Trong quá trình nghiên cứu môi trường, các phương pháp khác nhau được sử dụng. Một trong số đó có thể là sinh hóa. Cách tiếp cận này liên quan đến việc nghiên cứu trạng thái của một số sinh vật sống để có được thông tin về môi trường của chúng. Để hiểu các tính năng của việc thực hiện các nghiên cứu như vậy, bạn nên xem xét chỉ số sinh học là gì. Điều này sẽ cung cấp thông tin cần thiết về một phương pháp nghiên cứu tương tự.
Định nghĩa chung
Một chỉ thị sinh học là một sinh vật sống, và có thể là toàn bộ loài hoặc cộng đồng sống trong một hệ sinh thái cụ thể và có thể đóng vai trò phản ánh tình trạng của nó. Hơn nữa, nghiên cứu đánh giá số lượng cá thể trong dân số, tình trạng và hành vi của họ. Dựa trên thông tin nhận được, người ta có thể đánh giá sự hiện diện trong môi trường tự nhiên của các chất ô nhiễm, chất độc, chất gây ung thư, v.v.
Bioindicators là thực vật hoặc động vật có tình trạng phụ thuộc trực tiếp vào môi trường của chúng. Việc áp dụng một kỹ thuật như vậy trong quá trình nghiên cứu có nhiều lợi thế. Đôi khi chỉ dựa trên cơ sở của máy sinh học là có thể có được thông tin cần thiết về trạng thái của môi trường. Tiết kiệm tiền và thời gian để thực hiện các phân tích vật lý và hóa học phức tạp là một lợi thế không thể nghi ngờ.
Bioindicators là thực vật và động vật tóm tắt dữ liệu quan trọng về các chất ô nhiễm và tốc độ thay đổi. Chúng cho phép bạn xác định nơi tích tụ và đường xâm nhập của các chất có hại, mức độ và mức độ nghiêm trọng của tác động của chất độc đối với các sinh vật sống, bao gồm cả con người.
Trong quá trình nghiên cứu, đánh giá mức độ biocenosis của các chỉ số như vậy. Đồng thời, các nhà nghiên cứu quan tâm đến cả đại diện của hệ động vật và thực vật. Trong quá trình quan sát, có thể đánh giá mức độ phơi nhiễm mãn tính với chất độc ngay cả ở nồng độ thấp. Chúng ảnh hưởng đến các chức năng và tình trạng chung của các cơ quan nội tạng của động vật, các bộ phận đối xứng của cơ thể và các mối quan hệ của chúng.
Kiểu chữ
Bioindicators - thực vật và động vật sống trong nước, không khí, đất. Các sinh vật như vậy có thể là vi khuẩn hoặc tảo, cũng như động vật không xương sống, ví dụ, động vật giáp xác, ớt, động vật thân mềm. Có thể được sử dụng trong quá trình nghiên cứu dữ liệu về cá, động vật.
Máy sinh học đất thường là thực vật phát triển trong tự nhiên. Theo điều kiện của chúng, bạn có thể xác định độ chua, khả năng độ ẩm, mật độ và nhiệt độ của đất. Ngoài ra, sự xuất hiện của một số loại thực vật có thể xác định hàm lượng oxy trong đất, lượng chất dinh dưỡng, cũng như muối và kim loại nặng.
Cây lá kim có thể cung cấp thông tin đất trong suốt cả năm. Trong trường hợp này, không chỉ các chỉ số hình thái được áp dụng, mà còn một số thay đổi sinh hóa. Điều này cho phép bạn có được thông tin đáng tin cậy. Nhân vật hình thái đôi khi thay đổi.
Vì vậy, ví dụ, cây tầm ma thông thường có thể chứng minh có bao nhiêu canxi trong lòng đất. Một số thực vật là gallophils. Họ yêu đất mặn. Nếu chúng phát triển trong một khu vực nhất định, chủ động xâm chiếm lãnh thổ, thì vùng đất đang dần bị nhiễm mặn.
Để đánh giá tình trạng của nước, các chỉ số sinh học như ấu trùng của một số côn trùng nhất định, một số loại tảo và động vật giáp xác cao hơn, vi khuẩn phát sáng đang được nghiên cứu.
Các chỉ số sinh học của không khí có thể là rêu và địa y. Phẩm chất thể chất của họ rất khác nhau tùy thuộc vào điều kiện phát triển.
Các tính năng của sự lựa chọn
Thực vật và máy sinh học động vật được lựa chọn để nghiên cứu theo một nguyên tắc nhất định. Nó được xây dựng bởi một trong những nhà sinh thái học nổi tiếng nhất của Mỹ, Yu. Odum. Ông đề nghị có tính đến các tuyên bố sau khi chọn chỉ số sinh học:
- Có các loài sinh vật stenotopic và eurytopic. Cái trước chỉ có thể sống trong một số điều kiện nhất định, vì vậy phạm vi phân phối của chúng bị hạn chế. Loài Eurytopic phổ biến rộng rãi trong tự nhiên, có sức chịu đựng môi trường. Do đó, chúng ít thích hợp cho nghiên cứu hơn các loài stenotopic.
- Các loại máy sinh học lớn hơn được điều tra thường xuyên hơn so với loại nhỏ. Điều này được giải thích bởi tỷ lệ doanh thu trong biocenosis. Ở các loài nhỏ, nó cao hơn, do đó, tại thời điểm nghiên cứu, chúng có thể không rơi vào mẫu, đặc biệt là trong quá trình phân tích với thời gian dài.
- Để chọn một loài hoặc nhóm của chúng cho nghiên cứu, thông tin thực nghiệm và thực địa về các giá trị giới hạn của một yếu tố nhất định sẽ được yêu cầu. Đồng thời, các phản ứng bù có thể có của máy sinh học và khả năng chịu đựng của loài được tính đến.
- tỷ lệ định lượng của các quần thể, loài hoặc cộng đồng khác nhau mang tính biểu thị nhiều hơn, do đó, nó được sử dụng như một chỉ số đáng tin cậy. Chỉ có một loài không thể truyền đạt đầy đủ mức độ thay đổi môi trường. Những thay đổi như vậy cần được xem xét một cách tổng thể, hơn là chỉ theo một hướng.
Cũng cần lưu ý rằng các chỉ số sinh học tốt nhất là các loài cung cấp phản ứng tức thì, cũng như khác nhau về độ tin cậy của thông tin được cung cấp. Các lỗi không được vượt quá 20%. Ngoài ra, với sự trợ giúp của các chỉ số sinh học như vậy, thật dễ dàng để có được thông tin cần thiết. Các loài phải liên tục có mặt trong tự nhiên để nhà nghiên cứu có thể đánh giá tình trạng của nó bất cứ lúc nào.
Giống
Có nhiều loại và các loại chỉ số sinh học. Tất cả các sinh vật sống phù hợp cho các nghiên cứu như vậy có thể được chia thành hai nhóm:
- Đăng ký.
- Tích lũy.
Trong trường hợp đầu tiên, các sinh vật sống phản ứng với những thay đổi trong môi trường bằng cách thay đổi kích thước của quần thể. Họ cũng có thể thay đổi sự xuất hiện của kiểu hình, rối loạn soma hoặc tổn thương mô. Biến dạng khác nhau có thể xuất hiện, tốc độ tăng trưởng khác nhau. Các dấu hiệu rõ ràng khác có thể có mặt.
Ví dụ, địa y, kim của cây, là máy sinh học đăng ký. Chúng xuất hiện hoại tử, nhiễm clo, khô. Ghi lại các chỉ số sinh học không phải lúc nào cũng cho phép xác định nguyên nhân của những thay đổi. Trong trường hợp này, nghiên cứu bổ sung sẽ được yêu cầu để xác định lý do tại sao dân số, diện mạo cuối cùng, phân bố trong tự nhiên, v.v. đã thay đổi. Những thay đổi như vậy có thể là kết quả của các quá trình khác nhau.
Các sinh vật chỉ thị sinh học có thể thuộc loại tích lũy. Chúng tập trung độc tố, ô nhiễm bên trong cơ thể, trong các mô, bộ phận khác nhau của cơ thể hoặc các cơ quan. Trong quá trình nghiên cứu, mức độ ô nhiễm môi trường được xác định sau khi phân tích hóa học. Ví dụ, máy sinh học tích lũy có thể là vỏ động vật giáp xác, ấu trùng côn trùng, cũng như một số cơ quan động vật có vú (não, thận, lá lách, gan, v.v.), rêu.
Các sinh vật sống phản ứng ngay lập tức với toàn bộ phức hợp các chất có hại xâm nhập vào môi trường. Do đó, để thiết lập nồng độ chính xác của một độc tố, kỹ thuật này không cho phép. Nhưng đồng thời, lợi thế của việc sử dụng sinh hóa cho phép bạn xác định chính xác mức độ ô nhiễm ảnh hưởng đến dân số.
Sinh vật thử nghiệm
Các sinh vật thử nghiệm có thể là một sinh vật học của môi trường. Đây là những đại diện của hệ thực vật hoặc động vật, được sử dụng trong việc kiểm soát chất lượng các điều kiện môi trường trong phòng thí nghiệm. Họ tiến hành các thí nghiệm có liên quan. Nó có thể, ví dụ, đơn bào, động vật nguyên sinh, động vật chân đốt. Các sinh vật thử nghiệm cũng có thể là thực vật, ví dụ, rêu hoặc thực vật có hoa.
Đặc điểm chính của các sinh vật như vậy là khả năng thu được cây trồng từ thực vật hoặc động vật đồng nhất về mặt di truyền. Trong trường hợp này, nguyên mẫu được so sánh với điều khiển. Điều này cho phép bạn có được thông tin đáng tin cậy về yếu tố vi phạm. Mặt khác, do sự khác biệt cá nhân bình thường giữa các cá nhân, sẽ không thể có được một kết quả đáng tin cậy.
Phương pháp phân tích
Máy lọc sinh học và ô nhiễm môi trường của chúng được điều tra bằng cách sử dụng phân tích so sánh với một ví dụ kiểm soát. Trong trường hợp này, các phương pháp khác nhau có thể được sử dụng.
Phương pháp đầu tiên liên quan đến việc so sánh các đặc điểm liên quan bên ngoài khu vực ảnh hưởng. Ví dụ, thực vật được trồng trong khu vực ô nhiễm công nghiệp được so sánh với các loại cây trồng phát triển bên ngoài khu vực ảnh hưởng của con người.
Phương pháp thứ hai liên quan đến việc so sánh mẫu với kết quả thí nghiệm. Một phần của các nhà máy thử nghiệm được liên hệ trong điều kiện phòng thí nghiệm với không khí bị ô nhiễm, đất, nước và phần thứ hai với môi trường sạch.
Khi sử dụng kỹ thuật thứ ba, các tiêu chuẩn lịch sử được sử dụng để so sánh. Điều này, ví dụ, sẽ được khuyến khích trong nghiên cứu về thảo nguyên châu Âu. Ngày nay, hệ sinh thái này đã gần như mất đi diện mạo ban đầu. Đó là với cách thảo nguyên nhìn về quá khứ mà nó được so sánh trong hiện tại.
Kỹ thuật thứ tư sử dụng điều khiển. Đây là một loại phụ thuộc nhất định, sai lệch từ đó được coi là vi phạm. Ví dụ, đối với các cộng đồng loài không bị xáo trộn, một lịch trình thích hợp được xây dựng. Nếu bất kỳ sai lệch nào được quan sát, điều này sẽ ngay lập tức đáng chú ý nếu so sánh hai đường cong.
Phương pháp sinh hóa
Sử dụng giám sát môi trường thích hợp, máy sinh học trong tự nhiên được điều tra. Nó được tiến hành cả ở cấp độ vi mô và vĩ mô. Nghiên cứu sinh hóa có thể là biocenotic và loài. Trong trường hợp thứ hai, sự hiện diện của sinh vật trong môi trường, tần suất xuất hiện của nó, được điều tra. Các đặc tính sinh lý, sinh hóa, giải phẫu và hình thái của máy sinh học cũng có thể được nghiên cứu.
Trong nghiên cứu biocenotic, sự đa dạng loài được tính đến bằng cách sử dụng một hệ thống các chỉ số có liên quan, cũng như năng suất của cộng đồng.
Theo ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau trên hệ thống, giám sát sinh hóa có thể cụ thể và không cụ thể. Họ nghiên cứu các phản ứng của loài với sự xuất hiện của ô nhiễm, độc tố trong môi trường sống của chúng. Với sinh hóa không đặc hiệu, phản ứng tương tự có thể được gây ra bởi các yếu tố khác nhau. Nếu những thay đổi xảy ra được giải thích bởi ảnh hưởng của chỉ một yếu tố, chúng ta đang nói về một chỉ định cụ thể.
Ví dụ, cây lá kim và địa y có thể cung cấp thông tin về sự sạch sẽ của không khí trong khu vực, về sự hiện diện của ô nhiễm công nghiệp trong môi trường sống của chúng. Danh sách các loài thực vật, động vật sống trong đất, dành riêng cho các loại đất khác nhau. Nếu những thay đổi xảy ra trong các nhóm này, chúng ta có thể nói về ô nhiễm đất bằng hóa chất hoặc thay đổi cấu trúc của nó do các hoạt động của con người.
Ngày nay người ta tin rằng hiệu quả nhất là sử dụng nghiên cứu công cụ kết hợp với các chỉ số sinh học. Sự cộng sinh như vậy cung cấp thông tin đầy đủ, đáng tin cậy nhất về tình trạng của dân số, tác động lên nó của các yếu tố bất lợi.
Sinh hóa đất
Sử dụng trong nghiên cứu các chỉ số sinh học ô nhiễm đất, có thể thu được kết quả đáng tin cậy. Cây cung cấp thông tin về độ phì nhiêu của đất. Một phân tích đầy đủ về thành phần của đất đòi hỏi rất nhiều thời gian và nỗ lực. Đất được coi là màu mỡ nếu cây tầm ma, quả mâm xôi, cây hoàng liên, cây valerian, v.v … mọc trên đó. Những cây này không tồn tại trên đất nghèo.
Đất màu mỡ vừa phải được đưa ra bởi cây bạch chỉ, cây vân sam, cỏ roi nhỏ, v.v … Rêu than bùn, địa y, quả nam việt quất và lingonberries mọc trên đất màu mỡ thấp.
Ngoài các chỉ số về độ phì nhiêu, thành phần của đất có thể được xác định bởi thực vật. Sự hiện diện của một lượng lớn nitơ được chỉ định bởi các loại cây như cỏ lúa mì, quả mâm xôi, cinquefoil ngỗng, nút thắt, vv Màu sắc của những cây này sẽ có màu xanh lá cây tươi sáng. Nếu nó nhạt, có nghĩa là có ít nitơ trong đất. Trong thực vật, sự phân nhánh và số lượng lá giảm.
Một số khoáng chất, độ axit và các đặc tính khác của đất có thể được xác định trong đất bằng cách sử dụng máy sinh học.
Sinh hóa không khí
Một chỉ số sinh học là một sinh vật sống thay đổi đáng kể chất lượng của nó khi bất thường xảy ra trong môi trường. Chúng có thể được sử dụng để xác định nếu không khí bị ô nhiễm. Các chất gây ô nhiễm như oxit nitric, sulfur dioxide, hydrocarbon, vv có tác động rất lớn đến phytocenosis.
Thực vật kháng độc tố tương tự là khác nhau. Ngay cả một lượng nhỏ sulfur dioxide trong không khí cũng có thể dễ dàng xác định bằng cách sử dụng địa y. Trong số các thực vật, hàm lượng tăng của loại chất ô nhiễm này có thể được xác định bởi cây lá kim.
Lúa mì nhạy cảm, linh sam, ngô, vân sam, dâu tây, vv rất nhạy cảm với hàm lượng florua, hydro clorua trong không khí.
