Тема Биологическая индикация в системе мониторинга окружающей среды
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Лекция по дисциплине
«Экологический мониторинг»
Тема: «Биологическая индикация в системе мониторинга окружающей среды.»
Цель: изучение понятия биоиндикатор, выявление его особенностей, общих принципов, достоинств и недостатков биоиндикации.
План:
1. Основные понятия, используемые в биологической индикации среды.
2. Важнейшие группы биоиндикаторов природной среды.
3. Принципы, достоинства и недостатки биоиндикации.
1. Биологическими индикаторами называют живые организмы, по наличию которых, а также по их состоянию и поведению можно судить о состоянии окружающей среды и её загрязнённости различными веществами.
В упрощённом варианте понятие «биологический индикатор» обозначает живой организм, являющийся показателем чистоты среды.
В качестве биоиндикатора может выступать любой организм, способный определённым образом реагировать на токсические вещества в природной среде. В современном мониторинге широко используются индикаторы как растительного, так и животного происхождения: лишайники, мхи, хвойные и широколиственные деревья, многие травы, простейшие, ракообразные, насекомые и даже позвоночные животные.
Биологической индикацией называют целенаправленную оценку загрязнения окружающей среды по существующим организмам-биоиндикаторам.
Методы биологической индикации разрабатывались в течении нескольких последних столетий, однако широкое распространение получили только в начале XX века. В настоящее время биоиндикация является одним из важнейших разделов экологического мониторинга среды.
2. Существует несколько классификаций организмов-биоиндикаторов.
- По происхождению различают:
- фитоиндикаторы - ель европейская; пихта, лиственница и др;
- зооиндикаторы - личинки ручейников, подёнок, веснянок, рачки-дафнии и циклопы, пресноводные амфибии и др;
- микробоиндикаторы - цианобактерии и др.
- По среде жизни выделяют:
- индикаторы загрязнения воздуха - эпифитные лишайники, мхи и др;
- индикаторы загрязнения пресных водоёмов - зелёные водоросли, водные насекомые, моллюски и др;
- индикаторы загрязнения морских водоёмов - моллюски, ракообразные и др;
- индикаторы загрязнения почв - клевер, горох, шпинат, виноград и др.
- По специфичности различают:
- неспецифические индикаторы, реагирующие на общее загрязнение среды - хвойные и широколиственные породы деревьев - сосна, кедр, ель, дуб, клён, тополь и др;
- специфические индикаторы, избирательно реагирующие на присутствие отдельных веществ-токсикантов. К ним относятся:
- индикаторы на диоксид серы - многие виды лишайников-эпифитов и мхов, ель европейская, ель сербская, пихта европейская, сосна обыкновенная, сосна Банкса, ясень американский, пшеница, ячмень, гречиха, люцерна, горох, клевер, хлопчатник, фиалка;
- индикаторы на фтористый водород - ель европейская, пихта европейская, сосна обыкновенная, орех грецкий, виноград, абрикос, петрушка, гладиолус, ландыш, тюльпан, нарцисс, рододендрон;
- индикаторы на аммиак - граб обыкновенный, липа сердцевидная, сельдерей, махорка;
- индикаторы на хлористый водород - ель европейская, пихта европейская, лиственница европейская, ольха клейкая, лещина обыкновенная, фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника;
- индикаторы на озон - сосна Веймутова, табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые;
- индикаторы на группу тяжёлых металлов - тсуга канадская, вяз гладкий, боярышник обыкновенный, овсяница, орхидные, бромелиевые.
- По степени чувствительности (толерантности) к загрязнению различают:
- высокочувствительные индикаторы, способные реагировать на ничтожно малые концентрации токсических веществ в среде. К ним можно отнести лишайники рода Usnea, личинок веснянок и подёнок, почвенных коллембол.
- умеренно чувствительные индикаторы, способные выдерживать малые концентрации загрязнителей. К ним относятся лишайники р.Эверния, рачки-дафнии, почвенные многоножки.
- низкочувствительные индикаторы, реагирующие на высокие концентрации загрязнителей в среде. К ним принадлежат лишайники рода Xantoria, рачки-гаммарусы, некоторые наземные травы.
3. Биологическая индикация как научный раздел экологического мониторинга основана на следующих принципах:
1. Оценка состояния среды по организмам-индикаторам направлена не столько на определение реальных концентраций загрязнителей, сколько на выяснение «жизненности» среды, т.е. её способности обеспечивать организмы необходимыми экологическими ресурсами. К примеру, исследуя эффекты загрязнения на хвойных породах (некроз и хлороз хвои, дефолиацию и др.), невозможно установить точную концентрацию диоксида серы SO2 в воздухе, однако можно выяснить класс опасности загрязнения атмосферы и её влияние на жизнедеятельность организмов.
2. Ответные реакции организмов-индикаторов могут быть вызваны как загрязнением среды, так и простым отклонением некоторых факторов от оптимального уровня. В практике биоиндикации необходимо уметь чётко разграничивать эффекты загрязнения от прочих физиологических реакций организма. Например, сильная дефолиация (падение ассимилирующих побегов) дуба или тополя может быть вызвана как увеличившейся концентрацией поллютантов в воздухе (SO2, NO2 и др), так и деятельности насекомых-вредителей.
3. Организмы-индикаторы не могут дать моментальную оценку качества той или иной среды. Для повышения надёжности биоиндикационных методов необходимо проводить регулярные мониторинговые наблюдения за состоянием индикаторов на одной и той же территории. Например, одномоментное изучение видового состава лишайников городских парков не сможет установить уровень загрязнённости атмосферы. Но при изучении многолетней динамики видового состава лихенофлоры можно проследить за изменением уровня загрязнённости воздуха.
4. Точность результатов биоиндикации зависит от строго соблюдения правил и методов исследования. Любое биоиндикационное исследование должно проводится по строгой программе, учитывающей особенности местности, время года и наличие дополнительных ограничивающих факторов среды. Спонтанные наблюдения за организмами-индикаторами проводить нельзя!
В современном мониторинге при оценке загрязнения среды приоритетными являются физико-химические методы анализа. Биоиндикационные методы рассматриваются как дополнительные. В связи с этим при проведении любого биоиндикационного исследования его данные должны быть дополнены результатами физ.-хим. анализа. Делать выводы о качестве среды только на основе результатов биоиндикации нельзя!
Методы биоиндикации имеют как ряд существенных преимуществ и недостатков по сравнению с традиционными физико-химическими способами определения качества воздушной среды.
К преимуществам следует отнести:
- высокую чувствительность и специфичность отдельных индикаторов к токсическим веществам;
- суммирование всех без исключения данных о загрязнении;
- возможность характеризовать состояние той или иной среды за длительный промежуток времени;
- низкую стоимость исследований.
К недостаткам относятся:
- сложность при работе с живыми индикаторами, а также при их сортировке и хранении;
- трудоёмкость исследований;
- сложность в обработке полученных результатов.
Рекомендуемая литература:
- Экологический мониторинг / Под редакцией Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005. – 206 с.
- Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Вайнерт Э., Вальтер Р., Ветцель Т. и др. - Под ред. Р. Шуберта; – М.: Мир. – 1988. – Пер. с нем. Г. И. Лойдиной, В. А. Турчаниновой. - Под ред. Д. А. Криволуцкого
- Веницианов Е.В. и др. Экологический мониторинг: шаг за шагом. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003.
Семинарское занятие
по дисциплине: «Экологический мониторинг»
Тема: «Биологическая индикация в системе мониторинга окружающей среды.»
Цель: изучение понятия биоиндикация, выявление особенностей, общих принципов, достоинств и недостатков биоиндикации.
Вопросы по теме лекции:
1. Раскрыть понятия «биоиндикация» и «биоиндикаторы», приветси примеры.
2. Экологические основы биоиндикации.
3. Обосновать значимость биоиндикации как одного из важнейших разделов экологического мониторинга окружающей среды.
4. По каким основаниям классифицируют организмы-биоиндикаторы. Привести примеры.
5. На каких основных принципах основана биоиндикация как научный раздел экологического мониторинга.
6. Биоиндикационные методы, их преимущества и недостатки.
Рекомендуемая литература:
1. Экологический мониторинг / Под редакцией Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005.
2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Вайнерт Э., Вальтер Р., Ветцель Т. и др. - Под ред. Р. Шуберта; – М.: Мир. – 1988. – Пер. с нем. Г. И. Лойдиной, В. А. Турчаниновой. - Под ред. Д. А. Криволуцкого.
3. Веницианов Е.В. и др. Экологический мониторинг: шаг за шагом. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2003.
Дополнительная литература:
1. Биологический контроль окружающей среды. Генетический мониторинг: учеб. пособие; под ред. С. А. Гераськина .- М. : Академия , 2010. - 207 с.
2. Карташев А. Г. Биоиндикация экологического состояния окружающей среды. Томск: Изд-во «Водолей», 1999. - 192 с.
3. Голицын А. Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: учебник. – М.: ОНИКС, 2010. – 332 с.
4. Криволуцкий Д. А. Биоиндикация радиоактивных загрязнений. - М.: Наука , 1999. -384 c.
5. Криволуцкий Д. А. Биоиндикация и биомониторинг.- М.: Наука , 1991. - 289 с.
- Телитченко М. М. Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. - М.: Наука ,1980. - 271 с.
Экологический праздник для обучающихся 1-6 классов
«Мы друзья твои, природа!»
ЦЕЛЬ МЕРОПРИЯТИЯ - донести до детей, что беречь природу, значит охранять Родину.
Ведущий 1.В последнее время слово экология - стало очень популярным; наиболее часто его употребляют, говоря о неблагополучном состоянии окружающей нас природы. В наше время усилилось отрицательное воздействие человека на природу: вырубаются леса, строятся фабрики, заводы, которые зачастую загрязняют атмосферный воздух. Все чаще можно услышать о питьевом голоде. Пресная вода, пригодная для использования, составляет всего 2%. Те, кому не безразлична судьба Земли, пытаются помочь ей. Учеными нашей страны разработан «Экологический кодекс России». Все слышнее и требовательнее раздаются голоса лучших людей планеты в защиту природы.
Чтец Стали люди сильными, как боги,
И судьба Земли у них в руках,
Но темнеют страшные ожоги
У Земного шара на боках.
Мы давно освоили планету,
Широко шагает новый век.
На Земле уж белых пятен нету,
Черные сотрёшь ли, человек?
Чтец Моя планета — человечий дом.
Ну как ей жить под дымным колпаком,
Где сточная канава - океан,
Где вся природа поймана в капкан,
Где места нет ни аисту, ни льву,
Где стонут травы: «Больше не могу...»
Вот она летит, маленькая такая!
Вот она грустит, в думы свои вникая,
Вот она плывет, зыбкой прохладой веет,
Все еще живет! Все еще людям верит!
Вот она плывет сквозь розовую полночь,
Всех людей зовет, просит прийти на помощь! Чтец Кромсаем лед, меняем рек течение,
Твердим о том, что дел невпроворот,
Но мы еще придем просить прощение
У этих рек, барханов и болот,
У самого гигантского восхода,
У самого мельчайшего малька...
Пока об этом думать неохота,
Сейчас нам не до этого... пока.
Аэродромы, пирсы и перроны,
Леса без птиц, и земли без воды...
Все меньше окружающей природы,
Все больше окружающей среды!
Чтец Жить в зеленом мире этом
Хорошо зимой и летом.
Жизнь летает мотыльком,
Шустрым бегает зверьком.
В облаках кружится птицей,
Скачет по ветвям куницей.
Жизнь прекрасна, жизнь вокруг.
Человек - природе друг.
Ведущий 1. В одном царстве, в известном государстве, а именно в Кузедеево, где мы сейчас живем.
Ведущий 2. Это пока не сказка, а присказка
Ведущий 1. И так, жил был царь Природы. И была у него дочь-единственная и ненаглядная царевна по имени Несмеяна. А потому Несмеяной прозвали, что никогда и никому не улыбалась она.
Царь. Отчего не весела, голову повесила? Почему кручинишься? Почему морщинишься?
Царевна Несмеяна. Что-то не все ладно, мой папенька, в нашем царстве. Птичек, рыбок, бабочек и зверей все меньше становится. Кто-то их губит. Тоска у меня на сердце из-за этого. Хотела бы я, чтобы нашли того разбойника и наказали.
Ведущий 2. Вышел царь Природы на крыльцо двора подумать над словами Несмеяна. А тут дождик пошел. Стоит царь, прохлаждается, дождик кончился. И пока он думал, рубаха его царская высохла.
Царь. Да что же это такое? Глазам не верится. Рубаха-то, была новенькая, а тут стала старой и как решето, вся в маленьких дырочках. Без волос останешься. Хорошо, что хоть корона была на голове. Права царевна, что-то не так в царстве, кто-то хулиганит. Наверное, чудо-юдо заморское напускает на нас злые чары.
Ведущий 1. И бросил царь Природы клич по всему государству: тому, кто отыщет чудо-юдо заморское и погубит его за то, что оно безобразничает, убивает птичек, зверюшек, уничтожает леса и загрязняет воду - полцарства отдам!
Ведущий 2. Отправились в поиски бояре да дворяне, графы да князья,
искали - искали, да не нашли никого. Дошел царский клич до дальней
деревушки, до Рябиновки, до крестьянского сына Ивана.
Ведущий 1. Отправился Иванушка в дорогу искать, кто губит все живое.
Шел он, шел и вышел к Кондоме.
Иван. Как хорошо выкупаться в речке, воды напиться.
Ведущий 2. Вдруг из воды выглядывает щука и обращается к Ивану.
Щука. Не купайся, Иванушка, не пей этой воды - погибнешь. Видишь, какая я стала худая, больная. Рыбок на обед поймать не могу, да и ловить тут некого. Не знаю, доживу ли до завтра. А все почему? Да потому, что люди загрязняют воду, сбрасывают нечистоты, отходы, мусор.
Ведущий 1. Пошел Иванушка дальше и вошел в сосновый бор. Но чего-то
не хватает в этом бору: не слышно ни одного звука, ни птичьего пения.
Ведущий 2. Идет на встречу ежик.
Ежик. Будь осторожен, Иванушка. Ни до чего не дотрагивайся. В этом бору все ядовитое. Люди используют химические вещества, не думая о том, что они обладают вредными свойствами.
Ведущий 1. Видит Иванушка - бабочка летит, да только трудно ей лететь. Хотел Иванушка поймать ее.
Бабочка. Пожалей меня, Иванушка, не лови, крылышки повредишь, а мне и так тяжело, дышать трудно.
Ведущий 2. Притомился Иванушка, решил отдохнуть. Вдруг слышит, шорох какой-то.
Иванушка. Так вот ты где, чудо заморское!
Ведущий 1. Выхватил меч, бросился на чудо- юдо... (а это ребята оказались) Иванушка. А я думал, что это чудо-юдо, хотел спросить у него...
Ребята. Что ты Иван, мы же друзья природы из Дома творчества. Мы не вредим, мы заботимся. Послушай-ка нас, Иван:
- традицией нашего Дома творчества стало проведение экологического месячника, где узнаем много интересного о животных и растениях;
- учимся распознавать лекарственные растения, птиц, животных своей местности;
- мы участвуем в выращивании цветов ,сборе семян;
- на кружке «Юный натуралист» мы делаем скворечники, кормушки для птиц, каждое лето мы обрабатываем приусадебный участок, убираем мусор на территории Дома творчества и улицах поселка;
- участвуем в районных краеведческих викторинах;
- ежегодно проходит конкурс рисунков «Как прекрасен этот мир»;
- мы вносим посильный вклад в дело охраны природы.
А сегодня у нас праздник, пойдем с нами и героев бери с собой.
Ведущий! И понял тут Иванушка, что не все люди безразличны к судьбе природы. Есть люди которые хотят сохранить природу. Люди, берегите Землю!
Ребята. Берегите Землю. Берегите жаворонков в голубом зените,
Бабочку на стеблях повилики,
На тропинке солнечные блики,
На камнях играющего краба,
Над пустыней тень от баобаба,
Ястреба, парящего над полем,
Ясный месяц над речным покоем,
Ласточку, мелькающую в жите.
Все. Берегите Землю, берегите!
Тесты.
1. Закрытые тесты (тест на узнавание):
1. Термин «экология» предложил:
а) Э. Геккель;
б) В. И. Вернадский;
в) Ч. Дарвин;
г) А. Тенсли
2. Какой уровень организации живой материи является областью познания в экологии?
а) биоценотический;
б) органный;
в) клеточный;
г) молекулярный.
3. При фотосинтезе образуются …
а) вода и углеводы;
б) углекислый газ и хлорофилл;
в) кислород и углеводы;
г) кислород и аминокислоты.
- Тест на достоверность:
1. Автотрофы — это организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, используя энергию света.
а) да
б) нет
2. Сапрофагами называются животные, питающиеся гниющими остатками организмов или выделениями животных.
а) да
б) нет
3. Процесс эвтрофикации — это насыщение водоёмов биогенными элементами, сопровождающееся ростом биологической продуктивности водных бассейнов.
а) да
б) нет
- Тест на дополнение:
1. Дополните: Организмы, имеющие узкую степень пластичности, называются – _____________________________.
2. Дополните: Последовательная смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории, называется – _____________.
- Тест на соответствие:
1. Установите соответствие между:
атмосфера — водная поверхность
гидросфера — твердая поверхность
литосфера — воздушные массы
2. Установите соответствие между:
вода - СО2
оксид углерода - NH3
аммиак - Н2О
- Тест на последовательность действий:
Установите верную последовательность действий:
а) составление плана экологического аудита;
б) оценка вреда, нанесенного окружающей среде;
в) заключение договора на проведение экологического аудита;
г) составление экоаудиторской организацией экозаключения по результатам проверки;
д) представление заявки (решения) заказчика на проведение экологического аудита;
е) проверка на соответствие требованиям законодательства в области охраны окружающей среды экоаудируемого объекта, его сооружений, производств, цехов.
- Тест на конструирование:
Постройте структуру (схему) большого (геологического) круговорота веществ в природе.
- Тест в форме ситуационного задания:
Проанализируйте предложенную ситуацию, примите и обоснуйте решение:
Ученые считают, что комары повинны в том, что являются переносчиками многих инфекционных заболеваний и из-за них погибло множество людей, живших на Земле во все времена и эпохи. Прокалывая кожу здорового человека, они могут перенести инфекцию от больного человека к здоровому. Как, по Вашему мнению, необходимо ли изобрести какое-нибудь средство и начать уничтожение комаров, как тараканов, когда они поселяются в нашем жилище? При ответе на этот вопрос подумайте, что произойдет с теми животными, которые питаются комарами, - рыбами, земноводными, рептилиями, птицами, некоторыми зверями? Сделайте соответствующие выводы.
2. Розвиток компютерної техніки в 19902000 рр
3. Анализ финансового состояния предприятия
4. Лабораторная работа 1 Основные классы неорганических соединений В.html
5. На чем писать программы (краткий обзор возможностей языков программирования)
6. 20 г. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ НАЧАЛЬНОГО П.
7. ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ УПРАВЛІННЯ БІЗНЕСОМ ТУРИСТИЧНОГО ПІДПРИЄМСТВА
8. Автор- Денисова Наталья Геннадьевна музыкальный руководитель д-с N 47 г.
9. Московский областной техникум отраслевых технологий СОГЛАСОВАНО на
10. ЛУЧ при Челябинском государственном педагогическом университете а сегодня продолжаем уже в качестве руко
11. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата філософських наук
12. Коллоидные системы в организме и их функции
13. Реферат- Подведомственность и подсудность
14. Сучасна кримінально-правова кваліфікація злочинів
15. Основоположником маркетинга как науки является- а Мэксон; б Фрейд; в Котлер; г Маслоу
16. Реферат- Соотношение процедуры взыскания налоговой санкции с институтом вины в налоговом праве
17. Происхождение этносов
18. Команда развития региона Время Название Ответств
19. Гражданское право современных промышленно развитых стран
20. Симметрии твердых тел Твердые тела