Снег как индикатор загрязнения окружающей среды

Полезное по теме: "Снег как индикатор загрязнения окружающей среды" от специалистов простым языком. Если необходимо уточнить актуальность на 2020 год, а также задать вопрос, то обращайтесь к дежурному юристу.

Снег как индикатор загрязнения окружающей среды

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности (1).

Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы (1).

Снежный покров позволяет решить проблему количественного определения суммарных параметров загрязнения (сухих и влажных выпадений).

Снежный покров как естественный планшет-накопитель дает действительную величину сухих и влажных выпадений в холодный сезон и количественную величину параметров загрязнения. В горах и полярных областях земного шара снежный покров, постепенно превращаясь в лед, как бы консервирует находящиеся в нем загрязняющие вещества и сохраняет их при благоприятных условиях в массе ледников многие сотни и тысячи лет, становясь своеобразной летописью состава атмосферного воздуха и его загрязнения (1).

Снежный покров является эффективным индикатором процессов закисления природных сред.

Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во-первых это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и вьшадения на местность — влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого вьшадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород (3).

Взаимоотношение между сухими и влажными выпадениями зависит от многих факторов, главными из которых являются: длительность холодного периода, частота снегопадов и их интенсивность, физико-химические свойства загрязняющих веществ, размер аэрозолей.

В связи с большой интенсивностью процессов влажного вымывания для регионального и глобального загрязнения доля сухих выпадений обычно составляет 10-30%. Однако вблизи локальных источников при больших выбросах грубодисперсных аэрозолей картина меняется на обратную, т.е. на долю сухих выпадений может приходиться от 70 до 90% .

Среднее время пребывания в атмосфере антропогенных и природных веществ тесно связано с высотой выброса и физико-химическими свойствами. Время пребывания, как правило, растет с высотой выброса и увеличением дисперсности аэрозольных частиц и составляет от нескольких минут до года и более.

Характерная высота поступления загрязняющих веществ от крупных промышленных предприятий и тепловых электростанций составляет 150 м. Эта оценка учитывает высоту труб, начальный подъем газопьыевого факела, распределение мощности выброса по отдельным типам источника. Реальная высота выброса может колебаться в широких пределах, от десятков до сотен метров.

Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли.

Поступление в атмосферу природных веществ (продуктов ветровой эрозии, летучих соединений, морских брызг) происходит непосредственно с поверхности Земли.

Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв.

Снежный покров является одним из источников загрязнения поверхностных вод. Установлено (7), что доля сульфатов, выносимых в половодье в речную систему бассейна средней реки в фоновых условиях формирования сульфатного стока, составляет 15-25 %.

Содержание микроэлементов в снеге и их выпадения колеблются в очень широком диапазоне главным образом в зависимости от степени антропогенного влияния.

Для территории Мурманской области большой интерес вызывает изучение поведения и распространения тяжелых металлов во всех средах, включая мониторинг снежного покрова.

Основными промышленными источниками загрязнения природной среды тяжелыми металлами на территории Кольского полуострова являются предприятия черной и цветной металлургии, топливные электростанции и котельные, завод по переработке твердых бытовых отходов, автотранспорт.

Методами математической статистики (2) изучено поведение нескольких десятков металлов. Было установлено, что примерно для 70 % всех изученных металлов, в т. ч., кальция, магния, калия, железа, никеля, кобальта, свинца и марганца концентрация в снеге изменяется согласованно (коэффициент корреляции 0.9). Это объясняется единообразием природы источников и характеристик переноса. Изменчивость остальных элементов, в том числе, цинка и меди существенно отлична от рассмотренных выше. Внутри этой группы элементов значение парных коэффициентов корреляции существенно ниже (около 0.7). Обособленная изменчивость элементов второй группы объясняется влиянием выбросов от специфических локальных источников (открытое сжигание мусора, черная и цветная металлургия).

Перенос загрязняющих веществ на большие расстояния осуществляется главным образом за счет общей циркуляции атмосферы. Поступающие в атмосферу примеси, подхваченные воздушными потоками, могут распространяться на расстояние от нескольких сотен до нескольких тысяч километров. Так, например, тяжелые металлы в виде аэрозолей при среднем времени их пребывания в нижней тропосфере, равном 5 суткам, могут быть перенесены на расстояние до 3000 км, а в верхней тропосфере и на значительно большее расстояние.

По результатам исследований загрязнения металлами снежного покрова вокруг крупного металлургического комбината был сделан вывод о том, что около 70% выбросов металлов уносится из труб металлургических комбинатов на расстояния свыше 30 км, создавая региональное и глобальное загрязнение (1).

http://www.murman.ru/ecology/krep/snow2.html

Исследовательский проект «Снег как индикатор загрязнения окружающей среды»

Исследовательский проект «Снег как индикатор загрязнения окружающей среды»

Скачать:

Вложение Размер
sneg_prezen.pptx 948.77 КБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Снег как индикатор загрязнения окружающей среды Шамов Роман, 5 класс, Объединение «Экологический мониторинг» Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Районный центр творчества детей и молодежи «Спектр» Излучинск, 2017

Актуальность Снег служит индикатором загрязнения окружающей среды, так как он накапливает загрязняющие вещества, выпадающие из атмосферного воздуха.

Читайте так же:  Судебные приставы задолженность жалоба

Цель: выявить уровень загрязнения воздуха с помощью снежного покрова Задачи: 1.Выявить источники загрязнения снежного покрова. 2.Определить количество нерастворимых веществ в талом снеге. 3.Провести исследования по влиянию загрязняющих веществ из атмосферы на прорастание семян кресса-салата. Метод исследования: лабораторный. Сроки выполнения: ноябрь 2016 г. по май 2017 г.

Методика исследования По методике Мансуровой (2001) определили количество нерастворенных веществ

Проращивание кресс-салата в талом снеге

Результаты исследований В период с 17 ноября 2015 г по 29 февраля 2016 г исследовали снег с 3-х участков поселка Излучинск: Набережная 18, Энергетиков 4, парк (контроль).Пробы снега брали 4 раза.

Масса нерастворимых веществ(г) Самые грязные участки 1, 2 на данных участках больше всего загрязняющих веществ 0,5 г по сумме 4 исследований.

Всхожесть семян кресс-салата (штук)

Среднее значение длины проростков (см)

Выводы 1.Мы определили, что источниками загрязнения снега в пгт.Излучинск , а значит и воздуха являются автотранспорт, Нижневартовская ГРЭС. 2.Количество нерастворимых веществ в талом снеге в среднем 0,5 грамма на 300 мл талого снега. Больше всего нерастворенных веществ в талом снеге с пробных участков 1, 2. 3.Растворимые загрязняющие вещества в талом снеге также оказали отрицательное воздействие на кресс-салат. Лучше всего семена кресс-салата проросли в талом снеге с контрольного участка (парка) и длина проростков также наибольшая на данном участке. По проведенным исследованиям наиболее загрязненный участок – Набережная 18.

Заключение и перспективы Таким образом, уровень загрязнения воздуха на территории пгт . Излучинск на участках 1,2 соответствует слабому загрязнению. На экологическое состояние воздуха большое влияние оказывает Нижневартовская ГРЭС, автотранспорт. По итогам работы мы разработали программу практических действий: 1. Написать статью в районную газету «Новости Приобья ». 2. Разработать буклет, содержащий информацию о выбросах в атмосферу, рекомендаций по озеленению северных поселков и городов. 3. Принять участие в посадке деревьев. 4. Выступить с данной работой на классных часах и конференциях.

http://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2019/11/17/prezintatsiya-k-proektu

Научно-исследовательская работа «Снеговой покров — как индикатор загрязнения окружающей среды в городе Братске»

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Исследовательская работа по теме:

«Снеговой покров — как индикатор загрязнения окружающей среды

в городе Братске».

Выполнила работу: ученица 10 «А» кл.

Руководители: учитель биологии

Учитель химии: Москвитина М.А

г. Братск 2015 год

Список используемой литературы………………………………………….9

Цель: провести исследование талой воды и определить, как окружающая среда влияет на качество снега.

Задачи: 1 . Определить основные источники загрязнения снега.

2. обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.

Гипотеза: Чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.

Загрязнение воздуха оказывает влияние на климат и здоровье людей.

Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Под влиянием солнечного тепла часть воды испаряется. Водяной пар, охлаждаясь в воздухе, превращается в капли, впитывает в себя газообразные выбросы, превращаясь, таким образом, в кислые и щелочные среды и в виде дождя или снега выпадает на землю. Дождевая и талая вода уже не являются чистыми.

Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во-первых, это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность — влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород. Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли.

Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв. Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы.

Среднее время пребывания в атмосфере антропогенных и природных веществ тесно связано с высотой выброса и физико-химическими свойствами. Время пребывания, как правило, растет с высотой выброса и увеличением дисперсности аэрозольных частиц и составляет от нескольких минут до года и более.

Характерная высота поступления загрязняющих веществ от крупных промышленных предприятий и тепловых электростанций составляет 150 м. Эта оценка учитывает высоту труб, начальный подъем газопьыевого факела, распределение мощности выброса по отдельным типам источника. Реальная высота выброса может колебаться в широких пределах, от десятков до сотен метров.

Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли. Поступление в атмосферу природных веществ (продуктов ветровой эрозии, летучих соединений, морских брызг) происходит непосредственно с поверхности Земли.

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности.

Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главньм образом в воду, загрязняя их. Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв.

Основными источниками загрязнения воздуха в городе Братске являются промышленные предприятия и автотранспорт. В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах. Собранный снег растаял, полученный раствор использовался для органолептического анализа: исследовали цвет снега, талую воду исследовали на запах, цвет, наличие осадка и мутности, наличие углеводородной пленки, наличие нитратов, сульфатов, хлоридов, кислотность.

Читайте так же:  Протокол об административном правонарушении благоустройство

Отбор проб снега.

Подготовка талой воды к анализу.

Изучение материалов Интернет-сайтов.

Отбор образцов снега проводился в нескольких точках: в районе Телецентра, в поселке Порожский, в лесной зоне (п. Галачинский) и в районе БЛПК.

Отбор проводился на открытом участке небольшим по площади; брала квадратный участок размером 20*20 см и в глубину 15 см.

Снег собирался и помещался к стеклянную чистую банку, которая закрывалась крышкой. По приходу домой снег ставился и оставался таять. Полученную талую воду использовала для анализов.

Для описания снега используют обычные названия: белый, серый, светло-серый. Для изучения цвета снега я его рассматривала его при дневном свете.

п. Порожский – светло-серый.

Лесная зона – белый.

Для определения запаха нужно взять 200 мл талой воды, налить в колбу с широким горлом, накрыть стеклом и встряхивать вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определить запах. Для определения интенсивности запаха, колбу накрыть стеклом, нагреть на водяной бане до температуры 60 градусов и определить интенсивность запаха.

I. п. Порожский – заметный. Легко обнаруживается, вода неприятна.

II. Телецентр – отчетливый, привлекает внимание.

III.БЛПК – сильный, неприятный.

IV.Лесная зона – слабый.

Наличие углеводородной пленки:

Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужной пленки.

п. Порожский – не обнаружено.

Телецентр – не обнаружено.

БЛПК – не обнаружено.

Лесная зона – не обнаружено.

Наличие осадка и мутности:

Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок имеется – определяем его интенсивность.

Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на наличие примесей.

п. Порожский – осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.

Телецентр — осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.

БЛПК – осадок есть, на фильтре много примесей.

Лесная зона – осадок есть, на фильтре еле заметны примеси.

Определение кислотности воды:

Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой. Во всех образцах обнаружена кислотная среда.

п. Порожский – pH4.

Лесная зона – pH5.

К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты (1:4) и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л:

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция – более 1мг/л. При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.

п. Порожский – опалесценция (более 1 мг/л).

Телецентр – опалесценция (более 1 мг/л).

БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

Лесная зона – не обнаружено.

К 10 мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты (16 мл соляной HCl (p=1,19), растворить в воде и довести объем до 100 мл) и прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария (10 г BaCl2 * 2H2O растворить в 90 г воды).

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок:

SO42- + Ba2+ = BaSO4↓

Видео (кликните для воспроизведения).

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1 мг/л.

Осадок нерастворим в азотной и соляной кислоте.

п. Порожский – не обнаружено.

Телецентр – не обнаружено.

БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

Лесная зона – не обнаружено.

Обнаружение катионов свинца:

В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента – хромата калия (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл воды). Реакцию проводят в нейтральной среде при комнатной температуре. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л:

Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 (желтый)

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация ионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

п. Порожский – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

Телецентр – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

БЛПК – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

Лесная зона – опалесценция (0,1 мг/л).

Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.

На качество снега большое влияние оказывают промышленные предприятия.

Самый чистый снег оказался в образце, взятом в лесной зоне. Снег белый, талая вода имеет слабый запах, при фильтрации обнаружены слабозаметные примеси.

Самый грязный оказался образец снега, взятый в районе «БЛПК»; снег серый, талая вода имеет неприятный запах, на фильтре осталось большое количество примесей.

Список используемой литературы:

М.З. Федорова, В.С.Кучменко, Г.А.Воронина «Экология человека», Москва, «Вентана-Граф», 2010год.

В.М.Суворова «Опыт экологической работы со школьниками», Волгоград, 2009 год.

Г.А. Фадеева «Международные экологические акции в школе», Волгоград, 2006 год.

Н.Н. Юшков, М.Р. Ерофеева, В.А. Рубцова «Непрерывное экологическое образование(программно-методические материалы)», Братск, 200о год.

В.Л. Горохов, Л.М. Кузнецов, А.Ю.Шмыков «Экология», учебное пособие, Москва-Санкт-Петербург, «Издательский дом Герда», 2005год.

http://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/%C2%ABsnegovoj_pokrov__kak_indikator_zagryazneniya_okruzha_022246.html

Исследовательская работа «Снег как индикатор загрязнений окружающей среды города Когалыма»

Автор: Спиридонова Ольга Владимировна
Место работы/учебы (аффилиация): Средняя школа № 7 г. Когалыма Ханты-Мансийского автономного округа, 9 класс
Научный руководитель: Рослова Наталья Владимировна

Аннотация:

Нас давно интересовал вопрос об экологическом состоянии планеты, нашей страны и нашего города. Мы принимаем участие во многих экологических акциях, ежегодно убираем лес от мусора, ведем пропагандистскую работу с учащимися нашей школы и других школ, участвуем в экологических конкурсах и играх. На сегодняшний день мы хотели бы проанализировать экологическое состояние нашего города с помощью простейших методик.

Безусловно, посредством методов химического анализа можно установить присутствие вредных веществ в окружающей среде даже в самых незначительных количествах. Однако не только данные методы определяют качественное воздействие вредных веществ на человека и окружающую среду, и тем более, отдаленные последствия.

В своей работе индикаторами загрязненности воздуха мы решили использовать атмосферные осадки, а точнее — снег. Сейчас, весной, мы увидели снежные отвалы, проанализировали «залегание» снежных слоев и, исходя из актуальности вопроса, выбрали тему нашей работы: «Индикация загрязнения окружающей среды города Когалыма с помощью cнега».

Читайте так же:  Поиск административных штрафов по номеру

Объектом наших исследований выбрана окружающая среда (в частности – атмосфера), так как она, с одной стороны, наиболее подвержена загрязнению и легко уязвима, а с другой – мобильна и беспрепятственно проникает в другие оболочки Земли, а точнее — атмосферный воздух в черте города Когалыма.

Предмет исследования – снег и талая вода.

Цель работы: установить степень антропогенного воздействия на окружающую среду при помощи простейшего индикатора — снега.

Задачи работы:

  1. Изучить способы антропогенного воздействия на атмосферу в черте города Когалыма.
  2. Определить степень антропогенного воздействия на атмосферу в черте города Когалыма и его окрестностей при помощи атмосферных осадков — снега.
  3. Произвести оценку уровня антропогенного воздействия на окружающую среду при помощи изученных нами методик определения.
  4. Дать рекомендации по использованию экологического мониторинга в промышленности и городском хозяйстве.

По результатам работы сформулированы выводы:

  • Снег-это гигантское «одеяло», защищающее землю от промерзания.
  • Снег не является абсолютно чистым и может содержать различные примеси.
  • На пришкольном участке механических и химических загрязнителей, в том числе ионов тяжелых металлов, в опасных концентрациях не обнаружено (в сравнении с ПДК).
  • Экологическое состояние окружающей среды на территории школы, на внутридомовых территориях в пределах нормы.
  • Самый грязный участок – участок № 5, самый чистый – берег реки Ингу-Ягун.
  • Нарушений кислотности снеговых осадков не выявлено. Снеговой покров имеет нейтральную рН=7.
  • Установлено повышенноесодержание механических примесей, хлорид – ионов, а также ионов свинца и железа в пробах снега близлежащих автодорог, что обусловлено воздействием выхлопных газов автомобилей, использованием химических реагентов для борьбы с гололедом и иных результатов деятельности человека.
  • Содержащиеся в снежном покрове химические загрязнители при таянии попадают в почву, из года в год накапливаются в ней, проникают в растительные и животные организмы. Накапливаясь в организме человека, могут вызывать нарушения функций кровообращения, мозговой деятельности, обмена веществ, аллергические реакции.

Содержание работы:

Автор предпочел не показывать работу на сайте.

Конкурс, в котором автор работы принял участие: Международный конкурс исследовательских работ школьников “Research start 2019/2020”
Направление педагогики: Естественно-научные дисциплины
Форма представления работы: Исследовательская работа
Дата публикации работы: 13.12.2019

Занятое место: 2
Период подведения промежуточного результата: 09.12.2019-15.12.2019

http://eee-science.ru/item-work/2019-2809/

Растения и животные – индикаторы загрязнения окружающей среды (стр. 4 из 4)

Лишайники являются симбиотическими организмами. Многими исследователями показана их пригодность для целей биоиндикации. Они обладают весьма специфическими свойствами, так как реагируют на изменение состава атмосферы, обладают отличной от других организмов биохимией, широко распространены по разным типам субстратов, начиная со скал и кончая корой и листьями деревьев, удобны для экспозиции в загрязненных районах.

Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные — растущие на коре деревьев и кустарников; зпиксильные — растущие на обнаженной древесине; эпигейные — на почве; эпилитные — на камнях. Из них наиболее чувствительны к загрязнению воздуха эпифитные виды. С помощью лишайников можно получать вполне достоверные данные об уровне загрязнения воздуха. При этом можно выделить группу химических соединений и элементов, к действию которых лишайники обладают сверхповышенной чувствительностью: оксиды серы и азота, фторо- и хлороводород, а также тяжелые металлы. Многие лишайники погибают при невысоких уровнях загрязнения атмосферы эти ми веществами. Процедура определения качества воздуха с помощью лишайников носит название лихеноиндикации.

Оценку чистоты воздуха можно проводить с помощью высших растений. Например, голосеменные — отличные индикаторы чистоты атмосферы. Возможно также изучение мутаций в волосках тычиночных нитей традесканции. Французские ученые подмети ли, что при увеличении в воздухе окиси углерода и окислов азота, выбрасываемых двигателями внутреннего сгорания, окраска ее тычиночных нитей меняется от синей к розовой. По следствия нарушений в индивидуальном развитии растений могут быть выявлены также по частоте встречаемости морфологических отклонений (фенодевиантов), величине показателей флуктуирующей асимметрии (отклонение от совершенной билатеральной и радиальной симметрии), методом анализа сложноорганизованных комплексных структур (фрактал-анализ). Уровни любых отклонений от нормы оказываются минимальными лишь при оптимальных условиях и возрастают при любых стрессирующих воз действиях.

окружающий среда загрязнение биоиндикатор

2.5.2 Оценка качества воды

Для биологической индикации качества вод могут быть использованы практически все группы организмов, населяющие водоемы: планктонные и бентосные беспозвоночные, простейшие, водоросли, макрофиты, бактерии и рыбы. Каждая из них, выступая в роли биологического индикатора, имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации, так как все эти группы играют ведущую роль в общем круговороте веществ в водоеме. Организмы, которые обычно используют в качестве биоиндикаторов, ответственны за самоочищение водоема, участвуют в создании первичной продукции, осуществляют трансформацию веществ и энергии в водных экосистемах. Всякое заключение по результатам биологического исследования строится на основании совокупности всех полученных данных, а не на основании единичных находок индикаторных организмов. Как при выполнении исследования, так и при оценке полученных результатов необходимо иметь в виду возможность случайных, местных загрязнений в точке наблюдения. Например, разлагающиеся растительные остатки, труп лягушки или рыбы могут вызывать местные изменения в характере населения водоема.

2.5.3 Диагностика почв

Особенно ценны и удобны для индикационных работ сообщества крупных беспозвоночных (дождевые черви, многоножки, личинки насекомых). Так, стафилиниды рода Blediusи чернотелки рода Belopusпоказательны для солончаково-солонцовых почв, многоножки-кивсяки, некоторые мокрецы и легочные моллюски служат индикаторами содержания в почве извести. Дождевые черви Octolasiumlacteumи некоторые виды проволочников являются показателями высокого содержания кальция в грунтовых водах.

Интерес представляет почвенно-альгологическая диагностика, в основе которой лежит положение о том, что зональности почв и растительности соответствует зональность водорослевых группировок. Она проявляется в общем видовом составе и комплексе доминантных видов водорослей, наличии специфических видов, характере распространения по почвенному профилю, преобладании определенных жизненных форм.

Читайте так же:  Болезни связанные с загрязнением окружающей среды

3. Биотестирование окружающей среды

3.1 Задачи и приёмы биотестирования качества среды

В выявлении антропогенного загрязнения среды наряду с химико-аналитическими методами находят применение приёмы, основанные на оценке состояния отдельных особей, подвергающихся воздействию загрязнённой среды, а также их органов, тканей и клеток. Их применение вызвано технической усложнённостью и ограниченностью информации, которую могут предоставить химические методы. Кроме того, гидрохимические и химико-аналитические методы могут оказаться неэффективными из-за недостаточно высокой их чувствительности. Живые организмы способны воспринимать более высокие концентрации веществ, чем любой аналитический датчик, в связи с чем биота может быть подвержена токсическим воздействиям, не регистрируемым техническими средствами.

Биоиндикация предусматривает выявление уже состоявшегося или накапливающегося загрязнения по индикаторным видам живых организмов и экологическим характеристикам сообществ организмов. Пристальное внимание в настоящее время уделяется приёмам биотестирования, т.е. использования в контролируемых условиях биологических объектов в качестве средства выявления суммарной токсичности среды. Биотестирование представляет собой методический приём, основанный на оценке действия фактора среды, в том числе и токсичного, на организм, его отдельную функцию или систему органов и тканей. Кроме выбора биотеста существенную роль играет выбор тест-реакции – того параметра организма, который измеряется при тестировании.

3.2 Основные подходы биотестирования

«Подходами» можно условно назвать группы методов, характеризующих сходные процессы, происходящие с тест-объектами под влиянием антропогенных факторов. Основные подходы:

Стрессовое воздействие среды можно оценивать по эффективности биохимических реакций, уровню ферментативной активности и накоплению определённых продуктов обмена. Изменение содержания в организме определённых биохимических соединений, показателей базовых биохимических процессов и структуры ДНК в результате биохимических реакций могут обеспечить необходимую информацию о реакции организма в ответ на стрессовое воздействие.

Наличие и степень проявления генетических изменений характеризует мутагенную активность среды, а возможность сохранения генетических изменений в популяциях отражает эффективность функционирования иммунной системы организмов.

В норме большинство генетических нарушений распознаются и элиминируются клеткой, например путем апоптоза за счет внутриклеточных систем или посредством иммунной системы. Достоверное превышение спонтанного уровня таких нарушений является индикатором стресса. Генетические изменения могут выявляться на генном, хромосомном и геномном уровнях. Принято выделять следующие типы мутаций. Генные, или точковые, — их делят на две группы: замены оснований в ДНК и вставки или выпадения нуклеотидов, приводящие к сдвигу рамки считывания генетического кода. Генные мутации делят также на прямые и об ратные (реверсии). Мутации типа сдвига рамки считывания значительно менее склонны к спонтанным реверсиям, чем мутации типа замен оснований. Хромосомные перестройки (аберрации) заключаются в различных нарушениях структуры хромосом. Геномные мутации — изменение количества хромосом в ядре.

Для диагностики воздействия загрязнений на морфологические характеристики применяются методы оценки флуктуирующей асимметрии.

В качестве тест-функций применяются физиологические параметры пресноводных беспозвоночных гидробионтов разных уровней филогенеза.

Иммунологический подход при оценке состояния окружающей среды заключается в изучении изменений врождённого и приобретённого иммунитета у беспозвоночных и позвоночных животных.

1.Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учебное пособие для студ. высш. учеб. Заведений/ О.П. Мелехова, Е.И. Сарапульцева, Т.И. Евсеева и др; под ред. О.П. елеховой и Е.И. Сарапульцевой. – 2-е издание, испр. – М.:Издательский центр «Академия», 2008

2.Биологические методы оценки природной среды/Под редакцией Н.Н. Смирнова – М.: издательство «Наука»,1978 г.

3.Биологическая роль микроэлементов. – М.: Наука, 1983, 238с.

http://mirznanii.com/a/329679-4/rasteniya-i-zhivotnye-indikatory-zagryazneniya-okruzhayushchey-sredy-4

Растения и животные – индикаторы загрязнения окружающей среды (стр. 2 из 4)

Необходимо различать цели и способы нормирования и оценки качества среды обитания человека по основным физико-химическим параметрам, с одной стороны, и экологического прогноза будущего изменения состояния экосистемы и здоровья людей в условиях антропогенного пресса — с другой.

Для общей оценки состояния окружающей среды и определения доли участия отдельных источников в ее загрязнении применяют санитарно-гигиенические и токсикологические нормативы (предельно допустимые концентрации — ПДК — поллютантов, предельно допустимые уровни воздействия — ПДУ). Однако для прогноза результатов влияния антропогенных факторов как на экосистемы, так и на здоровье людей необходимо учитывать так же и многие показатели, характеризующие реакцию отдельных организмов и экосистемы в целом на техногенное воздействие.

Антропогенные загрязнения действуют на живые организмы, и в том числе на человека, в самых различных сочетаниях, комплексно. Их интегральное влияние можно оценить только по реакции живых организмов или целых сообществ. Прогноз действия на человека загрязненной воды, химических добавок в пище или за грязненного воздуха правомочен, если в оценку токсичности входят не только аналитические методы, но и биологическая диагностика действия среды на животных. Кроме того, многие ксенобиотики (чуждые для биосферы вещества) накапливаются в организме, и в результате длительное воздействие даже малых концентраций этих веществ вызывает патологические изменения в организме. Наконец, известен парадоксальный эффект малых доз многих биологически активных соединений, когда сверхслабые дозы (ниже ПДК) оказывают на организм более сильное действие, чем их средние дозы и концентрации.

Универсальным показателем изменения гомеостаза тест-организма является состояние стресса при попадании из «чистой» среды в «загрязненную».

В биологии под стрессом понимается реакция биологической системы на экстремальные факторы среды (стрессоры), которые могут в зависимости от силы, интенсивности, момента и продолжительности воздействия более или менее сильно влиять на систему.

Стрессовое воздействие среды приводит к отклонению основных параметров организма от оптимального уровня.

В настоящее время оценка степени экологической опасности традиционно осуществляется путем определения в окружающей среде отдельных потенциально вредных веществ или воздействий и сравнения полученных результатов с законодательно установленными для них предельно допустимыми величинами.

Реализация основных принципов устойчивого развития цивилизации в современных условиях возможна лишь при наличии соответствующей информации о состоянии среды обитания в ответ на антропогенное воздействие, собранной в ходе проведения биологического мониторинга. Оценка качества среды является ключевой задачей любых мероприятий в области экологии и рационального природопользования. Сам термин «мониторинг» (от англ. monitoring контроль) подразумевает проведение мероприятий по непрерывному наблюдению, измерению и оценке состояния окружающей среды.

Читайте так же:  Административное наказание организационного характера

Объектами мониторинга являются биологические системы и факторы, воздействующие на них. При этом желательна одновременная регистрация антропогенного воздействия на экосистему и биологического отклика на воздействие по всей совокупности показателей живых систем.

Основополагающим принципом биологического мониторинга является установление оптимального — контрольного — уровня, любые отклонения от которого свидетельствуют о стрессовом воз действии. Обычно при оценке оптимума по какому-либо одному параметру возникает вопрос о том, будут ли данные условия оптимальными также для других характеристик организма. Однако если исследуемые параметры характеризуют основные свойства организма в целом, то их оптимальный уровень оказывается сходным. Например, столь разные и, казалось бы, совершенно независимые параметры, как асимметрия морфологических признаков, показатели крови, интенсивность потребления кислорода, ритмика роста и частота хромосомных аберраций, могут изменяться синхронно, когда при определенном стрессовом воздействии в действительности изменяется наиболее общая базовая характеристика организма — гомеостаз развития.

2.Биоиндикация окружающей среды

2.1 Общие принципы использования биоиндикаторов

Биоиндикаторы (от био и лат. indico— указываю, определяю) — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Их индикаторная значимость определяется экологической толерантностью биологической системы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать свой гомеостаз. Любой фактор, если он выходит за пределы «зоны комфорта» для данного организма, является стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию определяют методы биоиндикации. Биологическая система реагирует на воздействие среды в целом, а не только на отдельные факторы, причем амплитуда колебаний физиологической толерантности модифицируется внутренним состоянием системы — условиями питания, возрастом, генетически контролируемой устойчивостью.

Многолетний опыт ученых разных стран по контролю состояния окружающей среды показал преимущества, которыми обладают живые индикаторы:

· в условиях хронических антропогенных нагрузок могут реагировать даже на относительно слабые воздействия вследствие кумулятивного эффекта; реакции проявляются при накоплении не которых критических значений суммарных дозовых нагрузок;

· суммируют влияние всех без исключения биологически важных воздействий и отражают состояние окружающей среды в целом, включая ее загрязнение и другие антропогенные изменения;

· исключают необходимость регистрации химических и физических параметров, характеризующих состояние окружающей среды;

· фиксируют скорость происходящих изменений;

· вскрывают тенденции развития природной среды;

· указывают пути и места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений и ядов, возможные пути их попадания в пищу человека;

· позволяют судить о степени вредности любых синтезируемых человеком веществ для живой природы и для него самого, при чем дают возможность контролировать их действие.

Выделяют две формы отклика живых организмов, используемых в целях биоиндикации, — специфическую и неспецифическую. В первом случае происходящие изменения связаны с действием одного какого-либо фактора. При неспецифической биоиндикации различные антропогенные факторы вызывают одинаковые ре акции.

В зависимости от типа ответной реакции биоиндикаторы под разделяют на чувствительные и кумулятивные. Чувствительные биоиндикаторы реагируют на стресс значительным отклонением от жизненных норм, а кумулятивные накапливают антропогенное воздействие, значительно превышающее нормальный уровень в природе, без видимых изменений.

В качестве биоиндикаторов могут быть использованы представители всех «царств» живой природы. Для биоиндикации не при годны организмы, поврежденные болезнями, вредителями и паразитами. Идеальный биологический индикатор должен удовлетворять ряду требований:

· быть типичным для данных условий;

· иметь высокую численность в исследуемом экотопе;

· обитать в данном месте в течение ряда лет, что дает возможность проследить динамику загрязнения;

· находиться в условиях, удобных для отбора проб;

· давать возможность проводить прямые анализы без предварительного концентрирования проб;

· характеризоваться положительной корреляцией между концентрацией загрязняющих веществ в организме-индикаторе и объекте исследования;

· использоваться в естественных условиях его существования; »иметь короткий период онтогенеза, чтобы была возможность отслеживания влияния фактора на последующие поколения.

Ответная реакция биоиндикатора на определенное физическое или химическое воздействие должна быть четко выражена, т.е. специфична, легко регистрироваться визуально или с помощью приборов.

Для биоиндикации необходимо выбирать наиболее чувствительные сообщества, характеризующиеся максимальными скоростью отклика и выраженностью параметров. Например, в водных эко системах наиболее чувствительными являются планктонные со общества, которые быстро реагируют на изменение среды благо даря короткому жизненному циклу и высокой скорости воспроизводства. Бентосные сообщества, где организмы имеют достаточно длинный жизненный цикл, более консервативны: перестройки происходят в них при длительном хроническом загрязнении, приводящем к необратимости процессов.

К методам биоиндикации, которые можно применять при ис следовании экосистемы, относится выявление в изучаемой зоне редких и исчезающих видов. Список таких организмов, по сути, является набором индикаторных видов, наиболее чувствительных к антропогенному воздействию.

Видео (кликните для воспроизведения).

2.2 Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов

С помощью растений можно проводить биоиндикацию всех природных сред. Индикаторные растения используются при оценке механического и кислотного состава почв, их плодородия, увлажнения и засоления, степени минерализации грунтовых вод и степени загрязнения атмосферного воздуха газообразными соединениями, а также при выявлении трофических свойств водоемов и степени их загрязнения поллютантами. Например, на содержание в почве свинца указывают виды овсяницы (Festucaovinaи др.), полевицы (Agrostistenuisи др.); цинка — виды фиалки (Violatricolorи др.), ярутки (Tlaspialpestreи др.); меди и кобальта — смолевки (Silenevulgarisи др.), многие злаки и мхи.


http://mirznanii.com/a/329679-2/rasteniya-i-zhivotnye-indikatory-zagryazneniya-okruzhayushchey-sredy-2
Снег как индикатор загрязнения окружающей среды
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here