Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

20.01.2015 Views

Ecotoxicologia metalelor în lunca Dunării 47 ierarhică, definit ca suma trei componente tip Shannon-Wiener, câte una pentru familie, gen şi specie. Folosirea indicilor de diversitate trebuie făcută cu discernământ, la o creştere infraletală a concentraţiei poluantului având loc adesea mai întâi o creştere a diversităţii ca urmare a creşterii echitabilităţii. Adesea în locul indicelui de diversitate este utilizată bogăţia specifică. O alternativă este utilizarea doar a abundenţelor relative a celor mai sensibili şi a celor mai toleranţi taxoni. Nu există dovezi pentru utilizare unui singur indicator ecologic în toate situaţiile. Comunităţile cu generaţii scurte (comunităţi microbiene, de ex.) pot fi mai sensibile la stres acut decât cele cu generaţii lungi. Comunităţile care conţin câteva verigi trofice pot fi indicatori mai integrativi decât cele omogene ca poziţie trofică (ex. fitoplacton). Comunităţile cu mobilitate redusă (ex. bentale) pot fi mai buni indicatori ai condiţiilor locale decât cele mobile, care integrează condiţiile la scară mai mare. Indicatorii funcţionali au fost mai puţin aplicaţi. Includ respiraţie la nivel de comunitate măsurată pe baza preluării de oxigen, raportul producţie/respiraţie, raportul producţie/biomasă, stocurile de nutrienţi la nivelul comunităţii (P, N, K, Mg, Ca) (Niederlehner şi Cairns, 1994). Astfel de indicatori, utilizabili atât la monitorizare cât şi pentru teste de toxicitate, tind să fie mai scumpi, iar, în cazul monitorizării, mai expuşi erorilor de prelevare. O alternativă ar fi inserarea schimbărilor funcţionale din schimbări structurale. Cairns şi McCormick (1991) propun analiza modificărilor structurii comunităţilor microbiene (procariote şi eucariote) ca o alternativă la determinări funcţionale, dat fiind că fluxurile de energie şi substanţă din ecosistem sunt afectate direct sau indirect de această componentă biologică. Indicatori la nivelul complexelor de ecosisteme. Caracteristicile structurale ale complexelor de ecosisteme (geometrie, fragmentare, conexare) pot fi indicatori integrativi ai impactului asupra ecosistemelor. Specificitatea unor astfel de indicatori este foarte redusă, cu excepţia cazurilor de impact puternic al unei surse punctiforme de poluare, cu o emisie de compoziţie determinată. Tipuri de programe de monitorizare Monitorizarea unor sisteme ecologice cu privire la compuşi toxici poate fi făcută în diferite scopuri. Cairns (1995) prezintă câteva exemple caracteristice, într-o ordine crescătoare a carecterului integralist. 1. Monitorizarea în vederea asigurării nedepăşirii concentraţiei legal admise a unui compus. Face apel doar la indicatori chimici. La nivel de legislaţie, în locul unor concentraţii generale admisibile de metal, pare a fi mai potrivită utilizarea unor concentraţii adecvate unor anumitor tipuri de ecosisteme, care să ţină seama de factorii chimici şi biologici specifici ecosistemului respectiv (Dobbs şi colab., 1994). Pe de altă parte această viziune nu ţine seama de relaţiile dintre ecosisteme, de exportul de poluant sub diferite forme către un ecosistem mai vulnerabil. Ca urmare concentraţiile admisibile la nivelul unei categorii de ecosisteme ar trebui să ţină seama de particularităţile funcţionale ale sistemelor ecologice superioare. 2. Monitorizarea pentru elucidarea circuitelor biogeochimice ale unui compus. Face apel la indicatori fizici şi chimici. 3. Monitorizarea în vederea stabilirii faptului dacă a avut loc sau nu afectarea unei afectarea unei specii mai sensibile sau care reprezintă un bun. Se utilizează indicatori la nivel individual şi populaţional). Se ignoră posibila afectare a serviciilor ecosistemului. 4. Monitorizarea pentru a urmări bogăţia şi/sau diversitatea specifică. Face apel la indicatori ecologici structurali şi la indicatori chimici. Dezavantajul acestui tip de monitorizare este faptul că sesizează deteriorarea doar după ce aceasta se află într-un stadiu avansat. 5. Monitorizarea pentru a determina starea în care se află ecosistemul dpdv funcţional şi al

48 Analiza critică a cunoaşterii stabilităţii. Ţine seamă în mod expres de serviciile ecosistemelor monitorizate. Utilizează indicatori ecologici şi chimici/ fizici. Deşi autorul nu menţionează, acest tip prezintă acelaşi dezavantaj ca tipul precedent. Dezavantajul nu poate fi depăşit decât prin utilizarea unor indicatori anticipativi. Indicatori de acest tip la nivel molecular par (pe baze literaturii obţinute) a fi fost practic neutilizaţi în programele de monitorizare, iar specii raportate ca extrem de sensibile la un metal particular nu am identificat pe baza literaturii. 6. Monitorizarea pentru a asigura utilizarea pe termen lung a ecosistemului. Se află într-un stadiu incipient din punct de vedere conceptual. Indicatori utilizabili ar putea fi rezilienţa (abilitatea de a reveni la echilibru după perturbare) şi rezistenţa (gradul în care o variabilă dată se schimbă la perturbare) 7. Monitorizarea compatibilităţii cu alte ecosisteme din sistemul ecologic superior. Autorul o menţionează, dar este mai degrabă o direcţie de dezvoltare a programelor de monitorizare. 1.3.2. Teste şi modele ecotoxicologice O evaluare de risc depinde de cel puţin două modele predictive (Cairns şi Niederlehner, 1995), unul cu privire la ‘soarta chimică’ (eng. „chemical fate”, procesele biogeochimice), al doilea cu privire la efectele biologice (incluzând aici şi pe cele ecologice). O evaluare de risc poate fi făcută fie la apariţia unui nou compus toxic, fie atunci când există o contaminare cronică şi cumulativă a unui ecosistem, în scopul de a vedea care sunt limitele de absorbţie ale acestuia, limite dincolo de care are loc o afectarea a bunurilor şi serviciilor furnizate de ecosistem. În cazul metalelor grele din ecosistemele de interes pentru acest program, după stabilirea distribuţiei lor la nivelul compartimentelor va exista informaţia necesară pentru stabilirea detaliilor unor experimente în măsură să releve impactul metalelor grele considerate asupra unor aspecte structurale şi funcţionale ale ecosistemelor respective. Teste ecotoxicologice Ramade (1992) prezintă principalele tipuri de experimente de ecotoxicologie: experimente de laborator (pe care autorul le consideră de domeniul ‘toxicologiei mediului’) şi experimente în mediu natural (experimente de ecotoxicologie propriu-zise, în viziunea autorului). În ordinea creşterii gradului de reprezentativitate şi complexitate, dar al scăderii simplităţii de execuţie şi al reproductibilităţii, pot fi identificate următoarele tipuri de experimente: 1. Teste de toxicitate mono- şi plurispecifice (de laborator). 2. Lanţuri trofice experimentale (de laborator). 3. Microcosmuri (de laborator). 4. Mezocosmuri (sistem artificial la scară mare) 5. Teste pe fragmente de ecosisteme (‘enclosures’) 6. Teste pe ecosisteme întregi Pentru predicţia la nivelul unei categorii particulare şi precis situate de ecosisteme e recomandabilă utilizarea ultimilor două categorii de experimente. Pentru predicţia cu privire la comportamentul unui compus nou se utilizează experimente de complexitate crescândă, avansându-se la un experiment mai complex în funcţie de rezultatele obţinute la precedentul nivel. Literatura existentă furnizează informaţii în primul rând asupra experimentelor de laborator. O parte din acest tip de informaţie poate fi util şi pentru conceperea unor experimente de teren. Multe din testele enzimatice şi de creştere bacteriană carte au fost dezvoltate pentru monitoringul şi screeningul compuşilor toxici sunt trecuţi în revistă de Kilroy şi Gray (1995). Multe din ele

<strong>Ecotoxicologia</strong> <strong>metalelor</strong> în <strong>lunca</strong> Dunării 47<br />

ierarhică, def<strong>in</strong>it ca suma trei componente tip Shannon-Wiener, câte una pentru familie, gen şi<br />

specie. Folosirea <strong>in</strong>dicilor de diversitate trebuie făcută cu discernământ, la o creştere <strong>in</strong>fraletală a<br />

concentraţiei poluantului având loc adesea mai întâi o creştere a diversităţii ca urmare a creşterii<br />

echitabilităţii. Adesea în locul <strong>in</strong>dicelui de diversitate este utilizată bogăţia specifică. O<br />

alternativă este utilizarea doar a abundenţelor relative a celor mai sensibili şi a celor mai toleranţi<br />

taxoni.<br />

Nu există dovezi pentru utilizare unui s<strong>in</strong>gur <strong>in</strong>dicator ecologic în toate situaţiile. Comunităţile<br />

cu generaţii scurte (comunităţi microbiene, de ex.) pot fi mai sensibile la stres acut decât cele cu<br />

generaţii lungi. Comunităţile care conţ<strong>in</strong> câteva verigi trofice pot fi <strong>in</strong>dicatori mai <strong>in</strong>tegrativi<br />

decât cele omogene ca poziţie trofică (ex. fitoplacton). Comunităţile cu mobilitate redusă (ex.<br />

bentale) pot fi mai buni <strong>in</strong>dicatori ai condiţiilor locale decât cele mobile, care <strong>in</strong>tegrează<br />

condiţiile la scară mai mare.<br />

Indicatorii funcţionali au fost mai puţ<strong>in</strong> aplicaţi. Includ respiraţie la nivel de comunitate măsurată<br />

pe baza preluării de oxigen, raportul producţie/respiraţie, raportul producţie/biomasă, stocurile de<br />

nutrienţi la nivelul comunităţii (P, N, K, Mg, Ca) (Niederlehner şi Cairns, 1994). Astfel de<br />

<strong>in</strong>dicatori, utilizabili atât la monitorizare cât şi pentru teste de toxicitate, t<strong>in</strong>d să fie mai scumpi,<br />

iar, în cazul monitorizării, mai expuşi erorilor de prelevare. O alternativă ar fi <strong>in</strong>serarea<br />

schimbărilor funcţionale d<strong>in</strong> schimbări structurale. Cairns şi McCormick (1991) propun analiza<br />

modificărilor structurii comunităţilor microbiene (procariote şi eucariote) ca o alternativă la<br />

determ<strong>in</strong>ări funcţionale, dat fi<strong>in</strong>d că fluxurile de energie şi substanţă d<strong>in</strong> ecosistem sunt afectate<br />

direct sau <strong>in</strong>direct de această componentă biologică.<br />

Indicatori la nivelul complexelor de ecosisteme. Caracteristicile structurale ale complexelor de<br />

ecosisteme (geometrie, fragmentare, conexare) pot fi <strong>in</strong>dicatori <strong>in</strong>tegrativi ai impactului asupra<br />

ecosistemelor. Specificitatea unor astfel de <strong>in</strong>dicatori este foarte redusă, cu excepţia cazurilor de<br />

impact puternic al unei surse punctiforme de poluare, cu o emisie de compoziţie determ<strong>in</strong>ată.<br />

Tipuri de programe de monitorizare<br />

Monitorizarea unor sisteme ecologice cu privire la compuşi toxici poate fi făcută în diferite<br />

scopuri. Cairns (1995) prez<strong>in</strong>tă câteva exemple caracteristice, într-o ord<strong>in</strong>e crescătoare a<br />

carecterului <strong>in</strong>tegralist.<br />

1. Monitorizarea în vederea asigurării nedepăşirii concentraţiei legal admise a unui compus.<br />

Face apel doar la <strong>in</strong>dicatori chimici. La nivel de legislaţie, în locul unor concentraţii generale<br />

admisibile de metal, pare a fi mai potrivită utilizarea unor concentraţii adecvate unor<br />

anumitor tipuri de ecosisteme, care să ţ<strong>in</strong>ă seama de factorii chimici şi biologici specifici<br />

ecosistemului respectiv (Dobbs şi colab., 1994). Pe de altă parte această viziune nu ţ<strong>in</strong>e<br />

seama de relaţiile d<strong>in</strong>tre ecosisteme, de exportul de poluant sub diferite forme către un<br />

ecosistem mai vulnerabil. Ca urmare concentraţiile admisibile la nivelul unei categorii de<br />

ecosisteme ar trebui să ţ<strong>in</strong>ă seama de particularităţile funcţionale ale sistemelor ecologice<br />

superioare.<br />

2. Monitorizarea pentru elucidarea circuitelor biogeochimice ale unui compus. Face apel la<br />

<strong>in</strong>dicatori fizici şi chimici.<br />

3. Monitorizarea în vederea stabilirii faptului dacă a avut loc sau nu afectarea unei afectarea<br />

unei specii mai sensibile sau care reprez<strong>in</strong>tă un bun. Se utilizează <strong>in</strong>dicatori la nivel<br />

<strong>in</strong>dividual şi populaţional). Se ignoră posibila afectare a serviciilor ecosistemului.<br />

4. Monitorizarea pentru a urmări bogăţia şi/sau diversitatea specifică. Face apel la <strong>in</strong>dicatori<br />

ecologici structurali şi la <strong>in</strong>dicatori chimici. Dezavantajul acestui tip de monitorizare este<br />

faptul că sesizează deteriorarea doar după ce aceasta se află într-un stadiu avansat.<br />

5. Monitorizarea pentru a determ<strong>in</strong>a starea în care se află ecosistemul dpdv funcţional şi al

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!