Биомониторинг

Мониторинг состояния геосистем (наземных экосистем) включает в себя следующие основные процедуры:

- изучение и картографирование природно-технических геосистем и их компонентов, инвентаризацию геосистем;

- выбор репрезентативной сети наблюдения и измерения, паспортиза­цию полигонов, стационарных площадок, пунктов отбора проб и т. д.;

- проведение режимных наблюдений за состоянием геосистем и их компонентов;

- проведение режимных наблюдений за динамикой содержания и ми­грации загрязняющих веществ в различных компонентах ландшафт- но-геохимических систем;

- создание и формирование геоинформационной системы хранения, обработки и анализа оперативной информации о состоянии геосистем и их компонентов, миграции загрязняющих веществ, факторах, опре­деляющих их перераспределение в геосистемах;

прогнозирование и оценку состояния геосистем, процессов миграции и перераспределения загрязняющих веществ.

Программы экологического мониторинга на основе биометодов наблю­дения играют важную роль при внедрении экосистемного подхода.

Для выполнения таких программ необходимо определить виды-индикаторы изменений. Так, в биомониторинге хронической токсичности может быть использован стандартизированный набор разводимых лабо­раторных тест-организмов для оценки воздействия на рост и воспроиз­водство в результате длительного воздействия низкими уровнями токси­ческих веществ.

Определение некоторых биотических индексов позволяет оценить со­стояние сообществ и популяций, т. е. того, что может быть потенциально связано со степенью загрязнения и деградации, например, водных экоси­стем. Состояние биологических сообществ в водоемах оценивают по таким параметрам, как распространенность, разнообразие, регулярность, био­масса, темпы роста, половозрастная структура, темпы воспроизводства.

При разработке программы биомониторинга стремятся к применению биотических индексов, требующих минимальных усилий по отбору проб, а при создании системы экологического мониторинга особое внимание уделяют согласованию методологии отбора и обработки данных, качеству лабораторных анализов.

Контроль экологического состояния окружающей среды на основе биоиндикаторов обладает в мониторинге следующими преимуществами:

- в условиях хронических антропогенных нагрузок биоиндикаторы мо­гут реагировать на относительно слабые нагрузки вследствие эффекта кумуляции дозы;

- биоиндикаторы суммируют все без исключения биологически важные факторы антропогенного воздействия и отражают их влияние на со­стояние окружающей среды в целом;

- фиксируют скорость происходящих в окружающей среде изменений;

- раскрывают тенденции развития окружающей среды;

- позволяют контролировать состояние среды без необходимости по­стоянной регистрации химических и физических параметров, характе­ризующих качество среды;

- указывают места скопления в экологических системах различных за­грязняющих веществ и токсикантов.

К критическим звеньям природных наземных экосистем, где происхо­дит аккумуляция загрязняющих веществ, отнесены также лесные подстил­ки; тонкий верхний слой целинных, луговых и степных почв; лишайниково-моховые сообщества. Отмечено, что наряду с высокой аккумули­рующей способностью верхние органические горизонты почв наиболее заселены животными организмами во всех формах: животными, микро­флорой, корневой системой высших растений.

В этих горизонтах почв целесообразно вести поиск организмов- биоиндикаторов. к которым можно отнести:

- многие живые организмы, наиболее чувствительные к антропогенным воздействиям: яйца, куколки, личинки, семена и проростки растений;

- многочисленные виды почвенных беспозвоночных — деструкторов орга­нического вещества, которые многократно пропускают через себя ос­татки растительного опада и других организмов, а вместе с ними и за­грязняющие вещества. Почвенные беспозвоночные — наименее ми­грационная часть зооценоза.

Изучение влияния антропогенных загрязнений может осуществляться на различных уровнях, клеточном, тканевом, организменном, популяционном, на уровне сообществ.

Находясь на загрязненном химическими и радиоактивными вещест­вами биогеоценозе, почвенные животные могут накапливать загрязняю­щие вещества 3 путями.

- поглощая при питье воду с растворенными в ней токсикантами;

- при поглощении загрязненной пищи;

- при диффузном прохождении загрязняющих веществ из внешней сре­ды через покровы в организм.

В зависимости от путей поступления, а также от образа жизни живот­ных, их специфических особенностей в отношении чувствительности к различным загрязняющим веществам, морфологии и т. д. в различных случаях могут быть интересны те или иные представители почвенной фауны. В этой связи возможно выделение биоиндикаторов 2 типов: ку­мулятивного действия (" медленные" биоиндикаторы) и реакционного типа (" быстрые" биоиндикаторы).