A biomonitoring (a görög biosz – ’élő’, ’élet’ és a latin monere, monitum - ‘intő, figyelmeztető’ illetve az abból származtatott angol monitor - ‘megfigyel, megfigyelő, ellenőrző’ szavakból) vagy más néven biológiai monitorozás az életfolyamatokkal kapcsolatos közvetlen ismeretszerzésen alapuló, az állapotváltozást nyomon követő és a szükséges beavatkozások meghatározását segítő, az összetevőkre, folyamatokra, jelenségekre irányuló megfigyelés.
A biomonitoring-vizsgálatok során az élő és élettelen környezet különböző paramétereit meghatározott időközönként szisztematikusan és rendszeresen hosszú távon és ismétlődően figyelik meg, és a kapott reakciót mennyiségileg határozzák meg. Ez a módszer a környezet állapotának, minőségét meghatározó tényezőknek és ezekben kialakuló esetlegesen bekövetkező változások ellenőrzésére és nyomon követésére alkalmas.
Áttekintés A monitoringtevékenység olyan folyamat, mely ismétlődő mintavételen, mérésen, észlelésen alapul, lehetővé teszi a különböző környezeti elemek mennyiségi és minőségi állapotának megismerését, valamint állapotváltozásának leírását is.
A biomonitoring többnyire mérgező (toxikus) kémiai vegyületek, elemek megjelenését esetleges felhalmozódását vizsgálja mérések és megfigyelések segítségével a környezeti terhelésnek kitett élő szervezetek tanulmányozása által. Eredeti definíciója szerint (US EPA 1996) a kifejezés használata elsősorban az idegen vegyületek emberben történő méréseire vonatkozik, de végezhetjük nem emberi biológiai mintákon, például növényeken és állatokon is. A biomonitoring végső célja, hogy információt szolgáltasson a környezeti terhelés élővilágra gyakorolt mértékéről, ezáltal lehetőséget teremtve hatékonyabb környezetvédelmi programok kidolgozására.
Biomonitoring-technikák Biomonitoring-technikán a biomonitoring megvalósítási lehetőségeit értjük, mely a környezet időbeli és térbeli változásairól ad mennyiségi információt.
A) Biomonitoring-vizsgálatok bioindikációk alapján A biomonitoring alapját a biológiai indikáció (bioindikáció) szolgáltatja adott környezeti ingerre adott reakció alapján. Minden élő szervezet – függetlenül attól, hogy a biológiai szerveződés melyik szintjéhez tartozik –, mint nyitott rendszer, jelzi a környezetében végbemenő változásokat ezek az úgynevezett biológiai indikátorok. Ezáltal a biomonitoring vizsgálati módszer kétféle lehet:
Közvetlen (direkt) biomonitoring
Ez esetben a szennyező anyagok mennyiségének vizsgálata történik közvetlenül az élő szervezeten, folyamatos mintavételezéssel, azaz a mintát nem a környezetből, hanem az élő szervezetből veszik, ezért a mért változók (pl. toxikus anyagok koncentrációja) azonosak. A megfelelő növény- és állatfajok kiválasztásához nagy mintaszámra és hosszú távú felmérésre van szükség.
Ilyen direkt módszerre jó példa a bioakkumuláció (felhalmozódás) monitorozása is, ahol a szennyező anyagok, vegyületek feldúsulásának mértékét követik nyomon közvetlenül az élő szervezetből vett mintákon keresztül. Ezen vizsgálattal a felhalmozódó anyag mennyiségéből lehet következtetni a környezeti ártalom mértékére.
Közvetett (indirekt) biomonitoring
A közvetett módszer alapja, hogy a biológiai változók vizsgálata a környezeti változások észlelésére, a biológiai jelzések értelmezésére és megértésére irányul, lényegében azok minőségi megismerését és elemzését jelenti. Vagyis ezen módszerrel jellemzően az élőlények vagy élőlénycsoportok válaszreakcióit tanulmányozzák. Ilyen például többek között a toxicitás monitorozás (az élő szervezet által a környezeti szennyezésre adott fiziológiai reakciók megfigyelése) vagy az ökoszisztémák egészségének vizsgálata (más néven szünbiológiai biomonitoring), melynek során az életközösség felépítésében bekövetkező változásokat (pl. a fajösszetétel, a fajok sokféleségének változása vagy az indikátorfajok előfordulása, illetve hiánya) vizsgálják és ebből következtetnek az esetleges ártalmas körülmények meglétére, különös tekintettel az antropogén hatások kimutatására.
Az indirekt módszer jelentősége abban rejlik, hogy az élőlények reakcióinak vizsgálatából származó adatokból következtetni lehet akár az emberi szervezet egészségét is befolyásoló potenciális kockázat mértékére is.
B) Biomonitoring-vizsgálatok típus szerinti Passzív biomonitoring esetében a vizsgálni kívánt területen jelenleg előforduló élővilágból választják ki a megfigyelni kívánt fajt vagy társulást. Azaz helyspecifikus flórán vagy faunán zajlik az élő szervezetekre gyakorolt környezeti hatások vizsgálata. Ennek megfelelően a kapott eredmények is elsősorban az adott területre szólóan lesznek érvényesek és relevánsak.
Aktív biomonitoring esetében a vizsgálni kívánt terület(ek)re meghatározott időtartamra telepítenek megfigyelni kívánt indikátor fajokat. Ezen típusú vizsgálat során a különböző területekről származó eredmények jobban összehasonlíthatóak, egyúttal a környezeti hatások kiterjesztett elemzését teszik lehetővé.
Gyakorlati alkalmazás A biomonitoring-vizsgálatok legfontosabb kritériumai közé tartoznak: a megfelelő indikátor faj kiválasztása, a mérhető reakció, illetve a megfelelő méréstechnika használata is.
A biomonitoring-vizsgálat megvalósításához szükséges mintavétel tervezése során a következő követelményeknek kell teljesülniük:
„a kiválasztott faj, vagy közösség elterjedt és rendszeresen megtalálható legyen a vizsgálandó környezetben a kiválasztott faj, vagy közösség megfelelő mennyiségben, könnyen begyűjthető legyen a kiválasztott faj, vagy közösség jó akkumulációs képességekkel rendelkezzen a kiválasztott faj, vagy közösség a kisebb terhelésekre toleráns legyen a vizsgálatra kiválasztott paraméter, vagy változása (azaz az adott faj, illetve közösség válasza) a környezeti hatással (pl. szennyezőanyaggal) egyértelműen kapcsolatba hozható legyen a kiválasztott paraméter, vagy változása mennyiségileg mérhető legyen a kiválasztott méréstechnika megfelelő érzékenységű legyen az adott paraméternek, vagy változásának a mérésére.”
A növények helyhez kötöttségük és nagy mennyiségük miatt jó bioindikátorok adott élőhely szempontjából. Az állatok viszont - folyamatos mozgásuk/helyváltoztatásuk és szélesebb körű táplálkozó-helyük miatt - az ökoszisztéma nagyobb területeiről nyújthatnak információt. A levegő- és a talajszennyeződéseket általában különböző növényfajokkal vizsgálják (pl. zuzmók segítségével közvetett biomonitoring révén), míg a vízszennyeződések vizsgálatát jellemzően állatfajokkal végzik. ez utóbbira jól használhatók például a gerinctelenek bizonyos csoportjai.
A biomonitoring előnye
költséghatékony és gyors pontszerű eredmények helyett egész területet lefedő eredményeket nyújthat hatásjelző: bioindikátorok tükrözik a környezeti tényezők komplex hatását immisszió (levegőterheltségi szint) vizsgálat, így pl. levegő környezeti minőségét lehet meghatározni körülményes fizikai és kémiai mérések helyettesítők a biológiai hatások tanulmányozásával az esetlegesen bekövetkező változásokat mutatja már alacsony, de tartós környezeti hatások kimutatására is képes előre mozdíthatja a társadalmi szemlélet formálódását
A biomonitoring hátránya
nem ad abszolút eredményt nehezen vagy nem is lehet szabványosítani bonyolult kiértékelés az év csak meghatározott időszakában, azaz vegetációs időszakban (tavasztól-őszig) végezhető (kivételt képeznek a zuzmók) sokszor csak előkészít más vizsgálatokat
Jegyzetek
Kategória:Analitikai kémia Kategória:Egészségügy