Каким требованиям должен удовлетворять биоиндикатор

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кубанский государственный аграрный университет 

Кафедра «Общей экологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

 «Каким требованиям должен удовлетворять биоиндикатор?»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка группы  ЭК - 1117

Королева Н. П.

Проверил:

Корунчикова В. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краснодар 2012

 

 

 

	Содержание	Стр.
	Введение ……………………………………………………….	3-5
1.	Понятие биоиндикаторы. Общие принципы использования бионидикаторов………………………………………………….	6-7
2.	Практическое применение биоиндикаторов
2.1	Оценка качества воздуха………………………………………..	7-8
2.2	Оценка качества воды…………………………………………..	9-10
2.3	Диагностика состояния  почв…………………………………...	10-13
3.	Требования, которыми должен удовлетворять биоиндикатор	13-15
4.	Растения – биоиндикаторы  загрязнения окружающей среды	15-17
5.	Особенности использования животных в качестве биоиндикаторов………………………………………………….	17-19
6.	Особенности использования  микроорганизмов в качестве биоиндикаторов………………………………………………….	19-20
7.	Симбиологические методы в биоиндикации………………….	21-22
	Заключение………………………………………………………	23-24
	Список использованной литературы…………………………..	25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Многообразные загрязняющие вещества, попадая в окружающую среду, могут претерпевать в ней различные изменения, усиливая при этом свое токсическое действие. Это приводит к необходимости разработки комплексных, интегральных методов контроля качества ряда объектов окружающей природной среды, в том числе воды, почвы и воздуха, позволяющих оценить их качество и возможную опасность различных источников загрязнения.

Традиционная эколого-гигиеническая  оценка химического загрязнения  водных объектов (поверхностных и  подземных водоисточников, питьевой воды, сточных вод и др.), основанная на санитарно-химических анализах, нашедшая широкое применение в практике надзорных служб и при производственном контроле, полностью себя оправдывающая, тем не менее, не даёт полного представления о биологической опасности воды того или иного водного объекта. Это связано с тем, что в силу технических и финансовых причин в воде контролируется и определяется только часть вероятных тех или иных загрязнителей. Многие химические вещества, присутствующие в водных объектах, особенно в местах размещения химических, металлургических, машиностроительных и др. предприятий, остаются не идентифицированными. В то же время поверхностные и подземные воды могут загрязняться вредными веществами вследствие миграции их из атмосферного воздуха, талых вод, почвы, производственных отходов, а также при сбросе сточных вод.

В связи с этим представляется необходимым иметь данные о возможном  неблагоприятном токсическом действии как обнаруженных, так и неидентифицированных вредных веществ, присутствующих в  водных объектах.

С этой целью распространяется практика биотестирования воды на тест-объектах для характеристики и оценки её токсического эффекта. Наиболее эффективными инструментами  аналитического контроля при этом являются методы биотестирования и биоиндикации.

Чтобы в дальнейшем различать  очень близкие по целям применения и

смысловому использованию  понятия, необходимо пояснить значения терминов «биоиндикация» и «биотестирование».

Биоиндикация (bioindication) — обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или

процессу, на основании  которых производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояния экологических систем, процессов и явлений. В настоящее время можно считать общепринятым, что основным индикатором устойчивого развития в конечном итоге является качество среды обитания.

Биотестирование (bioassay) — процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Для оценки параметров среды используются стандартизованные реакции живых организмов (отдельных органов, тканей, клеток или молекул). В организме, пребывающем контрольное время в условиях загрязнения, происходят изменения физиологических, биохимических, генетических, морфологических или иммунных систем. Объект извлекается из среды обитания, и в лабораторных условиях проводится необходимый анализ. Живой организм может тестироваться также в специальных камерах или на стендах, где создаются условия изучаемого загрязнения (что очень важно для выявления реакций организма на то или иное доминирующее загрязнение или целый комплекс известных загрязняющих веществ на данной территории обитания).

Хотя подходы очень  близки по конечной цели исследований, надо помнить, что биотестирование осуществляется на уровне молекулы, клетки или организма и характеризует возможные последствия загрязнения окружающей среды для биоты, а биоиндикация — на уровне организма, популяции и сообщества и характеризует, как правило, результат загрязнения. Живые объекты — открытые системы, через которые идет поток энергии и круговорот веществ. Все они в той или иной мере пригодны для целей биомониторинга.

Контроль качества окружающей среды с использованием биологических  объектов в последнее десятилетие оформился как актуальное научно-прикладное направление.

В связи с этим, мною был подготовлен данный реферат, в котором рассмотрены: практическое применение биоиндикаторов, какими требованиями должен удовлетворять биоиндикатор. Отдельные главы посвящены особенностям использования различных биоиндикаторов (растений, животных, микроорганизмов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие биоиндикаторы. Общие принципы использования бионидикаторов

 

Состояние биологической  системы (организм, популяция или  биоценоз) в той или иной степени характеризует воздействие на неё природных или антропогенных факторов и условий среды и может применяться для их оценки.

Биоиндикаторы (от био и лат. indico — указываю, определяю) — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Их индикаторная значимость определяется экологической толерантностью биологической системы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать свой гомеостаз. Любой фактор, если он выходит за пределы «зоны комфорта» для данного организма, является стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию определяют методы биоиндикации. Биологическая система реагирует на воздействие среды в целом, а не только на отдельные факторы, причём амплитуда колебаний физиологической толерантности модифицируется внутренним состоянием системы – условиями питания, возрастом, генетически контролируемой устойчивостью.

Многолетний опыт учёных разных стран по контролю состояния окружающей среды показал ряд преимуществ, которыми могут обладать живые индикаторы:

- в условиях хронических  антропогенных нагрузок могут  реагировать даже на относительно  слабые воздействия вследствие  кумулятивного эффекта; 

- реакции проявляются при накоплении  некоторых критических значений  суммарных дозовых нагрузок;

- суммируют влияние всех без исключения биологически важных воздействий и отражают состояние окружающей среды в целом, включая её загрязнение и другие антропогенные изменения;

- исключают необходимость  регистрации химических и физических параметров, характеризующих состояние окружающей среды;

- фиксируют скорость происходящих изменений;

- вскрывают тенденции развития природной среды;

- указывают пути и места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений и ядов, возможные пути их попадания в пищу человека;

- позволяют судить о степени вредности любых синтезируемых человеком веществ для живой природы и для него самого, причём дают возможность контролировать их действие.

Выделяют две формы отклика  живых организмов, используемых в целях биоиндикации, – специфическую и неспецифическую. В первом случае происходящие изменения связаны с действием одного какого-либо фактора. При неспецифической биоиндикации различные антропогенные факторы вызывают одинаковые реакции. В зависимости от типа ответной реакции биоиндикаторы подразделяют на чувствительные и кумулятивные. Чувствительные биоиндикаторы реагируют на стресс значительным отклонением от жизненных норм, а кумулятивные накапливают антропогенное воздействие, значительно превышающее нормальный уровень в природе, без видимых изменений.

В качестве биоиндикаторов могут быть использованы представители всех «царств» живой природы. Вместе с тем, для биоиндикации не пригодны организмы, повреждённые болезнями, вредителями и паразитами.

 

 

2. Практическое применение биоиндикаторов
1. Оценка качества воздуха

 

Как известно, воздух представляет собой смесь определённых газов,  повсюду на Земле представленных приблизительно в равных объёмных долях. Загрязнение воздуха имеет место  в том случае, если в смеси имеются вещества в таких количествах и так долго, что создают опасность для человека, животных, растений или имущества. От загрязнения воздуха страдают все живые организмы, но особенно растения. По этой причине растения, в том числе низшие, наиболее пригодны для обнаружения начального изменения состава воздуха. Соответствующие индексы дают количественное представление о токсичном эффекте загрязняющих воздух веществ.

Лишайники являются симбиотическими  организмами. Многими исследователями  показана их пригодность для целей биоиндикации. Они обладают весьма специфическими свойствами, так как реагируют на изменение состава атмосферы, обладают отличной от других организмов биохимией, широко

распространены по разным типам субстратов, начиная со скал и кончая корой и листьями деревьев, удобны для экспозиции в загрязненных районах.

Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные — растущие на коре деревьев и кустарников; эпиксильные — растущие на обнаженной древесине; эпигейные — на почве; эпилитные — на камнях. Из них наиболее чувствительны к загрязнению воздуха эпифитные виды.