Tokë. Monitorimi biologjik dhe gjendja e mjedisit Monitorimi biologjik në vlerësimin e cilësisë së mjedisit

23.12.2021

Si një alternativë ndaj metodologjisë MPC, baza biologjike e së cilës është ekzistenca e kufijve të tolerancës për organizmat individualë, propozohet koncepti i tolerancës mjedisore, vendosja e niveleve të pranueshme të ndikimeve për pjesën biotike të ekosistemeve reale (Fig. 5.1).

Ky koncept supozon se për çdo sistem ekologjik mund të gjenden kufij të tillë ndryshimi faktorët mjedisorë, në të cilën karakteristikat që e dallojnë këtë ekosistem nga ekosistemet e tjera fqinje mbeten relativisht të qëndrueshme. Në këtë kuptim, ne mund të identifikojmë kufijtë e tolerancës mjedisore me kufijtë brenda të cilëve gjendja e ekosistemit mund të konsiderohet normale. Më pas, në lidhje me ndotësit ksenobiotikë vendoset automatikisht kufiri i poshtëm i tolerancës: kjo është mungesa e plotë e tyre në ekosistem. Kufiri i sipërm i tolerancës mund të konsiderohet më pas një nivel i pranueshëm mjedisor i ndotjes.

Oriz. 5.1.

Ekziston një mundësi për të zëvendësuar qasjen "kimike" (bazuar në metodologjinë e MPC) për zbatimin e kontrollit mjedisor me një "biotike" - bazuar në konceptin e tolerancës mjedisore dhe ideve rreth prioritet i kontrollit biologjik. Ky koncept supozon se ekziston një marrëdhënie shkak-pasojë midis niveleve të ndikimeve në biotë dhe reagimit të saj.

Detyra e qasjes biotike është të identifikojë në hapësirën e faktorëve abiotikë kufijtë midis zonave të funksionimit normal dhe patologjik të objekteve natyrore. Kufij të tillë propozohen në vend të standardeve MPC dhe quhen nivele të pranueshme për mjedisin(EDU) ndikime shqetësuese. Sipas qasjes së vlerësimit biotik gjendje ekologjike në shkallën "normë-patologji" duhet të kryhet sipas një grupi treguesish biotikë, dhe jo sipas niveleve të faktorëve abiotikë.

Faktorët abiotikë (ndotja, të tjera karakteristikat kimike, treguesit klimatikë, ritmet e transferimit, etj.) duhet të konsiderohen si agjentë të ndikimit në popullatat e organizmave, në lidhjet ekologjike ndërmjet tyre dhe si shkaqe të mundshme të shqetësimit mjedisor. Llojet e efekteve të ndotësve në biotë janë paraqitur në Fig. 5.2.

Oriz. 5.2.

Disa efekte të ndotësve toksikë në nivele të ndryshme të organizimit të biotës në ekosistemet ujore janë dhënë në Tabelën. 5.1.

Për të zbatuar qasjen biotike, nevojiten një sërë metodash për të marrë vlerësime të gjendjes së komuniteteve, me ndihmën e të cilave do të ishte e mundur të dallohej një ekosistem ekologjikisht i sigurt nga një ekosistem në të cilin kanë ndodhur ndryshime të rëndësishme të shkaktuara nga jashtë (kryesisht ndikimet antropogjene. Pastaj, në një shkallë të caktuar të shteteve të komunitetit, do të jetë e mundur të krijohen

Tabela 5.1.Disa efekte të ekspozimit toksik ZV në nivele të ndryshme të organizimit të biotës

		indirekte	Mekanizmi përshtatje
Organizmi	Çrregullime fiziologjike, ndryshime të sjelljes dhe fertilitetit, çrregullime të zhvillimit	Çrregullime të jetës për shkak të përkeqësimit të kushteve të jetesës	Reaksionet fiziologjike, të sjelljes dhe modifikimi i reaksioneve morfogjenetike
Popullsia	Ndryshimet në strukturën, dinamikën dhe shkallën e qarkullimit të biomasës	Ndryshimi në ekuilibrin e dendësisë së popullsisë, zhvendosja konkurruese	Ristrukturimi adaptiv i strukturës, përzgjedhja natyrore, imitim
Grupi i popullsive konkurruese	Ndryshimi përbërjen e specieve dhe shumëllojshmërinë e specieve	Ndryshimi i densitetit total të individëve në një grup, zhvendosja e grupit nga biocenoza	Zhvendosja e specieve me rezistencë të ulët dhe futja e specieve rezistente
Biocenoza	Ndryshimi i produktivitetit, thjeshtimi i strukturës vertikale	Ristrukturimi i biocenozës për shkak të ndryshimeve në kushtet abiogjene	Ristrukturimi adaptiv i strukturës së biocenozës
Biogjeocenoza (ekosistem)	Prishja e qarkullimit të substancave, ndryshime në parametrat hidrokimikë	I vendosur peizazhi ndryshimet	Ristrukturimi adaptiv i strukturës së ekosistemit

kufijtë e ekzistencës së qëndrueshme të një ekosistemi, d.m.th., kufijtë e tillë të ndryshimit të parametrave biotikë në të cilët ekosistemi "ruan veten". Monitorimi sistematik i ndryshimeve në vlerësimet e përzgjedhura të gjendjes duhet të përbëjë bazën e pjesës biologjike monitorimi i mjedisit.

Një grup tjetër metodash duhet të sigurojë identifikimin e atyre karakteristikave fiziko-kimike të ekosistemit që janë përgjegjëse për ndryshimin e gjendjes së komunitetit dhe tejkalimin e tij përtej kufijve të vendosur të ekzistencës së qëndrueshme. Këto duhet të jenë metodat matematikore analiza që bën të mundur identifikimin e zonës së mirëqenies mjedisore në hapësirën shumëdimensionale të faktorëve mjedisorë (sipas treguesve që monitorohen në përputhje me komponentin kimik të programit të monitorimit mjedisor). Ky grup duhet të përfshijë gjithashtu ato metoda matematikore me ndihmën e të cilave është e mundur të krijohet EDF për efektet e dëmshme të zbuluara.

Shumëllojshmëria e reagimeve të organizmave ujorë ndaj efekteve të ndotësve shërbeu si bazë për krijimin e dy versioneve kryesore të metodave biologjike për vlerësimin e cilësisë. ujërat natyrore - biotesting Dhe bioindikacion(shih Udhëzuesin për monitorimin hidrobiologjik të ekosistemeve të ujërave të ëmbla; GOST 17.1.3.07-82 "Ruajtja e natyrës. Hidrosfera. Rregullat për monitorimin e cilësisë së ujit të rezervuarëve dhe përrenjve").

Metodat tokësore të monitorimit të mjedisit.

Metodat fiziko-kimike

-Metodat cilësore. Ju lejon të përcaktoni se cila substancë është në mostrën e provës. Për shembull bazuar në kromatografia . -Metodat sasiore. -Metoda gravimetrike. Thelbi i metodës është të përcaktojë masën dhe përqindjen e çdo elementi, joni ose përbërësi kimik të gjetur në mostrën e provës. - Titrimetrike metodë (volumetrike). Në këtë lloj analize, peshimi zëvendësohet nga matja e vëllimeve të substancës që përcaktohet dhe reagentit të përdorur në këtë përcaktim. Metodat e analizës titrimetrike ndahen në 4 grupe: a) metodat e titrimit acido-bazik; b) metodat e reshjeve; c) metodat oksido-reduktuese; d) metodat e kompleksimit. - Kolorimetrike metodat. Kolorimetria- një nga metodat më të thjeshta të analizës së përthithjes. Ai bazohet në ndryshimet në nuancat e ngjyrave të tretësirës së provës në varësi të përqendrimit. Metodat kolorimetrike mund të ndahen në kolorimetri vizuale dhe fotokolorimetri. - Metodat e shprehura. Metodat Express përfshijnë metoda instrumentale që ju lejojnë të përcaktoni kontaminimin në një periudhë të shkurtër kohore. Këto metoda përdoren gjerësisht për të përcaktuar rrezatimin e sfondit në sistemet e monitorimit të ajrit dhe ujit. - Potenciometrik metodat bazohen në ndryshimin e potencialit të elektrodës në varësi të proceseve fizike dhe kimike që ndodhin në tretësirë. Ato ndahen në: a) potenciometri të drejtpërdrejtë (jonometri); b) titrimi potenciometrik.

Metodat e monitorimit biologjik

Bioindikacion - një metodë që ju lejon të gjykoni gjendjen mjedisi bazuar në faktin e takimit, mungesës, veçorive zhvillimore të organizmave bioindikatorë . Bioindikatorët janë organizma, prania, sasia ose karakteristikat e zhvillimit të të cilëve shërbejnë si tregues të proceseve natyrore, kushteve ose ndryshimeve antropogjene në mjedis. Kushtet e përcaktuara duke përdorur bioindikatorët quhen objekte të bioindikacionit.

Biotesting - një metodë që lejon, në kushte laboratorike, të vlerësojë cilësinë e objekteve mjedisore duke përdorur organizma të gjallë.

Vlerësimi i komponentëve të biodiversitetit - është një grup metodash analiza krahasuese e komponentëve të biodiversitetit .

Metodat e përpunimit statistikor dhe matematikor të të dhënave

Metodat përdoren për përpunimin e të dhënave të monitorimit mjedisor informatikë Dhe matematikore biologjisë (përfshirë modelimin matematikor), si dhe një gamë të gjerë teknologjish informacioni .

Sistemet e Informacionit Gjeografik

GISështë një pasqyrim i tendencës së përgjithshme të lidhjes së të dhënave mjedisore me objektet hapësinore. Sipas disa ekspertëve, integrimi i mëtejshëm i GIS dhe monitorimit të mjedisit do të çojë në krijimin e EIS (sistemeve të informacionit mjedisor) të fuqishëm me referencë të dendur hapësinore.

19) Monitorimi biologjik

Monitorimi biologjik duhet të kuptohet si një sistem vëzhgimi, vlerësimi dhe parashikimi i çdo ndryshimi në biotë të shkaktuar nga faktorë me origjinë antropogjene.

Objekti kryesor i vëzhgimit të këtij lloji të monitorimit janë reagimet e sistemeve biologjike në nivele të ndryshme dhe faktorët mjedisorë që ndikojnë në to. Detyra kryesore është monitorimi i nivelit të ndotjes së biotës, në të cilin përgjigjet ose pasojat biologjike që lidhen me ekspozimin ndaj ndotjes regjistrohen në kuadër të nënprogrameve të veçanta.

Biologët kanë grumbulluar një sasi të madhe informacioni mbi funksionimin e sistemeve biologjike, si normalisht ashtu edhe në rastin e ndikimit negativ të faktorëve antropogjenë. Struktura e një programi monitorimi biologjik përbëhet nga nënprograme të veçanta bazuar në nivelet e organizimit të sistemeve biologjike. Kështu, monitorimi gjenetik korrespondon me nivelin nënqelizor të organizimit të biotës, monitorimi biokimik i korrespondon nivelit qelizor, monitorimi fiziologjik korrespondon me nivelin e organizmit, dhe biomonitorimi mjedisor korrespondon me nivelin e popullsisë dhe biocenologjik (komunitetit). Përveç atyre të listuara, ekzistojnë nënprograme për monitorimin e ndotjes së biotës, produktivitetit të biosferës, specieve të rrezikuara ose në prag të zhdukjes.

Për çdo nënprogram biomonitorimi, zhvillohet metodologjia e tij e vëzhgimit dhe vendoset një grup i caktuar karakteristikash funksionale. Për shembull, programet e biomonitorimit në nivel organizmi përdorin tregues të tillë si ushqimi, frymëmarrja, sekretimi dhe ekuilibri i azotit, rritja, riprodhimi, përbërja e gjakut dhe treguesit e sjelljes së organizmave. Në programet e biomonitorimit në nivel popullsie, këto janë ritmet e rritjes, riprodhimi, shpërndarja dhe bollëku i specieve dhe struktura e popullsisë.

Parametrat e nivelit të popullsisë përdoren gjerësisht për të monitoruar përqendrimet vdekjeprurëse dhe nënvdekjeprurëse të ndotësve, në varësi të qëllimeve të programeve të monitorimit dhe sistemeve specifike që monitorohen. Në këtë rast, popullatat e përzgjedhura për vëzhgim duhet të jenë pjesë e sistemeve që janë më të ekspozuara ndaj ndotësve.

Përzgjedhja e specieve për këtë lloj monitorimi është sfiduese sepse kërkohen të dhëna të detajuara mbi biotën e zonës së studimit për të përzgjedhur speciet. Objekti i vëzhgimit mund të jetë çdo grup organizmash: nga mikroflora te megafauna dhe zogjtë e detit. Preferenca u jepet specieve që janë të ndjeshme ndaj ndotësve të mundshëm (edhe nëse ato kanë rëndësi të kufizuar ekologjike dhe tregtare), që përfaqësojnë nivele të ndryshme trofike, dhe specieve kryesore nëse roli i tyre në komunitet është i njohur. Vështirësitë e përzgjedhjes lidhen me sjelljen e organizmave në varësi të stinës, moshës dhe migrimit gjatë baticave. Gjatë përzgjedhjes së specieve, merret parasysh shpërndarja hapësinore dhe lëvizshmëria e tyre. Lëvizshmëria e specieve të përzgjedhura duhet të jetë e ulët në mënyrë që imigrimi dhe emigrimi të mos ndikojnë në rezultatet përfundimtare. Preferohen speciet e ulura sepse nëse specia është shumë e lëvizshme, të dhënat për strukturën dhe rritjen e popullsisë do të kenë pak vlerë sepse kohëzgjatja e ekspozimit ndaj ndotësit do të jetë e panjohur për shkak të shmangies së mundshme të vendeve të kontaminuara. Llojet e sistemeve bentike përdoren më shpesh sepse ato janë më pak të ndryshueshme nga ana hapësinore dhe kohore.

Biomonitorimi në nivel komuniteti. Le të kujtojmë se një komunitet zakonisht kuptohet si një bashkim i popullsive që ndërveprojnë si me njëri-tjetrin ashtu edhe me mjedisin. Biomasa, bollëku, diversiteti i specieve, numri i taksave më të larta, struktura trofike, si dhe rezultatet e krahasimit të komunitetit përdoren si tregues të biomonitorimit të komunitetit.

Kriteret për vlerësimin e gjendjes ekologjike të popullatave dhe komuniteteve janë tregues strukturorë dhe funksionalë që karakterizojnë gjendjen e popullatave bimore dhe shtazore. Treguesit strukturorë në monitorimin e komunitetit janë numri i individëve dhe lista e specieve në komunitet, ndryshueshmëria e tyre në hapësirë dhe kohë. Karakteristika funksionale e një komuniteti përfshin cilësinë dhe sasinë e energjisë që rrjedh nëpër komunitet.

Vlerësimi i efekteve të ndotësve në nivelin e ekosistemit përfshin përdorimin e të dhënave të marra për nivelet e popullsisë ose komuniteteve nga të cilat ai përbëhet. Megjithatë, ky vlerësim mund të rezultojë i paplotë, pasi me këtë qasje mund të mos ketë të dhëna për ndryshime në variabla të rëndësishëm që karakterizojnë gjendjen e ekosistemit si një nënnjësi e pavarur e strukturës hierarkike të gjallesave.

Baza strukturore e një ekosistemi janë substancat inorganike dhe organike, faktorët mjedisorë (temperatura, drita, era, etj.), prodhuesit, konsumatorët dhe dekompozuesit. Proceset komplekse të ndërvarura të funksionimit të ekosistemit kryhen përmes rrjedhës së energjisë, zinxhirëve ushqimorë, ciklit të lëndëve ushqyese, ndryshimeve në diversitet, zhvillimit dhe evolucionit në kohë dhe hapësirë.

Gjatë monitorimit të ekosistemeve, është e nevojshme të identifikohen pjesë të ndjeshme të ekosistemit, me anë të të cilave mund të gjykohet gjendja e tij. Një tjetër qasje po aq e rëndësishme është krijimi i modeleve të simulimit të ekosistemit.

Monitorimi i ndryshimeve në popullata dhe biocenoza dhe funksionimi i tyre nën ndikimin e llojeve të ndryshme të ndikimit antropogjen kryhet në spitale si në zonat e referencës ashtu edhe në zonat që i nënshtrohen ndikimit antropogjen. Me interes të veçantë janë vëzhgimet e akumulimit nga bimët dhe kafshët e substancave kimike të çliruara gjatë prodhimit industrial, gjatë çlirimeve emergjente ose të përdorura në bujqësi dhe pylltari. Migrimi i tyre përgjatë zinxhirëve ushqimorë dhe shpërndarja nëpër nivele trofike në biocenozat e vendosura në zona të ndryshme natyrore gjurmohet.

Nga pikëpamja e përmbajtjes së informacionit, të gjitha rutinat e monitorimit biologjik janë po aq të vlefshme dhe nuk kanë përparësi ndaj njëra-tjetrës, por aktualisht më shumë vëmendje i kushtohet monitorimit mjedisor.

Funksionet e rëndësishme të biomonitorimit janë zhvillimi i sistemeve të paralajmërimit të hershëm, diagnostikimi dhe parashikimi i ndryshimeve në bashkësitë biologjike.

Gjatë zhvillimit të sistemeve të paralajmërimit të hershëm, është e nevojshme të zgjidhni organizmat e përshtatshëm dhe të krijoni pajisje të automatizuara që bëjnë të mundur identifikimin e qartë të reagimit të biotës ndaj ndryshimeve antropogjene në mjedisin natyror. Pajisjet e tilla mund të përdoren për të përcaktuar cilësinë e ujit në rezervuarë dhe për të marrë informacion operacional në lidhje me shfaqjen e një situate të rrezikshme toksikologjike.

Njësia e monitorimit diagnostik përfshin zbulimin, identifikimin dhe përcaktimin e përqendrimit të ndotësve në komponentin biotik bazuar në përdorimin e gjerë të organizmave monitorues.

Të dhënat e diagnozës shërbejnë si bazë informacioni për parashikimin e evolucionit të organizmave të gjallë. Parashikimi bën të mundur përcaktimin e shkallës së akumulimit të ndotësve, rrugëve të migrimit të tyre përgjatë zinxhirëve ushqimorë dhe përfundimisht përcaktimin e gjendjes së ardhshme të objekteve biologjike dhe habitateve të tyre.

Informacioni për gjendjen e mjedisit natyror dhe ndryshimet në këtë gjendje është përdorur prej kohësh nga njerëzit për të planifikuar aktivitetet e tyre. Për më shumë se 100 vjet, vëzhgimet e ndryshimeve të motit dhe klimës janë kryer rregullisht në botën e qytetëruar. Këto janë vëzhgime meteorologjike, fenologjike, sizmologjike dhe disa lloje të tjera të vëzhgimeve dhe matjeve të gjendjes së mjedisit që janë të njohura për të gjithë ne. Tani askush nuk duhet të bindet se gjendja e mjedisit natyror duhet të monitorohet vazhdimisht. Gama e vëzhgimeve, numri i parametrave që maten dhe rrjeti i stacioneve të vëzhgimit po bëhet gjithnjë e më i gjerë. Problemet që lidhen me monitorimin e mjedisit po bëhen gjithnjë e më komplekse.

Me rëndësi të madhe në organizimin e menaxhimit rajonal të mjedisit në nivel global, rajonal dhe lokal, si dhe vlerësimin e cilësisë së mjedisit njerëzor në territore të veçanta, në ekosisteme të rangjeve të ndryshme. Ekziston një term i veçantë për të përcaktuar të gjithë shërbimin kompleks për monitorimin, vlerësimin dhe parashikimin e cilësisë së mjedisit dhe natyrës së menaxhimit mjedisor: “Monitorimi”.

Monitorimi i mjedisitështë një sistem vëzhgimesh të përsëritura, të synuara të një ose më shumë elementeve të mjedisit natyror në hapësirë dhe kohë, sipas programeve të vëzhgimit të bazuara shkencërisht, të kryera për të vlerësuar dhe parashikuar ndryshimet në gjendjen e mjedisit (OS), me qëllim që të evidentohen komponenti antropogjen i këtyre ndryshimeve në sfondin e proceseve natyrore.

Vetë termi "monitorim" u shfaq për herë të parë në rekomandimet e komisionit të posaçëm SCOPE (Komiteti Shkencor për Problemet Mjedisore) në UNESCO në 1971, dhe në 1972 u shfaqën propozimet e para për një Sistemi Global të Monitorimit të Mjedisit (Konferenca e OKB-së së Stokholmit për Mjedisin). . Megjithatë, një sistem i tillë nuk është krijuar deri më sot për shkak të mosmarrëveshjeve në vëllimet, format dhe objektet e monitorimit dhe shpërndarjen e përgjegjësive midis sistemeve ekzistuese të vëzhgimit.

Monitorimi është një sistem vëzhgimesh, vlerësimesh dhe parashikimesh që na lejon të identifikojmë ndryshimet në gjendjen e mjedisit nën ndikimin e aktiviteteve antropogjene. Para së gjithash, ky është monitorimi i ndotjes antropogjene. Së bashku me ndikimin negativ në natyrë, një person mund të ketë edhe si rezultat i aktivitetit ekonomik ndikim pozitiv. Shpesh rezultatet katastrofike të biznesit lindin nga qëllimet e mira. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, është e nevojshme të studiohet mjedisi dhe të parashikohen ndryshimet e mundshme të tij, si për mirë ashtu edhe për keq. Le të shqyrtojmë se çfarë përbën një shërbim monitorimi që është kaq i nevojshëm për shoqërinë.

Monitorimi përfshin:

– monitorimi i cilësisë së mjedisit, faktorët që ndikojnë në mjedis;

– vlerësimi i gjendjes aktuale të mjedisit natyror;

– parashikimi i ndryshimeve në cilësinë e mjedisit.

Vëzhgimet mund të kryhen mbi treguesit fizikë, kimikë dhe biologjikë, por treguesit e integruar të gjendjes së mjedisit janë veçanërisht premtues.

Një pjesë integrale e monitorimit mjedisor monitorimi i gjendjes së mjedisit në aspektin e treguesve fizikë, kimikë dhe biologjikë është biomonitorimi. Detyrat e biomonitorimit përfshijnë vlerësimin e rregullt të cilësisë së mjedisit duke përdorur objekte të gjalla të zgjedhura posaçërisht për këtë qëllim.

Objektivat e monitorimit biologjik. Monitorimi biologjik mund të ndahet në: (a) monitorimin e ekspozimit dhe (b) monitorimin e efekteve, duke përdorur respektivisht treguesit e brendshëm të dozës dhe efektit.

Qëllimi i monitorimit të ekspozimit biologjik është të vlerësojë rreziqet shëndetësore duke përcaktuar dozën e brendshme, e cila, nga ana tjetër, pasqyron ngarkesën biologjikisht aktive të faktorëve kimikë në trup. Doza e kontaminimit nuk duhet të arrijë një nivel në të cilin mund të shfaqen efekte patologjike. Një efekt konsiderohet patologjik ose i dëmshëm nëse aktiviteti funksional i trupit zvogëlohet, aftësia adaptive ndaj stresit zvogëlohet, aftësia për të mbajtur homeostazën zvogëlohet ose rritet ndjeshmëria ndaj ndikimeve të tjera mjedisore.

Në varësi të parametrit kimik ose biologjik që analizohet, termi "dozë e brendshme" mund të interpretohet ndryshe. Së pari, mund t'i referohet sasisë së kimikatit të përthithur në një periudhë të shkurtër kohore, për shembull, gjatë një ndërrimi pune. Përqendrimet e ndotësve në ajrin alveolar mund të përcaktohen drejtpërdrejt gjatë turnit të punës ose të nesërmen (mostrat e gjakut dhe ajrit alveolar mund të ruhen deri në 16 orë). Së dyti, nëse substancë kimike ka një gjysmë jetë të gjatë biologjike (për shembull, metalet në sistemin e qarkullimit të gjakut), vlera e brendshme e dozës mund të pasqyrojë sasinë e substancës që hyn në trup gjatë disa muajve.

Së treti, termi "dozë e brendshme" mund të nënkuptojë gjithashtu sasinë e një substance të akumuluar në trup. Në këtë rast, doza e brendshme pasqyron shpërndarjen e substancës midis organeve dhe indeve, nga të cilat më pas ekskretohet ngadalë. Për shembull, për të marrë një pamje të besueshme të përmbajtjes së DDT në trup, mjafton të matet përmbajtja e tyre në gjak.

Së fundi, vlera e brendshme e dozës shërben si një tregues i sasisë së kimikatit në vendet e tij të veprimit. Një nga aplikimet më të rëndësishme dhe më premtuese të këtij treguesi duket se është përcaktimi i përbërjeve të formuara nga substanca toksike me proteinat e hemoglobinës ose me ADN-në.

Monitorimi biologjik i efektit ka për qëllim identifikimin e simptomave të ndryshimeve të hershme të kthyeshme që ndodhin në një organ kritik. Në këtë kuptim, rëndësia e monitorimit biologjik të efektit për monitorimin e shëndetit të punëtorëve nuk mund të mbivlerësohet.

Në vitin 1990 komisioni ekonomik Evropa, nën kujdesin e OKB-së, ka miratuar një program të monitorimit të integruar (1 milion) të mjedisit për grupet e mëposhtme të treguesve (numri i tyre tregohet në kllapa): meteorologjia e përgjithshme (6), kimia e ajrit (3), dheu dhe kimia e ujërave nëntokësore (4), kimia e ujërave sipërfaqësore (4), e tokës (6), treguesit biologjikë (11).

Ndër treguesit e monitoruar, një vend të spikatur zinin treguesit biologjikë: likenet epifite, bimësia tokësore, bimësia shkurre dhe drunore, mbulesa projektuese e pemëve, biomasa e pemëve, përbërja kimike e gjilpërave halore, mikroelementet në hala, enzimat e tokës, mikoriza, shkalla e dekompozimit të mbetjet e bimëve dhe një nga metodat e tjera të biomonitorimit opsionale.

Në territor ish-BRSS U identifikuan gjashtë zona për monitorimin rajonal të treguesve biologjikë të mësipërm.

Sistemet rajonale të monitorimit më të zhvilluara janë në Gjermani dhe Holandë.

Për shembull, merrni parasysh një nga sistemet e biomonitorimit të miratuar në Gjermani (Baden-Württemberg). Ai përfshin vlerësimin e treguesve të mëposhtëm:

– shkalla e zhveshjes (humbja e parakohshme e gjetheve) të ahut, bredhit dhe bredhit;

– përbërja e ndotësve në gjethe dhe gjilpëra;

– vazhdimësi (ndryshim natyror) i bimësisë barishtore;

– vitaliteti i tribunës me bar dhe përmbajtja e ndotësve në të;

– zona e mbuluar nga likenet epifitike;

– numri i bishtave (artropodë të vegjël të tokës) dhe molusqeve tokësore;

– grumbullimi i ndotësve në krimbat e tokës.

Rezultatet e monitorimit janë paraqitur në formën e tabelave dhe grafikëve. Një nga metodat e suksesshme është metoda “Ameba”. Vizatoni një rreth, i cili ndahet me vija në sektorë të barabartë sipas numrit të treguesve të matur. Vija e rrethit tregon vlerat e tyre normale. Treguesit mund të jenë kimikë (përmbajtja e metaleve të rënda, fosfori, etj.), fizike (niveli i ujërave nëntokësore, turbullira, etj.) dhe biologjik (bollëku, diversiteti dhe karakteristika të tjera të bioindikatorëve). Më pas, në secilin sektor, vizatohet një zonë proporcionale me vlerat e treguesit përkatës. Linjat mund të shkojnë përtej rrethit, nëse vlerat janë "jashtë shkallës", atëherë "Amoebae" shfaqet "rritje-psepodode". Rezultatet e monitorimit, të paraqitura në formën e një sërë vizatimesh të tilla, zbulojnë qartë drejtimin e "lëvizjes së Amebës" dhe, në përputhje me rrethanat, drejtimin e ndryshimeve në ekosistem.

Paraqitja e punës suaj të mirë në bazën e njohurive është e lehtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http://www.allbest.ru/

Ministria e Arsimit Federata Ruse

Instituti Shtetëror i Minierave të Shën Petersburgut me emrin. G.V. Plekhanov (Universiteti Teknik)

Monitorimi biologjik

Shënime leksioni për specialitetin

330200- Mbrojtja inxhinierike e mjedisit

Drejtimi 656600 Mbrojtja e mjedisit

V.F. Shuisky

Shën Petersburg 2000

Hyrje

1. Ide të përgjithshme për kontrollin biologjik të mjedisit

1.1 Mundësitë, avantazhet dhe disavantazhet e vlerësimit të gjendjes së mjedisit me tregues abiotikë, me tregues biotikë, duke marrë parasysh në mënyrë të pavarur treguesit e të dy grupeve, nga rezultatet e integrimit të tyre

1.2 Bioindikacioni dhe biotestimi

1.3 Monitorimi biologjik si komponent i kontrollit biologjik të gjendjes së mjedisit. Roli i tij në monitorimin e mjedisit

2. Biosistemet e niveleve të ndryshme të organizimit dhe karakteristikat e tyre tregues. Biodiversiteti

2.1 Nivelet e organizimit të objekteve biologjike (biosistemet)

2.2 Ruajtja e biodiversitetit është çelësi për ruajtjen e qëndrueshmërisë së ekosistemeve dhe biosferës

3. Përgjigja e biotës ndaj ndikimeve antropogjene

3.1 Vazhdimi i ekosistemit

3.2 Kushtet e sfondit dhe gjendja e sfondit të biotës

3.3 Format e rezistencës së sistemeve biologjike ndaj ndikimeve

4. Metodat e monitorimit biologjik. Bioindikacion. Biotesting

4.1 Modelet e ndikimit të faktorëve mjedisorë në biosisteme

4.2 Biotesti

4.2.1 Biotestet mbi bakteret

4.2.2 Biovlerësimet mbi algat

4.2.3 Biotestet mbi myshqet

4.2 4 Bioteste mbi likenet

4.2.5 Metoda e transplantimit të likenit

4.2.6 Biotestet në bimët më të larta

4.2.7 Biotestet e kafshëve

4.3 Bioindikacioni

4.3.1 Kërkesat për bioindikatorët

4.3.2 Bioindikacioni i ekosistemeve tokësore

4.4 Monitorimi i fitocenozës pyjore

4.4.1 Përshkrimi i bimëve në zonën kyçe në pyll

4.4.2 Hartimi i një formule të pyjeve

4.4.3 Përcaktimi i vitalitetit të bimës

4.4.4 Përcaktimi i bollëkut

4.4.5 Përcaktimi i llojit të komunitetit bimor (shoqata)

4.4.6 Përkufizimi i ripyllëzimit

4.5 Monitorimi i fitocenozës së livadheve

4.6 Monitorimi i hapësirave të gjelbra në një zonë të populluar

4.6.1 Përcaktimi i gjendjes së gjilpërave të pishës skoceze për të vlerësuar ndotjen e ajrit

4.6.2 Përcaktimi i pastërtisë së ajrit nga likenet

4.7 Bioindikacioni i ekosistemeve të ujërave të ëmbla

4.8 Hidrobiontet si tregues të cilësisë së mjedisit

4.9 Bioindikacioni duke përdorur karakteristikat makrozoobentos në nivele subcenotike

4.10 Bioindikacioni duke përdorur treguesit e komuniteteve makrozoobentos (metodat koenotike të bioindikacionit)

4.10.1 Treguesit e bazuar në marrjen parasysh të totalit të makrozoobentos, grupeve të tij funksionale dhe taksave të renditjes mbispecifike (pa marrë parasysh përbërjen specie të komunitetit)

4.10.2 Treguesit e bazuar në përcaktimin e përbërjes së specieve të makrozoobentos. Indekset dhe shkallët e saprobitetit

4.10.3 Përdorimi i treguesve të diversitetit të specieve

4.10.4 Vlerësimi i ndryshimeve në përbërjen e specieve të komuniteteve

4.11 Bioindikacioni i bazuar në modelet sasiore të kufizimit të biotës nga kushtet mjedisore (duke përdorur shembullin e makrozoobentos)

4.12 Bioindikacioni në bazë të akumulimit

5. Bioindikacioni koenotik: metodat e klasifikimit dhe ordinimit

6. Biosedimentimi dhe pastrimi i ujit

7. Detoksifikimi biologjik

8. Ajrimi fotosintetik i ujit dhe pasurimi me metabolite

9. Baza biologjike e pastrimit të ujit

10. Bazat ekologjike të furnizimit me ujë të pijshëm

11. Bazat e luftimit të ndërhyrjeve biologjike

12. Baza ligjore ruajtja e të rrallave specie biologjike

Hyrje

Qëllimi kryesor i studimit të kësaj disipline është që studentët të fitojnë njohuri bazë dhe aftësi praktike në monitorimin e gjendjes së mjedisit sipas kritereve biologjike. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të zgjidhen detyrat e mëposhtme: të zotërohet metodologjia moderne e monitorimit biologjik si një komponent i rëndësishëm i monitorimit mjedisor; - të studiojë proceset e ndikimeve antropogjene në biotë; zotëroni metodat më të rëndësishme të biomonitorimit, bioindikimit dhe biotestimit; të analizojë kuadrin rregullator vendas dhe të huaj për monitorimin biologjik, komponentët biologjikë të VNM-së dhe vlerësimin mjedisor; mësoni të merrni parasysh rezultatet dhe metodat e kontrollit biologjik të mjedisit kur merrni vendime inxhinierike për ta mbrojtur atë.

1. Ide të përgjithshme për kontrollin biologjik të mjedisit

Siç dihet, vlerësimi i cilësisë së mjedisit dhe ndryshimeve antropogjene në ekosistemet ujore mund të kryhet duke përdorur si parametrat e tyre abiotikë ashtu edhe ato biotike (d.m.th., duke përdorur bioindikacion). Të dyja qasjet kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre. Parametrat abiotikë janë më të përshtatshëm në atë që karakterizojnë drejtpërdrejt përbërjen e mjedisit, në veçanti, ndryshimet specifike negative të tij, dhe kanë një rreptësi shprehje sasiore. Megjithatë, merrni ato përshkrim i plotë mjedisi është i pamundur, sepse kriteri kryesor- Reagimi i biotës ndaj tij mbetet i panjohur. Përveç kësaj, ndikimet moderne antropogjene në ekosistemet ujore, si rregull, janë shumë komplekse dhe edhe kur kontrollohen një numër i konsiderueshëm parametrash abiotikë, ekziston gjithmonë dyshimi se ndonjë faktor ndikues mbetet ende i pa llogaritur. Së fundi, reagimi i ekosistemeve varet shumë jo vetëm nga përbërja e faktorëve, por edhe nga ndërveprimi i tyre. E gjithë kjo e bën shumë të vështirë vlerësimin e gjendjes së ekosistemit dhe cilësisë së mjedisit ujor vetëm në bazë të parametrave abiotikë.

Tabela 1. Përparësitë dhe disavantazhet e qasjeve abiotike dhe biotike për vlerësimin e ndikimit në mjedis (VNM) treguesit.

	Avantazhet	Të metat
*Rezultati Abiot* treguesit ical	Dihen vlerat e një sërë faktorësh specifikë	VNM shpesh është e pasaktë ose thelbësisht e metë për shkak të: 1. mangësitë e të gjithë sistemit MPC 2. pjesë e vogël e faktorëve të marrë parasysh 3. llogaritja e gabuar e sinergjive 4. veçoritë mjedisore lokale (në sfond).	Listat e përqendrimeve maksimale të lejueshme dhe standardet e sigurisë, ISO 10304-1:1992, 10703:1997, 11732:1997, etj.
Vlerësimi sipas treguesve biotikë e lam	*Shumë metoda* garantojnë një VNM shumë të besueshme	Faktorët kufizues dhe rëndësia e tyre nuk dihen	ISO 9998:1991, 10707:1994, 11733:1995, 10705:1995 Metoda Woodiwiss, shkallët e saprobitetit, etj.
*Vlerësimi abiotik* dhe treguesit biotikë veç e veç, krahasimi i rezultateve	Besueshmëria e VNM është më e lartë se me 1.2, për shkak të krahasimit të treguesve abiotikë dhe biotikë. Dihen vlerat e një sërë faktorësh.	Probabiliteti për të nënvlerësuar disa nga faktorët kufizues mbetet i rëndësishëm. Modelet e përcaktimit të gjendjes së mjedisit nga faktorët kufizues mbeten të panjohura s mi.	*Standardet GOST "Mbrojtja e natyrës* oda" (17.1.3.07-82, 17.1.3.08-82, etj.), SNiP 2.1.4.559.-96, metoda "belge", etj.
*Vlerësimi i bazuar në lidhjen midis shfaqjeve biotike dhe abiotike* atelietë	Përcaktohen faktorët kufizues dhe modeli i veprimit të tyre. Besueshmëria e VNM-së është maksimale. Baza më e mirë për rregullimin dhe rregullimin mjedisor.	Intensiteti më i madh i punës, kërkesat më të larta për kualifikimet e ekologëve	GOST "Ruajtja e Natyrës" (17.1.3.07-82, 17.1.3.08-82, etj.), SNiP 2.1.4.559.-96, metoda "belge", etj.

Avantazhi i përdorimit të parametrave biotikë (bioindikacioni) është besueshmëria dhe objektiviteti më i madh i tyre. Gjendja e biotës përcaktohet nga e gjithë gjendja e mjedisit dhe i përgjigjet qartë ndikimeve negative të çdo origjine, pavarësisht nga konsiderata dhe shkalla e studimit të tyre (Dyachkov, 1984; Alimov, 1989, 1994; Krivolutsky, 1990; Sokolov et al. ., 1990, Chaphekar, 1992; Por, duke reflektuar në mënyrë adekuate shkallën ndikim negativ në përgjithësi, bioindikacioni nuk shpjegon saktësisht se cilët faktorë e krijojnë atë.

Më efektive është një kombinim i të dyja qasjeve. Kjo teknikë përfshihet gjithnjë e më shumë në praktikën e vlerësimit të cilësisë së ujit (Harsany, 1986; Vernichenko, 1988; Reynoldson, Zarll, 1989; Bervoets e.a., 1989; Maslennikova, Skornyakov, 1993; etj.).

Përcaktimi i një numri treguesish biotikë, së bashku me ata tradicionalë abiotikë, parashikohet tashmë nga dokumentet rregullatore mjedisore (për shembull, GOST 17.1.3.07-82 "Ruajtja e natyrës. Hidrosfera. Rregullat për monitorimin e cilësisë së ujit të rezervuarëve dhe rrjedhave ujore" GOST 17.1.2.04-77 Ruajtja e natyrës dhe rregullat për taksimin e objekteve të peshkimit. për Hidrometeorologji Nr.250-1163 datë 22.09.1986 etj.).

Sidoqoftë, zakonisht parametrat abiotikë dhe biotikë konsiderohen veçmas, pa marrë parasysh marrëdhënien e tyre. Pa dyshim, zgjerimi i thjeshtë i listës së parametrave të marrë në konsideratë rrit deri diku edhe besueshmërinë e vlerësimit të cilësisë së mjedisit. Por për rregullimin adekuat mjedisor, është e nevojshme jo vetëm të zgjidhen karakteristikat më treguese abiotike dhe biotike të ekosistemit, por edhe të merren parasysh modelet e reagimit të biotës ndaj ndryshimeve mjedisore.

Në të njëjtën kohë, gjendja e të gjithë mjedisit në tërësi vlerësohet në mënyrë mjaft të besueshme bazuar në rezultatet e bioindikacionit, dhe një vlerësim i drejtpërdrejtë i karakteristikave fiziko-kimike ndihmon për të kuptuar se cilët faktorë antropogjenë e përkeqësojnë më shumë mjedisin dhe si ndodh saktësisht kjo. .

1.2 Bioindikacioni dhe biotestimi

Ekzistojnë dy zgjidhje metodologjikisht të ndryshme për vlerësimin e gjendjes së mjedisit bazuar në karakteristikat e biotës: biotestimi dhe bioindikacioni.

Biotesting- ky është një vlerësim i cilësisë së mjedisit me ndërhyrje aktive në proceset natyrore, duke vendosur një eksperiment në kushte natyrore ose laboratorike. Thelbi i biotestimit zbret në përcaktimin e pasojave të ndërveprimit të organizmave eksperimentalë (" objekte testuese") me mjedisin e provës.Shembuj eksperimentesh mbi biotestimin e mjedisit në laborator dhe kushtet natyrore Prandaj, eksperimentet për të përcaktuar shkallën e konsumit biokimik të oksigjenit (BOD) dhe prodhimit primar të planktonit (PP) mund të shërbejnë. Vlerat BOD karakterizojnë shkallën e ndotjes së ujit me substanca organike lehtësisht të mineralizueshme, vlerat e PP karakterizojnë shkallën e ngopjes së ujit me lëndë ushqyese ( relevante punë laboratorike përshkruar në laboratorAPunëtori e plotë mbi këtë temë"Ekologjia inxhinierike"). Në këto eksperimente, objekti i provës është bashkësia e të gjithë organizmave planktonikë që banojnë në mjedisin e provës. Ndonjëherë në eksperimentet mbi biotestimin e mjedisit, objektet e testimit futen në të artificialisht. Për këtë qëllim përdoren kafshë të një lloji të caktuar, me të njohura karakteristikat mjedisore. Objektet e provës mbahen për një kohë të gjatë në enë me mjet provë të holluar me ujë të pastër në sasi të ndryshme. Shkalla e dëmtimit dhe rrezikshmërisë së mjedisit gjykohet duke krahasuar ndryshimet në karakteristikat e objekteve të provës me kohëzgjatje të ndryshme të përvojës në mjedise të krahasueshme. Këto karakteristika përfshijnë mbijetesën, fertilitetin, sëmundshmërinë, shkallën e rritjes dhe zhvillimin individual, karakteristikat e sjelljes, ndryshimet e ndryshme strukturore dhe funksionale në organizma. Si objekte standarde të provës, është zakon të përdoren, për shembull, bakteret Esherichia coli, ciliatet e gjinisë Paramecium dhe Tetrachimena, kopepodët. Daphnia magna, havjar dhe larvat e peshkut salmon, dhe shumë të tjerë. etj.

Bioindikacion- ky është një vlerësim i cilësisë së mjedisit bazuar në gjendjen e përfaqësuesve të caktuar të popullsisë së tij - biota, i kryer duke i vëzhguar ato, pa ndërhyrje aktive (eksperimentale) në proceset natyrore. Objektet e vëzhgimeve të tilla mund të jenë sisteme biologjike të çdo niveli organizimi.

Cilësia e mjedisit vlerësohet duke përdorur kritere treguese cilësore dhe sasiore. Janë ato karakteristika të sistemeve biologjike të vëzhguara që pasqyrojnë plotësisht dhe saktë shkallën e mirëqenies së tyre.

1.3 Monitorimi biologjik si komponent i kontrollit biologjik të gjendjes së mjedisit. Roli i tij në monitorimin e mjedisit

monitorimi i bioindikacionit të ekosistemit biotik

Për një kohë të gjatë, vëzhgimet u bënë vetëm për ndryshimet në gjendjen e mjedisit natyror për shkaqe natyrore. Në dekadat e fundit, ndikimi i njeriut në mjedis është rritur ndjeshëm në të gjithë botën, është bërë e qartë se shfrytëzimi i pakontrolluar i natyrës mund të çojë në shumë serioze pasoja negative. Në këtë drejtim, ka lindur një nevojë edhe më e madhe për informacion të detajuar për gjendjen e biosferës.

Dihet se gjendja e biosferës ndryshon nën ndikimin e ndikimeve natyrore dhe antropogjene. Gjendja e biosferës, e cila ndryshon vazhdimisht nën ndikimin e shkaqeve natyrore, zakonisht kthehet në gjendjen e saj origjinale (ndryshimet e temperaturës dhe presionit, lagështia e ajrit dhe tokës, luhatjet e të cilave ndodhin kryesisht rreth disa vlerave mesatare relativisht konstante, ndryshimet sezonale në biomasa e bimësisë dhe e kafshëve, etj.). Vlerat mesatare që karakterizojnë gjendjen e biosferës (e saj karakteristikat klimatike në çdo rajon të globit, përbërja natyrore e mjediseve të ndryshme, cikli i ujit, karbonit dhe substancave të tjera, produktiviteti biologjik global) ndryshojnë ndjeshëm vetëm për një kohë shumë të gjatë (mijëra, ndonjëherë edhe qindra mijëra e miliona vjet). Sistemet dhe gjeosistemet ekologjike me ekuilibër të madh gjithashtu ndryshojnë jashtëzakonisht ngadalë nën ndikimin e proceseve natyrore.

Ndryshimet në gjendjen e biosferës nën ndikimin e faktorëve antropogjenë mund të ndodhin shumë shpejt. Kështu, ndryshimet që kanë ndodhur për këto arsye në disa elementë të biosferës gjatë dekadave të fundit janë të krahasueshme me disa ndryshime natyrore që kanë ndodhur gjatë mijëra dhe madje miliona viteve. Ndryshimet natyrore në gjendjen e mjedisit natyror, si afatshkurtër ashtu edhe afatgjatë, vëzhgohen dhe studiohen kryesisht nga shërbimet gjeofizike që ekzistojnë në shumë vende (hidrometeorologjike, sizmike, jonosferike, gravimetrike, magnetometrike, etj.). Për të nxjerrë në pah ndryshimet antropogjene në sfondin e atyre natyrore, ishte e nevojshme të organizoheshin vëzhgime të veçanta të ndryshimeve në gjendjen e biosferës nën ndikim. veprimtaria njerëzore.

Një sistem vëzhgimesh të përsëritura të një ose më shumë elementeve të mjedisit natyror në hapësirë dhe kohë për qëllime specifike, në përputhje me një program të përgatitur paraprakisht, u propozua të quhet monitorimi. Termi "monitorim" u shfaq përpara Konferencës së OKB-së të Stokholmit mbi Mjedisin (Stokholm, 5-16 qershor 1972). Propozimet e para për një sistem të tillë u zhvilluan nga ekspertë komision i posaçëm SCOPE (Komiteti Shkencor për Problemet e Mjedisit) në vitin 1971. Ky term u shfaq në kontrast dhe krahas termit “kontroll”, interpretimi i të cilit përfshinte jo vetëm vëzhgimin dhe marrjen e informacionit, por edhe elementë të veprimit aktiv, elementë të kontrollin. Monitorimi i ndryshimeve antropogjene në mjedisin natyror duhet të merren parasysh sistemi i vëzhgimit, telefononiOduke bërë të mundur evidentimin e ndryshimeve në gjendjen e biosferës nën ndikimm, hveprimtaria njerëzore.

Dokumenti kryesor që përcakton dhe rregullon aktivitetet mjedisore në Federatën Ruse është Ligji "Për mbrojtjen e mjedisit". Në përputhje me nenin 68 të ligjit:

“Kontrolli i mjedisit vendos si objektiva: monitorimin e gjendjes së mjedisit natyror dhe ndryshimet e tij nën ndikimin e aktiviteteve ekonomike apo të tjera, kontrollin e zbatimit të planeve dhe masave për mbrojtjen e natyrës, shfrytëzimin racional të burimeve natyrore, përmirësimin e mjedisit natyror, pajtueshmëria me kërkesat e legjislacionit mjedisor dhe standardeve të cilësisë mjedisore Sistemi i kontrollit mjedisor përbëhet nga një shërbim shtetëror për monitorimin e gjendjes së mjedisit, kontrollit shtetëror, industrial dhe publik. NË në një kuptim të gjerë fjalët kontroll mjedisor janë aktivitetet e organeve qeveritare, ndërmarrjeve dhe qytetarëve për të respektuar standardet dhe rregulloret mjedisore; Në përputhje me rrethanat, dallohen kontrolli mjedisor shtetëror, industrial dhe publik.

Sistemi i monitorimit mund të mbulojë si zonat lokale ashtu edhe globit në përgjithësi (monitorimi global). Tipari kryesor i sistemit global të monitorimit është aftësia, bazuar në të dhënat nga ky sistem, për të vlerësuar gjendjen e biosferës në shkallë globale.

Monitorimi kombëtar zakonisht i referohet një sistemi monitorimi brenda një shteti; një sistem i tillë ndryshon nga monitorimi global jo vetëm në shkallë, por edhe në faktin se detyra kryesore e monitorimit kombëtar është të marrë informacion dhe të vlerësojë gjendjen e mjedisit në interesat kombëtare. Kështu, një rritje e nivelit të ndotjes së ajrit në qytete të veçanta ose zona industriale mund të mos jetë domethënëse për vlerësimin e gjendjes së biosferës në shkallë globale, por duket se çështje e rëndësishme për të marrë masa në zonë, masa për të nivel kombëtar. Sistemi global i monitorimit duhet të bazohet në nënsistemet kombëtare të monitorimit dhe të përfshijë elementë të këtyre nënsistemeve. Termi "monitorim ndërkufitar" ose "ndërkombëtar" përdoret ndonjëherë. Me sa duket, është më e sakta të përdoret ky term për sistemet e monitorimit të përdorura në interes të disa shteteve (për të shqyrtuar çështjet e transferimit ndërkufitar të ndotjes ndërmjet shteteve, etj.).

Në Rusi, sistemi i monitorimit zbatohet në disa nivele:

ndikimi (studim ndikime të forta në shkallë lokale);

rajonale (manifestimi i problemeve të migrimit dhe transformimit të ndotësve, ndikimi i përbashkët i faktorëve të ndryshëm karakteristikë të ekonomisë rajonale);

sfond (bazuar në rezervat e biosferës, ku përjashtohet çdo aktivitet ekonomik).

Në territorin e ish-BRSS ekzistonte një Shërbimi Kombëtar për Vëzhgimin dhe Kontrollin e Gjendjes së Mjedisit ( OGSNK). Në vitin 1993, u mor një vendim për të krijuar një Unifikuar sistemi shtetëror monitorimi i mjedisit ( EGSEM) - një sistem thelbësisht i ri i informacionit dhe matjes ndër-departamentale, i formuar në bazë të njësive territoriale në entitetet përbërëse të Federatës Ruse dhe i përqendruar në një vlerësim dhe parashikim gjithëpërfshirës të gjendjes së mjedisit natyror në Federatën Ruse me qëllim të mbështetjes së informacionit për vendimmarrja e menaxhmentit.

Në përputhje me dokumentet ligjore rregullatore, menaxhimi i përgjithshëm i krijimit dhe funksionimit të Sistemit të Unifikuar Shtetëror për Monitorimin e Mjedisit dhe koordinimin e aktiviteteve të autoriteteve ekzekutive shtetërore në fushën e monitorimit të mjedisit i besohet Komitetit Shtetëror për Ekologjinë e Rusisë. Me koordinimin e Komitetit Shtetëror për Ekologjinë, po punohet për krijimin dhe zhvillimin e nënsistemeve territoriale të Sistemit të Unifikuar Elektrik Shtetëror (TSEM) në territoret eksperimentale (republikat: Altai, Mordovia, Chuvashia; rajonet: Vologda, Kaluga, Kurgan, Perm, Orenburg, Chelyabinsk; okruge autonome: Khanty-Mansiysk, Yamalo-Nenets; rajoni turistik ekologjik Kaukazian Mineralnye Vody). Aktualisht, numri i subjekteve të Federatës Ruse në të cilat ka nisur puna për krijimin e TSEM po i afrohet 50 (Raporti Shtetëror i Komitetit Shtetëror për Ekologjinë, 2000).

EGSEM si qendër për një politikë të unifikuar shkencore dhe teknike në fushën e monitorimit të mjedisit, duhet të sigurojë:

koordinimi i zhvillimit dhe zbatimit të programeve të vëzhgimit të mjedisit;

rregullimi dhe kontrolli i mbledhjes dhe përpunimit të të dhënave të besueshme;

ruajtja e informacionit, mbajtja e bankave të veçanta të të dhënave;

aktivitete për të vlerësuar dhe parashikuar gjendjen e objekteve mjedisore, burimeve natyrore, reagimeve të ekosistemeve dhe shëndetit publik ndaj ndikimi antropogjen;

aksesueshmërinë e informacionit mjedisor për një gamë të gjerë të konsumatorëve.

Qëllimet e programit të Sistemit Global të Monitorimit të Mjedisit ( GSMOS) - paralajmërimi për ndryshimet në gjendjen e mjedisit natyror që kërcënojnë shëndetin e njeriut të lidhur me ndotjen, fatkeqësitë natyrore, problemet mjedisore.

Pra, monitorimi është një sistem informacioni me shumë qëllime. Detyrat e saj kryesore janë: monitorimi i gjendjes së biosferës, vlerësimi dhe parashikimi i gjendjes së saj; përcaktimi i shkallës së ndikimit antropogjen në mjedis, identifikimi i faktorëve dhe burimeve të këtij ndikimi, si dhe shkallës së ndikimit të tyre.

Monitorimi përfshin fushat kryesore të mëposhtme të aktivitetit:

1) monitorimi i faktorëve që ndikojnë në mjedisin natyror dhe gjendjen e mjedisit;

2) vlerësimi i gjendjes aktuale të mjedisit natyror;

3) parashikimi i gjendjes së mjedisit natyror dhe vlerësimi i kësaj gjendjeje.

Kështu, monitorimi është një sistem vëzhgimet, vlerësimet dhe parashikimetOpër gjendja e mjedisit natyror, e cila nuk përfshin menaxhimin e cilësisë së mjedisit.

Qasja më universale për përcaktimin e strukturës së një sistemi për monitorimin e ndryshimeve antropogjene në mjedisin natyror është ndarja e tij në blloqe:

"Vëzhgimet"

"Vlerësimi i gjendjes aktuale",

"Parashikimi i shtetit"

"Vlerësimi i gjendjes së parashikuar"

Blloqet "Vëzhgimet" dhe "Parashikimi i shtetit" janë të lidhura ngushtë me njëri-tjetrin, pasi një parashikim i gjendjes së mjedisit është i mundur vetëm nëse ka informacion mjaft përfaqësues për gjendjen aktuale (lidhje direkte). Ndërtimi i një parashikimi, nga njëra anë. nënkupton njohjen e modeleve të ndryshimeve në gjendjen e mjedisit natyror, praninë e një skeme dhe aftësitë e llogaritjeve numerike, nga ana tjetër, drejtimi i parashikimit duhet të përcaktojë kryesisht strukturën dhe përbërjen e rrjetit të vëzhgimit (feedback ).

Të dhënat që karakterizojnë gjendjen e mjedisit natyror, të marra si rezultat i vëzhgimeve ose parashikimeve, duhet të vlerësohen në varësi të fushës së veprimtarisë njerëzore në të cilën ato përdoren (duke përdorur kritere të zgjedhura ose të zhvilluara posaçërisht). Vlerësimi nënkupton, nga njëra anë, përcaktimin e dëmit nga ndikimi, nga ana tjetër - përzgjedhja e kushteve optimale për veprimtarinë njerëzore, përcaktimi i rezervave ekzistuese mjedisore. Ky lloj vlerësimi nënkupton njohjen e ngarkesave të lejuara në mjedisin natyror.

Sistemet e informacionit gjeofizik, si dhe sistemi i informacionit monitorimi i ndryshimeve antropogjene janë një pjesë integrale e sistemit të menaxhimit, ndërveprimit njerëzor me mjedisin (sistemi i menaxhimit të mjedisit), pasi informacioni për gjendjen aktuale të mjedisit natyror dhe tendencat në ndryshimin e tij duhet të përbëjnë bazën për zhvillimin e masave për mbrojtjen e natyrës. dhe të merren parasysh gjatë planifikimit të zhvillimit ekonomik. Rezultatet e vlerësimit të gjendjes aktuale dhe të parashikuar të biosferës, nga ana tjetër, bëjnë të mundur sqarimin e kërkesave për nënsistemin e vëzhgimit (kjo përbën justifikimin shkencor për monitorimin, justifikimin për përbërjen dhe strukturën e rrjetit dhe metodat e vëzhgimit).

Duke qenë se vlerësimi i gjendjes aktuale dhe të parashikuar të mjedisit natyror është pjesë përbërëse e monitorimit, disa autorë e identifikojnë këtë pjesë të monitorimit me elementin e menaxhimit të gjendjes së mjedisit natyror. Vëzhgimet e gjendjes së mjedisit natyror duhet të përfshijnë vëzhgimet e burimeve dhe faktorëve të ndikimit antropogjen (përfshirë burimet e ndotjes, rrezatimit, etj.), Gjendjen e elementeve të biosferës (përfshirë reagimet e organizmave të gjallë ndaj ndikimeve, ndryshimeve në treguesit e tyre strukturorë dhe funksionalë Kjo nënkupton marrjen e të dhënave për gjendjen fillestare (ose sfondin) e elementeve të biosferës.

Kjo qasje mbulon monitorimin e të gjithë ciklit të ndikimeve antropogjene - nga burimet e ndikimit deri te ndikimi dhe reagimet e mjediseve individuale natyrore dhe sistemeve komplekse ekologjike. Në shkallë territoriale, përparësi kanë qytetet, burimet ujë të pijshëm dhe vendet e vezëve të peshkut. Për sa i përket mjediseve të vëzhgimit, përparësi i jepet ajri atmosferik dhe ujë të freskët.

Detyra kryesore monitorimi biologjik është përcaktimi i gjendjes së përbërësit biotik të biosferës, reagimi i tij, reagimi ndaj ndikimit antropogjen, përcaktimi i funksionit të gjendjes dhe devijimi i këtij funksioni nga gjendja normale natyrore në nivele të ndryshme të organizimit të biosistemeve.

Studimi i përmbajtjes së përbërësve të ndryshëm në biotë mund të klasifikohet vetëm me kusht si monitorim biologjik. Kjo pyetje ka të bëjë me matjen e ndotësve në mjedise të ndryshme. Monitorimi biologjik mund të përfshijë gjithashtu vëzhgime të gjendjes së biosferës duke përdorur tregues biologjikë.

Monitorimi biologjik përfshin monitorimin e organizmave të gjallë-popullata (nga numri i tyre, biomasa, dendësia dhe karakteristika të tjera funksionale dhe strukturore) të ekspozuara ndaj ndikimit. Në këtë nënsistem monitorimi, këshillohet të theksohen vëzhgimet e mëposhtme:

a) gjendja e shëndetit të njeriut, ndikimi i mjedisit te njerëzit (monitorimi mediko-biologjik);

b) për popullatat më të rëndësishme, si nga pikëpamja e ekzistencës së një ekosistemi, i cili karakterizon mirëqenien e një ekosistemi të caktuar nga gjendja e tij, ashtu edhe nga pikëpamja e një vlere të madhe ekonomike (për shembull, e vlefshme varietetet e peshkut);

c) për ata më të ndjeshëm ndaj kjo specie ndikimi (ose ndikimi kompleks) i popullatave (për shembull, vegjetacioni ndaj efekteve të dioksidit të squfurit) ose për popullatat "kritike" në lidhje me këtë ndikim (për shembull, zooplanktoni epishura në liqenin Baikal deri te shkarkimet nga mullinjtë e pulpës);

d) prapa popullatave treguese (për shembull, likenet).

Një vend të veçantë në monitorimin biologjik duhet të zërë gjenetikeeMonitorimi kinez(vëzhgimi i ndryshimeve të mundshme në tiparet trashëgimore në popullata të ndryshme).

Monitorimi i mjedisit(monitorimi global i biosferës) është më universal, ai përgjithëson rezultatet e monitorimit biologjik dhe gjeofizik në nivel të sistemeve ekologjike;

Aktualisht, sistemi më i zhvilluar i monitorimit biologjik të ujërave sipërfaqësore (monitorimi hidrobiologjik) dhe pyjeve. Megjithatë, edhe në këto fusha, monitorimi biologjik mbetet dukshëm prapa monitorimit të karakteristikave abiotike të mjedisit - si në mbështetjen metodologjike, metodologjike dhe rregullatore, ashtu edhe në numrin e vëzhgimeve. Për shembull: n vëzhgime të ndotjes së ujërave sipërfaqësore të tokës bazuar në tregues hidrokimikë Janë të mbuluara 1166 trupa ujorë. Kampionimi është kryer në 1699 pika (2342 lokacione) për tregues fiziko-kimikë me përcaktimin e njëkohshëm të treguesve hidrologjik. Në të njëjtën kohë, n Vëzhgimet e ndotjes së ujërave sipërfaqësore të tokës nga hydtregues robotik kryhen vetëm në pesë rajone hidrografike, në 81 trupa ujorë (170 seksione), dhe programi i vëzhgimit përfshin nga 2 deri në 6 tregues. Rrjeti i integruar i monitorimitAndotja e mjedisit natyror dhe gjendja e vegjetacionit (SPZR) ka vetëm 30 poste, të cilat ndodhen në territorin e 11 UGMS (autoritetet kontrolluese: Rosleskhoz, Komiteti Shtetëror për Ekologjinë e Rusisë).

Komiteti Shtetëror i Peshkimit i Rusisë po merr pjesë në punën për krijimin e një Sistemi të Unifikuar Shtetëror të Monitorimit të Mjedisit (USESEM) (krijimi i një Sistemi të Unifikuar Shtetëror për monitorimin e burimeve biologjike ujore, vëzhgimin dhe monitorimin e aktiviteteve të anijeve të peshkimit ruse dhe të huaja duke përdorur komunikimet hapësinore dhe të specializuar teknologjia e informacionit). Monitorimi i burimeve biologjike ujore përfshin:

Monitorimi i objekteve të faunës që i përkasin peshkimit;

Monitorimi i gjendjes së ndotjes së burimeve biologjike të rezervuarëve të peshkimit të Federatës Ruse dhe habitatit të tyre. (Monitorimi sinkron i habitatit të llojeve të peshkut komercial është specifik dhe absolutisht i nevojshëm për të kuptuarit e saktë themelet oqeanologjike të bioproduktivitetit, parashikimi i TAC dhe mbrojtja e organizmave ujorë më të vlefshëm);

Buletini informativ "Situata e rrezatimit në zonat e peshkimit të Oqeanit Botëror";

Kadastra e industrisë peshk tregtar Federata Ruse.

Në ditët e sotme, puna në fushën e monitorimit biologjik (përfshirë monitorimin e biogjeocenozave dhe monitorimin e specieve të rralla dhe të mbrojtura të florës dhe faunës) kryhet në mënyrë aktive në një numër rajonesh dhe, duke marrë parasysh parimin e orientimit të USESM drejt një qasjeje ekosistemit. gjatë përcaktimit të cilësisë së mjedisit natyror, meriton vëmendje të veçantë. Për shembull, në rajonin Tyumen në 1998-2000, faza 1 e programit "Krijimi i një Sistemi të Unifikuar të Monitorimit të Mjedisit Territorial të Rajonit Tyumen" u zbatua me sukses. Në të njëjtën kohë, janë zhvilluar metoda për kryerjen e monitorimit mjedisor të biogjeocenozave kryesore, është organizuar një rrjet zonash të përhershme eksperimentale për zbatimin e tij në zonën jugore të rajonit. Në Rajonin Amur ekziston një nënsistem për monitorimin e florës dhe faunës përsa i përket specieve të rralla dhe të mbrojtura (RMS) në kuadër të AMURSEM. U zhvillua, u testua dhe u miratua një program për GRM për periudhën deri në vitin 2005, etj. Zhvillimi i sistemit të biomonitorimit në Rusi konsiderohet si një nga detyrat më urgjente mjedisore (Raporti Shtetëror i Komitetit Shtetëror për Ekologjinë, 2000).

Punoni në projektet ndërkombëtare monitorimi mjedisor, koordinimi dhe mbështetja shkencore dhe metodologjike e të cilit i është besuar Komitetit Shtetëror për Ekologjinë e Rusisë (projektet "Monitorimi Global i Mjedisit" të Komisionit Ruso-Amerikan për Bashkëpunimin Mjedisor dhe Teknologjik, GRID/UNEP, Monitorimi dhe Vlerësimi i Arktikut (AMAP), Arktiku i të dhënave (ADD), Rrjeti i monitorimit të depozitimit të acideve në Azinë Lindore (EANET), etj.), si dhe puna për krijimin e Sistemit Ndërshtetëror të Monitorimit të Mjedisit të vendeve të CIS - anëtarë të Këshillit Ndërshtetëror të Mjedisit (IEC) i Komitetit Ekonomik Ndërshtetëror (IEC). Në vitin 1999, u nënshkrua një Marrëveshje për bashkëpunim në fushën e monitorimit mjedisor të shteteve anëtare të CIS.

2. Biosistemet e niveleve të ndryshme të organizimit dhe karakteristikat e tyre tregues. Biodiversiteti

Siç e dini, format moderne të jetës janë shumë të ndryshme. Nga shumë klasifikime të kësaj larmie, ne vërejmë vetëm më të rëndësishmet praktikisht.

Gjatësia organizmat (madhësia më e madhe lineare) ndahen në tri kategori:

1) nanobiontet (gjatësia më pak se 50 mikron), i studiuar nanobiol O gija ;

2) mikrobionet , ose "mikrobet" (50 - 500 mikron), të studiuara mikro O biologjisë ;

3) makrobiontet (më shumë se 500 mikron), i studiuar ma te robiologji .

Me anë të të ushqyerit Trupi ndahet në kategoritë e mëposhtme:

1) autotrofet (fjalë për fjalë: "vetëushqyerja") - organizma që konsumojnë ekskluzivisht substancat inorganike dhe substancat organike që i prodhojnë ato (përmes fotosintezës, si bimët, ose kemosintezës, si disa baktere).

2) heterotrofet ("ushqyerja me të tjerët") - organizma të aftë hani lëndë organike prodhuar nga organizma të tjerë (p.sh. kafshët).

3) dekompozues ("thjeshtim", "dekompozim") - zbërthimi i mbetjeve organike dhe produkteve të mbeturinave të autotrofeve dhe heterotrofeve në substanca më të thjeshta organike dhe, në fund të fundit, në substanca inorganike (disa baktere, kërpudha, etj.).

Së bashku me konceptet e "autotrofëve" dhe "heterotrofëve", përdoren gjithashtu koncepte të ngjashme, por jo identike të "prodhuesve" dhe "konsumatorëve".

Prodhuesit - organizmat, të aftë prodhojnë lëndë organike nga lënda inorganike.

Konsumatorët - organizmat që konsumojnë ekskluzivisht lëndë organike e prodhuar nga organizma të tjerë.

Ndonjëherë konceptet e "autotrofëve" dhe "prodhuesve", si dhe "heterotrofëve" dhe "konsumatorëve" identifikohen gabimisht, por ato jo gjithmonë përkojnë. Për shembull, blu-jeshile (Cyanea) janë të afta të prodhojnë vetë lëndë organike duke përdorur fotosintezën, dhe ta konsumojnë atë në formë të përfunduar dhe ta zbërthejnë atë në substanca inorganike. Prandaj janë heterotrofe - por jo nga konsumatorët, por prodhuesit Dhe dekompozues njëkohësisht.

Diversiteti strukturor dhe farefisnore forma të ndryshme të jetës studiohen nga dy shkenca të ndërlidhura - sistematika dhe taksonomia.

Taksonomia - shkenca biologjike për diversitetin, klasifikimin e organizmave dhe marrëdhëniet familjare ndërmjet tyre.

Taksonomia (nga gr. "fboyt" - rregullim, renditje) - shkencë biologjike që përcakton metodologjinë dhe metodat e klasifikimit hierarkik të organizmave në varësi të shkallës së marrëdhënies së tyre.

Takson - emri i përgjithshëm i njësive të klasifikimit të rangjeve të ndryshme, duke treguar vendin e një objekti në sistem. Në biologji, ekzistojnë disa takson kryesore, që korrespondojnë me nivele të ndryshme të lidhjes së formave të ndryshme të jetës.

Taksoni kryesor është pamje . Llojet e afërta me njëra-tjetrën bashkohen në gjini - takson i rangut disi më të lartë.

Janë dhënë emrat e specieve latinisht, sipas nomenklaturës binare (të dyfishtë) të propozuar nga K. Linnaeus: fjala e parë, një emër, është emri i gjinisë, e dyta, zakonisht një mbiemër, është emri i specieve (për shembull, flutura Pieris brassicae - flutura e bardhë e lakrës). Sasia totale Aktualisht njihen më shumë se 30 milionë lloje, nga të cilat më shumë se 90% janë insekte.

Gjinitë e lidhura ngushtë, nga ana tjetër, kombinohen në familjet , familjet - në O T renditet , skuadrat - në klasat , klasa - në llojet .

Për shembull, mace shtëpiake i përket grupit të akordave (Chordata), klasës së gjitarëve (Mammalia), rendit të mishngrënësve (Carnivora), familjes së maceve (Felidae), gjinisë së maceve (Felis), specieve Felis maniculata.

Përveç kësaj, taksonomistët shpesh përdorin edhe takson të gradave të ndërmjetme (nënfamilje, superrende, nënfila, etj.).

Lloji është kategoria më e lartë sistematike. Sidoqoftë, lloje të ndryshme të organizmave të gjallë janë të bashkuar relativisht në mënyrë konvencionale në grupe edhe më të mëdha - seksionet dhe në fund mbretëritë .

Deri në mesin e shekullit të 20-të, taksonomistët dalluan vetëm dy mbretëri të formave të jetës qelizore - bimët(studiuar nga shkenca e botanikës) dhe kafshëve(studuar nga zoologjia).

Ndërsa u identifikuan gjithnjë e më shumë dallime strukturore themelore midis formave të ndryshme të jetës, numri i mbretërive të dalluara u rrit gradualisht. Deri më sot, përfaqësuesit e shkollave të ndryshme sistematike kanë vlerësime të ndryshme të numrit të kërkuar të mbretërive të dalluara - nga katër në pesë (monera, ose prokariote; protistët - eukariote njëqelizore; kërpudhat; bimët; kafshët) në disa dhjetëra. Sistemi i dallimit të mbretërive sipas A.G po bëhet gjithnjë e më i njohur. Zavarzin, sipas të cilit format e jetës qelizore duhet të ndahen në shtatë mbretëri:

1) bakteret (Bakteret)

2) blu-jeshile (Cyanea)

3) alga deti (alga)

4) kërpudha (Kërpudhat)

5) bimët (Plantae)

6) protozoarët (Protozoa)

7) kafshëve (Kafshë)

Sidoqoftë, në literaturë, ndarja e të gjithë organizmave të gjallë në tre grupe kryesore ende gjendet shpesh: kafshët, bimët dhe mikrobet (të studiuara, përkatësisht, nga zoologjia, botanika dhe mikrobiologjia). Ky klasifikim është i pasaktë, para së gjithash, sepse kombinon kritere krejtësisht të papajtueshme: sistematike(mbretëria bimore dhe shtazore) dhe dimensionale(mikrobet janë organizma të çdo përkatësie sistematike me gjatësi nga 50 deri në 500 mikron). Për më tepër, disa organizma korrespondojnë me dy kategori njëherësh (për shembull, kafshët dhe mikrobet, si shumë protozoa, etj.). Organizmat e tjerë, përkundrazi, nuk bëjnë pjesë në asnjë nga kategoritë (për shembull, algat e mëdha, kërpudhat, etj.). Kur përdorni një ose një tjetër klasifikim të formave të jetës, për të shmangur gabime të tilla, duhet të vazhdohet nga një kriter i vetëm: të dallohen organizmat sipas madhësisë së tyre, veçorive strukturore, përkatësisë taksonomike, metodave të të ushqyerit, etj.

2.1 Nivelet e organizimit biologjikobjekte logjike (biosisteme)

Një nga vetitë kryesore të të gjitha gjallesave është hierarkia, organizimi sistematik. termi " sistemi "(nga gr. "uhufzmb" - një tërësi e përbërë nga pjesë) nënkupton një grup elementësh të ndërlidhur që formojnë një integritet, unitet të caktuar. Sistemi karakterizohet jo vetëm nga prania e lidhjeve dhe marrëdhënieve midis elementeve të tij, por edhe nga uniteti i vazhdueshëm me mjedisin, në ndërveprim me të cilin tregon integritetin e tij. Ideja e sistemit, themelet e të cilit u hodhën nga Euklidi, Platoni dhe Aristoteli, po evoluon vazhdimisht dhe që nga mesi i shekullit të 20-të. bëhet një nga konceptet kryesore filozofike, metodologjike dhe shkencore të veçanta. teoria e përgjithshme e sistemeve konsiderohet Ludwig van Bertalanffy (1969).

Sipas teorisë së sistemeve, duhet dalluar kumulative (A d ditive ) Dhe emergjente vetitë e një objekti të përbërë nga përbërës. Vetitë kumulative ose shtuese (nga latinishtja "addo" - shtoj) përfaqësojnë shumën e vetive të përbërësve. Emergjente (nga anglishtja "emergot" - duke u shfaqur papritur) janë veti cilësisht të reja të një objekti që nuk mund të përbëhen nga vetitë e përbërësve ose të parashikohen prej tyre. Një sistem, sipas përkufizimit, ka veti emergjente që shfaqen për shkak të metodës së tij specifike të ndërlidhjes dhe integrimit të elementeve.

Në biologji, është zakon të dallohen kryesoret e mëposhtme nivelet organizative A tions objekte biologjike (biosistemet ):

1. Molekulat dhe komplekset molekulare(për shembull, molekulat e proteinave, acidet nukleike; komplekset molekulare - gjenet, viruset, etj.).

2. Organele ose organele qelizat (për shembull, mitokondritë, ribozomet, kloroplastet, etj.).

3. Qelizat(organizëm ose kulturë qelizore).

4. Pëlhura (p.sh. ksilema, gjaku, forma të ndryshme epiteli, etj.).

5. Organet(për shembull, zemra, mëlçia, hepatopankreasi - te kafshët jovertebrore, etj.).

6. Sistemet e organeve(për shembull, kardiovaskulare, tretëse, respiratore, etj.).

7. Organizmat(Për shembull, organizëm njëqelizor- ameba ose organizëm shumëqelizor - njeriu).

8. Popullsitë dhe nënpopullatat(ndërpopullim) strukturat. Popullsia (nga latinishtja "populus" - njerëz, popullsi) mund të përkufizohet si çdo koleksion individësh të së njëjtës specie të aftë për vetë-riprodhim, pak a shumë të izoluar në hapësirë dhe kohë nga koleksione të tjera të ngjashme të individëve të së njëjtës specie (Gilyarov , 1990). TE nënpopullim I strukturat e veprimit përfshijnë grupime të ndryshme intrapopuluese të individëve.

9. Cenozat(komunitetet organizma të gjallë) të rangjeve të ndryshme, duke përfshirë biocenoza.

Komuniteti , ose cenozë (nga gr. "chpinpt" - së bashku, së bashku) - një grup organizmash të gjallë të një kategorie të caktuar, që banojnë njëkohësisht në një zonë të caktuar të hapësirës.

Në përgjithësi, kategoritë e organizmave që duhet të merren parasysh dhe madhësia e zonës së studiuar të hapësirës mund të zgjidhen nga ekologu në mënyrë arbitrare, në përputhje të përshtatshme me qëllimin e kërkimit të tij. Sidoqoftë, është më e përshtatshme të studiohen komunitetet brenda biotopi. Biotopi(nga gr. "fprpt" - vend; fjalë për fjalë - "vendi i jetës"; sinonim - ekotop ) - një zonë relativisht homogjene e hapësirës natyrore, cilësisht e ndryshme nga zonat fqinje dhe që ka kufij pak a shumë të qartë me to. Në mënyrë tipike, struktura e komuniteteve përcaktohet kryesisht nga vetitë e biotopit. Prandaj, komunitetet ndryshojnë ndjeshëm në biotope të ndryshëm, por brenda një biotopi ato janë relativisht homogjene.

Komuniteti më i plotë dhe më i organizuar në mënyrë sistematike është biocenoza (Mcbius, 1877) - një koleksion individësh të gjithë specie që banojnë njëkohësisht në një biotop dhe janë të ndërlidhura me njëri-tjetrin dhe me biotopin nga rrjedhat e materies, energjisë dhe informacionit. Kjo marrëdhënie mund të ndodhë vazhdimisht ose periodikisht.

Në ekologji termi " biota "(nga gr. "vypfz" - jetë) - një koleksion individësh të të gjitha specieve që banojnë në një zonë të caktuar të hapësirës. Termat "biocenozë" dhe "biota" nuk janë sinonime. Ndryshe nga biocenoza, koncepti i biotës mund të të zbatohet në një bashkësi të të gjitha specieve biologjike në çdo pjesë të një territori ose zonë ujore të zgjedhur në mënyrë arbitrare nga një studiues, e cila nuk korrespondon domosdoshmërisht me përkufizimin e një biotopi. por si një koleksion i thjeshtë i organizmave të të gjitha llojeve, pa marrë parasysh marrëdhëniet e tyre.

9. Sistemet ekologjike (ekosistemet) të gradave të ndryshme, duke përfshirë biogjeocenozat. Ekosistemi (Tansley, 1935) - një grup organizmash të gjallë dhe ndërveprues të të gjitha specieve, si dhe përbërësit fizikë dhe kimikë të mjedisit të nevojshëm për ekzistencën e tyre ose për të qenë produkt i aktivitetit të tyre jetësor.

Një rast i veçantë i një ekosistemi është biogjeocenoza - "një koleksion objektesh homogjene mbi një zonë të caktuar të sipërfaqes së tokës dukuritë natyrore(atmosfera, shkëmbi, toka dhe kushtet hidrologjike, vegjetacioni, fauna dhe bota e mikroorganizmave), e cila ka ndërveprimin e vet specifik të këtyre përbërësve dhe një lloj të caktuar shkëmbimi të materies dhe energjisë midis tyre dhe fenomeneve të tjera natyrore" (Sukachev, 1940). , 1942).

Ndryshe nga biogjeocenoza, një ekosistem mund të ketë gjithashtu një origjinë artificiale, kufij të vendosur artificialisht, si dhe heterogjenitet të rëndësishëm të brendshëm (për shembull, ekosistemi i një pike uji, Oqeani Botëror, një akuarium, një anije kozmike). Kështu, vetëm ekosistemet e biotopeve i përkasin biogjeocenozave.

10. Ekosfera Toka (Kohl, 1958) është një ekosistem global që bashkon të gjitha ekosistemet moderne të Tokës.

11. Biosfera Toka (Zьss, 1873, Vernadsky, 1919, 1926) - një zonë e sipërfaqes së tokës e banuar nga jeta ose e formuar me pjesëmarrjen e organizmave të gjallë. Biosfera është një guaskë e përgjithshme planetare, që mbulon trashësinë e troposferës, hidrosferës, sedimentit, pjesëve të granitit dhe madje edhe shkëmbinjve bazalt të litosferës, të krijuara gjatë gjithë historisë gjeologjike të Tokës.

Në monitorimin biologjik, cilësia e mjedisit vlerësohet duke përdorur karakteristikat e treguesve cilësor dhe sasior. Janë ato karakteristika të sistemeve biologjike të vëzhguara që pasqyrojnë më plotësisht dhe saktë shkallën e mirëqenies së tyre (Tabela 2).

2.2 Ruajtja e biodiversitetit është çelësi për ruajtjen e qëndrueshmërisë së ekosistemeve dhe biosferës

Treguesit e biodiversitetit janë ndër karakteristikat më të rëndësishme të gjendjes së biotës. Kjo është për shkak të sa vijon:

Tabela 2. Disa veçori treguese të biosistemeve nivele të ndryshme organizatave

Niveli i organizimit të biosistemit	Shenjat treguese:
Nënorganizëm	Shkalla e aktivitetit të enzimave dhe hormoneve Frekuenca dhe natyra e mutacioneve, deformimeve Karakteristikat strukturore dhe funksionale të organeleve qelizore Ndryshimet histologjike Përqendrimet e ndotësve në inde dhe organe
Organizmale	Morfologjike (frekuenca dhe natyra e deformimeve) Fiziologjike (shkalla e rritjes, frymëmarrjes, metabolizmit, ushqimit, asimilimit të ushqimit, etj.)
Popullsia	Numri, dendësia dhe prodhimi i popullsisë, shkalla absolute dhe specifike e ndryshimit të tyre Karakteristikat e madhësisë-peshës, moshës, strukturës gjinore të popullsisë
Koenotike (niveli i komuniteteve dhe biocenoza në tërësi)	Përbërja e specieve, karakteristikat e pasurisë së specieve dhe diversiteti i komuniteteve Numri, dendësia dhe prodhimi i bashkësisë, shkalla absolute dhe specifike e ndryshimit të tyre Karakteristikat e madhësisë-peshës dhe strukturës trofike të komunitetit

Shënim: Gjatë biomonitorimit, është e nevojshme të merret parasysh efekti teratogjen i ndotësve, d.m.th. aftësia për të shkaktuar deformime të ndryshme dhe defekte zhvillimore në organizmat provë. Pasojat e veprimit të ndotësve teratogjenë janë të ndryshme: në disa raste, teratogjeneza mund të prekë vetëm organelet qelizore, qelizat individuale në të tjerat, prek indet, organet dhe të gjithë trupin. Prandaj, ndryshime të tilla duhet të merren parasysh duke përdorur sisteme të njohura testimi, si dhe duhet të zhvillohen metoda të reja për bioindikimin e efekteve teratogjene të ndotësve.

1) Shumëllojshmëria dhe veçanërisht përbërja specie e biotës, në krahasim me karakteristikat e tjera të saj, përcaktohet në masën më të madhe nga kushtet mjedisore.

2) Është përbërja e specieve ajo që është karakteristika "kyç" i biotës dhe përcakton kryesisht vetitë e tjera të saj. Për një shumëllojshmëri të gjerë ekosistemesh, është treguar se shqetësimet ekzogjene në përbërjen e specieve të komuniteteve janë me sa duket të pakthyeshme. Nëse përbërja e specieve të komunitetit ndryshon, atëherë, së pari, ndryshimet që kanë ndodhur tashmë në karakteristikat e tjera koenotike do të rezultojnë gjithashtu të pakthyeshme, dhe së dyti, rreziku i ndryshimeve të tyre të mëtejshme të paparashikueshme, ndonjëherë shumë domethënëse dhe të papritura. është gjithashtu i lartë. Qëndrueshmëria e përbërjes së specieve të komuniteteve, përkundrazi, siguron kthyeshmërinë e ndryshimeve të shkaktuara, rivendosjen e vetive origjinale të komuniteteve pas heqjes së ndikimit dhe është kriteri optimal për ruajtjen e vetive themelore të komuniteteve në kushte ndikimi. .

3) Siç dihet, biota rregullon gjendjen e ekosistemit: siguron rezistencën e saj ndaj ndikimeve (përcakton vetëpastrimin e ekosistemit nga ndotja) dhe vendos vazhdimësinë autogjene. Prandaj, ruajtja e biodiversitetit dhe, si pasojë, stabiliteti i biotës është gjithashtu çelësi për ruajtjen e vetive origjinale të ekosistemit.

Prandaj, kur vlerësohet ndikimi në një ekosistem, para së gjithash duhet t'i kushtohet vëmendje ndryshimeve në përbërjen e specieve dhe diversitetin e biotës. Diversiteti i specieve të një komuniteti zakonisht vlerësohet duke përdorur tregues të veçantë, nga të cilët më i përdoruri dhe më i besueshëm është indeksi i informacionit Shannon-Weaver ( H,bit/shembull):

ku n është numri i specieve në komunitet,

Ni është dendësia (ose biomasa) e specieve të i-të,

N është dendësia (ose biomasa) e të gjithë komunitetit.

Përcaktimi i përbërjes së specieve të bashkësive të organizmave ujorë dhe treguesve të pasurisë dhe diversitetit të specieve në bazë të tij kërkon shumë më tepër kualifikime nga studiuesi sesa përcaktimin e karakteristikave të përgjithshme sasiore (dendësia, biomasa, etj.). Këta të fundit janë gjithashtu të rëndësishëm për bioindikacionin, por duhet të konsiderohen si tregues shtesë, në varësi të origjinalitetit dhe diversitetit të specieve.

3. Përgjigja e biotës ndaj ndikimeve antropogjene

3.1 Vazhdimi i ekosistemit

Një ekosistem krijohet nga uniteti i përbërësve të tij abiotikë (jo të gjallë) dhe biotikë (të gjallë), të cilët janë në ndërveprim kompleks. Ata hyjnë në ekosistem nga jashtë alloktonike (të huaja) substanca minerale dhe organike dhe energji (rrezatimi diellor, termik etj.). Organizmat që përdorin energjinë diellore prodhuesit Ata formojnë komponime organike nga substanca minerale, të cilat shpenzohen për mbështetjen e tyre të jetës (R - shpenzimet për metabolizmin) dhe formimin e produkteve (P - rritja dhe lëshimi i produkteve metabolike në mjedis). Produktet e prodhuesve quhen produktet primare biocenoza.

Konsumatorët rendit të parë Ata ushqehen me prodhuesit dhe gjithashtu shpenzojnë substancat organike që rezultojnë në metabolizmin dhe formimin e produkteve të tyre. Konsumatorët rendit të dytë(grabitqarët), nga ana tjetër, konsumojnë konsumatorë të rendit të parë, etj. Zakonisht në biocenoza ka konsumatorë të disa (n) porositë. Meqenëse konsumatorët i formojnë produktet e tyre përmes konsumit të organizmave të tjerë (konsumatorët e porosive të mëparshme dhe prodhuesit), quhet jehonë h produkte të reja . Prodhimi i përgjithshëm sekondar i të gjithë biocenozës rezulton gjithmonë të jetë më i vogël se shuma e vlerave të prodhimit të të gjitha popullatave konsumatore, pasi një pjesë e tij konsumohet nga konsumatorët grabitqarë brenda vetë biocenozës.

Dekompozues përdorin energjinë e substancave organike që përmbahen në trupat e prodhuesve dhe konsumatorëve të vdekur (si dhe në produktet metabolike që ato lëshojnë në mjedis gjatë jetës). Zbërthimi i substancave organike duke reduktuar agjentët në komponime më të thjeshta dhe, në fund, në përbërës minerale quhet shkatërrimi lëndë organike. Substancat minerale dhe organike të kthyera në mjedisin abiotik të ekosistemit për shkak të vdekjes së organizmave dhe aktivitetit të dekompozuesve quhen biogjenike (d.m.th. i formuar nga organizmat e gjallë) dhe autoktone (d.m.th. të prodhuara në vetë ekosistem). Substancat autoktone minerale përdoren përsëri nga prodhuesit për të krijuar produkte parësore, d.m.th. ri-angazhohet në të brendshmen cikli i substancave ekosistemet.

Shpesh qarkullimi i brendshëm i substancave rezulton të jetë edhe më kompleks (shih Fig. 6). Për shembull, prodhuesit heterotrofikë (blu-jeshile, disa baktere) në të njëjtën kohë krijojnë prodhimin parësor dhe funksionojnë si dekompozues. Shumë grabitqarë konsumojnë konsumatorët jo të një, por të të gjitha porosive të mëparshme, si dhe prodhuesit, dekompozuesit, individët e specieve të tyre (kanibalizmi) dhe lëndën organike të pajetë; etj. Kjo i bën flukset e materies dhe energjisë në ekosisteme jolineare, duke krijuar një degëzim kompleks. trofike (ushqim) neto "biocenoza.

Një pjesë e produkteve të prodhuesve, konsumatorëve dhe dekompozuesve kalon nga ekosistemi në mjedisin e tij ( eksporti i produkteve ). Produktet e eksportuara përdoren në ekosisteme të tjera. Disa nga substancat autoktone dhe aloktone humbasin në mënyrë të pakthyeshme nga qarkullimi i brendshëm i ekosistemit, duke përfunduar në shtresat e thella të tokës, të paarritshme për prodhuesit. Ndërsa këto lëndë ushqyese grumbullohen, ato gradualisht transformojnë biotopin. Kështu, qarkullimi i brendshëm i substancave nuk mbyllet plotësisht: ai shoqërohet nga një shkëmbim i vazhdueshëm, pak a shumë intensiv i substancave dhe i energjisë me mjedisin që rrethon ekosistemin.

Cikli i brendshëm i energjisë në ekosisteme përcaktohet nga cikli i substancave në të cilat ajo përmbahet, si dhe nga marrëdhënia midis proceseve të furnizimit me energji nga jashtë dhe transferimit të nxehtësisë në mjedis. Prandaj, ai është edhe më pak i mbyllur, më shumë i varur nga kushtet mjedisore që rrethojnë ekosistemin sesa cikli i substancave.

Dokumente të ngjashme

Karakteristikat e përdorimit të metodave të biotestimit dhe bioindikacionit për monitorimin e gjendjes së mjedisit. Kontrolli i cilësisë së natyrore dhe ujërat e zeza mbi bioindikatorin Daphnia magna Strauss. Ndjeshmëria e treguesit ndaj kimikateve të ndryshme.

tezë, shtuar 10/06/2009

Shqyrtimi i konceptit dhe detyrave kryesore të monitorimit të mjediseve natyrore dhe ekosistemeve. Karakteristikat e organizimit të monitorimit sistematik të parametrave mjedisorë. Studimi i komponentëve të një sistemi të unifikuar shtetëror të monitorimit mjedisor.

abstrakt, shtuar 23.06.2012

Arsyetimi për nevojën për monitorim të OS. Karakteristikat e kritereve për vlerësimin e cilësisë së mjedisit. Monitorimi dhe problemet e integrimit të shërbimeve të gjurmimit të natyrës. Zbatimi i treguesve biologjikë të akumulimit të metaleve të rënda në monitorimin e mjedisit.

kurs leksionesh, shtuar 29.05.2010

Pasojat e ndotjes së mjedisit që prekin bimët. Karakteristikat e bioindikacionit dhe biotestimit. Parimet e organizimit të monitorimit biologjik. Format themelore të reagimit të organizmave të gjallë, fushat e aplikimit të bioindikatorëve.

puna e kursit, shtuar 20.04.2011

Monitorimi i ndryshimeve në mjedisin natyror, marrja e karakteristikave cilësore dhe sasiore të ndryshimeve që kanë ndodhur në të, si detyrë kryesore e monitorimit të mjedisit. Metodat e monitorimit gjeofizik. Kontrolli dhe monitorimi i kushteve të ajrit dhe ujit.

test, shtuar 18.10.2010

Problemi i ruajtjes së mjedisit natyror. Koncepti i monitorimit mjedisor, qëllimet e tij, rendi i organizimit dhe zbatimit. Klasifikimi dhe funksionet kryesore të monitorimit. Sistemi global dhe procedurat bazë për monitorimin e mjedisit.

abstrakt, shtuar 07/11/2011

Kryerja e monitorimit mjedisor për të analizuar ndikimin e faktorëve natyrorë dhe antropogjenë në gjendjen e mjedisit. Zbatimi i masave për mbrojtjen e mjedisit në territorin e rrethit komunal Cheremshansky të Republikës së Tatarstanit.

prezantim, shtuar 04/11/2012

Koncepti i përgjithshëm, qëllimet dhe objektivat e monitorimit të mjedisit natyror sipas legjislacionit të Federatës Ruse. Klasifikimi i monitorimit në varësi të llojeve të ndotjes. Një sistem masash qeveritare që synojnë ruajtjen dhe përmirësimin e mjedisit.

prezantim, shtuar 09/07/2014

Klasifikimi i sistemeve të monitorimit mjedisor sipas metodave të vëzhgimit, burimeve, faktorëve dhe shkallës së ndikimit dhe parimit territorial. Organizimi i monitorimit të burimeve të ndotjes në objekte, efekti i legjislacionit rus.

test, shtuar 27.02.2015

Biomonitorimi se si komponent monitorimi i mjedisit. Klasifikimi i cilësisë së ujit të tokës sipas bioindikatorëve. Koncepti dhe format e bioindikacionit, kriteret e përzgjedhjes dhe llojet e bioindikatorëve. Shembuj dhe veçori të bioindikacionit në nivel organizmi.