第六章 生物污染监测
第一节 污染物在生物体内的分布
一、浓缩系数
（一）定义
生物体内某种元素或难分解的化合物的
浓度同它所生存的环境中该物质的浓度的
比值，以表示生物浓缩的程度。
浓缩系数＝ C生物 /C环境
（二）浓缩系数的影响因素
二、生物浓缩，生物积累，生物放大
—— 表明污染物在生物体内的积累
（一）生物浓缩（生物富集）
? 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。
? 用浓缩系数表示。
? 形成,摄入量大于排除分解消除。
（二）生物放大
? 定义
污染物浓度随营养级的提高而逐步增大
的现象叫生物放大。
(三 )生物积累
随生物生长发育，污染物浓度不断增大
的现象。
三、生物半衰期
(一 )定义
由于新陈代谢作用，污染物在机体或器
官内的量减少到原有量的一半时所需要的
时间，称为生物半衰期,T1/2。
(二 )意义
T1/2长的，中毒危险性大于 T1/2小的；不同器
官可以不同。
四、生物污染的途径
主要有三种：表面吸附、生物吸收和生物
积累。
生物积累
五、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
? 与吸收污染物的途径，作物品种，污染
物的性质等因素有关。
? 一般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
如图五种分布规律,
（三）污染物在动物体内的转化与排泄
第二节 生物样品的采集和制备
一、植物样品的采集和制备
1、植物样品的采集
(1)样品的代表性、典型性和适时性
①代表性, 采集代表一定范围污染情况的植
株为样品。
②典型性,所采集的植株部位要能充分反映
通过监测所要了解的情况。
③适时性,在植物不同生长发育阶段，施药、
施肥前后，适时采样监测。
(2)采样小区内布点方法
①梅花形布点法 (对角线五点采样 )
② 交叉间隔布点法 (平行间隔采样 )
(3)采样方法
①工具
②样品采集量,
保证分析需要，一般样品制备后，
干重 ≥50g，新鲜样品 (含水 80～ 95%)应
比干样品多约 10倍。
③ 采集,
a、确定采样小区后，在小区采样点上，采
集 5-10处的植株混合组成一个代表样品。
b、根据要求，按照植株的根、茎、叶、果、
种子等不同部位分别采集，或整株采集后
带回实验室再按部位分开处理。
c、样品装袋后，填写标签、登记表。
植物样品采集登记表
采
样
日
期
样
品
编
号
样
品
名
称
采
样
地
点
采
样
部
位
土
壤
类
别
物
候
期
污灌情况 分
析
项
目
分
析
部
位
采
样
人 次数 成分 浓度
2、植物样品的制备
（ 1）平均样的获得
①果实、块根、块茎、瓜类,切成 4或 8块，
取每块的 1/8或 1/16混合成平均样。
②粮食、种子,混匀，平摊，用多点取样或
4分法缩分得平均样。
（ 2）分析试样的制备
①鲜样
? 用于测定,
a、植物体内容易转化或降解的污染物。
b、动植物的营养成分或品质。
? 制备,
a、洗净、擦干、切碎、混匀。
b、称取 100g于电动高速组织捣碎杯中，加
适量蒸馏水或去离子水，捣 1-2min，制成匀
浆。
c、含纤维多或较硬的样品，可切碎成小片，
用研钵加石英砂研磨。
② 风干样,
a、样品洗净风干或在 60～ 70℃ 低温真空干燥箱中
烘干。
b、风干后去除灰尘、杂物，粉碎。谷类的种子先
脱壳再粉碎。
c、粉碎好的样品过筛：一般 1mm筛，有的 0.25mm
d、制备好的样品贮存于磨口玻璃 (或聚乙烯 )广口
瓶中。
e、测金属时，避免金属器械和筛子等污染。
③水分含量测定 (重量法 )
100－ 105℃ 烘干 /真空干燥 /低温烘干
(3)分析结果的表示
? 通常以, mg/kg干重, 表示。
? 对含水量高的蔬菜、水果等，以鲜重表
示为好。
植物样品的采集和制备过程
3、动物样品的采集和制备
尿液、血液、毛发、指甲、脏器和组织、
水产食品等。
第三节 生物样品的预处理
一、消解和灰化
（一）湿法分解
常用消解试剂,硝酸－高氯酸、硝酸－
硫酸、硫酸－过氧化氢、硫酸－高锰酸钾、
硝酸－硫酸－五氧化二钒等
（二）灰化法
优点,不（少）使用化学试剂，可处理
较大称量的样品，有利于提高测定微量元
素的准确度
缺点, 450～ 550℃,不宜处理测定易挥
发组分的样品。所用时间较长 。
二、提取和浓缩
第四节 生物污染的测定方法
一、生物污染监测的意义
? 1、较早发现污染，并初步判断类型及程度
? 2、能够反映一个地区的污染历史
? 3、能够综合反映环境污染对生态系统的影响程度
? 4、保护生物，保护生态环境
? 5、发现生物污染，防止对人类的食物污染。
? 6、研究和预测环境污染与人类健康的关系
二,生物污染监测的方法
（一）利用生物受污染后的伤害症状
（二）取生物材料检测
需了解,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.选择生物材料的依据
三、常用的分析方法
（一）光谱分析法
（二）色谱分析法
（三）电化学分析法
示波极谱法，阳极溶出伏安法等
生物样品中的农药残留物和某些重金属元素。
（四）放射分析法
? 中子活化法测定含汞，锌，铜等农药残留物及某
些有害金属污染物
? 具有灵敏，特效，不破坏试样等优点。
（五）联合检测技术
? GC-MS,GC-FTIR,LC-MS。
第一节 污染物在生物体内的分布
一、浓缩系数
（一）定义
生物体内某种元素或难分解的化合物的
浓度同它所生存的环境中该物质的浓度的
比值，以表示生物浓缩的程度。
浓缩系数＝ C生物 /C环境
（二）浓缩系数的影响因素
二、生物浓缩，生物积累，生物放大
—— 表明污染物在生物体内的积累
（一）生物浓缩（生物富集）
? 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。
? 用浓缩系数表示。
? 形成,摄入量大于排除分解消除。
（二）生物放大
? 定义
污染物浓度随营养级的提高而逐步增大
的现象叫生物放大。
(三 )生物积累
随生物生长发育，污染物浓度不断增大
的现象。
三、生物半衰期
(一 )定义
由于新陈代谢作用，污染物在机体或器
官内的量减少到原有量的一半时所需要的
时间，称为生物半衰期,T1/2。
(二 )意义
T1/2长的，中毒危险性大于 T1/2小的；不同器
官可以不同。
四、生物污染的途径
主要有三种：表面吸附、生物吸收和生物
积累。
生物积累
五、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
? 与吸收污染物的途径，作物品种，污染
物的性质等因素有关。
? 一般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
如图五种分布规律,
（三）污染物在动物体内的转化与排泄
第二节 生物样品的采集和制备
一、植物样品的采集和制备
1、植物样品的采集
(1)样品的代表性、典型性和适时性
①代表性, 采集代表一定范围污染情况的植
株为样品。
②典型性,所采集的植株部位要能充分反映
通过监测所要了解的情况。
③适时性,在植物不同生长发育阶段，施药、
施肥前后，适时采样监测。
(2)采样小区内布点方法
①梅花形布点法 (对角线五点采样 )
② 交叉间隔布点法 (平行间隔采样 )
(3)采样方法
①工具
②样品采集量,
保证分析需要，一般样品制备后，
干重 ≥50g，新鲜样品 (含水 80～ 95%)应
比干样品多约 10倍。
③ 采集,
a、确定采样小区后，在小区采样点上，采
集 5-10处的植株混合组成一个代表样品。
b、根据要求，按照植株的根、茎、叶、果、
种子等不同部位分别采集，或整株采集后
带回实验室再按部位分开处理。
c、样品装袋后，填写标签、登记表。
植物样品采集登记表
采
样
日
期
样
品
编
号
样
品
名
称
采
样
地
点
采
样
部
位
土
壤
类
别
物
候
期
污灌情况 分
析
项
目
分
析
部
位
采
样
人 次数 成分 浓度
2、植物样品的制备
（ 1）平均样的获得
①果实、块根、块茎、瓜类,切成 4或 8块，
取每块的 1/8或 1/16混合成平均样。
②粮食、种子,混匀，平摊，用多点取样或
4分法缩分得平均样。
（ 2）分析试样的制备
①鲜样
? 用于测定,
a、植物体内容易转化或降解的污染物。
b、动植物的营养成分或品质。
? 制备,
a、洗净、擦干、切碎、混匀。
b、称取 100g于电动高速组织捣碎杯中，加
适量蒸馏水或去离子水，捣 1-2min，制成匀
浆。
c、含纤维多或较硬的样品，可切碎成小片，
用研钵加石英砂研磨。
② 风干样,
a、样品洗净风干或在 60～ 70℃ 低温真空干燥箱中
烘干。
b、风干后去除灰尘、杂物，粉碎。谷类的种子先
脱壳再粉碎。
c、粉碎好的样品过筛：一般 1mm筛，有的 0.25mm
d、制备好的样品贮存于磨口玻璃 (或聚乙烯 )广口
瓶中。
e、测金属时，避免金属器械和筛子等污染。
③水分含量测定 (重量法 )
100－ 105℃ 烘干 /真空干燥 /低温烘干
(3)分析结果的表示
? 通常以, mg/kg干重, 表示。
? 对含水量高的蔬菜、水果等，以鲜重表
示为好。
植物样品的采集和制备过程
3、动物样品的采集和制备
尿液、血液、毛发、指甲、脏器和组织、
水产食品等。
第三节 生物样品的预处理
一、消解和灰化
（一）湿法分解
常用消解试剂,硝酸－高氯酸、硝酸－
硫酸、硫酸－过氧化氢、硫酸－高锰酸钾、
硝酸－硫酸－五氧化二钒等
（二）灰化法
优点,不（少）使用化学试剂，可处理
较大称量的样品，有利于提高测定微量元
素的准确度
缺点, 450～ 550℃,不宜处理测定易挥
发组分的样品。所用时间较长 。
二、提取和浓缩
第四节 生物污染的测定方法
一、生物污染监测的意义
? 1、较早发现污染，并初步判断类型及程度
? 2、能够反映一个地区的污染历史
? 3、能够综合反映环境污染对生态系统的影响程度
? 4、保护生物，保护生态环境
? 5、发现生物污染，防止对人类的食物污染。
? 6、研究和预测环境污染与人类健康的关系
二,生物污染监测的方法
（一）利用生物受污染后的伤害症状
（二）取生物材料检测
需了解,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.选择生物材料的依据
三、常用的分析方法
（一）光谱分析法
（二）色谱分析法
（三）电化学分析法
示波极谱法，阳极溶出伏安法等
生物样品中的农药残留物和某些重金属元素。
（四）放射分析法
? 中子活化法测定含汞，锌，铜等农药残留物及某
些有害金属污染物
? 具有灵敏，特效，不破坏试样等优点。
（五）联合检测技术
? GC-MS,GC-FTIR,LC-MS。
