МОНИТОРИНГ

Мониторинг живых организмов

 

Кроме осуществления мониторинга в пределах отдельных сред важно контролировать также процессы, регулирующие поступление экотоксикантов в живые организмы. Это следует выполнять потому, что в реальных условиях именно живые организмы являются индикаторами загрязнения окружающей среды. В отличие от наземных животных, для которых важнейшим путем поступления токсикантов является трофический, для гидробионтов существенное значение имеет постоянный контакт с водной средой, тем более, что морские и пресноводные водоемы – это основные резервуары, куда в конечном итоге попадают загрязняющие вещества. В частности, значительные количества загрязняющих веществ, по известным причинам, могут быть обнаружены в ракообразных, моллюсках, рыбе. Определенное загрязнение может произойти при использовании загрязненной воды при орошении выращиваемых культур искусственными и тяжелыми естественными радионуклидами.

В пределах межфазных переходов в разных объектах неживой среды для большинства указанных загрязнителей в основном сохраняется то соотношение концентраций, которое характерно для источников. Но при переходе к живым организмам ситуация меняется. Особи фауны особенно хорошо удерживают растворимые в жирах ПАУ, ХОП, ПХБ, ПХДД и ПХДФ. Конечно, следует учитывать при накоплении загрязняющих веществ и биологические особенности самих животных. Иногда в ходе метаболизма возможно образование более токсичных соединений, чем исходные. Этот факт требует к себе особого внимания при оценке степени загрязнения среды обитания.

Степень биоаккумуляции токсикантов живыми организмами определяется комбинацией многих факторов, в том числе физико-химическими свойствами самих веществ, стойкостью и липофильностью, влиянием внешних условий, конечно видовыми особенностями организмов и др. Большое значение имеет температурный режим; при повышении температуры скорость биоаккумуляции возрастает. С возрастанием концентрации загрязняющих веществ в воде коэффициенты их накопления гидробионтами уменьшаются, что связано с насыщением организма токсикантом. При этом наивысшие концентрации обнаруживаются у хищных рыб, в организм которых основное количество токсикантов попадает с пищей.

Фактически все пресноводные организмы вследствие экологической взаимосвязанности природных сред оказываются под прессом токсического действия загрязняющих окружающую среду токсикантов. К тому же водоемы депонируют эти вещества, и живущие в них организмы становятся источниками загрязнения других представителей биоты, связанных с ними трофическими цепями.

К накопителям указанных соединений в первую очередь можно отнести хищных птиц (коршун, филин, сова, лунь, ястреб, сыч и т.д.) и насекомоядные (воробей, ласточка, дятел, стриж и т.д.). При этом более восприимчивы к действию данных веществ молодые особи, а самки более чувствительны, чем самцы. Следует отметить, что немало птиц в свой рацион включают дождевых червей, содержание токсикантов в червях напрямую зависит от загрязнения почвы. Следовательно, экспериментальные данные и периодический контроль по накоплению загрязнителей в почве, а затем и далее имеют большое значение для оценки экологической опасности.

В естественных условиях, импактное загрязнение природной среды токсикантами приводит к увеличению их концентрации в теле млекопитающих, причем она возрастает с продолжительностью периода жизни особи. Эти соединения, накапливающиеся в жировой ткани, передаются к тому же через плаценту и с молоком матери потомству. Особенно высокие концентрации токсикантов наблюдаются у хищных и насекомоядных животных.

Кроме вышеназванных загрязнителей окружающей среды, следует серьезное внимание уделять тяжелым металлам, так как они являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения относительной атомной массы. Очень фитотоксичными элементами считаются те, которые оказывают вредное действие на тест-организмы при концентрациях в растворе до 1 мг/л. К таким элементам относятся Ag+, Be2+, Hg2+, Sn2+ и, вероятно, Co2+, Ni2+, Pb2+, Cd2+ и CrO42–. Умереннотоксичными принято считать те элементы, которые оказывают ингибирующее действие при концентрациях от 1 до 100 мг/л. Эта группа включает арсенаты, бораты, броматы, хлораты, перманганаты, молибдаты, антимонаты, селенаты, а также ионы As, Se, Al, Ba, Fe, Мn, Zn и др. Слаботоксичные – те, которые редко показывают отрицательный эффект при уровнях более 1800мг/л: Cl, Br , I, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Rb+, Sr2+, Li+, NO3–, SO42– и др.

Токсичность тяжелых металлов может проявляться по-разному. Многие металлы, например, медь и ртуть, при токсичных концентрациях ингибируют активность ферментов. С органическими молекулами эти металлы образуют также комплексные соединения, способные проникать через клеточные мембраны. Ртуть, свинец, медь, бериллий, кадмий и серебро ингибируют гланым образом щелочную фосфотазу, каталазу, оксидазу и рибонуклеазу.

Тяжелые металлы, подобные алюминию, барию и железу, способны образовывать преципитаты с РО42–, SO42– и другими анионами, а также хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами и мешать дальнейшему их участию в обмене веществ, могут усиливать деградацию важнейших метаболитов, таких как АТФ.

Отдельные тяжелые металлы взаимодействуют с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость и другие свойства. Например, Au, Cd, Cu, Fe2+ иногда вызывают разрыв клеточных мембран. Некоторые тяжелые металлы конкурируют с необходимыми растению металлами и нарушают их важнейшие функциональные роли. Так, Li конкурирует с Na; Cs замещает K; Ba и Sr замещают Ca; Cd замещает Zn.

Фитотоксичность металлов и устойчивость к ним растений зависят от многих условий. Существенное значение имеет количество металла, находящегося в почвенном растворе. Есть виды растений, способные концентрировать отдельные тяжелые металлы без видимых признаков угнетения. Однако есть и другой эффект – небольшое количество загрязнителя и как результат – обнаруживается эффект действия. Очень важно знать, что устойчивость растения к одному металлу, как правило, не распространяется на другие. Выполнение мониторинга для живых организмов очень важный этап и выполнять его, согласно методик, обязательно следует.

На фитотоксичность металлов влияют почвенные факторы, такие, как рН, катионная обменная способность почвы, содержание органического вещества.

Г.В. Удовенко (1977) предложил определять сравнительную фитотоксичность ионов по формуле:

 

Кт = (РкРо) Ск/Рк∙Со,

 

где Кт – коэффициент токсичности;

Рк – сухая масса растений в контроле;

Ро – сухая масса растений в присутствии токсиканта;

Ск – концентрация иона в сухой массе на контроле;

Со – концентрация иона в сухой массе, в варианте с токсичным элементом.

 

Чем меньше абсолютная величина Кт, тем менее токсичен элемент.

Ни в коем случае нельзя делать выводы, об общей токсичности металла, опираясь на результат по одному виду растения, так как этот вид может быть устойчивым к действию данного элемента, другой вид растений – нет.

Взаимное влияние элементов может усиливать или уменьшать фитотоксичность тяжелых металлов. Элементы, способствующие поступлению в растения тяжелых металлов, будут увеличивать их фитотоксичность и наоборот.

 

Биологические ресурсы

Учет охотничьих и промысловых животных позволяет на основании полученных в результате мониторинга сведений составить прогноз рационального использования живых ресурсов.

Мониторинг рыбных ресурсов ведется во всех рыбопромысловых бассейнах и в местах, наиболее подверженных антропогенному воздействию. Осуществляют его сотрудники рыбохозяйственных институтов, ихтиологических служб органов рыбоохраны. Работы по изучению и картографированию запасов диких растений ведут преимущественно научно-исследовательские институты и кафедры соответствующих вузов.

Мониторинг лесных ресурсов включает в себя учет лесного фонда, охрану лесов от пожаров, санитарно-лесопатологический контроль и контроль за рубкой и восстановлением лесов, а также специализированный мониторинг производственно-территориальных комплексов, зон экологического неблагополучия, северных территорий и др. Мониторинг строится на двух уровнях: региональном и локальном. Учет лесного фонда и фоновый мониторинг осуществляют при проведении непрерывного и периодического лесоустройства.

 


Купон промокод Google Adwords 1500/525 гривен Украина
Купон промокод Google Adwords 1500/525 гривен Украина


Промокод (купон) Google AdWords на 900/300 Грн Украина
Промокод (купон) Google AdWords на 900/300 Грн Украина


6 месяцев бесплатной аналитики и интеграции с CRM.
6 месяцев бесплатной аналитики и интеграции с CRM.