 60 70 摄氏度低温真空干燥箱中烘干（匀浆、小片） 3 、水分含量测定（ 100 105 摄氏度烘干 / 真空干燥 / 低温烘干） 6.3.3 生物样品的预处理 常用的预处理方法有湿法消解法、灰化法、提取、分离和浓缩法等。 6.3.3 .1 湿化消解法 利用强酸等与生物样品共同煮沸，将样品中有机物分解成二氧化碳和水除去。 常用的消解试剂体系有浓硝酸高氯酸、浓硝酸浓硫酸、浓硫酸过氧化氢等。 6.3.3 .2 灰化法 利用坩埚或氧燃烧瓶，使样品在高温条件下分解，并用适当的溶液溶解或吸收分解产物，制成分析试液。 6.3.3 .3 提取法 整个过程包括提取、分离、浓缩三个步骤。 （ 1 ）提取 应根据样品的特点、待测组分的性质、存在形态和数量、以及分析方法等因素选择，常用方法有： 1 、振荡提取法 2 、组织捣碎提取法 3 、脂肪提取器提取 4 、直接球磨提取法 （ 2 ）分离 用提取剂从生物样品中提取欲测组分的同时，不可避免的会将其他相关组分提取出来，因此，在测定之前，还必须将上述杂质分离出去。常用的分离方法有：液液萃取法、层析法、磺化法、低温冷冻法、吹蒸法、液上空间法等。 （ 3 ）浓缩 当生物样品的提取液经过分离净化后，其中的污染物浓度往往仍达不到分析方法的要求，需要进行浓缩和富集，常用方法有：蒸馏或减压蒸馏法、 K-D 浓缩器浓缩法、蒸发法、真空冷冻干燥法等。 6.4 生物污染监测方法 6.4.1 光谱分析法 6.4.1 .1 可见紫外分光光度法 可用于测定多种农药以及某些重金属和非金属化合物等。 6.4.1 .2 红外分光光度法 可鉴别有机污染物结构，并对其进行定量测定。 6.4.1 .3 原子吸收分光光度法 适用于镉、汞、锌、铅等有害金属元素的定量测定，具有速度快、选择性好、操作简单等优点。 6.4.1 .4 发射光谱法 适用于多种金属元素进行定性和定量分析。 6.4.1 .5“X” 射线荧光光谱分析 适用于生物样品中多元素的分析，特别是硫、磷等轻元素很容易测定。 6.4.2 色谱分析法 6.4.2 .1 薄层层析法 薄层层析法是应用层析板对有机物进行分离、显色和检测的简便方法，可对多种农药进行定性和半定量分析。如果与薄层扫描仪联用或洗脱后进一步分析，则可进行定量测定。 6.4.2 .2 气相色谱法 此法广泛用于粮食等生物样品中烃类、酚类、苯和硝基苯、胺类、多氯联苯及有机磷、有机氯农药