Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных

Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред:
Тезисы докладов М еждународной кон ференции, МГУ 4 –6 февраля 2013 г
ПРЕДИСЛОВИЕ
Идея провести в стенах Московского университета научный форум специалистов – экологов
появилась и начала реализоваться до издания Указа №1157 Президента РФ от 10.12.2012. Но так
совпало, что период проведения нашей конференции вписывается в Год охраны окружающей среды.
Из Указа Президента РФ: «В целях обеспечения права каждого человека на благоприятную
окружающую среду постановляю: провести в 2013 году в Российской Федерации Год охраны
окружающей среды».
Современные подходы к экологической оценке качества природных сред должны быть
ориентированы, прежде всего, на биотические показатели. Химические анализы, как известно,
показывают лишь наличие «маркеров» – определенных концентраций поллютантов, что имеет крайне
ограниченное значение для прогноза и оценки состояния живых организмов, сообществ, экосистемы в
целом. Однако реализовывать такую концепцию экоконтроля в природоохранной практике оказывается
очень непросто.
В экологическом почвоведении теоретическую основу реализации биотической концепции
нормирования вредных воздействий на почву составили важнейшие положения о структурнофункциональной роли почвы в биогеоценозах и биосфере (Добровольский, Никитин, 1990; 2000).
Импульс к развитию фундаментальных основ биодиагностики почв, совершенствованию методов
анализа и практического использования живых организмов в индикации экологического качества
наземных экосистем дало Всесоюзное совещание «Проблемы и методы биологической диагностики и
индикации почв», проведенное на факультете почвоведения МГУ в 1976 г. Тут уместно с
благодарностью вспомнить многих сотрудников факультета почвоведения – организаторов этого
совещания. С особой теплотой мы отмечаем вклад профессора Ю.Г. Гельцера (1932–1997 гг.) в научноорганизационную работу по его подготовке и проведению.
Международная конференция «Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред»
(Биодиагностика-2013) имеет целью обмен знаниями по проблемам биоиндикации и биотестирования
негативных воздействий на окружающую среду между специалистами очень широкого круга –
почвоведов, гидробиологов, микробиологов, зоологов, ботаников, биохимиков, биофизиков, генетиков,
специалистов в области генной инженерии и молекулярной биологии и т.п. Мы надеемся, что
результатом такого многостороннего обсуждения будет обогащение новыми научными идеями и
методами из смежных дисциплин, которые будут способствовать развитию методологических основ и
методов оценки не только почв, но и сопряженных сред. Для чрезвычайно гетерогенной среды,
которую представляет собой почва, это особенно актуально.
Почва с неоднородностью ее органо-минеральной матрицы, обилием сложного комплекса
гуминовых веществ, представляется достаточно сложным объектом для разработки систем
экологической оценки. Широко распространенные методы биологической оценки, особенно методы
биотестирования, легитимные для принятия практических решений, разрабатывались по большей
части в гидробиологических исследованиях. Много вопросов и неизменно оживленные дискуссии
вызывает проблема выбора «фонового» участка или «контрольного» образца в условиях, когда
практически не остается интактных территорий, в условиях, когда постоянно появляются новые
воздействующие факторы: от поступления продуктов и отходов новых технологий, био-и
наноматериалов, до глобальных климатических изменений. Поэтому особое внимание на конференции
уделено методологии экологической оценки и концепции экологического нормирования, источникам
воздействий, подлежащих контролю, и их влиянию на экологическое качество почв, водной и
воздушной сред.
Большое число исследований посвящено зоо-, фито-, микробиотической и молекулярногенетической индикации природных сред в естественных, агро- и урбоэкосистемах. Предложено
немало методик биотестирования токсичности природных сред и техногенных объектов, отходов,
применяемых ремедиационных препаратов. Однако актуальным остается вопрос информативности и
воспроизводимости методов биотестирования в разных областях применения для оценки жидких и
твердофазных гетерогенных сред.
Как в гидро-экологических, так и в почвенно-экологических исследованиях активно
разрабатываются модели и подходы, отражающие интеграцию данных химических, токсикологических
и экологических исследований для построения адекватной системы экологической оценки, в которых
результаты измерения токсичности в биотестах и биоиндикационные индексы занимают важное место.
Желание принять участие в данном форуме выразили известные специалисты, среди которых и
видные исследователи, профессионалы с мировым именем, и молодые ученые из 16 стран: России,
Азербайджана, Беларуси, Италии, Казахстана, Кыргызстана, Молдовы, Нидерландов, Польши,
Португалии, Сербии, США, Узбекистана, Украины, Финляндии, Чехии. Европейские и американские
ученые – участники данной конференции, представляют крупнейшие международные
профессиональные сообщества – Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) и
International Society of Environmental Indicators (ISEI). Инициатива SETAC Europe по организации
российского отделения – SETAC Russian Branch нашла поддержку в разных регионах РФ и странах
бывшего СССР, что, несомненно, будет способствовать еще большей интеграции экологов в единое
мировое сообщество.
Даже из тезисов докладов, включенных в настоящий сборник, хорошо видно, что Международная
конференция отражает стремление ученых, специализирующихся в разных областях экологии, к
консолидации исследовательских усилий для решения фундаментальных и практических вопросов
охраны окружающей среды.
Добровольский Глеб Всеволодович, академик РАН
Терехова Вера Александровна, доктор биологических наук
FOREWORD
The idea to hold at walls of Moscow University the scientific forum of experts-environmentalists has been
born and started to be realized before the publication of the Decree of the President of Russian Federation of
10.12.2012 “On conducting in 2013 the Year of Protection of Environment”. But so happened that the time of
our conference fits into the Year of Environment.
Current approaches to assessment of environmental quality should be focused primarily on biotic indices.
Chemical analyzes show only the presence of “markers” – specific concentrations of pollutants, which have
very limited value for the prediction and assessment the state of living organisms, communities and
ecosystems in general. However, it is very difficult to implement such a concept of ecological control into
environmental practice.
For the environmental soil science the theoretical bases implementing the concept of biotic regulation of
harmful impacts on soil were the most important thesis on the structural and functional role of soil in
ecosystems and the biosphere (Dobrovolsky, Nikitin, 1990, 2000)
A good start to development the fundamentals of soil biodiagnostics, improvement of test methods, and
practical use of living organisms in the environmental quality assessment gave the All-Russian meeting, held
at the Department of Soil Science in 1976. Today we gratefully recall employees of Soil Science Faculty,
organizers of Soil Biological Indication Meeting, and with special warmth we appreciate the contribution of
Professor Julius Geltzer (1932–1997).
International Conference “Bioindication in the Ecological Assessment of Soils and Related Habitats”
(Bioindication-2013) aims to share knowledge on bioindication and biotesting the negative impacts on the
environment between the very broad range of specialists: soil scientists, hydrobiologists, microbiologists,
zoologists, botanists, biochemists, biophysicists, geneticists, specialists in genetic engineering and molecular
biology, etc. We expect, that the result of such multilateral discussions will enrich us with the new scientific
ideas and methods from related disciplines, which will contribute to the development of methodological
principles and methods of assessment not only soil but also related habitats.
Soil with the heterogeneity of its organo-mineral matrix, a complex set of humic substances is a rather
complicated object for the development of environmental assessment systems. Regular methods of biological
assessment, especially methods of bioassay, legitimized for practical solutions, have been developed mostly in
hydrobiological studies. Many questions and debates always causes the problem of choosing a “background”
site or a “control” sample under conditions of very limited undisturbed areas, in an environment exposed to
new influencing factors, from new products and wastes of technologies, bio-and nano-materials up to global
climate change. Therefore, special attention at the conference is paid to methodology of environmental
assessment and the concept of environmental regulation, sources of impacts to be monitored and their impact
on the ecological quality of soil, water and air environments.
A large number of studies devoted to zoo-, phyto-, microbiological and molecular genetic indication of
natural environments in the natural, agricultural and urban ecosystems are widely presented. A number of
toxicity assessment techniques both for natural environments and industrial objects, and wastes are suggested.
However, the question about information content and reproducibility of bioassay methods in various
application areas for evaluation of liquid and solid-phase heterogeneous media remains relevant.
Models and approaches reflecting the integration of data of chemical, toxicological and environmental
studies for the construction of an adequate environmental assessment system are actively developed, and the
toxicity bioassays and bioindicative indices are of the high importance.
The willingness to participate in this forum have expressed both leading experts, and young scientists from
16 countries: Russia, Azerbaijan, Belarus, Italy, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Moldova, the Netherlands, Poland,
Portugal, Serbia , USA, Uzbekistan, Ukraine, Finland, Czech Republic. European and American scientists
participating at this conference represent big international professional societies – Society of Environmental
Toxicology and Chemistry (SETAC) and the International Society of Environmental Indicators (ISEI). The
initiative of SETAC Europe for the organization of SETAC Russian branch has found strong support in
different regions of Russia and the former Soviet Union, which will undoubtedly contribute to greater
integration of environmental professionals in a world community.
Even from the abstracts included in this volume, is clearly seen that the International Conference reflects
the desire of scientists from different areas of the environmental sciences, to the consolidation of research
efforts to address the fundamental and practical issues of environmental protection.
Gleb Dobrovolsky, Academician
Vera Terekhova, D.Sc.