экзамен биология. 42. Методы изучения клетки и ее компонентов
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
Мониторинг состояния окружающей среды. Основные виды мониторинга. НСМОС Беларуси. РБ является после чернобыльской катастрофы ООН зоной экологического бедствия.
Основной целью создания Национальной системы мониторинга окружающей среды (далее — НСМОС) являлось обеспечение всех уровней управления необходимой экологической информацией для определения стратегии природопользования и принятия оперативных управленческих решений, направленных на обеспечение населения страны благоприятных условия проживания. Кроме этого, Национальная система мониторинга ориентирована на выполнение природоохранных обязательств Республики Беларусь по международным договорам, конвенциям и соглашениям, в том числе, и на выполнение обязательств по Орхусской конвенции по обеспечению доступа населения к достоверной экологической информации.  Мониторинг выступает в качестве одного из основных инструментов оценки эффективности программ, планов и проектов в области охраны окружающей среды и природопользования, территориального развития регионов Беларуси. Поэтому, согласно статье 7 Закона Республики Беларусь «Об охране окружающей среды», обеспечение непрерывного функционирования Национальной системы мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь является одним из приоритетных направлений природоохранной политики государства. В 18 городах республики, в которых проживает 81,3 % населения средних и крупных городов, проводятся регулярные наблюдения за состоянием атмосферного воздуха и основными источниками выбросов, в том числе в режиме реального времени с использованием введенных в эксплуатацию в 2005 – 2010 гг. автоматических станций. На основе комплекса лидарных и космических методов осуществляется оценка состояния трансграничного переноса атмосферных примесей в регион Беларуси. Создана система наблюдения, прогноза и информирования населения о состоянии озонового слоя и уровнях приземного ультрафиолетового излучения над территорией страны. Начаты наблюдения за содержанием в воздухе городов наиболее опасных для здоровья человека твердых частиц фракции РМ-10, приземного озона и бенз(а)пирена. Для оценки состояния водных экосистем Беларуси, а также трансграничного переноса загрязнений водными путями на основных реках и наиболее значимых озерах развернуты наблюдательные сети, плотность которых соответствует международным рекомендациям, наблюдениями охвачены, также, более 90 процентов суммарного объема сточных вод, сбрасываемых в водные объекты. Начато формирование интегрированного блока наблюдений за содержанием стойких органических загрязнителей (далее - СОЗ) в объектах окружающей среды (водные экосистемы, подземные воды, земли). Основной акцент в организации мониторинга состояния подземных вод в последние годы сделан на развитие системы наблюдений в местах размещения основных источников их загрязнения (около 170 объектов) для последующей разработки природоохранных мероприятий по минимизации и прекращению их вредного воздействия. Техническое переоснащение части пунктов наблюдений за естественным режимом подземных вод позволило повысить достоверность данных, необходимых для определения эксплуатационных запасов подземных вод. Проводится регулярная оценка уровня химического загрязнения земель (почв), расположенных на землях различных категорий, изменений компонентного состава почв, потери гумуса и макроэлементов под воздействием ветровой и водной эрозии на мелиорированных торфяно-болотных и минеральных почвах, разрабатываются рекомендации по сохранению продуктивности почв путем ведения соответствующих севооборотов. В рамках мониторинга лесов обеспечено получение данных о состоянии насаждений основных лесообразующих пород (сосна, ель, дуб, береза, ольха) на сети наблюдений, охватывающей более 20 тысяч учетных деревьев, а также о влиянии на состояние лесов осушительной мелиорации. Разработаны программы и методики проведения мониторинга растительного и животного мира, оценки состояния экосистем особо охраняемых природных территорий. В основном сформирована оптимальная сеть и проводятся наблюдения за популяциями редких и находящихся под угрозой исчезновения видов дикорастущих растений и диких животных, за луговой и водной растительностью, зелеными и защитными древесными насаждениями, ресурсообразующими видами растений и грибов, популяциями охотничьих видов животных. Это позволяет оценивать тенденции изменения состояния биоразнообразия, выявлять угрозы функционированию экосистем, состоянию животного и растительного мира, а также разрабатывать предложения по регулированию антропогенной нагрузки и режимов использования и охраны биологических ресурсов. Существующая сеть и регламенты наблюдений радиационного мониторинга обеспечивают получение информации об уровнях радиационного фона в районах потенциальных источников радиоактивного загрязнения, на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС, о содержании в объектах природной среды естественных радионуклидов (радон-222 и свинец-210), позволяют оперативно выявлять угрозы возникновения высоких уровней радиоактивного загрязнения окружающей среды и определять тенденции их изменения. Данные геофизического мониторинга являются основой для уточнения схем сейсмического районирования и схемы пространственного размещения активных разломов территории Республики Беларусь, необходимых для оценки экологических рисков, связанных с размещением и эксплуатацией в этих условиях потенциально опасных в экологическом отношении хозяйственных объектов, а также предупреждения вреда здоровью населения. 2-3. Биоиндикация водных экосистем. Биоиндикация наземных экосистем. Биоиндикация водных экосистем. В настоящее время существуют методики, которые по наличию в воде определённых групп живых организмов, могут сказать, насколько сильно загрязнён тот или иной водоём. Вот эти методики. Метод Майера Определение качества воды водоёма по методу Майера не требует определения живых организмов с точностью до вида. Достаточно только отметить наличие в водной среде живых организмов, представленных ниже. Обитатели чистых вод: 1.Личинки веснянок 2.Личинки подёнок 3.Личинки ручейников 4.Личинки вислокрылок 5.Двустворчатые моллюски Обитатели водоёмов средней загрязнённости 1.Бокоплав 2.Речной рак 3.Личинки стрекоз 4.Личинки комаров-долгоножек 5.Моллюски-катушки 6.Моллюски-живородки Обитатели загрязных водоёмов 1.Личинки комаров-звонцов 2.Пиявки 3.Водяной ослик 4.Прудовики 5.Личинки мошки 6.Малощетинковые черви Для определения качества воды водоёма по методу Майера необходимо только отметить, какие из перечисленных в таблице групп живых организмов присутствуют в водной среде. Колиичество обнаруженных групп организмов из первой колонки таблицы необходимо умножить на 3, количество найденных групп живых организмов из второй колонки необходимо умножить на 2, а количество групп организмов из третьей колонки таблицы нужно умножить на 1. Все получившиеся цифры складываются и в итоге получается число, характеризующее степень загрязнённости водоёма. При значении суммы большей 22-ух водоём можно отнести к 1 классу качества (очень чистый водоём). Значение суммы от 17 до 22 позволяет отнести водоём ко 2 классу качества (чистый водоём), Сумма от 11 до 18 баллов свидетельствует о принадлежности водоёма к 3 классу качества (умеренно-загрязнённый водоём). Значения суммы меньшие 11 характеризуют водоём, как грязный (4-7 классы качества). Методика Вудивисса Этот метод более сложный. Методика Вудивисса используется только при исследованиях рек умеренного пояса и дает оценку их экологического состояния по 15-балльной шкале. Для оценки качества вод озёр и прудов она не пригодна. При проведении оценки качества воды по методу Вудивисса определяют, какие индикаторные группы организмов имеются в исследуемом водоеме, а также учитывают общее количество бентосных (придонных) организмов. Большим достоинством этой методики также является то, что нет необходимости определять всех пойманных животных с точностью до вида. Достаточно определить принадлежность организма к той или иной группе бентосных (придонных) животных. 1. Сначала необходимо определить, какие индикаторные группы присутствуют в водоеме. К индикаторным группам относятся: личинки веснянок, поденок, ручейников, рачки бокоплавы, равноногие раки, трубочники, личинки хирономид. 2. Затем необходимо оценить общее разнообразие донных беспозвоночных путём простого подсчитывания числа групп (определения до вида не требуется), под группой понимается: — любой вид плоских червей, — класс малощетинковых червей (кроме рода Nаis), — род Nais, — любой вид моллюсков , пиявок , ракообразных, водных клещей, — любой вид веснянок , перепончатокрылых жуков, — любой вид поденок, кроме Baetis rodani, — любое семейство ручейников, — семейство комаров звонцов, кроме видов р. Chironomus sp., — Cheronomus sp., — личинки мошек Simuliidae, — каждый известный вид личинок других летающих насекомых. Затем с помощью нижеприведённой таблицы на пересечении значения общего количества групп и индикаторной группы находим значение индекса водоёма.  Биоиндикация наземных экосистем. Сейчас для биоиндикации загрязнения наземных экосистем предложено использовать ряд млекопитающих, которые в значительной мере соответствуют вышеприведенным требованиям. Использование природных популяций млекопитающих как индикаторов видов оправдано еще и потому, что в медицинской токсикологии накоплено немало данных, касающихся влияния различных ксенобиотиков на лабораторных и домашних животных. Это существенно упрощает решение многих методологических проблем именно на млекопитающих. Среди уже признанных и потенциальных индикаторных видов являются жители почвы и подстилки, что его покрывает, травоядные от грызунов до крупных копытных и, наконец, хищники.Среди них можно найти как консументов высших порядков, так и массовые доминантные виды консументов низших порядков со сравнительно коротким жизненным циклом и устойчивой динамикой численности популяций. С насекомоядных большой интерес представляют кроты. Они широко распространены на всей территории лесной зоны, является евритопнимы, оседлыми и антисинантропнимы. Кроты является высшим звеном трофической цепи по отношению к грунтовой мезофауны.В подстилке, которая образована травами, погибших и листьями, которые опали, живет много видов насекомых. Загрязняющие атмосферу компоненты осаждаются в первую очередь на подстилке. Поэтому насекомые, которые питаются растительными остатками, и различные зоофаги образуют пищевую цепочку, в котором происходит быстрая биомагнификации. Высшим хищникам этого компонента экосистем землеройки рода Sorex. Наиболее крупная из них, к тому же с широким ареалом распространения - бурозубка обыкновенная ( S . Araneus L.). Среди мелких грызунов наибольший интерес как биоиндикаторы составляют хомьякоподибни - европейская рыжая и сибирская красная полевки, которые имеют схожие черты экологии и охватывают всю лесную зону Евразии и в этом смысле дополняют друг друга, а также широко распространенные животные, которые живут у воды - полевка-экономка и ондатра. Полевки имеют высокую и достаточно устойчивую численность, поэтому использование их в процессе биоиндикации обеспечивает непрерывность наблюдений. В большинстве европейских стран признание как биоиндикаторов получила косуля. Очевидно, парным (таким, дополняющий и взаимозаменяющих) для нее индикаторной видом может служить лось, ареал которого в последнее время распространился. Промышленные хищники, питаются мелкими грызунами, - куница и соболь - походите по экологии. Ареал их распространения перекрывает всю лесную зону Евразии. Однако для того, чтобы использовать эти виды как парные индикаторы, необходимо изучить особенности накопления ими экотоксикантов в районах совместной жизни. Объектами промысла служат также лиса и песец. Характерной особенностью лисы является то, что значительная часть пищевого рациона добывается ней на сельскохозяйственных угодьях. Поэтому она может служить индикатором загрязнения полей ядохимикатами сельскохозяйственного назначения (различными пестицидами) и тяжелыми минералами, содержащимися в минеральных удобрениях. 4. Биоиндикация. Организмы биоиндикаторы, методы биоиндикации В ходе онтогенетического и филогенетического развития любой организм в отношении любого фактора обладает генетически детерминированным и филогенетически приобретённым, уникальным физиологическим диапазоном толерантности, в пределах которого данный фактор не оказывает существенного влияния на жизнедеятельность организма, является переносимым. В случае низкой или высокой интенсивности силы фактора организм находится в зонах физиологического пессимума, когда силы воздействия находится за максимальными или минимальными пределами для конкретного организма — наступает угнетение жизнедеятельности организма и организм погибает. Данный диапазон неодинаков как для различных особей популяции (но колеблется в пределах определённых для вида) и неодинаков в разные стадии жизненного цикла организма, а также в случае когда значение интенсивности других факторов находятся либо в зоне пессимума или угнетения. Развитие организма происходит под комплексным, синергетическим воздействием всевозможных комбинаций факторов среды биотической и абиотической природы. Зачастую развитие ограничивают факторы находящиеся в зоне пессимума или угнетения (так называемое расширенное правило Либиха). В природе происходит лишь частичная реализация физиологических потенциалов — так называемая реализованная экологическая ниша (постконкурентная экологическая ниша, популяционная экологическая ниша, экологический диапазон присутствия, экологический потенциал). Экологический потенциал отражает реакцию организма на воздействие факторов. Физиологическая толерантность и экологическая потенция определяют его индикаторную ценность. В результате как состояние организма, так и его численность, структура популяции отражает благоприятность состояния окружающей среды. Такие организмы, жизненные функции которых тесно скоррелированными с отдельными факторами среды называются биоиндикаторами. Существует две формы биоиндикации: когда одинаковые реакции организма могут быть вызваны различными факторами среды (в том числе и антропогенного происхождения) — тогда речь идёт о неспецифической биоиндикации; когда изменения реакции чётко связаны с изменением конкретного фактора — специфическая биоиндикация. Биоиндикатор: группа особей одного вида или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей… Сообщество индикаторное – сообщество, по скорости развития, структуре и благополучию отдельных популяций микроорганизмов, грибов, растений и животных которого можно судить об общем состоянии среды, включая ее естественные и искусственные изменения. Биологический контроль окружающей среды включает две основные группы методов: биоиндикацию и биотестирование. Применение в качестве биоиндикаторов растений, животных и даже микроорганизмов позволяет проводить биомониторинг воздуха, воды и почвы. Благодаря специальным индексам и коэффициентам результаты биоиндикации оказываются достоверными и сопоставимыми. Биотестирование - это оценка свойств изучаемого объекта по его воздействию на биологическую тест-систему (далее - тест-систему) в стандартных условиях. Данная формулировка включает в сферу рассмотрения любые методы, в которых для изучения какого-либо явления используются биологические объекты. Это позволяет анализировать и сопоставлять биологические тесты, применяемые в разных областях, с единой точки зрения. Биоиндикация - обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Выделяются 3 уровня биоиндикации: 1.Биохимические и физиологические реакции (изменение различных процессов и накопление определенных токсикантов в органах); 2.Анатомические,морфологические,биоритмические, поведенческие реакции; 3. Флористические, фаунистические изменения. |