Экологический мониторинг и индикация загрязнений

Вообще, экологический мониторинг - это система комплексных наблюдений за состоянием окружающей среды, включающая выявление закономерностей происходящих процессов и прогноз дальнейших изменений.
Если же в экологическом мониторинге используются живые организмы (бактерии, растения, животные), то такой мониторинг принято называть биологическим. Т.е. экологический мониторинг рассматривается как более общее понятие, а биологический - составная его часть экологического. Здесь производятся наблюдение за живыми организмами, за динамикой их состояния. Таким образом, организмы выступают в качестве индикаторов.

Значение биологического мониторинга определяется следующим:

1. Оценка физических и химических параметров загрязненности природной среды является весьма трудоемким процессом по сравнению с методами биологического контроля.

2.  В окружающей среде человека находится не один, а несколько токсикантов, воздействие которых в комплексе намного сильнее, чем каждого компонента отдельно (явление синергизма). Концентрация каждого компонента в комплексе токсикантов, определяемая с помощью физико-химических методов, не всегда является губительной для живых организмов, но их совокупное воздействие может быть весьма опасным. Синергизм не учитывается физико-химическим методом, но он выявляется при использовании биоиндикаторов при наблюдении непосредственного воздействия загрязнителя на живые организмы.

Безусловно, биологический мониторинг не вытесняет физико-химические методы изучения состояния среды, но он позволяет точнее прогнозировать изменения экологической ситуации, вызванные деятельностью человека.

Основу биологического мониторинга составляют растения, сильно реагирующие на состояние среды: атмосферы, гидросферы и почвы. В городе растения страдают от выхлопных газов автомобилей и дыма труб: рано стареют, редеют, уродуется их крона, рано желтеют и опадают листья. Если сосна растет вблизи промышленного предприятия, то хвоя опадает тем раньше, чем сильнее загрязнен воздух. Обычно хвоя не опадает 3-4 года, а в городе - только 2-3 года.

Многие растения можно использовать в качестве индикатора. Липы на боковых улицах со слабым автомобильным транспортом чувствуют себя хорошо, их крона темно-зеленая, развесистая. По-другому выглядят липы на магистралях с интенсивным движением, особенно возле светофора. При торможении в атмосферу выбрасывается особенно много фи-тотоксинов, которые сильно угнетают растения. Их листья походят на обгоревшие, а ветви, обращенные к автомагистрали, нередко засохшие и крона однобокая.

Можно сравнить деревья возле самой дороги и второго ряда посадок - они сильно различаются.

Индикаторная роль растений заключается в выявлении отдельных загрязнителей, а также для оценки общего состояния среды. Токсичное воздействие загрязнителей на растения прослеживается путем сравнения дикорастущих и сорных растений в зоне загрязнения. Безусловно, необходимо исключить возможность повреждения растений биологическими и абиотическими факторами, кроме загрязнителей. Мониторинг выполняется путем наблюдения за отдельными видами растений и за состоянием фитоценозов. С помощью мониторинга на уровне одного вида, как правило, осуществляют индикацию какого-то одного загрязнителя; на уровне фитоценозов оценивается общее состояние природной среды.

Мониторинг на уровне вида включает:
1) присутствие вида;
2) его встречаемость;
3) анатомно-морфологические свойства;
4) физиолого-биохимические свойства.
Кроме того, возможен учет повреждений листьев, их анатомия, мощность воскового налета, содержание хлорофилла, активность ферментов и т.д.
Состояние дикорастущих и культурных растений в случае присутствия в воздухе специфических токсикантов определяется в сравнении, используя стандартную экспозицию растений в обследуемом районе. Проводится изучение реакции растений на загрязнение: повреждение листьев, скорость роста и величина урожая с генетически однородным материалом и при одинаковых условиях вегетации растений.

Мониторинг на уровне фитоценоза включает:
1) учет разнообразия вида;
2) продуктивность растений.
Биологический мониторинг включает содержание загрязнителей в живых организмах. С этой целью используют растения, которые обладают устойчивостью к загрязнителям, хотя и накапливают их в тканях. Рассмотрим возможность использования биологических объектов для индикации отдельных загрязнителей.

Источник:http://ecokub.ru