资源描述：
《核工业微生物学10章ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第10章放射性污染的生物监测及修复利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应,从生物学的角度,为环境质量的监测和评价提供依据,称为生物监测。10.1生物监测的基本类别根据监测的环境对象,生物监测包括大气污染的生物监测、水体污染的生物监测和土壤污染的生物监测三大部分。10.1生物监测的基本类别根据监测的环境对象,生物监测包括大气污染的生物监测、水体污染的生物监测和土壤污染的生物监测三大部分。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。10.1.2水体污染的生物监测一切污染物的最
2、终归宿是进入水体。在天然水域中存在的各种水生生物之间,以及它们和赖以生存的水环境之间,处于相互依存、相互制约的稳定的平衡状态；一旦水体受到污染,水环境发生变化,各种水生生物会对此产生不同的反应,从而构成水体污染监测的生物学根据。水体污染的生物监测有以下主要方法。1.微型生物群落监测法；2.指示生物法；3.污水生物系统；4.生物标志物。生物标志物(Biomarker)是以研究污染物作用下生物体内各种指标的变化为特征的一种方法。10.1.3土壤污染的生物监测10.1.3.1植物监测法利用土壤污染的指示植物进行监测。土壤受到污染后,污染
3、物对植物产生各种反应“信号”,主要是产生可见症状,如叶片上出现伤斑；生理代谢异常,如蒸腾率降低、呼吸作用加强,生长发育受抑；植物成分发生变化,由于吸收污染物质,使植物体中的某些成分相对于正常情况下发生变化。10.1.3.2动物监测法利用动物监测土壤的污染程度主要的报道有蚯蚓体中的镉的浓度与土壤中镉的浓度明显相关；蚯蚓对土壤中的农药、铅等有较高的敏感性。软体动物是一种有实用价值的土壤镉监测的指示动物。10.1.3.3微生物监测法主要是通过监测土壤中微生物群落的变化来反映土壤受到生物污染的状况。人粪尿是土壤生物污染的主要污染源,其次污
4、水灌溉也可引起土壤的生物污染。通过对土壤中异养菌(主要是细菌、放线菌和霉菌)的分离和计数,观察和了解受测土壤中微生物群系的结构和数量的改变,从而评价土壤被微生物所污染的状况及程度。10.2现代生物监测技术现代生物技术是以DNA重组技术的建立为标志的,它是多学科纵横交叉的新兴综合性技术体系。图10.1生物传感器构成及检测原理示意根据生物传感器中进行分子识别的元件所用的敏感物质,生物传感器分为酶传感器、细胞传感器、微生物传感器、组织传感器、免疫传感器等。按信号转换元件的不同可分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热型生物传感器、测
5、光型生物传感器、测声型生物传感器等；按对输出电信号的不同测量方式,又可分为电位型生物传感器、电流型生物传感器和伏安型生物传感器。微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。微生物传感器由固定化微生物、换能器和信号输出装置组成,利用固定化微生物代谢消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质并放出光或热的原理实现待测物质的定量测定。常用的微生物有细菌和酵母菌。DNA生物传感器属于以核酸探针为敏感元件的传感器。它的主要原理是,核酸的分子识别的能力非常稳定,特异性强,决定其高准确性和高灵敏度。由于DNA生物传感器的独特性,常将它与一般的生物传感器
6、相区分,以突出其特殊性。图10.2电化学DNA生物传感器杂交检测原理示意10.3生物标记物法10.3.1生物标记物能够反映生物系统与外源性有害因素相互作用的物质称为生物标记物（Biomarker）。生物标记物是用于监测生物暴露于环境中污染物的剂量和效应，生物体遗传性或诱发性敏感度的差异，以及对由环境污染物所引发的各种病变的早期诊断。生物标记物有三个重要特征：（1）特异性，对特定污染物的暴露有特定的生物标记物，并且对污染状况具备了诊断作用；（2）警报作用，生物标记物的检测水平可以达到细胞或分子水平，是污染物暴露的早期反应，因此可在环
7、境质量评价中作为敏感的“早期警报工具”；（3）广泛性，生物标记物可以体现不同层次生物组织的污染物和生物效应间的因果关系。10.4放射性污染的生物监测目前放射性污染的监测方法较多，其中研究比较多的是利用生物含毒量监测环境的污染状况，它已受到世界各国有关专家的重视，为了在放射性污染区域开展生物检测，最重要的是选择合适的生物指示剂和监测方法。10.4.1放射性污染的指示生物所谓放射性污染的指示生物，就是它能从环境介质中积累大量的放射性污染物质，而以很慢的速率排出，构成高水平的污染成分，这种生物称为指示生物。10.4.2放射性污染的生物监
8、测方法每种生物在其生活过程中，都能从其生活介质中浓集一定量的放射性核素，就单位重量而言，生物体内积累量与介质中核素含量之比，称为浓集系数，即：式中：C·F－浓集系数；Cb－生物体(或生物体的某一组织器官)的放射性浓度(Bq／g)；Ci－含水或沉积物
