第 8 章
污染生态学
• 环境污染及其生态过程
• 污染生态效应及其评价
• 污染生态诊断与监测分析
• 生态系统污染控制与污染生态工程
• 生态系统污染的综合整治
8. 1 环境污染及其生态过程
环境污染的概念与类型
1. 环境的组成与结构
• 环境科学中，环境是以人类为主体的外部世界，
即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体，包
括自然环境和社会环境。自然环境是直接或间接
影响到人类的一切自然形成的物质及其能量的总
体。社会环境是人类在自然环境的基础上，通过
长期有意识的社会劳动所创造的人工环境。
• 环境具有多层次、多结构的特性。环境科学把环
境作为一个整体进行综合研究。
2. 环境污染的发生与环境问题
• 环境污染产生的原因，大都是资源的浪费
和不合理使用，使有用的资源变为废物进
入环境而造成的。
• 环境问题主要是由于人类活动所引起的环
境质量下降，对人类及其他生物的正常生
长和发育产生危害的现象。①是因工、农
业生产和人类生活向环境排放过量污染物
质而造成环境污染；②是由于人们不合理
地开发利用资源、而产生的环境破坏。
• 人类面临的环境问题主要有3类：①全球性
的大气环境变化；②大面积的生态破坏；
③突发性的严重污染事件。
3. 环境污染物及其来源
• 环境污染物是指人们在生产生活过程中，排入大
气、水、土壤中并引起环境污染或导致环境破坏
的物质。
• （1）生产性污染物
• 工业生产所形成的“三废” 。农业生产中长期使
用的农药。
• （2）生活性污染物
• 粪便、垃圾、污水等生活废弃物。
• （3）放射性污染物
• 核能工业排放的放射性废弃物，医用及工农业用
放射源，以及核武器生产及试验所排放出来的废
弃物和飘尘。
• 4. 环境污染的类型与特征
• （1）环境污染的类型
• 按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污
染等；
• 按污染物的性质可分为生物污染、化学污染和物
理污染等；
• 按污染物的形态可分为废气污染、废水污染和固
体废物污染，以及噪声污染、辐射污染等；
• 按污染产生的原因可分为生产污染和生活污染；
• 按污染物的分布范围又可分为全球性污染、区域
性污染和局部性污染等。
• （2）环境污染的特征
• 1）影响范围广
• 2）作用时间长
• 3）污染情况复杂
• 4）污染清除难
污染物在生态系统中的迁移与转化
• 1. 污染物在环境中的迁移
• （1）机械迁移
• 包括：①水的机械迁移作用；②大气的机械迁移
作用；③重力的机械迁移作用。
• （2）物理-化学迁移
• 污染物在环境中迁移的最重要的形式，这类迁移
的结果决定了污染物在环境中的存在形式、富集
状况和潜在危害程度。
• （3）生物迁移
• 污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过
程所实现的迁移。选择吸收和积累作用，降解作
用，放大累积作用。
2. 污染物在大气中的转化
• 以光化学氧化、催化氧化反应为主。
• 大气中的碳氢化合物和氮氧化物等，在阳
光（紫外线）作用下发生光化学氧化反应
产生臭氧（O3）、过氧乙酰硝酸酯
（PAN）等物质。一次污染物和二次污染
物的混合物所形成的烟雾称为光化学烟雾。
• 二氧化硫，经光化学氧化作用和金属氧化
物催化氧化后转化为三氧化硫，与溶于大
气中的水形成硫酸或硫酸盐，在空气中形
成硫酸雾，是形成酸雨的重要物质之一。
3. 污染物在水体中的转化
• （1）氧化-还原作用
• 天然水体含有许多无机及有机氧化剂和还原剂，
这些物质对污染物的转化起重要作用。
• （2）络合作用
• 天然水体中存在许多无机配位体和有机配位体，
水体中各种配位体可以与污染物，特别是重金属
污染物进行络合反应，影响污染物在水体中的发
生、迁移、反应和生物效应等。
• （3）生物降解作用
• 水体中的微生物，特别是底泥中的厌氧微生物，
可使一些污染物发生转化。
4. 污染物在土壤中的转化与残留
• 污染物在土壤中的转化及其行为，取决于
污染物和土壤的理化性质。
• 土壤是自然环境中微生物最活跃的场所，
生物降解在这里起重要的作用。
• 土壤的pH、温度、湿度、通气和微生物种
群等，是污染物转化的重要条件。
• 金属的转化受土壤pH的影响：pH小于7时，
金属溶于水呈离子状态；pH大于7时，金属
易与碱性物质化合呈不溶性盐类。
5. 污染物在生物体内的富集与残留
• 不易分解、脂溶性较强、与蛋白质或酶有较高亲
和力的物质，如DDT、有机氯化合物和一些重金
属，在生物体内不易被降解。
• 生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从
周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合
物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度
的现象，叫做生物富集。生物积累是指同一生物
个体在生长发育的不同阶段生物富集系数不断增
加的现象；生物放大是指在同一食物链上，生物
富集系数从低位营养级到高位营养级逐级增大的
现象。
• 影响生物富集的因素：生物的特性、污染物的性
质、浓度和作用时间以及环境特点。
生物在污染生态过程中的作用
1. 植物对污染物的吸收与迁移
• （1）植物对污染物的吸收
• 1）对气态污染物的粘附和吸收 主要决定于植物
表面积的大小和粗糙程度。
• 2）对水溶态污染物的吸收 水溶态的污染物到达
根表面，主要通过扩散和质体流途径（即污染物
随蒸腾拉力，在植物吸收水分时一起到达植物根
部）。
• （2）污染物在植物体内的迁移
• 从根吸收的污染物，能进入导管，随蒸腾拉力向
地上部移动。通过叶片吸收的污染物，可从地上
部向根部运输。
• 环境中重金属元素浓度低时，以有机络合物的形
态迁移；浓度高时，以游离的离子态形式存在。
2. 动物对污染物的吸收与迁移
• （1）动物对污染物的吸收
• 1）呼吸吸收 部分污染物能穿过肺泡；部分
污染物能在肺部长期停留，使肺部致敏纤维化或
致癌；部分污染物运至支气管，刺激气管壁产生
反应性咳嗽而排出。
• 2）消化道吸收 消化道是动物吸收污染物的主
要途径，肠道粘膜是吸收污染物的主要部位之一。
• 3）皮肤及其他途径吸收
• （2）污染物在动物体内的迁移和排出
• 动物主要以粪便和尿的形式直接将污染物排出，
或通过胆汁、乳汁、呼气、毛发等将污染物排出。
• 3. 微生物对污染物的吸收与迁移
• 微生物对污染物有着很强的吸收和分解能
力。大多数微生物的细胞壁都具有能结合
和固定污染物的能力。
• 细胞的能量转移系统在物质转运过程中，
不能区分电荷相同的物质是否为代谢所需
物质，所以，一些污染物可能随代谢必需
物进入微生物细胞。
8. 2 污染生态效应及其评价
• 污染的生态效应
• 当污染物进入生态系统，参与生态系统的物质循
环，对生态系统的组分、结构和功能产生某些影
响，在生态系统中由污染物引起的响应即为污染
生态效应。
• 1）生物个体污染效应 指环境污染对生物的影响
表现在生物个体层次上的反应。
• 2）生物群落污染效应 指环境污染在生物种群以
上层次上的反应。
• 3）生态系统污染效应 指环境污染对生态系统结
构与功能的影响。
1. 环境污染的生态响应
• 种群内对污染适应程度不同的个体，在种群中的
比率发生调整，伴随抗性个体比例的升高，种群
的遗传结构发生变化，这种遗传变化在世代间的
不断积累，将提高种群对污染的适应水平。
• 在进化过程中，长期处于单一环境的生物，很难
适应这种环境的变迁，有的分布区退缩到偏僻的
地带，有的则会消失。
• 污染的选择力大于“自然”环境的选择力，大多
数生物因此改变了进化方向，以前主要是对“自
然”环境的适应，现在转而对人类改变的污染环
境的适应。
2. 环境污染的短期效应
• （1）污染物对生物的毒害作用
• 生理、生化过程受阻，生长发育停滞，最终导致
死亡。
• 1）污染物对植物的影响 首先能影响植物根系对
营养元素的吸收，其次能抑制植物根系的呼吸作
用，再者对植物细胞的超微结构、种子生活力以
及植物生长、发育、生理生化诸方面的影响。
• 2）对动物和人体的影响 如重金属对鱼类的影响：
首先重金属能粘附在鱼鳃的表面，造成鳃上皮和
粘液细胞的营养失调，影响对氧的吸收，降低血
液输送氧的能力；其次重金属还能降低血液中呼
吸色素的浓度，使红细胞减少。
• （2）生物对污染物的抗性
• 生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力，
称为生物的耐性或抗性。
• 生物对污染物的抗性机制是外部排斥（通过形态
学机制、生理生化机制、生态学机制等将污染物
阻挡于体外）和内部忍耐（通过结合固定、代谢
解毒等过程，将污染物在体内富集、解毒）的综
合结果。解毒是抗性的基础，但不是抗性的全部。
• 生物抗性可概括为：拒绝吸收、结合钝化、代谢
转化、排出体外、改变代谢途径等。
• 对于生物本身来说，抗性是它们在逆境中得以生
存和延续的保证，是污染环境中生物多样性得以
保持的基础。
3. 环境污染的长期效应
• 环境污染的长期效应，是生物多样性的丧失和遗
传多样性的丧失。环境污染引起的物种丧失程度，
并不亚于生态破坏。
• （1）遗传多样性的丧失 包括已有的遗传基因库
的减少和新的遗传变异来源的降低。
• （2）物种多样性的丧失 在过去的400多年间，
地球上约有2% 的哺乳动物、% 的鸟类已经灭
绝；在未来的30年中，全世界将有6万种植物可能
灭绝。
• （3）生态系统结构的简单化、食物网简化、食物
链不完整、物质循环路径减少或不畅通、能量供
给渠道减少、供给程度降低、信息传递受阻等。
污染生态效应评价的原则与指
标体系
1. 污染生态效应评价的指导思想
• 生物体与地球环境化学组成的同一性、污
染物质在生物组织中分布的选择性、以及
生物体对化学物质的必需性，是污染生态
效应评价的指导思想。
• 评价污染物在生态系统中的污染程度以及
所引起的生态系统质量变异，应以生态环
境条件及其组成成分变化为基础，以污染
物质对人体、动物、植物以及微生物的个
体、种群的健康效应及相关效应为依据。
2. 污染生态效应评价的基本原则
• （1）污染生态效应的多样性
• 直接与间接；线性关系与非线性关系，时滞效应、反馈效
应、复合污染生态效应等。
• （2）污染生态效应分析的全面性
• 污染物质的产生和释放机理，污染物质在不同环境条件下
的存在形态与转化规律，污染物质在不同环境介质中的迁
移规律及污染物质作用于生物体的毒害机理等。
• （3）污染生态效应的综合性
• 即复合污染生态效应，包括协同作用、拮抗作用、加和作
用、独立作用等。
• （4）生态系统抗冲击能力的有限性
• 当污染物浓度或者数量的变化，超出生态系统或者生命个
体的适应能力的上、下限时，才可能产生污染生态效应。
3. 污染生态效应评价指标体系的建立
• （1）生物个体指标
①个体形态指标 ；②生理生化指标
• （2）生物种群指标
①种群密度和大小；②种群结构；③种群数量
• （3）生物群落指标
①群落的结构；②群落的生态 ；③群落的动态；
④群落的分布
• （4）生物群落结构指标
①物种多样性指数；②个体数量变化指标
• （5）生态系统生态效应指标
①生态系统结构变化；②生态系统稳定性；③系
统中的生产者、消费者和分解者与非生物环境的
关系
污染生态效应评价的类型与方法
1. 污染生态效应评价的主要类型
• （1）短期效应评价
• 指污染物对生物个体毒害作用的评价，包
括生物生理、生化过程受阻，生长发育停
滞，最后可能导致死亡。
• （2）长期效应评价
• 指污染物对群落和生态系统影响的评价，
包括遗传多样性的丧失、物种多样性的丧
失、生态系统结构的简单化等。
2. 污染生态效应评价的基本方法
• 生物学评价法和综合评价法。
• 生物学评价法是指用生物学方法，按一定
标准对一定范围内的环境质量进行评定和
预测，具体有：指示生物法、生物指数法
和种类多样性指数法等。
• 综合评价法则包括重叠法、列表清单法与
相关矩阵法和网络法等。
• （1）指示生物法
• 指示生物是指对某些物质（进入环境中的污染物）
能够产生各种反应而被用来监测和评价环境质量的
生物。
• 1）大气污染指示植物 作物、花卉、野生植物等均
可用作指示植物。
• 2）水污染指示生物 浮游生物、水生微型动物、
大型底栖无脊椎动物均可作为水污染的指示生物。
• 指示水体严重污染的生物，如颤蚓类、毛蠓、细长
摇蚊幼虫、绿色裸藻、小颤藻等。
• 指示水体中等程度污染的生物，主要有居栉水虱、
瓶螺、被甲栅藻、四角盘星藻、环绿藻、脆弱刚毛
藻、蜂巢席藻等。
• 指示清水水体的生物，如纹石蚕、扁蜉、蜻蜓、田
螺、簇生枝竹藻等。
• 静水中主要采用底栖生物或着生生物。
• （2）生物指数法
• 1）污染量指数法 污染量指数法
（IPC）是以分析叶片中污染物含量为基础，
监测大气污染的一种方法。
• 2）生物指数法 评价水质用的生物指数，
主要是依据不利环境因素（如各种污染物）
对生物群落结构的影响，用数学形式来表
现群落结构指示环境质量的状况。
• 污染量指数法：
KIPC = Cm / CC
式中：Cm为监测点指示植物叶片中污染物含量；
CC为对照点同种植物叶片中污染物的含量。
• 根据IPC值，对各监测点污染程度进行分级：
• I级：清洁大气（KIPC <）；
• II级：轻度污染（KIPC：～）；
• III级：中度污染（KIPC：～）；
• IV级：严重污染（KIPC >）。
• Beck生物指数（ Beck ，1955）：
IB = 2nA + nB
式中：IB是 生物指数；nA为不耐有机污染
的种数； nB为耐中度有机污染的种数。
• IB值= 0，表示水体受有机物严重污染；
• IB值1～10， 表示水体受有机物中度污染；
• IB值>10 ，表示水体为清洁水体。
• 硅藻生物指数 ：
用河流中硅藻的种类数来计算
I =
式中：I 为硅藻生物指数； A为不耐污的种
类数；B是对有机污染无所谓的种类数；C
为在污染区内独有的种类数。
• 生物指数法（Goodnight，1961）：
利用颤蚓类与全部底栖动物的比值
生物指数= ×100
• 若指数<60%为水质良好；
60～80%为中度有机污染；
>80%为严重有机污染。
• 水生昆虫与寡毛类湿重的比值 (King,1964)
• 应用这种方法无需将生物鉴定到种，将底
栖动物中昆虫和寡毛类检出，分别称重并
按下式计算：
I =
• 此值数值越小，表示污染越严重；反之，
数值越大，表示水质越清洁。
• 污染生物指数（BIP） IBIP是指无叶绿素微
生物占全部微生物的百分比，其指数按下
式计算：
IBIP=
式中A为有叶绿素微生物数；B为无叶绿素
微生物数。
• 指数0～8为清洁水，8～20为轻度污染水，
20～60为中度污染水，60～100为严重污
染水。
• （3）种类多样性指数
• 生物群落中的种数与个体数的比值。
• 常用的指数有：
Gleason丰富度指数
Margalef 丰富度指数
Shannon-Weaver 多样性指数
Simpson多样性指数
综合评价法。
• （1）重叠法
• 做成一套复合图，表示生态系统的特征，指明污染
物在生态系统各部位的污染效应的性质和程度。
• （2）列表清单法
• 可鉴别污染物质在生态系统中不良的或有益的生态
效应，并表示其相对强弱，但不能进行定量计算。
• （3）Leopold相关矩阵法
• 矩阵 “行”方向列出生态系统的生物与非生物因子，
“列”方向列出污染物因子，对角线左上方标出影
响大小的分值，右下方标出污染物影响的相对重要
度。
• （4）网络法
• 利用影响树表示出污染物对生态系统产生的各种原
发性效应和继发性效应。
污染生态效应评价的内容
• 污染物的毒害效应
• 遗传多样性的丧失
• 物种多样性的丧失
• 生态系统结构的变化
1. 污染物的毒害效应
• 对生态系统中已经存在或者即将存在的污染物的
物理、化学与生物学特性进行系统的研究分析，
推测污染物的毒性。生态毒理学实验确定污染物
的急性与慢性毒性效应。
2. 遗传多样性的丧失
• ①污染条件下，种群的敏感性个体消失，从而使
整个种群的遗传多样性水平降低；②污染引起种
群规模减小，降低了种群的遗传多样性水平；③
使种群实现对污染完全适应，并恢复到原来的种
群数量，由于建立者效应，造成遗传来源单一，
变异性的来源大大降低。
3. 物种多样性的丧失
• 污染引起物种多样性降低的机理：①污染物
的直接毒害作用，使生物丧失生存或繁衍的
能力；②污染引起生境的改变，使生物丧失
了生存的环境；③生态系统中的富集和积累
作用，使食物链后端的生物中毒而难以存活
或繁育。
4. 生态系统结构的变化
• 应用生态学方法，对生态系统中的生产者、
消费者、分解者以及非生物环境进行具体的
调查分析，确定待评价生态系统中能量流动、
物质循环、信息传递的特定规律。
8. 3 污染生态诊断与监测分析
污染生态诊断
1. 污染生态诊断的概念
• 按照一套综合会诊程序和行之有效的检验
方法（物理、化学、生物学以及生态毒理
学方法等），对一定区域内的生态系统质
量进行说明、评价和预测。
• 通过对污染源的全面调查，确定主要污染
源和主要污染物及其排放特征，了解主要
污染物的污染程度及范围，研究污染物的
分布和运动规律，探讨污染发生的机制，
掌握生态系统质量的变化规律。
2. 污染生态诊断的依据
• （1）生物对污染的适应
• ①对污染引起的“自然”环境（外环境）
及生物生理（内环境）条件变化的适应；
②对污染物自身的适应。
• （2）污染条件下的生物进化
• ①不能适应污染的生物，种群衰退，物种
消亡，引起生物多样性的丧失；②能够适
应的生物，在污染条件下，将产生快速分
化，形成高污染适应性的进化取向。
污染生物监测
• 生物监测是指利用生物个体、种群或群落
对环境中污染物质的反应，即利用生物在
各种污染环境下所发出的各种信息，来判
断环境污染状况的一种手段，从生物学角
度为环境质量的监测和评价提供依据。
• 生物监测包括水污染监测、土壤污染监测
和大气污染监测。
1. 大气污染生物监测
• 利用生物对大气污染物的反应，监测有害气体的
成分和含量，以了解大气环境质量的状况。大气
污染的生物监测包括动物监测和植物监测。指示
动物和指示植物
• 有些植物对大气污染的反应极为敏感，在污染物
达到人和动物的受害浓度之前，它们就显示出受
害症状，如紫花苜蓿、贴梗海棠、香石竹、番茄、
唐菖蒲等。
• 利用动物也能够起到指示、监测环境的作用。事
实上，利用生物监测环境污染是从动物开始的。
• 利用微生物生物区系组成及数量变化，监测环境
污染程度完全可行。
• 环境污染影响生物的组成和分布，生物的区系变
化可用于监测环境。
2. 水体污染生物监测
• 以滇池为例，水生植被与水体污染程度的关系：
1）重污染 各种高等沉水植物全部死亡；
2）中度污染 敏感植物如海菜花、轮藻等消失，
篦齿眼子菜稀少，抗性强的如红线草、狐尾藻等相
当繁茂；
3）轻度污染 海菜花、轮藻等渐趋消失，中等敏
感植物和抗污植物均有生长；
4）无污染 各类植物包括轮藻、海菜正常生长。
• 水污染指示动物，采用底栖动物中的环节动物、软
体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。
• 鱼类可作为水体污染的监测生物。鱼的呼吸系统最
敏感，利用鱼类受毒害前后呼吸频率的变化，可判
断污染物的毒性大小和污染程度。
• 微生物是有机污染物的良好监测生物。
3. 土壤污染生物监测
• 利用一些对特定污染物较为敏感的植物，
作为土壤污染物的预测和监测指标。一般
来说，指示植物主要起到预警作用。
• 土壤动物是反映环境变化的敏感指示生物，
当某些环境因素的变化发展到一定限度时，
会影响到土壤动物的繁衍和生存，甚至死
亡。
• 微生物种群数量变化、微生物酶活性变化
等，都可以用作土壤受污染程度的监测指
标。
污染生态分析方法
• 1. 生物典型受害症状分析
• 通过肉眼观察生物体受污染后发生的形态变化，
如植物叶片伤害症状、动物器官畸形等来进行环
境污染的监测。
• 处在大气环境中的敏感植物受污染后，叶片会出
现伤害症状。根据受害症状与大气中污染物浓度
的相关性，将污染伤害植物的程度同已知的环境
污染物浓度联系起来，能够凭借叶片典型症状，
反映大气中相应污染物的浓度。
• 在根据形态结构变化监测水体污染时，最常见的
生物材料是鱼类。
• 土壤中的污染物对植物的根，茎、叶都可能产生
影响，出现一定的症状。
• 2. 生物生理生化指标分析
• 生物受污染时某些生理生化指标的变化灵敏、
迅速，更适宜作环境监测。
• 如：①氨和铵离子使植物的6-磷酸葡萄糖脱氢酶、
苹果酸脱氢酶和过氧化物酶活性升高；②过氧乙
酰硝酸酯抑制6- 磷酸葡萄糖脱氢酶和苹果酸脱氢
酶的活性；③植物对臭氧、二氧化硫、亚硫酸根
离子、硫酸根离子、氨和铵离子都敏感，过氧化
物酶活性会有所升高。
• 如：鳃盖运动频率、呼吸频率、呼吸代谢、侧线
感观机能、渗透压调节、摄食量与能量转换率、
抗病力、神经内分泌活动及血液成分变化、血糖
水平、酶（如鱼脑胆碱酯酶、转氨酶、血浆酶、
ATP酶等）活性变化、糖类、酯类代谢等。
3. 生物细胞遗传学指标分析
• 采用细胞遗传学的方法来筛选化学诱变因子，监
测环境中具有致癌、致畸、致突变的化学物质。
常用的方法主要有：微核测定法、染色体畸变分
析、姐妹染色体交换率、非预定DNA合成等。
• 高等植物被认为是进行环境化学物质的遗传毒性
效应研究的极好材料，如紫露草和蚕豆。
• 在动物方面常用蝌蚪肠细胞、小鼠外周血淋巴细
胞、蟾蜍血液细胞等为材料，观察细胞染色体畸
变情况、微核率、非预定DNA合成等指标来监测
大气和水污染。
• 4. 生物群落结构分析
• 以在昆阳磷肥厂附近氟污染林地的地衣调
查结果为例：① 严重污染：树干上没有梅
衣属地衣，石蕊属地衣不能够形成子囊盘，
甚至不能够形成柱体。②中等污染：梅衣
属地衣出现在树干高度4m以下，石蕊属的
几个种虽然有柱体及子囊盘，但原植体小
于正常生长者。③轻污染：树花属地衣较
多，梅花属叶状及粉状地衣分布高达树冠
内部的主干上。④无污染：松萝属及树花
属地衣在树木和灌木上普遍出现，梅衣属
等叶状地衣在树干上大片分布到树冠内部
的小枝上。
5. 群落多样性指数分析
• （1）简便多样性指数
d = s／N
式中：s为群落种类数；N为总个体数。
• （2）Willams多样性指数
d = －K [(ni/N)1g (ni / N)]
或 d = －[ (ni / N) 6 lg (ni / N)]
式中nI为单位面积上第i种的个体数； N为单位面积
上各类生物的总个体数； i =1，2，3，…，m。
• 指数d<1为重污染；d =1~3为中污染；d>3为轻污染。
• 优点是具有简明的数值概念，可以直接反映环境的
质量。
6. 生物生长量变化分析
• 动物、植物、微生物都可作为这一技术的
材料。
• 在水污染的生物监测中，一些藻类植物最
适合于这种方法。常用的藻类有斜生栅藻、
小球藻、水华鱼腥藻、羊角月牙藻、莱茵
衣藻等。因为藻类生长快，适应周期短，
是一种理想的监测材料。
• 7. 生态系统综合分析
• 污水生物系统法监测水体
• 有机污染的程度或测定有机污染物的生物
降解。原理是：在一条河流受到污染后，
自上游往下游形成一系列在污染程度上逐
渐减轻的连续带，每一带都生存有大体上
能够表示这一带特性的动物和植物。从而
可以根据一条河流中一定区域内生物类群
的组成和数量，来鉴别该区域的有机物污
染程度，同时也能够反映在相应的化学指
标上。他们把河段分成3个带：多污带、中
污带和少污带。
污水生态系统的特征
指 标 多污带 强中污带 弱中污带 少污带
有机物
含有大量有机
物，主要是
未分解的蛋
白质和糖类
由于蛋白质等有机物
分解，形成氨基
酸和氨
有机物进一步分
解为氨盐、
亚硝酸盐和
硝酸盐。水
中有机物已
经很少
有机物已经被矿
化，蛋白质最
后分解成硝酸
盐，水中有机
物极少
溶解氧 极低或全无 少量 多 多
BOD 非常高 高 低 很低
硫化氢 非常高 较高 少 无
底泥
多固有硫化铁，
呈黑色
硫化铁被氧化成氢氧
化铁，不呈黑色
有氧化铁存在
几乎全被氧化，
有氧化铁存在
细菌数（个／
mL）
数十万至数百
万
数十万 数万 数百
生物种类 很少 少 多 多
个别优势种 很强 强 弱 弱
水生维管植物 无 很少 少 多
主要生物类群
微生物、污水
原生动物
蓝藻、鞭毛绿虫藻、
原生动物、蠕虫、
轮虫
蓝藻、绿藻、硅
藻、原生动
物、甲壳动
物、鱼类
硅藻、绿藻、原
生动物、甲壳
动物、水生昆
虫、鱼类
