Przegląd wybranych biologicznych metod oceny stanu środowiska naturalnego

• Autorzy: Jakubus M. B. , Tatuśko N.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/1989

Warianty tytułu

EN

Review of selected biological methods of assessing the quality of natural environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Efektem działalności człowieka są między innymi trafiające do środowiska ksenobiotyki. Szczególnie zanieczyszczenie gleb prowadzi do ich degradacji, co ostatecznie może wiązać się z zachwianiem równowagi biologicznej danego ekosystemu. Standardowo do oceny stanu środowiska glebowego wykorzystuje się chemiczne metody, które nie zawsze są szybkie i tanie. W związku z tym, praktyka oraz nauka przy monitoringu środowiska coraz częściej sięga po metody biologiczne, które w większości spełniają takie warunki, stając się uzupełnieniem rutynowej praktyki laboratoryjnej. Niniejsza praca prezentuje przegląd powszechnie wykorzystywanych, wybranych metod biologicznych służących do oszacowania jakości środowiska glebowego. W pierwszej części artykułu omówiono biomonitoring jako pierwszy etap kontroli polegający na obserwacji organizmów wskaźnikowych. W kolejnej części skupiono się na biotestach, wskazując ich większe bądź mniejsze zastosowanie potwierdzone literaturą przedmiotu. Szczególna uwaga autorek pracy została zwrócona na fitotesty oraz testy wykorzystujące bezkręgowce.

EN

The xenobiotics introduced into the environment are the effect of human activities. It is especially soil contamina-tion that leads to degradation of soils, which may finally be referred to the biological imbalance of the ecosystem. Normally chemical methods are used for the assessment of soil’s quality. Unfortunately, they are not always quick and inexpensive. Therefore, the practice and the science at environmental monitoring more frequently employ biological methods. Most of them meet the above mentioned conditions and become a supplement of routine la-boratory practices. This publication shows an overview of selected common biological methods used to estimate the quality of the environment. The first part of the paper presents biomonitoring as a first step of environmental control which relies on the observation of indicator organisms. The next section was dedicated to the bioassays, indicating the greater or lesser practical applications confirmed by literature on the subject. Particular attention has been focused on phytotests and the tests based on the invertebrates.

Słowa kluczowe

PL

metody biologiczne; biomonitoring; biotest; organizmy wskaźnikowe

EN

biological methods; biomonitoring; biotests; indicator organisms

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 42
• Strony: 78--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz.

Twórcy

autor

Jakubus M. B.

• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań

autor

Tatuśko N.

• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań

Bibliografia

• 1. Augustynowicz J., Tokarz K., Baran A., Płachno B.J. 2014. Phytoremediation of water polluted by thallium, cadmium, zinc, and lead with the use of macrophyte Callitriche cophocarpa. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 66(4), 572–581.
• 2. Arendarczyk A., Zgórska A., Grabińska-Sota E. 2011. Toksyczność chlorku 1-heksylo-3-metyloimidazoliowego względem wybranych organizmów wodnych. Inż. Ochr. Środow. 14, 137–143.
• 3. Arendarczyk A., Grabińska-Sota E., Zgórska A. 2012. Ocena toksycznego oddziaływania wybranej cieczy jonowej względem przedstawicieli flory i fauny. Inż. Ochr. Środow. 15(3), 225–236.
• 4. Artuso N., Kennedy T.F., Connery J., Grant J., Schmidt O. 2011. Assessment of biosolids in earthworm choice tests with different species and soils. Global Nest J. 13 (3), 255.
• 5. ASTM 1997. Standard Practice for Conducting Early Seedling Growth Tests. ASTM E 1598–94,
• 6. Baran A., Tarnawski M. 2013. Phytotoxkit/Phytotestkit and Microtox® as tools for toxicity assessment of sediments. Ecotox. Environ. Safe., 98, 19–27.
• 7. Chodkowska A., Chrzanowska A. 2010. Ocena ekotoksykologiczna gleb w sąsiedztwie składowiska odpadów w Łubnej. Warszawa 2010. Rocz. Glebozn., LXI, nr 4, 105–112.
• 8. Chrzanowska E., Kalinowski R., Brytan M. 2013. Determination of PNEC for selected decontaminants based on seed germination and vigor indexes of terrestrial plants. Ochr. Środ. i Zasob. Natur. 24, 1(55), 27–31.
• 9. Gao M., Liang F., Yu A., Li B., Yang L. 2010. Evaluation of stability and maturity during forced – areation composting of chicken manure and sawdust at different C/N ratio. Chemosphere 78, 614–619.
• 10. Guziałowska-Tic J. 2014. Wybrane własności toksykologiczne i ekotoksykologiczne dodatku do spalania paliw ciekłych. Chemik 68(10), 831–836 .
• 11. Hase T., Kawamura, K. 2012. Germination test on Komatsuna (Brassica rapa var. peruviridis) seed using water extract from compost for evaluating compost maturity: evaluating criteria for germination and effects of cultivars on germination rate. J. Mater. Cycles Waste Manage. 14(4), 334–340.
• 12. Jakubus M. 2012. Evaluation of compost by selected chemical and biological methods. Fresen. Environ. Bull. 21, 11a, 3464–3472.
• 13. Jensen J., Mesman M. 2006. Ecological risk assessment of contaminated land. Decision support for site specific investigations. RIVM Report 711701047, 138.
• 14. Jho E.H., Im J., Yang K., Kim Y.J., Nam K. 2015. Changes in soil toxicity by phosphate-aided soil washing: Effect of soil characteristics, chemical forms of arsenic, and cations in washing solutions. Chemosphere 119, 1399–1405.
• 15. Kalinowski R., Chrzanowska E., Brytan M. 2011. Oddziaływanie bojowych środków trujących na rośliny wyższe w teście Phytotoxkit, Inż. Ochr. Środow. 14, 3, 245–255.
• 16. Klimkowicz-Pawlas A., Maliszewska-Kordybach B., Smreczak B. 2013. Metody oceny ryzyka ekologicznego terenów narażonych na oddziaływanie zanieczyszczeń organicznych, Studia i Raporty IUNG – BIP, Zeszyt 35(9), 155–179.
• 17. Ko H., Kim K., Kim H., Kim Ch., Umeda M. 2008. Evaluation of compost parameters and heavy metals contents in composts made from Animals mature. Waste. Manage. 28, 813–820.
• 18. Kruszyk R., Wojciechowski M. 2014. System informatyczny Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego – architektura i funkcje systemu. Monitoring Środowiska Przyrodniczego 16, 11–20.
• 19. Krzyżak J. 2013. Wspomagana fitostabilizacja metali ciężkich w glebach. Praca doktorska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Politechnika Wrocławska 2013.
• 20. Kuczyńska A., Wolska L., Namieśnik J. 2005. Application of biotests in environmental research. Crit. Rev. Anal. Chem. 35(2), 135–154.
• 21. Małachowska-Jutsz A., Janosz W., Rudek J. 2012. Toksyczność gleby zanieczyszczonej olejem silnikowym poddanej samooczyszczaniu oraz fitoremediacji. Ochr. Śr. 34(1), 15–20.
• 22. Matwiejuk A. 2014. Monitoring środowiska z wykorzystaniem porostów. EiŚ 2(49), 271–287.
• 23. Miaomiao H., Wenhong L., Xinqiang L., Donglei W., Guangming T. 2009. Effect of composting process on phytotoxicity and speciation of copper, zinc and lead in sewage sludge and swine manure. Waste Manage. 29, 590–597.
• 24. Nałęcz-Jawecki G., Baran S., Mankiewicz–Boczek J., Niemirycz E., Wolska L., Knapik J., Piekarska K., Bartosiewicz M. 2010. The first Polish interlaboratory comparison of the luminescent bacteria bioassay with three standard toxicants. Environ. Prot. Eng. 36(3), 95–102.
• 25. Obidoska G., Hadam A. 2008. Phytotoxicity of composts produced from various urban wastes. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. – SGGW, Horticult. Landsc. Architect. 29, 65–70.
• 26. OECD. 1984. Test No. 207: Earthworm, Acute Toxicity Tests, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing, Paris. DOI: http://dx.doi.org/10.1787/9789264070042-en.
• 27. OECD. 2003. Guideline for the testing of chemicals: Proposal for a new Guideline 227. Terrestrial Plant Test: Vegetative Vigour Test. DOI: http://www.biotecnologiebt.it/pdf_our_services/OECD227.pdf.
• 28. OECD. 2004. Test No. 222: Earthworm Reproduction Test (Eisenia fetida/Eisenia andrei), OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing, Paris. DOI: http://dx.doi.org/10.1787/9789264070325-en.
• 29. Oh S.Y., Yoon H.S., Jeong T.Y., Kim S.D. 2015. Evaluation of remediation processes for explosive-contaminated soils: kinetics and Microtox® bioassay. J Chem Technol Biot., DOI: 10.1002/ jctb.4658.
• 30. Pawłowska B., Biczak R., Bałczewski P. 2013. Fitotoksyczność kwasu 2, 2’-tiodioctowego w stosunku do wybranych roślin wyższych. Inż. Ochr. Środow. 16(4), 487–498.
• 31. Piontek M., Walczak B., Czyżewska W., Lechów H. 2012. Miedź, kadm i cynk w pyle drogowym miast oraz określenie toksyczności związków tych metali metodą biologiczną. Kosmos 61(3), 409–415.
• 32. 32. PN-ISO 11268-1: 1997, Jakość gleby. Wpływ zanieczyszczeń na dżdżownice (Eisenia fetida). Oznaczanie ostrej toksyczności z zastosowaniem sztucznego podłoża glebowego. DOI: http://pzn. pkn.pl/kt/info/published/9000128854
• 33. PN-ISO 11269-1: 1998, Jakość gleby. Oznaczanie wpływu zanieczyszczeń na florę glebową. Metoda pomiaru hamowania wzrostu korzeni. DOI: http:// pzn.pkn.pl/kt/info/published/9000128854
• 34. PN-ISO 11268-2: 2001, Jakość gleby. Wpływ zanieczyszczeń na dżdżownice (Eisenia fetida). Oznaczanie wpływu na rozmnażanie. DOI: http:// pzn.pkn.pl/kt/info/published/9000128854
• 35. PN-ISO 11268-3: 2003, Jakość gleby. Wpływ zanieczyszczeń na dżdżownice. Część 3: Zasady oznaczania wpływu w warunkach polowych. DOI: http://pzn.pkn.pl/kt/info/published/9000128854
• 36. Pogorzelec M., Piekarska K. 2013. Wykorzystanie bakterii bioluminescencyjnych do wykrywania substancji toksycznych i mutagennych w środowisku. Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Wrocław 2013. Tom 3, 524–528.
• 37. Sierosławska A., Rymuszka A., Adamczyk A., Bownik A., Skowroński T. 2008. Ekotoksykologia w Ochronie Środowiska: Ocena toksyczności zakwitu sinic w zbiorniku hodowlanym w pobliżu Lublina, 361–366.
• 38. Skrzypik A., Prażak R., Chrząstek M. 2009. Evaluation of seedling tolerance to aluminum in BC1 hybrids of (Avena sativa L.× Avena fatua L.)× Avena sativa L. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin 252, 255–261.
• 39. Steliga T., Kapusta P., Jakubowicz P. 2009. Ocena efektywności procesów bioremediacyjnych na podstawie testów toksykologicznych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 26, 555–566.
• 40. Studzińska S., Buszewski B. 2009. Study of toxicity of imidazolium ionic liquids to watercress (Lepidium sativum L.), Anal. Bioanal. Chem. 393, 983–990.
• 41. Suszek B., Klimkowicz-Pawlas A., Maliszewska-Kordybach B. 2012. Badania ekotoksykologiczne w zakresie stresu łączonego – wady i zalety metody PHYTOTOXKIT TM. Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa – PIB. Puławy 2012, 16–18.
• 42. Szczęsny Ł. 2012. Ocena toksyczności substancji promieniochronnych z wykorzystaniem testów na Brachionus calyciflorus (wrotki). Rozprawa doktorska, Zakład Badania Środowiska, WUM.
• 43. Traczewska T.M. 2011. Biologiczne metody oceny skażenia środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011.
• 44. Van der Vliet L., Velicogna J., Princz J., Scroggins R. 2012. Phytotoxkit: a critical look at a rapid assessment tool. Environ. Toxicol. Chem. 31(2), 316–323.
• 45. Wilk P., Szalińska E. 2011. Microtox jako narzędzie do oceny toksyczności osadów dennych. Czasopismo Techniczne. Środowisko 108, 247–263.
• 46. Zima G. 2012. Wykorzystanie metod bioindykacji do oceny toksyczności środków chemicznych stosowanych w składach płuczek wiertniczych. Nafta – Gaz 2, 115–122.