Физические и химические методы оценки состояния окружающей среды, их сущность и недостатки

Что такое Биоиндикация. Основные направления индикационных исследований

Метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем называют биоиндикацией.

В нашей стране основоположником биоиндикационного использования растений, оценки свойств почв и подстилающих горных пород считают А.П.Карпинского.

Основой биоиндикации является теснейшая взаимосвязь и взаимообусловленность всех явлений природы. Она представляет собой частный случай приложения идей В.В.Докучаева. Глубокие связи между почвой, породой и растительностью изложены в трудах П.А.Костычева. Отсюда и возникла возможность устанавливать по растительности компоненты, особенности почвы и ландшафта в целом. Примеры практического использования индикаторов почв приведены Ф.И.Рупрехтом. В связи с этим одним из первых направлений в биоиндикации былаиндикационная геоботаника.

Значительный интерес представляют работы по использованию растительности как показателя климата; типов леса; уровня залегания грунтовых вод. Идеи В.И.Вернадского (1926,1934), А.П.Виноградова (1952, 1954) дали обоснование возможности использования растений и растительных сообществ в целях индикации полезных ископаемых, направленности геохимических процессов.

Широко используются растительные индикаторы при изучении сельскохозяйственных угодий, оценке богатства, засоления, увлажнения, механического состава почв, стадий пастбищной дигрессии.

Современные сведения о растительных индикаторах обобщены в обзорной статье А.Сэмпсона (Sampson, 1939) "Растительные индикаторы"; Б.В.Виноградова (1964) "Растительные индикаторы..."; С.В.Викторова, Г.Л.Ремезовой (1988) "Индикационная геоботаника". В последней работе особое внимание уделяется применению в биоиндикации дистанционных методов с использованием аэрофото- и космических снимков, послуживших основой для интенсивного развития нового направления -ландшафтной индикации.

Почти одновременно с геоботаникой индикационное направление появилось и в гидробиологии (гидробиологическая индикация), где в качестве индикатора состояния вод использовался планктон.

Практическим направлением в почвенной зоологии стал зоологический метод диагностики почв (почвенная индикация). Он основан на взаимосвязи и взаимообусловленности организмов и среды их обитания, особенно чётко проявляющихся в почве, представляющей не только среду обитания организмов, но и результат их совокупной деятельности. Основоположник академик М.С.Гиляров.

Учение В.И.Вернадского о биосфере, ноосфере, явилось основой биогеохимического направления. Изучение химического состава живого вещества и связь его с химизмом окружающей среды положили начало биогеохимическому методу поисков полезных ископаемых и геохимической экологии.

2. Программа "Биоиндикаторы". Основные принципы

На XXI Общей ассамблее МБСН в Оттаве (1982) была выработана программа "Биоиндикаторы". Основные принципы программы: стандартизация методов исследований; решение региональных и национальных проблем; создание школ специалистов по биоиндикации; расширение биоиндикационных исследований в мониторинге окружающей среды. Программа МБСН "Биоиндикаторы" подразделяет биологические системы, применение которых возможно для выявления вредных антропогенных веществ, на 6 подгрупп в соответствии с 6-ю дисциплинами.

Какие объекты используют в биоиндикации

На первом этапе развития биоиндикации преобладало использование живых объектов как индикаторов естественных компонентов биогеоценозов. Однако с ухудшением экологических условий окружающей среды и возникновением проблем её охраны всё большее значение приобретают биоиндикационные исследования как природных, так и главным образом антропогенных загрязнений воды, воздуха, почвы, растительного покрова, животного населения (т.е. нарушенных биоценозов).

Физические и химические методы оценки состояния окружающей среды, их сущность и недостатки.

В настоящее время при оценке состояния окружающей среды ведущая роль отводится физическим и химическим методам экологического контроля. Их сущность сводится к сравнению загрязнения отдельных компонентов природных комплексов с ПДК или ПДУ. Однако существующие системы нормативов не обеспечивают экологическую безопасность экосистем - состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий - и чаще носят антропоцентрический характер. Поэтому действующая сегодня в практике природопользования регламентация антропогенного воздействия на природную среду приводит к тому, что экосистема даже в идеальных случаях контроля часто подвергается чрезмерным нагрузкам. Хотя при выявлении загрязненных зон аналитическая концепция может рассматриваться как высокоинформативная, в практике более широкомасштабных исследований - оценки экологического состояния среды - она имеет ряд недостатков. Кроме указанного выше, а также высокой стоимости получения репрезентативных данных к недостаткам относятся:

1. невозможность учета в практической деятельности синергического и антагонистического эффектов поллютантов;

2. неразрешимость проблемы оценки влияния на токсичность или иные лимитирующие свойства поллютантов разнообразных природных факторов;

3. невозможность получения информации о вторичных эффектах действия поллютантов, вызванных их накоплением и трансформацией в различных звеньях экосистем