Индикатор устойчивого развития – качество среды обитания. Качество ОС оценивается методами физикохимического и аналитического контроля Конечная цель – состояние живых организмов, в том числе человека. Биологические методы контроля – биоиндикация и биотестирования Биоиндикация Обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы Организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых тесно коррелируют с определенными факторами среды и могут применяться для качественной или количественной оценки тенденций изменений; а также для определения или оценочной классификации состояния экологических систем, процессов и явлений. Основная задача биоиндикации – разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ. Пассивная биоиндикация исследование у свободноживущих организмов видимых или незаметных повреждений и отклонений от нормы, являющихся признаками неблагоприятного воздействия Активная биоиндикация или биотестирование – исследование тех же воздействий в стандартных условиях на наиболее чувствительных к данному фактору тест-объектов. Биотестирование – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов – специально отобранных и выращиваемых живых организмов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения их жизненно важных функций. Преимущества методов биоиндикации и биотестирования перед физикохимическими методами является интегральный характер ответных реакций организмов, которые Суммирую все без исключения важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом Выявляют наличие в окружающей природной среды комплекса загрязнителей Позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы и человека Дают возможность контролировать действие многих синтезируемых человеком соединений В условиях хронической антропогенной нагрузки могут реагировать на очень слабые воздействия в силу аккумуляции дозы Фиксируют скорость происходящих в ОС изменений Указывают источники поступлений и места скоплений различного рода загрязнений в экологических системах и возможные пути попадания этих веществ в организм человека Помогают нормировать допустимую нагрузку на экосистемы, различающиеся по своей устойчивости к антропогенному воздействию, так как одинаковый состав и объем загрязнений может привести к различным реакциям природных систем в разных географических зонах Делают необязательным применение дорогостоящих, трудоемких физических и химических методов для измерения биологических параметров. Живые организмы постоянно присутствуют в окружающей человека среде и реагируют на кратковременные и залповые выбросы токсикантов, которые может не зарегистрировать автоматизированная система контроля с периодическим отбором проб на анализы. В качестве индикаторов антропогенного воздействия изучены и активно применяются следующие показатели: нарушения репродуктивных функций живых организмов; динамика численности и изменения структуры популяций; обеднение видового разнообразия; изменение микробной активности почв и другие. Биоиндикаторы и их чувствительность Чувствительность определяется устойчивостью в стрессовой ситуации. Стресс Дистресс – патологические изменения, которые возникают при постоянных нагрузках. Эустресс – физиологические адаптивные реакции, которые позволяют приспособиться к условиям в критической ситуации. Антропогенные факторы являются стрессорами крайне значительными по величине, интенсивности, продолжительности и моменту воздействия от той обычно существующей в природе нормы, к которой адаптированы биологические системы. Типы чувствительности в зависимости от времени развития индикационных реакций I – дает одноразовую реакцию спустя некоторое время и тут же теряет чувствительность; II – как и первый дает сильную и внезапную реакцию, которая длится определенное время, затем резко исчезает; III – сохраняет постоянную чувствительность в течение длительного времени; IV – после немедленной сильной реакции наблюдается ее сначала быстро, а затем более медленное затухание; V – при появлении нарушающего воздействия реакция нарастает до максимума, а затем постепенно затухает; VI – реакция неоднократно повторяется. Биоиндикаторы Лишайники Ракообразные Водоросли Мхи Моллюски Бактерии Сосна (хвоя) Личинки поденок и веснянок Микроскопические грибы Ряска Биоиндикаторы Изменение ферментативной активности Изменения в пигментном комплексе Изменения формы размера листовой пластинки Выбор объекта для биоиндикации Наилучшим индикатором считается организм, показывающий линейную корреляцию между уровнем загрязнения среды и содержанием (аккумуляцией) загрязнителя и/или реакцией организма. Основные требования к биоиндикаторам: Присутствие объектов биоиндикации в исследуемой экосистеме по возможности в большом количестве и с однородными свойствами. Широкое представительство организма – биоиндикатора в различных местах обитания широкое географическое распространение; легкость идентификации и доступность в получении материала; отсутствие сезонных отличий в доступности и использовании биоиндикатора. Относительная устойчивость биоиндикатора к воздействию и накоплению стрессора. Наличие корреляции между реакцией организма и уровнем воздействия стрессора на экосистему. Группы биоиндикаторов Микроорганизмы: Наиболее быстро Животные: Растения: реагирующие Физиологически В связи с автотрофным биоиндикаторы, они близки человеку. По типом питания чутко также лучше всего их реакциям можно реагируют на подходят для предвидеть загрязненность ОС, экотоксикологических санитарные проявляя высокую экспериментов и последствия чувствительность, расшифровки загрязнений не только особенно к действию биохимических для природы, но и для газообразных механизмов действия людей токсикантов и тяжелых отдельных металлов загрязнителей на живой организм