Міністерство освіти і науки України
Національний гірничий університет
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
З ДИСЦИПЛІНИ
БІОІНДИКАЦІЯ
для студентів напряму підготовки 6.040106
Екологія і охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування
Дніпропетровськ
2009
Конспект лекцій з дисципліни Біоіндикація для студентів напряму підготовки 6.040106 „Екологія і охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування” / Упоряд.: А.І. Горова, А.В. Павличенко – Д.: Національний гірничий університет, 2009. − 54 с.
Упорядники:
А.І. Горова, д-р біол. наук, проф.;
А.В. Павличенко, канд. біол. наук, доцент
Затверджено методичною комісією з напряму 0708 Екологія (протокол № від ) за поданням кафедри екології (протокол № від ).
Подано конспект лекцій з дисципліни Біоіндикація освітньо-кваліфікаційної програми підготовки фахівців спеціальності 7.070801 „Екологія та охорона навколишнього середовища”
Відповідальна за випуск завідувач кафедри екології д-р біол. наук, проф. А.І. Горова.
Содержание
Введение 4
1. История развития биоиндикации. Основные термины и определения биоиндикации 5
2 Основы применения биоиндикации в оценке состояния объектов окружающей среды 8
2.3 Стандарты для сравнения при биоиндикации антропогенных или испытавших антропогенное воздействие факторов среды 11
2.4. Формы биоиндикации 11
2.5 Типы чувствительности биоиндикаторов 13
3 БИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАК ЧАСТЬ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 15
4. ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОРГАНИЗМОВ ИНДИКАТОРОВ 23
4.I. Обоснование возможности использования растений в качестве биоиндикаторов 23
4.2 Соотношение между ответными реакциями 27
растения и концентрациями загрязняющих веществ 27
4.3 Выбор растительного материала 27
4.4 Оценка ответных реакций растений 28
4.5 Оценка степени загрязненности атмосферного воздуха вредными веществами с помощью лишайников 30
5. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВОД, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 33
6. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ИНДИКАЦИЯ ПОЧВ 37
6.1 Фитодиагностика и индикация почв 38
6.2 Альгодиагностика и индикация почв 41
6.3 Микробиологическая и биохимическая диагностика и индикация почв 42
6.4 Зоодиагностика и индикация почв 44
7 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ БИОИНДИКАЦИИ В ЦЕЛЯХ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ 47
7.1 Значение биоиндикации в сохранение находящихся под угрозой организмов и биоценозов 47
Список літератури з дисципліни 50
Печень вопросов для самоконтроля 52
Введение
Экологическое равновесие в биосфере и ее составляющих биогеоценозах поддерживается природными динамическими связями живых организмов с абиотическими и биотическими факторами. Однако это равновесие может быть нарушено рядом причин, в том числе действием химических загрязнителей окружающей среды.
Именно поэтому необходим четкий контроль за ее состоянием. А для того, чтобы предотвратить надвигающуюся опасность, нужны приборы, которые могли бы вовремя сообщать о сдвигах экологического равновесия в природе.
Одно из проявлений таких нарушений лежит в изменении видового и численного состава биогеоценозов, которое интегрирует (суммирует) в себе различные ответные реакции живых организмов (биохимические, физиологические, поведенческие и др.) на происходящие в окружающей среде изменения.
Эти реакции организмов бывают настолько специфичными (своеобразными), что их используют с целью установления факта присутствия (либо отсутствия) в окружающей среде тех или иных токсичных веществ, сделать оценку их токсичности (т.е. определить их биоактивность) и концентрации, т.е. провести экотоксикологический контроль качества окружающей среды.
Следует сказать, что в настоящее время существуют высокоточные аналитические приборы и методы аналитического контроля, которые быстро оценивают количество тех или иных токсичных веществ в воздухе, воде и почве. Однако, с экологической точки зрения, сведений только лишь о концентрации вещества мало, чтобы сказать о будущем состоянии того или иного сообщества организмов (биоценозов). Поэтому при контроле над состоянием окружающей среды важны биологические эффекты, которые можно оценить только лишь с помощью «живых приборов» - самих же организмов.
Наиболее распространенными методами экотоксикологического контроля качества окружающей среды являются биоиндикация и биотестирование. Вспомним хотя бы тот факт, что в далекие времена шахтеры брали с собой в забой клетки с канарейками, которые начинали беспокоиться при первых же признаках появления в воздухе ядовитых рудничных газов (в первую очередь, метана). Причем люди это количество появившихся газов еще не ощущали. Получается, что огромный газоанализатор непрерывного действия с автоматическим управлением и маленькая канарейка одинаково справляются с одной и той же задачей.
И это не удивительно, ибо механизмы «живого прибора» формировались в процессе эволюции на протяжении многих миллионов лет.
Правда, у «живого прибора» есть серьезный недостаток – он не может установить величину концентрации вещества в многокомпонентной смеси веществ, а реагирует сразу на весь их комплекс благодаря своей сверхчувствительности и анализу принятой информации. Но в этом есть и большое преимущество организмов перед техническими приборами, а именно:
во-первых, с помощью физических и химических датчиков определяется одно или несколько веществ одновременно, а потому ни один из созданных человеком приборов не может провести комплексный химический анализ многокомпонентной смеси, окружающей нас, зато это под силу «живым приборам»;
во-вторых, с помощью живых организмов можно определить концентрацию вредных веществ, оказывающих отрицательное влияние на их жизнедеятельность; так, например, можно установить нормы (ПДК, ПДУ), превышение которых может нарушить взаимосвязи, сложившиеся во всем биоценозе.