1、项目十项目十 大气污染的生态监测大气污染的生态监测 利用生物对存在于大气中的污染物的反应，监利用生物对存在于大气中的污染物的反应，监测有害气体的成分和含量，以确定大气的环境质量测有害气体的成分和含量，以确定大气的环境质量水平。水平。 一、污染症状监测法一、污染症状监测法 二、指示植物监测法二、指示植物监测法 三、地衣、苔藓监测法三、地衣、苔藓监测法 四、树木年轮监测法四、树木年轮监测法利用植物监测利用植物监测 在生物体系中，植物更易遭受大气污染的伤害，其在生物体系中，植物更易遭受大气污染的伤害，其原因为原因为: :植物能以庞大的叶面积与空气接触，进行植物能以庞大的叶面积与空气接触，进行活跃的活
2、跃的气体交换气体交换; ; 植物缺乏动物的循环系统来植物缺乏动物的循环系统来缓冲缓冲外界的影响外界的影响; ; 植物植物固定生长固定生长的特点使其无法避开污染物的伤害。的特点使其无法避开污染物的伤害。正因为植物对大气污染的正因为植物对大气污染的反应敏感性强反应敏感性强，加上本身，加上本身位置的固定，便于位置的固定，便于监测与管理监测与管理，大气污染的生物监，大气污染的生物监测主要是利用植物进行监测。测主要是利用植物进行监测。植物监测的优点：植物监测的优点： 1. 植物能直接反映大气污染，而且能综合综合地反映大气污染对生态系统的影响。 2. 能早期发现早期发现大气污染 3. 能检测出不同的污染物
3、种类不同的污染物种类，找出污染源污染源 4. 能监测长时间长时间的慢性影响 5. 能反映一个地区的污染历史污染历史 6. 植物种类植物种类多、来源广、成本低 7. 方法简便、容易掌握方法简便、容易掌握 8. 植物监测可以结合绿化、美化和净化绿化、美化和净化环境来进行 植物监测的不足植物监测的不足 在自然条件下在自然条件下很难获得准确可靠的定量数据很难获得准确可靠的定量数据。不像仪器监测。不像仪器监测能精确地测出各种污染物的浓度及其瞬时变化。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。在污染严重时，植物本身也会死亡。 同一植物在同一植物在不同生长期敏感性不同不同生
4、长期敏感性不同。如唐菖蒲在。如唐菖蒲在4叶期最为叶期最为敏感，开花以后，叶片逐渐老化，敏感性显著降低。敏感，开花以后，叶片逐渐老化，敏感性显著降低。 植物个体之间有一定差异，容易产生植物个体之间有一定差异，容易产生误差误差。植物对污染物的吸收及在体内分布植物对污染物的吸收及在体内分布空气污染物主要通过粘附、空气污染物主要通过粘附、 从叶片气孔或茎部皮孔侵从叶片气孔或茎部皮孔侵 入方式进入植物体；入方式进入植物体；植物通过根系从土壤或水体植物通过根系从土壤或水体 中吸收水溶态污染物。中吸收水溶态污染物。 氟化物、农药等氟化物、农药等污染物污染物 空气污染物一般通过空气污染物一般通过叶面上的气孔或
5、孔隙叶面上的气孔或孔隙进入植物体进入植物体内，侵袭细胞组织，并发生一系列生化反应，呈现受内，侵袭细胞组织，并发生一系列生化反应，呈现受害症状。害症状。 这些症状虽然随这些症状虽然随污染物的种类污染物的种类、浓度浓度以及受害以及受害植物的植物的品种品种、曝露时间曝露时间不同而有差异，但具有某些共同特点，不同而有差异，但具有某些共同特点，如如叶绿素被破坏叶绿素被破坏、细胞组织脱水细胞组织脱水，进而发生叶面失去，进而发生叶面失去光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的光泽，出现不同颜色（黄色、褐色或灰白色）的斑点斑点，叶片脱落叶片脱落，甚至，甚至全株枯死全株枯死等异常现象。等异常现象。 植物内污染
6、物的分布。植物内污染物的分布。植株部位植株部位放射性计数放射性计数/(脉冲脉冲min-1g干样干样-1)含镉量含镉量/(gg干样干样-1)分配百分数分配百分数/%不同部位不同部位合计合计地上地上部位部位叶、叶鞘叶、叶鞘茎茎 杆杆穗穗 轴轴穗穗 壳壳糙糙 米米1483754437350.671.700.200.160.153.59.01.10.80.815.2根系部分根系部分354016.1284.484.8成熟期水稻各部位中的含镉量成熟期水稻各部位中的含镉量品品 种种叶叶 片片根根茎茎果果 实实番番 茄茄茄茄 子子黄黄 瓜瓜菜菜 豆豆菠菠 菜菜青萝卜青萝卜胡萝卜胡萝卜1491071101645
7、7.034.063.032.031.050.018.73.82.419.59.033.07.32.53.83.617.0氟污染区蔬菜不同部位的含氟量氟污染区蔬菜不同部位的含氟量 单位：单位：g/g 农药在稻谷中的农药在稻谷中的蓄积蓄积情况情况农农 药药糠糠 / %米米 / %农农 药药糠糠 / %米米 / %p,p -DDT六六六六六六马拉硫磷马拉硫磷704087306013苯硫磷苯硫磷乙拌磷乙拌磷倍硫磷倍硫磷80659420356农药在水果中的蓄积情况农药在水果中的蓄积情况农农 药药品种品种 果皮果皮 / %果肉果肉 / %农农 药药品种品种果皮果皮/ %果肉果肉/ %p,p -DDT西维因
8、西维因敌菌丹敌菌丹倍硫磷倍硫磷苹果苹果苹果苹果苹果苹果桃桃97229770378330异狄氏剂异狄氏剂杀螟松杀螟松乐果乐果柿子柿子葡萄葡萄橘子橘子9698854215一、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 任务一：污染症状监测法任务一：污染症状监测法二、二、大气污染伤害与其它因素伤害的鉴别方法大气污染伤害与其它因素伤害的鉴别方法其他因素伤害其他因素伤害：病虫害、冻害、旱害、缺肥、缺微量元素、：病虫害、冻害、旱害、缺肥、缺微量元素、 农药药害等农药药害等植物病害植物病害虫害虫害黄杨绢野螟黄杨绢野螟 低温
9、危害低温危害旱害旱害农药药害农药药害农药药害农药药害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。 3.观察植物受害方式观察植物受害方式 （1）有明显的方向性）有明显的方向性 （2）植物受害程度与距有害）植物受害程度与距有害气体污染源的远近密切相关气体污染源的远近密切相关 2. 观察叶子受害症状观察叶子受害症状 （3）在有害气体扩散过程中遇障碍物，如建筑物、）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面的植物可避免受害（
10、4）危害不局限在一种植物上，而是涉及到各种植）危害不局限在一种植物上，而是涉及到各种植物物监测监测4. 4. 叶片污染分析叶片污染分析 1 1二氧化硫（二氧化硫（SOSO2 2）初始典型症状为初始典型症状为：微微失去膨压，失去原来光泽，出现呈：微微失去膨压，失去原来光泽，出现呈暗绿色的水渍状斑点暗绿色的水渍状斑点，叶面叶面微微有水渗出并起皱。微微有水渗出并起皱。 三、几种主要污染气体的污染症状三、几种主要污染气体的污染症状阔叶植物阔叶植物 典型急性中毒症状是叶脉间有不规则的坏死斑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、块斑伤害严重时，点斑发展成为条状、块斑，坏死
11、组织和健康组织之间一般界限明显坏死组织和健康组织之间一般界限明显。 单子叶植物单子叶植物：在平行叶脉之间出现斑点状或在平行叶脉之间出现斑点状或条状的坏死区。条状的坏死区。 针叶植物针叶植物： 受二氧化硫伤害首先从针叶尖端开始受二氧化硫伤害首先从针叶尖端开始， 逐渐向下发展逐渐向下发展，呈红棕色或褐色。，呈红棕色或褐色。共同点共同点: 受害严重的叶子会萎焉下垂卷缩受害严重的叶子会萎焉下垂卷缩， 最后因失水干枯而脱落最后因失水干枯而脱落。 SO2 气孔 叶组织 SO2 H2O SO 或HSO O2 SO 23324 2氟化物氟化物典型症状是叶尖和叶缘坏死典型症状是叶尖和叶缘坏死，伤区和非伤区之间常
12、有一红色或深褐色界线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展中的幼嫩叶子，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。因而出现枝梢顶端枯死现象。 3 3光化学烟雾光化学烟雾光化学烟雾光化学烟雾：指氮氧化物和碳氢化合物：指氮氧化物和碳氢化合物(HC)(HC)在大气环境中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。受强烈的太阳紫外线照射后产生一种浅兰色烟雾。（1 1）臭氧（）臭氧（O O3 3） 典型症状：典型症状：叶片叶片上散布上散布细密点状斑细密点状斑，几乎是均匀地分布在，几乎是均匀地分布在整个叶片上，并且其形状、大小也比较规则、一致，颜色整
13、个叶片上，并且其形状、大小也比较规则、一致，颜色呈呈银灰色或褐色银灰色或褐色，这种斑点随着叶龄的增长逐渐脱色，变，这种斑点随着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（blotchblotch），致使），致使叶片褪绿或脱落叶片褪绿或脱落。 中龄叶最敏感中龄叶最敏感（2）过氧酰基硝酸酯（）过氧酰基硝酸酯（PAN）PANPAN诱发的早期症状是在诱发的早期症状是在叶背面叶背面出现出现水渍状或亮斑水渍状或亮斑。随着。随着伤害的加剧，气孔附近的海绵叶肉细胞崩溃并为伤害的加剧，气孔附近的海绵叶肉细胞崩溃并为气窝气窝（a
14、ir pocketair pocket）取代。结果使受害叶片的叶背面呈银灰色，）取代。结果使受害叶片的叶背面呈银灰色，两三天后变为两三天后变为褐色褐色。 4.4.氮氧化物（氮氧化物（NONOx x） NONO2 2危害植物的症状特点是危害植物的症状特点是叶脉之间叶脉之间和和近叶缘处近叶缘处的组织显示的组织显示不规则的白色或棕色的不规则的白色或棕色的解体损伤解体损伤。 5.5.乙烯乙烯 “偏上生长偏上生长”，即叶片下垂即叶片下垂落叶、落花落叶、落花、落果、落果茎变粗，节间变短，顶端优势消失，须卷曲，侧枝丛生等茎变粗，节间变短，顶端优势消失，须卷曲，侧枝丛生等 使某些植物如石竹、紫花苜蓿、夹竹桃等
15、正在开放的花朵发生闭花现象使某些植物如石竹、紫花苜蓿、夹竹桃等正在开放的花朵发生闭花现象 6.6.氨（氨（NHNH3 3） 大多为大多为脉间点状或块状伤斑脉间点状或块状伤斑。中龄叶片似乎对中龄叶片似乎对NHNH3 3最为敏感，最为敏感，整个叶片会因受整个叶片会因受NHNH3 3的伤害而变成暗绿的伤害而变成暗绿色，色，然后变成褐色或黑色然后变成褐色或黑色。伤斑与正常组织之间界限明显。伤斑与正常组织之间界限明显。 7.7.氯气（氯气（C1C12 2） 伤害大多为伤害大多为脉间点状或块状伤斑脉间点状或块状伤斑，与正常组织之间界限模，与正常组织之间界限模糊，或有过渡带。糊，或有过渡带。 二氧化硫（二氧
16、化硫（SOSO2 2）: :叶脉间有不规则的坏死斑叶脉间有不规则的坏死斑氟化物氟化物: 叶尖和叶缘坏死叶尖和叶缘坏死臭氧：臭氧：叶片叶片上散布上散布细密点状斑细密点状斑PAN：叶背面叶背面出现出现水渍状或亮斑水渍状或亮斑/气窝气窝NOx：叶脉之间叶脉之间和和近叶缘处近叶缘处的组织显示不规则的白色的组织显示不规则的白色或棕色的或棕色的解体损伤解体损伤氨氨： 脉间点状或块状伤斑脉间点状或块状伤斑中龄叶片变成褐色或黑色中龄叶片变成褐色或黑色氯气：氯气：脉间点状或块状伤斑脉间点状或块状伤斑小结：小结： 四、受害阈值四、受害阈值 临界浓度临界浓度：污染气体使植物产生受害症状的最低：污染气体使植物产生受害
17、症状的最低浓度称为临界浓度浓度称为临界浓度 临界时间临界时间：在临界浓度时，使植物产生受害症状：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 污染程度判断污染程度判断 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 叶片受害面积叶片受害面积75%以上。以上。 任务二：指示植物监
18、测法任务二：指示植物监测法 指示植物：对环境中某些物质，包括污染物的作用或指示植物：对环境中某些物质，包括污染物的作用或环境条件的改变能够较环境条件的改变能够较敏感敏感和快速的产生和快速的产生明显反应明显反应的的生物，通过其反应可了解环境状况和变化。生物，通过其反应可了解环境状况和变化。1. 对污染物反应比较敏感对污染物反应比较敏感 2. 症状明显、典型症状明显、典型 3. 是当地常见种，分布广是当地常见种，分布广 4. 生长期长，能不断地萌发新叶生长期长，能不断地萌发新叶 指示植物应具备的条件：指示植物应具备的条件：5.多功能性多功能性几种主要污染气体常用的指示植物几种主要污染气体常用的指示
19、植物 1 1监测监测SOSO2 2的指示植物的指示植物 监测二氧化硫的植物有一年生早熟禾、芥菜、监测二氧化硫的植物有一年生早熟禾、芥菜、堇菜、百日草、欧洲蕨、苹果树、颤杨、美国堇菜、百日草、欧洲蕨、苹果树、颤杨、美国白蜡树、欧洲白桦白蜡树、欧洲白桦 、紫花苜蓿、大麦、荞麦、紫花苜蓿、大麦、荞麦、南瓜、美洲五针松、加拿大短叶松、挪威云杉，南瓜、美洲五针松、加拿大短叶松、挪威云杉，以及苔藓和地衣等。以及苔藓和地衣等。 百日草百日草紫花苜蓿紫花苜蓿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部分二氧化硫指示植物部分二氧化硫指示植物2 2监测监测HFHF的指示生物的指示生物 最敏感的植
20、物是唐菖蒲最敏感的植物是唐菖蒲 ，此外，金荞麦、梅、，此外，金荞麦、梅、葡萄、玉簪、玉米、烟草、苹果、郁金香、金钱葡萄、玉簪、玉米、烟草、苹果、郁金香、金钱草、山桃、榆叶梅、紫荆、杏、落叶杜鹃、梓树、草、山桃、榆叶梅、紫荆、杏、落叶杜鹃、梓树、北美黄杉、美洲云杉、美国黄松、小苍兰、欧洲北美黄杉、美洲云杉、美国黄松、小苍兰、欧洲赤松、挪威云杉等都能作为监测赤松、挪威云杉等都能作为监测HFHF的指示生物。的指示生物。 唐菖蒲唐菖蒲金荞麦金荞麦葡萄葡萄玉簪玉簪郁金香郁金香氟化物指示植物氟化物指示植物3 3监测监测O O3 3的指示生物的指示生物 美国白蜡、美国白蜡、 菜豆、黄瓜、葡萄、牵牛花、洋葱、
21、松树、菜豆、黄瓜、葡萄、牵牛花、洋葱、松树、马铃薯、菠菜、烟草马铃薯、菠菜、烟草烟草烟草牵牛花牵牛花4 4监测监测PANPAN的指示生物的指示生物 矮牵牛、瑞士甜菜、菜豆、繁缕、蕃茄、长叶莴苣、芹矮牵牛、瑞士甜菜、菜豆、繁缕、蕃茄、长叶莴苣、芹菜、燕麦、芥菜、大丽花以及一年生早熟禾等菜、燕麦、芥菜、大丽花以及一年生早熟禾等 矮牵牛矮牵牛大丽花大丽花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5 5监测监测C C2 2H H4 4的指示生物的指示生物 乙烯的指示植物以洋玉兰最为有名。其它有芝麻、番茄、乙烯的指示植物以洋玉兰最为有名。其它有芝
22、麻、番茄、香石竹、棉花、兰花、麝香、石竹、茄子、辣椒、向日香石竹、棉花、兰花、麝香、石竹、茄子、辣椒、向日葵、蓖麻、四季海棠、含羞草、银边翠、玫瑰、香豌豆、葵、蓖麻、四季海棠、含羞草、银边翠、玫瑰、香豌豆、黄瓜、万寿菊、大叶黄杨、瓜子黄杨、楝树、刺槐、臭黄瓜、万寿菊、大叶黄杨、瓜子黄杨、楝树、刺槐、臭椿、合欢、玉兰、皂荚树等。椿、合欢、玉兰、皂荚树等。 洋玉兰洋玉兰(广玉兰广玉兰)香石竹香石竹（康乃馨）（康乃馨）芝麻芝麻6. 6. 监测监测NHNH3 3的指示植物的指示植物向日葵、悬铃木、枫杨、女贞、紫藤、杨树、虎杖、杜仲、向日葵、悬铃木、枫杨、女贞、紫藤、杨树、虎杖、杜仲、珊瑚树、薄壳核桃、
23、木芙蓉、楝树、棉花、芥菜、刺槐等珊瑚树、薄壳核桃、木芙蓉、楝树、棉花、芥菜、刺槐等 向日葵向日葵枫杨枫杨7. 7. 监测监测C1C12 2的指示植物的指示植物 芝麻、荞麦、向日葵、萝卜、大马蓼、藜、万寿菊、大白芝麻、荞麦、向日葵、萝卜、大马蓼、藜、万寿菊、大白菜、菠菜、韭菜、葱、番茄、菜豆、冬瓜、繁缕、大麦、菜、菠菜、韭菜、葱、番茄、菜豆、冬瓜、繁缕、大麦、曼陀罗、百日草、蔷薇、郁金香、海棠、桃树、雪松、池曼陀罗、百日草、蔷薇、郁金香、海棠、桃树、雪松、池柏、水杉、薄壳核桃、木棉、樟子松、紫椴、赤扬、复叶柏、水杉、薄壳核桃、木棉、樟子松、紫椴、赤扬、复叶槭、落叶松、火炬松、油松、枫杨等。槭、落
24、叶松、火炬松、油松、枫杨等。 野荞麦野荞麦万寿菊万寿菊曼陀罗8. 监测监测NO2的指示植物的指示植物悬铃木悬铃木向日葵向日葵番茄番茄秋海棠秋海棠烟草等烟草等 秋海棠秋海棠氮氧化物指示植物氮氧化物指示植物指示植物的选择：指示植物的选择： 污染地区调查对比法污染地区调查对比法 栽培比较法栽培比较法 浸蘸法浸蘸法 人工熏气法人工熏气法 （1）静态式熏气 （2）动式熏气 A. 二氧化硫储气瓶；二氧化硫储气瓶； B. 气体稀释装置；气体稀释装置；C. 气体测定器气体测定器;D. 气体接触玻璃室；气体接触玻璃室； E.气流调节器气流调节器1.气泵；气泵；2.针型阀；针型阀；3.流量计；流量计；4.活性炭净
25、化器；活性炭净化器；5.盆栽指示植物盆栽指示植物（3）开顶式熏气）开顶式熏气 （4）田间全开放式熏气）田间全开放式熏气 利用指示植物监测大气污染的方法利用指示植物监测大气污染的方法1. 1. 在工厂周围栽培各种敏感性不同的植物在工厂周围栽培各种敏感性不同的植物 2. 2. 植物群落监测法植物群落监测法 3. 3. 利用指示植物定点监测报警利用指示植物定点监测报警 4. 4. 利用简易植物监测装置监测空气污染利用简易植物监测装置监测空气污染 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
26、性中等和抗性强染物的抗性等级，将其分为敏感、抗性中等和抗性强三类。三类。植 物受 害 情 况悬铃木、加拿大白杨桧柏、丝瓜向日葵、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3.3.指示植物定点监测法指示植物定点监测法先将指示植物在没有污染的环境中盆栽或地栽先将指
27、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。的受害症状和程度。 4.4.利用简易植物监测装置监测空气污染利用简易植物监测装置监测空气污染 简易植物监测装置意图简易植物监测装置意图（钵（钵B左上方圆圈表示排左上方圆圈表示排水孔）水孔）Wc为对照点植物监测为对照点植物监测结束时平均每株干重结束时平均每株干重减监测开始时的平均减监测开始时的平均每株干重；每株干重；Wm为监测点监测植为监测点监测植物监测结束时的平均物监测结束时的平均每株干重减去监测开每株干重减去监测开始时的平均每株干重。始时的平均每株干重。
28、 WmWcIA任务三、地衣、苔藓监测法任务三、地衣、苔藓监测法 (1)地衣生长所需的水分全部依赖于雨水或雾，大气中的污染物溶地衣生长所需的水分全部依赖于雨水或雾，大气中的污染物溶入雨水且被浓缩而作用于地衣体内；入雨水且被浓缩而作用于地衣体内；(2)地衣无根茎叶分化，是以整体吸收养分，所以它吸收污染物的地衣无根茎叶分化，是以整体吸收养分，所以它吸收污染物的量多，一旦被污染，富集量就特别多，受害就特别严重；量多，一旦被污染，富集量就特别多，受害就特别严重；(3)地衣缺乏像高等植物那样的真皮层和蜡质层，污染物易进入体地衣缺乏像高等植物那样的真皮层和蜡质层，污染物易进入体内，致使体内有害物质高出周围许
29、多倍，对污染特别敏感；内，致使体内有害物质高出周围许多倍，对污染特别敏感；(4)地衣的生长速度比高等植物缓慢，一旦受害恢复所需要的时间地衣的生长速度比高等植物缓慢，一旦受害恢复所需要的时间也长。也长。所以，地衣对大气污染极其敏感，是一类很好的大气监测指示物。所以，地衣对大气污染极其敏感，是一类很好的大气监测指示物。 如何利用地衣和苔藓监测大气如何利用地衣和苔藓监测大气SO2的污染？的污染？（1）地衣和苔藓分布）地衣和苔藓分布很广泛很广泛，多数种类对，多数种类对SO2敏感。敏感。SO2 的年平均浓度的年平均浓度在在0.015-0.105ppm范围内，就可使地衣绝迹，浓度达到范围内，就可使地衣绝迹
30、，浓度达到0.017ppm时，时，大多数苔藓植物便不能生存。大多数苔藓植物便不能生存。（2）地衣是由真菌和藻类）地衣是由真菌和藻类共生共生所组成，对所组成，对 SO2 最敏感部位是疏松菌丝最敏感部位是疏松菌丝与藻类共生体部分。与藻类共生体部分。（3）苔藓对大气污染物的反应相当敏感。在具体监测方法上，主要是）苔藓对大气污染物的反应相当敏感。在具体监测方法上，主要是根据苔藓的分布状况绘制大气污染图。根据苔藓的分布状况绘制大气污染图。（4）利用地衣监测）利用地衣监测SO2有利有弊：有利有弊：有利：有利：地衣生长慢和生长时间长；地衣易处理和移植；地衣没有维管系地衣生长慢和生长时间长；地衣易处理和移植；
31、地衣没有维管系统，易从水溶液中吸收和累积硫；地衣种的分布与周围统，易从水溶液中吸收和累积硫；地衣种的分布与周围SO2 浓度有一个浓度有一个好的相关性。好的相关性。其弊其弊：地衣再生能力弱，暴露在：地衣再生能力弱，暴露在SO2 下会死亡；地衣对高浓度下会死亡；地衣对高浓度SO2 反应反应不快。不快。1. 1. 种类分布调查种类分布调查 （1）生长型调查 抗性：壳状地衣叶状地衣枝状地衣抗性：壳状地衣叶状地衣枝状地衣 最严重污染区，一切地衣均绝迹最严重污染区，一切地衣均绝迹 严重污染区，只有壳状地衣严重污染区，只有壳状地衣 轻度污染区，具壳状地衣和叶状地衣，无枝状地衣轻度污染区，具壳状地衣和叶状地衣
32、，无枝状地衣 清洁区，枝状地衣与其它地衣生长均良好清洁区，枝状地衣与其它地衣生长均良好 （一）利用地衣监测大气污染的方法（一）利用地衣监测大气污染的方法（2）种属分布调查 （4）用盖度和频率进行评价 2. 2. 人工移植法人工移植法 把地衣连同树皮一起切下，固定在监测地区的同种树干上把地衣连同树皮一起切下，固定在监测地区的同种树干上 （3）含量分析 评价方法：（1）根据受害面积或受害长度的百分率评价受害面积百分率为0时，定为清洁025%：相对清洁2550%：轻度污染5075%为中度污染75100%为严重污染（2）分析原植体污染物的含量，根据污染物含量的多少，结合具体情况制定相应标准，进行评价（
33、二）利用苔藓监测和评价大气污染的方法（二）利用苔藓监测和评价大气污染的方法 1. 根据种类和多度绘制大气污染分级图根据种类和多度绘制大气污染分级图 2. 移植法移植法 从非污染区连树皮切下附生苔藓，切成直从非污染区连树皮切下附生苔藓，切成直径为径为5cm左右的圆盘，置于各监测点左右的圆盘，置于各监测点810m高的树干或其它支架上，面向污染源。高的树干或其它支架上，面向污染源。也可把附生苔藓放入用窗纱做成的袋内，也可把附生苔藓放入用窗纱做成的袋内，制成直径为制成直径为45cm圆球型苔袋圆球型苔袋，代替上述，代替上述圆盘。圆盘。 3. 苔藓监测器 HR=1 - S1 S0 100%式中式中HR-受
34、害率；受害率；S0-净化室内苔藓绿色部分的面积；净化室内苔藓绿色部分的面积； S1-污染室内苔藓绿色部分的面积。污染室内苔藓绿色部分的面积。 四、树木年轮监测法四、树木年轮监测法 年轮宽度年轮宽度 年轮中重金属含量年轮中重金属含量（一）树木年轮分析法常用的监测指标（一）树木年轮分析法常用的监测指标 （二）应用举例（二）应用举例 任务三：任务三： 污染物含量监测法污染物含量监测法 一、布点 扇形布点扇形布点：在上风向布：在上风向布13个点作为对照点，在下风个点作为对照点，在下风向按扇形由近到远布点，靠近污染源的地方由于浓度向按扇形由近到远布点，靠近污染源的地方由于浓度高，随距离变化大，要多布几个
35、点，远离污染源的地高，随距离变化大，要多布几个点，远离污染源的地方可少布几个点。方可少布几个点。 适于评价单一污染源的污染适于评价单一污染源的污染 网格布点网格布点：把所需调查的地区划分成很多网格，每：把所需调查的地区划分成很多网格，每个网格内布一个点。个网格内布一个点。 适于评价多个污染源的污染适于评价多个污染源的污染 任务三：污染物含量监测法任务三：污染物含量监测法 二、样品的采集 （一）样品采集的一般原则（一）样品采集的一般原则 代表性代表性：能代表这个点的大气污染状况，不要采集：能代表这个点的大气污染状况，不要采集有灰尘、有病虫害、有损伤或死亡的样品有灰尘、有病虫害、有损伤或死亡的样品
36、 典型性典型性：就是说所采的样品要典型，要迎着污染源：就是说所采的样品要典型，要迎着污染源采样，最好采集有污染症状的样品，一般采集植株采样，最好采集有污染症状的样品，一般采集植株中部的叶片，而且要老叶、嫩叶，大小叶兼顾中部的叶片，而且要老叶、嫩叶，大小叶兼顾 适时性适时性：是根据研究的需要和污染物对植物的影响，：是根据研究的需要和污染物对植物的影响，在植物的不同发育阶段采样。在植物的不同发育阶段采样。 任务三：污染物含量监测法任务三：污染物含量监测法 在采集植物样品时，应注意以下几点： v植物的种类或品种应一致植物的种类或品种应一致 v采取枝条的着生位置和方位应一致采取枝条的着生位置和方位应一
37、致 v叶片在枝条的上的着生位置应一致叶片在枝条的上的着生位置应一致 v叶龄一致，多年生植物还应注意采用在年龄相同叶龄一致，多年生植物还应注意采用在年龄相同的枝条上生长的叶片的枝条上生长的叶片 v叶片成熟度应一致叶片成熟度应一致 v采样季节一致采样季节一致 任务三：污染物含量监测法任务三：污染物含量监测法（二）采样方法五点取样五点取样交叉间隔取样交叉间隔取样 三、样品的制备(前处理)q干样品分析干样品分析：适于叶片、根、茎等：适于叶片、根、茎等 洗净洗净 晾干或擦干晾干或擦干 烘干（烘干（6070） 粉碎（粉碎前应剔除粗大叶脉）粉碎（粉碎前应剔除粗大叶脉） 过筛（一过筛（一般般4060目）目）
38、广口瓶中保存备用广口瓶中保存备用 q鲜样品分析鲜样品分析：适于蔬菜、水果类的样品：适于蔬菜、水果类的样品洗净洗净 晾干或擦干晾干或擦干 切碎、混合均匀切碎、混合均匀 捣碎（捣碎机）捣碎（捣碎机） 分析分析 四、污染物含量分析四、污染物含量分析 五、污染程度的评价五、污染程度的评价 1.根据植物体内（如叶片）含污量的分析，根据植物体内（如叶片）含污量的分析，可以直接了解大气污染的种类、范围和程度。可以直接了解大气污染的种类、范围和程度。 2. 污染指数法污染指数法 （1）单项指数法 IPC =Cm Cc IPC-含污量指数；含污量指数；Cm-监测点植物叶片（或组监测点植物叶片（或组织）某污染物实
39、测含量织）某污染物实测含量Cc-对照点同种植物叶片（或对照点同种植物叶片（或组织）某污染物实测含量组织）某污染物实测含量 1级：清洁级：清洁 IPC I.202级：轻度污染级：轻度污染 IPC1.212.003级：中度污染级：中度污染 IPC2.013.004级：严重污染级：严重污染 IPC3.00 ICP-综合污染指数； Wi-第i种污染物的权重值； IPCi-第i种污染物的含污量指数； n-污染物的种类数。 （2）综合指数法 niiiIPCWICP1 3. 污染程度相对值 C = Ci Cmax 100%C-污染程度相对值，；污染程度相对值，； Ci-i监测点植物叶片实测含污量；监测点植物
40、叶片实测含污量； Cmax-各监测点中最大的含污量各监测点中最大的含污量 评价标准评价标准：级级-相对清洁：相对清洁：025%级级-轻度污染：轻度污染：2550%级级-中度污染：中度污染：5075%级级-严重污染：严重污染：75100% 六、利用动物监测六、利用动物监测（一）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 金翅雀鸡老鼠对对SO2敏感的敏感的动物动物敏感性水平：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（二）利用动物种群数量的变化 大型哺乳动物、鸟类、昆虫等迁移不易直接接触污染物的潜叶性昆虫
41、、虫瘿昆虫、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，图体表有蜡质的蚧类增加，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 用用群栖的鹭科水鸟群栖的鹭科水鸟小白鹭作为指示生物小白鹭作为指示生物,来评估来评估中国和巴基斯坦境内湿地污染水平及其影响中国和巴基斯坦境内湿地污染水平及其影响 这项欧盟与发展中国家科技合作项目是由江西省科学这项欧盟与发展中国家科技合作项目是由江西省科学院、意大利帕维亚大学、西班牙巴塞罗那大学、巴基院、意大利帕维亚大学、西班牙巴塞罗那大学、巴基斯坦农业研究中心等单位共同完成的。斯坦农业研究中心等单位共同完成的。 其内容包括其内容包
42、括: 分别从受工业污染的湿地、分别从受工业污染的湿地、农业污染的湿地以及相对农业污染的湿地以及相对未受污染的湿地上未受污染的湿地上,采用采用非非侵害方式侵害方式采集雏鸟采集雏鸟羽毛羽毛、鸟卵鸟卵和和捕食物样品捕食物样品进行化进行化学分析学分析,以确定污染物和以确定污染物和污污染程度染程度, 通过观测小白鹭的通过观测小白鹭的生态行生态行为学为学变化变化,确立确立种群和生态种群和生态系统受污染的程度系统受污染的程度。 通过指示生物来监测环境质量通过指示生物来监测环境质量能清晰准确地揭示出污染对人能清晰准确地揭示出污染对人类健康的潜在威胁类健康的潜在威胁,是传统环境是传统环境监测的一项突破。监测的一
43、项突破。 这一研究成果对指导控制污染这一研究成果对指导控制污染的湿地保护政策的制定的湿地保护政策的制定,为强化为强化污染控制力度污染控制力度等提供重要依据。等提供重要依据。据了解据了解,目前有关部门正在着手目前有关部门正在着手制定具体措施制定具体措施,将这一研究成果将这一研究成果用于沿海和内陆的湿地管理用于沿海和内陆的湿地管理七、利用微生物监测七、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、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，监测空气微生物状况是掌握其活动和作用的必传播，监
44、测空气微生物状况是掌握其活动和作用的必要前提。要前提。 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： 辽宁省某市空气中微生物区系分布与环境质量关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：空气中微生物的数量随着人群和车系研究表明：空气中微生
45、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。农村空气中细菌最少。 20012001和和20022002年山东省某海滨城市空气微生物监测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、居住区空气污染较物中度污染状态。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，滨海区空气陆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。源微生物增多，意味两区空气污染有趋同现象。本章结束本章结束,谢谢谢谢!
