Методы биологических исследований

Согласно программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера», многофункциональный комплекс экологического мониторинга представляет собой систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого и настоящего, а также прогноза в будущем параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.

К методам ведения мониторинга относится биологический метод, основывающийся на использовании биоиндикаторов.

Биологические индикаторы (биоиндикаторы) - виды, группы видов или сообщества живых организмов, по наличию, степени развития, изменению морфологических, генетических, биохимических и других признаков которых судят о состоянии, специфических особенностях и свойствах окружающей природной среды и ее компонентов, об антропогенных изменениях среды, в том числе о составе почвы, присутствии полезных ископаемых, обеспеченности территории микроэлементами, влагой, питательными веществами, наличии, составе и концентрациях в среде загрязняющих веществ. Например, обилие лишайников свидетельствует об отсутствии в воздушной среде вредных примесей (особенно сернистого газа и соединений свинца); ручейников - о чистоте воды; серных бактерий - о сильном загрязнении воды и т.д.

Традиционно для эколого-токсикологической оценки применяют химико-аналитические методы. Они дают «моментальный снимок» картины загрязненности определенных объектов (воды, почвы, донных отложений и т.д.) конкретными токсикантами. Однако они не могут отразить состояние экосистемы в целом, оценить весь спектр загрязняющих веществ (поллютантов) и их взаимодействие друг с другом (эффект «коктейля»). Кроме того, существенные недостатки данных методов - их высокая трудоемкость, необходимость приобретения дорогостоящего высокоточного аналитического оборудования. При этом выявление спектра загрязняющих веществ - компонентов окружающей среды - не всегда позволяет судить об их токсичности для теплокровных животных и человека. Для многих химических веществ не разработаны гигиенические нормативы (ПДК, пороговые дозы и т.п.), по ним можно оценить степень воздействия на человека.

В то время как приборы определяют лишь те вещества, для которых они предназначены, не реагируя на вещества, концентрация которых в воде или воздухе ниже предела обнаружения, биоиндикатор воспринимает все загрязняющие вещества. Очевидно, что возможности биоиндикаторов могут служить важным дополнением к физическим и химическим методам измерений. Но основывающаяся на использовании биоиндикаторов и включающая биоиндикацию и биотестирование биодиагностика имеет вполне самостоятельное значение, позволяя выявлять причины или факторы изменения состояния среды.

Биодиагностика выступает в качестве средства интегральной оценки воздействия поллютантов, что очень важно, например, для установления подверженности агроценозов антропогенным воздействиям.

Доступность, простота, экспрессность и надежность используемых методов контроля определяют перспективность биодиагностики.

Биодиагностика включает в себя биоиндикацию и биотестирование.

Биоиндикация заключается в оценке качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию биоты в природных условиях.

Биотестирование почвы представляет собой оценку (преимущественно в лабораторных условиях) качества объектов окружающей среды с использованием живых организмов.

Биоиндикация позволяет оценить общее состояние окружающей среды и выявить наличие в ее компонентах каких- либо загрязняющих веществ.

Биотестирование позволяет с помощью специально подобранных, высокочувствительных к загрязнениям животных биотестов определить интегральную токсичность проб с исследуемых территорий, оценить эколого-токсикологическое состояние агроценозов и возможные его последствия.