1、污染生态学Pollution ecology第八章 污染生态学的一般研究方法 ( Chapter 8: General Methods for Pollution Ecology Research )主讲:环境科学与工程学院 王宏镔 2012年 12月 14日 1讲授内容一、野外调查二、受控实验(一)体内研究 整体生物试验(二)体外研究 器官、细胞和亚细胞水平试验三、多学科交叉四、新技术的运用 (一)生化和分子水平研究(二)环境因素 “ 三致 ” 作用的研究技术(三)微宇宙试验2一、野外调查野外调查是真实获得生物与污染环境相互关系第一手资料的关键步骤。 能否采集到有代表性的样本是野外调查的关键
2、 。在开展野外调查前,需要精心做好准备。采样的记录根据调查目的而定,但要完整,所记载的参数要全面。 3一、野外调查野外观测研究技术 生态环境样品采集技术 自然环境观测技术 土壤样品采集技术 小气候观测技术 水样品采集技术 生物环境观测技术 大气样品采集技术 野外实验设计技术 生物样品采集技术4二、受控实验受控实验是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研究单项或多项因子相互作用及其对种群或群落影响的方法技术(郑师章等, 1994)。由于野外干扰因素多,生物对污染的反应是对综合环境条件的反应,要探索单一污染物或污染物之间对生物的联合作用,在实验室内需要进行添加外源污染物的受控实验。 5(一)体内
3、研究 整体生物试验根据暴露时间的长短可分为急性、亚慢性(亚急性)和慢性毒性试验。急性毒性试验是研究化学物等有害因子大剂量 一次暴露或 24h内 多次暴露对所试生物引起的毒性试验。亚慢性(亚急性)毒性试验是指机体 连续多日 接触环境污染物的毒性效应试验,一般暴露时间为 1-3月 。慢性毒性试验是指机体 长期接触 环境污染物的毒性效应试验,一般暴露时间为 6个月至 2年 ,甚至终生染毒。二、受控实验6剂量效应关系和剂量反应关系曲线图剂量10050反应强度()图 1剂量反应曲线(直线型)剂量10050死亡率()图 2 剂量反应曲线(抛物线型)对数剂量10050死亡率()图 3 剂量反应曲线( S形线
4、型)死亡率(概率单位 )对数剂量10050图 4 剂量反应曲线 7(二)体外研究 器官、细胞和亚细胞水平试验器官灌流技术;单细胞悬液;细胞分离技术;生物离心技术。8(三)微宇宙试验微宇宙法( microcosm)是研究污染物在生物种群、群落、生态系统和生物圈水平上生物效应的一种方法,又被称为模型生态系统法( model ecosystem)。微宇宙是自然生态系统的一部分,包括有生物和非生物的组织及其过程,能提供自然生态系统的群落结构和功能。微宇宙不完全等于自然生态系统,没有自然生态系统庞大和复杂,不能包含自然生态系统的所有组成。9(三)微宇宙试验标准化水生微宇宙 ( Standardized Aquatic Microcosm, SAM)用于在实验室测定有毒物质在多物种水平对淡水生态系统的影响。试验时间 64天,容器为 4L的玻璃广口瓶,试验生物包括 10种藻、 4种无脊椎动物、 1种细菌。对温度、光照强度、 pH值等理化参数均有具体要求。10