29. Механизмы экотоксичности.

1. Прямое действие токсикантов, приводящее к массовой гибели представителей чувствительных видов(Применение эффективных пестицидов приводит к массовой гибели вредителей: насекомых (инсектициды) или сорняков (гербициды)) 2. Прямое действие ксенобиотика, приводящее к развитию аллобиотических состояний и специальных форм токсического процесса (Классическим примером данной формы экотоксического действия является увеличение числа новообразований, снижение репродуктивных возможностей в популяциях людей, проживающих в регионах, загрязненных экотоксикантами). 3. Эмбриотоксическое действие экополлютантов. 4. Прямое действие продукта биотрансформации поллютанта с необычным эффектом. 5. Опосредованное действие путем сокращения пищевых ресурсов среды обитания. 6. Взрыв численности популяции вследствие уничтожения вида-конкурента.

30. Экотоксикометрия. Группы токсичности ксенобиотиков. Оценка экологического риска в экотоксикологических исследованиях

Экотоксикометрия - раздел экотоксикологии, в рамках которого рассматриваются методические приемы позволяющие оценить экотоксичнсоть ксенобиотиков. Все виды классических количественных токсикологических исследований в полной мере используются для определения экотоксичности ксенобиотиков. Острая токсичность экополлютантов определяется экспериментально на нескольких видах, являющихся представителями различных уровней трофической организации в экосистеме (водоросли, растения, беспозвоночные, рыбы, птицы, млекопитающие). При оценке экотоксичности необходимо учитывать, что хотя практически все вещества могут вызывать острые токсические эффекты, хроническая токсичность выявляется далеко не у каждого соединения. Косвенной величиной, указывающей на степень опасности вещества при его хроническом действии, является соотношение концентраций, вызывающих острые (ЛК50) и хронические (порог токсического действия) эффекты. Если это соотношение менее 10, вещество рассматривается как малоопасное при хроническом воздействии.

При оценке хронической экотоксичности вещества необходимо учитывать следующие обстоятельства:

1. Определение коэффициента опасности является лишь самым первым шагом по определения экотоксического потенциала вещества. В условиях лаборатории пороговые концентрации хронического действия токсикантов определяют, оценивая показатели летальности, роста, репродуктивных способностей группы. Изучение других последствий хронического действия веществ порой может привести к иным числовым характеристикам.

2. Исследования токсичности проводят на животных, пригодных для содержания в условиях лаборатории. Получаемые при этом результаты нельзя рассматривать как абсолютные. Токсиканты могут вызывать хронические эффекты у одних видов, и не вызывать - у других.

3. Взаимодействие токсиканта с биотическими и абиотическими элементами окружающей среды может существенно сказаться на его токсичности в естественных условиях (см. выше). Однако это не подлежит изучению в условиях лаборатории.

Оценка экологического риска. Опасность - это потенциальная способность вещества в конкретных условиях вызывать повреждение биологических систем при попадании в ос. Потенциальная опасность вещества, определяется его стойкостью в ос, способностью к биоаккумуляции, величиной токсичности для представителей различных биологических видов.

Оценка экологического риска - это процесс определения вероятности развития неблагоприятных эффектов со стороны биогеоценозов в результате изменений различных характеристик среды. Важным элементом оценки экологического риска является выявление опасности, связанной с возможным массивным воздействием на среду различных химических веществ и определение вероятности такого воздействия. В системе оценки экологического риска любое воздействие, вызывающее изменения в биологических системах, называется стрессором. В этом смысле любой экотоксикант - несомненно стрессор.

Оценка экологического риска включает этапы:

1. Формулирование проблемы и разработка плана анализа ситуации.

2. Анализ экологической ситуации.

3. Обработка данных, формирование выводов и представление материалов заказчику.

31. Экологические основы биоиндикации. Закономерности биоиндикации на различных уровнях организации живой материи. Морфологические изменения у растений и животных под действием антропогенных стрессоров.

Экологические основы биоиндикации.

Фактическую реакцию организма при воздействии всех факторов отражают экологические диапазоны присутствия (экологические потенции). Физиологическая толерантность (значения интенсивности, при которых фактор остаётся для организма переносимым) и экологическая потенция организма определяет его индикаторную ценность. Метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем называют биоиндикацией. Биоиндикаторами называют сообщества или организмы, жизненные функции которых так тесно связаны с определенными факторами среды, что могут применяться для их оценки. Существуют следующие формы биоиндикации: специфическая и неспецифическая, прямая и косвенная, первичная и вторичная, ранняя. Аккумулятивные биоиндикаторы накапливают антропогенные воздействия. В зависимости от времени развития биоиндикационных реакций выделяют шесть типов чувствительности.

Закономерности биоиндикации на различных уровнях организации живой материи.

В соответствии с организационными уровнями биологических систем выделяют различные уровни биоиндикации: 1) биохимические и физиологические реакции; 2) анатомические, морфологические, биоритмические и поведенческие отклонения; 3) флористические, фаунистические и хорологические изменения; 4) ценотические изменения; 5) биогеоценотические изменения; 6) изменения ландшафтов. Основными методами биоиндикации являются пассивный мониторинг (у свободно живущих организмов исследуются повреждения и отклонения от нормы, являющиеся признаками стрессового воздействия) и активный мониторинг, при котором исследуются реакции на стрессоры у организмов, находящихся в стандартизованных условиях на исследуемой территории. Зависимость между дозой и воздействием какого-либо отдельного стрессора может быть выявлена только в физиологическом лабораторном эксперименте при неизменности всех прочих факторов (биотест).

Морфологические изменения у растений и животных под действием антропогенных стрессоров.

Морфологические изменения растений играют важную роль в биоиндикации антропогенных стрессоров. С помощью методов биоиндикации, основанных на морфологии растений, получена бльшая часть картосхем антропогенного влияния. Следует рассмотреть наблюдаемые микро- и макроскопические изменения. К макроскопическим изменениям относятся изменения окраски листьев, некрозы, опадание листвы (дефолиация), изменения формы, изменения направления, формы роста и ветвления. К микроскопическим изменениям относят изменения размеров клетки, изменения субклеточных структур, изменение степени ксероморфизма листьев, изменение структуры древесины.

Используемых на практике тест-растения и методы морфологической биоиндикации: Табак BEL W3 используется для мониторинга озона. Кресс-салат является тест-объектом для оценки загрязнений почвы и воздуха. Липы применяются в качестве индикаторов соли, используемой для таяния льда на улицах.

Антропогенных стрессоры воздействуют на анатомические и морфологические структуры животных. Существуют три формы анатомо-морфологических реакций на антропогенные стрессоры у животных: 1) изменения размеров тела, а также отдельных его частей; 2) изменения микроскульптуры поверхности тела или отдельных его областей; 3) изменение окраски тела или отдельных его частей.