인간은 자연의 가장 유능한 학생이다. 그러나 그가 자신의 힘을 느끼고 자연을 “움켜쥐기”까지는 수천 년이 걸렸습니다. 처음에 그의 땅과의 관계에서 가장 중요한 것은 이익 추구였습니다. 모든 경험, 지적 능력 및 빠르게 발전하는 기술적 수단그는 그것을 착취에 빠뜨렸다 천연 자원, 가능한 한 짧은 시간에 최대의 수입을 가져올 수 있습니다. 어떤 미묘한 메커니즘이 무엇인지, 얼마나 거칠게 간섭하는지 특별히 생각하는 데 어려움을 겪지 않고 인간은 자신 주위에 엄청난 타격을 가해 많은 종의 포유류, 새, 식물을 지구에서 돌이킬 수 없게 지워 버렸지 만 아직 살아있는 유기체를 복원 할 수는 없습니다. 생물학적 종이 적습니다.

현재 토양, 물, 공기의 질을 평가하는 것이 매우 중요해지고 있기 때문에 실제 교란 정도와 가능한 미래 교란 정도를 모두 결정하는 것이 필요합니다. 환경. 이를 위해 두 가지 원칙이 사용됩니다. 다양한 접근법: 물리화학적, 생물학적. 생물학적 접근 방식은 생체 적응증 및 생체 모니터링이라는 방향의 틀 내에서 개발되고 있습니다. 생물학적 모니터링을 구성할 때 생물권의 주요 구성 요소의 반응 관찰 하위 시스템인 생물학적 구성 요소가 구별됩니다.

생물학적 모니터링의 목적환경 조절을 위한 생물학적 지표에 따라 자연물을 분석하는 것입니다. 설정된 목표 내에서 주요 업무생물학적 모니터링은 생물권의 생물학적 구성 요소, 그 반응, 반응을 결정하는 것입니다. 인위적인 영향, 상태 기능의 결정 및 분자, 세포, 유기체, 인구, 사회 수준 등 다양한 수준에서 이 기능이 정상 상태에서 벗어나는 것입니다. 생물학적 모니터링은 다음과 같은 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 다음 작업:

1) 생물군 보전 활동을 위한 정보 지원, 즉 생물권의 생물적 구성요소 상태(생물시스템 조직의 다양한 수준에서) 결정 및 인위적 영향에 대한 반응;

2) 생물학적 매개변수를 기반으로 환경 상태를 평가합니다. 생물군의 많은 구성 요소가 인간보다 훨씬 더 민감한 불리한 환경 변화의 초기 단계를 식별함으로써 특별한 역할이 수행됩니다. 생물학적 모니터링에는 인위적 영향을 받는 개체군(수, 바이오매스, 밀도 및 기타 기능적, 구조적 특성에 따른) 살아있는 유기체에 대한 모니터링이 포함됩니다. 그 대상은 생태계뿐만 아니라 동식물의 개별 종이 될 수 있습니다. 예를 들어, 침엽수는 방사능 오염에 민감하고, 이끼류는 중금속에 민감하며, 토양 동물군의 많은 대표자는 기술 오염에 민감합니다. 이 하위 시스템에서는 다음 관찰 사항이 강조됩니다.

1) 가장 중요한 인구의 경우, 상태에 따라 특정 생태계의 안녕을 특징 짓는 생태계의 존재 관점과 큰 경제적 가치의 관점에서 식물종 또는 어류 품종;

2) 이러한 유형의 영향에 가장 민감한 인구 집단의 경우;

3) 인간 건강 상태, 환경이 인간에게 미치는 영향;

4) 인구 뒤에 – 지표.

따라서 생물 모니터링 하위 시스템은 특정 생물종의 개체군을 모니터링합니다.

1) 전체 생태계의 존재를 위한 환경 형성 개체군(예: 산림 생태계의 주요 수종 개체군)

2) 경제적 가치가 큰 개체군(예: 귀중한 어종) 3) 특정 생태계의 웰빙 정도를 특징으로 하고 인위적 영향에 가장 민감한 상태를 나타내는 지표 개체군(예: 펄프 및 제지 공장의 영향을 받는 지역의 바이칼 호수에 있는 플랑크톤 갑각류 Epishura baikalensis) ).

자연 환경의 상태와 이 상태의 변화에 ​​대한 정보는 인간이 활동을 계획하는 데 오랫동안 사용해 왔습니다. 100년 이상 동안 문명 세계에서는 기상 변화와 기후에 대한 관찰이 정기적으로 수행되어 왔습니다. 이는 기상학, 계절학, 지진학 및 우리 모두에게 친숙한 환경 상태에 대한 기타 유형의 관찰 및 측정입니다. 이제 누구도 자연 환경의 상태를 지속적으로 모니터링해야 한다고 확신할 필요가 없습니다. 관측 범위, 측정되는 매개변수 수, 관측소 네트워크가 점점 더 넓어지고 있습니다. 환경 모니터링과 관련된 문제는 점점 더 복잡해지고 있습니다.

전 세계, 지역 및 지역 수준에서 지역 환경 관리를 조직하고 특정 지역, 다양한 순위의 생태계에서 인간 환경의 질을 평가하는 데 매우 중요합니다. 환경의 질과 환경 관리의 성격을 모니터링, 평가 및 예측하기 위한 전체 복합 서비스를 지정하는 특별한 용어가 있습니다: "모니터링".

환경 모니터링과학적 기반의 관찰 프로그램에 따라 시공간적으로 자연 환경의 하나 이상의 요소를 반복적이고 목표적으로 관찰하는 시스템으로, 환경 상태(OS)의 변화를 평가하고 예측하기 위해 수행됩니다. 자연 과정의 배경에 대한 이러한 변화의 인위적 구성 요소 .

모니터링이라는 용어 자체는 1971년 유네스코 특별위원회 SCOPE(환경문제 과학위원회)의 권고에 처음 등장했고, 1972년에는 지구환경모니터링시스템(스톡홀름 UN 환경회의)에 대한 첫 번째 제안이 등장했다. . 그러나 기존 관측 시스템 간의 모니터링 규모, 형태, 대상, 책임 배분 등의 불일치로 인해 현재까지 이러한 시스템이 만들어지지 않았습니다.

모니터링은 인위적 활동의 영향으로 환경 상태의 변화를 식별할 수 있는 관찰, 평가 및 예측 시스템입니다. 우선, 이것은 인위적 오염을 모니터링하는 것입니다. 자연에 대한 부정적인 영향과 함께 사람은 경제 활동의 결과로 다음과 같은 일도 할 수 있습니다. 긍정적인 영향. 종종 좋은 의도에서 비참한 비즈니스 결과가 발생합니다. 이런 일이 발생하지 않도록 하려면 환경을 연구하고 환경의 긍정적인 변화와 나쁜 변화를 예측하는 것이 필요합니다. 사회에 꼭 필요한 모니터링 서비스가 무엇인지 생각해 봅시다.

모니터링에는 다음이 포함됩니다.

– 환경의 질, 환경에 영향을 미치는 요인 모니터링

– 자연 환경의 실제 상태 평가

– 환경 질의 변화 예측.

관찰은 물리적, 화학적, 생물학적 지표를 사용하여 수행할 수 있지만 환경 상태에 대한 통합 지표가 특히 유망합니다.

물리적, 화학적, 생물학적 지표 측면에서 환경 상태를 모니터링하는 환경 모니터링의 필수적인 부분은 생물 모니터링입니다. 생물 모니터링 작업에는 이러한 목적을 위해 특별히 선택된 생물체를 사용하여 환경의 질을 정기적으로 평가하는 것이 포함됩니다.

생물학적 모니터링의 목적. 생물학적 모니터링은 (a) 노출 모니터링과 (b) 내부 용량 및 영향 지표를 각각 사용하는 영향 모니터링으로 나눌 수 있습니다.

생물학적 노출 모니터링의 목적은 신체에 대한 화학적 요인의 생물학적 활성 부하를 반영하는 내부 복용량을 결정하여 건강 위험을 평가하는 것입니다. 오염량은 병리학적 영향이 발생할 수 있는 수준에 도달해서는 안 됩니다. 신체의 기능적 활동이 감소하거나, 스트레스에 대한 적응 능력이 감소하거나, 항상성 유지 능력이 감소하거나, 기타 환경 영향에 대한 민감성이 증가하는 경우 효과는 병리적이거나 유해한 것으로 간주됩니다.

분석되는 화학적 또는 생물학적 매개변수에 따라 "내부 용량"이라는 용어는 다르게 해석될 수 있습니다. 첫째, 이는 한 번의 근무 시간과 같이 짧은 시간 동안 흡수된 화학물질의 양을 의미할 수 있습니다. 폐포 공기 중 오염물질의 농도는 근무 교대 중이나 다음날 직접 확인할 수 있습니다(혈액 및 폐포 공기 샘플은 최대 16시간 동안 보관할 수 있습니다). 둘째, 화학물질의 생물학적 반감기가 긴 경우(예: 순환계의 금속) 내부 복용량 값은 몇 달 동안 신체에 흡수된 물질의 양을 반영할 수 있습니다.

셋째, '내부용량'이라는 용어는 체내에 축적된 물질의 양을 의미할 수도 있다. 이 경우 내부 선량은 장기와 조직 사이의 물질 분포를 반영하며, 이후 천천히 배설됩니다. 예를 들어, 체내 DDT 함량에 대한 신뢰할 수 있는 그림을 얻으려면 혈액 내 DDT 함량을 측정하는 것으로 충분합니다.

마지막으로, 내부 용량 값은 작용 부위에서 화학물질의 양을 나타내는 지표 역할을 합니다. 이 지표의 가장 중요하고 유망한 응용 중 하나는 헤모글로빈 단백질이나 DNA와 함께 독성 물질로 형성된 화합물을 측정하는 것 같습니다.

효과에 대한 생물학적 모니터링은 중요한 기관에서 발생하는 초기 가역적 변화의 증상을 식별하는 것을 목표로 합니다. 이러한 의미에서 근로자의 건강을 모니터링하는 효과에 대한 생물학적 모니터링의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

1990년에 유럽 경제위원회는 UN의 후원 하에 다음 지표 그룹(괄호 안에 숫자가 표시됨), 일반 기상학(6), 대기 화학(3)에 대한 통합 환경 모니터링(1M) 프로그램을 채택했습니다. ), 토양 및 지하수 화학(4), 지표수 화학(4), 토양(6), 생물학적 지표(11).

모니터링된 지표 중에서 생물학적 지표는 착생 지의류, 지상 식물, 관목 및 목본 식물, 나무의 돌출 피복, 나무 바이오매스, 침엽수 바늘의 화학적 조성, 바늘의 미량 원소, 토양 효소, 균근, 분해 속도 등 눈에 띄는 위치를 차지했습니다. 식물 잔류물 및 기타 생물 모니터링 방법 중 하나는 선택 사항입니다.

구소련 영토에서는 위의 생물학적 지표에 대한 지역적 모니터링을 위해 6개 지역이 지정되었습니다.

가장 발전된 지역 모니터링 시스템은 독일과 네덜란드에 있습니다.

예를 들어, 독일(Baden-Württemberg)에서 채택한 바이오 모니터링 시스템 중 하나를 생각해 보십시오. 여기에는 다음 지표를 평가하는 작업이 포함됩니다.

– 너도밤나무, 가문비나무, 전나무의 낙엽 정도(잎의 조기 손실)

– 잎과 바늘의 오염 물질 구성;

– 초본 식물의 천이(자연 변화);

– 잔디 스탠드의 생명력과 그 안에 있는 오염 물질의 함량;

- 착생지의류로 덮인 지역

– 톡토기(작은 토양 절지동물)와 육상 연체동물의 수

– 지렁이에 오염 물질이 축적됩니다.

모니터링 결과는 표와 그래프 형태로 제시됩니다. 성공적인 방법 중 하나가 '아메바' 방법이다. 측정된 지표의 수에 따라 선으로 동일한 섹터로 구분되는 원을 그립니다. 원 선은 정상 값을 나타냅니다. 지표는 화학적(중금속, 인 등의 함량), 물리적(지하수 수위, 탁도 등), 생물학적(생물 지표의 풍부함, 다양성 및 기타 특성)일 수 있습니다. 다음으로 각 섹터에서 해당 지표의 값에 비례하는 영역이 칠해집니다. 값이 "규모를 벗어나면"선이 원을 넘어갈 수 있으며 "Amoebae"는 "outgrowths-psepododes"로 나타납니다. 이러한 일련의 도면 형태로 제시되는 모니터링 결과는 '아메바의 움직임'의 방향과 그에 따른 생태계 변화의 방향을 명확하게 드러낸다.



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러시아 연방 교육부

상트페테르부르크 국립 광산 연구소의 이름을 따서 명명되었습니다. G.V. 플레하노프 (기술 대학)

생물학적 모니터링

전문분야 강의노트

330200- 환경보호공학

방향 656600 환경 보호

V. F. 슈이스키

상트페테르부르크 2000

소개

1. 일반적인 견해환경의 생물학적 통제에 대해

1.1 비생물적 지표, 생물적 지표, 두 그룹의 지표를 독립적으로 고려한 통합 결과를 통해 환경 상태를 평가할 때의 기회, 장점 및 단점

1.2 생물학적 적응증 및 생물학적 테스트

1.3 환경 상태에 대한 생물학적 통제의 구성요소인 생물학적 모니터링. 환경 모니터링에서의 역할

2. 다양한 수준의 조직 및 해당 지표 특성의 바이오시스템. 생물다양성

2.1 생물학적 개체(바이오시스템)의 조직 수준

2.2 생물다양성 보전은 생태계와 생물권의 지속가능성을 유지하는 열쇠이다

3. 인위적 영향에 대한 생물군의 반응

3.1 생태계 계승

3.2 생물상의 배경조건과 배경상태

3.3 충격에 대한 생물학적 시스템의 저항 형태

4. 생물학적 모니터링 방법. 생체적응증. 생물시험

4.1 환경요인이 생물계에 미치는 영향의 패턴

4.2 생물시험

4.2.1 박테리아에 대한 생물시험

4.2.2 조류에 대한 생물검정

4.2.3 이끼에 대한 생물시험

4.2 4 지의류에 대한 생물시험

4.2.5 이끼 이식 방법

4.2.6 고등 식물에 대한 생물시험

4.2.7 동물 생체시험

4.3 생물학적 적응증

4.3.1 생물지표에 대한 요건

4.3.2 육상 생태계의 생물학적 적응증

4.4 산림 식물감소증 모니터링

4.4.1 산림 핵심지역 식물에 대한 설명

4.4.2 수종 공식 작성

4.4.3 식물 활력의 결정

4.4.4 풍부도의 결정

4.4.5 식물 군집(협회) 유형 결정

4.4.6 재조림의 정의

4.5 초원 식물 증의 모니터링

4.6 인구 밀집 지역의 녹지 모니터링

4.6.1 대기 오염 평가를 위한 스코틀랜드 솔잎 상태 결정

4.6.2 지의류에 의한 공기 순도 결정

4.7 담수 생태계의 생물학적 적응증

4.8 환경 품질의 지표인 수산화생물체

4.9 아세노틱 수준에서 거대저서생물의 특성을 이용한 생물학적 적응증

4.10 거대 저서생물 군집의 지표를 이용한 생물학적 적응증(생체적 적응증 방법)

4.10.1 전체 저서생물, 그 기능적 그룹, 초종속 분류군을 고려한 지표(군집의 종 구성을 고려하지 않음)

4.10.2 거대 저서동물의 종 구성 결정에 기초한 지표. 부도 지수 및 척도

4.10.3 종다양성 지표의 활용

4.10.4 군집의 종 구성 변화 평가

4.11 환경 조건에 따른 생물군의 제한 정량적 패턴에 기초한 생물학적 적응증(대형 저서동물의 예 사용)

4.12 축적에 기초한 생물학적 적응증

5. Coenotic bioindication : 분류 및 안수 방법

6. 생물침전 및 수질 정화

7. 생물학적 해독

8. 물의 광합성 폭기 및 대사산물 강화

9. 정수의 생물학적 기초

10. 먹는물 공급의 생태학적 기반

11. 생물학적 간섭 방지의 기본

12. 희귀생물종 보전을 위한 법적 근거

소개

이 학문을 공부하는 주요 목표는 학생들이 생물학적 기준에 따라 환경 상태를 모니터링하는 데 필요한 기본 지식과 실무 기술을 습득하는 것입니다. 이를 위해서는 다음과 같은 과제를 해결해야 합니다. 환경 모니터링의 중요한 구성 요소로서 생물학적 모니터링의 현대적인 방법론을 습득합니다. - 생물군에 대한 인위적 영향 과정을 연구합니다. 생체 모니터링, 생체 적응증 및 생체 테스트의 가장 중요한 방법을 숙지합니다. 생물학적 모니터링, EIA의 생물학적 구성요소 및 환경 평가에 대한 국내외 규제 체계를 분석합니다. 환경을 보호하기 위한 공학적 결정을 내릴 때 환경의 생물학적 제어 결과와 방법을 고려하는 방법을 배웁니다.

1. 환경의 생물학적 통제에 관한 일반적인 생각

1.1 비생물적 지표, 생물적 지표, 두 그룹의 지표를 독립적으로 고려한 통합 결과를 통해 환경 상태를 평가할 때의 기회, 장점 및 단점

알려진 바와 같이, 수생 생태계의 환경 질과 인위적 변화에 대한 평가는 비생물적 매개변수와 생물학적 매개변수를 모두 사용하여(즉, 생물학적 적응증 사용) 수행될 수 있습니다. 두 접근 방식 모두 장점과 단점이 있습니다. 비생물학적 매개변수는 환경의 구성, 특히 특정 부정적인 변화를 직접적으로 특성화하고 엄격한 정량적 표현을 갖는다는 점에서 더 편리합니다. 그러나 그들로부터 환경에 대한 완전한 설명을 얻는 것은 불가능합니다. 주요 기준 - 생물상의 반응 -은 아직 설명되지 않았습니다. 또한, 수생태계에 대한 현대의 인위적 영향은 일반적으로 매우 복잡하며, 상당수의 비생물학적 매개변수가 통제되더라도 영향력 있는 요인이 여전히 설명되지 않은 채 남아 있다는 의심이 항상 존재합니다. 마지막으로, 생태계의 반응은 요인의 구성뿐만 아니라 상호작용에도 크게 좌우됩니다. 이 모든 것이 비생물적 매개변수만을 기반으로 생태계 상태와 수생 환경의 질을 평가하는 것을 매우 어렵게 만듭니다.

표 1. 환경 영향 평가(EIA)에 대한 비생물적 접근 방식과 생물적 접근 방식의 장점과 단점 지표.

		장점	결함
	아비오트 점수 지표	여러 가지 특정 요소의 값이 알려져 있습니다.	EIA는 다음과 같은 이유로 부정확하거나 근본적으로 결함이 있는 경우가 많습니다. 1. MPC 시스템 전체의 단점 2. 고려되는 요소의 작은 부분 3. 시너지 효과에 대한 잘못된 설명 4. 로컬(백그라운드) 환경적 특징	최대 허용 농도 및 안전 기준 목록, ISO 10304-1:1992, 10703:1997, 11732:1997 등
	생물학적 지표에 의한 평가 이자형 도주	다양한 방법 매우 신뢰할 수 있는 EIA 보장	제한 요인과 그 중요성은 알려져 있지 않습니다.	ISO 9998:1991, 10707:1994, 11733:1995, 10705:1995 Woodiwiss 방법, saprobity 척도 등
	비생물학적 평가 및 생물학적 지표를 별도로, 결과 비교	EIA의 신뢰성은 비생물적 지표와 생물적 지표의 비교로 인해 1.2보다 높습니다. 여러 요인의 값이 알려져 있습니다.	일부 제한 요인을 과소평가할 확률은 여전히 ​​상당합니다. 제한 요인에 의한 환경 상태 결정 패턴은 아직 알려지지 않았습니다. 에스 미.	GOST 표준 "자연 보호 송시" (17.1.3.07-82, 17.1.3.08-82 등), SNiP 2.1.4.559.-96, "벨기에" 방법 등
	생물적 표현과 비생물적 표현의 관계에 기초한 평가 아틀리에	제한 요인과 그 행동 패턴이 확립됩니다. EIA의 신뢰성은 최대입니다. 환경 규제 및 규제를 위한 최고의 기반입니다.	가장 높은 노동 강도, 생태학자 자격에 대한 가장 높은 요구 사항	GOST "자연 보존"(17.1.3.07-82, 17.1.3.08-82 등), SNiP 2.1.4.559.-96, "벨기에" 방법 등

생물학적 매개변수(생체표시)를 사용하면 신뢰성과 객관성이 높아진다는 장점이 있습니다. 생물군의 상태는 전체 환경 상태에 의해 결정되며 고려 사항 및 연구 정도에 관계없이 모든 기원의 부정적인 영향에 명확하게 반응합니다(Dyachkov, 1984; Alimov, 1989, 1994; Krivolutsky, 1990; Sokolov et al ., 1990; Chaphekar, 1991; Aviles, 1992; Shuisky, 1997 등). 그러나 일반적으로 부정적인 영향의 정도를 적절하게 반영하는 반면, 생물학적 적응증은 이를 유발하는 요인이 무엇인지 정확하게 설명하지 못합니다.

가장 효과적인 방법은 두 가지 접근 방식을 조합하는 것입니다. 이 기술은 수질 평가 실무에 점점 더 많이 포함되고 있습니다(Harsany, 1986; Vernichenko, 1988; Reynoldson, Zarll, 1989; Bervoets e.a., 1989; Maslennikova, Skornyakov, 1993; 등).

전통적인 비생물적 지표와 함께 다양한 생물학적 지표의 결정은 이미 규제 환경 문서(예: GOST 17.1.3.07-82 "자연 보존. 수권. 저수지 및 수로의 수질 모니터링 규칙")에 의해 제공됩니다. ; GOST 17.1.2.04-77. 자연 보호. 수권. 어업 대상 과세 조건 및 규칙 지표", "수화학적 지표를 기반으로 한 지표수의 품질에 대한 종합 평가를 위한 임시 지침" 국가 위원회 지침 1986년 9월 22일자 수문기상학 No. 250-1163 등).

그러나 일반적으로 비생물적 매개변수와 생물적 매개변수는 그들의 관계를 고려하지 않고 별도로 고려됩니다. 의심할 바 없이, 고려되는 매개변수 목록을 단순히 확장하는 것만으로도 환경 품질 평가의 신뢰성이 어느 정도 높아집니다. 그러나 적절한 환경 규제를 위해서는 생태계의 가장 대표적인 비생물적, 생물적 특성을 선택하는 것뿐만 아니라 환경 변화에 대한 생물군의 반응 패턴도 고려해야 합니다.

동시에 전체 환경의 상태는 생물학적 표시 결과를 기반으로 매우 안정적으로 평가되며 물리 화학적 특성에 대한 직접적인 평가는 어떤 인위적 요인이 환경을 가장 악화시키고 이것이 정확히 어떻게 발생하는지 이해하는 데 도움이 됩니다. .

1.2 생물학적 적응증 및 생물학적 테스트

생물군 특성을 기반으로 환경 상태를 평가하기 위한 방법론적으로 서로 다른 두 가지 솔루션, 즉 생물시험과 생물표시가 있습니다.

생물시험- 이는 자연 또는 실험실 조건에서 실험을 설정하여 자연 과정에 적극적으로 개입하여 환경의 질을 평가하는 것입니다. 생물 테스트의 본질은 실험 유기체의 상호 작용 결과를 결정하는 것입니다. 테스트 개체") 테스트 환경. 실험실 및 자연 조건에서 환경의 생물 테스트에 대한 실험의 예는 각각 생화학적 산소 소비량(BOD) 및 1차 플랑크톤 생산(PP) 속도를 결정하는 실험으로 사용될 수 있습니다. BOD 값 ​​쉽게 광물화 가능한 유기 물질로 수질 오염 정도를 특성화합니다. 값 PP - 영양분이 함유된 물의 포화도( 관련 있는 실험실 작업실험실에서 설명한ㅏ주제에 대한 철저한 워크샵"공학생태학"). 이 실험에서 테스트 대상은 테스트 환경에 서식하는 모든 플랑크톤 유기체의 공동체입니다. 때로는 환경의 생물 테스트 실험에서 테스트 개체가 인위적으로 도입됩니다. 이를 위해 동물이 사용됩니다. 특정 유형, 알려진 환경 특성을 가지고 있습니다. 시험 대상은 다양한 양의 깨끗한 물로 희석된 시험 매체가 담긴 용기에 오랫동안 보관됩니다. 환경의 유해성 및 위험성 정도는 비교 가능한 환경에서 경험 기간에 따라 시험 대상의 특성 변화를 비교하여 판단됩니다. 이러한 특성에는 생존, 번식력, 질병률, 성장률 및 개체 발달, 행동 특성, 유기체의 다양한 구조적 및 기능적 변화가 포함됩니다. 표준 시험 대상으로서, 예를 들어 박테리아 Esherichia coli, Paramecium 및 Tetrachimena 속의 섬모류, 요각류 Daphnia magna, 연어 물고기의 알 및 유충 등을 사용하는 것이 일반적입니다. 등.

생체적응증- 이것은 자연 과정에 대한 적극적인 (실험적) 개입없이 관찰하여 수행되는 인구의 특정 대표자-생물군의 상태를 기반으로 한 환경의 질을 평가하는 것입니다. 그러한 관찰의 대상은 모든 조직 수준의 생물학적 시스템일 수 있습니다.

환경의 질은 정성적, 정량적 지표 기준을 사용하여 평가됩니다. 이는 관찰된 생물학적 시스템의 특성으로, 웰빙 정도를 가장 완전하고 정확하게 반영합니다.

1.3 환경 상태에 대한 생물학적 통제의 구성요소인 생물학적 모니터링. 환경 모니터링에서의 역할

생물 생태계 생물학적 적응증 모니터링

오랫동안 자연적 원인으로 인한 자연환경 상태의 변화만을 관찰해 왔습니다. 최근 수십 년 동안 인간이 환경에 미치는 영향은 전 세계적으로 급격히 증가했으며, 통제되지 않은 자연 착취는 매우 심각한 부정적인 결과를 초래할 수 있다는 것이 명백해졌습니다. 이와 관련하여 생물권 상태에 대한 자세한 정보에 대한 필요성이 더욱 커졌습니다.

생물권의 상태는 자연적 및 인위적 영향의 영향으로 변화하는 것으로 알려져 있습니다. 자연적 원인의 영향으로 지속적으로 변화하는 생물권 상태는 일반적으로 원래 상태로 돌아갑니다 (온도 및 압력, 공기 및 토양 습도의 변화, 주로 상대적으로 일정한 평균값 주위에서 발생하는 변동, 바이오 매스의 계절적 변화) 식물과 동물 등.). 생물권 상태(전 세계 모든 지역의 기후 특성, 다양한 환경의 자연 구성, 물, 탄소 및 기타 물질의 순환, 전 세계 생물학적 생산성)를 특성화하는 평균 값은 매우 오랜 시간에 걸쳐서만 크게 변합니다. (수천, 때로는 수십만, 수백만 년). 대규모 평형 생태계와 지구시스템 역시 자연 과정의 영향으로 매우 느리게 변화합니다.

인위적 요인의 영향으로 생물권 상태의 변화는 매우 빠르게 발생할 수 있습니다. 따라서 지난 수십 년 동안 생물권의 일부 요소에서 이러한 이유로 발생한 변화는 수천 년, 심지어 수백만 년 동안 발생한 일부 자연적 변화와 비교할 수 있습니다. 단기 및 장기 자연 환경 상태의 자연적 변화는 많은 국가에 존재하는 지구물리학 서비스(수문 기상학, 지진, 전리층, 중량 측정, 자기 측정 등)를 통해 주로 관찰되고 연구됩니다. 자연적 배경에 대한 인위적 변화를 강조하기 위해 인간 활동의 영향으로 생물권 상태 변화에 대한 특별한 관찰을 조직해야 할 필요성이 생겼습니다.

미리 준비된 프로그램에 따라 특정 목적을 위해 시공간에서 하나 이상의 자연 환경 요소를 반복적으로 관찰하는 시스템을 제안했습니다. 모니터링. "모니터링"이라는 용어는 UN 스톡홀름 환경회의(스톡홀름, 1972년 6월 5~16일) 이전에 등장했습니다. 이러한 시스템에 대한 첫 번째 제안은 1971년 특별 위원회 SCOPE(환경 문제 과학 위원회)의 전문가에 의해 개발되었습니다. 이 용어는 "통제"라는 용어와 대조적으로 등장했으며 그 해석에는 다음이 포함되지 않았습니다. 관찰하고 정보를 얻는 것뿐 아니라 활성 행동 요소도 제어합니다. 자연 환경의 인위적 변화 모니터링고려되어야한다 관측 시스템, 전화영형영향을 받는 생물권 상태의 변화를 강조할 수 있습니다.남, 시인간 활동.

러시아 연방의 환경 활동을 정의하고 규제하는 주요 문서는 "자연 환경 보호에 관한 법률"입니다. 법 제68조에 따라:

"환경 통제는 자연 환경의 상태와 경제 또는 기타 활동의 영향으로 인한 변화를 모니터링하고, 자연 보호를 위한 계획 및 조치의 이행을 확인하고, 천연 자원의 합리적인 사용, 자연 환경 개선, 규정 준수 등의 목표를 설정합니다. 환경 법규 및 환경 품질 표준 환경의 요구 사항을 충족하는 환경 제어 시스템은 다음과 같이 구성됩니다. 문관 근무환경, 국가, 생산 및 공공 통제 상태를 모니터링합니다." 넓은 의미에서 환경 통제는 정부 기관, 기업 및 시민이 환경 규범과 규칙을 준수하는 활동입니다. 따라서 국가, 생산 및 공공 환경 제어가 구별됩니다.

모니터링 시스템은 로컬 영역과 전 세계를 모두 포괄할 수 있습니다(글로벌 모니터링). 글로벌 모니터링 시스템의 주요 특징은 이 시스템의 데이터를 기반으로 글로벌 규모로 생물권 상태를 평가할 수 있는 능력입니다.

국가 모니터링은 일반적으로 한 주 내의 모니터링 시스템을 의미합니다. 이러한 시스템은 규모뿐 아니라 국가 모니터링의 주요 임무가 국가 이익을 위해 정보를 얻고 환경 상태를 평가하는 것이라는 점에서 글로벌 모니터링과 다릅니다. 따라서 개별 도시나 산업지역의 대기오염 수준 증가는 지구적 규모의 생물권 상태를 평가하는 데에는 큰 의미가 없을 수 있지만, 특정 지역의 대책을 마련하는 데는 중요한 문제가 될 것으로 보인다. 국가 수준. 글로벌 모니터링 시스템은 국가 모니터링 하위 시스템을 기반으로 해야 하며 이러한 하위 시스템의 요소를 포함해야 합니다. 때때로 "국가간" 또는 "국제적" 모니터링이라는 용어가 사용됩니다. 분명히 여러 국가의 이익을 위해 사용되는 모니터링 시스템에 이 용어를 사용하는 것이 가장 정확합니다(국가 간 오염의 국경간 이동 문제 등을 고려).

러시아에서는 모니터링 시스템이 여러 수준에서 구현됩니다.

영향(지역 규모의 강력한 영향 연구)

지역적(오염 물질의 이주 및 변형 문제의 발현, 지역 경제의 다양한 특성의 공동 영향)

배경(경제 활동을 제외한 생물권보전지역 기준).

구소련 영토에는 환경 상태 관찰 및 통제를 위한 국가 서비스( OGSNK). 1993년 통일된 조직을 만들기로 결정했습니다. 국가 시스템환경 모니터링 ( EGSEM) - 근본적으로 새로운 부서 간 정보 및 측정 시스템으로, 러시아 연방 구성 기관의 영토 단위를 기반으로 형성되었으며 정보 지원을 목적으로 러시아 연방의 자연 환경 상태에 대한 포괄적인 평가 및 예측에 중점을 둡니다. 경영 의사결정.

규제 법률 문서에 따라 환경 모니터링을 위한 통합 국가 시스템의 생성 및 운영에 대한 일반 관리와 환경 모니터링 분야의 국가 행정 기관 활동 조정은 러시아 생태 국가위원회에 위임됩니다. 국가 생태위원회의 조정을 통해 실험 지역(공화국: 알타이, 모르도비아, 추바시아, 지역: 볼로그다, 칼루가, 쿠르간, 페름)에서 통합 국가 환경 모니터링 시스템(TSEM)의 영토 하위 시스템을 만들고 개발하는 작업이 진행 중입니다. , 오렌부르크, 첼랴빈스크, 자치 오크루그: 한티-만시스크, 야말로-네네츠, 생태 휴양지 코카서스 광천수). 현재 TSEM 창설 작업이 시작된 러시아 연방 주체의 수는 50개에 가까워지고 있습니다(국가 생태위원회 보고서, 2000).

EGSEM환경 모니터링 분야의 통일된 과학 및 기술 정책의 중심지로서 다음을 보장해야 합니다.

환경 관찰 프로그램의 개발 및 실행을 조정합니다.

신뢰할 수 있는 데이터의 수집 및 처리에 대한 규제 및 통제

정보 저장, 특수 데이터 뱅크 유지;

환경 개체, 천연 자원, 생태계의 반응 및 인류에 의한 영향에 대한 공중 보건의 상태를 평가하고 예측하는 활동;

광범위한 소비자가 환경 정보에 접근할 수 있습니다.

지구 환경 모니터링 시스템 프로그램의 목표 ( GSMOS) - 오염, 자연재해, 환경 문제와 관련하여 인간의 건강을 위협하는 자연 환경 상태의 변화에 ​​대해 경고합니다.

따라서 모니터링은 다목적 정보 시스템입니다. 주요 임무는 다음과 같습니다: 생물권 상태를 모니터링하고 상태를 평가 및 예측합니다. 환경에 대한 인위적 영향의 정도를 결정하고, 그러한 영향의 요인과 원인, 그리고 그 영향의 정도를 식별합니다.

모니터링에는 다음과 같은 주요 활동 영역이 포함됩니다.

1) 자연환경과 환경상태에 영향을 미치는 요인을 모니터링한다.

2) 자연환경의 실제 상태에 대한 평가

3) 자연환경의 상태를 예측하고 그 상태를 평가한다.

따라서 모니터링은 시스템입니다. 관찰, 평가 및 예측영형뒤에환경 품질 관리를 포함하지 않는 자연 환경의 상태.

자연 환경의 인위적 변화를 모니터링하기 위한 시스템 구조를 결정하는 가장 보편적인 접근 방식은 시스템을 블록으로 나누는 것입니다.

"관찰"

"실태평가",

"국가예보"

"예측된 상태의 평가"

"관찰" 및 "상태 예측" 블록은 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 환경 상태에 대한 예측은 실제 상태에 대한 대표 정보가 충분히 있는 경우에만 가능하기 때문입니다(직접 연결). 한편으로는 예측을 구성합니다. 자연 환경 상태의 변화 패턴, 계획의 존재 및 수치 계산 기능에 대한 지식을 의미하는 반면, 예측 방향은 관측 네트워크의 구조와 구성을 크게 결정해야 합니다(피드백 ).

관찰 또는 예측의 결과로 얻은 자연 환경 상태를 특성화하는 데이터는 해당 데이터가 사용되는 인간 활동 영역에 따라 평가되어야 합니다(특별히 선택되거나 개발된 기준을 사용하여). 평가는 한편으로는 충격으로 인한 손상의 결정을 의미하고 다른 한편으로는 다음을 의미합니다. 인간 활동을 위한 최적 조건 선택, 기존 환경 보호 구역 결정. 이러한 유형의 평가는 자연 환경에 허용되는 부하에 대한 지식을 의미합니다.

지구물리정보시스템뿐만 아니라 정보시스템인위적 변화에 대한 모니터링은 관리 시스템, 인간과 환경의 상호 작용(환경 관리 시스템)의 필수적인 부분입니다. 자연 환경의 현재 상태와 변화 추세에 대한 정보가 자연 보호 조치 개발의 기초를 형성해야 하기 때문입니다. 경제 발전을 계획할 때 고려되어야 합니다. 생물권의 현재 상태와 예상 상태를 평가한 결과를 통해 관찰 하위 시스템에 대한 요구 사항을 명확히 할 수 있습니다(이는 모니터링에 대한 과학적 정당성, 네트워크 구성 및 구조와 관찰 방법에 대한 정당화를 구성합니다).

자연 환경의 실제 상태와 예측 상태에 대한 평가는 모니터링의 필수적인 부분이므로 일부 저자는 모니터링의 이 부분을 자연 환경 상태 관리 요소로 식별합니다. 자연 환경 상태에 대한 관찰에는 인위적 영향의 원인 및 요인(오염, 방사선 등 포함), 생물권 요소 상태(영향, 변화에 대한 살아있는 유기체의 반응 포함)에 대한 관찰이 포함되어야 합니다. 구조적 및 기능적 지표에서 이는 생물권 요소의 초기 (또는 배경) 상태에 대한 데이터를 얻는 것을 의미합니다.

이 접근 방식은 영향의 원인부터 개별 자연 환경 및 복잡한 생태계의 영향과 반응까지 인위적 영향의 전체 주기를 모니터링하는 것을 다룹니다. 영토 규모에서는 도시, 식수원 및 어류 산란지에 우선순위가 부여됩니다. 관측 환경에서는 대기와 담수에 우선적으로 관심을 기울여야 합니다.

주요 임무 생물학적 모니터링 생물권의 생물학적 구성 요소의 상태, 그 반응, 인위적 영향에 대한 반응을 결정하고, 생물 시스템의 다양한 조직 수준에서 상태의 기능과 정상적인 자연 상태로부터 이 기능의 편차를 결정하는 것입니다.

생물군의 다양한 성분 함량에 대한 연구는 조건에 따라 생물학적 모니터링으로만 분류될 수 있습니다. 이 질문은 다양한 환경에서의 오염물질 측정과 관련이 있습니다. 생물학적 모니터링에는 생물학적 지표를 사용하여 생물권 상태를 관찰하는 것도 포함될 수 있습니다.

생물학적 모니터링에는 영향에 노출된 살아있는 유기체 개체군(수, 바이오매스, 밀도 및 기타 기능적, 구조적 특성 기준)에 대한 모니터링이 포함됩니다. 이 모니터링 하위 시스템에서는 다음 관찰 사항을 강조하는 것이 좋습니다.

a) 인간 건강 상태, 환경이 인간에게 미치는 영향 (의료 생물학적 모니터링);

b) 가장 중요한 인구의 경우, 특정 생태계의 상태에 따라 복지를 특징 짓는 생태계의 존재 관점과 큰 경제적 가치 (예 : 가치있는 다양한 종류의 생선);

c) 특정 유형의 영향(또는 복잡한 영향)(예: 이산화황의 영향에 대한 식생)에 가장 민감한 개체군 또는 이 영향과 관련된 "중요한" 개체군(예: 에피슈라 동물성 플랑크톤) 바이칼 호수에서 펄프 공장에서 배출) ;

d) 지표 개체군 뒤(예: 이끼류)

생물학적 모니터링에서 특별한 위치를 차지해야합니다. 유전적이자형중국 모니터링(다양한 집단에서 유전적 특성의 가능한 변화 관찰).

환경 모니터링(생물권의 글로벌 모니터링)은 보다 보편적이며, 생태계 수준에서 생물학적 및 지구물리학적 모니터링 결과를 일반화합니다.

현재 지표수와 산림에 대한 생물학적 모니터링(수생물학적 모니터링) 시스템이 가장 발전되어 있습니다. 그러나 이러한 영역에서도 생물학적 모니터링은 방법론적, 방법론적 및 방법론적 측면 모두에서 환경의 비생물적 특성 모니터링보다 상당히 뒤떨어져 있습니다. 규제 지원, 그리고 관측치 수에 따라 결정됩니다. 예: n 수화학적 지표를 기반으로 한 지표수 오염 관찰 1166개의 수역이 덮여 있습니다. 물리적, 화학적 지표에 대해 1699개 지점(2342개 지점)에서 샘플링을 수행하고 수문학적 지표를 동시에 결정합니다. 동시에 n hy에 의한 지표수 오염 관측디로봇 표시기 81개 수역(170개 구간)의 5개 수로 지역에서만 수행되며 관측 프로그램에는 2~6개의 지표가 포함됩니다. 통합 모니터링 네트워크ㅏ자연환경 오염 및 식생상태(SPZR) 11개 UGMS(관리 당국: Rosleskhoz, 러시아 생태학 국가 위원회)의 영토에 위치한 게시물은 30개뿐입니다.

러시아 국가 수산위원회는 통합 국가 환경 모니터링 시스템(USESEM)(수생 생물 자원을 모니터링하고 우주 통신을 사용하여 러시아 및 외국 어선의 활동을 관찰 및 모니터링하기 위한 통합 국가 시스템 구축)을 만드는 작업에 참여하고 있습니다. 그리고 전문화된 정보 기술). 수생생물자원 모니터링에는 다음이 포함됩니다.

어업에 속하는 동물 개체의 모니터링

러시아 연방 어업 저수지의 생물자원 오염 상태와 그 서식지를 모니터링합니다. (상업적 어종의 서식지에 대한 동시 모니터링은 생물학적 생산성의 해양학적 기초에 대한 정확한 이해, TAC 예측 및 가장 귀중한 수생 생물 보호를 위해 구체적이고 절대적으로 필요합니다.)

정보 게시판 "세계 해양 어업 지역의 방사선 상황";

러시아 연방 상업용 어류 산업 지적.

오늘날 생물학적 모니터링 분야의 작업(생물지구권 모니터링 및 희귀종 및 보호종 동식물 모니터링 포함)이 여러 지역에서 활발히 수행되고 있으며 생태계 접근 방식을 향한 USSM 지향 원칙을 고려합니다. 자연 환경의 질을 결정할 때 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다. 예를 들어, 1998-2000년 튜멘 지역에서는 "튜멘 지역의 통합 영토 환경 모니터링 시스템 구축" 프로그램의 1단계가 성공적으로 구현되었습니다. 동시에, 주요 생물지구권에 대한 환경 모니터링을 수행하는 방법이 개발되었으며, 지역 남부 지역에서의 구현을 위해 영구적인 실험 지역 네트워크가 구성되었습니다. 아무르 지역에는 AMURSEM 프레임워크 내에서 희귀 및 보호종(RMS) 측면에서 동식물을 모니터링하기 위한 하위 시스템이 있습니다. 2005년까지의 GRM 프로그램이 개발, 테스트 및 승인되었으며, 러시아의 생물 모니터링 시스템 개발은 가장 시급한 환경 과제 중 하나로 간주됩니다(국가 생태위원회 국가 보고서, 2000).

통합 국가 환경 모니터링 시스템 생성과 관련된 활동에서 국제 환경 모니터링 프로젝트 작업이 중요한 위치를 차지하고 있으며, 이에 대한 조정 및 과학적, 방법론적 지원은 러시아 생태학 국가위원회(“ 러시아-미국 환경기술협력위원회, GRID/UNEP, 북극 모니터링 및 평가(AMAP), 북극 데이터 디렉토리(ADD), 동아시아 산성퇴적 모니터링 네트워크(EANET) 등의 지구 환경 모니터링' 프로젝트), 또한 주간 경제위원회(IEC)의 주간 환경 협의회(IEC) 회원인 CIS 국가를 위한 주간 환경 모니터링 시스템 구축 작업을 진행하고 있습니다. 1999년에는 CIS 회원국의 환경 모니터링 분야 협력에 관한 협정이 체결되었습니다.

2. 다양한 수준의 조직 및 해당 지표 특성의 바이오시스템. 생물다양성

아시다시피 현대 생명체는 매우 다양합니다. 이 품종의 많은 분류 중에서 우리는 가장 실질적으로 중요한 분류만을 언급합니다.

길이별(가장 큰 선형 크기) 유기체는 세 가지 범주로 나뉩니다.

1) 나노비온트 (길이 50미크론 미만), 연구됨 나노바이올 영형 기야 ;

2) 미생물 , 또는 "미생물"(50 - 500 마이크론), 연구됨 마이크로 영형 생물학 ;

3) 거대 생물체 (500 마이크론 이상), 연구됨 엄마 에게 로비학 .

영양학적으로는신체는 다음과 같은 범주로 나뉩니다.

1) 독립영양생물 (문자 그대로: "자가 먹이") - 소비하는 유기체 독점적으로무기 물질 및 이를 생산하는 유기 물질(식물과 같은 광합성 또는 일부 박테리아와 같은 화학 합성을 통해)

2) 종속영양생물 ("다른 사람을 먹다") - 유기체 유능한다른 유기체(예: 동물)가 생산한 유기물을 섭취합니다.

3) 분해자 ( "단순화", "분해") - 독립 영양 생물과 종속 영양 생물의 유기 잔류 물과 폐기물을 더 단순한 유기물로 분해하고 궁극적으로 무기 물질(일부 박테리아, 곰팡이 등).

"독립 영양 생물" 및 "종속 영양 생물"의 개념과 함께 유사하지만 동일하지 않은 "생산자" 및 "소비자" 개념도 사용됩니다.

생산자 - 유기체, 유능한무기물에서 유기물을 생성합니다.

소비자 - 소비하는 유기체 독점적으로다른 유기체가 생산하는 유기물.

때때로 "독립 영양 생물"과 "생산자", "종속 영양 생물"과 "소비자"의 개념이 잘못 식별되지만 항상 일치하는 것은 아닙니다. 예를 들어 청록색(시아네아)은 광합성을 이용해 스스로 유기물을 생산하고, 이를 완성된 형태로 소비한 뒤 무기물로 분해하는 능력이 있다. 그러므로 그들은 종속영양생물 - 소비자가 아니라, 생산자그리고 분해자동시에.

구조적 다양성 그리고 친족관계다양한 형태의 생명체는 체계학과 분류학이라는 두 가지 상호 관련된 과학에 의해 연구됩니다.

분류 - 유기체의 다양성, 분류 및 그들 사이의 가족 관계에 관한 생물학.

분류 (gr. "fboit"에서 - 배열, 순서) - 관계 정도에 따라 유기체의 계층적 분류 방법과 방법을 결정하는 생물학입니다.

분류군 - 시스템 내 개체의 위치를 ​​표시하는 다양한 등급의 분류 단위에 대한 일반적인 이름입니다. 생물학에는 다양한 생명체의 다양한 관련성 수준에 해당하는 몇 가지 주요 분류군이 있습니다.

주요 분류군은 보다 . 서로 가까운 종들이 뭉쳐 속 - 다소 높은 등급의 분류군.

종 이름은 K. Linnaeus가 제안한 이진(이중) 명명법에 따라 라틴어로 지정됩니다. 첫 번째 단어인 명사는 속의 이름이고, 두 번째 단어인 일반적으로 형용사는 종의 이름입니다(예: 예를 들어, 나비 Pieris Brassicae - 양배추 흰나비). 현재 알려진 종의 총 수는 3천만 개가 넘으며, 그 중 90% 이상이 곤충입니다.

밀접하게 관련된 속이 차례로 결합됩니다. 가족들 , 가족 - 에 영형 티 계급 , 분대 - 에 클래스 , 수업 - 에서 종류 .

예를 들어, 국내 고양이척색동물문(Chordata), 포유류강(포유류), 육식동물목(Carnivora), 고양이과(Felidae), 고양이속(Felis), Felis maniculata 종에 속합니다.

게다가 분류학자들은 종종 중간 등급의 분류군(아과, 상위목, 아문 등)을 사용하기도 합니다.

유형은 가장 높은 체계적 범주입니다. 그러나 다양한 유형의 살아있는 유기체는 상대적으로 전통적으로 훨씬 더 큰 그룹으로 통합됩니다. 섹션 그리고 마지막으로 왕국 .

20세기 중반까지 분류학자들은 세포 생명체의 두 가지 왕국만을 구별했습니다. 식물(식물학 과학으로 연구) 및 동물(동물학에서 연구).

점점 더 근본적인 구조적 차이가 드러나면서 다양한 형태생활하면서 할당된 왕국의 수가 점차 증가했습니다. 현재까지 다양한 체계적 학파의 대표자들은 필요한 고유 왕국 수에 대해 4~5개(모네라스 또는 원핵생물, 원생생물 - 단세포 진핵생물, 균류, 식물, 동물)에서 수십 개에 이르는 다양한 추정치를 가지고 있습니다. A.G.에 따른 왕국 구별 시스템이 점점 더 인식되고 있습니다. Zavarzin에 따르면 세포 생명체는 7개의 왕국으로 나누어져야 합니다.

1) 박테리아 (박테리아)

2) 청록색 (시아네아)

3) 해초 (조류)

4) 버섯 (진균류)

5) 식물 (식물)

6) 원생 동물문 (원생 동물문)

7) 동물 (애니멀리아)

그러나 문헌에서는 모든 살아있는 유기체를 동물, 식물 및 미생물 (각각 동물학, 식물학 및 미생물학에서 연구)의 세 가지 주요 그룹으로 나누는 경우가 많습니다. 이 분류는 우선 완전히 호환되지 않는 기준을 결합하기 때문에 올바르지 않습니다. 체계적인(식물과 동물의 왕국) 그리고 차원(미생물은 길이가 50~500미크론인 체계적인 계열의 유기체입니다.) 또한 일부 유기체는 동시에 두 가지 범주에 해당합니다(예: 많은 원생동물과 같은 동물 및 미생물 등). 반대로 다른 유기체(예: 대형 조류, 곰팡이 등)는 어떤 범주에도 속하지 않습니다. 생명체의 하나 또는 다른 분류를 사용할 때 이러한 오류를 피하기 위해 단일 기준, 즉 크기, 구조적 특징, 분류학적 소속, 먹이 방법 등을 기준으로 유기체를 구별해야 합니다.

2.1 바이오 조직의 수준논리적 객체(바이오시스템)

모든 생명체의 주요 속성 중 하나는 계층 구조, 체계적인 조직입니다. 용어 " 체계 "(gr. "uhufzmb" - 부분으로 구성된 전체)는 특정 무결성, 통일성을 형성하는 상호 연결된 요소 집합을 의미합니다. 시스템은 요소 간의 연결 및 관계의 존재뿐만 아니라 무결성을 보여주는 상호 작용을 통해 환경과의 지속적인 통합을 통해 유클리드, 플라톤, 아리스토텔레스가 기초를 놓은 시스템에 대한 아이디어는 끊임없이 발전하고 있으며 20세기 중반부터 핵심 철학적, 방법론적, 특별한 과학적 개념 중 하나가 됩니다.현대의 창시자 일반 이론시스템 Ludwig van Bertalanffy(1969)를 고려했습니다.

시스템 이론에 따르면 다음과 같이 구별해야 합니다. 누적 (ㅏ 디 디티브 ) 그리고 나타나는 구성 요소로 구성된 개체의 속성입니다. 누적 또는 추가(라틴어 "addo" - add에서 유래) 속성은 구성 요소 속성의 합계를 나타냅니다. Emerging(예기치 않게 나타나는 영어 "emergot"에서 유래)은 구성 요소의 속성으로 구성되거나 예측할 수 없는 개체의 질적으로 새로운 속성입니다. 정의에 따르면 시스템은 요소의 상호 연결 및 통합의 특정 방법으로 인해 나타나는 창발적 특성을 갖습니다.

생물학에서는 다음과 같은 주요 사항을 구별하는 것이 일반적입니다. 조직 수준 ㅏ 의견 생물학적 물체 (바이오시스템 ):

1. 분자 및 분자 복합체(예를 들어, 단백질 분자, 핵산; 분자 복합체 - 유전자, 바이러스 등).

2. 소기관 또는 소기관세포(예: 미토콘드리아, 리보솜, 엽록체 등).

3. 세포(유기체 또는 세포 배양).

4. 직물 (예를 들어 목질부, 혈액, 다양한 형태의 상피 등).

5. 장기(예를 들어 심장, 간, 간췌장 - 무척추 동물 등).

6. 장기 시스템(예: 심혈관, 소화기, 호흡기 등)

7. 유기체(예를 들어, 단세포 유기체 - 아메바 또는 다세포 유기체 - 사람).

8. 인구 및 하위 인구(인구 내) 구조물. 인구 (라틴어 "populus"(사람, 인구)에서 유래)는 자가 복제가 가능한 동일한 종의 개체 집합으로 정의될 수 있으며, 동일한 종의 다른 유사한 개체 집합과 공간 및 시간이 어느 정도 격리되어 있습니다(Gilyarov , 1990). 에게 하위 모집단 나 티션 구조 개인의 다양한 집단 내 그룹을 포함합니다.

9. 세노세스(커뮤니티살아있는 유기체)를 포함하여 다양한 등급의 생물권.

지역 사회 , 또는 인구감소 (gr. "chpinpt"에서 - 함께, 함께) - 특정 범주의 살아있는 유기체 세트가 동시에 특정 공간 영역에 거주합니다.

일반적으로 고려해야 할 유기체의 범주와 연구된 공간 영역의 크기는 생태학자가 연구 목적에 따라 임의로 선택할 수 있습니다. 그러나 지역 사회를 연구하는 것이 가장 적절합니다. 비오톱. 비오톱(gr. "fprpt"에서 - 장소; 문자 그대로 - "삶의 장소"; 동의어 - 에코탑 ) - 상대적으로 동질적인 자연 공간의 영역으로, 이웃 지역과 질적으로 다르며 경계가 어느 정도 명확합니다. 일반적으로 공동체의 구조는 주로 비오톱의 특성에 따라 결정됩니다. 따라서 공동체는 비오톱에 따라 크게 다르지만 비오톱 내에서는 상대적으로 동질적입니다.

가장 완전하고 체계적으로 조직된 커뮤니티는 생물권증 (Mcbius, 1877) - 개인 모음 모든 사람비오톱에 동시에 서식하며 물질, 에너지, 정보의 흐름에 의해 비오톱 서로 및 비오톱과 상호 연결되는 종. 이 관계는 지속적으로 또는 주기적으로 발생할 수 있습니다.

생태학에서는 " 생물군 "(gr. "vypfz"-생명) - 특정 공간 영역에 서식하는 모든 종의 개체 모음입니다. "biocenosis"와 "biota"라는 용어는 동의어가 아닙니다. biocenosis와 달리 biota의 개념은 연구자가 임의로 선택한 영토나 수역의 일부인 모든 생물종의 군집에 적용할 수 있으며, 이는 반드시 비오톱의 정의에 해당하지는 않습니다. 또한, 생물군은 종종 생물계로 간주되지 않는 경우가 많습니다. 그러나 그들의 관계를 고려하지 않고 모든 종의 유기체의 단순한 집합체입니다.

9. 생태계 (생태계)를 포함한 다양한 직급의 생물지구권증. 생태계 (Tansley, 1935) - 모든 종의 살아 있고 상호 작용하는 유기체 세트뿐만 아니라 존재에 필요한 환경의 물리적, 화학적 구성 요소 또는 중요한 활동의 ​​산물입니다.

생태계의 특별한 경우는 다음과 같다. 생물지질화증 - “지구 표면의 특정 영역에 걸쳐 일련의 균질한 자연 현상(대기, 암석, 토양 및 수문학 조건, 식물, 동물군 및 미생물 세계)으로, 이러한 구성 요소와 특정 상호 작용이 고유하게 존재합니다. 그들 자신과 다른 자연 현상 사이의 물질과 에너지 교환 유형 "(Sukachev, 1940, 1942). 즉, biogeocenosis는 비오톱과 그 생물권을 통합하는 생물 시스템입니다.

생물지질화와 달리 생태계는 인공적인 기원, 인위적으로 확립된 경계뿐만 아니라 상당한 내부 이질성을 가질 수도 있습니다(예: 물 한 방울의 생태계, 세계 해양, 수족관, 우주선). 따라서 비오톱의 생태계만이 생물지구권에 속합니다.

10. 생태권지구(Kohl, 1958)는 지구의 모든 현대 생태계를 통합하는 지구 생태계이다.

11. 생물권지구 (Zьss, 1873, Vernadsky, 1919, 1926) - 생명체가 거주하거나 살아있는 유기체의 참여로 형성된 지구 표면 영역. 생물권은 지구의 전체 지질 학적 역사 동안 생성 된 대류권, 수권, 퇴적암, 화강암의 일부, 심지어 암석권의 현무암의 두께를 덮는 일반적인 행성 껍질입니다.

생물학적 모니터링에서 환경 품질은 정성적 및 정량적 지표를 사용하여 평가됩니다. 이는 관찰된 생물학적 시스템의 특성으로, 웰빙 정도를 가장 완전하고 정확하게 반영합니다(표 2).

2.2 생물다양성 보전은 생태계와 생물권의 지속가능성을 유지하는 열쇠이다

생물다양성 지표는 생물상 상태의 가장 중요한 특징 중 하나입니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

표 2. 조직의 다양한 수준에서 바이오시스템의 일부 지표 특징

생물계의 조직 수준	표시 징후:
하위 유기체	효소와 호르몬의 활성 정도 돌연변이, 기형의 빈도와 성격 세포 소기관의 구조적 및 기능적 특성 조직학적 변화 조직과 기관의 오염물질 농도
유기체	형태학적(기형의 빈도 및 특성) 생리적(성장률, 호흡, 신진대사, 영양, 식품 동화 등)
인구	인구의 수, 밀도 및 생산량, 절대적이고 구체적인 변화율 인구의 크기-체중, 연령, 성별 구조의 특성
Coenotic (공동체 수준 및 전체적으로 생물권 수준)	종 구성, 종 풍부성 및 공동체의 다양성의 특성 커뮤니티의 수, 밀도 및 생산, 절대적이고 구체적인 변화율 공동체의 크기-무게 및 영양 구조의 특성

참고: 생물 모니터링 시 오염물질의 기형 유발 효과를 고려해야 합니다. 시험 유기체에 다양한 기형과 발달 결함을 일으키는 능력. 기형 유발 오염 물질의 작용 결과는 다릅니다. 어떤 경우에는 기형 발생이 세포 소기관, 개별 세포에만 영향을 미칠 수 있고 다른 경우에는 조직, 기관 및 몸 전체에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이러한 변화는 알려진 테스트 시스템을 사용하여 고려해야 하며 오염 물질의 기형 유발 효과에 대한 생물학적 표시를 위한 새로운 방법을 개발해야 합니다.

1) 생물군의 다양성, 특히 종 구성은 다른 특성과 비교하여 환경 조건에 의해 가장 크게 결정됩니다.

2) 생물군의 “주요” 특성이며 생물군의 다른 특성을 크게 결정하는 것은 종 구성입니다. 다양한 생태계의 경우, 군집의 종 구성에 있어서 외인성 교란은 명백히 되돌릴 수 없는 것으로 나타났습니다. 공동체의 종 구성이 변경되면 첫째, 다른 공동 특성에서 이미 발생한 변화도 되돌릴 수 없는 것으로 판명될 가능성이 높으며, 둘째, 예측할 수 없고 때로는 매우 중요하고 갑작스러운 변화의 위험이 있습니다. 또한 높다. 반대로, 공동체의 종 구성의 불변성은 발생한 변화의 가역성, 영향 제거 후 공동체의 원래 속성 복원을 보장하며 영향 조건에서 공동체의 기본 속성을 보존하기 위한 최적의 기준입니다. .

3) 알려진 바와 같이, 생물상은 생태계의 상태를 규제합니다. 즉, 영향에 대한 저항성을 보장하고(오염으로부터 생태계의 자체 청소를 결정함) 자생적 천이를 설정합니다. 따라서 생물다양성의 보존과 결과적으로 생물군의 안정성은 생태계의 원래 특성을 보존하는 열쇠이기도 합니다.

따라서 생태계에 미치는 영향을 평가할 때 우선적으로 생물종의 종구성과 다양성의 변화에 ​​주목해야 한다. 군집의 종 다양성은 일반적으로 특수 지수를 사용하여 평가되며, 그중 가장 널리 사용되고 신뢰할 수 있는 것은 Shannon-Weaver 정보 지수( 시간,비트/인스턴스):

여기서 n은 군집에 있는 종의 수이고,

Ni는 i번째 종의 밀도(또는 바이오매스)이고,

N은 전체 공동체의 밀도(또는 바이오매스)입니다.

수생 생물 군집의 종 구성과 이를 기반으로 한 종 풍부도 및 다양성 지표를 결정하려면 일반적인 정량적 특성(밀도, 바이오매스 등)을 결정하는 것보다 연구자에게 훨씬 더 많은 자격이 필요합니다. 후자는 생물학적 적응증에도 중요하지만 종의 독창성과 다양성에 따라 추가적인 지표로 간주되어야 합니다.

3. 인위적 영향에 대한 생물군의 반응

3.1 생태계 계승

생태계는 복잡한 상호작용을 하는 비생물적(무생물) 구성요소와 생물적(생물) 구성요소의 통합으로 생성됩니다. 그들은 외부에서 생태계로 들어갑니다. 동종의 (외국) 광물, 유기물 및 에너지( 태양 복사, 열 등). 태양 에너지를 사용하는 유기체 생산자그들은 생명 유지 (R - 신진 대사에 대한 지출) 및 제품 형성 (P - 대사 산물의 환경으로의 성장 및 방출)에 소비되는 미네랄 물질로부터 유기 화합물을 형성합니다. 생산자의 제품이라고합니다 주요 제품 생물권.

소비자 첫 주문그들은 생산자를 먹으며 그 결과로 생성된 유기 물질을 제품의 신진대사와 형성에 소비합니다. 소비자 두 번째 순서(포식자)는 차례로 1차 소비자 등을 소비합니다. 일반적으로 생물권에는 여러 소비자가 있습니다. (N) 주문합니다. 소비자는 다른 유기체(이전 주문의 소비자 및 생산자)의 소비를 통해 제품을 형성하므로 이를이라고 합니다. 에코 시간 신제품 . 전체 생물권의 총 2차 생산량은 항상 모든 소비자 집단의 생산 가치의 합보다 작은 것으로 드러납니다. 그 중 일부는 생물권 자체 내에서 소비자 포식자에 의해 소비되기 때문입니다.

분해자죽은 생산자와 소비자의 몸에 포함된 유기 물질의 에너지를 사용합니다(생애 동안 환경으로 방출하는 대사 산물 포함). 환원제에 의한 유기 물질의 분해를 보다 단순한 화합물로, 궁극적으로 광물 성분으로 분해하는 것을 '광물 성분'이라고 합니다. 파괴 유기물. 유기체의 사멸과 분해자의 활동으로 인해 생태계의 비생물적 환경으로 되돌아가는 광물 및 유기물질을 말한다. 생물학적 (즉, 살아있는 유기체로부터 형성됨) 및 자생적인 (즉, 생태계 자체에서 생산됨) 광물 자생 물질은 생산자가 일차 제품을 만드는 데 다시 사용됩니다. 내부적으로 다시 참여 물질의 순환 생태계.

종종 물질의 내부 순환은 더욱 복잡해집니다(그림 6 참조). 예를 들어, 종속 영양 생산자(청록색, 일부 박테리아)는 동시에 1차 생산을 생성하고 분해자로 기능합니다. 많은 포식자들은 하나의 소비자가 아닌 모든 이전 주문의 소비자뿐만 아니라 생산자, 분해자, 자신의 종의 개인 (식인 풍습) 및 무생물 유기물을 소비합니다. 등. 이는 생태계의 물질과 에너지 흐름을 비선형으로 만들어 복잡하게 분기된 " 영양 (음식) 그물 "생물권화.

생산자, 소비자 및 분해자의 생성물 중 일부는 생태계에서 환경으로 전달됩니다( 제품 수출 ). 수출된 제품은 다른 생태계에서 사용됩니다. 자생 물질과 동종 물질 중 일부는 생태계의 내부 순환에서 회복 불가능하게 손실되어 생산자가 접근할 수 없는 토양 깊은 층에 쌓이게 됩니다. 이러한 영양소가 축적되면서 점차 비오톱이 변형됩니다. 따라서 물질의 내부 순환은 완전히 폐쇄되지 않습니다. 생태계를 둘러싼 환경과 물질 및 에너지의 지속적이고 다소 강렬한 교환이 수반됩니다.

생태계의 내부 에너지 순환은 그것이 포함된 물질의 순환뿐만 아니라 외부로부터의 에너지 공급 과정과 환경으로의 열 전달 과정 사이의 관계에 의해 결정됩니다. 따라서 물질의 순환보다 생태계를 둘러싼 환경 조건에 더 의존하고 덜 폐쇄적입니다.

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환경 모니터링의 지상 방법.

물리화학적 방법

-정성적 방법. 테스트 샘플에 어떤 물질이 들어 있는지 확인할 수 있습니다. 예를 들어 색층 분석기 . -정량적 방법. -중량법. 이 방법의 핵심은 테스트 샘플에서 발견되는 모든 원소, 이온 또는 화합물의 질량과 백분율을 결정하는 것입니다. - 적정(체적) 방법. 이러한 유형의 분석에서는 계량이 측정되는 물질과 이 측정에 사용되는 시약의 부피를 측정하는 것으로 대체됩니다. 적정 분석 방법은 4개 그룹으로 나뉩니다. a) 산-염기 적정 방법; b) 침전 방법; c) 산화-환원 방법; d) 복합체화 방법. - 비색행동 양식. 측색법- 흡수 분석의 가장 간단한 방법 중 하나입니다. 농도에 따른 시험용액의 색상변화를 토대로 한다. 비색법은 시각비색법과 광비색법으로 나눌 수 있습니다. - 익스프레스 방법. 빠른 방법에는 짧은 시간 내에 오염을 확인할 수 있는 도구적 방법이 포함됩니다. 이러한 방법은 대기 및 수질 모니터링 시스템에서 배경 방사선을 결정하는 데 널리 사용됩니다. - 전위차방법은 용액에서 발생하는 물리적, 화학적 과정에 따라 전극 전위를 변화시키는 것을 기반으로 합니다. a) 직접 전위차법(이오노메트리); b) 전위차 적정.

생물학적 모니터링 방법

생체적응증 - 생물지표생물의 출현, 부재, 발달특성을 토대로 환경상태를 판단할 수 있는 방법 . 생물지표는 존재, 수량 또는 발달 특성이 환경의 자연적 과정, 조건 또는 인위적 변화의 지표 역할을 하는 유기체입니다. 생체지표를 사용하여 결정된 조건을 생체지표 개체라고 합니다.

생물시험 - 실험실 조건에서 살아있는 유기체를 사용하여 환경 물체의 품질을 평가할 수 있는 방법입니다.

생물다양성 구성요소 평가 - 메소드 세트입니다. 생물다양성 구성요소 비교분석 .

통계 및 수학적 데이터 처리 방법

환경 모니터링 데이터를 처리하는 방법이 사용됩니다. 컴퓨팅그리고 매우 정확한생물학(수학적 모델링 포함) 및 광범위한 정보 기술 .

지리정보시스템

GIS이는 환경 데이터를 공간 객체에 연결하는 일반적인 추세를 반영합니다. 일부 전문가에 따르면, GIS와 환경 모니터링의 추가 통합은 조밀한 공간 참조를 갖춘 강력한 EIS(환경 정보 시스템)의 생성으로 이어질 것이라고 합니다.

19) 생물학적 모니터링

생물학적 모니터링은 인위적인 요인으로 인해 발생하는 생물상의 변화를 관찰, 평가 및 예측하는 시스템으로 이해되어야 합니다.

이러한 유형의 모니터링 관찰의 주요 목적은 반응입니다. 생물학적 시스템다양한 수준과 환경 요인이 영향을 미칩니다. 주요 임무는 생물군의 오염 수준을 모니터링하는 것이며, 오염 노출과 관련된 반응이나 생물학적 결과가 특수 하위 프로그램의 틀 내에서 기록됩니다.

생물학자들은 일반적으로 그리고 인위적 요인의 부정적인 영향의 경우 생물학적 시스템의 기능에 대한 많은 양의 정보를 축적했습니다. 생물학적 모니터링 프로그램의 구조는 생물학적 시스템의 구성 수준에 따라 별도의 하위 프로그램으로 구성됩니다. 따라서 유전자 모니터링은 생물군 조직의 세포 이하 수준에 해당하고, 생화학적 모니터링은 세포 수준에 해당하고, 생리학적 모니터링은 유기체 수준에 해당하며, 환경 생물 모니터링은 인구 및 생물계(공동체) 수준에 해당합니다. 나열된 것 외에도 생물군 오염, 생물권 생산성, 멸종 위기에 처한 종 또는 멸종 위기에 처한 종을 모니터링하기 위한 하위 프로그램이 있습니다.

각 생체 모니터링 하위 프로그램에 대해 자체 관찰 방법이 개발되고 특정 기능적 특성이 설정됩니다. 예를 들어 유기체 수준의 생물 모니터링 프로그램은 영양, 호흡, 배설 및 질소 균형, 성장, 생식, 혈액 구성, 유기체의 행동 지표와 같은 지표를 사용합니다. 인구 수준의 생물 모니터링 프로그램에서 이는 성장률, 번식, 종의 분포 및 풍부함, 인구 구조입니다.

인구 수준 매개변수는 모니터링 프로그램의 목표와 모니터링되는 특정 시스템에 따라 오염물질의 치명적 및 준치사 농도를 모니터링하는 데 널리 사용됩니다. 이 경우, 관찰을 위해 선택된 인구는 오염물질에 가장 많이 노출되는 시스템의 일부여야 합니다.

종을 선택하려면 연구 지역의 생물군에 대한 자세한 데이터가 필요하기 때문에 이러한 유형의 모니터링을 위한 종을 선택하는 것은 어렵습니다. 관찰 대상은 미생물군부터 거대동물군, 바닷새까지 모든 유기체 그룹이 될 수 있습니다. 잠재적인 오염 물질에 민감한 종(생태학적, 상업적 중요성이 제한적일지라도), 다양한 영양 수준을 나타내는 종과 지역 사회에서의 역할이 알려진 경우 핵심 종이 선호됩니다. 선택의 어려움은 계절, 연령, 조수 간 이동에 따른 유기체의 행동과 관련이 있습니다. 종을 선택할 때 공간 분포와 이동성을 고려합니다. 선정된 종의 이동성은 이민 및 이주가 최종 결과에 영향을 미치지 않도록 낮아야 합니다. 정착성 종을 선호하는 이유는 해당 종의 이동성이 높을 경우 오염된 장소를 피할 수 있기 때문에 오염 물질에 노출된 기간을 알 수 없기 때문에 개체군 구조 및 성장에 대한 데이터가 거의 가치가 없기 때문입니다. 저서 시스템 유형은 공간적, 시간적으로 덜 가변적이기 때문에 더 자주 사용됩니다.

지역사회 수준의 생체 모니터링. 공동체는 일반적으로 서로 및 환경과 상호 작용하는 인구 집단으로 이해됩니다. 바이오매스, 풍부함, 종 다양성, 상위 분류군의 수, 영양 구조 및 군집 비교 결과는 군집 생물 모니터링의 지표로 사용됩니다.

개체군과 공동체의 생태학적 상태를 평가하는 기준은 동식물 개체군의 상태를 특징짓는 구조적, 기능적 지표입니다. 군집 모니터링의 구조적 지표는 군집 내 개인 수와 종 목록, 공간과 시간의 가변성입니다. 공동체의 기능적 특성에는 공동체를 통해 흐르는 에너지의 질과 양이 포함됩니다.

생태계 수준에서 오염물질의 영향을 평가하려면 생태계를 구성하는 인구나 공동체 수준에서 얻은 데이터를 사용하는 것이 포함됩니다. 그러나 이 접근 방식을 사용하면 생물 계층 구조의 독립적인 하위 단위인 생태계 상태를 특징짓는 중요한 변수의 변화에 ​​대한 데이터가 없을 수 있기 때문에 이 평가는 불완전한 것으로 판명될 수 있습니다.

생태계의 구조적 기반은 무기물질과 유기물질, 환경요인(온도, 빛, 바람 등), 생산자, 소비자, 분해자입니다. 생태계 기능의 복잡하고 상호의존적인 과정은 에너지의 흐름, 먹이사슬, 영양분 순환, 다양성의 변화, 시간과 공간의 발전과 진화를 통해 수행됩니다.

생태계를 모니터링할 때 생태계의 상태를 판단할 수 있는 민감한 부분을 식별하는 것이 필요합니다. 또 다른 똑같이 중요한 접근 방식은 생태계 시뮬레이션 모델을 만드는 것입니다.

인구 및 생물권의 변화와 다양한 유형의 인위적 영향에 따른 기능 모니터링은 참조 지역과 인위적 영향을 받는 지역 모두의 병원에서 수행됩니다. 특히 흥미로운 것은 산업 생산, 비상 방출 또는 농업 및 임업에서 사용되는 화학 물질이 식물과 동물에 의해 축적되는 것을 관찰하는 것입니다. 먹이 사슬을 따라 이동하고 다양한 자연 지역에 위치한 생물권의 영양 수준에 걸친 분포가 추적됩니다.

정보 내용의 관점에서 볼 때 모든 생물학적 모니터링 루틴은 동등하게 가치가 있으며 서로에 대해 이점이 없습니다. 그러나 현재는 환경 모니터링에 더 많은 관심이 쏠리고 있습니다.

생물 모니터링의 중요한 기능은 조기 경보 시스템의 개발, 생물 군집의 변화 진단 및 예측입니다.

조기 경보 시스템을 개발할 때는 적합한 유기체를 선택하고 자연 환경의 인위적 변화에 대한 생물군의 반응을 명확하게 식별할 수 있는 자동화 장치를 만드는 것이 필요합니다. 이러한 장치는 저수지의 수질을 결정하고 위험한 독성 상황 발생에 대한 운영 정보를 얻는 데 사용될 수 있습니다.

진단 모니터링 장치에는 모니터 유기체의 광범위한 사용을 기반으로 생물 성분의 오염 물질 농도를 감지, 식별 및 결정하는 작업이 포함됩니다.

진단 데이터는 생명체의 진화를 예측하는 정보 기반이 된다. 예측을 통해 오염 물질의 축적 속도, 먹이 사슬을 따른 이동 경로를 확립하고 궁극적으로 생물학적 개체와 서식지의 미래 상태를 결정할 수 있습니다.

생물학적 모니터링이라는 용어는 1980년 유럽경제공동체(EEC)가 미국 국립산업안전보건연구소(NIOSH) 및 산업안전보건청(OSHA)과 함께 주최한 워크숍에서 처음 제안되었습니다(베를린). , Yodaiken, Henman, 1984), 룩셈부르크. 이 용어는 “적절한 기준과 비교하여 노출 정도와 건강 위험을 결정하기 위해 조직, 분비물, 분비물 및 폐포 공기 내의 화학 작용제 또는 그 대사 산물을 측정하고 평가하는 것”을 의미합니다. 모니터링은 진단 절차를 기반으로 하는 작업으로, 일정 간격으로 반복되며 예방 기능과 필요한 경우 시정 기능을 갖습니다.

생물학적 모니터링은 독성요인이나 환경오염으로 인한 질병을 예방하기 위해 필요한 3대 중요한 활동 중 하나이다. 환경 모니터링과 건강 감시는 동일한 목적으로 사용됩니다.

이러한 종류의 질병이 발생하는 일련의 사건은 다음과 같이 도식적으로 나타낼 수 있습니다. 원인 - 영향을 미치는 화학적 요인(작용제) - 내부 투여량 - 생화학적 또는 세포 효과 - 신체에 대한 부작용 - 질병. 다양한 유형의 모니터링(생물학적, 환경적, 노출)과 건강 감시 간의 관계가 입증되었습니다. 공기, 물, 음식 또는 피부와 접촉하는 표면에 있는 독성 물질(예: 산업용 화학 물질)의 양을 측정합니다. 환경 모니터링.

흡수, 분포, 대사, 배설 과정의 결과로 특정 부분이 내부 복용량독성 물질(즉, 일정 기간 동안 체내에서 흡수되거나 대사되는 물질의 양)은 결국 체액에 들어가게 되며 그곳에서 이를 확인할 수 있습니다. 내부 선량이 작용할 때 중요 기관(부작용이 가장 먼저 또는 가장 심각하게 영향을 받음) 특정 생화학적 및 세포적 영향이 발생합니다.

생물학적 모니터링 및 건강 감시에는 생화학적, 세포적 효과를 평가하고 심각한 장기 손상의 증상을 식별하여 신체 내 화학 작용제 또는 대사물의 수준을 결정하는 작업이 포함됩니다. 또한 질병의 정도를 결정하는 데에도 사용됩니다. 생물학적 모니터링은 (a) 노출 모니터링과 (b) 내부 용량 및 영향 지표를 각각 사용하는 영향 모니터링으로 나눌 수 있습니다.

생물학적 노출 모니터링의 목적은 신체에 대한 화학적 요인의 생물학적 활성 부하를 반영하는 내부 복용량을 결정하여 건강 위험을 평가하는 것입니다. 오염량은 병리학적 영향이 발생할 수 있는 수준에 도달해서는 안 됩니다. 신체의 기능적 활동이 감소하거나, 스트레스에 대한 적응 능력이 감소하거나, 항상성 유지 능력이 감소하거나, 기타 환경 영향에 대한 민감성이 증가하는 경우 효과는 병리적이거나 유해한 것으로 간주됩니다.

분석되는 화학적 또는 생물학적 매개변수에 따라 "내부 용량"이라는 용어는 다르게 해석될 수 있습니다(Bernard 및 Lauwerys, 1987).

첫째, 이는 한 번의 근무 시간과 같이 짧은 시간 동안 흡수된 화학물질의 양을 의미할 수 있습니다. 폐포 공기 중 오염물질의 농도는 근무 교대 중이나 다음날 직접 확인할 수 있습니다(혈액 및 폐포 공기 샘플은 최대 16시간 동안 보관할 수 있습니다).

둘째, 화학물질의 생물학적 반감기가 긴 경우(예: 순환계의 금속) 내부 복용량 값은 몇 달 동안 신체에 흡수된 물질의 양을 반영할 수 있습니다.

셋째, '내부용량'이라는 용어는 체내에 축적된 물질의 양을 의미할 수도 있다. 이 경우 내부 선량은 장기와 조직 사이의 물질 분포를 반영하며, 이후 천천히 배설됩니다.

예를 들어, 체내 DDT 함량에 대한 신뢰할 수 있는 그림을 얻으려면 혈액 내 DDT 함량을 측정하는 것으로 충분합니다.

마지막으로, 내부 용량 값은 작용 부위에서 화학물질의 양을 나타내는 지표 역할을 합니다. 이 지표의 가장 중요하고 유망한 응용 중 하나는 헤모글로빈 단백질이나 DNA와 함께 독성 물질로 형성된 화합물을 측정하는 것 같습니다.

효과에 대한 생물학적 모니터링은 중요한 기관에서 발생하는 초기 가역적 변화의 증상을 식별하는 것을 목표로 합니다. 이러한 의미에서 근로자의 건강을 모니터링하는 효과에 대한 생물학적 모니터링의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

환경의 질을 평가하기 위한 도구적 방법과 함께 최근에는 생물표시(생태적 표시)와 생물시험 방법이 널리 사용되고 있습니다. 이러한 방법은 특정 환경 요인에 민감한 시험 대상으로 살아있는 유기체를 사용하는 데 기반을 두고 있습니다. 환경 표시 대상을 지표라고 합니다.

생태학의 생태학적 지표는 주어진 환경에서의 존재(부재)를 통해 그 특이성을 나타내는 유기체입니다. 모든 지표는 반드시 sgenoeca 유기체, 내성 범위가 좁은 종입니다. 지표는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

♦ 범나리얼(Panareal) - 전체 서식지에 걸쳐 지표 특성을 나타냅니다. 예를 들어 갈대는 과도한 수분이 있는 토양의 지표로 모든 곳에서 역할을 할 수 있습니다.

♦ 지역 - 특정 지역 내에서만 지표 특성을 나타냅니다. 예를 들어 발트해 연안 국가의 스코틀랜드 소나무는 토양 빈곤의 지표 역할을 하고 카렐리아에서는 암석이 토양 표면으로 노출되는 지표 역할을 합니다.

♦ 지역 - 테스트가 수행되는 장소에 표시기 속성이 표시됩니다.

지표에 따라 다음 유형의 생체 적응증이 구별됩니다.

◆ 공기표시(Aeroindication) - 대기의 상태를 표시합니다.

◆ 수첨 표시(hydroindication) - 물 상태 표시;

◆ 암석표시 - 토양 상태 표시;

◆ 갈린디케이션(galindication) - 염도 수준 및 기타 표시.

생물학적 적응증의 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

생물학적 적응증 유형의 예

환경의 생태학적 특성은 그 안에 사는 종뿐만 아니라 식물의 백화증 및 괴사와 같은 외부 특징으로도 입증될 수 있습니다. 현재 위생 및 역학 스테이션은 환경 상태를 모니터링하는 데 주요 역할을 합니다. 그러나 환경오염에 대한 객관적이고 통합적인 평가를 위해서는 도구적 방법뿐만 아니라 생물학적 적응증도 함께 활용하는 것이 필요하며, 물론 일반적으로 생물시험으로는 오염물질의 전체 스펙트럼을 확립하는 것이 불가능하며 그러나 환경에 오염이 존재한다는 사실만으로도 충분히 빠르게 녹음할 수 있습니다.

생체표시를 통해 다음을 수행할 수 있습니다.

◆ 환경 상태에 대한 지속적인 모니터링(지시 유기체는 주어진 환경에 지속적으로 존재하며 물질과 에너지를 교환하고 환경 오염 행위가 발생한 시간이나 요일에 관계없이 다음을 통해 이에 대한 신호를 보냅니다. 상태 또는 사망의 변화)

♦ 환경 상태에 대한 객관적인 통제(오염으로 인한 모든 사실은 필연적으로 상태 변화 또는 사망을 초래합니다),

♦ 환경 상태에 대한 통합 제어(지표는 존재에 위험한 모든 요소에 반응하므로 표시는 항상 환경 오염을 명확하게 나타냅니다).

생물표시 문제와 환경 예측 관련 문제를 해결하려면 다음 네 가지 주요 측면에 주의를 기울일 필요가 있습니다.

◆ 적절한 방법과 모델의 개발;

◆ 시스템 형성 요소 식별;

◆ 적절한 예측 목표 수립,

◆ 얻은 결과의 신뢰성을 평가합니다.