دانلود رایگان مقاله گلسنگ ها به عنوان شاخص های زیستی برای ارزیابی آلودگی هوا

چکیده

          اغلب به عنوان بخشی از مطالعات تاثیر زیست محیطی و، بالاتر از همه, به منظور دریافت مجوزها طبق دستورالعمل ها از سوی وزارت محیط زیست (ایتالیا)، نظرسنجی ها و کنترل هایی که از شاخص های بیولوژیکی استفاده می کنند مورد نیاز می باشند. این بدان دلیل است که این شاخص ها, ابزارهایی معتبر برای ارزیابی کیفیت هوای ناشی از یک سوژه (اغلب یک کارخانه صنعتی) در ارزیابی تاثیرات محیطی (EIA) می باشند. در این زمینه، این مقاله با هدف تحلیل برخی از جنبه های نظری نظارت بیولوژیکی و ارائه یک گزارش پیشرفت در مورد استفاده از گلسنگ ها به عنوان نشانگرهای (شاخص ها) زیستی کیفیت هوا, با توجه خاص به این وضعیت در ایتالیا گردآوری شده است. هدف از این مقاله, اشاره به مهمترین خطوط در وضعیت فعلی دانش در این حوزه، ارزیابی کاربردهای روش شناختی و مزایا / معایب آنها با توجه به روش های سنتی نظرسنجی می باشد.

 1. نظارت بیولوژیکی

            استفاده از ارگانیسم های جهانی برای ارزیابی آلودگی در طی چند دهه اخیر به طور قابل توجهی توسعه یافته است. چنین ارگانیسم هایی, آلاینده های محیطی را به خود می گیرند و می توانند به عنوان شاخص هایی برای موجودیت زیستی یک آلاینده مشخص در طول زمان استفاده شوند، و در بعضی موارد، امکان مقایسه بین سطوح آلودگی در مناطق مختلف جغرافیایی را میسر می سازند.

            در این زمینه، کشورهای OECD , با پیشنهاد برنامه های کلی برای نظارت و ارزیابی تاثیرات زیست محیطی, نوآوری های بسیاری را برای بررسی محصولات دارای خطر بالقوه اتخاذ نموده اند (Tessier et aI.، 1980؛ Connell، 1986، Herman، 1987؛ Krumgalz، 1989 ؛ Bero و Gibbs، 1990).

            از منظر سمیت شناسی زیستی، می توانیم همه ترکیبات شیمیایی که اساساً در نتیجه فعالیت های انسانی به محیط زیست منتشر می شوند و سبب آسیب به موجودات زنده می شوند (Moriarty، 1999), به عنوان آلاینده ها یا تولید کننده های تنش زیست محیطی در نظر بگیریم.

           به طور کلی, شاخص های زیستی, ارگانیسم هایی هستند که می توانند برای شناسایی و تعیین کیفی عوامل محیطی تولید شده توسط انسان مورد استفاده قرار گیرند (Tonneijk and Posthumus، 1987), در حالی که ناظرهای زیستی, ارگانیسم هایی هستند که عمدتاً برای تعیین مقدار آلاینده ها استفاده می شوند و می توانند به عنوان حساس یا تجمعی دسته بندی شوند.

           ناظرهای زیستی حساس ممکن است از نوع نوری باشند و به عنوان یکپارچه سازهای تنش ناشی از آلاینده ها و به عنوان سیستم های زنگ خطر پیشگیرانه استفاده می شوند. آنها بر اساس اثرات نوری به صورت تغییرات در شکل و قیافه در رفتار افراطی مرتبط با محیط زیست و / یا بر اساس جنبه های شیمیایی و فیزیکی به صورت تغییر در فعالیت سیستم های مختلف آنزیمی و نیز در فعالیت های فتوسنتز یا استنشاقی می باشند.

             شاخص های زیستی تجمعی دارای قابلیت ذخیره آلاینده ها در بافت های خود هستند و برای اندازه گیری یکپارچه غلظت چنین آلاینده ها در محیط زیست استفاده می شوند. تجمع زیستی, نتیجه فرآیند تعادلی مصرف / تخلیه ترکیب زیستی از و به محیط زیست اطراف است.

            قدمت اولین مطالعات شاخص های زیستی به دهه 1960 باز می گردد. با شروع محاسبات نظری   و  , می توانیم مشخصات اصلی یک جمع کننده زیستی را تعریف کنیم. جمع کننده های زیستی باید:

1. آلاينده را بدون از بین رفتن به واسطه سطوح مختلفی که با آن تماس مي گيرد، جمع نمایند؛ 

2. توزیع جغرافیایی وسیع داشته باشند؛ 

3. فراوان، ماندگار، دارای تحرک کم، و همچنین نماینده منطقه جمع آوری باشند؛ 

4. در تمام طول سال در دسترس باشند و جمع آوری بافت ها برای تجزیه و تحلیل را ممکن سازند؛ 

5. جمع آوری آنها آسان باشد و در برابر شرایط آزمایشگاهی مقاوم باشند، و همچنین در صورت لزوم در مطالعات آزمایشگاهی جذب آلاینده ها، قابل استفاده باشند؛ 

6. دارای ضریب غلظت بالا برای آلاینده تحت مطالعه باشند و در نتیجه, بدون افزایش قبلی از نظر غلظت, تجزیه و تحلیل مستقیم را میسر سازند؛ 

7. یک رابطه ساده بین مقدار آلاینده موجود در ارگانیسم و میانگین آلودگی آلاینده در محیط اطراف وجود داشته باشد؛ و 

8. دارای همبستگی سطح محتوای آلاینده یکسان با محیط اطراف در هر سایت مورد مطالعه و تحت هر شرایط باشند. این مطلب باید برای همه ارگانیسم های مورد بررسی نیز صدق کند.

2. مسائل نظارت زیستی

           به دلایل مختلف, تعریف سطوح مرجع برای آلاینده ها در یک اکوسیستم در زمان انجام مطالعات نظارت بیولوژیکی, به دلایل زیر از اهمیت بنیادی برخوردار است:

1. ارزیابی وضعیت حفاظت یا تخریب؛ 

2. پیش بینی وقوع فعالیت های احتمالی انسانی آینده به منظور ایجاد دخالت های لازم؛ و 

3 پیشبرد کنترل در طول زمان با استفاده از برنامه های نظارتی، در صورت لزوم. 

Abstract

         Often as part of environmental impact studies and, above all, to obtain authorisations in accordance with prescriptions from the Ministry for the Environment (Italy), surveys and controls that use biological indicators are required. This is because such indica- tors are valid instruments for evaluating the quality of the air ensuing from the subject (often an industrial plant) of the Environ- mental Impact Assessment (EIA). In  this context, this paper aims to analyse some of the theoretical aspects of  biological monitoring and to provide a progress report on the use of lichens as bioindicators of air quality, with a particular eye to the situation in Italy. The object of this paper is that of pointing out the most important lines in the current state of knowledge in this field, evaluating the methodological applications and their advantages/disadvantages with respect to traditional surveying methods.

1.  Biological monitoring

          The use of cosmopolite organisms to assess pollution has developed notably during the last few decades. Such organisms assume environmental contaminants and may be  used  as  indicators  of  the  bioavailability  of a given contaminant over time, allowing, in certain cases, comparison between contamination levels in geographically different areas.

            It is in this context that OECD countries have taken many initiatives for examining potentially dangerous products by proposing general programmes for the monitoring and evaluation of environmental impact (Tessier  et  al.,  1980;  Connell,  1986;  Herman,  1987; Krumgalz, 1989; Bero and Gibbs, 1990).

           From an ecotoxicological perspective, we can con- sider as contaminants or producers of environmental stress, all chemical compounds that are fundamentally released into the environment as a result of human activities, and which cause damage to living organisms (Moriarty, 1999).

           In general, bioindicators are organisms that can be used for the identification and qualitative determination of human-generated environmental factors (Tonneijk and Posthumus, 1987), while biomonitors are organisms mainly used for the quantitative determination of con- taminants and can be classified as being sensitive or accumulative.

            Sensitive biomonitors may be of the optical type and are used as integrators of the stress caused by con- taminants, and as preventive alarm systems. They are based upon either optical effects as morphological changes in abundance behaviour related to the environ- ment and/or upon chemical and physical aspects as alteration in the activity of different enzyme systems as well as in photosynthetic or respiratory activities.

          Accumulative bioindicators have the ability to store contaminants in their tissues and are used for the integrated measurement of the concentration of such contaminants  in  the   environment.  Bioaccumulation is the result of the equilibrium process of biota com- pound intake/discharge from and into the surrounding environment.

        The first studies of bioindicators date back to the 1960s. Beginning with the theoretical calculations  of Sto· cker (1980) and Phillips (1977, 1980), we can define the main characteristics of a bioaccumulator. Bioaccumulators must:

1. accumulate the pollutant without, however, being killed by the levels with which it comes into contact;

2. have a wide geographical distribution;

3. be abundant, sedentary, or of scarce mobility, as well as being representative of the collection area;

4. be available all year round and allow for the col- lection of sufficient tissues for analysis;

5. be easy to collect and resistant to laboratory con- ditions, as well as being usable in laboratory stu- dies of contaminant absorption, if necessary;

6. have a high concentration factor for the con- taminant under study, and thus allow direct anal- ysis with no prior increase in concentration;

7. have a simple correlation between the quantity of contaminant contained in the organism and the average contaminant concentration in the sur- rounding environment; and

8. have the same contaminant content level correla- tion with  the surrounding  environment in every site studied and under any condition. This must be true for all organisms examined.

2. The problems of biomonitoring

         For a variety of reasons, it is of fundamental impor- tance to define the reference levels for pollutants in an ecosystem when making biological monitoring studies to:

1. evaluate the state of conservation or degradation;

2. predict the incidence of possible future human activities in order to establish the necessary inter- ventions; and

3. control evolution over time, using monitoring programmes, if necessary.

چکیده

 1. نظارت بیولوژیکی

2. مسائل نظارت زیستی

3. گلسنگ ها به عنوان شاخص های زیستی آلودگی هوا

4. گلسنگ ها در کنترل آلودگی زیست محیطی

4.1 روش شاخص خلوص اتمسفر (IAP) (روش A) 

4.2 استفاده از گلسنگ های بومی و روش پیوند (روش B) 

4.3 فلزات سنگین 

 4.4ترکیبات گوگرد 

4.5 ترکیبات نیتروژن و فسفر 

4.6 ازن

4.7 فلوريدها، كلريدها و ساير آلاینده های جوی 

4.8 رادیونوکلئیدها

5. نتیجه گیری ها 

منابع

ABSTRACT

1. Biological monitoring

2. The problems of biomonitoring

3. Lichens as bioindicators of air  pollution

4. Lichens in the control of environmental contamina- tion

4.1 The index of atmospheric purity (IAP)-method (method A)

4.2 Use of native lichens and the transplant method (method B)

4.3 Heavy metals

4.4 Sulphur compounds

4.5 Nitrogen and phosphorous compounds

4.6 Ozone

4.7 Fluorides, chlorides and other atmospheric pollutants

4.8 Radionuclides

5. Concluding comments

References