48. Основы учения в.И. Вернадского о ноосфере.

Тер. «НС» предложен в 1927 году франц.матем-м Э.Леруа и Тейяр де Шарден. «Noos» - древнегреч.-чел. разум. Вернадский: влияние науч мысли и чел труда обусловили переход БС в новое сост-е - НС (сф. разума). НС - оболочка, построенная на планете Земля по идеям разума, в кот вход люди, объекты природы, обработанные людьми, и объекты, созданные по идеям разума и трудом чела. Возникн-е НС – естеств. пр-с, в кот чел-во, как целое, вып-т опред-ую геохимич ф-цию. Преобразуя БС, кот подобно жив орг-у структурирована на отдель эл-ты - ЭС, биогеоценозы, чел-во изменяет и ее структуру, и хар-р орг-ции в них пр-сов. Это преобразование имеет свои этапы и свой предел - состояние целостности, в кот сгармонизированы естеств. пр-сы и разумная деят-ть. Это наивысшее состояние НС, когда науч. знания достигают такого уровня, что чел-во м. оказывать влияние на синхронизацию самых тонких физич пр-сов в БС.

Усл-я, необ-е для становления и сущ-я НС (по Верн-му). 1. Заселение и обживание людьми целой планеты.2. Усиление связей м/у всеми гос-вами Земли. 3. Резкое преобраз-е средств связи и облика м/у странами. 4. Преобл-е геологич роли чела над др. геологич пр-сами, протекающими в БС. Это усл-е выполнено т.к. чел-во стало мощным геологич ф-ром, влияющим на все пр-сы, протекающие в БС. 5. Расширение пределов БС, изучение космического простр-ва и выход в космос. 6. Открытие новейших источников Е. 7. Равноправие людей всех рас и религий. Это усл-е еще не достигнуто. 8. Усиление знач-я народа и его мнения в решении политич. проблем. Это усл-е также еще не достигнуто. 9. Свобода научной мысли от давления религиозных и политических настроений. В некот развитых странах наука свободна от такого давления. 10. Подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возм-сти не допустить недоедания, голода, нищеты и ослабление влияния болезней. Это усл-я еще не достигнуто. 11. Разумное преобразование и use первичной природы нашей планеты. Это усл-е нельзя считать выполненным. 12. Недопущение войн и насилия. «Нигде не видим мы какого-нибудь ослабления научного движения среди войн, истребления, гибели людей от убийств и болезней. Все эти потери быстро возмещаются мощным подъемом реально осуществляемых достижений науки и ею охваченной организованности государственной власти и техники». Это усл-е еще не выполнено.

Основные признаки превращения БС в НС:

1↑ кол-ва механически извлекаемого материала земной коры (↑ разработки месторождений полезн. иск-х). Геохимич деят-ть чела стан-ся сравнимой по масштабам с биологичи геологич пр-ми.

2.Массовое потребление (сжигание) продуктов ф-за прошлых геологич эпох (нефти, газа, кам.угля и пр.). Следствием явл-ся усиление парник. эффекта и глобальное потепление климата.

3.Рассеивание Е, в отличие от ее накопления в БС до появления чела. Осн. следствием явл-ся Е-кое загр-е БС.

4.Образование в больших кол-вах в-в, ранее в БС отсутствовавших (чистые Metы, пластмассы и др.). В результате набл-ся хим. загр-е БС - ее Metизация, загр-е промыш-ми и др. отходами и т.д.

5.Создание, хотя и в ничтожно малых кол-вах, трансурановых хим. эл-тов (плутония и др.). Освоение ядерной Е за счет деления тяжелых ядер и (в обозримом будущем) термоядерной Е за счет синтеза легких ядер. Возникает опасность теплового загр-я БС и загр-я рад-ми отходами ядерной энергетики.

6.Расширение границ НС за пределы Земли в связи с научно-техн-м прогрессом. Возникновение космонавтики обеспечило выход чела за пределы родной планеты. НС в будущем займет большее пространство, чем БС до появления чела. Создается принципиальная возм-ть создания искусственных БС на др. планетах.

В НС учении Чел предстаёт укоренённым в Природу. Обобщая с позиции натуралиста чел-ую историю, Вернадский делает вывод о том, что чел-во в ходе своего развития превращается в новую мощную геологич-ю силу, своей мыслью и трудом преобразующую лик планеты. → оно в целях своего сохранения д.б. взять на себя ответственность за развитие БС, превращающейся в НС, а это потребует от него опред. соц организации и новой, эко и гуманистической этики.

Изучая БС, Вернадский →обобщения: 1) чел, как он набл-ся в природе, как и все живые орг-мы, как и всякое живое в-во, есть определенная ф-ция БС, в определенном ее пространстве-времени. 2) чел во всех его проявлениях составляет определенную часть строения БС. 3) взрыв научной мысли в 20 веке подготовлен всем прошлым БС и имеет глубочайшие корни в ее строении. Он не м. остановиться и пойти назад. Он м. только ↓ темп. НС - БС, переработанная научной мыслью, подготовлявшаяся шедшими сотнями миллионов лет пр-ом, создавшим Чела. БС рано или поздно перейдет в НС.

Чел в БС.

Осн. мех-зм устойчивости ОС-саморегулирующаяся сис-ма, высокоскорелированная, при нарушении устойчивости гасит нарушения или рушится сама. 2 концепции развития чел-й цивилизации: 1) ресурсная-БС как источник ресурсов для цив-ции. В кач-ве предела развития чела - ресурсные. В основе - опыт чел-ва. Нужно разрабатывать эко-ки приемлемые технологии и рационально use ресурсы. Не рассматривается вопрос о естеств. устойчивости БС. 2)БС - основана на теории биотической регуляции и стабилизации ОС, которая была разработана Горшковым в 80-е годы. Суть теории - БС обл. мощными мех-ми стабилизации параметров ОС для обесп-я усл-й существования живых орг-змов. Это достигается высокой степенью замкнутости круговорота биогенных эл-тов. БС концепция количественно оценивают величину порогового возмущения ОС при ↑ которого нарушается устойчивое развитие БС. Предел развития чел-ва – эко-ий. Накладывает естеств. научно-обоснованные ограничения на развитие цив-ции.

Чел-во превысило численность на 4-5 порядков. Потребляет 10-30 % I-ной продукции (должен не более 1), это искажает природную среду.

Челу в БС отводится роль вспомогательной сис-мы, которая не явл-ся руководящей. Нужно сохранять и расширять естеств. тер-ии. 21 век-век переработки отходов. Нужно работать за микробов!

49. Организация системы мониторинга загрязнения поверхностных вод. М (по израэлю)-система набл-й,позволяющая выделять изменения состояния биосф под влиянием чел.деят-ти. М прир вод включает: М поверхн-х вод, М-г морской среды, М-г океана, М-г подзем-х вод – РОСКОМНЕДРО, М-г водохоз-х сист – МПР, М-г ист-ков возд-я - РОСТЕХЭКОАТОМНАДЗОР, МПРРТ.

Цель м-га прир-х вод- это оценка кач-ва и запаса прир-х вод для хоз-быт-го использования. Кач-во воды – интегральный показатель функц-ния водной ЭС. По целям водопольз-я водн объекты делятся на: 1)хоз-питьевое водопольз-е, 2)рыбно-хоз-е, 3)промышл-е, 4)рекреац-е, 5)ирригационное, 6)экологич-е.

Задачи: проведение наблюдений и контроля за качеством поверхностных вод, компл-ные наблюд. за составом и хар-ром загр-ния, за источниками загр-ния и т.д.

Загр-е воды - это измен-е ее физ-х, хим-х св-в под влиянием деят-ти человека и прир-х процессов, вызыв-щее повреждение, имеющихся естест-х сообществ – эколого-й критерий – и наносящий ущерб какой-либо форме водопольз-я.

Основные этапы: 1) наблюдение за состоянием водных экосист-м по физ, хим, гидробиол-м показ-м и оценка состояния; 2) изучение динамики загр-я и выявление условий, при к-рых происходят резкие колебания уровня загр-я. Могут быть вызваны измен-м водности и т.д. 3) изуч-е процессов самоочищения и накопление в-в в донных отложениях; 4) изуч-е выноса в-в через устьевые створы рек, для устан-я баланса этих в-в в водотоке и в водоеме; 5) прогноз уровня загр-я в завис-ти от измен-я антроп-й обстановки, гидрометео усл-й.

Пункты наблюдений приурочены к местам где возд-е на водный объект максимально. Существует 2 группы наблюдений:1)Рекогносцировочные (предв-ые). цель что?где?когда? 1.выбор главных створов,вертикалей,горизонтов для набл(фоновый за 500м,в источ загр-я,в зоне полного смешения).2.уст-ие сроков набл.,соот-х наиб.жестким режимам и разнообразию гидрологич.усл.3.выявление наиб характерных ЗВ,кот будут контролироваться при системных набл-х(О2,БПК (это кол-во элементного кислорода в мг, требуемого для окисления содерж-ся в л. воды орг-х в-в в аэроб-х усл-х в рез-те протек-х в воде биохим-х процессов), ХПК (хим потребл-е кислорода), Eh (ОВ потенциал), Ph (концентр-я водородных ионов), органолепт-е показатели (плавающие примеси, запах, привкус, прозрач-ть, мутность, цветность). Показатели специфические для данного города, предприятия). 2)Систематические (пост-но повтор-ся).выд-т: а)программа стационарной сети набл(цель: выявление закон-й в изм-ии состава воды – зависимость концентрации веществ от концентрации в сточных водах, от расхода и температуры воды).все пункты дел.на 4 категории:1.где источ загр-я(100ПДК),места нерестилищ ценных пород рыб.2.в местах отдыха,для питья,сброс вод с с/х,10-100ПДК.3.слабое возд-е 1-10ПДК.4.фон.уч-ки. В зависимости от категории выбирают программу наблюдений. Полная программа: визуальное наблюдение, расход воды по водотокам, органолептические показатели, растворенные газы, КВЧ, pH, Eh, главные ионы, ХПК, БПК, биогены, широко распространенные ЗВ – нефтепродукты, СПАВы, фенолы, тяжелые металлы. Сокращенные программы – включают часть показателей из полной и специфические вещества, выбранные при предварительном наблюдении. б)специал.сети(изучение процессов самоочищения).набл-я производятся на уч-ке ниже контр.створа(в малых-самооч,в больших-разбавл-ие).глав.критерий выбора местопол-я-превышение пдк ниже конт.створа.Самым дальним створом явл замыкающ. ств([ЗВ]=ПДК).набл-я неск раз в год.

Оценка кач-ва вод осущ-ся: 1. путем изуч-я хар-ра измен-я показ-лей во времени и простр-ве, т.е. динамика. 2. путем срав-я численных значений показ-ля в данном пункте, со значением этих показ-лей в фоновом районе. 3. путем срав-я числ-х знач-й с устан-ми нормативами, т.е. ПДК.Вода счит-ся удовл-го кач-ва, если конц-я _.Если в-ва имеют 1 тип вред-го возд-я, то их возд-е склад-ся. В этом случае кач-во воды: . Это кач-во воды по отдельным показ-лям.

Для водоема хоз-быт надо проверить 3ЛПВ (общесанит., органолептич., токсиколог.), рыб-хоз 5ЛПВ (+санитарно-токсик., рыбохозяйств.). Для облегчения градаций исп-ся расчетные показатели, у нас исп-ся ИЗВ(индекс загр-ти вод).Сейчас в системе Гидромет расчит-ся УКИЗВ (удельный комбинаторный ИЗВ), но он более сложный.Класс-я водоема по хим, бактериол показ-лям и физ-м св-вами (Былинкина, Драчева). Гидробиол-е показ-ли лишь вспомагат-е. Воды по загр-ю дел-ся на 6 гр.:Очень чист – воды в ест-м сост-и, не измен-е чел-ком.Чист воды – загр-е по бактериолог-м показ-лям. По хим показ-м загр-е незаметно.Умер загр-я – бактериол и хим показ-ли мен-ся, небол-е водоемы, загр-е бытовыми водам.Загр-е – водоемы приним-е сточ воды. Изм-е в хим составе, мало кислорода. В зимн период возможны и анаэробные усл-я. Хим св-ва очень изменены. Выделение метана.Оч грязные – превращ-ся в сточную канаву.

Для отнесения водоема к категории исп-т: раст-й кислород, БПК, перманган-я окис-ть, аммоний. Физ показ-ли: вел-на, КВЧ, прозрачность, запах, радиоакт-ть. Бактериол-е показ-ли: кол-во бактерий мет-ом прямого счета, общ микробное число.

Цель прогноза-проведение мероприятий, направлен. на ↓ или предотвращение воздействий. Изменение кон-ций загр. в-в зависит от измен-ия Q, t, нагрузки реки (G). Прогноз ведется по неблагопр. значен. Q и t воды, т.к. при равном G изменение Q и t может привести к сущест-ному загр-ию, к появ-ию опасных явлений (крит-ем является превышение 10ПДК(опасные) и 100ПДК(особо опасные) явления).

Прогноз ведется при аварийных сбросах. Оперативное прогноз-ние при угрозе сброса заключ-ся в прог-зе возмож. ухудш. качества воды, которое может произойти при сбросе в условиях спрогнозированного минимал. расхода воды в очередном месяце года. Конкретная дата наступления неблагопр. условий не прогнозируется.

При состоявшемся аварийном сбросе прогноз осуществляется распространение зоны загрязнения по длине реки с указанием дат начала и конца неблагоприятного периода.

Широко используют три группы методов прогнозирования:1Базируется на математическом описании физ-хим., биохим., гидродинамич. процессах, влияющих на содержание в-ва в водоеме. Эти методы наз-ся балансовыми, в основе их лежат формулы баланса в-ва и гарантир-е значение отдельных парам-в. -коэф смешения, -расход сточ вод, -расход реч вод,к-скор самоочищ.,t-вр,за кот вода дошла с места выпуска до расчет створа

для консер-х в-в(убыль концентрации только за счет разбавления)

для неконс-х в-в (за счет разбавления и разных процессов)

Метод балансовых расчетов использ в случае ввода в действие нового источника загрязнения, при угрозе аварийного сброса сточных вод и если имеется мало данных, или нет факт-х набл-х данных. При прогнозе балансовым методом ориентируются на наиболее жесткие значения используемых параметров и выбираются наиболее жесткие результаты прогнозирования.

2 Методы статистических связей, основаный на предположении о сохран-и во время тенденции развития процессов сложившихся в период наблюдения (например, экстраполяция).

3Комбинир-й метод – использ. 1 и 2. Находят зависимости вспомогательных параметров, которые потом будут использоваться в балансовом уравнении.

50. Мониторинг загрязнения АВ (атм возд). Приоритетность МАВ объясняется:1.возд-наша среда обитания,2.большая часть антр.выбросов приходится на атм.3.одним из путей самоочищ-оседание на подстил.пов-ти,т.е. воздух-вторич.источ.загр-я.4.атм.обладает простран-й мобильностью и локаль.проблема быстро стан.глобальной.

МАВ реализ-ся в рамках :-Климат м-га,-М-га загр-ля.М-г загр-ля бывает:Приземного слоя,Озон слоя,Атмосф. Мониторинг загрязнения – химических факторов, физических факторов. Наиболее разработан м-г в зонах интенсивного возд-я городов, районов.

Стратегия мониторинга загрязняющих веществ: 1. получение объективной информации об уровне загрязнения, оценка состояния воздушной среды; 2. выявление источников, их местоположение, используемое сырье и т.д.; 3. контроль за источниками; 4. процесс миграции, переноса веществ; 5. изучение химических и фотохимических трансформаций; 6. оценка эффективности мероприятий по защите воздушной среды, контроль за соблюдением нормативов; 7. получение экстренной информации о резких изменениях состояния ОС или в результате выброса в связи с неблагоприятными погодными условиями; 8. изучение последствий.

Организация систем М(проводится ГСН) осущ-ся в рамках 3 подсистем:1.ИмпактныйМ(в зонах интенсив.загр-я).Цель получ-е инф-и для обеспеч-я гос органов, учрежд-й сведениями об уровне загр-я атмосф и о прогнозе на будущее.: Наблюдения произв-ся на постах(это выделенная точка мест-ти,где уст-ся павильон,автомобиль или оборудование по отбору).посты бывают:

Стационарные посты служат для длительных наблюдений. Павильон, оснащенный приборами для отбора проб (аспиратор), автомат или полуавтоматические приборы, газоанализаторы, оборуд-е для определение метеопараметров. Репрезентативность наблюдения зависит от правильности расположения поста. Необходимо определить, что нужно измерить. Если хотят получить информацию о фоновом загрязнении, то пост устанавливают вне зоны воздействия конкретных источников, выбирают точку, в к-рой за счет перемеш-я создается сред[], такие посты наз-ся опорными (пыль,SO2,NO2,СО, NOx). Неопор-е, оцен-т кач-во воздуха под влиянием конкр-го ист-ка. Выбир-т специф-е в-ва для прилег-х источников. Располож-е, кол-во стацион-х постов зависит от размера города, след-но, от числ-ти насел-я. Взаимн-е располож-е постов опр-ся методом интерполяции.На стацион-х постах сущ-т и программа набл-й:-полная (4 раза в сутки)-неполная(3раза в сутки)-сокращ-я(2 раза в сутки)-суточная(анализ проб непрер-й с помощью газоанализ-в)

Маршрутные посты служат для систематического и для рекогнасцир-х наблюдений, когда необходимо устан-ть располож-е стацион-го поста. Это точка местности, в которой находится автомобиль, оснащенный примерно такими же приборами, как и стационарный пост. Для получения репрезентативных данных время отъезда постов периодически меняется.

Подфакельные посты предназначены для отбора проб под дымовыми или газовыми факелами предприятий. Выявляется max концентрация, которая создается при направленных выбросах от данного предпр-я на тот или иной район города. Одновр-но набл-я провод-ся за 3-5 предпр-ми. Чтобы оценить направление факела исп. органолептический метод, метеорологические данные о направлении ветра на высоте источника. Наблюдения производят на расстоянии от источника 0,1,2,3,4,6,8,10,15,30 км. Вправо и влево от оси факела на 400 метров. Для котнроля проводят отбор проб с наветренной стороны факела. Пробы отбирают на высоте 1,5-3,-5 метра макс. разовые по 20 мин.

Определение приоритетного списка веществ, подлежащих контролю. Принцип выбора в-в основан на параметре потребления воздуха (ПВ) – это кол-во воздуха необходимое для растворения всей массы выброса j в-ва до средней концентрации и до уровня ПДК. ПВ (реальное) и ПВ(требуемое). ПВ(р) = (масса выбросов всего вещества на 1000 т. в год) / средняя концентрация вещества. ПВ(т) = (масса выбросов всего вещества на 1000 т. в год) / ПДК вещества. Если ПВ(т)>ПВ(р), то концентрация больше ПДК, значит контролировать надо. Установление списка веществ для контроля проводят отдельно по максимально разовым и среднесуточным концентрациям

2.Регион.М. 1.Данные получ на спец.рег.станциях,где нет существенного источ загр-я. 2.М снеж.покрова. 3.М трансгран.переноса(цель:выявить потоки ЗВ. Включает 4 части:1)отбор и анализ проб на спец станциях и самолетное зондирование высотного профиля, 2)изуч.источ.ЗВ SO2, 3)построение матмоделей трансгран.переноса, 4)верификация модели).

3.Фоновый М. Задачи: 1. получение информации о фоновой концентрации; 2. по их вариации и длиннопериодичных изменениях судят о человеческой деятельности; 3. о возможных изменениях климата; 4. о перемещениях и выпадениях загрязняющих веществ; 5. об атмосферной составляющей биогеохимической цепи. Созд.спец станции в чистых местах(горах),где не предвидится хоз.деят-ть.для сравнения исп-т регион.станции. континентальные станции распол-ся выше зоны перемешивания.за фон.ур.набл.в биосф.заповедниках.

51. Почвенно-химический мониторинг. Основной организацией был назван комитет по земельной реформе и зем рес-сам. Мон-г земель – это сист набл-й за сост-м зем фонда для своевр-го выявл-я измен-й, их оценке, предупрежд-е и устран-е послед-й негат-х процессов. Содержание мон-га: системат-е наблюдение за состоянием земель; выявл-е измен-й, оценка состояния земель разл-го хар-ра исп-я, процессов связ-х с измен-м плодородия(опустынивание, эрозии, дегумификация, заболачивание); оценка сост-я береговых линий рек, морей; сост-е земель газо-нефтедобыв-й отрасли, очистных сооружений, свалок. Задачи почв мон-га зависит от подсист:-при локальном и регион-м осн-ми явл-ся: выявл-е ист-ков загр-я почв и загр-х в-в, опр-е конц-и ЗВ в почве и раст-ти, опр-е зон распр-я наруш-х загр-х почв, опр-е хар-ра действия ЗВ на проц миграции, транс, аккум-и; оценка сопрот-ти почв к загр-ю и возм-ть самоочищ-я; оценка эфф-ти возможных меропр-й, оц эконом ущерба от загр-я почв.-При глобальном: опр-е потоков контролир-х в-в на почвы фоновых терр-й; опр-е содерж-я их в почве; опр-е проц миграции, транс, накопл-е.

Для организации мониторинга проводится подготовительный этап (установление перечня потенциальных источников загрязнения; составление карты техногенных нагрузок исследуемой территории, на которую наносятся источники антропогенного воздействия, зоны их возможного влияния);этапы обследования:1.рекогносцировочное обследование с целью визуального выявления загрязненных земель и уточнение мест расположения точек пробоотбора, составление схемы отбора (схема отбора зависит от типа источника и характера пространственного распределения загрязняющих веществ в почвах обследуемого участка); исследования с отбором проб по намеченной схеме.

2.детальный этап-составление детальных карт загрязнения.набл-я пров-ся независимо от типа источника по случайно упорядоченной сетке.(0,1х0,1 или 0,5х0,5км).внутри кажд квадрата выбирают уч-к с наиб хар-ми усл-ми местообит.Глубина отбора 20см(пашня,сад),10см(лес без подстилки).Анал-ся приоритетные в-ва.

Методы отбора почв проб.

При наличии точечного ист-ка пробы отбираются по 8 ромбовой сетки, в точки пересечения этих лучей с концент-ми окружн-ми провед-ми на расст-и от ист-ка 0.5,1,2,4,8,16 км.При линейном ист-ке пробы отбир-т располож-е точек по параллельным линиям, расст-е 0.1, 0.2, 0.5 км.При наличии нескольких мелких ист-ков загр-я, точки отбора устан-т по равномерноразреж-й сетки, с ячейками в узлах сетки(1*1 или5*5).Если приоритетным в-вом явл-ся нефть сист отбора проб строится в зависимости от сложности ландшафта. Точки объед-ся в сист профилей, располаг-ся к напр-ю движ-я стока нефти от мест загр-я до промежуточно аккум-х мест. Вблизи намечаемых узлов сетки выбирается ключевая площадка – это элемент-й участок, с к-рого отбир-ся один сист-й образец. Для того, чтобы не было разл-я в составе почв, отбирают смешанные образцы взятые из 15 проб равномерно распр-х по ключевой площадке. В этих пробах опр-ся содержание ЗВ и сост-ся карта-схема загр-й. По величинам показ-й выделяют 5 уровней загр земель: 1. допуст-й по всем показателям <ПДК, 2. низкий 1-3ПДК, 3. средний 3-5ПДК, 4. высокий 5-10ПДК, 5.очень высокий выше 10ПДК.

Выбор показателей для осуществления мониторинга. Перечень показателей для мониторинга определяется на основе предварительных обследований и определяется  особенностями территории и первоочередными в плане организации наблюдений негативными процессами, приводящими к загрязнению почв.Ежегодный систематический мониторинг проводят на наиболее загрязненных пробных площадках; на других – не реже 1 раза в 5 лет. В качестве фоновых используют близлежащие, не подверженные загрязнению почвенные участки отведенных земель.Сеть мониторинга должна быть динамичной и пересматриваться с учетом данных анализов и других сведений.На основе имеющихся данных составляется план наблюдений за загрязнением почв

Оценка степени загрязнения почв. Колич.хар-ми явл К=С/Сф(К-коэф.[],С-[]в почве,Сф-[]в фоне),Ко=С/ПДК(Ко-коэф.опасности).опасность загр-я оцен-ся с гигиен-й позиции.оц.возм-ть перехода ЗВ в сопредельные среды.Если почвы облад-т низкой буф.сп-тью-плохо для чела,высокой-хорошо(т.к. загр-е не переходит к растениям).учит-ся буферность и класс опасности.

Классификация почв учитывает влияние загрязняющих веществ на такие почвенные изменения, как: а) продукции биомассы; б) хозяйственных частей урожаев; в) технологической ценности этих урожаев;г) питательной ценности урожаев; д) ухудшение санитарно-гигиенической ценности.Главными факторами, опр-ми сост-е и степень подвижности эл-тов в почве явл-ся кислотноосн-е и ОВ факторы. По этим условиям Глазовская выделила 12 геохим-х ассоциаций почв, в завис-ти от их св-в различались степени подв-ти эл-тов: -подвижные-неподв-е.Наибольшую опасность для почв образуют подвиж-е формы эл-тов. Опас-ть их накопл-я в почвах зависит от климат-х усл-й (коэф-та увлаж-я почв) и от коэф-та проницаемости почв. Устойчивость или чувствительность почв к загрязняющим веществам целесообразно определять в соответствии с:а) содержанием гумуса;б) качеством гумуса;в) биологической активностью; г) глубиной гумусового горизонта;д) содержанием фракции (механический состав почвы);е) частями глиностных минералов.

52 Экол.нормирование-процесс разработки регламентов антроп.возд-ия на ОС,соблюдение которых гарантирует нормальное функц-ие системы.

ЭН делят на 2 этапа:1.экол.регламентация(опред.нормального состояния анализируемого объекта:анализ параметров состояния биогеоценозов,интервалов их естес.колебаний,опред.пороговых и крит.значений параметров состояния). 2.ЭН(опред.экол-х нормативов допустимой нагрузки на основе экол. регламентов). норма-зона оптимального функц-ия живой системы.

Первые нормативы СГН были установлены в России в 30-х гг.первые пдк были созданы для зв рабочей зоны(1932г.).В наст.вр. известно более 1000пдк веществ для воздуха,воды,почвы.Принцип СГН-ориентация на здоровье чела.нормативы не желательно экстраполировать на сферу защиты ЭС([SO2]не губит-е для чела,губит-е для хвойных).критика СГН:1.наиб.чувствит.орг-мом принят чел. 2.принебрегают эффектом кумуляции и транслокации.долговр.загр-е эс токсикантами ниже уровня пдк,вызывают накапление токсикантов в организме и гибель. 3.не учит-т форму нахождения токсиканта в ОС.для установления пдк учит.то в-во,кот.обр-ся на производстве. 4.СГН не имеют дифференцированных нормативов по природно-климатическим зонам(для Zn,Cu,Cd,Hg,Pb установлены ориентировочно допустимые пдк).

ЭН д преодолеть эти недостатки.Согласно концепции Израэля,норм-ие д. зависеть от ценности объектов и цели их исп-ия. Все ЭС делят на 3 категории(нужно исп-ть разные подходы для них):1.уникальные/заповедные.2.широко распростр/естеств.3.сильно преобраз/искусств. ЭН им.специфич.основы:1)ЭН исходит из необ-ти защиты ЭС,т.е. потеря отд.особи не явл.опасным в том случае,если сохр-ся продуктивность,видов.разнообр. и стабильность ЭС.2)ЭН принимает во внимание движение ЗВ по трофич.цепям с выделением критич.звена по чувств-ти и последствиям с учетом их трансформации и совместного действия.ЭН базируется на неск.принципах:принцип цели – приоритет долгосрочных экол.последствий над краткосрочными экономич.принцип опережения – любому производству д. предшествовать исследования(в ОС есть в-ва,кот. Мы уже не производим).принцип порога – устан-е пор.значений возд-я хоз.д-ти не превышение которого гарантирует эколо.безопасность.принцип «больше не значит лучше»- переход на путь интенсификации технико-экономического развития за счет качес-го совершенства.снижение удельного риска- развитие только таких направлений роста матер.потреблений,при кот.обеспеч-ся снижение антр.нагрузки на ед.площади и ед.создаваемой продукции.

Существуют нормативы содержания и нормативы поступления негат-х факторов в ОС. Нормативы содер-я – это предельно допустимые уровни (содержания) или ПДК. Нормативы поступл-я ПДС, ПДВ. Нормативы содерж-я – это санит-гигиенич-й показатель. Для водн объектов большинство ПДК рыб-хоз, поэтому приходиться исп-ть гигиенич-е нормир-е ПДК. Для водн объектов сущ-т 2 вида ПДК санит-гигиен-е и рыб-хоз. ПДК берется в завис-ти от водн объекта.

ПДК – это такая конц-я в-ва, при к-рой не оказ-ся неблагопр-е влияние на здоровье, самочувствие, работоспособ-ть человека и будущих поколений обнаруживаемого совр-ми методами, а также не ухуд-ся комфортность сущ-я. 2 осн-х принципа гигиен-го нормир-я:1.представл-е о пороговости действия в-в – до какой-то конц-и в-ва не оказ-т действие.2.принцип лимитирующего признака вредности (ЛПВ)- нормир-е произв-ся по наиболее чувств-му показ-лю. Если запах чувст-ся даже при меньших конц-ях, то уже нормир-ся , .

Атмосферный воздух. ПДК бывает: максимально-разовое ПДК (концентрация 20-30 минутного определения, которая определяется на основании изучения рефлекторного действия веществ. Рефлекторное действие – действие на обонятельные и зрительные функции. Устанавливается исключительно на человеке. Пробы – контрольная и испытуемая); среднесуточная ПДК (концентрация длительного осреднения. Определяется на основе изучения общетоксического, аллергогенного, эмбриотропного, мутагенного и других действий атмосферного воздуха); ПДК рабочей зоны. ПДК определяют, исходя из принципа пороговости их действия, т.е. до определения концентрации вещества, когда оно может находится в атмосферном воздухе и не воздействовать.

Гигиеническое регламентирование содержания радиоактивных веществ базируется на принципе отсутствия порога, т.е. наличие любого количества уже будет влиять на организм. Устанавливают предел дозы – предельная эквивалентная доза за год. Устанавливают для лиц категории Б, т.е. кот-ые не сталкив. с радиоакт. вещ-ами на работе.

Для водных объектов ПДК устанавливается в зависимости от целей водопользования. Различают ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбо-хозяйственного назначения. В основном регламентация содержания ЗВ в воде осуществляется по тестам, учитывающим следующие показатели вредности: 1) токсикологический тест – основан на оценке влияния вещества на организм человека (организм человека используется для ПДКх-п и ПДКк-б, а также для гидробионтов); 2) органолептический – на оценке влияния веществ на органолептические свойства воды – цвет, запах, вкус; 3) обще-санитарный – основан на оценке влияния веществ на процессы самоочищения водных объектов.

При установлении ПДК ЗВ в почве на первом этапе получают данные о физико-химических свойствах вещества и изучают стабильность в почве. На втором этапе осуществляют математическое моделирование поведения нормируемого вещества в почве, чтобы минимизировать его поведение. На третьем этапе проводят лабораторные эксперименты по определению пороговых концентраций по 6 показателям вредности. Пороговая концентрация – это та концентрация, которая в почве, но смотрим в другом объекте. 1. Органолептический показатель вредности характеризует изменение запаха, вкуса, пищевой ценности фито-тест-растения, а также запаха атмосферного воздуха, цвета и запах воды, выявленных при экстремальных почвенно-климатических условиях. 2. обще-санитарный показатель характеризует процессы изменения биологической активности почвы и показатели самоочищения почвы от загрязняющих веществ (концентрация вещества, вызывающая более 50% ингибирование численности микроорганизмов и более 25% ингибирования активности почвенных ферментов). 3. фитоаккумуляционный, или транслокационный показатель вредности – характеризует процесс миграции вещества из почвы в культурные растения, используемые в качестве продуктов питания, фуража или фитомассы (пороговая концентрация – мах количество в почве, при котором накопление вещества в товарных органах не превышает установленных допустимых остаточных количеств вещества в пищевой продукции). 4. водно-миграционный показатель – характеризует процессы миграции химического вещества в подземные и поверхностные воды (пороговая концентрация – мах концентрация в почве, при которой поступление вещества в грунт и поверхностные воды не создает концентрации, превышающие ПДК для водоема). 5. воздушно-миграционный – характеризует миграцию вещества из почвы в воздух либо с пылью, либо путем испарения (пороговая концентрация – количество вещества в почве, при котором поступление соединения в атмосферный воздух не сопровождается превышением ПДКсреднесут.). 6. токсикологический – характеризует эффект суммарного воздействия при комплексном и сочетанном воздействии вещества из почвы на организм человека с водой, пищей, через воздух (пороговая концентрация устанавливается на основании изучения отрицательных последствий (прямых или отдаленных) на здоровье людей).

53. Биологический мониторинг. Классификация. Осн.задача – опред-е состояний биотич. составляющей биосферы, ее отклика, р-ции на антр.возд-е, определение ф-ии состояния, отклонения этой ф-ции от норм. естест-го сост-я на различ. уровнях орг-ции (молек-й, клеточ., организмен., популяционный, экосист-й).

К лас-я по уровням организации живого: Субклеточному ур-ню орг-ции соотв-ет генетич. мон-г, клеточному уровню – биохимич. мон-г, организменному - физико-химич. мон-г, популяц. и биоценологич-му эко мон-г.

Биохимич. монит-г – клеточный ур-нь орг-ции, молек.-клеточ. ступень, низший уровень биомонит-га (органеллы – средний уровень биомонит-га, клетка – высший уровень биомонит-га). Биохимич. монит-г изучает хим. р-ции, протек-ие в жив. кл. Мерой внеш. возд-я яв-ся скорость биохим. процессов. Биохим. мон-г дает быструю ответную р-ю (в теч. неск. секунд). Позволяет судить о мех-ме ответной р-ции. Он опред-т пути превращ-я в-ва, хар-р метаболич. нарушений, связанных с определённым видом возд-я. Здесь мы можем проследить защитн. р-ю орг-ма, связ. с вывед-м токсиканта в процессе детоксикации. Недостаток: нельзя судить об опасности возд-я на орг-м вцелом.

Генетич. монит-г - субклеточный ур-нь орг-ции. Особ-ти: 1) в-ва генотоксиканты, действ-т в чрезвычайно малых дозах на протяжении длит-го времени; 2) общее сост-е генофонда популяции отражает действие мутагенных факторов, имевших место в прошл.; 3)признаки, связ-е с мутац. и нарушением генетич. аппарата клетки, имеют сам-е разн. формы и проявл-ся в наруш-ях имму-та.

Физиологич.й монит-г – организменный ур-нь орг-ции. На физиологич. ур-не, организменная ступень (ткани-низший уровень биомонит-га, система органов - средний уровень). В кач-ве объекта исслед-я исп-т отдельные органы: печень, почки и т.д. или систему органов. Иссл-ют процессы вещ-ного и энергетич. обмена. Замеряют инт-ть процессов, протекающих в опред-м органе: газообмен, солевой баланс, уровень гемоглобина. Получаем более полную инф-ю о глубоких структурных изм-ях, часто явл-ся пок-лем возд-я неблагопр. фактора.

Организменный монит-г - организменный ур-нь орг-ции – высший уровень биомонит-га, организменная ступень. В кач-ве объекта исслед-я исп-т весь орг-м. Здесь получают более надежную инф-ю.

Популяционный мониторинг – популяц. ур-нь орг-ции. Надорганизменная ступень, низший ур-нь биомонит-га. – изуч-е отд. видов, кот. им. особое значение для экосистем или особое знач-е как ист-к опред-я ресурсов: пушной зверь, петух. Исслед-е пространственных изм-ий (опред-е ареала обит-я и его измен-е) под действ-м факторов. Средний уровень биомонит-га – опред. отд. сообщ-в, объед-х местом обит-я, трофич. связей. Высший уровень биомонит-га – на ур-не экосистем. Это идеальный монит-г. Он адекватно опис-т инф. о биотич. сост-ии системы, явл-ся наиболее высоко организ-ным.

Основные методы провед-я биомонит-га: биоиндикация и биотестирование.

Биоиндикация – способ оценки антропогенной нагрузки по р-ции на нее живых орг-мов и их сообществ. Орг-мы-биоиндикаторы – гр. особей одного вида, по наличию и сост-ю которых судят о естеств. и антр-х изм-ях в среде.

Преимущества: 1) суммир-е биологич. важных данных об ОС и отражение её сост-я в целом; 2)не обяз-но применять дорогос-щие трудоемкие методы физ-хим монит-га; 3)с пом-ю биоиндикаторов можно опред-ть кратковр-е и залповые выбросы токсикантов; 4) метод отражает и фиксирует скорость происходящих изм-ий в ОПС; 5)можно выявить тенденции развития ОПС; 6)указывает пути и места скопления ксенобиотиков и поллютантов в экосист-х и возмож. пути попад-я их в пищу чел.; 7)позв-ет судить о степени вред-сти в-в для жив-ных и чел; 8)дает возм-ть контр-ть токсичн. и опасность вновь синтезированн два: 4) санитарно-токсикологический; 5) рыбохозяйтсвенный.0000000000000000000000000000000000000ых ксенобиотиков; 9)можно нормиро-ть допуст. нагр-ки на экосист, различающ. своей уст-тью к антроп. возд-ю.

Требования при выборе жив-ных-биоиндикаторов: большая числ-ть, выс. прод-ть жизни, интенсив-е метаболизм и размнож-е, оседлость, пост. контакт с изучаемым антропог-м фактором; легкость сбора материала и чувств-ть этого жив-го к данному фактору, крупные размеры.

В исслед. назем-х экосистем наиб. эффект-но исп-ют след. гр.: млекопит-е (мыши), почв-я мезофауна – они тесно контактируют с почвой, где оседают и сорбируются загр-я (дождевые черви), микрофауна – микроартроподы - массовые обитатели мельчайших скважин почвы. Чаще исп-ся растения, чем жив-е.

Недостатки: 1)видовой состав экосист. формир-ся за некот. промеж. времения и не всегда имеется возм-ть связать антроп. возд-е и ответ. р-ю; 2)сущ. сезонная измен-ть (биоиндик-ые исслед-я затруднены в хол. время года); 3)не можем колич-но опр-ть антроп-й фактор и идентифицир-ть его; 4)целый ряд требований при выборе жив-ных-биоинди-ов.

Полностью удовлетворить требованиям для биоиндикац. исследований почти невозможно, поэтому в таких случаях исп-ют биотестирование.

Биотестирование(БТ) – исп-е в контролируемых условиях биологич. объектов (тест объектов) для выявления и оценки действия факторов ОС (в том числе токсических) на орг-зм, его отдельную ф-ю или систему организмов. Треб-я к орг-мам: 1.легкость лаб. культивирования; 2.малые размеры; 3.короткий жизн. цикл и высокая репродуктивная спос-ть; 4.выбор зав-т от цели исслед-я.

Тест-объекты: высш/низш раст, бактерии, водоросли, водные/назем. беспозв, млекопит (мыши, крысы). Каждый из этих орг-мов имеет свои особ-ти и преимущества, но ни один из орг-мов не может отвечать критерию универсальности. Для оценки токсич. действия исп-ют частные и интегральные тест-функции. Интегральные пар-ры хар-ют состояние биосистемы наиболее обобщенно, давая суммарный ответ о состоянии системы.

Для отдел. физиологич. ф-ции интег-ми оказываются пар-ры, непосре-но хар-щие ее деят-ть (нп, для сердечно-сосудистой сис-мы - ЧСС и уровень давления крови), а частн. – биохим., морфологич. и др. хар-ки различн. звеньев этой сис-мы.

Интегр. пок-ли для целостного орг-ма: пок-ли плодовитости, массы, роста, выживаемости. Частные: физиологич., биохимич., гистологические.

Интегр. пок-ли для популяции: пок-ли числ-ти, массы, возрастн. и половой стр-ры.

На уровне сообщества интегр. хар-ки опис-ют видовой состав и его разнообразие, активность продукции и деструкции орг. в-ва.

Чтоб получ. более надежный рез-т, необх-мо исп-ть комплекс методов биотестирования и широкий набор тест-организмов - «батарею тест-объектов», т.е. одновременное прим-е орг-мов из разных гр. и классов. Надежность полученного рез-та увел-ся. Надежность ответа снижается по мере удаления системного уровня тест-функции от уровня моделируемого процесса или явл-я.

Плюсы: м. быстро и надёжно получить инф-ю о возд-ии конкр. фактора ("доза-эффект").

Минусы: 1)не можем экстраполировать рез-т, получ. в лаб., на усл. в ОС. В прир. усл-ях не можем контр-ть конц-ю вред. в-ва, его конц. не будет постоянной. 2)орг. в-ва претерпевают трансф-ю в ОС, получ-ся продукты более токсич., чем исслед. в-ва. 3)спос-ть нек-х токсикантов накапл-ся по трофич. цепи, 4)этические соображения, защита жив-ных, 5)в лаб. усл. нельзя учесть все особенности орг-ма, действие темп-ры, состав среды, троф. связи «хищ.-жертва».

Исходя из метода биоиндикации программа биомонит-га дел-ся на: 1) Диагностич. монит-г – решает задачи выявления антроп. фактора. 2) Прогностический монит-г – реш-ся задача прогнозов с пом-ю методов биотестир-я. 3) Сист. раннего оповещения.

54. Организменный уровень биомониторинга. Высшая раст-ть. 3 осн. группы методов: 1.Колич. методы оценки сод-я хлорофилла и продуктов его окисления в клетке раст-й. 2.Оптич. методы, в основе кот. лежит спос-ть хлорофилла поглощать и излучать Е в различ. диапазонах. 3.Анализ микроморфолог. изм-й (размеров, цвета, стр-ры хлоропласта).

Метод колич. оценки хлорофилла(ХФ) у высш. раст-й: хлорофилл a и b, c и d. ХФ связан с окружающими белками и трудноизвлекаем из клетки. Такой ХФ явл-ся мембраносвязанным, но есть еще лабильный ХФ, кот. экстрагируется без соотв-щей обработки. Повыш. сод-е лабильного ХФ клетки м.б. из-за сезонных изм-й и в рез-те разрушения систем в следствие возд-я неблаг. факторов, разрушающих связь.

В конце вегетации (разрушение по естеств. причинам) свободный ХФ подверг-ся быстрому аутоокислению, => обр-ся фиофитины - в-ва красно-коричневого цвета, их конц-я увел-ся и придает цвет растениям, пожелтение листвы свид-ет о высокой скорости аутотоксии, и явл-ся признаком неблаг. возд-я на раст-я.

Колич-ное сод-е ХФ опред-ся с пом-ю оптич. методов. ХФ имеет свой максимум поглощения, что позволяет отделить ХФ от др. компонентов клетки. При неблагоприятн. усл-ях происходит уменьш-е отн-я max поглощения ХФ к max поглощ-ю феофитинов. При нарушении функц-я фотосинтеза наруш-ся состояние фотосинтетич. мембран, активные центры переходят в неактивное состояние.

Исп-е спец. флюор-ных микроскопов, в кот. ХФ подвергают мощному излуч-ю. Жизнеспособные растит. клетки, в кот. активно протекают процессы фотосинтеза, выглядят как красно-коричневые. Чем ярче это свечение, тем лучше происходит фотосинтез. Мертвые клетки светятся холодным зелено-голубым цветом, что говорит о преобладании аутотоксии в этих клетках. М. опр-ть долю живых и мертвых клеток. Это быстрый метод.

При выборе раст-й-биоиндикаторов, прежде всего, следует учитывать ценотическую значимость вида. Раст. исп-т для индикации токсикантов: SO₂, CO, компон. фотохим. смога. Гл. признак сод. этих соед-й – хар-ное изм-е окраски раст-я. Изм. зел. окраски связ. с появл. хлороза. Это не яв-ся спец. признаком. Появление краевого хлороза у лип, растущих вдоль магистрали, объясняется влиянием выхлоп-х газов магистрали. Это может произойти из-за наруш. водно-солевого баланса. В опред-х случаях надежность интерпретации достигается за счет срав. хар-ки раст., отлич-хся по чувствит-ти к тому или иному токсиканту. Необхд. иссл-ть неск-ко разл. попул. раст. Наиб. массив данных получ-ся по сосне и по пихте. Но на самом деле они не яв-ся чувствит-ми, а чувствит-ми явл-ся трав.–кустар-я раст-ть. Наиб. чувст-тью к SO₂ облад. люцерна, O₃ поврежд. тополь и бобовые культуры.

Кислотные выпадения вызывают высыхание верхушек деревьев, но не влияют на ниж. часть кроны. У хвойных деревьев кисл. дожди вызывают осыпание старой хвои, но не действ. на средневозраст. хвою. По изменениям м. судить о хар-ре возд-я. Озон вызывает верхушечный хлороз у лукович-х и точечный у тополя. Это качеств. хар-ки: тип хлороза, что повреждает. Колич-ные хар-ки выраж-ся в процентах повреждения пов-ти листа или относит. длине обесцвеченных уч-в. Они опред-ся в среднем для дерева. Хлороз бывает обратим, но при глуб. пораж. листа он приводит к некрозу (омертвение раст. ткани), что сопровожд-ся измен. цвета или поврежд. уч-ков. NO₂ при малых конц-ях оказ. стимулир-щее действие на синтез ХФ, приводит к ускорению созревания и уменьш. вегетац. периода. При больших конц-ях появ-ся краевой и межжилковй хлороз с появлением бурых пятен.

Сернистый ангидрит (SO₂). Хронич. действие выраж-ся в появлении межжилкового хлороза и обесцвечивания поврежд-х уч-ов от св-зел до коричневого.

Исп-е м/о. М/о предст-т собой целост-й организм. Св-ва: ареал обит-я, вид. состав, репродукция, налич. доминантных форм. Исп-ся 3 вида микробиолог-х сообщ-в: 1)прир. микробиологич. сообщ-ва (почв. м/о, бактериопланктон); 2)прир. модифицированные сообщ-ва (адаптир-е культ. м/о). Получ. антибиотики, лек. препараты. 3)чистые культ-е м/о, исп-ют как индикаторы сост-я ОС в лаб экспериментах (модифицированные и природные). Оценка антимикробной активности – пример исп-я м/о в биотестировании. Осн. пок-лем яв-ся чис-ть кл. м/о, выращ-х в строго контр-х усл-ях в присут. индив-х соед-й или многокомпон-ых смесей (ст. вода). Сущ. 2 варианта проведения экспер-ов, кот. отлич. по способу культив-ия: 1) провед-е биотестир-я на жид. среде; 2) на тв. пит-х средах.

Жидкая среда. В воду добавляют мин., пит. в-ва и замер-ся скорость увел-я клеток. Скорость деления замеряется оптич. методами.

Зав-ть кол-ва кл. от времени проведения экспер-та:

Если добавить токсикант в среду, то по кривой мы можем судить о наличии и действии токсиканта. 1)Токсикант ингиб-т процесс деления клеток, т.о. происх. удлинение lag фазы, затем рост как и в отсутствии токсиканта. 2)lag фаза удлин-ся, увел-ся числ-ть. Токсикант м. менять свою конц-ю в среде и прод. распада предст. собой доп. ист-к питания. 3)если прод. распада орг. в-в явл-ся более токсичн., чем первоначально. 4) сначала в-во токсично, потом м/о адаптир-ся. По стац. фазе, по углу, по изгибу можем судить о действии токсиканта. Такие тесты проводят в сан-гигиен. монит-ге при исслед. питьевых, прир, сточ. вод для опред-я индикат-х м/о, возбуд. инфекц. заболев.

Исп-е тв. субстрата. В жид. пит-ю среду добавляют спец. загустители - желатин/агар-агар. Исп. методов: опред-ся антимикроб-е действие. На тв. пит. среду в чашку Петри наносится культура. Т.о. проверяют лекарственные препараты. Тв. пит. среды исп-ют для выделения индикаторных м/о: добавляют в-во, в присутствии кот. м. расти опред. штаммы м/о. Т.о. высевают воду.

Мониторинг водной среды с пом-ю многоклет. орг-мов. Биотестир-е и биоиндик-я. Касается оценки кач. вод по показ. фито-, зоопланктона и макрозообентоса. Гидробиологические пок-ли: числ-ть и биомасса фитопланктона, кол-во нитчатых водорослей, валовая прод-я фитопланктона, отнош-е продукции и деструкции A/R – индекс самоочищ. водоема. Если деструк. больше продукции R>A, то большое потреб-е кислорода, с выс. интенсив-ю, происх. дефицит кислорода. Если А>R, то интенсивны процессы окисл. орг. в-ва, будет проц. биологич. загр-я за счет увел-я биомассы водорослей. Бактериологич. признаки: здесь учит-ся бактер. гр. кишечной палочки, кот. яв-ся индик. фекального загр-я.

Биоиндикация в водной среде. Биоиндикация. Осн. задачи, которые решаются при оценке качества воды, м. б. объединены в 3 группы: 1)угроза инфекц-х заболеваний; 2)токсичность; 3)эвтрофикация.

55. Популяц-й и экосистемный уровни биомониторинга. На популяционном уровне чаще всего исп-т показатели:1)Морфометрич-е хар-ки, т.е.видимые нарушения, кот. опис-ся на кач. уровне и ранжир-ся при помощи систем экспер-х оценок.2)Ростовые показатели, т.е.оценивают абсол. и относит. скорость роста. Использ. таких индикаторов показ-т: ежегод. прирост у двустворч-х моллюском, год. кольца.3) Воспроизв-во – измен. плодов. особи вход-х в популяцию свид-т о наруш. репрод-го процесса. Он исп-ся для птиц (подсчет яиц в кладке).4) Распред-е и обилие видов – это ценные показател. Исп-ся для осед-х видов жив. и раст. Хорошо хар-т градиент загр-я.Часто исп-т искусственный субстрат для набл. за скоростью обраст., их обилием, распред. Для подвижных форм этот показатель не очень удобен в силу измен-ти.5) Стр-ра популяции. Для оценки исп. методы опред. возр. групп.Пробл. попул. уровня монит-га:1)Нормы. Чтоб решить эту проблему выбир. наиб. показ-е индикат. виды и в этом случае исп. виды имеющ. больш. простр-е распред.2)Учет генет-го разнообразия. Здесь выбир. (искл-т) те виды, кот. отлич-ся от нормы, т.е. делают однородную популяцию. 3)Интерпретация данных. Т.к. показатели носят не спец. хар-р, т.е. они отраж. откл. в разв. обусл. длит-м разв. внеш-х факт-ов, в том числе и природ. естест-е причины.

В популяции постоянно присутствуют особи, находящиеся на разных стадиях онтогенеза. Молодые особи особ-но подвержены неблагопр. воздействию, т.к. рост, усилен. обмен веществ. Старовозрастные тоже подвержены, т.к. затухание функ-ий.

Экосистемный уровень предполагает изучение круг-та в-в и потоков Е. Круг-т в-в осущ-ся при участии запаса биогенов, орг-в-продуцентов (раст-я, создающие орг-е в-во из неорг-х), орг-в-консументов (животные, распред-ие и регулирующие потоки в-ва и Е) и орг-в-редуцентов (грибы и бактерии, которые разрушают органические вещества, пополняя запас биогенов).Среди различных показателей экосистем для биоиндикации представляют интерес трофическая структура и сукцессионные изменения.

Трофическая структура. Нарушение соотношения между блоками продуцентов, консументов, редуцентов. Напр-р, вблизи комбинатов цветной металлургии, расп-х в таежной зоне, толщина подстилки достигает 20 см, превышая норму в 3–4 раза. Это проис-т из-за угнетения почв-х беспозв-х, ускор-х проц. разруш-я раст-х остатков. Сукцессии – естест. смены сообществ от простых и неустойчивых до сложных и устойчивых (зрелых, или климаксных). Антр-й пресс нарушает естест-й ход сукцессий. Страдают зрелые климаксные сооб-ва, они не формир-ся. Проц. все время отбрас-ся на ранние стадии. Напр-р, полная сукцессия лесов предполаг. не только смену березняков ельниками, но и формир-е слож. смешанных лесов с уч-м дубов. Редкость таких лесов свид-т о глуб-х преобра-х терр-и. Попытки воспроизвести естеств-ю сукцессию встреч-т большие трудности. При лесной рекультивации отвалов угледобыв. промыш-ти посаженные деревья не образуют настоящих лесов. Даже спустя 30 лет в почве под ними не развив-ся харак-й для лесов комплекс сапрофагов-разруш-й лесной подстилки, что свидет-т о существенном отличии почв-х и лесорастительных усл. на отвалах, по срав. с лесами. Беспозвон-е жив. яв-ся биоиндикаторами формир-я «неполноценных» экосистем. В целом, наруш-я среды на ценотическом и экосистемном уровнях приводят к: - упрощению структуры сообществ и экосистем;

- нарушению внутренних связей (между видами, экологическими группами, блоками экосистемы и т.д.), т.е. механизмов саморегуляции сообществ и экосистем.

Сапробность-степ. орган-го загр-я. Набл-ся ухудш. сост. кач. воды. Кольквитц и Марсон разделили водоемы на 3 зоны загр-я: - полисапробная, где преоблад. редукц-е процессы (редуценты – грибы и бактерии), хар-ся низк. сод. кислорода. Хар-ся налич-м легко разлаг-ся бактерий, орг. в-в, белков, углеводов, больш. конц. раствор-й углекислоты. При дефиците кислорода идут проц. разложения, обр-ся сероводород и сернистое железо, т.е. сернистые соед нак-ся в дон. отлож. Вид.разнообраз. незначит-е, особое распр. им. бактерии и простейшие. Аэрофиты отсутствуют.

- мезосопробная – уменьш. редукц. проц. и преобл. окис-х. Дел-ся на альфа-мезо­сапробную – более худшая, бетта-мезо­сапробнаую – лучшая. Альфа-мезо­сапробная зона хар-ся усил. проц. самоочищ-я. Здесь присут-т зел раст., за счет проц. фотосинтеза (пост. кол-ва кислор.). При этом рудуценты грибы и бактерии ост-ся на дост. выс. уровне. Могут обитать отд. виды рыб.Бетта-мезо­сапробная зона – домин-т окисл. проц., кот ззатраг-т не только не только окисл. орг. в-в, но и аммон-х соед. Обит-т разнообр. представ. жив. и раст. орган-ы. - олигосапробная – зона законч.окисл. Зона пред. чистой воды больших озер. Для них хар-н проц. полн. минер. орг. соед. Кол-во бакт. в этих водах не велико. Недост. выс разнообр. жив. и раст. Проц. эвтрофикации набл-ся в теч. послед. 100-120 лет. Гидробионты могут яв-ся актив. звеном формир. кач. воды, участвовать в проц. самоочищ. Для полисапробных водоемов характерны те же организмы, что и для эвтрофных, а также водоросль кладофора, колиформные бактерии, черви-трубочники, а из рыб – карпы. Олигосапробные водоемы отличают виды, свойственные олиготрофным водоемам, а также личинки насекомых: поденок, веснянок и ручейников.

Сапробность опред-ся след. факторами: кисл. режим, биоген. элем., влияние токсич, позв-т выявить внутри и межвид. взаимод-я. Сапробность опред-ся в любом водоеме и опис-т акт. разлож. орг. в-ва аллохтом. и автохтом-го происх-я. В рез. изм-ся абиотич. и биот. фактор во вр. и простр-ве. Сапробность развив-ся в 2-х направ-х:1.В направ. увел-я сапробности, хар-ся увел-м кол-ва полисопроб-х видов.2.В направ. уменьш. сапроб., т.е. увел-е бета и олигосапробных видов.

В основе расчета сапробности лежит список индикат. видов организ. Находят те виды, кот. были обнар. из пробы. Разработаны и количественные способы оценки водоемов:

- массовое развитие олигохет – индикатор спуска бытовых отходов. Пред­ложено уровень загрязнения оценивать по плотности этих червей: слабое загрязнение – 100–999 экз/м2, среднее – 1000–5000; сильное >5000 экз/м2;

- индекс сапробности Сладечека S = ∑sh / ∑h , где h – индикат. знач. каждого вида, кот. нах по 6-ти ступ. шкале и хар-т относит. знач. обилия видов, т.е. кол-во экземпл. одного вида к общ. кол-ву экзепл.

Организмы полисапробы имеют значимость – 4, а-мезосапробы – 3, в-мезосапробы – 2 и олигосапробы –1. Относительное количество особей (h) учитывается в баллах: массовые скопления – 5, частая встречаемость – 3, случайные находки – 1. В загрязненных водоемах индекс принимает значения от 4,51 до 8,5; в чистых – от 0 до 0,5.