Біологічні методи дослідження параметрів навколишнього середовища

Біологічні методи дослідження параметрів навколишнього середовища

Основу біологічних та біохімічних методів дослідження становлять реакції рослин, тварин і мікроорганізмів на дію певного чинника. Зміни можуть відбуватися на різному рівні: активності ферментів, проникності мембран та зміні інших органел клітини, окремих органів, систем організму в цілому, популяції екосистеми.

Біоіндикація – це оцінка стану навколишнього середовища за реакцією живих організмів.

В залежності від властивостей використовуваного біоіндикатора розрізняють специфічну і неспецифічну біоіндикацію. Про неспецифічну біоіндикацію говорять в тому випадку, коли різні антропогенні фактори викликають одні й ті ж відповідні реакції. Якщо ті або інші зміни, що відбуваються, можна зв’язати тільки з одним фактором, то мова йде про специфічну біоіндикацію.

В якості біоіндикаторів використовують тварин, рослини, бактерії, віруси.

Біоіндикатори – живі організми, по наявності, стану і поведінці яких можна робити висновки про ступінь зміни оточуючого середовища, в тому числі про присутність забруднюючих речовин. Живі індикатори мають суттєві переваги, усуваючи використання вартісних і трудомістких фізико-хімічних методів для визначення ступені забруднення середовища: вони сумують всі без виключення біологічно важливі дані про забруднення, вказують швидкість змін, що відбуваються, шляхи і місця накопичень в екосистемах різного роду токсикантів, дозволяють судити про ступінь шкідливості тих чи інших речовин для живої природи і людини. Для біоіндикації використовуються нижчі і вищі рослини, мікроорганізми, різноманітні види тварин (норка, видра, гризуни і ін.). Особливо чутливими індикаторами забруднення повітря є лишайники і мохи, враховуючи особливості їх біології і фізіології. Так, найменше забруднення повітря диоксидом сірки, яке не впливає на більшість вищих рослин, викликає масову загибель лишайників. Тому в ряді західноєвропейських країн на околицях крупних промислових міст майже повністю зникло багато видів лишайників В Скандинавських країнах в якості індикатора забруднення атмосфери важкими металами використовують сфагнові мохи. Встановлена значна здатність у мохів і лишайників до накопичення радіонуклідів, що досягається головним чином за рахунок сорбційної поверхні на одиницю маси і їх водоутримуючою здатністю. В Німеччині розроблена методика використання бактерій, що світяться з метою індикації забруднюючих речовин в промислових стоках.

Антропогенний вплив атмосфери значно впливає на вищі рослини, часто приводячи до наступного: зміни забарвлення листя, некрозу, опадання листя, зміни форми росту і розгалуження.

Так, при забрудненні атмосфери диоксидом сірки типовими ознаками пошкодження є: у сосни звичайної — побуріння кінчиків голок хвої, у ясена американського — обширне міжжилкове знебарвлення листків.

З декоративних рослин найбільш достовірними індикаторами на фтористий водень є гладіолус, тюльпан, нарцис, конвалія. Хорошими індикаторами на озон служать найбільш чутливі сорти тютюну, томати, цитрусові. Вищеназвані біоіндикатори можна використовувати при контролі стану навколишнього середовища і при природоохоронних заходах, зокрема в лісовому господарстві, з врахуванням впливу антропогенних забруднень атмосферного повітря.