Биоиндикация және биологиялық мониторинг

Биомониторинг құрамдас бөлігі болып табылады экологиялық мониторинг – бақылау қоршаған ортаның физикалық және биологиялық көрсеткіштері. Міндеттері: «биомониторинга кіреді үнемі жүргізілетін сапасын бағалау қоршаған ортаның көмегімен арнайы таңдалған осы мақсат үшін тірі. Жақсы жүйесі өңделді биомониторинга сулы орта. Федерациясының пайдаланады жіктеуіші су сапасын қамтитын 6 сынып. Бағалайды көрсеткіштері су түбі омыртқасыздары, перифитона (мекендеушілері су өсімдіктер), фито-, зоо — және бактериопланктона.

Үшін мысал келтірейік кесте-жіктеу құрлық суларын көрсеткіштері бойынша зообентос: Жіктелуі, су сапасын суши бойынша биопоказателям Сынып суларды Судың Салыстырмалы саны олигохет жалпы санынан зообентос, % Биотикалық индексі Вудивисса 1 Өте таза 1-20 10-8 2 Таза 21-35 7-5 3 Біркелкі ластанған 36-50 4-3 4 Ластанған 51-65 2-1 5 Лас 66-85 1-0 6 Өте лас 86-100 немесе макробентос жоқ 0 1990 ж. экологиялық комиссия, Еуропа қолдауымен БҰҰ бағдарламасын интеграцияланған мониторинг (IM) қоршаған орта бойынша келесі көрсеткіштер топтары (жақша ішінде көрсетілсе, олардың саны: жалпы метеорология(6), химия ауаның(3), химизмі топырақ және жер асты суларының(4), химизмі жер үсті суларын (4), топырақ(6), биологиялық көрсеткіштері(11). Арасында зерттелетін көрсеткіштердің көрнекті орын биологиялық индикаторлар: эпифитные қыналар напочвенная өсімдіктер, бұта және ағаш өсімдіктері, проективтік жамылғысы ағаш, ағаш биомасса, химиялық құрамы қылқан жапырақты ине, микроэлементтерге қылқан жапырақ кеміргіш, топырақты ферменттер, микориза, ыдырау жылдамдығы өсімдік қалдықтарын және басқа да мониторинг жүргізу әдістерін таңдау. » бұрынғы КСРО белгіленді 6 алаңдарды өткізу үшін өңірлік мониторинг жоғарыда аталған биологиялық көрсеткіштері. Дамыған жүйесінің аймақтық мониторинг Германия және Нидерланды. Үшін мысал қарастырайық жүйелерінің бірін биомониторинга Германияда (жер Баден-Вюртемеберг).Ол көздейді бағалау мынадай көрсеткіштер: Дәрежесін дефолиации (мезгілсіз айырылған, жапырақтарды) бұқа, шырша мен майқарағай; Құрамын поллютантов жапырақта және қылқан жапырақ кеміргіш; Сукцессия (заңды ауысым) шөптесін өсімдіктер; Жизненности шөптен және онда ұстау поллютантов; Алаңын жабу эпифитных қыналар; Санының коллембол (ұсақ топырақ буынаяқтылардың) және жер үсті моллюскалар; Шоғырландыру поллютантов » жаңбыр червях.

Мониторингінің нәтижелерін ұсынады түріндегі кестелер мен графиктер. Қатарына жақсы тәсілдерінің жатады әдісі «Амебы». Сурет салуда шеңбер, ол бөледі желілерімен тең секторлары саны бойынша өлшенетін соғады. Сызық шеңбер білдіреді, олардың қалыпты мәндер. Көрсеткіштері болуы мүмкін химиялық (қосылыстар, ауыр металдар, фосфор және т. б.), жеке (жер асты суларының деңгейі, лайлылығы және т. б.) және биологиялық (саны, әртүрлілігі және басқа да сипаттамалары биоиндикаторов). Бұдан әрі әрбір секторында закрашивают көлемі пропорционалды мәні тиісті көрсеткіш. Желінің мүмкін шегінен шеңбер, егер маңызы бар «зашкаливают», онда «Амебы» пайда «выросты-ложноножки». Мониторинг нәтижелері түрінде ұсынылған бірқатар сурет, көрнекі анықтайды бағыт «қозғалысының Амебы» және, тиісінше бағыт өзгерістер экожүйеге. Биоиндикация Биоиндикация – бұл жай-күйін бағалау ортасының көмегімен тірі объектілерді.

Тірі нысандар (немесе жүйесі) – бұл жасушалар, ағзалар, популяция, қауымдастық. Олардың көмегімен жүргізілуі мүмкін бағалау ретінде абиотикалық факторлар (ауа температурасы, ылғалдылығы, қышқылдығы, тұздылығы, мазмұны поллютантов және т. б.) және биотикалық (әл-ауқаты) организмдердің, олардың популяциялар мен қауымдастықтар). Термині «биоиндикация» жиі пайдаланылады еуропалық ғылыми әдебиетте, ал америка, әдетте, ауыстырады ұқсас мағынасы атты «экотоксикология». Жиі сұрақ: «Неге сапасын бағалау үшін ортаның қолдануға тура келеді тірі нысандар, бұл оңай жасауға физика-химиялық әдістерімен?» Пікірінше Ван Штраалена (1998), бар кем дегенде 3 жағдайды биоиндикация болып таптырмайтын. Фактор болуы мүмкін емес өлшеу. Бұл, әсіресе, мінездеме бірақ рет қайта климаттың өткен дәуірлердің. Осылайша, талдау тозаңының өсімдіктердің Солтүстік Америкада үшін ұзақ уақыт көрсетті ауысымда жылы ылғалды климаттың құрғақ салқын етеді және бұдан әрі ауыстыруды орман қоғамдастықтар арналған шөп. Басқа жағдайда қалдықтары диатомовых балдырлар (қатынасы ацидофильді және базофильных түрлерін) бекітуге мүмкіндік берді, бұл былтырғы су көлдерде Швеция болды қышқыл реакциясы, әбден табиғи себептер. Фактор анықтау қиын болған. Кейбір пестицидтер тез разлагаются екенін анықтауға мүмкіндік бермейді, олардың бастапқы концентрациясын топырақ. Мысалы, инсектицид дельтаметрин белсенді тек бірнеше сағаттан кейін оның тарату, оның әсері фауна (жуков және пауков) байқалады бірнеше апта бойы. Фактор оңай өлшеуге қиын, бірақ интерпретациялау. Туралы деректер тұжырымдаманың түс. ортаға түрлі поллютантов (егер олардың концентрациясы емес запредельно жоғары) емес, құрамында бар, қаншалықты жағдай үшін қауіпті тірі табиғат. Көрсеткіштері шекті рұқсат етілген тұжырымдамасы (ШРК) әр түрлі заттардың әзірленді ғана адам үшін.

Алайда, әлбетте, бұл көрсеткіштер болуы мүмкін емес таралған басқа да тірі ағзалар. Бар сезімтал түрлері, және олар болуы мүмкін негізгі сақтау үшін экожүйелердің. Тұрғысынан табиғатты қорғау маңыздырақ сізден қандай салдарға алып келеді сол немесе өзге концентрациясы загрязнителя ортасында. Бұл міндетін шешеді биондикация, бағалауға мүмкіндік беретін биологиялық салдары антропогендік өзгеріс қоршаған орта. Физикалық және химиялық әдістері береді сапалық және сандық сипаттамасы фактор, бірақ тек жанама түрде бағалайды және оның биологиялық әсері. Биоиндикация, керісінше, туралы ақпаратты алуға мүмкіндік береді биологиялық салдары өзгерістер, қоршаған жасауға тек жанама тұжырымдар ерекшеліктері туралы ең фактор. Осылайша, кезінде жай-күйін бағалау ортаны мүмкіндігінше біріктіруге физика-химиялық әдістері биологиялық.

Өзектілігі биоиндикация негізделген, сондай-ақ қарапайымдылығы, жылдамдығы мен дешевизной сапасын анықтау. Мысалы, кезінде засолении топырақ қаласында жапырақтары жөке жиектерінде сарғаяды, тағы басталғанға дейін күз. Анықтау мұндай учаскелер болады, жай ғана осматривая ағаштар. Мұндай жағдайларда биоиндикация жылдам табу үшін ең ластанған мекендейтін жерлері. Барлық жағдайларда туралы әңгіме болғанда, бақылау, онсыз биоиндикация негізінен мүмкін емес, сұрақ туындайды, деп нормасы және басқа биоиндикатора? Бір жағдайларда жауап қарапайым. Мысалы, пайда болуы жапырақта өсімдіктердің некроздық даққа кез келген нысандағы және көлемдегі әрқашан индикатор ластану ортаның, өйткені қалыпты болмауы тиіс. Жағдай күрделене түсуде кезде қалыпты болып табылады жоқ бір нақты жай-күйі биоиндикатора, ал тұтас жиынтығы диапазоны, осындай жай-күйлер. Мұндай индикаторларға мыналар жатады популяциясының саны, әртүрлі қауымдастықтардың, олардың түрлік құрамы, және т. б. бұл сипаттамалары өзгереді маусымдары бойынша және жылдар бойынша, олар әр түрлі болуы мүмкін әр түрлі местообитаниях, демек, орнату үшін нормасын үшін осындай биоиндикаторов керек орналасуы туралы деректермен, олардың маусымдық және көпжылдық динамикасы, олардың өзгеруі бойынша местообитаниям. Осылайша, саны ұсақ топырақ буынаяқтылардың коллембол бір учаскеде ненарушенного орманның өзгеруі мүмкін, бір жылдың ішінде 10-20 есе әртүрлілігі, олардың қоғамдастықтар — 2-3 рет. Биоиндикация әр түрлі деңгейде ұйымдастыру тірі Биоиндикация жүзеге асырылуы мүмкін барлық деңгейлерде ұйымдастыру тірі: биологиялық молекулалардың жасуша, тіндер мен мүшелер, ағзалар, популяция (кеңістіктік топтастыру дарақ бір түрі), қауымдастық, экожүйе және биосфера.

Осы фактіні мойындау қол жеткізу қазіргі заманғы теориясы биоиндикация. Төменгі деңгейлерде биоиндикация болуы мүмкін тікелей және спецификалық формасы биоиндикация, жоғары – тек жанама және спецификалық емес. Алайда, дәл осы соңғы кешенді баға береді ықпалы антропогендік әсер табиғатқа тұтастай алғанда. Жасушалық және субклеточный деңгейлері Биоиндикация сол деңгейде негізделген. тар шегінде ағу биотикалық және физиологиялық реакциялар. Оның қадір-қасиетін жасалады жоғары сезімталдықтың бұзылуына, мүмкіндік беретін анықтау тіпті елеусіз шоғырлануы поллютантов, және анықтап, оларды тез. Дәл осы деңгейде мүмкін ең ерте анықтау бұзушылықтар. Қатарына кемшіліктер жатады деп биоиндикаторы – жасушалар және молекулалар күрделі аппаратураны талап етеді. Нәтижесі-әрекеттер поллютантов мынадай: мембрананың бұзылуы (әсіресе, олардың өтімділік); өзгерту концентрациясы мен белсенділігіне макромолекулалардың (ферменттер, белоктар, амин қышқылдары, майлар, көмірсулар, АТФ); аккумуляция зиянды заттардың бұзылуы; физиологиялық процестердің торда өзгерту; мөлшерін жасушалар.

Үшін разобрать сол немесе өзге де тәсілін биоиндикация бұл деңгейде анықтау қажет іс-тетіктері поллютантов. Әсері поллютантов арналған биомембраны (мысалы, өсімдік жасушаларының) Күкіртті газ. SO2 енеді листву арқылы устьица, түседі межклеточное кеңістік ериді суда білімі бар SO32 – /HSO3 — иондар, қирату клеточную мембрана. Нәтижесінде төмендейді буферлік сыйымдылығы цитоплазмы жасушалар өзгереді оның қышқылдығы мен редокспотенциал. Озон және басқа да тотықтырғыштар, мысалы, пероксиацетилнитрата. Бұзады өтімділік мембраналар. Бұл әсер қиындай түсуде қатысуымен ауыр металдар иондарының. Барлық жағдайларда, әсіресе қатты зардап шегеді мембраналар хлоропластов – тилакоидные. Олардың бұзылуы – төмендеуінің негізгі себебі фотосинтез әсері кезінде поллютантов. Фотосинтез процесі өте сезімтал үшін қызмет етеді биоиндикация ластануы қоршаған орта. Бұл ретте бағалайды: 1) фотосинтез қарқындылығы, 2) флоуресценцию хлорофилла. Ретінде тест-ағзаның жиі пайдаланады мүк мниум. Өзгерту концентрациясы мен белсенділігіне макромолекулалардың Ферменттер. Қолданысқа поллютантов арналған ферменттер бұзады процесі қалыпты қосылу ферментінің — субстрату (С-Н). бұл болуы мүмкін үш түрлі жолмен: ферменту орнына субстрат қосылады поллютант-ингибиторы білім кешенінің Ф-Мен (улану); Поллютант ингибирует фермент, расщепляя оның байланыс субстрат: C↘Ф; қосыла отырып субстрату бірге ферментом, поллютант ингибирует соң:-Ф-И. нәтижесінде бұзылса түрлі процестер, мысалы: Ассимиляция көмірқышқыл газының фотосинтез процесінде. SO2 байланысады белсенді орталығы түйінді ферментінің фотосинтез (рибулозодифосфаткарбоксилазы) орнына СО2 және тежейді береді СО2 цикл Кальвина. Газообмен СО2 негізінен үшін жарамды биоиндикация Синтезі; қорғаныш заттардың клеткадағы. Өсімдік жасушаларында әсерінен әр түрлі бұзушылықтарды жиналады белгілі бір қорғаныш заттар. Биоиндикация байланысты айқындай отырып, осы заттардың концентрациясы өсімдіктер: Пролин – амин қышқылы, считающаяся индикаторы стресс. Оның концентрациясы жоғарылайды жапырақта тисса жақын жолдар көліктің қарқынды қозғалысы бар, жапырақта талшын кезінде засолении топырақ; Аланин – амин қышқылы, накапливалась жасушаларында балдырлар треуксии, қарағай мен жүгері ластанған кезде; Хрен және супероксиддисмутаза. Әсері кезінде стресс түзілетін улы тотығы, хрен епініндегі.

Мысалы, SO2 ұлғаюын туындатады белсенділігін пероксидаза және пайда болуы изоферменттерінің супероксиддисмутазы, бұл анықтауға болады көмегімен гель-электрофорез. Пигменттер. Кезде ластануы өсімдік жасушаларында орын мынадай өзгерістер пигменттер: Азаяды мазмұны хлорофилла. Кезеңдері оның бұзылу (феофетин, феофорбиды, ыдырауы пиррольного сақина); Төмендейді қатынасы хлорофилл / хлорофилл в.», — делінген Хабарламада атап айтқанда, бізде шырша созылмалы түтінденуі SO2; Баяулауда флуоресценция хлорофилл. Кезінде биоиндикация барлық бұл өзгерістер тіркейді аспаптардың көмегімен: хроматографа, спектрофотометр, флуориметра. Аденозинтрифосфорная қышқылы. Мазмұны АТФ – әмбебап энергия көзі клеткадағы маңызды көрсеткіші оның өміршеңдігі. Үшін оның сандық бағалау ұсынылды көрсеткіші «энергетикалық заряд» (ЭЗ). АДФ және АМФ – кем қаныққан энергиясы молекулалар аденозиндифосфорной қышқылы және аденозинмонофосфорной қышқылдар. Көрсетілгендей, бұл өсуімен, концентрациясы SO2 ауада ЭЗ жасуша өсімдіктер (қарағай, балдыры, требоуксия) төмендейді Белоктар.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.