Микроорганизмы как индикаторы загрязнения окружающей среды
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
Курсовая работа
Микроорганизмы как индикаторы загрязнения окружающей среды
Выполнила
студентка2 курса
группы
факультета ПАЭ
Яценко В.С.
Проверила
Карепина Т.А.
Москва 2008г.
Аннотация
Данная работа освящает некоторые вопросы, касающиеся экологической функции микроорганизмов. Влияние на микроорганизмы различных неблагоприятных факторов окружающей среды. Сейчас тема данной работы весьма актуальна, поскольку вопрос о факторах загрязнения окружающей среды строит очень остро. В работе раскрывается такая функция микроорганизмов, как биоиндикация.
1. Введение
Почва является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов, которые осуществляют процесс ее формирования, самоочищения, круговорота веществ (азота, углерода, серы и др.) в природе. Основные группы почвенных организмов: бактерии, грибы, актиномицеты, многочисленные водоросли. Эти организмы характеризуются исключительно малыми размерами. Для них характерна короткая продолжительность жизни, высокая чувствительность к изменениям окружающей среды и способность продуцировать токсиканты (микотоксины).
Известны случаи усиления токсичности почв в условиях антропогенного воздействия в результате увеличения численности микробов ингибиторов. Основными дезинфекторами биосферы служат почвенные и водные сапрофитные микроорганизмы. Обладая разнообразной ферментной системой, позволяя этому компоненту биоты трансформировать различные природные и неприродные соединения, уникальным механизмом адаптации, определяющее быстрое приспособление к новым условиям существования, высокой скоростью размножения, обеспечивающей колонизацию поступающего субстрата, микроорганизмы способны осуществлять природозащитные функции в биосфере, сохранять ее гомеостаз.
Кроме этого микроорганизмы используют как индикаторы состояния природной среды. Отражением антропогенного воздействия служат морфологические изменения микробных популяций, кинетика их роста и развития, структурные преобразования микробных сообществ, биохимическая активность. Микробные реакции на воздействие антропогенного фактора проявляются быстро, достаточно отчетливо, что позволяет в короткие стоки выявить наиболее ранимые экологические зоны, прогнозировать их состояние при сохранении или устранении антропогенного воздействия.
2. Микробиологическая и биохимическая диагностика, и индикация почв
Микробиологическая и биохимическая характеристики почв - это наиболее сложный раздел почвенной биодиагностики. Микроорганизмы очень чуткие индикаторы, резко реагирующие на различные изменения в окружающей среде. Следствием этого является высокая динамичность микробиологических показателей не только в пространстве, но и во времени. Кроме того, неравномерность распределения микрофлоры в почвенной толще, обуславливающая разнообразие значений численности микроорганизмов и требующая многократности анализов, недостаточная разработанность микробной систематики и идентификации видов усложняют использование микробиологических показателей в диагностических целях.
Анализ такой сложной системы как микробные сообщества возможен с точки зрения их функциональной, морфологической, таксономической и экологической структуры.
Функциональная структура - соотношение различных физиологических (азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрификаторы и т.д.) или эколого-трофических (гидролитики, олиготрофы и т.д.) групп.
1)Соотношение физиологических групп изучается методом посева в различных средах. Такая характеристика микробоценозов часто встречается в научной литературе. В настоящее время доказано, что одни и те же виды микроорганизмов могут в разных условиях осуществлять даже противоположные физиологические процессы, например, азотфиксацию и денитрификацию, окисление и восстановление. В то же время каждый физиолого-биохимический процесс в почве строится на принципе дублирования, т.е. на функционировании нескольких дублирующих друг друга групп микроорганизмов.
2)С точки зрения пищевых предпочтений микроорганизмов и на основе взаимодействия эколого-трофических групп микробиологами предлагаются различные схемы функционирования микробной системы. Так С.М.Виноградский разделил почвенную микрофлору на две эколого-трофические группы: зимогенную (используют растительные остатки, поступающие в почву) и автохтонную (истинно почвенная группировка, использующая гумусовые соединения). Е.Н. Мишустин, дополнил их олиготрофной, способны существовать на бедных питательными веществами субстратах, завешают процесс минерализации органических веществ и автотрофной или хемолитотрофной (трансформаторы минеральных соединений почвы). Г.А. Заварзин выделил 10 типов микрофлор, взаимодействующих друг с другом в соответствии с их трофическими возможностями в сочетании с их соотношением с экологическими факторами. Большинство микроорганизмов в почве находится в виде ассоциаций, партнерами которых могут быть представители различных таксонометрических и эколого-трофических групп, например актиномицеты с водорослями. В каждом варианте механизмы взаимодействия различны и не могут укладываться в единую схему функционирования.
Морфологическая структура - набор и соотноше