I løbet af miljøundersøgelser anvendes forskellige metoder. En af dem kan være bioindikation. Denne tilgang involverer at studere tilstanden af visse levende organismer for at få information om deres miljø. For at forstå funktionerne ved at gennemføre sådanne undersøgelser, skal du overveje, hvad en bioindikator er. Dette giver de nødvendige oplysninger om en lignende forskningsmetodologi.
Generel definition
En bioindikator er en levende organisme og muligvis en hel art eller samfund, der lever i et bestemt økologisk system og kan tjene som en afspejling af dens tilstand. Desuden vurderer undersøgelsen antallet af individer i befolkningen, deres tilstand og opførsel. Baseret på de modtagne oplysninger kan man bedømme forekomsten i det naturlige miljø af forurenende stoffer, toksiner, kræftfremkaldende stoffer osv.
Bioindikatorer er planter eller dyr, hvis tilstand er direkte afhængig af deres miljø. Anvendelsen af en sådan teknik under undersøgelsen har mange fordele. Nogle gange er det kun på basis af bioindikatorer, at det er muligt at få de nødvendige oplysninger om miljøtilstanden. At spare penge og tid til at gennemføre komplekse fysiske og kemiske analyser er en utvivlsom fordel.
Bioindikatorer er planter og dyr, der opsummerer vigtige data om forurenende stoffer og ændringshastigheden. De giver dig mulighed for at bestemme akkumuleringsstedet og indførselsvejen for skadelige stoffer, graden og sværhedsgraden af virkningen af toksiner på levende væsener, herunder mennesker.
I løbet af forskningen evalueres biocenosen af sådanne indikatorer. Samtidig er forskere interesseret i både repræsentanter for faunaen og floraen. Under observationer er det muligt at vurdere graden af kronisk eksponering for toksiner, selv i lave koncentrationer. De påvirker funktionerne og den generelle tilstand af dyrs indre organer, symmetriske dele af kroppen og deres forhold.
typologi
Bioindikatorer - planter og dyr, der lever i vand, luft, jord. Sådanne organismer kan være bakterier eller alger såvel som hvirvelløse dyr, for eksempel krebsdyr, ciliater, bløddyr. Kan bruges under undersøgelsesdataene om fisk, dyr.
Jordbioindikatorer er oftest planter, der vokser i naturen. I henhold til deres tilstand kan du bestemme jordens surhed, fugtighedskapacitet, densitet og temperatur. Visse planters udseende kan også bestemme iltindholdet i jorden, mængden af næringsstoffer samt salte og tungmetaller.
Konifere kan give jordinformation gennem året. I dette tilfælde anvendes ikke kun morfologiske indikatorer, men også en række biokemiske ændringer. Dette giver dig mulighed for at få pålidelige oplysninger. Morfologiske karakterer er undertiden varierende.
Så for eksempel kan almindelig brændenælde demonstrere, hvor meget calcium der er i jorden. Nogle planter er gallofile. De elsker saltvand. Hvis de vokser i et givet område, aktivt koloniserende territorier, saltes landet gradvist.
For at vurdere vandtilstanden undersøges bioindikatorer, såsom larverne hos visse insekter, visse typer alger og højere krebsdyr, lysende bakterier.
Bioindikatorer for luft kan være moser og lav. Deres fysiske egenskaber varierer meget afhængigt af vækstforholdene.
Valg af funktioner
Planter og dyrebioindikatorer udvælges til forskning efter et bestemt princip. Det blev formuleret af en af de mest berømte amerikanske økologer, Yu. Odum. Han foreslår, at man tager hensyn til følgende udsagn, når man vælger bioindikatorer:
- Der er stenotopiske og eurytopiske arter af levende organismer. De førstnævnte kan kun leve under visse betingelser, så omfanget af deres distribution er begrænset. Eurytopiske arter er udbredt i naturen, har miljømæssig udholdenhed. Derfor er de mindre egnede til forskning end stenotopiske arter.
- Større typer bioindikatorer undersøges oftere end små. Dette forklares med omsætningshastigheden i biocenosen. Hos små arter er den højere, hvorfor de på undersøgelsestidspunktet muligvis ikke falder ind i prøven, især i analyseprocessen med en lang periodicitet.
- For at vælge en art eller deres gruppe til undersøgelsen, er der behov for eksperimentel og feltinformation om grænseværdierne for en bestemt faktor. Samtidig tages der hensyn til mulige kompenserende reaktioner fra bioindikatoren og artens tolerance.
- det kvantitative forhold mellem forskellige populationer, arter eller samfund er mere vejledende, derfor bruges det som en pålidelig indikator. Kun en art kan ikke fuldt ud overføre omfanget af miljøændringer. Sådanne ændringer skal betragtes som en helhed end kun i en retning.
Det er også værd at bemærke, at de bedste bioindikatorer er arter, der giver et øjeblikkeligt svar, såvel som forskellige i pålideligheden af de leverede oplysninger. Fejlen må ikke overstige 20%. Ved hjælp af sådanne bioindikatorer bør det også være let at få de nødvendige oplysninger. Arten skal konstant være til stede i naturen, så forskeren kan evaluere dens tilstand til enhver tid.
arter
Der er forskellige typer og typer bioindikatorer. Alle levende organismer, der er egnede til sådanne undersøgelser, kan opdeles i to grupper:
- Optagelse.
- Akkumulerende.
I det første tilfælde reagerer levende organismer på ændringer i miljøet ved at ændre befolkningens størrelse. De kan også ændre fænotype, somatiske lidelser eller vævsbeskadigelse. Der kan forekomme forskellige deformiteter, vækstraten varierer. Andre tydeligt synlige tegn kan være til stede.
F.eks. Er lav, træeråle, bioindikatorer. De forekommer nekrose, klorose, tørhed. Optagelse af bioindikatorer tillader ikke altid at bestemme årsagerne til ændringerne. I dette tilfælde vil yderligere forskning kræves for at bestemme, hvorfor befolkningen, det endelige udseende, fordeling i naturen osv. Har ændret sig. Sådanne ændringer kan være resultatet af forskellige processer.
Bioindikatororganismer kan være af en akkumulerende type. De koncentrerer toksiner, forurening inde i deres krop, i forskellige væv, dele af kroppen eller organer. Under undersøgelsen bestemmes graden af miljøforurening efter kemisk analyse. F.eks. Kan den akkumulerende bioindikator være skaller af krebsdyr, insektlarver samt nogle pattedyrorganer (hjerne, nyrer, milt, lever osv.), Mos.
Levende organismer reagerer øjeblikkeligt på hele komplekset af skadelige stoffer, der kommer ind i miljøet. For at bestemme den nøjagtige koncentration af et enkelt toksin tillader denne teknik derfor ikke. Men på samme tid giver fordelen ved at bruge bioindikation dig mulighed for at bestemme, hvor nøjagtigt hvor meget forurening påvirker befolkningen.
Test organismer
Testorganismen kan være en bioindikator for miljøet. Disse er repræsentanter for flora eller fauna, der bruges til kvalitetskontrol af miljøforholdene i laboratoriet. De udfører relevante eksperimenter. Det kan for eksempel være encellede, protosoer, leddyr. Testorganismen kan også være planter, for eksempel mos eller blomstrende planter.
Hovedtræk ved sådanne organismer er evnen til at få afgrøder fra genetisk homogene planter eller dyr. I dette tilfælde sammenlignes prototypen med kontrollen. Dette giver dig mulighed for at få pålidelige oplysninger om den krænkende faktor. Ellers vil det på grund af normale individuelle forskelle mellem individer ikke være muligt at opnå et pålideligt resultat.
Analysemetoder
Bioindikatorer og deres miljøforurening undersøges ved hjælp af en sammenlignende analyse med en kontrolinstans. I dette tilfælde kan forskellige tilgange anvendes.
Den første metode involverer sammenligning af de relevante egenskaber uden for indflydelsesområdet. F.eks. Sammenlignes planter, der er dyrket i den industrielle forureningszone, med afgrøder, der voksede uden for det menneskeskabte påvirkningsområde.
Den anden metode involverer sammenligning af prøven med de eksperimentelle resultater. Den ene del af testplanterne bringes i kontakt med laboratorieforhold med forurenet luft, jord, vand og den anden med rent medie.
Ved anvendelse af den tredje teknik bruges historiske standarder til sammenligning. Dette vil for eksempel være passende, når man udforsker den europæiske steppe. I dag har dette økosystem næsten mistet sit originale udseende. Det er med, hvordan steppen så ud i fortiden, at den sammenlignes i nuet.
Den fjerde teknik bruger kontrol. Dette er en bestemt type afhængighed, hvis afvigelse betragtes som en krænkelse. For for eksempel for uforstyrrede artssamfund opbygges en passende tidsplan. Hvis der observeres afvigelser, vil dette øjeblikkeligt ses, hvis der sammenlignes to kurver.
Bioindikationsmetoder
Ved hjælp af passende miljøovervågning undersøges bioindikatorer i naturen. Det udføres både på mikro- og makroniveau. Bioindikationsundersøgelser kan være biocenotiske og arter. I det andet tilfælde undersøges tilstedeværelsen af organismen i miljøet, hyppigheden af dens forekomst. De fysiologiske, biokemiske, anatomiske og morfologiske egenskaber af bioindikatoren kan også undersøges.
Under den biocenotiske undersøgelse tages artsmangfoldighed i betragtning ved hjælp af et system med relevante indikatorer såvel som samfundets produktivitet.
I henhold til påvirkningen fra forskellige faktorer på systemet kan bioindikationsovervågning være specifik og ikke-specifik. De studerer artenes reaktioner på forekomsten af forurening, giftstoffer i deres levested. Ved ikke-specifik bioindikation kan den samme reaktion være forårsaget af forskellige faktorer. Hvis de ændringer, der sker, forklares med indflydelse fra kun én faktor, taler vi om en specifik indikation.
Bartræer og lav kan for eksempel give information om luftens renhed i regionen, om tilstedeværelsen af industriel forurening i deres levesteder. Listen over plantearter, dyr, der lever i jorden, er specifik for forskellige jordtyper. Hvis der forekommer ændringer i disse grupper, kan vi tale om forurening af jorden med kemikalier eller en ændring i dens struktur på grund af menneskelige aktiviteter.
I dag menes det, at det mest effektive er brugen af instrumentel forskning i kombination med bioindikatorer. En sådan symbiose giver den mest komplette, pålidelige information om befolkningstilstanden, hvilken indvirkning det har på uheldige faktorer.
Jordindikation
Brug til undersøgelse af jordforurening bioindikatorer er det muligt at opnå pålidelige resultater. Planter giver information om jordens frugtbarhed. En komplet analyse af jordens sammensætning kræver en masse tid og kræfter. Jorden betragtes som frugtbar, hvis brændenælde, hindbær, celandine, valerian osv. Vokser på den. Disse planter overlever ikke på dårlig jord.
Moderat frugtbar jord gives af angelica, galning, engsvingel osv. Torvmoser, lav, tranebær og lingonbær vokser på lavfrugtbar jord.
Ud over indikatoren for frugtbarhed kan jordens sammensætning bestemmes af planter. Tilstedeværelsen af en stor mængde nitrogen er indikeret af sådanne planter som hvedegræs, hindbær, gåsehud, knudevev osv. Farven på sådanne planter vil være lysegrøn. Hvis det er bleg, betyder det, at der er lidt kvælstof i jorden. I planter reduceres forgrening og antallet af blade.
Et antal andre mineraler, surhedsgrad og andre jordegenskaber kan bestemmes i jorden ved hjælp af bioindikatorer.
Bioindikation af luft
En bioindikator er en levende organisme, der signifikant ændrer dens egenskaber, når der opstår unormaliteter i miljøet. De kan bruges til at bestemme, om luft er forurenet. Sådanne forurenende stoffer som nitrogenoxid, svovldioxid, carbonhydrid osv. Har en enorm indflydelse på fytocenose.
Planteresistens over for lignende toksiner er forskellige. Selv en lille mængde svovldioxid i luften kan let bestemmes ved hjælp af lav. Blandt planter kan det øgede indhold af denne type forurenende stoffer bestemmes af nåletræer.
Følsom hvede, gran, majs, gran, jordbær osv. Er følsomme over for indholdet af fluor, hydrogenchlorid i luften.
