Monitoring- to system obserwacji pomiarów i oceny zmian w środ. przyr. umożliwiający określenie kierunku i tempa przebiegu tych zmian oraz prognozowanie wystąpienia krytycznych sytuacji niebezpiecznych dla stanu zdrowia ludzi, zwierząt i roślin. Monitoring techniczny-polega na pomiarach i analizie czynników fiz i chem abiotycznych elementów środ. Jest to monitoring dotyczący właściwości fiz i chem tych środ. Nie uwzględnia on or. żywych. Monitoring biologiczny- biomonitoring- obejmuje szeroki zakres zjawisk i procesów zach. w przyrodzie z uwzgl org żywych. Bada się widoczne zmiany morfologiczne żywych org. jak i niewidoczne na zewn. zmiany biochemiczne i fizjologiczne. Można go określić jako miarę reakcji żywych org.na zmiany zachodzące w ich środ.
Bioindykacja- jest to zastosowanie żywych org. roślin, zwierząt a także człowieka do oceny charakteru, stopnia i skutków zanieczyszcz. środ. Opiera się na systemie wskaźników biol. (biowskażników), bioindykatorów ich zróżnicowanej i specyficznej reakcji na określone czynniki środ. Bioindykatory- organizmy wykazujące zróżnicowaną wrażliwość i charakterystyczne reakcje na działanie czynn. środ. Są to z reguły gatunki o wąskim zakresie tolerancji lub reagujące w specyficzny sposób na działanie określonego czynnika. Specyficzna wrażliwość bioindykatorów umożliwia określenie stopnia zasięgu, struktury i zmian degradacyjnych środ. Bioindykatorami oprócz gat roślin i zwierz mogą być tez wskaźniki ekolog i populacyjne tj: sklad gat, liczebność, zagęszczenie, prod. biomasy, struktura troficzna.
Globalny system monitoringu środ GEMS (5 podst bloków tematycznych): a)wpływ człowieka na klimat ziemi(monit.tła zanieczyszcz. atmosfery) b)przenoszenie zanieczyszczeń na duże odległości(monit. transgranicznego przenoszenia zanieczysz.) c)stan zdrowotny ludzi (monit. życia ludzkiego) d)stan środowiska morskiego(monit. morski) e)stan pow. ziemi (monit. pow.ziemi i ekosystemów).
Centralny Bank Danych 2 ośrodkami: a)w Genewie-zbierane są tam inf.o różnej szczegółowości z poszczególnych sieci monitoringowych.b)w Nairobi- pełniący funkcje dyspozycyjno-koordynacyjną
Zintegrowany Monitoring Środ Przyrodniczego(ZMŚP):
a)lipiec1991r-przyjęto ustawę o państwowym monitor. środ w PL b)11.05.1992-zatwierdzono program ZMŚP
3 stopniowy system organizacji monitor.: a)poziom krajowy(centralny)-centrum decyzyjne w Ministerstwie Środ., mieści się tu Centralne Laboratorium Monitor., Państwowa Inspekcja Ochr Środ, Główny Inspektor Ochr Srod., Ministerstwo Ochr Środ ma ścisły kontakt z Ministerstwem Zdrowia i Rolnictwa oraz Gospodarki Żywnościowej b)poziom regionalny- ok. 12 regionów w PL, każdy region obejmuje kilka dawnych województw. Obejmuje sieć stacji bazowych w tym stację Diabla Góra(Puszcza Borecka, Suwalskie).Stacja przeprowadza monitor. tła. Jest to kompleksowa, lądowa, główna stacja monitor. tła zanieczyszczenia środ, włączona w system GEMS c)lokalny-w gminie lub w dużych zakładach przemysłowych.
Metody badań bioindykacji: 1.Labolatoryjne- są dokładne, przebiegają w ściśle kontrolowanych warunkach fiz-.chem i biol. Umożliwiają np. zbadanie miejsca kumulowania się zanieczyszczeń w org., drogi przemieszczania się polutanta. Należy pamiętać o próbach kontrolnych bez wpływu czynnika np. badanie intensywności fotosynt, oddychania, degradację barwników oddechowych, analiza chem. plech porostów, igieł sosny, aktywność działania enzymów, biotesty na wykrywanie subst. toksycznych. 2.Terenowe-trzeba uwzgl. wiele czynników środow. działających na biowskażnik kompleksowo, co utrudnia interpretacje wyników. Zaleta tej metody jest fakt, że obserwujemy org w ich środ naturalnym. Przykłady tej metody: wyz porostów, skala porostowa, wyznaczanie stref zagrożenia na podst. przeciętnego wskaźnika uszkodzenia drzewostanu, ocena stanu drzewostanu na podst. defoliacji i odbarwienia liści.
WYKŁAD 2
Pomiary badań bioindykacji: 1)poziom komórkowy- do badań wykorzystuje się organizm 1-no kom. (glony, bakterie), a także kom. organizmów wielokom. Pod uwagę można brać wybrane organella kom. np. motochondria.2)Poziom organów tkankowych- wykorzystuje się organy roślin np. kwiaty, liście jak i zwierząt- mięśnie, wątroba, nerki. 3)Poziom organizmu, gat., populacji- wykorzys. się poszczeg. osobniki,gat. czy populacje np. wyst. gat. wskaźnikowych w strefach saprobowości, określenie gat. porostów w skali porostowej.4)Poziom zbiorowisk roślinnych- fitocenoz, zoocenoz- ocenia się ilościowe wyst. poszczególnych skł.5)Poziom ekosystemu- np. ekosystem wodny, lądowy, łąkowy. Wyst. tu kompleksowe działanie czynnika.6)Poziom krajobrazu- największa skala.
Zanieczyszczenie atm.: a)pochodzenia naturalnego- wybuchy wulkanów, pożary lasów, burze piaskowe, erozja wietrzna b)poch. antropogenicznego- pyły i gazy, elektrownie, elektrociepłownie, komunikacja, paleniska domowe, kopalnie węgla.
Emisja- wydzielenie do środ. szkodliwych subst. Imisja- stężenie szkodliwych subst. w środ.
Uszkodzeniami- nazywamy wszystkie reakcje roślin, które są wynikiem oddziaływania zanieczyszczeń powietrza. Są to zmiany w procesie fizjologicznym jak i nekrozy liści, zahamowany wzrost, zmiany składu chemicznego tkanek. Uszkodzenia roślin wynikające z zanieczyszcz. powietrza: 1)ostre- nekrozy liści i pędów. Powst. w wyniku krótkotrwałego oddział. zaniecz. o dużym stężeniu. Są nieodwracalne.2)Chroniczne- różne nasilenia chlorozy tkanek asymilacyjnych, zahamowanie wzrostu. Powst. w wyniku długotrwałego oddział. zaniecz. o niskim stężeniu. Są częściowo odwracalne. 3)Uszkodzenia niewidoczne- zmiany w liściach i innych częściach roślin, widoczne są dopiero pod mikroskopem np. zmiany wyglądu kom. szparkowych. Do uszkodzeń tych można zaliczyć także procesy fizjologiczne np. spadek intensywności fotosyntezy, oddychania. Uszkodzenia odwracalne. Szkodami- określa się te uszkodzenia, które obniżają wartość tych roślin pod wzgl. gospodarczym, biocenotycznym lub dekoracyjnym.
Uszkodzenia roślin: chloroza- liść żółknie, brązowieje, zanik chlorofilu, nekroza - liść ulega zamarciu, jest brązowy, są dziury. Typy nekroz: punktowa, plamkowa, międzynerwowa, brzeżna, ości rybnej, szczytowa i pasmowa. Uszkodzenia niewidoczne: a.) Wokół szparki, której nie ma miękisz uszkodzony b.) wokół wyraźnie uszkodzonej skórki i warstw asymilacyjnych. c.) Komórki szparkowe nie są uszkodzone, ale usu. skórek d.) Utleniacze wokół szparki. Oddziaływanie zanieczyszczeń pyłowych na rośliny: pyłowe zanieczyszczenia - odcinają dopływ światła. Gazy poza komórką wnikają przez skórę. a.) Ujemne oddziaływanie przez zmianę środowiska glebowego (zmiana Ph, zwiększona ilość metali ciężkich), b.) utrudnienie dostępu światła, obniżenie natężenia fotosyntezy, c.) Podniesienie temp. zanieczyszczonego liścia. d.) Utrudniona wymiana gazowa e.) Bezpośrednie zniszczenie komórek. f.) Zanikanie chlorofilu.
WYKŁAD 3
Rośliny wyższe jako biowskażniki stanu środowiska: Wskaźniki kwasowości gleby: szczaw, skrzyp, wrzosy, koniczyna polna, na glebach bagiennych- borówka, żurawina, trawy- turzyca gniazdkowata. Wskaźniki zasadowości gleb: chwasty, szczyr, kopytnik, zawilec żółty, orlik pospolity, stokłosa prosta, pszonaczek. Wskaźniki zasobności w azot(żyzności): pokrzywa, łopian, chwastnica, lulek czarny, mlecz, jasnota purpurowa. Zasolenie gleb: 1)słonorośla obligatoryjne: solyrut zielny, aster solny, mlecznik nadmorski 2)halofity fakultatywne: komosa skrzydlastostrąka, komonica wąskolistna, słone: koniczyna rozdęta.
Rośliny: 1)odporne: a)uprawne 1 roczne- ogórek, ziemniak, kukurydza, buk zwyczajny, melon b)1 roczne łąkowe- wiechlina łąkowa, życica trwała.2)wrażliwe- pszenica, jęczmień, żyto, owies, ryż, marchew, soja, fasola, lucerna, gryka, bawełna, kostrzewa, mietlica. 3)tolerancyjne.
Drzewa, krzewy i krzewinki odporne- sosna czarna, tuja, cis zwyczajny, brzoskwinia, morela, olsza czarna, dąb bezszyp., grochodrzew, topola, wierzba iwa, klon jesionolistny, lilak węgierski, oliwnik srebrzysty, suchodrzew, wrażliwe- sosna wejmutka, świerk, jodła, modrzew japoński, jabłoń, śliwa, czereśnia, klon pospolity, kasztanowiec, brzoza brodawkowata, leszczyna, wiąz, wierzba płacząca, jarząb pospolity, lipa, borówka czarna, daglezja.
Rośliny biowskażnikowe używane do oceny skażeń powietrza: a)kwas fluorowodorowy- mieczyk, tulipan. Nekroza wierzchołków brzegów liści, akumulacja F w roślinie. b)ozon o3- tytoń, szpinak. Nekrozy punktowe na górnej pow. liści. c) PAN- pokrzywa zwyczajna. Pasmowe nekrozy liści. d)SO2- lucerna, gryka siewna. Chlorozy i nekrozy między żyłkowe. e) etylen- petunia. Odpadające pączki kwiatowe, małe kwiaty. f)metale ciężkie, F- najgras.
naczenie stref wegetacji
komunikacja, paleniska domowe, kopalnie węgla.
fizjologiczne np. spadek intensywności fotosyntezy, oddychania. Uszkodzenia odwracalne. Szkodami- określa się te uszkodzenia, które obniżają wartość tych roślin pod wzgl. gospodarczym, biocenotycznym lub dekoracyjnym.
WYKŁAD 3
Rośliny wyższe jako biowskażniki stanu środowiska: Wskaźniki kwasowości gleby: szczaw, skrzyp, wrzosy, koniczyna polna, na glebach bagiennych- borówka, żurawina, trawy- turzyca gniazdkowata. Wskaźniki zasadowości gleb: chwasty, szczyr, kopytnik, zawilec żółty, orlik pospolity, stokłosa prosta, pszonaczek. Wskaźniki zasobności w azot(żyzności): pokrzywa, łopian, chwastnica, lulek czarny, mlecz, jasnota purpurowa. Zasolenie gleb: 1)słonorośla obligatoryjne: solyrut zielny, aster solny, mlecznik nadmorski 2)halofity fakultatywne: komosa skrzydlastostrąka, komonica wąskolistna, słone: koniczynrozdęta.
Rośliny: 1)odporne: a)uprawne 1 roczne- ogórek, ziemniak, kukurydza, buk zwyczajny, melon b)1 roczne łąkowe- wiechlina łąkowa, życica trwała.2)wrażliwe- pszenica, jęczmień, żyto, owies, ryż, marchew, soja, fasola, lucerna, gryka, bawełna, kostrzewa, mietlica. 3)tolerancyjne.
Drzewa, krzewy i krzewinki odporne- sosna czarna, tuja, cis zwyczajny, brzoskwinia, morela, olsza czarna, dąb bezszyp., grochodrzew, topola, wierzba iwa, klon jesionolistny, lilak węgierski, oliwnik srebrzysty, suchodrzew, wrażliwe- sosna wejmutka, świerk, jodła, modrzew japoński, jabłoń, śliwa, czereśnia, klon pospolity, kasztanowiec, brzoza brodawkowata, leszczyna, wiąz, wierzba płacząca, jarząb pospolity, lipa, borówka czarna, daglezja.
Rośliny biowskażnikowe używane do oceny skażeń powietrza: a)kwas fluorowodorowy- mieczyk, tulipan. Nekroza wierzchołków brzegów liści, akumulacja F w roślinie. b)ozon o3- tytoń, szpinak. Nekrozy punktowe na górnej pow. liści. c) PAN- pokrzywa zwyczajna. Pasmowe nekrozy liści. d)SO2- lucerna, gryka siewna. Chlorozy i nekrozy między żyłkowe. e) etylen- petunia. Odpadające pączki kwiatowe, małe kwiaty. f)metale ciężkie, F- najgras. WYKŁAD 4
Gleba-ważny element biosfery; Składa się z 2 części: a)martwej (min.-organ.)-iły, żwiry; b)żywej(flory i fauny)-duże znaczenie dla istnienia gleby, ma wpływ na żyzność gleby, tworzą próchnicę. Fauna glebowa- pedofauna. Organizmy: *bakterie azotowe, nitryfikacyjne, siarkowe, saprofityczne(promieniowce), nitkowate, korzeniowe, cytophaga, Clostridium *grzyby glebowe(odczyn kwaśny)-glonowce, workowce, grzyby saprofityczne(są to destruenci)Grzyby i bakterie- rozkładają materię org., mineralizacja; cząstki zmineralizowane wzbogacają glebę w humus., *pierwotniaki(ameba opancerzona), *orzęski, *wrotki, *nicienie, *pierścienice(skąposzczety np. dżdżownica ziemna, kalifornijska produkująca na wysoką skalę humus),*stawonogi, *skorupiaki(równonogi), *pajęczaki(roztocze glebowe, zaleszczotki, silny jest pancerzyk z chityny), *owady(bezskrzydłe o aparacie gryzącym, szczątkowe odnóża na odwłoku, aparat skoczny-skoczogonki, pozatym szczeciogonki, pierwogonki, uskrzydlone-larwy chrząszczy i muchówek, biegacze-drapieżne chrząszcze, pająki, żuki gnojaki, krety), wije- ziemianek, dwuparce. Organizmy wykorzystane w bioindykacji gleb: 1)wskaźniki mikrobiolog.- grzyb Aspergillus i bakteria Azotobacter, glon Chlorodesmus. *Metoda azotobaktera- bierzemy próbki gleby, nawozimy ją nawozami i robimy posiew na agarze.