Автор: д.б.н. В.А.Терехова

I. Организационно-методический раздел

Цель курса. Изложение теоретических основ использования биологических методов и особенностей применения биологических показателей в экологической оценке почв и субстратов в связи с проблемой экологического нормирования техногенных воздействий на наземные экосистемы разных типов.

Задачи курса. Дать теоретическое обоснование использованию биологических методов в экологической оценке почв и субстратов. Ознакомить студентов старших курсов с современными методами биоиндикации и биотестирования экологической токсичности в целях экологического нормирования состояния почв и субстратов.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Курс читается студентам 4 года обучения. Углубляет знания, полученные в циклах по экологии и биологии почв, геоботанике и физиологии растений, географии почв. Уточняет и определяет место применения биологических показателей в экологической оценке почв при решении конкретных практических задач экологического нормирования воздействий на экосистемы разных типов.

Требования к уровню освоения содержания курса. После прослушивания этого курса студент должен иметь представление об особенностях подходов к биологической оценке состояния экосистем разных типов, об уровнях информативности биотических показателей, об основных характеристиках методов лабораторного биотестирования, уметь оценить необходимость и обоснованность применения различных методов для конкретных задач, знать нормативно-правовые требования к применению методик биотестирования почв, отходов и пр. субстратов.

II. Содержание курса

Введение. Современные концепции экологического нормирования. Антропоцентристский, организменный и надорганизменный уровни как разномасштабные подходы к проблеме формирования биологических основ системы экологической безопасности.

Биологические показатели в экологическом нормировании.

Методические аспекты.

Основные принципы выбора параметров экосистем, подлежащих регистрации при экологическом нормировании.

Структурные и функциональные показатели состояния биоты в экосистемах.

Методы свертывания информации о биоте. Индексы состояния. Индексы-маркеры.

Реакция биотестеров как метод свертывания информации о загрязнении. Аттестованные методики биотестирования, рекомендованные органами государственного экологического контроля и анализа для оценки экологической токсичности природных сред и субстратов.

Выбор параметров биоты при описании изменений экосистем.

Источники получения данных о состоянии биоты. Биологический мониторинг и биологическая диагностика (биоиндикация и биотестирование) качества природных сред и объектов окружающей среды.

Проблема информативности параметров биоты для экологического нормирования. Форма представления данных о биоте. Форма зависимости доза- эффект. Основные и коррелятивные переменные.

Пространственная неоднородность биотических параметров экосистем. Надежность измерения структурных и функциональных показателей состояния биоты, их отклик на неоднородность полей концентраций при разных видах загрязнений.

Эколого-географическое разнообразие биоты природных экосистем. Проблемы разработки региональных экологических показателей при нормировании антропогенного воздействия на природные экосистемы разных типов.

Лесные экосистемы. Биотические параметры, информативные для экологического нормирования.

Тундровые экосистемы. Биотические параметры, информативные для экологического нормирования.

Степные и луговые экосистемы. Биотические параметры, информативные для экологического нормирования.

Нормативно-методические основы биотического контроля состояния экосистем.

Практические аспекты использования базы данных о состоянии почвенной биоты в России и за рубежом.

Современное состояние законодательной базы использования результатов биотестирования в процессе управления отходами, обязательность применения биотестов при установлении класса опасности отходов химических производств в России.

Перечень практических задач и контрольных вопросов. Практические занятия. Биотестирование как метод экологического контроля состояния почв и токсичности субстратов.

Вопросы к теме 1 «Методы отбора и подготовки проб для экотоксикологического анализа методами биотестирования»: Варианты схем отбора образцов для биотестирования в зависимости от агрегатного состояния. Варианты схем пробоподготовки почв, минерального сырья и отходов химических производств для биотестирования. Процедура пробоотбора отходов химических производств (или минерального сырья) на производственных участках.

Вопросы к теме 2 «Методы биотестирования, рекомендованные для целей государственного экологического контроля почв и определения класса опасности отходов»: Тест-культуры разной таксономической принадлежности (Daphnia magna, Paramecia caudatum, Scenedesmus quadricauda или Chlorella vulgaris и др. ). Условия культивирования. Требования, предъявляемые к тест-культурам. Оценка чувствительности тест-культур по модельному токсиканту. Определение токсичности шифрованной пробы методами биотестирования (контрольная задача).

III. Распределение часов курса по темам и видам работ

Объем курса: 28 часов. Лекционный курс: 16 часов. Практические занятия – 12 час.

V. Форма итогового контроля - зачет

VI. Учебно-методическое обеспечение курса

Основная литература

  1. Деградация и охрана почв / Под общей ред. акад. РАН Г.В.Добровольского. М.: Изд-во МГУ, 2002. - 654 с.
  2. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. М.: Наука; МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000, 185 с.
  3. Гельцер Ю.Г. Биологическая диагностика почв. Изд-во МГУ, 1986, 80 c.
  4. Израэль Ю.А., Гасилина И.К., Ровинский Ф.Я. Мониторинг загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 560с.
  5. Микроорганизмы и охрана почв / Под ред. Д.Г.Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1989. 205 с.
  6. Пузаченко Ю.Г. Методологические основы экологического нормирования // Экологическое нормирование: проблемы и методы. М., 1992. С. 122-125.
  7. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень), Екатеринбург, 1994.
  8. Левич А.П. Структура экологических сообществ. М.: Изд-во МГУ, 1980. 181с.
  9. Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 175 с.
  10. Дополнительная
  11. Гиляров М.С. Учет крупных беспозвоночных (мезофауна) //Количественные методы в почвенной зоологии. М. 1987. С. 9-26.
  12. Звягинцев Д.Г., Гузев В.С., Левин С.В. В кн.: Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1986. 214с.
  13. Криволуцкий Д.А., Тихомиров Ф.А., Фёдоров Е.А. Биоиндикация и экологическое нормирование //Влияние промышленных предприятий на окружающую среду, М.: «Наука», 1987.
  14. Левич А.П. Биотическая концепция контроля природной среды. // Доклады Академии наук, 1994, т. 337, №2. С. 280-282.
  15. Марфенина О.Е. Микологический почвенный мониторинг - возможности и перспективы // Почвоведение, 1994, №1, С. 75-80.
  16. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель // Сборник нормативных актов «Охрана почв». – М.: изд-во РЭФИА, 1996 – С. 174–196.
  17. Терехова В.А. Биоиндикационное значение микроскопических грибов. В кн.: Биоиндикация: теория, методы, приложения / Под ред. Г.С.Розенберга, Тольятти, ИЭВБ, 1994. с. 25-38.
  18. Методики выполнения измерений (методики биотестирования).