오염이 동물에게 미치는 영향. 실외 공기 오염이 동물에게 미치는 영향

더러운 공기가 위험한 이유는 무엇입니까?

사람은 하루에 최대 24kg의 공기를 흡입하는데, 이는 하루에 마시는 물의 16배 이상입니다. 그러나 우리는 우리가 숨쉬는 것에 대해 생각합니까? 결국 엄청난 수의 자동차, 담배 연기, 전기 제품, 세제 및 청소 제품에서 증발하는 입자 등으로 인해 우리가 호흡하는 공기는 깨끗하지 않습니다. 오염된 공기는 무엇이며 왜 위험한가요?

아시다시피 공기 입자에는 전하가 있습니다. 이러한 전하가 형성되는 과정을 이온화라고 하며, 하전된 분자를 이온 또는 공기 이온이라고 합니다. 이온화된 분자가 액체 입자나 먼지 입자에 정착하면 그러한 이온을 중이온이라고 합니다.

공기 이온에는 양전하와 음전하의 두 가지 전하가 있습니다.

음전하를 띤 이온은 인간의 건강에 유익한 영향을 미칩니다. 깨끗한 공기에는 중이온이 전혀 없기 때문에 그러한 공기는 인간에게 유리합니다. 그렇기 때문에 사람들은 도시의 연기와 유해한 환경 요인에 노출되지 않고 신선한 공기와 자연 속에서 더 자주 있어야 합니다.

양이온의 악영향에 가장 민감한 사람(카드뮴, 납, 비소 등과 같은 유독하고 위험한 금속을 포함하여 집 먼지에서만 수십 가지 금속이 발견됨), 오랫동안 실내에 있었던 사람들의 범주 시간은 어린이(특히 어린 아이들), 임산부 및 수유부, 병자 및 노인입니다.

더러운 공기는 사람에게 어떤 영향을 미칩니 까?

모든 전자 및 전기 장비는 양전하를 띤 이온을 방출하는 것으로 알려져 있으며, 실내에서는 사람과 애완 동물이 지속적으로 소비하는 음전하를 띤 공기 이온의 재생산이 없습니다.

대기 오염은 자연적인 물리적 구성의 위반과 함께 우리 주변의 대기 환경을 생명에 극도로 불리하게 만듭니다. 최신 과학 데이터에 따르면 인체는 내부 자원의 80%를 가능성을 보장하는 데만 사용합니다. 그 안에 존재의.

우리가 숲에서 집을 찾을 수 있고 자연 자체가 정화되도록 할 수만 있다면 공기를 신선하게 하십시오!

그러나 이것은 실질적으로 비현실적이지만 이온화 및 저농도 오존의 도움으로 자연 정화를 재현하는 공기 정화 시스템을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템은 가정, 사무실, 호텔, 애완 동물, 농업 및 자동차에서도 사용할 수 있습니다.

개발의 모든 단계에서 인간은 외부 세계와 밀접하게 연결되었습니다. 그러나 고도 산업 사회의 출현 이후 자연에 대한 인간의 위험한 개입이 극적으로 증가하고 이러한 개입의 범위가 확장되고 더욱 다양해졌으며 이제 인류에게 세계적인 위험이 될 위험이 있습니다.

인간은 생명이 존재하는 지구의 일부인 생물권의 경제에 점점 더 개입해야 합니다. 지구의 생물권은 현재 인위적인 영향이 증가하고 있습니다. 동시에 가장 중요한 몇 가지 과정을 구분할 수 있지만 그 중 어느 것도 지구상의 생태적 상황을 개선하지 않습니다.

가장 규모가 크고 중요한 것은 특이한 화학적 성질의 물질에 의한 환경의 화학적 오염입니다. 그중에는 산업 및 가정에서 발생하는 기체 및 에어로졸 오염 물질이 있습니다. 대기 중 이산화탄소의 축적도 진행되고 있습니다. 살충제로 인한 토양의 화학적 오염과 토양의 산도 증가가 생태계 붕괴로 이어지는 중요성에 대해서는 의심의 여지가 없습니다. 일반적으로 오염 효과에 기인할 수 있는 고려된 모든 요인은 생물권에서 발생하는 과정에 상당한 영향을 미칩니다.

"공기처럼 필요하다"는 말은 우연이 아닙니다. 대중적인 지혜는 잘못된 것이 아닙니다. 사람은 물없이 5 주 동안 음식없이 살 수 있습니다-5 일, 공기없이-5 분 이상. 대부분의 세계에서 공기는 무겁습니다. 막힌 것은 손바닥으로 느낄 수 없고 눈으로 볼 수 없습니다. 그러나 매년 최대 100kg의 오염 물질이 시민의 머리에 떨어집니다. 이들은 고체 입자(먼지, 재, 그을음), 에어로졸, 배기 가스, 증기, 연기 등입니다. 많은 물질이 대기 중에서 서로 반응하여 새롭고 종종 훨씬 더 독성이 강한 화합물을 형성합니다.

도시 공기의 화학적 오염을 일으키는 물질 중 가장 흔한 것은 질소 산화물, 황(이산화황), 일산화탄소(일산화탄소), 탄화수소, 중금속입니다.

대기 오염은 인간의 건강, 동물 및 식물에 악영향을 미칩니다. 예를 들어 공기 중의 기계적 입자, 연기 및 그을음은 폐 질환을 유발합니다. 담배 연기에 포함 된 자동차 배기 가스에 포함 된 일산화탄소는 혈액 헤모글로빈과 결합하기 때문에 신체의 산소 결핍을 유발합니다. 배기 가스에는 신체의 일반적인 중독을 유발하는 납 화합물이 포함되어 있습니다.

토양의 경우 북부 타이가 토양은 상대적으로 젊고 미개발 상태이므로 부분적인 기계적 파괴는 목본 식생과 관련하여 비옥도에 큰 영향을 미치지 않습니다. 그러나 부식질 지평을 자르거나 토양을 채우면 링곤베리와 블루베리의 장과 관목의 뿌리 줄기가 죽습니다. 그리고 이 종들은 주로 뿌리줄기로 번식하기 때문에 파이프라인 경로와 도로에서 사라집니다. 그들의 자리는 경제적으로 가치가 낮은 곡물과 사초가 차지하며, 이는 토양의 자연적인 잔디를 유발하고 침엽수의 자연적인 재생을 방해합니다. 이러한 추세는 우리 도시에서 일반적입니다. 원래 구성의 산성 토양은 이미 불모지이며 (불량한 토양 미생물과 토양 동물의 종 구성을 고려할 때) 공기와 녹는 물에서 나오는 독성 물질로 오염되었습니다. 대부분의 경우 도시의 토양은 다짐도가 높은 혼합 및 벌크입니다. 도로 결빙, 도시화 과정 및 광물질 비료 사용에 대해 소금 혼합물을 사용할 때 발생하는 위험하고 이차적인 염류화.

물론 화학 분석 방법을 사용하면 아주 적은 양이라도 환경에 유해 물질이 있는지 확인할 수 있습니다. 그러나 이것은 이러한 물질이 인간과 환경에 미치는 질적 영향, 더 나아가 장기적인 결과를 결정하기에는 충분하지 않습니다. 또한 대기, 수질, 토양에 함유된 오염물질의 위협은 다른 물질과의 상호작용 없이 개별 물질의 영향만을 고려하여 부분적으로만 평가할 수 있다. 따라서 위험을 방지하기 위해 자연 성분의 품질 관리를 조기에 모니터링해야 합니다. 우리 주변의 식물 세계는 어떤 전자 장치보다 더 민감하고 유익합니다. 이 목적은 적절한 조건에 포함된 특별히 선택된 식물 종, 즉 유해 물질로 인해 도시의 대기와 토양에 대한 가능한 위험을 조기에 인식할 수 있는 소위 식물 지표에 의해 제공될 수 있습니다.

주요 오염물질

인간은 수천 년 동안 대기를 오염시켜 왔지만 이 기간 내내 사용했던 불의 사용 결과는 미미했습니다. 나는 연기가 호흡을 방해하고 그을음이 집의 천장과 벽에 검은 덮개처럼 떨어지는 것을 참아야했습니다. 그로 인한 열은 그을음 ​​동굴 벽이 아닌 깨끗한 공기보다 사람에게 더 중요했습니다. 이 초기 대기 오염은 문제가 되지 않았습니다. 당시 사람들은 손길이 닿지 않은 광활한 자연 환경을 점유하면서 소규모 그룹으로 살았기 때문입니다. 그리고 고전 고대의 경우와 같이 상대적으로 작은 지역에 상당한 사람들이 집중되어 있어도 심각한 결과는 아직 수반되지 않았습니다.

이것은 19세기 초까지만 해도 그랬다. 지난 세기에 와서야 산업의 발전이 그러한 생산 과정을 우리에게 "선물"해 주었고, 그 결과는 처음에는 아직 상상할 수 없었습니다. 수백만 개의 강력한 도시가 생겨나 그 성장을 멈출 수 없습니다. 이 모든 것은 인간의 위대한 발명과 정복의 결과입니다.

기본적으로 대기 오염의 세 가지 주요 원인은 산업, 가정용 보일러, 운송입니다. 대기 오염에서 이러한 각 원인의 비율은 장소에 따라 크게 다릅니다. 이제 산업 생산이 공기를 가장 많이 오염시킨다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 오염원 - 연기와 함께 이산화황과 이산화탄소를 대기 중으로 방출하는 화력 발전소, 가정용 보일러 질소 산화물, 황화수소, 염소, 불소, 암모니아, 인 화합물, 수은 및 비소 입자 및 화합물을 대기 중으로 방출하는 야금 기업, 특히 비철 야금; 화학 및 시멘트 공장. 산업적 필요, 가정 난방, 운송, 연소 및 가정 및 산업 폐기물 처리를 위한 연료 연소의 결과로 유해 가스가 공기에 유입됩니다. 대기 오염 물질은 대기로 직접 유입되는 1차 오염 물질과 후자의 변형으로 인해 발생하는 2차 오염 물질로 나뉩니다. 따라서 대기로 유입되는 이산화황은 무수황산으로 산화되어 수증기와 상호 작용하여 황산 방울을 형성합니다. 무수황산이 암모니아와 반응하면 황산암모늄 결정이 형성된다. 오염 물질은 다음과 같습니다. a) 일산화탄소. 탄소질 물질의 불완전 연소에 의해 얻어진다. 배기 가스 및 산업 기업의 배출물과 함께 고형 폐기물이 연소되는 동안 공기 중으로 들어갑니다. 매년 최소 12억 5천만 톤의 이 가스가 대기로 유입됩니다. m. 일산화탄소는 대기의 구성 요소와 활발하게 반응하는 화합물로 지구의 온도 상승과 온실 효과 생성에 기여합니다.

b) 이산화황. 유황 함유 연료의 연소 또는 유황 광석 처리 중에 배출됩니다(연간 최대 1억 7천만 톤). 황 화합물의 일부는 채광 덤프에서 유기 잔류물이 연소되는 동안 방출됩니다. 미국에서만 대기 중으로 배출된 이산화황의 총량은 전 세계 배출량의 65%에 달했습니다.

c) 황산 무수물. 이산화황의 산화 과정에서 형성됩니다. 반응의 최종 생성물은 빗물에 있는 에어로졸 또는 황산 용액으로 토양을 산성화하고 인간의 호흡기 질환을 악화시킵니다. 화학 기업의 연기 플레어에서 나오는 황산 에어로졸의 침전은 낮은 흐림과 높은 공기 습도에서 관찰됩니다. 11km 미만의 거리에서 자라는 식물의 잎사귀. 이러한 기업에서 일반적으로 황산 방울의 침전 부위에 형성된 작은 괴사 반점이 조밀하게 점재되어 있습니다. 비철 및 철 야금의 고온 야금 기업과 화력 발전소는 매년 수천만 톤의 무수 황산을 대기 중으로 방출합니다.

d) 황화수소 및 이황화탄소. 그들은 별도로 또는 다른 황 화합물과 함께 대기에 들어갑니다. 주요 배출원은 인공 섬유, 설탕, 코크스, 정유 공장 및 유전을 제조하는 기업입니다. 대기 중에서 다른 오염 물질과 상호 작용할 때 무수 황산으로 천천히 산화됩니다.

e) 질소 산화물. 주요 배출원은 질소 비료, 질산 및 질산염, 아닐린 염료, 니트로 화합물, 비스코스 실크 및 셀룰로이드를 생산하는 기업입니다. 대기로 유입되는 질소 산화물의 양은 연간 2천만 톤입니다.

f) 불소 화합물. 오염원은 알루미늄, 에나멜, 유리, 도자기, 강철 및 인산염 비료를 생산하는 기업입니다. 불소 함유 물질은 불화 수소 또는 불화 나트륨 및 불화 칼슘의 먼지와 같은 기체 화합물의 형태로 대기에 유입됩니다. 화합물은 독성 효과가 특징입니다. 불소 유도체는 강력한 살충제입니다.

g) 염소 화합물. 그들은 염산, 염소 함유 살충제, 유기 염료, 가수 분해 알코올, 표백제, 소다를 생산하는 화학 기업에서 대기로 들어갑니다. 대기 중에서는 염소 분자와 염산 증기의 혼합물로 발견됩니다. 염소의 독성은 화합물의 종류와 농도에 따라 결정됩니다. 야금 산업에서 선철을 제련하고 강철로 가공하는 동안 다양한 금속과 유독 가스가 대기 중으로 방출됩니다.

h) 이산화황(SO2) 및 무수황산(SO3). 부유 입자 및 수분과 함께 인간, 생물체 및 물질적 가치에 가장 해로운 영향을 미칩니다. SO2는 무색의 불연성 가스로 공기 중 농도가 0.3-1.0 백만일 때 냄새가 느껴지기 시작하고 농도가 3 백만 이상일 때 자극적 인 냄새가납니다. 가장 흔한 대기 오염 물질 중 하나입니다. 그것은 야금 및 화학 산업의 제품, 황산 생산의 중간체, 화력 발전소 및 신 연료, 특히 석탄으로 작동하는 수많은 보일러에서 배출되는 주요 구성 요소로 널리 발견됩니다. 이산화황은 산성비 형성과 관련된 주요 구성 요소 중 하나입니다. 무색, 독성, 발암 성이며 매운 냄새가납니다. 고체 입자와 황산이 이미 포함된 연간 평균 함량이 0.04-0.09백만이고 연기 농도가 150-200 µg/m3인 혼합물의 이산화황은 숨가쁨 및 폐 질환의 증상을 증가시킵니다. 따라서 하루 평균 SO2 함량이 20만~50만이고 연기 농도가 500~750µg/m3인 경우 환자 수와 사망자 수가 급격히 증가합니다.

낮은 농도의 SO2는 신체에 노출될 때 점막을 자극하는 반면, 높은 농도는 코, 비인두, 기관, 기관지의 점막에 염증을 일으키고 때로는 코피를 유발합니다. 장기간 접촉하면 구토를 일으킵니다. 치명적인 결과를 초래하는 급성 중독이 가능합니다. 많은 사람들이 사망한 1952년 유명한 런던 스모그의 주요 활성 성분은 이산화황이었습니다.

SO2의 최대 허용 농도는 10 mg/m3입니다. 냄새 역치 - 3-6 mg/m3. 이산화황 중독에 대한 응급 처치-신선한 공기, 자유로운 호흡, 산소 흡입, 눈, 코 세척, 2 % 소다 용액으로 비 인두 세척.

우리 도시 경계 내에서 대기로의 배출은 보일러실과 차량에 의해 수행됩니다. 이것은 주로 이산화탄소, 납 화합물, 질소 산화물, 황산화물 (이산화황), 일산화탄소 (일산화탄소), 탄화수소, 중금속입니다. 퇴적물은 실질적으로 대기를 오염시키지 않습니다. 이것은 데이터로 확인됩니다.

그러나 모든 오염 물질과는 거리가 먼 존재는 식물 표시를 사용하여 확인할 수 있습니다. 그러나이 방법은 도구에 비해 유해 물질로 인한 위험 가능성을 더 일찍 인식합니다. 이 방법의 특이성은 유해 물질과 접촉했을 때 특징적인 민감한 특성을 갖는 지표 인 식물을 선택하는 것입니다. 해당 지역의 기후 및 지리적 특성을 고려한 생물지시 방법은 산업 산업 환경 모니터링의 필수적인 부분으로 성공적으로 적용될 수 있습니다.

공업기업(MPC)에 의한 오염물질의 대기 배출을 통제하는 문제

대기 중 최대 허용 농도 개발의 우선 순위는 소련에 속합니다. MPC - 직간접 노출에 의해 사람과 그 자손에게 영향을 미치는 그러한 농도는 사람들의 위생 및 생활 조건뿐만 아니라 성능, 웰빙을 악화시키지 않습니다.

모든 부서에서 받은 MPC에 대한 모든 정보의 일반화는 MGO(Main Geophysical Observatory)에서 수행됩니다. 관찰 결과를 바탕으로 공기 값을 결정하기 위해 측정된 농도 값을 최대 1회 최대 허용 농도와 MPC를 초과한 경우의 수 및 횟수를 비교합니다. 가장 큰 값이 MPC보다 높은 것으로 결정됩니다. 1개월 또는 1년 동안의 농도의 평균값을 장기 MPC(중간 안정 MPC)와 비교합니다. 도시 대기에서 관찰되는 여러 물질에 의한 대기 오염 상태는 복잡한 지표인 대기 오염 지수(API)를 사용하여 평가됩니다. 이를 위해 MPC는 해당 값으로 정규화되고 간단한 계산을 통해 다양한 물질의 평균 농도가 이산화황 농도 값으로 이어진 다음 합산됩니다.

주요 오염 물질에 의한 대기 오염 정도는 도시의 산업 발전에 직접적으로 의존합니다. 가장 높은 최대 농도는 인구가 500,000명 이상인 도시에서 일반적입니다. 주민. 특정 물질로 인한 대기 오염은 도시에서 개발된 산업 유형에 따라 다릅니다. 여러 산업의 기업이 대도시에 있으면 매우 높은 수준의 대기 오염이 발생하지만 배출 감소 문제는 여전히 해결되지 않았습니다.

특정 유해 물질의 MPC(최대 허용 농도). 우리나라 법률에 의해 개발되고 승인된 MPC는 사람이 건강에 해를 끼치지 않고 견딜 수 있는 주어진 물질의 최대 수준입니다.

우리 도시 경계 내와 그 너머(현장에서), 생산에서 배출되는 이산화황(0.002-0.006)은 MPC(0.5)를 초과하지 않으며, 총 탄화수소 배출량(1 미만)은 MPC(1)를 초과하지 않습니다. . UNIR에 따르면 보일러(증기 및 온수 보일러)에서 발생하는 CO, NO, NO2의 대량 배출 농도는 MPE를 초과하지 않습니다.

2. 3. 이동원(차량) 배출에 의한 대기오염

대기 오염의 주요 원인은 휘발유 차량(미국에서 약 75%), 비행기(약 5%), 디젤 차량(약 4%), 트랙터 및 농업용 차량(약 4%), 철도 순입니다. 수상 운송(약 2%). 모바일 소스에서 배출되는 주요 대기 오염 물질(이러한 물질의 총 수는 40%를 초과함)에는 일산화탄소, 탄화수소(약 19%) 및 질소 산화물(약 9%)이 포함됩니다. 일산화탄소(CO)와 질소 산화물(NOx)은 배기 가스로만 대기로 유입되는 반면, 불완전 연소된 탄화수소(HnCm)는 배기 가스(배출된 탄화수소 총 질량의 약 60%)와 크랭크케이스(약 20%), 연료 탱크(약 10%) 및 기화기(약 10%); 고체 불순물은 주로 배기 가스(90%)와 크랭크케이스(10%)에서 나옵니다.

차량 가속 시, 특히 고속 주행 시와 저속 주행 시(가장 경제적인 범위에서) 오염 물질이 가장 많이 배출됩니다. 탄화수소와 일산화탄소의 상대적 비율(총 배출량 중)은 제동 및 공회전 중에 가장 높고, 질소 산화물의 비율은 가속 중에 가장 높습니다. 이 데이터에서 자동차는 자주 정차하거나 저속으로 운전할 때 공기를 특히 심하게 오염시킵니다.

교차로에서 정차하는 횟수를 크게 줄이는 도시에서 생성되는 녹색 물결 교통 시스템은 도시의 대기 오염을 줄이기 위해 설계되었습니다. 엔진 작동 모드, 특히 연료와 공기의 질량 비율, 점화 순간, 연료 품질, 연소실 표면과 부피의 비율 등은 엔진에 큰 영향을 미칩니다. 불순물 배출의 질과 양 챔버 연소에 들어가는 공기와 연료의 질량 비율이 증가함에 따라 일산화탄소와 탄화수소의 배출은 감소하지만 질소 산화물의 배출은 증가합니다.

디젤 엔진이 더 경제적이라는 사실에도 불구하고 휘발유 엔진보다 CO, HnCm, NOx와 같은 물질을 더 이상 배출하지 않고 훨씬 더 많은 연기(주로 미연 탄소)를 배출하며 일부 미연 탄화수소에 의해 불쾌한 냄새가 납니다. 발생하는 소음과 함께 디젤 엔진은 환경을 더 많이 오염시킬 뿐만 아니라 인간의 건강에도 가솔린 엔진보다 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다.

도시 대기 오염의 주요 원인은 차량과 산업체입니다. 도시의 산업 공장은 유해 배출물의 양을 꾸준히 줄이고 있지만 주차장은 정말 재앙입니다. 이 문제의 해결책은 유능한 교통 조직인 고품질 휘발유로 운송을 이전하는 데 도움이 될 것입니다.

납 이온은 식물에 축적되지만 외부에는 나타나지 않는데, 그 이유는 이온이 옥살산과 결합하여 옥살산염을 형성하기 때문입니다. 우리 연구에서는 식물의 외부 변화(거시적 특징)에 의한 식물지시를 사용했습니다.

2. 4. 대기오염이 인간, 동식물에 미치는 영향

모든 대기 오염 물질은 어느 정도 인체 건강에 부정적인 영향을 미칩니다. 이러한 물질은 주로 호흡기를 통해 인체에 들어갑니다. 호흡기는 폐를 관통하는 반지름 0.01~0.1미크론의 불순물 입자가 약 50%가 침착되어 있어 직접적으로 오염에 시달린다.

신체를 관통하는 입자는 다음과 같은 이유로 독성 효과를 유발합니다. b) 호흡기관이 정상적으로 청소되는 하나 이상의 메커니즘을 방해합니다. c) 신체에 흡수되는 독성 물질의 운반체 역할을 합니다.

3. 대기를 이용한 조사

지표 식물

(공기 조성의 식물 표시)

3. 1. 육상생태계 오염의 식물표시방법에 대하여

오늘날 환경 모니터링의 가장 중요한 영역 중 하나는 식물 적응증입니다. Phytoindication은 bioindication 방법 중 하나입니다. 식물의 반응에 의한 환경 상태 평가. 대기의 질적 및 양적 구성은 모든 살아있는 유기체의 생명과 발달에 영향을 미칩니다. 공기 중 유해한 기체 물질의 존재는 식물에 다른 영향을 미칩니다.

최근 독일, 네덜란드, 오스트리아 및 중부 유럽에서 환경 상태를 모니터링하기 위한 도구로서의 생물지시 방법이 널리 보급되었습니다. 생물학적 적응증의 필요성은 생태계 전체를 모니터링한다는 점에서 분명합니다. Phytoindication 방법은 도시와 그 주변 환경에서 특히 중요합니다. 식물은 phytoindicators로 사용되며 거시적 특징의 전체 복합체가 연구됩니다.

이론적 분석과 우리 자신의 분석을 바탕으로 우리는 식물의 외부 특성 변화의 예를 사용하여 학교 조건에서 사용할 수 있는 육상 생태계 오염의 식물 표시의 일부 원래 방법을 설명하려고 시도했습니다.

식물은 종에 관계없이 표시과정에서 다음과 같은 형태학적 변화를 감지할 수 있다.

백화증은 잎맥 사이의 잎이 옅은 색으로 변하는 현상으로, 중금속을 추출한 후 버려진 쓰레기 더미나 가스 배출에 거의 노출되지 않은 솔잎에서 관찰됩니다.

발적 - 잎의 반점 (안토시아닌 축적);

잎의 가장자리와 부분의 황변(염화물의 영향을 받는 낙엽수에서);

갈변 또는 브론 징 (낙엽수에서 이것은 종종 심한 괴사 손상의 초기 단계를 나타내는 지표이며 침엽수에서는 연기 피해 구역의 추가 정찰에 사용됩니다);

괴사 - 조직 영역의 죽음 - 적응증의 중요한 증상(점점, 정맥간, 변연 등 포함);

잎 낙하 - 변형 - 일반적으로 괴사 후 발생합니다 (예 : 바늘의 수명 감소, 흘리기, 소금의 영향으로 린든 및 밤의 잎 낙하로 얼음 녹는 것을 가속화하거나 황산화물의 영향으로 관목에서) ;

식물 기관의 크기 변화, 다산.

식물-식물성 지표의 이러한 형태학적 변화가 무엇을 나타내는지 확인하기 위해 몇 가지 방법을 사용했습니다.

솔잎의 손상을 검토할 때 신초의 성장, 정단 괴사 및 솔잎 수명이 중요한 매개변수로 간주됩니다. 이 방법의 긍정적인 측면 중 하나는 도시를 포함하여 일년 내내 설문 조사를 수행할 수 있다는 것입니다.

연구 지역에서는 서로 10-20m 거리에 있는 어린 나무를 선택하거나 매우 큰 소나무 꼭대기에서 네 번째 윤생에서 측면 싹을 선택했습니다. 조사는 바늘의 손상 및 건조 등급과 바늘의 수명이라는 두 가지 중요한 생물학적 지표를 밝혔습니다. 명시적인 평가 결과 대기 오염 정도가 결정되었습니다.

설명된 기술은 S. V. Alekseev, A. M. Becker의 연구를 기반으로 합니다.

침엽의 손상 및 건조 정도를 파악하기 위해 소나무 줄기의 정점 부분을 고려 대상으로 하였다. 전년도 중앙 싹 부분(위에서 두 번째)의 바늘 상태에 따라 바늘 손상 등급을 눈금으로 결정했습니다.

바늘 손상 등급:

I - 반점이없는 바늘;

II - 작은 반점이 적은 바늘;

III - 검은 색과 노란색 반점이 많은 바늘, 그 중 일부는 바늘의 전체 너비가 큽니다.

바늘 건조 등급:

I - 건조한 지역 없음;

II - 수축 팁, 2 - 5 mm;

III - 바늘의 1/3이 말랐습니다.

IV - 모든 바늘은 노란색이거나 반쯤 건조합니다.

몸통의 정점 부분의 상태를 기준으로 바늘의 수명을 평가했습니다. 증가는 지난 몇 년 동안 이루어졌으며, 삶의 해마다 하나의 나층이 형성되는 것으로 여겨집니다. 결과를 얻으려면 바늘의 총 연령, 즉 완전히 보존된 바늘이 있는 트렁크 부분의 수와 다음 섹션에서 보존된 바늘의 비율을 결정해야 했습니다. 예를 들어, 정점 부분과 소용돌이 사이의 두 섹션이 바늘을 완전히 유지하고 다음 부분이 바늘의 절반을 유지하면 결과는 3.5(3 + 0, 5 = 3.5)가 됩니다.

바늘의 손상 등급과 수명을 결정한 후 표에 따라 대기 오염 등급을 추정할 수 있었습니다.

솔잎의 피해 등급과 솔잎의 건조 정도에 대해 조사한 결과, 솔잎 끝부분이 말라버린 나무가 시내에 몇 그루 없다는 사실이 밝혀졌다. 기본적으로 3~4년령의 침이었고 침에 반점이 없었으나 일부는 끝이 말라 있는 모습을 보였다. 도시의 공기가 깨끗하다는 결론입니다.

수년 동안 이 생물학적 표시 기술을 사용하여 도시 자체와 주변 환경 모두에서 가스 및 연기 오염에 대한 신뢰할 수 있는 정보를 얻을 수 있습니다.

육상 생태계 오염의 생물학적 표시를 위한 기타 식물 개체는 다음과 같습니다.

➢ 토양 및 대기 오염을 평가하기 위한 시험 대상으로서의 물냉이;

➢ 이끼 식생 - 종 다양성에 따라 지역을 매핑할 때;

지의류는 대기 오염에 매우 민감하며 높은 수준의 일산화탄소, 황 화합물, 질소 및 불소에서 죽습니다. 다른 종의 민감도는 동일하지 않습니다. 따라서 환경 청결도의 살아있는 지표로 사용할 수 있습니다. 이 연구 방법을 이끼 표시라고합니다.

이끼 표시 방법을 적용하는 방법에는 능동 및 수동의 두 가지가 있습니다. 활성 방법의 경우 Hypohymnia 유형의 잎 지의류는 관찰 그리드에 따라 특수 보드에 전시되고 나중에 유해 물질에 의한 지의류 신체 손상이 결정됩니다 (예는 정도를 결정하는 데이터에서 가져 왔습니다. 생물학적 표시 방법에 의한 알루미늄 야금 공장 근처의 대기 오염 이것은 기존 Kogalym 도시에서 Parmelia swollen과 Xanthoria walla가 소량 발견되었지만 소량으로 발견되었습니다.이러한 유형의 지의류는 도시 밖에서 온전한 시체와 함께 대량으로 발견되었습니다.

패시브 방식의 경우 지의류 매핑을 사용한다. 이미 19 세기 중반에 유해 물질로 인한 대기 오염으로 인해 이끼류가 도시에서 사라진 현상이 관찰되었습니다. 지의류는 넓은 지역의 대기 오염 지역과 작은 지역에서 작용하는 오염원을 구분하는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 지표 지의류를 사용하여 대기 오염 평가를 수행했습니다. 우리는 다양한 지의류가 풍부하여 도시의 대기 오염 정도를 추정했습니다.

우리의 경우 도시 영토와 도시에 인접한 영토 모두에서 다양한 종류의 이끼류가 수집되었습니다. 결과는 별도의 표에 입력되었습니다.

우리는 도시의 약한 오염에 주목했고 도시 외부의 오염 구역을 표시하지 않았습니다. 이것은 발견된 이끼 종에 의해 입증됩니다. 이끼의 느린 성장, 숲과 달리 도시 나무의 면류관이 희박함, 나무 줄기에 대한 직사광선의 영향도 고려되었습니다.

그럼에도 불구하고 식물 지표 식물은 도시의 약한 대기 오염에 대해 알려주었습니다. 근데 뭐? 어떤 가스가 대기를 오염시켰는지 확인하기 위해 표 4를 사용했습니다. 대기가 이산화황 (보일러 실에서)으로 오염되면 바늘 끝이 갈색 색조를 띠고 농도가 높을수록 이끼류가 죽는다는 것이 밝혀졌습니다.

비교를 위해 우리는 다음과 같은 결과를 보여준 실험 작업을 수행했습니다. 실제로 정원 꽃 (피튜니아)의 변색 된 꽃잎이 있었지만 우리 지역의 식물 과정과 개화 과정이 짧기 때문에 소수가 발견되었습니다. 이산화황의 농도는 중요하지 않습니다.

실험 2번 "산성비와 식물"은 채취한 식물표본관 샘플로 판단해 보면 괴사반점을 가진 잎이 있었지만 그 반점이 잎 가장자리를 따라 지나갔고(백화증), 산성비의 작용으로 갈색 괴사 반점이 잎사귀 전체에 나타납니다.

3. 2. 지표 식물을 이용한 토양 연구 - 유산균 및 칼세포비아

(토양성분의 식물표시)

역사적 발달 과정에서 식물 종 또는 군집이 발달하여 특정 서식지 조건과 매우 강하게 연관되어 이러한 식물 종 또는 군집의 존재로 생태 조건을 인식할 수 있습니다. 이와 관련하여 토양 구성에 화학 원소의 존재와 관련된 식물 그룹이 확인되었습니다.

➢ 니트로필(흰색 거즈, 쏘는 쐐기풀, 좁은 잎이 달린 화초 등);

➢ calcephiles (시베리아 낙엽송, 주둥이, 여성용 슬리퍼 등);

➢ 송곳니 공포증(헤더, 물이끼, 목화풀, 갈대, 납작한 곤봉이끼, 곤봉이끼, 말꼬리, 양치류).

연구 과정에서 우리는 도시의 영토에 질소가 부족한 토양이 형성되었음을 발견했습니다. 이 결론은 좁은 잎이 달린 파이어, 초원 클로버, 갈대 갈대 풀, 갈기 보리와 같이 우리가 지적한 다음 식물의 종 덕분에 이루어졌습니다. 그리고 도시에 인접한 산림 지역에는 칼세포비아 식물이 많이 있습니다. 이들은 말꼬리, 양치류, 이끼, 목화 풀의 종입니다. 제시된 식물 종은 식물표본관 폴더에 제시되어 있습니다.

토양 산도는 다음 식물 그룹의 존재에 의해 결정됩니다.

Acidophilic - 3.8에서 6.7까지의 토양 산도 (귀리 파종, 호밀 파종, 유럽 주간 잔디, 흰색 튀어 나와, 갈기 보리 등);

호중구 - 6.7에서 7.0까지의 토양 산도 (결합 고슴도치, 대초원 티모시 풀, 일반 오레가노, 6 꽃잎 메도우 스위트 등);

Basophilic - 7.0에서 7.5까지 (초원 클로버, 뿔이있는 새, 초원 티모시 잔디, 까끌까끌 모닥불 등).

호 산성 수준의 산성 토양의 존재는 우리가 도시에서 발견 한 레드 클로버, 보리와 같은 식물 종에 의해 입증됩니다. 도시에서 가까운 거리에서 그러한 토양은 사초, 습지 크랜베리, 포드 벨 종으로 입증됩니다. 이들은 역사적으로 습하고 습한 지역에서 발달한 종으로, 토양에 칼슘이 존재하지 않고 산성 토탄 토양만 선호합니다.

우리가 테스트 한 또 다른 방법은 자작 나무 상태를 도시 조건의 토양 염도 지표로 연구하는 것입니다. 이러한 식물 적응증은 7월 초부터 8월까지 실시됩니다. 솜털 자작나무는 거리와 도시의 숲이 우거진 지역에서 발견됩니다. 얼음을 녹이는 데 사용되는 소금의 영향으로 자작 나무 잎에 대한 손상은 다음과 같이 나타납니다. 밝은 노란색의 고르지 않은 가장자리 영역이 나타난 다음 잎 가장자리가 죽고 노란색 영역이 가장자리에서 잎의 중앙 및 바닥으로 이동합니다. .

자작나무 잎과 마가목에 대한 연구를 진행했습니다. 연구 결과, 잎의 변연백백화, 점내포물이 발견되었다. 이는 손상 정도가 2임을 나타냅니다(사소함). 이 현상의 결과는 얼음을 녹이는 소금의 도입입니다.

환경 모니터링 조건에서 화학 원소와 토양 산도를 결정하는 맥락에서 식물상의 종 구성 분석은 접근 가능하고 가장 간단한 식물 표시 방법으로 작용합니다.

결론적으로 우리는 식물이 생태계 오염의 생물지표를 위한 중요한 대상이며, 생태적 상황을 인식하는 식물의 형태학적 특징에 대한 연구는 특히 도시와 그 주변 환경 내에서 효과적이고 접근 가능하다는 점에 주목합니다.

4. 결론 및 예측:

1. 도시의 영토에서 식물 표시 및 지의류 표시 방법은 약간의 대기 오염을 나타냅니다.

2. 도시의 영토에서 산성토양은 식물지시법에 의해 밝혀졌다. 산성 토양이있는 경우 비옥도를 향상시키기 위해 무게로 석회를 사용하고 (계산 방법) 백운석 가루를 추가하십시오.

3. 도시 영토에서 도로 결빙에 대한 소금 혼합물로 토양이 약간 오염 (염분 화)되었습니다.

4. 산업의 복잡한 문제 중 하나는 다양한 오염 물질과 그 화합물이 환경에 미치는 복잡한 영향을 평가하는 것입니다. 이와 관련하여 생물 지표를 사용하여 생태계와 개별 종의 건강을 평가하는 것이 매우 중요합니다. 산업 시설 및 도시 지역의 대기 오염을 모니터링하기 위한 생물학적 지표로 다음을 권장할 수 있습니다.

➢ 잎이 많은 지의류 Hypohymnia swollen, 산성 오염 물질, 이산화황, 중금속에 가장 민감합니다.

➢ 가스 및 연기 오염의 생물학적 지표를 위한 솔잎의 상태.

5. 산업 시설 및 도시 지역에서 토양 산도를 평가하고 토양 오염을 모니터링할 수 있는 생물지표로서 다음을 권장할 수 있습니다.

➢ 도시 식물 종: 호산성 수준의 산성 토양을 결정하기 위한 레드 클로버, 갈기 보리. 도시에서 가까운 거리에서 그러한 토양은 사초, 습지 크랜베리, 포드 벨 종으로 입증됩니다.

➢ 인위적인 토양 염분의 생물학적 지표인 솜털 자작나무.

5. 기업에서 생물지시법을 널리 사용하면 자연 환경의 질을 보다 빠르고 안정적으로 평가할 수 있으며 도구적 방법과 함께 산업 환경 모니터링(EM) 시스템의 필수 연결 고리가 될 것입니다. 산업 시설.

산업 환경 모니터링 시스템을 구현할 때 경제적 요인을 고려하는 것이 중요합니다. 단 하나의 선형 압축기 스테이션에 대한 TEM용 기기 및 장치 비용은 560,000 루블입니다.

동물 보호

전 세계가 지금 끔찍한 환경이라는 것은 누구에게도 비밀이 아닙니다. 그것은 사람, 동물, 그리고 일반적으로 전체 동물계 등 모든 것에 해를 끼칩니다. 아마존 숲도 시베리아의 타이가도 유해한 배출물에 대처할 수 없습니다.

열악한 생태계로 인해 동물의 돌연변이가 시작됩니다. 일본 연안에서 그들은 50kg의 오징어를 발견했습니다. 멕시코에서 캥거루 돌연변이가 발생했습니다. 그들은 개 머리와 큰 송곳니를 갖기 시작했습니다. 그리고 북부 우랄에서는 소가 죽기 시작했습니다. 이러한 모든 돌연변이는 동물뿐만 아니라 인간에게도 부정적인 영향을 미칩니다.

대기 오염은 동물의 불소증을 유발합니다. 이것은 불소 화합물에 의한 대기 오염으로 인한 만성 중독입니다. 불소 화합물은 물과 동물성 식품에서도 확인되었습니다. 동물 중에서 불소증은 양과 소에 영향을 미칩니다.

그러한 화합물에 의한 목초지의 오염은 몇 가지 요인이 있습니다. 이것은 일부 지역에서 관찰되는 자연적인 토양 먼지입니다. 이들은 기업의 가스 및 먼지가 많은 폐기물과 석탄 연소입니다. 에나멜, 시멘트, 알루미늄 및 인산을 생산하는 현대 기업에는 불화수소를 포함한 불소 화합물이 포함되어 있습니다.

동물은 일반적으로 자연 환경의 매개변수가 극적으로 변할 때 스트레스를 경험합니다. 오염 수준이 낮더라도 오염에 대한 부정적인 반응은 항상 발생합니다. 그 반응은 체내 분자유전학적 기초에 영향을 미치고, 동물의 행동학 및 개체발생의 특징을 보여주며, 종간 상호작용의 특성도 변화시킨다.

방사선은 또한 동물계에 부정적인 영향을 미칩니다. 핵무기 실험 중에 방사능 낙진이 대기 중으로 방출됩니다. 방사선은 인간과 같은 방식으로 동물에게 영향을 미칩니다. 방사능 낙진은 음식으로 끝납니다. 첫째, 토양의 빗물이 식물에 들어가고 거기에 축적되어 동물에 의해 소비됩니다. 현재 이러한 오염은 미미하지만 방사성 원소가 포함된 식품을 섭취한 결과에 대한 정보가 충분하지 않습니다. 현대의 추가 연구가 중요합니다.

폐산업 및 생활용수는 기계적, 생물학적 및 물리적 처리를 받습니다. 폐수에 포함된 물질도 동물계에 악영향을 미칩니다.

현대 생태학은 인간과 동식물 세계에 점점 더 해로운 영향을 미치고 있습니다. 그렇기 때문에 자연을 보존해야 합니다. 보호 구역 조직은 야생 동물 보호에 기여합니다. 희귀하고 멸종 위기에 처한 종은 안정적으로 보호됩니다. 또한 보호 구역은 귀중한 재산을 가진 야생 동물을 길들입니다. 보호 구역은 또한 멸종 동물의 재정착에 관여하여 지역 동물 군을 풍부하게합니다.

주립 교육 기관

고등 전문 교육

뱌트카 주립대학교

생물학과

미생물학과

주제 요약:

식물과 동물은 환경 오염의 지표입니다

키로프, 2010

소개

최근에는 인위적인 원인으로 인한 환경 상태의 변화에 ​​대한 관찰이 매우 적절해졌습니다. 이러한 관찰 및 예측 시스템은 환경 모니터링의 핵심입니다. 이러한 목적을 위해 환경을 모니터링하는 다소 효과적이고 저렴한 방법이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 환경 상태를 평가하기 위해 살아있는 유기체를 사용하는 것.

환경 오염의 결과는 식물의 모습에 반영됩니다. 유해 물질의 영향을 받는 식물에서는 기공의 수, 큐티클의 두께, 사춘기의 밀도가 증가하고 잎의 백화 및 괴사가 발생하며 잎이 일찍 떨어집니다. 일부 식물은 대기 오염의 특성과 정도에 가장 민감합니다. 이것은 그들이 환경 상태의 살아있는 지표로 작용할 수 있음을 의미합니다. 현재, 자연 환경의 통합 환경 모니터링 개념이 개발되었으며, 그 중 필수적인 부분은 생물학적 모니터링입니다. 지표 식물은 개별 대기 오염 물질을 식별하고 자연 환경의 질을 평가하는 데 모두 사용할 수 있습니다. 식물의 상태에 따라 대기 중 특정 오염 물질의 존재를 감지한 후 실험실 조건에서 식물을 테스트하는 것과 같은 다양한 방법으로 이러한 물질의 양을 측정하기 시작합니다.

종 및 군집 수준에서 자연 환경 상태는 식물 생산성 지표로 판단할 수 있습니다. 이산화황의 존재를 나타내는 지표는 지의류와 침엽수로 오염의 영향을 가장 많이 받습니다. 공장 주변의 많은 산업 도시에는 이끼가 전혀없는 "이끼 사막"이 있습니다. 소나무 바늘은 표면에 더 두꺼운 왁스 층을 형성하며 농도가 높을수록 이산화황의 영향이 길어집니다. 이를 바탕으로 "Hertel clouding test"라는 사워 가스 분위기를 표시하는 방법이 개발되었습니다. 이산화황이 식물에 미치는 또 다른 징후는 세포 내용물의 pH 감소입니다.

환경 요인(공기 및 토양 온도, 수분 가용성, 환경 pH, 토양 및 금속으로 인한 대기 오염)의 전체 복합물은 색소의 생합성에 영향을 미쳐 식물의 다양한 부분의 색을 변화시킵니다. 이 생체지표가 가장 유익할 수 있습니다.

목본 식물에 대해 수행된 연구에 따르면 중금속은 식물에 축적될 수 있으며 그 함량은 해당 지역의 생태적 상황을 평가하는 데 사용될 수 있습니다. 구리로 인한 오염은 식물의 성장에 영향을 미치고, 아연은 식물의 잎사귀를 유발하고, 코발트는 비정상적인 발달을 유발합니다. 불소 존재의 지표는 불소를 축적하고 잎 괴사(글라디올러스, 프리지아)와 함께 이 식물 독성 물질에 반응하는 민감한 식물입니다.

이러한 예는 육종가가 다양한 유형의 오염에 대한 생물학적 지표를 만들기 위해 많은 일을 할 수 있음을 보여줍니다. 취약한 플랜트는 값비싼 가스 분석 장비를 대체할 수 있습니다. 이러한 "가스 분석기"는 모든 사람이 사용할 수 있습니다.

1. 생물학적 지표

(B.i.) - 존재 또는 부재, 외모의 변화, 화학 성분, 행동으로 환경 변화에 반응하는 유기체.

오염의 환경 모니터링에서 B.i. B.i 이후 장치에 의한 오염에 대한 직접적인 평가보다 더 가치 있는 정보를 제공하는 경우가 많습니다. 오염의 전체 복합체에 즉시 반응합니다. 게다가 가지고 있는<памятью>, B.i. 그들의 반응은 장기간에 걸친 오염을 반영합니다. 대기가 오염되면 나무 잎에 괴사(죽어가는 부분)가 나타납니다. 일부 오염 저항성 종의 존재와 비저항성 종(예: 지의류)의 부재가 도시 대기 오염 수준을 결정합니다.

B. 및. 오염 물질을 축적하는 일부 종의 능력은 중요한 역할을 합니다. 체르노빌 원자력 발전소 사고의 결과는 이끼 분석 중에 스웨덴에서 기록되었습니다. 자작나무와 아스펜은 부자연스러운 녹색 잎으로 인해 환경에서 바륨과 스트론튬 함량이 증가했음을 알릴 수 있습니다. 유사하게 퇴적물 주변의 우라늄 산란 지역에서는 버드나무 허브 꽃잎이 흰색(보통 분홍색)으로 변하고 블루베리가 짙은 파란색 과일을 흰색으로 변하는 등의 현상이 나타납니다.

다양한 오염 물질을 식별하기 위해 다양한 유형의 생물학적 제제가 사용됩니다. 일반 오염 - 지의류 및 이끼, 중금속 오염 - 자두 및 콩, 이산화황 - 가문비 나무 및 알팔파, 암모니아 - 해바라기, 황화수소 - 시금치 및 완두콩, 다환 방향족 탄화수소(PAH) - 민감한 등

소위<живые приборы>- 침대에 심어진 지표 식물, 성장하는 용기 또는 특수 상자에 배치 (후자의 경우 이끼가 사용되며 상자는 briometers라고 함).<Живые приборы>도시의 가장 오염된 지역에 설치되었습니다.

수생태계 오염도를 B.i. 고등 식물 또는 미세한 조류, 동물 플랑크톤 유기체(infusoria-shoes) 및 동물저서동물(연체 동물 등)을 사용할 수 있습니다. 중앙 러시아의 수역에서 물이 오염되면 hornwort, 떠 다니는 연못, 개구리밥이 자라고 깨끗한 물에서는 개구리 물냉이와 salvinia가 자랍니다.

B. and의 도움으로. 토양 염도, 방목강도, 수분상태 변화 등을 평가할 수 있다. 이 경우 B.i. 가장 자주 phytocenosis의 전체 구성이 사용됩니다. 각 식물 종은 각 환경 요인에 대해 특정 분포 한계(내성)를 가지고 있으므로 공동 성장이라는 사실만으로도 환경 요인을 완전히 평가할 수 있습니다.

초목으로 환경을 평가할 가능성은 식물학의 특수 지점 인 지표 지구 식물학에서 연구합니다. 주요 방법은 생태적 저울, 즉 각 종에 대한 분포 한계가 수분, 토양 풍부도, 염도, 방목 등의 요인으로 표시되는 특수 테이블입니다. 러시아에서는 L. G. Ramensky가 생태적 저울을 작성했습니다. .

나무를 B.i.로 사용하는 것이 널리 보급되었습니다. 기후 변화와 환경 오염 수준. 연륜의 두께가 고려됩니다. 강수량이 적거나 대기 오염 물질의 농도가 증가한 해에는 좁은 고리가 형성되었습니다. 따라서 트렁크 톱 절단에서 환경 조건의 역학이 반영된 것을 볼 수 있습니다.

1.2 환경의 생물학적 조절

환경의 생물학적 제어에는 생물학적 적응증과 생물학적 테스트라는 두 가지 주요 방법 그룹이 포함됩니다. 생물 지표로 식물, 동물, 심지어 미생물을 사용하면 공기, 물, 토양의 생물 모니터링이 가능합니다.

생물학적 적응증( 생물지시 ) – 서식지에서 직접 생물체의 반응을 기반으로 환경적으로 중요한 자연적 및 인위적 부하를 감지하고 결정합니다. 생물학적 지표는 생태계, 프로세스 및 현상의 상태에 대한 변화, 결정 또는 평가 분류의 경향에 대한 정성적 또는 정량적 평가가 수행되는 시스템 또는 프로세스의 특징을 가지고 있습니다. 현재 지속 가능한 개발의 주요 지표는 궁극적으로 환경의 질이라는 것이 일반적으로 인정되는 것으로 간주될 수 있습니다.

바이오 테스트( 생물 검정 ) - 시험 대상의 생명 기능에 변화를 일으키는 물질과 조합에 관계없이 위험 신호를 보내는 시험 대상을 사용하여 환경 독성을 설정하는 절차. 환경 매개변수를 평가하기 위해 살아있는 유기체(개별 장기, 조직, 세포 또는 분자)의 표준화된 반응이 사용됩니다. 제어 시간 동안 오염 조건에 머무르는 유기체에서 생리적, 생화학적, 유전적, 형태학적 또는 면역 시스템의 변화가 발생합니다. 개체는 서식지에서 제거되고 필요한 분석은 실험실에서 수행됩니다.

접근 방식은 연구의 궁극적인 목표 측면에서 매우 가깝지만, 생물학적 테스트는 분자, 세포 또는 유기체 수준에서 수행되고 생물상에 대한 환경 오염의 가능한 결과를 특성화하는 반면 생물학적 표시는 수행된다는 점을 기억해야 합니다. 유기체, 인구 및 지역 사회 수준에서 일반적으로 오염의 결과를 특징 짓습니다. . 살아있는 물체는 에너지의 흐름과 물질의 순환이 있는 열린 시스템입니다. 그들 모두는 생물 모니터링 목적에 다소 적합합니다.

최근 수십 년 동안 생물학적 개체를 사용한 환경 품질 관리는 실제 과학 및 응용 방향으로 구체화되었습니다. 동시에 이러한 문제에 대한 교육 문헌이 부족하고 이에 대한 필요성이 크다는 점에 유의해야 합니다.

1.3 생물학적 모니터링 조직의 원칙

인간 환경의 생태적 특성은 인간의 건강과 편안한 생활을 보장하는 자연 환경의 통합적 특성으로 이해됩니다.

사람은 현대의 생물학적 환경에서만 적응하고 편안하게 존재할 수 있기 때문에 자연 생태계에서 "환경의 생태적 특성"이라는 개념은 자연의 생태적 균형(생태계의 종 구성의 상대적 안정성과 인간의 건강을 보장하는 생활 환경의 구성).

한편으로는 주요 물리적 및 화학적 매개 변수 측면에서 인간 환경의 질을 정상화하고 평가하는 목표와 방법, 그리고 생태계와 인간 상태의 미래 변화에 대한 생태학적 예측을 구분할 필요가 있습니다. 다른 한편으로는 인위적 압력 조건에서의 건강.

환경 상태에 대한 일반적인 평가와 오염에 대한 개별 소스의 참여 비율을 결정하기 위해 위생 위생 및 독성 표준이 사용됩니다 (최대 허용 농도 - MPC - 오염 물질, 최대 허용 노출 수준 - MPS). 그러나 인위적 요인이 생태계와 인간 건강에 미치는 영향의 결과를 예측하기 위해서는 기술적 영향에 대한 개별 유기체와 생태계 전체의 반응을 특성화하는 많은 지표도 고려해야 합니다.

인위적 오염은 인간을 포함한 살아있는 유기체에 다양한 조합으로 복잡한 방식으로 영향을 미칩니다. 그들의 통합적 영향력은 살아있는 유기체 또는 전체 공동체의 반응에 의해서만 평가될 수 있습니다. 오염된 물, 식품의 화학 첨가물 또는 오염된 공기가 인간에게 미치는 영향에 대한 예측은 독성 평가에 분석 방법뿐만 아니라 동물에 대한 환경 영향의 생물학적 진단이 포함되는 경우 유효합니다. 또한 많은 제노바이오틱스(생물권에 이질적인 물질)가 체내에 축적되어 결과적으로 이러한 물질의 낮은 농도에도 장기간 노출되면 신체의 병리학적 변화를 일으킵니다. 마지막으로, 초저용량(MPC 미만)이 평균 용량 및 농도보다 신체에 더 강한 영향을 미칠 때 많은 생물학적 활성 화합물의 소량 투여의 역설적 효과가 알려져 있습니다.

테스트 유기체의 항상성 변화에 대한 보편적인 지표는 "깨끗한" 환경에서 "오염된" 환경으로 들어올 때의 스트레스 상태입니다.

생물학에서 스트레스는 극한 환경 요인(스트레스 요인)에 대한 생물학적 시스템의 반응으로 이해되며, 노출의 강도, 강도, 순간 및 기간에 따라 시스템에 다소 강하게 영향을 미칠 수 있습니다.

환경의 스트레스가 많은 영향으로 인해 신체의 주요 매개 변수가 최적 수준에서 벗어납니다.

현재 환경 유해성 평가는 전통적으로 개별 잠재적 유해 물질 또는 환경 영향을 식별하고 얻은 결과를 법적으로 설정된 최대 허용 값과 비교하여 수행됩니다.

현대 조건에서 지속 가능한 문명 발전의 기본 원칙을 구현하는 것은 생물학적 모니터링 과정에서 수집된 인위적 영향에 대한 서식지 상태에 대한 적절한 정보가 있는 경우에만 가능합니다. 환경 품질 평가는 생태학 및 합리적인 자연 관리 분야의 모든 활동의 핵심 과제입니다. 바로 "모니터링"이라는 용어 (영어에서. 모니터링 - 제어)는 환경 상태의 지속적인 모니터링, 측정 및 평가를 위한 활동을 수행하는 것을 의미합니다.

모니터링 대상은 생물학적 시스템과 이에 영향을 미치는 요인입니다. 동시에, 생태계에 대한 인위적 영향과 살아있는 시스템의 전체 지표 세트에 대한 영향에 대한 생물학적 반응을 동시에 등록하는 것이 바람직합니다.

생물학적 모니터링의 기본 원칙은 스트레스 노출을 나타내는 편차인 최적의 제어 수준을 설정하는 것입니다. 일반적으로 하나의 매개변수에 대한 최적을 평가할 때 이러한 조건이 유기체의 다른 특성에도 최적인지 여부에 대한 질문이 발생합니다. 그러나 연구 된 매개 변수가 유기체 전체의 주요 특성을 특성화하면 최적 수준이 비슷합니다. 예를 들어, 형태적 특징의 비대칭성, 혈액 매개변수, 산소 소비 강도, 성장 리듬 및 염색체 이상 빈도와 같은 서로 다르고 겉보기에 완전히 독립적인 매개변수는 특정 스트레스 효과 하에서 인간의 가장 일반적인 기본 특성이 동시에 변할 수 있습니다. 유기체는 실제로 변화합니다 - 발달 항상성.

2. 환경의 생물지시

2.1 바이오인디케이터 사용에 대한 일반 원칙

생체지표(생물과 위도에서. 인디코 - 표시, 결정) - 서식지의 자연적 과정, 조건 또는 인위적 변화의 지표로 사용되는 유기체, 존재, 수 또는 발달 특징. 지표의 중요성은 생물학적 시스템의 생태학적 내성에 의해 결정됩니다. 내성 영역 내에서 신체는 항상성을 유지할 수 있습니다. 어떤 요인이 주어진 유기체에 대한 "안락한 영역"을 벗어나면 스트레스가 됩니다. 이 경우 유기체는 다양한 강도와 지속 시간의 반응으로 반응하며 그 발현은 종에 따라 다르며 지표 값의 지표입니다. 생물학적 적응증 방법에 의해 결정되는 반응입니다. 생물학적 시스템은 개별 요인뿐만 아니라 전체 환경의 영향에 반응하며 생리적 내성의 변동 폭은 영양 상태, 연령, 유 전적으로 제어되는 저항과 같은 시스템의 내부 상태에 의해 수정됩니다.

환경 상태를 모니터링하는 여러 국가의 과학자들의 수년간의 경험은 살아있는 지표의 장점을 보여주었습니다.

· 만성적인 인위적 부하 조건에서 누적 효과로 인해 상대적으로 약한 영향에도 대응할 수 있습니다. 총 선량 부하의 특정 임계 값이 축적되는 동안 반응이 나타납니다.

· 예외 없이 모든 생물학적으로 중요한 영향의 영향을 요약하고 오염 및 기타 인위적 변화를 포함하여 환경 전체의 상태를 반영합니다.

환경 상태를 특징짓는 화학적 및 물리적 매개변수를 등록할 필요가 없습니다.

발생하는 변경 속도를 수정하십시오.

자연 환경 개발 동향을 밝힙니다.

다양한 종류의 오염과 독극물이 생태계에 축적되는 방식과 장소, 인간 음식에 들어갈 수있는 방법을 나타냅니다.

야생 동물과 자신을 위해 사람이 합성한 물질의 유해성 정도를 판단하고 동시에 그 작용을 제어할 수 있게 합니다.

생물지시 목적으로 사용되는 살아있는 유기체의 반응에는 두 가지 형태가 있습니다. 특정한그리고 비특이적.첫 번째 경우 진행 중인 변경 사항은 요인 중 하나의 작업과 관련됩니다. 비특이적 생물학적 적응증으로 다양한 인위적 요인이 동일한 반응을 일으킵니다.

반응 유형에 따라 생체지표는 다음과 같이 나뉩니다. 예민한그리고 누적.민감한 생물지표는 생활 규범에서 상당한 편차로 스트레스에 반응하는 반면, 누적 생물지표는 눈에 보이는 변화 없이 자연의 정상 수준을 크게 초과하는 인위적 영향을 축적합니다.

주어진 조건에 대해 일반적이어야 합니다.

· 연구된 에코토프에 풍부하게 존재합니다.

· 오염의 역학을 추적할 수 있는 수년 동안 이 장소에 거주합니다.

샘플링에 적합한 조건에 있어야 합니다.

· 샘플의 사전 농축 없이 직접 분석 가능;

생물 지표의 오염 물질 농도와 연구 대상 사이에 양의 상관 관계가 있음을 특징으로 합니다.

그 존재의 자연 조건에서 사용; »다음 세대에 대한 요인의 영향을 추적할 수 있도록 개체 발생 기간이 짧습니다.

특정 물리적 또는 화학적 효과에 대한 생물지표의 반응은 명확하게 표현되어야 합니다. 구체적이고 시각적으로 또는 기기의 도움으로 쉽게 등록할 수 있습니다.

생물학적 적응증을 위해서는 최대 반응률과 매개변수의 심각성을 특징으로 하는 가장 민감한 커뮤니티를 선택해야 합니다. 예를 들어, 수생 생태계에서 가장 민감한 것은 플랑크톤 군집으로, 짧은 수명 주기와 높은 번식률로 인해 환경 변화에 빠르게 대응합니다. 유기체의 수명 주기가 상당히 긴 저서 군집은 더 보수적입니다. 장기간의 만성 오염 중에 재배열이 발생하여 돌이킬 수 없는 과정을 일으킵니다.

생태계 연구에 사용할 수 있는 생물학적 표시 방법에는 연구 중인 지역에서 희귀하고 멸종 위기에 처한 종을 식별하는 것이 포함됩니다. 실제로 그러한 유기체의 목록은 인위적 영향에 가장 민감한 일련의 지표 종입니다.

2.2 생물지표로서의 식물 사용의 특징

식물의 도움으로 모든 자연 환경의 생물학적 적응증을 수행할 수 있습니다. 지표 식물은 토양의 기계적 및 산성 구성, 비옥도, 수분 및 염도, 지하수 광물화 정도 및 기체 화합물로 인한 대기 오염 정도를 평가하고 수역 및 토양의 영양 특성을 식별하는 데 사용됩니다. 오염 물질로 인한 오염 정도. 예를 들어, 토양의 납 함량은 페스큐의 종으로 표시됩니다. (페스투카 오비나 등), 구부러진 (아그로스티스 테누이 등); 아연 - 제비꽃의 종류 ( 비올라 삼색기 등), 야루트키 (틀라스피 알프스 트레 등); 구리 및 코발트 - 수지 (실레네 천박한 등), 많은 곡물과 이끼.

민감한 식물 지표는 잎 색깔의 변화(백화 현상; 노란색, 갈색 또는 청동색), 다양한 형태의 괴사, 조기 시들음 및 낙엽과 같은 초기 형태학적 반응에 의해 공기 또는 토양에 오염 물질의 존재를 나타냅니다. 다년생 식물에서 오염 물질은 크기, 모양, 기관 수, 새싹 성장 방향 또는 번식력의 변화를 유발합니다. 이러한 반응은 일반적으로 비특이적입니다.

B. V. Vinogradov는 식물의 지표 징후를 플로리스트, 생리학적, 형태학적 및 식물성으로 분류했습니다. 식물 특성은 특정 환경 조건의 결과로 형성된 연구 지역의 식생 구성의 차이입니다. 종의 존재와 부재 모두 지표입니다. 생리학적 특징에는 식물 대사의 특징, 해부학적 및 형태학적 특징 - 내부 및 외부 구조의 특징, 다양한 발달 이상 및 신생물, 식물세학적 특징 - 식생 덮개 구조의 특징: 식물 종의 풍부함 및 분산, 층상, 모자이크, 정도 친밀감 .

매우 자주 생물 표시 목적으로 식물 성장 및 발달의 다양한 이상이 사용됩니다-일반적인 패턴과의 편차. 과학자들은 그것들을 다음과 관련된 세 가지 주요 그룹으로 체계화했습니다. (2) 줄기, 잎, 뿌리, 열매, 꽃 및 꽃차례의 변형; (3) 신생물의 출현(이 성장 이상 그룹에는 종양도 포함됨).

거대증과 왜소증은 많은 연구자들에 의해 기형으로 간주됩니다. 예를 들어, 토양에 구리가 너무 많으면 캘리포니아 양귀비의 크기가 절반으로 줄어들고 납이 너무 많으면 타르가 왜소해집니다.

생물학적 표시를 위해 다음과 같은 식물 변형이 중요합니다.

· 매혹 -줄기, 뿌리 및 꽃자루의 리본 모양의 편평화 및 융합;

· 테리 직물수술이 꽃잎으로 변하는 꽃;

· 증식 -꽃과 꽃차례의 발아;

· 멍게- 라멜라 잎이 있는 식물의 깔때기 모양, 컵 모양 및 관 모양의 잎;

· 절감- 식물 기관의 역 발달, 퇴화;

· 사상- 잎 잎의 사상 형태;

· 필로듐 stamens - 편평한 잎 모양으로의 변형.

생물 모니터링은 개별 지표 식물, 특정 종의 개체군 및 전체 식물 증의 상태를 관찰하여 수행할 수 있습니다. 종 수준에서 단일 오염 물질의 특정 표시가 일반적으로 생성되고 개체군 또는 식물 증 수준에서 자연 환경의 일반적인 상태가 생성됩니다.

2.3 동물을 생체지표로 사용하는 특징

척추동물은 또한 다음과 같은 특징으로 인해 환경 상태를 나타내는 좋은 지표 역할을 합니다.

· 소비자이기 때문에 생태계의 다양한 영양 단계에 있으며 먹이 사슬을 통해 오염 물질을 축적합니다.

부정적인 환경 요인이 신체에 미치는 영향의 빠른 징후에 기여하는 활성 신진 대사가 있습니다.

· 독성 물질 축적 능력이 다르고 생리학적 반응이 모호한 잘 분화된 조직 및 장기를 가지고 있어 연구원이 조직, 장기 및 기능 수준에서 광범위한 검사를 할 수 있습니다.

· 환경 조건에 대한 동물의 복잡한 적응과 명확한 행동 반응은 인위적인 변화에 가장 민감하여 영향에 대한 빠른 반응을 직접 관찰하고 분석할 수 있습니다.

발달 주기가 짧고 자손이 많은 동물을 사용하여 일련의 장기간 관찰을 수행하고 후속 세대에 대한 요인의 영향을 추적할 수 있습니다. 수명이 긴 동물의 경우 개체 발생의 특히 취약한 단계에 따라 특히 민감한 테스트를 선택할 수 있습니다.

척추동물을 생물지표로 사용하는 주요 이점은 인간과 생리학적으로 근접해 있다는 점입니다. 주요 단점은 자연에서의 탐지, 포획, 종 식별 및 형태 해부학 적 관찰 기간의 복잡성과 관련이 있습니다. 또한 동물 실험은 종종 비용이 많이 들고 통계적으로 신뢰할 수 있는 결론을 얻기 위해 여러 번 반복해야 합니다.

척추 동물과 관련된 자연 환경 상태에 대한 평가 및 예측은 조직의 모든 수준에서 수행됩니다. 유기체 수준에서 비교 분석의 도움으로 형태-해부학적, 행동적 및 생리학적-생화학적 매개변수가 평가됩니다.

Morpho-anatomical indicators는 동물의 외부 및 내부 구조의 특징과 특정 요인 (탈색, 외피의 변화, 조직 구조 및 장기 위치, 기형의 발생, 종양 및 기타 병리학 적 증상)의 영향으로 인한 변화를 설명합니다.

행동 및 생리학적-생화학적 매개변수는 특히 외부 환경의 변화에 ​​민감합니다. 척추 동물의 뼈나 혈액에 침투하는 독성 물질은 생명 활동을 보장하는 기능에 즉시 영향을 미칩니다. 특정 기능에 대한 독성 물질의 협소한 특정 효과가 있더라도 생명 과정의 상호 연결성으로 인해 전체 유기체의 상태에 변화가 반영됩니다. 독성 물질의 존재는 호흡 리듬, 심장 수축, 소화 속도, 분비 리듬 및 생식주기 지속 시간을 위반할 때 매우 분명하게 나타납니다.

서로 다른 지역의 서로 다른 연구자들이 수집한 자료를 비교할 수 있으려면 지표 종 세트가 균일하고 작아야 합니다. 다음은 생물학적 지표 연구를 위한 다양한 포유류 종의 적합성에 대한 몇 가지 기준입니다.

· 영양사슬의 다른 부분에 속함 - 초식성, 식충성, 포식성 포유류;

대규모 마이그레이션 정착 또는 부족

· 넓은 분포 영역(상대적으로 높은 동소성), 즉 이 기준은 풍토병을 테스트 지표로 사용하는 것을 배제합니다.

· 자연 공동체에 속함: 기준은 인간 거주지 근처에서 먹이를 먹고 주어진 지역에서 오염의 미량 원소 구성을 부적절하게 특성화하는 공생 종을 제외합니다.

· 종의 풍부함은 분석을 위한 충분한 자료를 제공해야 합니다.

· 종 획득 방법의 단순성과 접근성.

이러한 기준에 따라 CIS 국가의 영토에서 발견되는 모든 종류의 포유류 대표를 분석하면 7 종에 대해 생각할 수 있습니다. (궤양 areneus), 유럽 ​​두더지 (탈파 유로파에아), 알타이 두더지 (탈파 알타이카), 갈색 곰 (우수스 아르크토스), 고라니 (알세스 alces), 은행 들쥐 (Clehrionomys 눈부심), 붉은등 들쥐 (Clehrionomys 루빌루스).

2.4 생물 적응증의 공생 방법

2.5 생체지표의 응용

2.5.1 대기 질 평가

대기 오염은 모든 살아있는 유기체에 영향을 미치지만 특히 식물에 영향을 미칩니다. 이러한 이유로 낮은 식물을 포함한 식물은 공기 구성의 초기 변화를 감지하는 데 가장 적합합니다. 해당 지표는 대기 오염 물질의 독성 영향에 대한 정량적 아이디어를 제공합니다.

지의류는 공생 유기체입니다. 많은 연구자들이 생물학적 적응증 목적에 대한 적합성을 보여주었습니다. 대기 구성의 변화에 ​​반응하고, 다른 생물과 생화학이 다르고, 암석에서 시작하여 나무 껍질과 잎으로 끝나는 다양한 유형의 기질에 널리 분포하고, 오염된 지역에서 노출에 편리합니다.

지의류에는 네 가지 주요 생태 그룹이 있습니다. 착생 -나무와 관목의 껍질에서 자랍니다. 픽셀 -벌거 벗은 나무에서 자랍니다. 에피기언- 지상에서; epilithic-바위에. 이 중 착생식물은 대기 오염에 가장 민감합니다. 이끼의 도움으로 대기 오염 수준에 대한 상당히 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. 동시에 이끼류의 민감도가 크게 증가한 작용에 대해 화학 화합물 및 원소 그룹을 구별 할 수 있습니다. 황 및 질소 산화물, 불화 수소 및 염화물, 중금속. 많은 지의류는 이러한 물질로 인한 낮은 수준의 대기 오염에서 죽습니다. 지의류를 이용하여 공기질을 판단하는 절차를 지의류 표시라고 합니다.

공기 순도는 고등 식물을 사용하여 평가할 수 있습니다. 예를 들어, 겉씨식물은 대기의 순도를 나타내는 훌륭한 지표입니다. tradescantia 필라멘트의 털에서 돌연변이를 연구하는 것도 가능합니다. 프랑스 과학자들은 공기 중에 내연 기관에서 방출되는 일산화탄소와 질소 산화물이 증가함에 따라 필라멘트의 색상이 파란색에서 분홍색으로 변하는 것을 발견했습니다. 식물의 개별 발달 장애의 결과는 형태학적 편차(phenodeviants)의 발생 빈도, 변동하는 비대칭 지표의 값(완벽한 양방향 및 방사형 대칭으로부터의 편차) 및 복잡한 구조를 복잡하게 분석하는 방법에 의해 드러날 수도 있습니다. 구성 (프랙탈 분석). 표준과의 편차 수준은 최적의 조건에서만 최소이며 스트레스가 많은 영향 하에서 증가합니다.

환경오염 바이오지표

2.5.2 수질 평가

플랑크톤 및 저서 무척추 동물, 원생 동물, 조류, 대형 식물, 박테리아 및 어류와 같이 수역에 서식하는 거의 모든 유기체 그룹이 수질의 생물학적 표시에 사용될 수 있습니다. 생물학적 지표로 작용하는 이들 각각은 고유한 장점과 단점을 가지고 있으며, 이는 생물학적 적응증 문제를 해결하는 데 사용되는 경계를 결정합니다. 이러한 모든 그룹은 저장소에서 물질의 일반적인 순환에서 주도적인 역할을 하기 때문입니다. 일반적으로 생물 지표로 사용되는 유기체는 저수지의 자체 정화를 담당하고 1차 생산 생성에 참여하며 수생 생태계에서 물질 및 에너지 변환을 수행합니다. 생물학적 연구 결과에 기반한 결론은 지표 유기체의 단일 발견에 기반한 것이 아니라 얻은 모든 데이터의 총체에 기반합니다. 연구를 수행할 때와 얻은 결과를 평가할 때 관찰 지점에서 우발적인 국지적 오염 가능성을 염두에 둘 필요가 있습니다. 예를 들어, 썩어가는 식물 잔해, 개구리 또는 물고기의 시체는 저수지 인구의 특성에 국지적 변화를 일으킬 수 있습니다.

2.5.3 토양 진단

토양 진단을 위해 토양-동물학적 방법을 적용하기 위한 이론적 전제 조건은 1949년 M.S. Gilyarov가 종의 "생태학적 기준"(특정 환경 조건 세트에 대한 종의 필요성)에 대해 공식화한 아이디어입니다. 범위 내의 각 종은 생명 활동의 발현에 필요한 모든 조건을 제공하는 서식지에서만 발견됩니다. 개별 환경 요인의 변동 폭은 종의 생태적 가소성을 특징짓습니다. Eurybionts는 지표 목적에 그다지 적합하지 않은 반면, stenobionts는 특정 환경 조건 및 기질 특성에 대한 좋은 지표 역할을 합니다. 이 조항은 생물학적 진단의 일반적인 이론적 원리입니다. 그러나 표시를 위해 한 종을 사용하는 것은 결론의 정확성에 대한 완전한 확신을 주지 않습니다(여기에는 "서식지 변화 규칙"이 있으며 결과적으로 종의 생태적 특성이 변경됨). 유기체의 전체 복합체를 연구하는 것이 더 낫습니다. 그 중 일부는 습도, 다른 일부는 온도, 다른 일부는 화학적 또는 기계적 구성의 지표가 될 수 있습니다. 비교 지역에서 더 흔한 토양 동물 종들이 발견될수록, 그들의 체제의 유사성을 더 많이 판단할 수 있고, 결과적으로 토양 형성 과정의 통일성을 판단할 수 있습니다. 현미경 형태는 원생 동물 및 미세 절지 동물 (진드기, 스프링 테일)과 같은 다른 것보다 덜 유용합니다. 그들의 대표자는 토양이 단일 서식지로 작용하지 않는다는 사실 때문에 국제적입니다. 그들은 모든 토양에서 찾을 수있는 모공, 모세관, 공동 시스템에 살고 있습니다. 미세절지동물 중에서 가장 잘 연구된 것은 기갑진드기의 지표 특성입니다. 커뮤니티 단지의 구성은 토양 조건뿐만 아니라 초목의 특성 및 식물 구성에 따라 달라지므로 이 개체를 사용하여 토양에 대한 손상 효과를 나타낼 수 있습니다.

큰 무척추동물 군집(지렁이, 지네, 곤충 유충)은 지표 작업에 특히 유용하고 편리합니다. 그래서, 속의 staphylinids 블레디우스 그리고 속의 darklings 벨로푸스 solonchak-alkaline 토양, centipedes-kivsyaki, 일부 무는 갯지렁이 및 폐 연체 동물은 토양의 석회 함량을 나타내는 지표로 사용됩니다. 지렁이 옥톨라시움 젖산 일부 유형의 선충은 지하수의 칼슘 함량이 높다는 지표입니다.

흥미로운 것은 토양과 초목의 구역이 조류 그룹의 구역에 해당한다는 가정에 기초한 토양-알고학적 진단입니다. 그것은 일반적인 종 구성과 지배적인 조류 종의 복합체, 특정 종의 존재, 토양 단면에 따른 분포 특성, 특정 생명체의 우세에서 나타납니다.

3. 환경 생물 테스트

3.1 환경 품질에 대한 생물학적 테스트 작업 및 방법

화학 분석 방법과 함께 환경의 인위적 오염을 감지하는 데 오염 된 환경에 노출 된 개별 개인의 상태와 장기, 조직 및 세포를 평가하는 방법이 사용됩니다. 그들의 사용은 화학적 방법이 제공할 수 있는 기술적 복잡성과 제한된 정보 때문입니다. 또한, 수화학 및 화학 분석 방법은 감도가 충분히 높지 않아 효과가 없을 수 있습니다. 살아있는 유기체는 어떤 분석 센서보다 더 높은 농도의 물질을 감지할 수 있으므로 생물상은 기술적 수단으로 기록되지 않는 독성 영향을 받을 수 있습니다.

생물학적 적응증은 살아있는 유기체의 지표 종과 유기체 군집의 생태적 특성에 의해 이미 존재하거나 축적되는 오염을 식별하는 것을 포함합니다. 현재 바이오 테스트 기술에 세심한 주의를 기울이고 있습니다. 환경의 전체 독성을 식별하는 수단으로 통제된 조건에서 생물학적 개체를 사용합니다. Biotesting은 독성을 포함한 환경 요인이 신체, 별도의 기능 또는 기관 및 조직 시스템에 미치는 영향을 평가하는 방법 론적 기술입니다. 바이오어세이의 선택 외에도 테스트 반응의 선택, 테스트 중에 측정되는 신체 매개변수가 중요한 역할을 합니다.

3.2 기본적인 생물학적 검정 접근법

"접근법"은 인위적 요인의 영향을 받는 테스트 개체에서 발생하는 유사한 프로세스를 특성화하는 조건부 방법 그룹이라고 할 수 있습니다. 주요 접근법:

생화학적 접근

· 유전적 접근

형태학적 접근

생리학적 접근

생물물리학적 접근

면역학적 접근

생화학적 접근

환경의 스트레스 영향은 생화학 반응의 효과, 효소 활동 수준 및 특정 대사 산물의 축적으로 평가할 수 있습니다. 신체의 특정 생화학 화합물 함량 변화, 기본 생화학 과정의 지표 및 생화학 반응의 결과인 DNA 구조는 스트레스에 대한 신체 반응에 대한 필요한 정보를 제공할 수 있습니다.

유전적 접근

유전적 변화의 존재와 발현 정도는 환경의 돌연변이 유발 활동을 특징짓고 개체군에서 유전적 변화를 유지할 가능성은 유기체의 면역 체계 기능의 효율성을 반영합니다.

일반적으로 대부분의 유전적 장애는 예를 들어 세포내 시스템 또는 면역 시스템에 의한 세포사멸에 의해 세포에 의해 인식되고 제거됩니다. 그러한 장애의 자발적인 수준을 상당히 초과하는 것은 스트레스의 지표입니다. 유전적 변화는 유전자, 염색체 및 게놈 수준에서 감지할 수 있습니다. 다음 유형의 돌연변이를 구별하는 것이 일반적입니다. 유전,또는 가리키다, -그것들은 DNA의 염기 치환과 뉴클레오티드의 삽입 또는 삭제의 두 그룹으로 나뉘며 유전 암호의 해독 틀을 이동시킵니다. 유전자 변이도 직접변이와 역변이(reversion)로 나뉜다. 프레임시프트 돌연변이는 염기 치환 돌연변이보다 자발적인 복귀 경향이 훨씬 적습니다. 염색체재배열(수차)은 염색체 구조의 다양한 위반으로 구성됩니다. 게놈돌연변이 - 핵의 염색체 수의 변화.

오염물질의 영향을 진단하기 위해 형태적 특성변동하는 비대칭을 추정하는 방법이 적용됩니다.

테스트 기능을 사용함에 따라 생리적 매개변수계통 발생 수준이 다른 민물 무척추 동물 하이드로비온트.

면역학적 접근환경 상태를 평가하는 것은 무척추동물과 척추동물의 선천성 및 후천성 면역의 변화를 연구하는 것입니다.

서지

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3. 미량 원소의 생물학적 역할. – M.: Nauka, 1983, 238s.

주립 교육 기관 고등 전문 교육 Vyatka State University 생물학 학부 미생물학과 주제에 대한 에세이: 식물 및 Zh

현재 대기 오염이 초목에 미치는 부정적인 영향은 명백합니다. 공기는 결코 깨끗하지 않습니다. 대기는 다양한 기원의 미세한 입자뿐만 아니라 가스와 증기의 놀라운 혼합물입니다. 당연히 대기의 모든 구성 요소가 오염 물질인 것은 아닙니다. 여기에는 식물에 악영향을 미치는 대기 성분이 포함됩니다. 특정 물질이 식물에 미치는 영향은 감지할 수 있지만 생리적 장애를 일으키고 어떤 경우에는 식물이 완전히 시들어 죽게 합니다. 거의 모든 대기 배출물은 식물에 부정적인 영향을 미치지만 소위 우선 순위 오염 물질은 특별한 주의를 기울여야 합니다.

화석 연료 연소 및 금속 제련 시 발생하는 황산화물;

중금속의 작은 입자;

자동차 배기가스에 포함된 탄화수소 및 일산화탄소;

알루미늄 및 인산염의 생산 중에 형성되는 불소 화합물;

광화학 오염.

식물에 가장 큰 해를 끼치는 것은 이러한 화합물이지만 오염 물질 목록은 이에 국한되지 않습니다. 염화물, 암모니아, 질소 산화물, 살충제, 먼지, 에틸렌 및 이러한 모든 물질의 조합은 식생에 피해를 줄 수 있습니다.

위에서 언급한 오염 물질 중 도시 내에서 자라는 식물에 가장 큰 위험은 탄화수소와 일산화탄소뿐만 아니라 대기로의 배출입니다.

각 오염 물질이 식물에 미치는 영향은 농도와 노출 기간에 따라 다릅니다. 차례로 각 식물 유형은 다양한 물질의 작용에 다르게 반응합니다. 또한 대기 오염에 대한 각 식물의 반응은 많은 지구물리학적 요인의 영향으로 약화되거나 강화될 수 있습니다. 따라서 오염 물질의 가능한 조합의 수, 부정적인 영향이 나타나는 노출 시간의 변화는 무한합니다.

상당한 양의 오염 물질이 대기에서 떨어지면서 식생에 퇴적된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 또한, 이러한 물질은 식물과 세포 내 공간으로 침투하여 일부는 식물 세포에 흡수되고 세포 구성 요소와 상호 작용이 발생할 수 있습니다. 이러한 모든 과정이 완료된 후에야 오염물질의 독성을 밝힐 수 있음은 자명하다.

식물에 대한 다양한 유형의 오염의 독성 효과는 여러 가지 방식으로 나타날 수 있지만 대부분 대사 장애로 이어집니다. 각 물질은 그 자체로 식물의 생화학적 및 생리학적 과정에 영향을 미칩니다. 이러한 영향에 대한 반응은 전체 시스템 또는 개별 구성 요소의 구조 및 기능을 위반하는 것으로 나타납니다. 이러한 위반은 자연물을 자세히 볼 때 볼 수 있는 여러 징후로 볼 수 있습니다. 많은 문헌 자료의 분석과 식물 군집에 대한 연구를 바탕으로 인위적 및 기술 오염 조건에서 목본 식생 교란의 가장 흔한 징후 중 다음을 구별할 수 있습니다.

지배적 인 종 (가문비나무 숲의 가문비 나무, 참나무 숲의 참나무, 자작 나무 숲의 자작 나무) 사이에서 죽은 나무와 약해진 나무의 모습;

전년도에 비해 올해 바늘과 잎의 크기가 (눈에 띄게) 감소했습니다.

조기 (가을 훨씬 전) 황변 및 단풍;

높이와 직경의 나무 성장 감속;

황백화(즉, 오염 물질의 영향을 받는 잎이나 바늘의 조기 노화) 및 바늘과 잎의 괴사(즉, 오염 물질의 영향을 받는 식물 조직 절편의 괴사)의 출현. 또한 식물의 위치와 괴사의 색상으로 인해 영향의 정도와 유형에 대한 결론을 내릴 수 있습니다. 다음을 구별하는 것이 일반적입니다. a) 변연 괴사 - 시트 가장자리를 따라 조직의 죽음; b) 중간 괴사 - 정맥 사이의 잎 조직의 죽음; c) 점상 괴사 - 잎의 전체 표면에 흩어져있는 점과 작은 반점 형태의 잎 조직 괴사;

바늘 수명 단축;

질병 및 해충 (버섯 및 곤충)에 의해 손상된 나무의 눈에 띄는 증가;

삼림 공동체로부터 관형 균류(거대균류)의 유입 및 종 구성의 감소와 한천 균류의 풍부함;

종 구성의 감소 및 주요 유형의 착생 지의류 (나무 줄기에 서식)의 발생 및 지의류에 의한 나무 줄기 영역의 적용 범위 감소.

대기오염이 식물에 미치는 영향은 여러 종류(유형)가 알려져 있는데, 조건부로 단기간에 고농도 오염물질에 노출되는 영향과 장기간 저농도에 만성적으로 노출되는 영향으로 나눌 수 있다. 기간. 급성 노출의 영향의 예는 명확하게 관찰되는 잎 조직의 백화 또는 괴사, 잎, 과일, 꽃잎의 탈락; 잎 컬링; 줄기 곡률. 만성 노출의 영향에는 식물의 정상적인 성장 또는 발달을 늦추거나 멈추는 것(특히, 바이오매스의 부피 감소를 유발함); 잎 끝의 백화 또는 괴사; 식물 또는 그 기관의 느린 시들음. 종종 만성 또는 급성 영향의 징후는 개별 오염물질 또는 그 조합에 따라 다릅니다.

현재 산림 수종과 같은 식생의 다양한 구성 요소에 대한 대기 오염의 해로운 영향은 일반적으로 인식됩니다. 주요 오염 물질에는 이산화황, 오존, PAN(peroxacetyl nitrate), 불화물이 포함됩니다.

이러한 물질은 다양한 생화학적 및 생리학적 과정과 식물 세포의 구조적 조직을 방해합니다. 가시적인 식물 독성 증상이 나타날 때까지 식물이 손상되지 않는다고 가정하는 것은 실수입니다. 손상은 주로 생화학적 수준(광합성, 호흡, 지방 및 단백질의 생합성 등에 영향을 미침)에서 나타나고, 미세구조(세포막 파괴) 및 세포(핵, 세포막 파괴) 수준으로 퍼집니다. 그래야만 눈에 보이는 손상 증상이 나타납니다.

이산화황에 의한 수목 재배지의 급성 손상의 경우 주로 잎맥 사이에 괴사 영역이 나타나는 것이 일반적이지만 때로는 좁은 잎이있는 식물의 경우 잎 끝과 가장자리를 따라 나타납니다. 괴사 병변은 잎의 양쪽에서 볼 수 있습니다. 잎 조직의 파괴된 부분은 처음에는 물을 머금은 것처럼 회녹색을 띠다가 건조해지면서 적갈색으로 변색된다. 또한 옅은 상아색 점이 나타날 수 있습니다. 큰 괴사 반점과 패치는 종종 합체되어 정맥 사이에 밴딩을 형성합니다. 잎 조직 괴사 병변이 부서지기 쉽고 찢어지고 주변 조직에서 떨어져 나가면서 잎이 천공된 모양을 갖게 되는데 이는 급성 이산화황 손상의 특징적인 반응입니다. 먼지와 산업 배출물로 인한 대기 오염을 방지하는 녹지 공간의 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 고체 및 기체 불순물을 유지하면서 대기를 정화하는 일종의 필터 역할을 합니다. 산업 센터의 1m3 공기에는 100 ~ 500,000 개의 먼지, 그을음 입자가 포함되어 있으며 숲에서는 거의 천 배 적습니다. 플랜테이션은 6~78kg/ha의 고형 강수량(40~80%의 공기 중의 부유 불순물)을 크라운에 유지할 수 있습니다. 과학자들은 가문비나무 수관이 매년 먼지 32t/ha, 소나무 36t, 참나무 56t, 너도밤나무 63t/ha를 걸러낸다고 계산했습니다.

나무 밑의 먼지는 성장기에는 평균 42.2%, 잎이 없을 때는 37.5% 적습니다. 산림 조림지는 잎이 없는 상태에서도 방진 능력을 유지합니다. 나무는 먼지와 함께 유해한 불순물도 흡수합니다. 최대 72%의 먼지와 60%의 이산화황이 나무와 관목에 쌓입니다.

녹지의 필터링 역할은 가스의 한 부분은 광합성 과정에서 흡수되고 다른 부분은 대기 온도 차이로 인해 발생하는 수직 및 수평 기류로 인해 대기의 상층으로 소실된다는 사실로 설명됩니다. 열린 공간과 숲 캐노피 아래.

녹지 공간의 방진 능력은 먼지와 가스를 기계적으로 유지하고 비에 의해 씻어내는 것입니다. 1헥타르의 숲은 연간 1,800만 m3의 공기를 정화합니다.

시멘트 공장 근처 나무의 먼지 보유 능력에 대한 연구에 따르면 성장기 동안 블랙 포플러는 최대 44kg/ha의 먼지, 백포플러 - 53, 화이트 버드나무 - 34, 물푸레나무 - 30kg/ha의 먼지를 퇴적시킵니다. 먼지. 녹지의 영향으로 화력 발전소, 야금 공장 및 화학 공장에서 1000m 떨어진 이산화황의 농도는 20 ... 29% 감소하고 2000m 떨어진 곳에서는 38 . .. 42%. 모스크바 지역에서는 자작나무가 이산화황을 가장 효과적으로 흡수합니다.

작은 잎이 달린 린든(잎의 황 함량은 마른 잎의 3.3%임), 단풍나무(3%), 마로니에(2.8%), 참나무(2.6%), 포플러 화이트의 대기 공기 농장에서 유황 화합물을 적극적으로 흡수 (2.5%).

성장기 동안 Cis-Urals의 발사믹 포플러 농장 1ha는 100kg의 이산화황을 흡수합니다. 덜 오염 된 지역에서 1 헥타르의 작은 잎이 달린 린든 농장은 잎에 최대 40 ~ 50kg의 유황을 축적합니다. 과학자들은 강력한 가스 오염 구역에서 발삼 포플러가 무엇보다도 유황 화합물을 흡수하고 덜 부드러운 느릅 나무, 새 체리 및 애쉬 잎 단풍 나무를 흡수한다는 사실을 발견했습니다. 적당한 가스 오염 구역에서는 작은 잎이 달린 린든, 재, 라일락 및 인동 덩굴에 대한 최상의 지표가 일반적입니다. 처음 두 그룹의 종 구성은 약한 주기적 가스 오염 구역에서 보존됩니다. 무수황산에 대한 저항성이 높은 많은 수종은 가스 흡수 특성이 낮습니다. 이산화황 외에도 심기는 질소 산화물을 흡수합니다. 이러한 주요 대기 오염 물질 외에도 녹지 공간은 다른 오염 물질도 흡수합니다. 최대 5kg 이상의 잎을 갖는 포플러, 버드 나무, 재는 성장기 동안 최대 200 ~ 250g의 염소를 흡수하고 관목-최대 100 ~ 150g의 염소를 흡수합니다.

성장기의 나무 한 그루는 휘발유 130kg에 포함된 납 화합물을 중화합니다. 고속도로를 따라있는 공장에서 납 함량은 건조 물질 1kg 당 35 ~ 50mg이고 깨끗한 대기 영역에서는 3 ~ 5mg입니다. 알카인, 방향족 탄화수소, 산, 에스테르, 알코올 등은 식물에 적극적으로 흡수됩니다.

녹색 재배에 의한 발암 물질 오염 위험이 감소했습니다.

고갈된 도시 토양의 플랜테이션은 가스 중독 물질에 더 취약합니다. 그러한 토양에 광물질 및 유기질 비료를 도입하면 수종의 가스 저항성이 증가합니다.

여과 능력(평균 60t/ha의 유해 오염 물질 흡수)을 갖춘 조림지는 최대값이 200t/ha에 이르는 산업 덩어리에 의한 대기 오염 제거에 대처할 수 있습니다.

위의 예는 녹색 공간이 정화 및 생산 기술 개선이라는 기술적 수단의 사용과 함께 대기 중 유해한 불순물을 제거하고 국지화하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 설득력 있게 입증합니다. 거대한 위생 및 위생 서비스를 제공하는 산림 농장 자체는 공기의 먼지와 가스 오염으로 고통받습니다.

결론

식물 유기체는 생물권에서 중요한 역할을 하며 매년 엄청난 양의 유기물을 축적하고 산소를 생성합니다. 인류는 식물을 영양, 기술 원료, 연료, 건축 자재의 주요 공급원으로 사용합니다. 식물 생리학의 임무는 더 큰 부피를 얻기 위해 이러한 과정을 제어하기 위해 식물 유기체에서 발생하는 과정의 본질을 밝히고, 상호 연결을 설정하고, 환경의 영향에 따른 변화, 조절 메커니즘을 밝히는 것입니다. 생산의.

최근 분자 생물학, 육종, 유전학, 세포 및 유전 공학의 발전은 식물 생리학에 큰 영향을 미쳤습니다. 식물 성장 및 발달 과정에서 식물 호르몬의 역할에 대해 이전에 알려진 사실이 새로운 해석을 얻은 것은 분자 생물학의 업적 덕분입니다. 이제 식물 호르몬은 가장 중요한 생리적 과정을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 이와 관련하여 식물 생리학이 직면한 가장 중요한 과제 중 하나는 호르몬 조절 메커니즘을 밝히는 것입니다.

분자 수준에서의 연구는 식물에 영양분이 들어가는 과정을 설명하는 데 많은 기여를 했습니다. 하지만. 섭취 문제, 특히 식물을 통한 영양분의 이동 문제는 대체로 불분명합니다.

최근 몇 년 동안 광합성의 기본 과정을 이해하는 데 큰 진전이 있었지만 더 많은 연구가 필요합니다. 광합성 과정의 메커니즘이 완전히 밝혀지면 이 과정을 인공 설치물에서 재현하려는 인류의 꿈이 실현될 것입니다.

따라서 분자생물학적 연구를 통해 발견된 원리를 전체 식물 및 식물 군집 수준의 과정 연구에 더욱 폭넓게 적용하면 식물의 성장, 발달 및 결과적으로 생산성을 제어하는 ​​데 접근할 수 있습니다. 유기체.