拳皇97开始键是哪个键:评价水质的指标有哪些

水质 微型生物群落监测 PFU法

GB/T 12990-91

Water quality-Microbial community biomonitoring-PFU method

PPU微型生物群落监测方法(以下简称PFU法)是应用泡沫塑料块作为人工基质收集水体中的微型生物群落，测定该群落结构与功能的各种参数，以评价水质。此外，用室内毒性试验方法，以预报工业废水和化学品对受纳水体中微型生物群落的毒性强度，为制定其安全浓度和最高允许浓度提出群落级水平的基准。

1 适用范围

1.1 本标准的野外监测适用于淡水水体，包括湖泊、水库、池塘、大江、河流、溪流。

1.2 本标准的室内毒性试验适用于工厂排放的废水、城镇生活污水、各类有害化学物质。

1.3 本标准适用于综合水质评价。

2 定义

2.1 PFU：是Polyurethane foam unit(聚氨酯泡沫塑料块)的缩写。

2.2 微型生物群落(Microbial community)：是指水生态系统中显微镜下才能看见的微小生物，主要是细茵、真苗、藻类和原生动物，此外也包括小型的后生动物，如轮虫等。它们占据着各自的生态位，被此间有复杂的相互作用，构成一特定的群落，称之为微型生物群落。

2.3 群落生境(Community habitat)：不同的解落生活在不同的生境中，不同的生境有不同的群落。PFU微型生物群落随采样点的不同生境而异。

2.4 分类单元：以形态差异为主的分类学上的种(Species)，无法确定个别种的学名时，可用属(Genus)、科(Family)或类群(Group)代替，只需把形态不同的种类分清。

3 原理

微型生物群落在水生态系统中客观存在。用PFU浸泡水中，曝露一定时间后，水体中大部分微型生物种类均可群集到PFU内，挤出的水样能代表该水体中的微型生物群落。已证明原生动物(包括植物性鞭毛虫、动物性鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫)在群集过程中符合生态学上的MacArthur－Wilson岛屿区域地理平衡模型，由此可求出群集过程中的三个功能参数(Seq、G、T90％)。在生物组建水平中，群落水平高于种和种群水平，因而在群落水平上的生物监测和毒性试验比种和种群水平更具有环境真实性，为环境管理部门提供符合客观环境的结构和功能参数，作出科学的判断。

4 试验环境

4.1 野外监测：任何季节、任何地区均可在任何水体中进行。

4.2 毒性试验：在室内进行毒性试验时要求模拟天然环境。

5 试验用材料及设备

5.1 PFU的制备：50mm×65mm×75mm聚氨酯泡沫塑料块，白或淡黄色均可。使用前在蒸馏水中浸泡12～24h，取出并挤去水分，用细绳将PFU束腰捆紧，留出150～200mm长的绳头便于悬挂。

5.2 静态毒性试验用材料：

a.55mm×260mm×540mm的搪瓷盘或塑料盘。

b.玻璃培养柜，可隔成三层。层距660mm。每层装40W日光灯。

5.3 动态毒性试验用的材料：

a.可调恒流稀释装置1台。

b.直径400mm、高200mm的有机玻璃平底圆形试验槽，槽底均匀分布6个直径10mm的出水孔。8个。

c.母液罐。

d.搪瓷捅1个，用于稀释水。

6 仪器和试剂

6.1 配有相差镜头的生物显微镜一台。

6.2 毒物测试用试剂和仪器。(依测试毒物而定)。

5.3 测叶绿素a含量常规方法中用的试剂和仪器。(90％丙酮、抽滤装置、721分光光度计、孔径0.7～1.0μm玻璃纤维滤膜)。

6.4 测去灰分干重常规方法中用的试剂和仪器。(烘箱、马烘炉、10mL坩埚、分析天平)。

7 试验步骤

7.1 野外监测

7.1.1 PFU的挂放：挂放数量依工作要求而定。PFU均需有重物垂吊，以免漂移。悬挂的方式有三种：

a.漂浮式(图1)：两边浮桶用石块固定位置后，用绳索把两个浮桶牵住。

b.沉式(图2)：把PFU绑成一束，用石块下沉，用重物系一束PFU抛向水中，不得把PFU沉在底部，以免影响污染监测的效果。

c.分散式(图3)：在同一采样点分散几处挂放，每处只放2～4个PFU。绳端固定在岸边。

图1 漂浮式 图2 沉式

图3 分散式

7.1.2 采样：PFU曝露天数根据工作要求而异。常规监测曝露不能少于1天。评价水质要做一个完整的群集曲线，曝露时间规定1，3，7，11，15，21，28天时采样。静水和流水分别在28、15天结束。

如流速较快，还可追加12h。采样时从挂放的PFU随机取两块，供生物平行观察。如需进行叶绿素a和去灰分干重的测定，则取第三块PFU。采集的PFU块分别放在塑料食品袋中带回实验室。袋中不要加水。回室后，带上薄膜塑料手套，把PFU中的水全部挤于烧杯中，把袋中的水也倒入。观察一个样品挤一个。全部镜检样品必须在48h内完成。

7.2 毒性试验

7.2.1 稀释水：用没有污染的天然水源或去氯自来水，加热到60℃维持20min，以便杀死水中的生物。在冷却过程中自然曝气，备用。

7.2.2 种源(Epicenter)PFU：种源PFU是指事先在无污染水体中已放了数天(流水3天，静水15～20天)的PFU，其上已群集了许多微型生物种类，接近平衡期的、未成熟的群落。未成熟群落要比成熟群落(平衡期后)对污染的毒性反应敏感得多。毒性试验0天时，须镜检种源PFU。

7.2.3 静态毒性试验的布局：在试验盘的两端各绑4～5个空白PFU，并使PFU吸满受试水。于盘子中央再挂放种源PFU。各空白PFU须与种源PFU距高相等(图4)。各浓底梯度均应有两个试验盘。置于玻璃培养柜内，40W日光灯保持试验盘光强1000～2000lx。白天开灯12h，天黑关灯12h，成为一个实验室微生态系统(也称微宇宙)(图5)。

图4 静态毒性试验盘中PFU的布放 图5 静态毒性试验的布置

7.2.4 动态毒性试验的布局：把盛稀释水的和盛母液的容器出水管分别引入恒沉稀释装置内进行配比，然后再把恒流稀释装置的出水管清流到试验槽的中央(如图6)，根据实验要求可调试至所需的稀释倍数。如果采用0.5稀释因子(Dilution factor)，理论上可得到毒物浓度为100％、50％、25％、12.5％、6.25％、0％等组。可根据人力删去个别低浓度组。调试浓度梯度后，再在试验槽中先挂空白PFU，再挂种源PFU，两者距离相等。试验期间仍须按时分析浓度梯度。

7.2.5 采样：在静态试验中按1，3，7，11，15天采样，在动态试验中按0.5，1，3，7，11，15天采样。采样是随机的。小心地解开PFU绳索，从试验盘(槽)中提出，挤出溶掖于烧杯后，仍将PFU小心放回原地绑好，做好记号表示此PFU已用过。试验结束后对各盘中种源PFU进行镜捡。

7.3 原生动物镜检

镜检时用细吸管从烧杯底部吸3滴水样于载玻片上，盖上22mm×32mm盖玻片。按高、中、低倍镜顺序仔细全片检查三片原生动物种类。要求看到85％种类。若要求种类多样性指数(Species diversityindex)，则须定量计算。把水样摇匀，吸0.1mL水祥于0.1mL计数框内，全片进行活体计数。

图6 动态毒性试验——流水、稀释系统示意图

8 结果的表示和有效性

8.1 微型生物群落结构和功能参数：

PFU法的结果可用各种参数来表示(见下表)。对表内的这些参数的生态学意义已有许多说明，有的也已划定了指示水质好坏的范围。表1中分类学的参数表示要进行种类鉴定，主要是原生动物；非分类学参数是指用仪器(如Gilson呼吸仪)或化学分析方法测定整个微型生物群落。群集过程是根据MacArthur－wilson岛屿区系平衡模型修订公式：

式中：St——t时的种数；

Seq——平衡时的种数；

G——群集速度常数；

T90％——达到90％Seq所需时间，

H——污染强度。

在Seq与毒物浓度之间能获得统计学的相关公式，据此公式可获得EC5、EC20、EC50的效应浓度和预报MATC。

PFU微型生物群落结构和功能参数

结 构 参 数
功 能 参 数

分类学的：
a)种类数

b)指示种类

c)多样性指数(d)

a)异养性指数(HI)

b)叶绿素a
a)群集过程(Seq，G，T90％)

b)功能类群(光合自养者P，食菌者B，食藻

者A，食肉者R，腐生者S，杂食者N)

a)光合作用速度(P)

b)呼吸作用速度(R)

非分类学的：

8.2 结果的有效性

8.2.1 在工厂的排污口、上下游挂放了不少于1天的PFU，根据原生动物种数可监测到曝露期内工厂有否污染事故发生。

8.2.2 毒性强度：毒性强度试验可对水质进行现状和预评价。

水环境的主要污染物：
悬浮物、耗氧有机物、植物性营养物、重金属、酸碱污染、石油类、难降解有机物、放射性物质、热污染、病原体。

透明度（用一种色盘下伸到看不清，记录深度）、
通过蒸发，检验含盐量、
通过实验检验生物耗氧量（BOD）经过5天和生物分解记录含氧量
化学耗氧量（COD）强氧化剂的消耗量。，
检测重金属含量。

水质基本指标

——

1、浊度：
是反映天然水及饮用水的物理性状的一项指标，天然水的浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、微生物等微粒悬浮物所致。国标要求≤3度，特殊情况不超过5度。
2、细菌总数：
是指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37℃经24小时培养，所生长的细菌菌落的总数。国标要求≤100个/mL。所测定的细菌总数增多，说明水被生活废弃物污染，但不能说明污染的来源，因此必须结合总大肠菌群来判断水污染的来源和安全程度。
3、总大肠菌群：
在饮用水的微生物安全检测中，普遍采用正常的肠道细菌作为粪便污染指标，而不是直接测定肠道致病菌。总大肠菌群是指一群需氧及兼性厌氧的，在37℃生长时能使乳糖发酵，在24小时内产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。总大肠菌群含量是指每升水样所含有的总大肠菌群的数目。水样中总大肠菌群的含量，表明水被粪便污染的程度，而且间接表明有肠道致病菌存在的可能性。国标值≤3个/L。
4、余氯：
指水经加氯消毒，接触一定时间后，余留在水中的氯。
国标要求：在与水接触30分钟后，余氯应不低于0.3mg/L。集中式给水除出厂水应符合上述要求外，管网末梢水应不低于0.05mg/L。
5、生化需氧量（BOD）
生化需氧量（BOD）是指水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的氧气量，是一种以微生物学原理为基础的测定方法。所有影响微生物降解的因素，如温度、时间等将影响BOD的测定。最终的BOD是指全部的有机物质经生化降解至简单的最终产物所需的氧量。一般采用20℃和培养5天的时间作为标准。以BOD表示，通常用毫克/升或ppm作为BOD的量度单位。
6、什么是化学需氧量（COD）
化学需氧量（COD），是在一定条件，用一定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示，它是指示水体被还原性物质污染的主要指标，还原性物质包括各种有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等，但水样受有机物污染是极为普遍的，因此化学需氧量可做有机物相对含量的指标之一。化学需氧量的测定，根据所用氧化剂的不同，分为高锰酸钾法和重铬酸钾法。高锰酸钾法操作简便，所需时间短，在一定程度上可以说明水体受有机物污染的状况，常被用于污染程度较轻的水样，重铬酸钾法对有机物氧化比较完全，适用于各种水样。

水质评价指标

水是人类维持生命不可或缺的要素之一，一个人可以三天不吃饭，却不可一日无水，因此充足的水源是生活中首要考虑的因素。但是若只有充沛的水量，却没有合乎需要的水质，也无法使用。河流及湖泊中的淡水，都是降雨汇流积聚而来。雨水在地面流过，会带来一些杂质及小生物，但是经过自然界的净化作用，如沈淀、过滤、生物分解等，就变成为清洁的水源。古时人类的活动愈来愈广，所制造的废物被排入自然界水体中的数量也愈来愈大，以超过自然界的净化能力，使水质受到污染而恶化，终必经过处理才能供人使用，或根本无法用经济有效的方法净化以供利用。

水质的要求随着水的用途而有所不同，饮用水的水质要求最高，其次，灌概用水及养殖用水的水质标准可以放宽些，然而，有害物质仍可经由农作物、鱼类或牲畜吸收，间接的为人食用。此外，工业用水的水质要求视工业种类而异；而游憩用水则要求相当高的水质，因为游泳、玩水、钓鱼等活动，都会造成身体与水直接接触的机会。

水质的优劣可用水质指标来评量，水质指针的项目主要有浊度、酸碱度、总含量、大肠菌数、氮及磷的含量、溶氧量、生物需氧量、化学需氧量、及重金属含量等。

浊度、酸碱度、总固体含量

浊度是判断水澄清与否的标准，混浊的水中可能含有微生物和有机物等有害人体的物质，所以往往也是受污染的水，造成水混浊的粒子主要来自剥蚀的土壤、排放的废水和大量水中生物的尸体。

水的酸碱度通常用PH值来表示，自然界的水PH值在6.5~8.5之间。采矿冶金、金属加工、酸法造纸等排出的含酸废水是水体中酸污染的主要来源，由酸雨所带来的氮氧化物及硫氧化物也会增加水的酸性，降低PH值；制碱、制革、炼油、化学纤维、碱法造纸等工业废水则会增加水的碱性，提高PH值。水体受酸、碱污染后，酸碱度会发生变化，当水体PH值大于9.6，小于4.5时，就会危害水生物的生存。如果水体长期遭受酸碱污染，就会导致水生生态系统受到不良影响，使水生生物的族群逐渐变化，鱼类减少，甚至绝迹。因此，我国渔业用水标准对淡水的水域，规定的PH值为6.5~8.5，海水的水域为7.5~8.5，农田灌概用水标准则要求PH值为6.0~9.0。

总固体含量是指溶于水中的物质或水中的悬浮物，溶于水中的固体物质通常以离子状态存在，这些离子包括钙、铁及硝酸根、硫酸根、碳酸根、磷酸根等。适量的离子提供水生物生活必需的物质，以维持水中生态的平衡；太高的离子含量则限制了水生物的生存，且无法用一般净化法除去，使饮用水带有不好的味道。悬浮水中的固体主要为泥沙和粘土，它们来自土壤、浮游物、工业废弃物及污水。过量的悬浮物使水混浊，光线不能穿透入水，而降低了水中植物的光合作用，且悬浮粒子能吸收日光的热能，使水温上升，溶氧量减少，导致水中生态平衡的破坏。

大肠菌数、氮及磷的含量

病原微生物可能会经过水、鱼、贝类和一些水生生物进入人体，而引起可怕的传染病。它们主要来自家庭污水，以及生物制品、屠宰、制革、洗衣等工业废水和牲畜污水。大肠杆菌是粪便中数量最多但致病性较低的一种细菌，因此常用大肠杆菌的数目来作为水质受到病原微生物污染的指针。大肠杆菌的数目高，表示水源受到人畜粪便的污染程度高，病原菌存在的可能性也相对的增高。

氮和磷是植物的主要的营养素，它们是植物生长所需要的养料，从农作物的生长的角度看，它们是宝贵的肥料，但过多的植物营养素进入水体，会恶化水质，影响渔业生产和危害人体健康。

排入水体的家庭污水和食品、化学肥料、制革、造纸等工业废水中，都含有氮、磷等水生植物生长繁殖所必需的营养物质。同时，在自然环境中，表层土壤由于施肥的原因，常含有各种植物营养素，这些植物营养经雨水刷流入湖泊、水库、内海、河等水体。由于这些水体中，水流缓慢，停留时间长，即适于植物营养素累积，又适于水生植物繁殖。当流入的营养素越积越多时，就会使这类水体过份肥沃，水生植物生长繁茂，这种现象称为「优养化」。当阳光和水温适于藻类繁殖的季节，在优养化的水体中，大量藻类出现在水面，形成一片片藻花，海洋表面的藻花往往带红褐色，所以又称「红潮」。形成藻花的藻类往往带有恶臭，有的代谢过程中产生有毒物质，会使鱼类死亡。藻类聚集在水体上层，它们的光合作用放出大量的氧气，使表层水溶氧达到饱和。但由于藻类遮蔽阳光，使底生植物的光合作用受到阻碍而枯死。死亡了的藻类尸体和底生植物在水体底部腐烂分解，又将氮、磷等植物营养素重新释放进流水中。这样周而复始的物质循环使植物营养素长期保存在水体中，所以，缓流水体一旦出现优养化，就很难恢复。

溶氧量、生物需氧量、化学需氧量

氧为生物呼吸所必需。空气中的氧有少量可溶解于水，溶解于水中的氧的量称为溶氧量(DO)，水中的鱼贝类就靠这些溶解于水的氧呼吸。水中的微生物也会利用一部份溶解的氧，将有机物分解成简单的物质，微生物在分解有机物时所消耗的氧气量就称为生物需氧量(BOD)，BOD是代表水体污染的重要指标。事实上，即使水体不受污染，大自然的植物腐败及冲蚀现象，也会使河川有一最低的BOD浓度，其值大约是1~2mg/L。化学药品也能使水中的有机物所需的化学剂换算成相当氧量，就称为化学需氧量。水中污染物越多，生物需氧量和化学需氧量。水中污染物越多，生物需氧旺和化学需氧量也会提高，一个良好的水域须具有高的溶氧量及低的生物需氧量与化学需氧量。

当水中的污染物超过了一定的限度，河川中的溶氧量就会大量降低，而生物需氧量和化学需氧量也相对的提高，水中微生物的种类及作用型态也跟着改变，转为产生甲烷、硫化物、氨等恶臭物质，这时就成了所谓死的河川。这种死的河川，水色黑浊，时而臭气发散出来，即不适于鱼贝生长，更影响都市观瞻及环境卫生，甚至威胁到自来水的供应和农产品的安全性。

重金属含量

污染水体的重金属主要有汞、镉、铅、铬等，此外还有砷。砷是介于金属和非金属之间的两性元素，常和重金属一起讨论其毒害，这五种元素对人体危害甚大，共称为「五毒」。

当金属随废水进入水体，被浮游生物吸收，小鱼吃浮游生物，大鱼又吃小鱼，通过这样的食物链，重金属在每一环节的生物体内逐步浓缩，到了人体后，又不易排泄出来，会在人体的一定部位积存，使人慢性中毒，而中毒后又极难治疗。

汞是五毒之首，其毒性最剧烈，它主要来自化工、冶金、机械等工业所排出的废水，在水体中由生物吸收，转变成毒性更剧烈的甲基汞。甲基汞易在人脑中累积，破坏人体神经系统的功能，还可由母亲遗传给婴儿。震惊世界的日本水堡病就是由于汞污染水体所引起的。

镉能在人体的骨骼中大量累积，当人、畜长期摄入含镉的粮食或饮水，镉就会在人体中累积，导致贫血、高血压等慢性病，又会引起肾功能减退及骨骼软化、畸形等病症，病人有无法忍受的骨痛感，因此而称为「痛痛病」。此病症亦曾发生于日本。

铬对水体的污染主要来自电渡、制革、染料、制药、皮毛加工、机械工业等排放的废水，铬在水中主要以三价铬和六价铬两种形态作用，对中枢神经有毒害作用，在血液中会夺取血中的氧气，使血中含氧量减少，而发生缺氧的现象。

砷的化合物大都有毒性，其中砒霜(三氧化二砷)的毒性最剧烈。砷的慢性中毒表现为肝、肾的炎症，多发性神经炎和指甲的病变。砷主要来自硫酸、制药、冶炼、涂料、造纸、制革等工业废水及含砷农药的污染。

铅对人体也是累积性毒物，会引起贫血、肾炎、破坏神经系统和影响骨骼，其中四乙基铅的毒性最大。铅主要来自采矿、治炼、化学、蓄电池、颜料等工业排放的废水及雨水淋洗的含铅空气。

为了确保使用水的安全性，对这些有毒的金属订有水质标准，我国饮用水及农渔业用水要求这些金属的含量不得高于下列数值：汞0.002毫克/升，镉0.01毫克/升，铬0.05毫克/升，砷0.05毫克/升，铅0.1亮克/升。

水质参数权数之各水质参数的最终权数依溶氧、生化需量、pH值、氮氮、大肠菌数、浊度、总磷及导电度的次序分别为0.22、0.18、0.16、0.13、0.12、0.09、0.06、0.04。