Тяжелые металлы в окружающей среде
Существующие способы БГХИ
жүктеу/скачать 6.49 Mb. Pdf көрінісі
|
| Существующие способы БГХИ
На современном этапе развития БГХИ ее методы подразделяются как по роду исполь- зуемого параметра (изменение биохимических показателей, летальный исход, изменение внешней формы, поведенческих признаков, популяционных и биоценотических индексов), так и по уровню организации (молекулярный, клеточный, организменный, системный). Раз- личаются не только методы, но и цели БГХИ. Помимо уже отмеченного выше применения в поисковой геологии, в настоящее время БГХИ широко используется в экологическом мони- торинге территорий (Ermakov et al., 2016), в том числе и для выявления регионов распро- странения эндемических микроэлементозов домашних животных. БГХИ загрязнения среды тяжелыми металлами (ТМ) и другими техногенными загряз- нителями на сегодняшний день является, пожалуй, наиболее востребованной в мониторинго- вых исследованиях (Brunn H. et al., 1991). Широко известны тривиальные способы экологи- ческого мониторинга посредством создания системы слежения за состоянием населенных пунктов и целых регионов, осуществляющих отслеживание состояния всех сред в широком диапазоне их параметров, независимо от источников загрязнения. В систему сбора информа- ции входят: группы датчиков экологического контроля состояния среды, контрольные и диспетчерские пункты промышленных стоков предприятий, центральный диспетчерский пункт, станция космической связи с сетью спутников космической экологической разведки, а также автомобильные комплексы оперативного действия с соответствующими группами датчиков, связанные с диспетчерским пунктом. Указанные экологические системы сбора ин- формации позволяют оценить экологическое состояние целого региона, однако являются трудоемкими, многостадийными, продолжительными по времени и чрезвычайно дорогосто- ящими (Тютиков, 2016). Другим подходом является оценка экологического состояния окружающей среды от- носительно крупных регионов, включающая определение количества техногенных выбросов в атмосферу, внесенных в почву пестицидов и загрязняющих веществ в сточных водах. В хо- де его реализации проводят идентификацию количества загрязнений по уровням; вычисляют интегральный индекс экологического загрязнения окружающей среды, по значениям которо- го определяют экологическое состояние. Недостатками такого подхода являются, исключи- тельная трудоемкость и дороговизна обследования. В настоящее время наряду с химическими методами определения различных токсич- ных элементов в природных объектах разработан ряд способов биологической оценки со- держания этих опасных поллютантов в различных средах. По литературным данным, наибо- лее распространены способы биотестирования вод, где в качестве преимущественных тест- организмов используют дафний (ISO/ 6341:1989 (E)). Недостатком этих методов является тот факт, что дафнии не обладают достаточной резистентностью к колебаниям содержания уровней токсичных химических элементов в среде. Известны также экспресс-способы оценки качества вод, загрязненных промышлен- ными и бытовыми токсикантами, а также их смесями, применяемые при экологической экс- пертизе, картировании и мониторинге природных и грунтовых вод. Подобные способы обычно основываются на оценке возникающих в тестируемой воде изменений поведенче- ских реакций моллюсков. В качестве тест-организмов в частности используют специально выведенных путем близко-родственного скрещивания в стандартных "экологически чистых" лабораторных условиях моллюсков "Ampulla gigas". Как вариант - оценку проводят по коли- честву погибших клеток листецов ряски после окрашивания красителем; строят бонитиро- вочную шкалу загрязнений (Ермаков, Тютиков, 2008). Способы этой группы являются очень трудоемкими, требуют большого количества тест-организмов, многократных повторных из- мерений и последующей трудоемкой статистической обработки. Среди недостатков следует отметить также необходимость постановки специальных исследований и низкая репрезента- тивность получаемых результатов, связанная с применением низкоорганизованных живых организмов. Невозможность проведения оценки экологической ситуации в относительно крупном регионе указанными методами также очевидна. Наш выбор для целей БГХИ ТМ диких и сельскохозяйственных парнокопытных обу- словлен рядом факторов. Во-первых, эти животные являются традиционными объектами охотничьего промысла практически на всей территории России, а также в Западной Европе и Северной Америке, следовательно, отбор образцов их органов и тканей сравнительно дешев и организационно прост. Во-вторых, уступая многим видам растений и животных в интен- сивности биокумуляции токсичных элементов, дикие парнокопытные наиболее подходят в качестве биомониторов благодаря тому, что представляют собой предпоследнее перед круп- ными хищниками и человеком звено биогеохимической пищевой пирамиды. И, наконец, в-третьих, данные, полученные на диких видах более репрезентативны в силу того, что сель- скохозяйственных животные (КРС, овцы, свиньи) потребляют лишь корма, выращенные на полях, в то время как дикие включают в свой рацион самые разнообразные виды дикорасту- 32 33 щих и культурных растений (рис. 2, 3). Несмотря на значительные различия в геохимических особенностях и физиологическом значении выявлена взаимосвязь фоновых средневзвешен- ных концентраций химических элементов в БГХ пищевой цепи двух типичных субрегионов Центрального Черноземья. Зависимость уровней в биомассе диких парнокопытных от кон- центраций в растительности значительно больше (r=0.47, p˂0.05), чем от уровней в почве (r=0.24, p˂0.05). Рис. 2. Средневзвешенные фоновые концентрации ТМ и МЭ в почвах, растительных кормах и биомассе диких парнокопытных Воронежского государственного биосферного заповедни- ка (почвы и растения – в мг/кг возд.-сух. массы, животные – в мг/кг сырой массы). жүктеу/скачать 6.49 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|