Перейти к содержимому


Фотография

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В СЭДЕБНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ


В этой теме нет ответов

#1 admin

admin

    Администратор

  • Администраторы
  • 2 519 сообщений
  • ГородМосква

Отправлено 06 Октябрь 2016 - 06:50

Медведева О.В.

 

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В СЭДЕБНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ

 

Ключевые слова: биомониторинг, биологический контроль, метод, биоиндикация, биотестирование, судебно-экологическая экспертиза.

Key words: biomonitoring, biological control, approach, bioindication, bioassay, forensic and environmental expert examination.

 

Судебно-экспертная деятельность в расследовании экологических правонарушений связана с исследованием экологического состояния объектов окружающей среды. Для получения ответов на вопросы, поставленные на разрешение судебно-экологической экспертизы, необходимо применение как полевых, так и лабораторных методов исследования. Особое значение имеют методы, позволяющие не только определить масштабы и интенсивность негативного антропогенного воздействия, но и позволяющие в короткие сроки оценить экологическую ситуацию обследуемых территорий.

Такую возможность дает экологический мониторинг, составной частью которого является биомониторинг - система наблюдений, оценки и прогноза изменений биоты (объектов растительного и животного мира), вызванных различными антропогенными факторами методами биодиагностики.

Биодиагностика1 (от греч. bios-жизнь и diagnosticos - способный распознавать) - выявление причин или факторов изменения состояния среды на основе видов биоиндикаторов с узко специфичными реакциями.

Биодиагностику подразделяют на биоиндикацию и биотестирование.

Данные методы основаны на возможности использования живых организмов - индикаторных видов, которые в силу своих генетических, физиологических, анатомических и поведенческих особенностей способны существовать в узком интервале определенного фактора, указывая своим присутствием на наличие этого фактора в среде.

Биоиндикация2 (bioindication) - обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или процессу, на основании которых производится качественная или количественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация состояний экологических систем, процессов и явлений. В настоящее время общепринято считать, что основным индикатором устойчивого развития в конечном итоге является качество среды обитания.

Биотестирование3 (bioassay) - процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменение жизненно важных функций у тест-объектов. Для оценки параметров среды используются стандартные реакции живых организмов (отдельных органов, тканей, клеток или молекул). В организме, пребывающем контрольное время в условиях загрязнения, происходят изменения физиологических, биохимических, генетических, морфологических систем. Объект изымается из среды обитания, и в лабораторных условиях проводится необходимый анализ.

Хотя подходы очень близки по конечной цели исследований необходимо помнить, что биотестирование осуществляется на уровне молекулы, клетки или организма и характеризует возможные последствия загрязнения окружающей среды для биоты, а биоиндикация - на уровне организма, популяции и сообщества и характеризует, как правило, результат загрязнения.

Большое количество работ посвящено роли растений в биодиагностике (фитоиндикация). Растения-индикаторы используются при оценке ряда свойств почвы, таких как кислотность (реакция среды), механический (гранулометрический) состав, уровень плодородия, влажность, количество легкорастворимых солей (засоление). Они могут указывать на степень минерализации грунтовых вод, загрязнение атмосферного воздуха газообразными соединениями, а также степень загрязнения поллютантами водоемов.

Например, на содержание в почве свинца указывают злаки родов овсяница и полевица; цинка - фиалки, ярутка; меди и кобальта - смолевки, некоторые злаки.

Чувствительные фитоиндикаторы указывают на присутствие загрязняющего вещества в воздухе или почве быстрыми морфологическими реакциями - изменением окраски листьев (появление хлорозов; желтая, бурая или бронзовая окраска), различными некрозами, преждевременным увяданием и опаданием листвы. У многолетних растений загрязняющие вещества вызывают изменение размеров, формы, количества органов, направления роста побегов или изменение плодовитости.

_____________________

1 Экологический словарь: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/116

2 Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И. Биологический контроль окружающей среды. Биоидикация и биотестирование. - М., 2010. - С.4.

3 Там же.

 

Позвоночные животные так же служат хорошими индикаторами состояния среды. Преимущество использования позвоночных животных в качестве биоиндикаторов заключается в их физиологической близости к человеку. Недостатки же связаны со сложностью их обнаружения в природе, поимке, определения вида и с длительностью анатомо-морфологических наблюдений. Кроме того, эксперименты с животными дороги, требуют многократной повторности для получения статистически достоверных выводов.

Оценка и прогнозирование состояния природной среды с привлечением позвоночных животных проводятся на всех уровнях их организации. На организованном уровне с помощью сравнительного анализа оцениваются морфолого-анатомические, поведенческие и физиолого-биохимические показатели. Морфолого-анатомические показатели описывают особенности внешнего и внутреннего строения животных и их изменение под воздействием определенных факторов (депигментация, изменение покровов, структуры тканей и расположение органов, возникновение уродств, опухолей и других паталогических проявлений). Поведенческие и физиолого-биохимические параметры особенно чувствительны к изменению внешней среды. Токсиканты, проникая в кости и кровь позвоночных животных, сразу же воздействуют на функции, обеспечивающие жизнедеятельность. Даже при узкоспецифичном влиянии токсиканта на определенную функцию ее сдвиги отражаются на состоянии всего организма вследствие взаимосвязанности процессов жизнедеятельности. Присутствие токсикантов проявляется в нарушении ритма дыхания, сердечных сокращений, скорости пищеварения, ритмике выделений, продолжительности циклов размножения.

Для того что бы иметь возможность сравнивать материал, собранный исследователями в различных районах, набор видов индикаторов должен быть един и невелик. Анализируя представителей всех отрядов млекопитающих, встречающихся на территории стран СНГ, можно остановиться на семи видах: обыкновенная бурозубка, европейский крот, алтайский крот, бурый медведь, лось, рыжая полевка, красная полевка.

В биоиндикации окружающей среды широко используются микроорганизмы и симбиотические ассоциации. Методология биотестирования, основанная на исследовании эффективности гомеостатических механизмов, позволяет уловить присутствие стрессирующего воздействия раньше, чем другие обычно используемые методы.

К сожалению методы биоиндикации и биотестирования, наряду с вышеперечисленными преимуществами, имеют серьезные недостатки, которые не позволяют их использование в чистом виде.

Для тестирования окружающей среды используются и химию-аналитические методы исследований, позволяющие определить перечень, компонентный состав и концентрацию загрязняющих веществ во всех компонентах окружающей среды (воздух, поверхностные и подземные воды, почва, растения, ткани и органы животных). Однако химический анализ позволяет установить концентрации относительно небольшого числа потенциально опасных известных мутагенных и токсичных веществ. Еще одна проблема заключается в высокой стоимости ряда химических анализов, для проведения которых требуется современная приборная база и наличие квалифицированных специалистов.

Нормирование определяемых элементов и их соединений в элементах окружающей среды - одна из наиболее сложных проблем. В разных странах для одних и тех же токсикантов значения ПДК существенно различаются, кроме того, используются различные методики определения загрязняющих веществ, что затрудняет сопоставление полученных данных и делает такое сравнение некорректным.

Преимуществом методов биоиндикации и биотестирования перед физико-химическими методами является интегральный характер ответных реакций организмов на изменение условий окружающей среды и способность реагировать на слабые воздействия как проявление кумулятивного эффекта. Необходимо отметить, что такие преимущества биодиагностики могут стать недостатками, если речь идет о судебно-экспертных исследованиях. В этом случае без использования физических и химических методов исследования невозможно определить механизм антропогенного воздействия, конкретный источник, а также идентифицировать вредное вещество, вызвавшее произошедшие изменения. Как отмечалось выше, часть изменений (морфологические, физиологические, изменения биогеоценоза и ландшафта в целом) могут занимать в силу устойчивости организмов к некоторым воздействиям продолжительный период времени. При этом решить вопрос о наличии/отсутствии причинно-следственной связи между имеющим место изменением (по сравнению с нормой) экологического состояния растений или животных и рассматриваемым событием также не представляется возможным.

К проблемам использования методов биодиагностики для судебно-экспертной практики следует отнести следующие обстоятельства:

- сложность реакции биологических систем на загрязняющие вещества и в ее рамках - проблема корректного выбора биологических индикаторов, связанная с необходимостью учета особенностей поступления, миграции, аккумуляции разных веществ для разных биологических систем и разных живых организмов, а также необходимость учета особенностей индивидуального развития, метаболизма и репродукции биологического объекта;

- сложность оценки комплексного воздействия сочетающихся в пространстве и во времени разных концентраций множества агентов неодинаковой природы (физической, химической, биологической);

- практическая невозможность определения без проведения химических анализов компонентного состава и концентрации загрязнителей;

- проблема анализа специфичности, неспецифичности и соотношения между специфическим и неспецифическим, имеющих место при осуществлении реакции живых систем на антропогенные воздействия;

- вопрос об устойчивости систем и отдельных организмов и определения самого понятия «устойчивость»;

- сложность решения вопроса о наличии/отсутствии причинно-следственной связи рассматриваемого события с изменением состоянии экосистемы в связи с часто имеющим место недостатком сведений об истории обследуемой территории;

- сложность решения вопроса об источнике негативного антропогенного воздействия при наличии поблизости от места рассматриваемого события нескольких объектов, характеризующихся похожим или аналогичным характером таковых воздействий.

Кроме того, в значительной мере теоретическая и практическая неполнота работ в области биоиндикации связана с объективными методологическими трудностями, в частности, небольшим количеством тесто ванных методик биотестирования, которые не покрывают всего спектра возможных при экспертном исследовании ситуаций.

Рассмотрим применение методов биоиндикации на одном из примеров. Оценка качества воды водоемов и водотоков может быть проведена с использованием физико-химических (температура, прозрачность, химический состав воды и др.) и биологических (характеристика состояния водной экосистемы по растительному и животному населению водоема) методов.

Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего, влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их видов. Комплексная оценка степени загрязнения водоема по составу гидробионтов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения. Однако, в данном случае биоиндикация выявляет уже состоявшееся или происходящее загрязнение водоема по функциональным характеристикам особей и экологическим характеристикам их сообществ. Постепенные же изменения видового состава формируются в результате длительного отравления водоема, и явными они становятся только в случае значительных и продолжительных (многолетних) изменений. Таким образом, видовой состав водных организмов из загрязняемого водоема служит итоговой характеристикой загрязнения водной среды за некоторый промежуток времени и не дает ее оценки на конкретный момент исследования. В холодное время года методы биологической индикации водных объектов вообще не могут быть применены.

Таким образом, отражая факт, степень и локализацию негативного антропогенного воздействия в целом, биоиндикация не объясняет, какими именно факторами оно вызвано. Поэтому, наиболее эффективно оценку качества (экологического состояния) окружающей среды производить, применяя комплекс методов исследования (физические, химические, биологические).


А д м и н и с т р а т о р

e-mail: 111@fse.ms

tel: 8(800)555-0-453 (Для регионов)

tel: 8(495) 666-5-666 (Для Москвы и МО)

Skype: Kostyuchenko.v.v

Wiber: +7(925)504-18-14

WhatsApp: +7(925)504-18-14

 

Экспертный портал: http://sud-expertiza.ru

Тренинговый центр: http://500.fse.ms/

Промо-сайт http://fse.ms




Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных

Бесплатные консультации судебных экспертов. Консультации экспертов и оценщиков круглосуточно. Мы работаем без праздников, выходных и без перерывов на обед. Работаем по субботам и по воскресеньям. Принимаем заявки на экспертные услуги в ночное время.