Chapter 6 Biomonitoring

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1 Chapter 6 Biomonitoring
第六章 生物污染监测 Chapter 6 Biomonitoring

2 第六章 生物污染监测 一、概述 生物体污染：当污染物通过不同途径在生物体内累积，其数量超过正常含量并足以影响人体健康或影响动、植物生活时，称为生物体受到了污染。 /Organism pollution: the accumulation of pollutant in organism affects the human health or animal and plant growth when exceeding the normal content.

3 第六章 生物污染监测 一、概述 1. 生物污染形式 （1）表面附着：污染物附着在生物体表面的现象
第六章 生物污染监测 一、概述 1. 生物污染形式 （1）表面附着：污染物附着在生物体表面的现象 （2）生物吸收：经生物体各器官的主动吸收和被动吸收进入生物体。 （3）生物浓缩：也称生物富集，是指生物体从生活环境中不断吸收低剂量的有害物质，并逐渐在体内浓缩或积累的能力。

4 第六章 生物污染监测 一、概述 2. 污染物的吸收、分布、转移和代谢 （1）植物 吸收两种方式：主动吸收和被动吸收。
第六章 生物污染监测 一、概述 2. 污染物的吸收、分布、转移和代谢 （1）植物 吸收两种方式：主动吸收和被动吸收。 分布：根>茎>叶>穗>壳>种子 root>stalk>leaf>ear>shell>seed

5 在相同理化性质、污染程度和耕作条件的土壤上种植的不同农作物，由于不同的农作物对重金属的敏感性不同，导致不同作物和相同作物不同部位对重金属及有机毒害物质的富集程度不同。

6 第六章 生物污染监测 一、概述 2. 污染物的吸收、分布、转移和代谢 （2）动物 污染物通过消化道、皮肤、呼吸道进入动物的机体内。

7 第六章 生物污染监测 a．能溶解于体液的物质在体内均匀分布，如钠、钾、锂、铷、铯，以及阴离子氟、氯、溴等
第六章 生物污染监测 a．能溶解于体液的物质在体内均匀分布，如钠、钾、锂、铷、铯，以及阴离子氟、氯、溴等 /The substance dissolved in body liquid uniformly distributes in body, such as Na (sodium), K(potassium), Li(lithium), Rb(rubidium), Cs(cesium) and anionic F(fluorin), Cl(chlorine), Br(bromine) etc.

8 第六章 生物污染监测 b．主要贮留于肝或其它网状内皮系统，如镧、锑、钍等三价和四价阳离子，水解后成胶体。
第六章 生物污染监测 b．主要贮留于肝或其它网状内皮系统，如镧、锑、钍等三价和四价阳离子，水解后成胶体。 /Mainly stored in liver and other reticulate endothelium system, such as trivalent and quadrivalent cation of La(lanthanum), Sb(stibium), Th(thorium) etc.

9 第六章 生物污染监测 c．与骨具有亲合性的物质，如二价阳离子铅、钙、钡等
第六章 生物污染监测 c．与骨具有亲合性的物质，如二价阳离子铅、钙、钡等 /The substance has affinity for bone, such as bivalent cation of Pb(lead), Ca(calcium), Ba(barium) etc.  

10 第六章 生物污染监测 d．对某一种器官具有特殊亲合性，如碘对甲状腺，汞、铀对肾脏等
第六章 生物污染监测 d．对某一种器官具有特殊亲合性，如碘对甲状腺，汞、铀对肾脏等 /Has special affinity for some organ, for example, iodine has affinity for thyroid gland, mercury and uranium for kidney etc.

11 第六章 生物污染监测 e．脂溶性物质与脂肪组织乳糜微粒具有亲合性，如有机氯蓄积于体脂肪中
第六章 生物污染监测 e．脂溶性物质与脂肪组织乳糜微粒具有亲合性，如有机氯蓄积于体脂肪中 /Fat-soluble substance has affinity for chyle particle of adipose tissue, for example, organochlorine accumulates in fat.

12 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 1. 植物样品的采集和制备 （1）采集原则 （2）样品采集
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 1. 植物样品的采集和制备 （1）采集原则 ① 代表性 ；② 典型性 ；③ 适时性 （2）样品采集 ① 准备工作；② 采集量：1kg干重；③ 采集

13 第六章 生物污染监测 梅花形采样法 交叉间隔采样法 样品采集登记表 样品 号 名称 采集 地点 采样 日期 部位 土壤 类别 物候 期
第六章 生物污染监测 梅花形采样法 交叉间隔采样法 样品采集登记表 样品 号 名称 采集 地点 采样 日期 部位 土壤 类别 物候 期 污染情况 分析 项目 人 次数 成份 浓度

14 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 1. 植物样品的采集和制备 （3）样品制备
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 1. 植物样品的采集和制备 （3）样品制备 鲜样：测酚、氰、硝酸盐、亚硝酸盐、农药和其他 干样：对于植物中稳定的污染物，如某些重金属元素和非金属元素，一般用干燥样品。

15 第六章 生物污染监测 鲜样/Fresh sample

16 第六章 生物污染监测 干样（可以干燥保存的样品）/Dry sample

17 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 2. 动物样品的采集和制备 （1）样品采集
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 2. 动物样品的采集和制备 （1）样品采集 尿液；血液；毛发和指甲；组织和脏器；畜禽产品；水产品

18 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 2. 动物样品的采集和制备 （2）样品制备

19 第六章 生物污染监测

20 第六章 生物污染监测

21 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （1）消解
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （1）消解 生物样品与一种或两种以上的强酸共煮，将有机物分解成二氧化碳和水除去。为加快氧化速度，常常要加入双氧水、高锰酸钾或五氧化二钒等氧化剂、消化剂。常用的消解体系有：硝酸—高氯酸、硝酸—硫酸、硫酸—高锰酸钾、硝酸—硫酸—五氧化二钒等。

22 湿法评价：/Wet method assessment
（1）沸点可以控制，温度比干法低，元素损失少/Boiling point can be controlled, the temperature is lower than that of drying method, the elements can be lost hardly. （2）酸消耗大，容易污染样品，空白值高，测定前需要提纯消化液/Consume lots of acid, and easy to pollute the sample, its blank value is high, and need purify digestive liquid before the measurement.

23 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （2）灰化
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （2）灰化 灰化法又称燃烧法或高温分解法。根据样品种类和待测组分的不同要求，选用铂、石英、银、镍、铁、聚四氟乙烯或瓷质坩埚，在高温炉中控温450550℃，加热至样品完全灰化，残渣经硝酸或盐酸再溶解后，测定各种元素成分。

24 生物样品的干灰化/Dry-cineration of biological sample
生物样品(称量使目的元素达到测试方法的检出限) ℃ 炭化 550℃ 灰化（Hg、As等不宜） /Biological sample ( make the quantity of the aim element attain detection limit of the measurement method ) ℃ carbonization 550℃ cineration (not fit for Hg、As and etc.).

25 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （3）提取
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （3）提取 测定生物样品中的农药、甲基汞、酚等有机污染物时，需用溶剂将待测组分从样品中提取出来。

26 第六章 生物污染监测 （3）提取 ① 振荡浸取法：蔬菜、水果、粮食等食品样品。
第六章 生物污染监测 （3）提取 ① 振荡浸取法：蔬菜、水果、粮食等食品样品。 ② 组织捣碎提取：切碎生物样品，放入组织捣碎杯中，加入适当的提取剂捣碎。 ③ 直接球磨提取：球磨机中粉碎和提取剂提取小麦、大麦、燕麦等。 ④ 索式提取器提取

27 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （4）分离
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （4）分离 ① 萃取法 ；② 层析法；③ 低温冷冻法；④ 磺化法和皂化法

28 第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （5）浓缩
第六章 生物污染监测 二、生物样品的采集、制备和预处理 3. 生物样品的预处理 （5）浓缩 浓缩方法有蒸馏或减压蒸馏法、蒸发法、K-D浓缩器浓缩法

29 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 1. 硝酸盐和亚硝酸盐的测定
第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 1. 硝酸盐和亚硝酸盐的测定 硝酸盐测定的方法很多，仪器分析方法主要包括：分光光度法（SP）、原子吸收分光光度法（ABSP）、离子色谱法（IC）、流动注射分析法（FIA）、硝酸盐离子选择电极法(ISE)、紫外分光光度法(UVS)、高压液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、连续流动分析法（CFA）等。

30 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 1. 硝酸盐和亚硝酸盐的测定
第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 1. 硝酸盐和亚硝酸盐的测定 2010年卫生部发布了《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》（GB —2010）标准测定方法。

31 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定 甲基汞是各种形态的无机汞和有机汞中毒性最强的一种汞化合物，对人类的健康危害极大。

32 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定
第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定 目前利用色谱的分离能力与原子光谱的高选择性、高灵敏度联用来进行测定不同形态的元素是近年来分析化学发展的一大热点。例如气相色谱-原子荧光法（GC-AFS）、气相色谱-冷原子荧光法（GC-CVAFS）、气相色谱-等离子体质谱联用技术（GC-ICP-MS）、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术（HPLC-ICP-MS）、高效液相色谱-原子荧光光谱等联用技术可以分析不同形态的技术元素。

33 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定
第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定 传统的气相色谱方法是国家标准（GB/T 17132—1997）中气相色谱仪-电子捕获检测器测定样品中甲基汞的含量。

34 第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定
第六章 生物污染监测 三、污染物的测定 2. 甲基汞的测定 样品用氯化钠研磨→加人含有Cu2+的1mol/L盐酸（Cu2+与组织中结合的CH3Hg+交换）完全萃取后→离心或过滤，将上清液调试至一定的酸度，用巯基棉吸附，再用2N盐酸洗脱，最后以苯萃取甲基汞，用带电子捕获检测器的气相色谱仪分析。

35 谢谢！