Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow Биоиндикация загрязнений

Список сокращений

АТФ

БП

ВПК

ДДЭ (ДЦЕ)

ддд

ддт

лд

лк

НУ

одк

ОДУ

оопт

ос

ПАУ

ПДД

пдк

ПДУ

птк

ПХБ РНУ СПАВ сух. в-во сыр. в-во

тхдд

хпк

Zc

аденозинтрифосфат

бенз(а)пирен

биологическое поглощение кислорода

дихлордифенилдихлорэтилен

4, 4'-дихлордифенилдихлорэтан

4, 4/-дихлордифенилтрихлорметилметан

летальная доза

летальная концентрация

нефтяные углеводороды

ориентировочно допустимое количество (концентрация) ориентировочно допустимый уровень особо охраняемая природная территория окружающая среда

полициклические ароматические углеводороды предельно допустимая доза предельно допустимая концентрация предельно допустимый уровень природно-территориальный комплекс полихлорированные бифенилы растворенные нефтяные углеводороды синтетические поверхностно-активные вещества сухое вещество сырое вещество

2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксин химическое поглощение кислорода показатель суммарного загрязнения почв

Введение

Охрана окружающей среды и контроль над уровнем ее загрязнения требуют привлечения эффективных и недорогостоящих методов изучения природных комплексов. В настоящее время разработаны различные подходы к оценке экологического состояния окружающей среды, среди которых одним из перспективных направлений является биоиидикация загрязнений, основанная па изучении различных биологических, физиологических, анатомических и других отклонений в развитии организмов, а также их сообществ, возникающих под действием внешних факторов. Она включает в себя ряд относительно простых, дешевых и информативных методов оценки экологического состояния окружающей среды, базирующихся па изучении реакций организмов, возникающих в ответ на антропогенное воздействие. Биоиидикация загрязнений является составной частью общей биоиндикации — отрасли биологической пауки, которая изучает признаки биоты, характеризующие компоненты природной среды и их особенности. Она возникла как метод познания природы, направленный па изучение взаимосвязей между ее живыми и неживыми компонентами. Само название «биоиндикация» происходит от латинского глагола indice — «указывать», что подчеркивает ее прикладной характер. Исторически в биоиндикации наметился антропоцентрический подход. Однако сохранение оптимальных условий для жизнедеятельности человека возможно только при обеспечении естественного режима существования всей биоты и биосферы в целом. В связи с этим возрастает роль биоиндикационных исследований при решении вопросов охраны природы и рационального природопользования на экосистемном уровне.

В процессе онтогенеза у живых организмов выработались определенные требования к характеру местообитания: водному и световому обеспечению, минеральному питанию, температурному режиму и т. д. Изменения, происходящие в окружающей среде под влиянием человека, воздействуют на живые организмы, вызывая различные отклонения в их развитии. Сбросы и выбросы в окружающую среду различных химических соединений, изменение светового, водного и температурного режимов территорий, шумовое, радиационное загрязнение и другие виды воздействий накладываются друг па друга, приводя к суммарному эффекту, интенсивность которого можно оценить только по реакциям самих живых существ. Биоиндикаторы дают точную интегральную характеристику качества среды обитания и ее пригодности или непригодности (токсичности) для живого. При этом удается установить долгосрочные тенденции изменений биологических систем в отношении разнообразных и, что самое важное, большей частью одновременно действующих факторов, а также определить буферную способность этих систем в отношении указанных факторов. Необходимо отметить, что специфических реакций па антропогенное воздействие у живых организмов не существует. Приспособление к загрязнению окружающей среды, возникающее в результате производственной и других видов деятельности человека, происходит в соответствии с выработанной стратегией адаптации к изменению (иногда катастрофическому) естественных экологических факторов. Поэтому биоиидикация загрязнений теснейшим образом связана с изучением экологических особенностей видов в природных условиях.

Считается, что для получения адекватной оценки экологического состояния окружающей среды необходимо проведение комплексных исследований на разных уровнях организации биосистем — субклеточном, клеточном, организменном, популяционном и биоценотическом. При этом особое внимание должно уделяться изучению влияния антропогенных воздействий па жизнедеятельность биосистем разных таксономических рангов, включая и человека. При диагностике качества окружающей среды используются параметры развития микроорганизмов, растений, почвенной мезофауны, птиц, представителей ихтиофауны, различных млекопитающих, в том числе человека (Алексеев, 1987; Алексеева-Попова, 1998; Ковальский, 1974; Ковда, 1976; Криволуцкий и др., 1988; Критерии... 1992; Кулагин, 1974, 1985; Мов- чан, 2004; Малхазова, 2001; Николаевский, 1979; Оборин и др., 1988; Чериеиькова, 2002; Ярмишко, 1997). Широко используются такие показатели, как заболеваемость различных возрастных групп, врожденные пороки развития, смертность и т. п.

В комплекс биоиидикациоииых методов экологической оценки состояния окружающей среды входят как геохимические, биогеохимические, так и биологические методы. Признание единства жизни и геохимической среды является важной предпосылкой понимания всех процессов и явлений, происходящих в системе «организмы среда». При этом существенны исследования особенностей миграции и аккумуляции поллютантов в цепи горные породы — природные воды — почвы — растения — животные — человек, являющейся интегральным индикатором многолетних процессов загрязнения окружающей среды и чуткой составляющей экосистемы, реагирующей на изменение качества жизнеобеспечивающих сред.

В основе эколого-биогеохимической оценки состояния окружающей среды лежат анализ химического состава живых организмов и определение интенсивности аккумуляции поллютантов. Это позволяет осуществить специфическую индикацию антропогенных воздействий и проследить трансформацию загрязняющих веществ в окружающей среде. Химический состав биоты изменяется в соответствии с уровнем загрязнения среды и отражает состояние и свойства всех абиотических компонентов ландшафта — подстилающих горных пород, почв, грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха,— а также климатические особенности территории. Сравнение содержаний поллютантов в живых организмах фоновых и антропогенно нарушенных местообитаний дает качественную и количественную оценку характера загрязнения.

Однако следует учитывать, что концентрация химических элементов в живом веществе зависит от множества внутренних факторов, среди которых главную роль играют систематическое положение вида и его биологические особенности. Накопление поллютантов в тканях живых существ происходит избирательно и не всегда адекватно отвечает интенсивности загрязнения окружающей среды. Поэтому важную роль в эффективности методов играет подбор видов-индикаторов. Кроме того, проведение подобных исследований является относительно трудоемким, длительным и требует хорошо оснащенной аналитической базы.

При решении ряда прикладных задач природопользования часто применяются экспресс-методы экологической оценки состояния среды. К ним относятся прежде всего морфологический, флористический и фитоцеиотический методы. Преимущество этих методов обусловлено относительной простотой натурных исследований и сбора информации, возможностью определения суммарного воздействия всего комплекса факторов в конкретных условиях.

Биоиидикация позволяет оценить комплексное аитропогениое воздействие как па природные объекты, так и па территории урбо- и агроландшафтов. Наряду с интенсивностью воздействия выявляются экологические последствия нарушений на разных уровнях организации биосистем. При этом можно использовать два подхода к оценке реакций организмов на воздействие окружающей среды. Первый предусматривает изучение реакций видов и их сообществ, распространенных па исследуемой территории, второй — изучение реакций тест-объектов, искусственно размещенных (интродуцированных) на данной территории или в испытуемой среде.

Большое внимание при проведении биоиидикации уделяется пространственно- временной изменчивости поведения загрязняющих веществ в различных географических районах. Согласно системе биогеохимического районирования, объединяющей понятия геохимических и биогеохимических провинций, геохимических ландшафтов и медицинской географии, миграция химических элементов в природе определяется как зональными, так и азональными факторами. Для каждой географической зоны свойствен определенный тип потока вещества, корректируемый особенностями горных пород и рельефа. В регионах биосферы, имеющих географические признаки почвенно-климатических зон и их сочетаний, миграция вещества подчиняется прежде всего общезональным закономерностям. Внутри каждого региона, согласно В. В. Ковальскому (1979), по принципу географической непрерывности выделяются субрегионы и биогеохимические провинции биосферы, различающиеся концентрациями и соотношениями химических элементов, а также азональными типами миграции вещества в пределах рудных и техногенных аномалий, бессточных котловин и других проявлений азональной дифференциации ландшафтной оболочки. Антропогенное воздействие, имеющее свои специфические черты в каждой био- геохимической провинции, в каждом природном комплексе, изменяет качественные и количественные параметры круговорота веществ. Сравнительный анализ биоин- дикационных признаков позволяет оценить комплексное состояние природной среды в той или иной биогеохимической провинции, а также потоки миграции при наложении техиогеиеза па природные особенности местообитаний.

Сила реакции живых организмов па стресс во многом зависит от интенсивности воздействия загрязнения. Для определения вероятности неблагоприятных последствий при антропогенном влиянии необходимо изучение экосистем с различной техногенной нагрузкой, представляющих собой единый ряд с нарастанием экологического стресса: ненарушенные (фоновые) природные экосистемы —> ненарушенные природные экосистемы в районах геохимических аномалий —> слабонарушеииые природные экосистемы под влиянием локальных источников загрязнения —> антропогенно нарушенные экосистемы в районах техногенных аномалий —> урбоэкосисте- мы в крупных городских агломерациях.

Рациональное природопользование и решение вопросов обеспечения экологической безопасности требуют от высшей школы подготовки специалистов, владеющих комплексом современных методов оценки состояния окружающей среды, среди которых биоиндикация занимает одно из ведущих положений. В связи с этим автор предпринял попытку систематизировать накопленные знания так, чтобы у студентов и специалистов, работающих в сфере экологии, было целостное представление о возможностях использования тех или иных биоиндикационных подходов в различных областях охраны окружающей среды и рационального природопользования. Кроме того, необходимо было показать сильные стороны и проблемы биоиндикации, а также предостеречь исследователей от упрощенного понимания процессов взаимодействия общества и природы.

Во втором, переработанном и дополненном издании рассмотрены общие теоретические положения биоиндикации и взаимосвязь изменения параметров развития организмов и их сообществ с экологическими факторами. Продемонстрированы возможности и особенности биоиндикации ландшафтно-деструкционных и параметрических нарушений. Большое внимание уделено вопросам биоиндикации эмиссионных воздействий, представлены биоиндикационные признаки загрязнения атмосферного воздуха, эвтрофикации водоемов, засоления почв, загрязнения окружающей среды биогенными элементами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами, хлор- органическими соединениями и другими загрязняющими веществами.

Учебное пособие предназначено для студентов, бакалавров и магистрантов естественных факультетов университетов, обучающихся по специальностям и направлениям «География», «Геоэкология», «Природопользование», «Экология и природопользование». Оно может быть интересно широкому кругу специалистов, работающих в области охраны природы и рационального природопользования.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Популярные страницы