БИОИНДИКАЦИЯ В СОВРЕМЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ

Интенсивный рост городов, последствием которого является загрязнение окружающей среды, настойчиво диктует поиск новых и совершенствование уже существующих методов экологических исследований. Актуальность подобных работ не подлежит сомнению благодаря своему социальному значению, поскольку от состояния природной среды зависит качество жизни населения. Поэтому своевременный и качественный мониторинг окружающей среды может предостеречь от катастроф. Термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде) [4]

В настоящее время под экологическим мониторингом понимается система регулярных, длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогнозов на будущее параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.[5]

Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух, вода, минерально-сырьевые и энергетические ресурсы, биоресурсы, почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. При этом важно создавать не разрозненные системы, а комплексные. Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию.

Одним из распространенных методов мониторинга состояния природной среды является метод природной индикации, в том числе биоиндикация, которая позволяет обнаружить и определить антропогенную нагрузку на основе влияния на них живых организмов непосредственно в среде их обитания.

Биоиндикация используется в экологических исследованиях, как метод выявления антропогенной нагрузки на биоценоз. Метод биоиндикаторов основан на исследовании воздействия изменяющихся экологических факторов на различные характеристики биологических объектов и систем. В качестве биоиндикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым факторам биологические системы или организмы. Изменения в поведении тест-объекта оценивают в сравнении с контрольными ситуациями, принятыми за эталон. Обычно в качестве биоиндикаторов используются: животные, микроорганизмы и растения. Наиболее подробно рассмотрим фитоиндикацию. [3]

Фитоиндикация как одно из направлений биоиндикации сформировалась еще в XIX в. в связи с необходимостью решения практических задач для определения глубины залегания грунтовых вод, засоления, геохимических аномалий и т.п. [7]

Фитоиндикация может осуществляться в двух случаях:

1. По ответной реакции растений к наиболее чувствительным отдельным ингредиентам (биоиндикаторы с высокой чувствительностью к поллютантам)

2. По накоплению вредных веществ в теле растений (биоиндикаторы-накопители)

В связи с особенностями метаболизма растения больше используются для диагностики загрязнения атмосферного воздуха, однако их также можно использовать для диагностики загрязнения почв. Для диагностики уровней суммарного загрязнения воздуха лучше использовать первую группу биоиндикаторов, так как изменения и нарушения у них непосредственно отражают степень загрязнения воздуха. Биоиндикаторы-накопители можно использовать для диагностики загрязнения воздуха конкретным поллютантом. В этом случае необходимо дополнительно экспериментально определить, при каких уровнях накопления поллютантов в организмах находятся допустимые уровни загрязнения воздуха. [ 7]

Фитоиндикация в последнее время становится все более актуальной и востребованной. Городская среда - источник обширного комплекса разнообразных веществ. Растения, особенно древесные, испытывающие антропогенный прессинг в течение долгих лет, реагируют на всю совокупность компонентов техногенной среды, в отличие от узкоспециализированных химических методов и физических приборов анализа.

Растения указывают на загрязняющие вещества в воздухе или почве морфологическими реакциями. Так у однолетних можно наблюдать изменение окраски листьев, различные некрозы, преждевременное увядание и опадание листьев. У многолетних растений загрязняющие вещества могут вызвать изменение размеров, форм, количества органов и побегов [1, с. 15-17].

Сравнительно новым в ряду подробно описанных и хорошо изученных признаков, характеризующих экологическую обстановку является показатель флуктуирующей асимметрии.

Флуктуирующая асимметрия характеризует степень изменения нормального развития организма под действием того или иного стрессового фактора или их совокупностей. В результате этого стабильность онтогенеза нарушается, что выражается в уменьшении степени симметрии главнейших ассимиляционных органов – листьев. По таким растениям можно судить о загрязнении среды определенными веществами, о химических свойствах почвы, можно определять места залегания полезных ископаемых и т.д.

[ 2, с. 21-25]

В последнее время все больше возрастает антропогенное воздействие.

Оно действует на живые организмы, в том числе и на человека, в самых различных сочетаниях, комплексно. Это интегральное влияние можно оценивать только по реакции живых организмов или целых сообществ. Прогноз действия на человека отравляющих веществ будет правомерен не только с помощью аналитических методов, но и биологических.

Таким образом, контроль качества окружающей среды с использованием биологических объектов в последние десятилетия оформился как актуальное научно-прикладное направление.

Литература:

1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений/ О.П. Мелехова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева и др.; под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой. – М.: «Академия», 2007. – 288 с.

2. Василевская Н.В. Оценка стабильности развития популяций Pinus sylvestris L. в условиях аэротехногенного загрязнения (Мурманская область) / Н.В. Василевская, Ю.М. Тумарова // Биогеография Карелии. Труды Карельского научного центра РАН. – Вып. 7. – Петрозаводск, 2005. – С. 21-25.

3. Окружающая среда: Энциклопедический словарь-справочник. - М.: Прогресс, 1993. - 639 с.

4. http://www.un.org/russian/conferen/humanenv/

5. http://enc-dic.com/ecology/Monitoring-589.html

6. http://www.biosphere21century.ru/articles/156

7. http://www.biosphere21century.ru/articles/156