7. Биондикация и биотестирование

Живые организмы тесно связаны с условиями окружающей природной среды. Об изменении условий среды (загрязнение, изменение влажности почвы, её засолении, изменении микроклимата) можно судить по реакции отдельных организмов и их популяций или по составу экосистем. Оценка качества среды и ее отдельных характеристик по состоянию организмов в природных условиях и видовому составу экосистем называется биоиндикацией. Реакция биоиндикатора позволяет регистрировать то или иное техногенное воздействие. Ещё в прошлые века шахтеры брали с собой в забои клетки с канарейками, по их поведению люди судили о наличии в шахте опасного для здоровья гремучего газа.

Достоинство биоиндикации в следующем: 1) организмы могут характеризовать не только состояние среды в данный момент, но и ее изменение за длительное время; 2) биоиндикация дает оценку сразу комплексу антропогенных воздействий; 3) для биондикации не нужны дорогостоящие приборы и оборудование; 4) биоиндикация позволяет оперативно осуществлять мониторинг за состоянием среды.

Недостатки биоиндикации: 1) биоиндикация позволяет в первую очередь регистрировать только качественное присутствие загрязнителя; 2) биоиндикация не заменяет детальных лабораторных анализов; 3) разные загрязнители часто действуют одинаково, они могут усиливать действие друг друга.

Основной задачей современной биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах природных сообществ.

Биоиндикатор – группа особей одного вида или сообщества, по наличию или по состоянию которых, а также по их поведению судят о естественных и антропогенных изменениях в среде. С помощью биоиндикаторов можно обнаружить места скоплений в экосистемах различного рода загрязнений, а также проследить скорость происходящих в окружающей среде изменений.

В качестве биоиндикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым факторам биологические системы или организмы. Наиболее часто в качестве биоиндикатора используют: 1) лишайники (лихеноиндикация); 2) мхи (крипиндикация), 3) высшею растительность (дендроиндикация); водные организмы, в т. ч. безпозвоночные животные. В табл. 4 приведены примеры биоиндикаторов, используемых при оценке загрязнения среды.

Биотестирование – метод оценки токсичности воды с помощью биологических тест-объектов. Токсичность – свойство химических веществ, способное проявлять повреждающее или летальное действие на живые организмы. Тест-объекты позволяют констатировать факт токсичности среды независимо от того, какие вещества и в каком сочетании ее обуславливают. Организмы, используемые в качестве тетст-объектов, должны обладать максимальной чувствительностью к токсическим веществам.

Т а б л и ц а 4

Основные признаки организмов и экосистем, используемые при биоиндикации

№ п/п	Признак индикации (индикатор)	Индикат
1	2	3
1	Черные пятна на листьях липы	Использовано большое количество соли для посыпания снега
2	Пятна на листьях подорожника	Много выбросов сернистого газа в атомосферу
3	Растения-индикаторы почвенного засоления	Солерос, подорожник солончаковый, бодяк бесстебельный
4	Тростник высотой более 4 м	Вода водоема без солей
5	Тростник высотой менее 0,5 м	Вода водоема сильна засолена
6	Растения-индикаторы повышенного увлажнения	Мята полевая, полевица побегообразная
7	Растения-индикаторы повышенной кислотности	Щавель малый, клевер пашенный
8	Растения-индикаторы высокого содержания в почве гербицида	Овсюг, звездчатка

Изменения в поведении тест-объекта оценивают в сравнении с контрольными ситуациями, принятыми за эталон. Например, при оценке экологического состояния поверхностных вод в качестве биоиндикаторов используют дафний, моллюсков и т. п.