Bij milieuonderzoek worden verschillende methoden gebruikt. Een van hen kan bio-indicatie zijn. Deze aanpak omvat het bestuderen van de toestand van bepaalde levende organismen om informatie over hun omgeving te verkrijgen. Om de kenmerken van het uitvoeren van dergelijke onderzoeken te begrijpen, moet u overwegen wat een bio-indicator is. Dit zal de nodige informatie opleveren over een vergelijkbare onderzoeksmethodologie.
Algemene definitie
Een bio-indicator is een levend organisme en mogelijk een hele soort of gemeenschap die in een bepaald ecologisch systeem leeft en kan dienen als een weerspiegeling van zijn toestand. Bovendien beoordeelt de studie het aantal individuen in de populatie, hun toestand en gedrag. Op basis van de ontvangen informatie kan men de aanwezigheid in de natuurlijke omgeving van verontreinigende stoffen, toxines, kankerverwekkende stoffen, enz. Beoordelen.
Bio-indicatoren zijn planten of dieren waarvan de toestand rechtstreeks afhankelijk is van hun omgeving. Het toepassen van een dergelijke techniek tijdens de studie heeft veel voordelen. Soms is het alleen op basis van bio-indicatoren mogelijk om de nodige informatie over de toestand van het milieu te verkrijgen. Geld en tijd besparen voor het uitvoeren van complexe fysische en chemische analyses is ongetwijfeld een voordeel.
Bio-indicatoren zijn planten en dieren die belangrijke gegevens over verontreinigende stoffen en de mate van verandering samenvatten. Ze stellen u in staat om de plaats van ophoping en de toegangsroute van schadelijke stoffen, de mate en de ernst van het effect van gifstoffen op levende wezens, inclusief mensen, te bepalen.
In de loop van onderzoek wordt de biocenose van dergelijke indicatoren geëvalueerd. Tegelijkertijd zijn onderzoekers geïnteresseerd in beide vertegenwoordigers van de fauna en flora. Tijdens de observaties is het mogelijk om de mate van chronische blootstelling aan toxines te beoordelen, zelfs in lage concentraties. Ze beïnvloeden de functies en algemene toestand van de inwendige organen van dieren, symmetrische lichaamsdelen en hun relaties.
Typologie
Bio-indicatoren - planten en dieren die leven in water, lucht, bodem. Dergelijke organismen kunnen bacteriën of algen zijn, maar ook ongewervelde dieren, bijvoorbeeld schaaldieren, ciliaten, weekdieren. Kan worden gebruikt tijdens de onderzoeksgegevens over vissen, dieren.
Bodem bio-indicatoren zijn meestal planten die in het wild groeien. Afhankelijk van hun toestand kunt u de zuurgraad, vochtcapaciteit, dichtheid en temperatuur van de grond bepalen. Ook kan het uiterlijk van bepaalde planten het zuurstofgehalte in de bodem, de hoeveelheid voedingsstoffen, zouten en zware metalen bepalen.
Coniferen kunnen het hele jaar door bodeminformatie geven. In dit geval worden niet alleen morfologische indicatoren toegepast, maar ook een aantal biochemische veranderingen. Hierdoor krijgt u betrouwbare informatie. Morfologische karakters zijn soms variabel.
Zo kan gewone brandnetel bijvoorbeeld aantonen hoeveel calcium er in de grond zit. Sommige planten zijn galofielen. Ze houden van zoute gronden. Als ze in een bepaald gebied groeien en actief gebieden koloniseren, wordt het land geleidelijk gezouten.
Om de toestand van water te beoordelen, worden bio-indicatoren bestudeerd, zoals de larven van bepaalde insecten, bepaalde soorten algen en hogere kreeftachtigen, lichtgevende bacteriën.
Bio-indicatoren van lucht kunnen mossen en korstmossen zijn. Hun fysieke eigenschappen variëren sterk, afhankelijk van de groeiomstandigheden.
Kenmerken naar keuze
Bio-indicatoren van planten en dieren worden geselecteerd voor onderzoek volgens een bepaald principe. Het is opgesteld door een van de beroemdste Amerikaanse ecologen, Yu Odum. Hij stelt voor om bij het kiezen van bio-indicatoren rekening te houden met de volgende uitspraken:
- Er zijn stenotopische en euritopische soorten levende organismen. De eersten kunnen alleen onder bepaalde omstandigheden leven, dus de reikwijdte van hun verspreiding is beperkt. Eurytopische soorten zijn wijdverbreid van aard, hebben een duurzaam milieu. Daarom zijn ze minder geschikt voor onderzoek dan stenotopensoorten.
- Grotere soorten bio-indicatoren worden vaker onderzocht dan kleine. Dit wordt verklaard door de omloopsnelheid bij de biocenose. Bij kleine soorten is het hoger, daarom vallen ze op het moment van het onderzoek mogelijk niet in het monster, vooral niet in het analyseproces met een lange periodiciteit.
- Om een soort of hun groep voor de studie te selecteren, is experimentele en veldinformatie nodig over de grenswaarden van een bepaalde factor. Tegelijkertijd wordt rekening gehouden met mogelijke compenserende reacties van de bio-indicator en de tolerantie van de soort.
- de kwantitatieve verhouding van verschillende populaties, soorten of gemeenschappen is meer indicatief; daarom wordt het gebruikt als een betrouwbare indicator. Slechts één soort kan de omvang van veranderingen in het milieu niet volledig overbrengen. Dergelijke veranderingen moeten als een geheel worden beschouwd, dan in slechts één richting.
Het is ook vermeldenswaard dat de beste bio-indicatoren soorten zijn die een onmiddellijke respons bieden en die verschillen in de betrouwbaarheid van de verstrekte informatie. De fout mag niet meer dan 20% bedragen. Met behulp van dergelijke bio-indicatoren zou het ook gemakkelijk moeten zijn om de nodige informatie te verkrijgen. De soort moet constant in de natuur aanwezig zijn, zodat de onderzoeker op elk moment zijn toestand kan beoordelen.
Rassen
Er zijn verschillende soorten en soorten bio-indicatoren. Alle levende organismen die voor dergelijke onderzoeken geschikt zijn, kunnen in twee groepen worden verdeeld:
- Registreren.
- Accumulerend.
In het eerste geval reageren levende organismen op veranderingen in de omgeving door de omvang van de populatie te veranderen. Ze kunnen ook het uiterlijk van het fenotype, somatische aandoeningen of weefselbeschadiging veranderen. Er kunnen verschillende misvormingen optreden, de groeisnelheid varieert. Er kunnen andere duidelijk zichtbare tekenen aanwezig zijn.
Korstmossen, naalden van bomen zijn bijvoorbeeld registratie-bio-indicatoren. Ze verschijnen necrose, chlorose, droogheid. Het vastleggen van bio-indicatoren laat niet altijd toe om de oorzaken van de veranderingen vast te stellen. In dit geval is aanvullend onderzoek nodig om vast te stellen waarom de populatie, het uiteindelijke uiterlijk, de verspreiding in de natuur, enz. Zijn veranderd. Dergelijke veranderingen kunnen het gevolg zijn van verschillende processen.
Bio-indicatororganismen kunnen van een accumulerend type zijn. Ze concentreren gifstoffen, vervuiling in hun lichaam, in verschillende weefsels, delen van het lichaam of organen. Tijdens de studie wordt de mate van milieuverontreiniging bepaald na chemische analyse. De accumulerende bio-indicator kan bijvoorbeeld schelpen zijn van schaaldieren, insectenlarven, evenals sommige zoogdierorganen (hersenen, nieren, milt, lever, enz.), Mossen.
Levende organismen reageren onmiddellijk op het hele complex van schadelijke stoffen dat in het milieu terechtkomt. Daarom is deze techniek niet toegestaan om de exacte concentratie van een enkel toxine te bepalen. Maar tegelijkertijd kunt u dankzij het voordeel van bio-indicatie bepalen hoe precies de vervuiling de bevolking treft.
Test organismen
Het testorganisme kan een bio-indicator van de omgeving zijn. Dit zijn vertegenwoordigers van flora of fauna, die worden gebruikt bij de kwaliteitscontrole van omgevingsomstandigheden in het laboratorium. Ze voeren relevante experimenten uit. Het kunnen bijvoorbeeld eencellige, protozoa, geleedpotigen zijn. Het testorganisme kan ook planten zijn, bijvoorbeeld mossen of bloeiende planten.
Het belangrijkste kenmerk van dergelijke organismen is het vermogen om gewassen te verkrijgen van genetisch homogene planten of dieren. In dit geval wordt het prototype vergeleken met de controle. Hiermee krijgt u betrouwbare informatie over de overtredende factor. Anders is het vanwege normale individuele verschillen tussen individuen niet mogelijk om een betrouwbaar resultaat te verkrijgen.
Analysemethoden
Bio-indicatoren en hun milieuvervuiling worden onderzocht met behulp van vergelijkende analyse met een controle-instantie. In dit geval kunnen verschillende benaderingen worden gebruikt.
Bij de eerste methode worden de relevante kenmerken vergeleken buiten het invloedsgebied. Zo worden planten die in de industriële vervuilingszone worden geteeld, vergeleken met gewassen die buiten het gebied met antropogene invloed zijn gegroeid.
Bij de tweede methode wordt het monster vergeleken met de experimentele resultaten. Een deel van de testplanten wordt onder laboratoriumomstandigheden in contact gebracht met verontreinigde lucht, grond, water en het tweede met schone media.
Bij het gebruik van de derde techniek worden historische standaarden gebruikt om te vergelijken. Dit zal bijvoorbeeld aan te raden zijn bij de studie van de Europese steppe. Tegenwoordig heeft dit ecosysteem zijn oorspronkelijke uiterlijk bijna verloren. Met hoe de steppe er in het verleden uitzag, wordt hij in het heden vergeleken.
De vierde techniek maakt gebruik van controle. Dit is een bepaald type afhankelijkheid, waarvan afwijking wordt beschouwd als een overtreding. Voor ongestoorde soortengemeenschappen wordt bijvoorbeeld een passend schema opgesteld. Als er afwijkingen worden geconstateerd, is dit direct merkbaar als twee curven worden vergeleken.
Bio-indicatiemethoden
Met behulp van geschikte milieumonitoring worden bio-indicatoren in de natuur onderzocht. Het wordt zowel op micro- als op macroniveau uitgevoerd. Bio-indicatiestudies kunnen biocenotisch zijn en soorten. In het tweede geval wordt de aanwezigheid van het organisme in de omgeving, de frequentie van optreden, onderzocht. Ook de fysiologische, biochemische, anatomische en morfologische eigenschappen van de bio-indicator kunnen worden onderzocht.
Tijdens de biocenotische studie wordt rekening gehouden met de soortendiversiteit met behulp van een systeem van relevante indicatoren, evenals met de productiviteit van de gemeenschap.
Afhankelijk van de invloed van verschillende factoren op het systeem, kan bio-indicatiebewaking specifiek en niet-specifiek zijn. Ze bestuderen de reacties van de soort op het verschijnen van vervuiling, gifstoffen in hun leefgebied. Bij niet-specifieke bio-indicatie kan dezelfde reactie door verschillende factoren worden veroorzaakt. Als de optredende veranderingen worden verklaard door de invloed van slechts één factor, hebben we het over een specifieke indicatie.
Zo kunnen naaldbomen en korstmossen informatie geven over de luchtzuiverheid in de regio, over de aanwezigheid van industriële vervuiling in hun leefomgeving. De lijst van plantensoorten, dieren die in de bodem leven, is specifiek voor verschillende grondsoorten. Als er veranderingen optreden in deze groepen, kunnen we praten over verontreiniging van de bodem met chemicaliën of een verandering in de structuur als gevolg van menselijke activiteiten.
Tegenwoordig wordt aangenomen dat het gebruik van instrumenteel onderzoek in combinatie met bio-indicatoren het meest effectief is. Een dergelijke symbiose geeft de meest complete, betrouwbare informatie over de toestand van de bevolking, de impact daarop van ongunstige factoren.
Bio-indicatie van de bodem
Door in de studie van bio-indicatoren voor bodemverontreiniging betrouwbare resultaten te verkrijgen. Planten geven informatie over bodemvruchtbaarheid. Een volledige analyse van de samenstelling van de bodem kost veel tijd en moeite. De grond wordt als vruchtbaar beschouwd als er brandnetel, frambozen, stinkende gouwe, valeriaan etc. op groeien Deze planten overleven niet op arme grond.
Matig vruchtbare grond wordt gegeven door engelwortel, krankzinnig, weidezwenkgras, enz. Veenmossen, korstmossen, veenbessen en bosbessen groeien op laagvruchtbare grond.
Naast de vruchtbaarheidsindicator kan de samenstelling van de bodem door planten worden bepaald. De aanwezigheid van een grote hoeveelheid stikstof wordt aangegeven door planten zoals tarwegras, frambozen, ganzen vijftigerkruid, duizendknoop, etc. De kleur van dergelijke planten zal heldergroen zijn. Als het bleek is, betekent dit dat er weinig stikstof in de grond zit. Bij planten worden vertakking en het aantal bladeren verminderd.
Met bioindicatoren kunnen in de bodem een aantal andere mineralen, zuurgraad en andere bodemkenmerken worden bepaald.
Bio-indicatie van lucht
Een bio-indicator is een levend organisme dat zijn eigenschappen aanzienlijk verandert wanneer zich afwijkingen in de omgeving voordoen. Ze kunnen worden gebruikt om te bepalen of lucht is vervuild. Vervuilende stoffen als stikstofmonoxide, zwaveldioxide, koolwaterstof, enz. Hebben een enorme impact op fytocenose.
De resistentie van planten tegen vergelijkbare toxines is anders. Zelfs een kleine hoeveelheid zwaveldioxide in de lucht kan eenvoudig worden bepaald met korstmossen. Onder planten kan het verhoogde gehalte van dit type verontreinigende stof worden bepaald door naaldbomen.
Gevoelige tarwe, spar, maïs, spar, aardbei, etc. zijn gevoelig voor het gehalte aan fluoride, waterstofchloride in de lucht.
