[发明专利]一种沉积物中有机污染的生物监测方法

说明书

技术领域

本发明属于生物监测环境技术领域，具体涉及一种沉积物中有机污染的沉水植物苦草属监测方法。

背景技术

沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分，为底栖和浮游生物的生存提供了场所和食物来源，也是许多有机污染物的最终归宿，其可以反映出该处水源较长时期内受污染的状况。在一定条件下，蓄积在沉积物中的有机污染物又能通过再悬浮作用再次进入水体，造成水体的二次污染，因此对沉积物中有机污染物的监测尤为重要与关键。

目前，对于沉积物污染的监测方法主要有化学分析方法与生物学方法。化学分析方法主要是通过化学手段分析出沉积物中有什么主要污染物，含量是多少，通过测定水或者沉积物中目标污染物的浓度来评价。这种方式存在着很大的局限性，需要较为复杂的样品前处理过程，苛刻的仪器条件。同样沉积物因受到泥水界面和不同深度的影响，有机污染物的浓度呈垂直分层分布特征。因此，仅以水、沉积物样品检测方式已无法满足进行有效的预测预警和风险防范的迫切需要。生物学方法主要是通过采用藻类、底栖动物以及鱼类开展生物毒性实验来评价沉积物受污染程度。然而，这些监测方法都具有实验周期长、不易操作且费用昂贵等特点。

水生植物，特别是沉水植物生长在水—沉积物界面，在污染沉积物的生态修复方面发挥着重要的作用。苦草属(Vallisneria)是一类具有很强环境适应能力的沉水植物类群，是水生生态系统重要的初级生产者，不仅能够吸收氮、磷等营养物和重金属离子，有效地抑制藻类的生长繁殖，常作为重建水生植被的重要先锋物种；而且沉水植物苦草在有机污染物修复方面发挥着重要的作用。沉水植物苦草对毒物的毒性效应最为敏感，苦草可以通过根部形态可塑性增强其抗逆境能力。可见，沉水植物苦草对水体污染极其敏感。然而，将沉水植物苦草作为一种沉积物污染的生物监测方法还未见报道。因此苦草属种的选择、监测方法的建立和监测结果的可靠性检验是本发明的关键所在。

发明内容

针对现有技术存在缺陷或者不足，本发明的目的在于提供一种沉积物中有机污染的生物监测方法，该方法能够简单、快速地反映出沉积物中有机污染物的污染状况与污染程度，有效地预测有机污染物的动态变化特征并指导风险防范。

为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案来实现：

一种沉积物有机污染的生物监测方法，包括如下步骤：

1)选取沉水植物进行移栽试验，根据沉积物中有机污染物的不同浓度设置成不同的处理组，试验结束后，测定沉水植物的叶与根的生物量比值(R_LR)，将所述生物量比值与所述有机污染物浓度建立响应曲线；

2)使用logistic曲线拟合所述响应曲线，获得所述有机污染物浓度的变化与比值所述生物量比值标准响应曲线；

3)采集监测目标水体中的沉水植物，测定其叶与根的生物量比值，再对照所述标准响应曲线，最终获得目标水体中沉积物中有机污染物的浓度。

步骤1)和步骤3)中所述的生物量是采用沉水植物的鲜重进行计算得到的。

步骤1)中所述的沉水植物为苦草属(Vallisneria)。

步骤1)中所述的沉水植物为苦草。

步骤1)中所述的移栽试验，是植株发育程度和形态一致的沉水植物进行试验。

所述的有机污染物为多环芳烃。

所述的多环芳烃为菲。

本发明通过检测沉水植物苦草属的叶与根的生物量的比值R_LR即可反映出环境中特征有机污染物的状况。直接把毒性有机污染物与其指示生物(沉水植物苦草属)对应起来，进而实现对沉积物中毒性有机物污染环境的快速准确监测。

附图说明

图1是苦草的叶与根的生物量对沉积物中污染物的响应曲线。

图2是沉积物中污染物的计算浓度与实际浓度的相关性分析结果。

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步介绍本发明的技术方案。

实施例1

在苏州东太湖区域(31°10′N,120°24′E)采集沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)样品开展污染沉积物的毒性试验。

选择植株发育程度和形态一致的苦草进行移栽试验，根据沉积物中有机污染物的不同浓度设置成不同的处理组，其中各组的沉积物中多环芳烃(3环菲) 的浓度分别为6.31、18.25、30.89、43.19及63.17mg/kg。