पर्यावरण अनुसंधान में विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है। उनमें से एक बायोइंडिकेशन हो सकता है। इस दृष्टिकोण में कुछ जीवित जीवों की स्थिति का अध्ययन करना शामिल है ताकि उनके आवास के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सके। इस तरह के अध्ययनों के संचालन की विशेषताओं को समझने के लिए, किसी को विचार करना चाहिए कि बायोइंडिकेटर क्या है। यह ऐसी शोध पद्धति के बारे में आवश्यक जानकारी प्रदान करेगा।
सामान्य परिभाषा
एक बायोइंडिकेटर एक जीवित जीव है, और संभवतः एक पूरी प्रजाति या समुदाय है जो एक निश्चित पारिस्थितिक तंत्र में रहता है और अपने राज्य के प्रतिबिंब के रूप में कार्य कर सकता है। इसके अलावा, अध्ययन के दौरान, जनसंख्या में व्यक्तियों की संख्या, उनकी स्थिति और व्यवहार का अनुमान लगाया जाता है। प्राप्त जानकारी के आधार पर प्राकृतिक आवास में प्रदूषकों, विषाक्त पदार्थों, कार्सिनोजेन्स आदि की उपस्थिति का आंकलन करना संभव है।
बायोइंडिकेटर पौधे या जानवर हैं जिनकी स्थिति सीधे निर्भर करती हैवहां का वातावरण। अध्ययन के दौरान इस तरह की तकनीक के इस्तेमाल के कई फायदे हैं। कभी-कभी जैव संकेतकों के आधार पर ही पर्यावरण की स्थिति के बारे में आवश्यक जानकारी प्राप्त करना संभव होता है। जटिल भौतिक और रासायनिक विश्लेषण पर धन और समय की बचत एक निश्चित लाभ है।
बायोइंडिकेटर - पौधे और जानवर जो प्रदूषकों के बारे में महत्वपूर्ण डेटा, परिवर्तन की दर को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। वे आपको संचय की जगह और हानिकारक पदार्थों के प्रवेश के तरीके, मनुष्यों सहित जीवित प्राणियों पर विषाक्त पदार्थों के प्रभाव की डिग्री और गंभीरता का निर्धारण करने की अनुमति देते हैं।
अनुसंधान के दौरान ऐसे संकेतकों के बायोकेनोसिस का आकलन किया जाता है। इसी समय, जीवों और वनस्पतियों के दोनों प्रतिनिधि शोधकर्ताओं के लिए दिलचस्प हैं। टिप्पणियों के दौरान, कम सांद्रता पर भी विषाक्त पदार्थों के लिए पुराने जोखिम की डिग्री का आकलन करना संभव है। वे जानवरों के आंतरिक अंगों, शरीर के सममित भागों और उनके अनुपात के कार्यों और सामान्य स्थिति को प्रभावित करते हैं।
टाइपोलॉजी
जैव संकेतक - पौधे और जानवर जो पानी, हवा, मिट्टी में रहते हैं। ऐसे जीव बैक्टीरिया या शैवाल, साथ ही अकशेरूकीय, जैसे क्रस्टेशियंस, सिलिअट्स, मोलस्क हो सकते हैं। अध्ययन के दौरान मछली, जानवरों के डेटा का इस्तेमाल किया जा सकता है।
मिट्टी के बायोइंडिकेटर अक्सर जंगली में उगने वाले पौधे होते हैं। उनकी स्थिति के अनुसार, मिट्टी की अम्लता, नमी क्षमता, घनत्व और तापमान का निर्धारण करना संभव है। इसके अलावा, कुछ पौधों की उपस्थिति से, मिट्टी में ऑक्सीजन की मात्रा, मात्रा का निर्धारण किया जा सकता हैपोषक तत्व, साथ ही लवण और भारी धातुएँ।
शंकुधारी वृक्ष वर्ष भर मिट्टी की जानकारी प्रदान कर सकते हैं। इस मामले में, न केवल रूपात्मक संकेतकों का उपयोग किया जाता है, बल्कि कई जैव रासायनिक परिवर्तन भी होते हैं। यह आपको विश्वसनीय जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है। रूपात्मक वर्ण कभी-कभी परिवर्तनशील होते हैं।
इसलिए, उदाहरण के लिए, साधारण बिछुआ प्रदर्शित कर सकते हैं कि मिट्टी में कितना कैल्शियम है। कुछ पौधे गैलोफाइल हैं। उन्हें खारी मिट्टी पसंद है। यदि वे किसी दिए गए क्षेत्र में सक्रिय रूप से उपनिवेश क्षेत्रों में उगते हैं, तो भूमि धीरे-धीरे नमकीन हो जाती है।
पानी की स्थिति का आकलन करने के लिए कुछ कीड़ों के लार्वा, कुछ प्रकार के शैवाल, उच्च क्रस्टेशियंस, चमकदार बैक्टीरिया जैसे जैव संकेतकों पर अध्ययन किया जाता है।
काई और लाइकेन वायु बायोइंडिकेटर हो सकते हैं। बढ़ती परिस्थितियों के आधार पर उनके भौतिक गुण बहुत भिन्न होते हैं।
पसंद की विशेषताएं
पौधों और जानवरों के जैव संकेतकों को एक निश्चित सिद्धांत के अनुसार अनुसंधान के लिए चुना जाता है। यह सबसे प्रसिद्ध अमेरिकी पारिस्थितिकीविदों में से एक यू। ओडुम द्वारा तैयार किया गया था। उन्होंने बायोइंडिकेटर के चयन के दौरान निम्नलिखित कथनों को ध्यान में रखने का प्रस्ताव रखा:
- जीवित जीवों की स्टेनोटोपिक और यूरीटोपिक प्रजातियां हैं। पूर्व केवल कुछ शर्तों के तहत ही जीने में सक्षम हैं, इसलिए उनका दायरा सीमित है। यूरीटोपिक प्रजातियां प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित की जाती हैं, पारिस्थितिक सहनशक्ति होती है। इसलिए, वे स्टेनोटोपिक प्रजातियों की तुलना में अनुसंधान के लिए कम उपयुक्त हैं।
- छोटे वाले की तुलना में बड़े प्रकार के बायोइंडिकेटर का अधिक बार अध्ययन किया जाता है। यह बायोकेनोसिस में टर्नओवर दर द्वारा समझाया गया है। यह छोटी प्रजातियों में अधिक होता है, इसलिए अध्ययन के समय वे नमूने में नहीं जा सकते हैं, विशेष रूप से लंबी आवृत्ति के साथ विश्लेषण की प्रक्रिया में।
- अनुसंधान के लिए किसी प्रजाति या उनके समूह का चयन करने के लिए एक निश्चित कारक के सीमित मूल्यों के बारे में प्रयोगात्मक और क्षेत्र की जानकारी की आवश्यकता होगी। साथ ही, बायोइंडिकेटर की संभावित प्रतिपूरक प्रतिक्रियाओं, प्रजातियों की सहनशीलता को ध्यान में रखा जाता है।
- विभिन्न आबादी, प्रजातियों या समुदायों का अनुपात अधिक सांकेतिक है और इसलिए इसे एक विश्वसनीय संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। केवल एक प्रजाति ही पर्यावरणीय परिवर्तनों के पैमाने को पूरी तरह से व्यक्त नहीं कर सकती है। ऐसे परिवर्तनों को केवल एक दिशा में नहीं, बल्कि समग्र रूप से माना जाना चाहिए।
यह भी ध्यान देने योग्य है कि सर्वोत्तम जैव संकेतक ऐसी प्रजातियां हैं जो तत्काल प्रतिक्रिया प्रदान करती हैं, साथ ही प्रदान की गई जानकारी की विश्वसनीयता भी प्रदान करती हैं। त्रुटि 20% से अधिक नहीं होनी चाहिए। साथ ही ऐसे बायोइंडिकेटर की सहायता से आवश्यक जानकारी प्राप्त करना आसान होना चाहिए। प्रजाति को प्रकृति में लगातार मौजूद रहना चाहिए ताकि शोधकर्ता किसी भी समय इसकी स्थिति का आकलन कर सके।
किस्में
जैव संकेतक विभिन्न प्रकार और प्रकार के होते हैं। इस तरह के शोध के लिए उपयुक्त सभी जीवों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
- पंजीकरण।
- संचय।
पहली बार में, जीवित जीव पर्यावरण में होने वाले परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करके बदलते हैंजनसंख्या का आकार। वे फेनोटाइप, दैहिक विकार या ऊतक क्षति को भी बदल सकते हैं। विभिन्न विकृतियाँ प्रकट हो सकती हैं, विकास दर बदल जाती है। अन्य अत्यधिक दृश्यमान संकेत भी मौजूद हो सकते हैं।
उदाहरण के लिए, बायोइंडिकेटर को पंजीकृत करना लाइकेन, पेड़ की सुइयां हैं। उन पर परिगलन, क्लोरोसिस, सूखापन दिखाई देता है। रिकॉर्डिंग बायोइंडिकेटर हमेशा होने वाले परिवर्तनों के कारणों को स्थापित करना संभव नहीं बनाते हैं। इस मामले में, यह निर्धारित करने के लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता होगी कि जनसंख्या, अंतिम रूप, प्रकृति में वितरण आदि क्यों बदल गए हैं। ऐसे परिवर्तन विभिन्न प्रक्रियाओं का परिणाम हो सकते हैं।
जीव-जैवसूचक संचयी प्रकार के हो सकते हैं। वे विषाक्त पदार्थों, प्रदूषण को अपने शरीर के अंदर, विभिन्न ऊतकों, शरीर के अंगों या अंगों में केंद्रित करते हैं। अध्ययन के दौरान, रासायनिक विश्लेषण के बाद पर्यावरण प्रदूषण की डिग्री निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, क्रस्टेशियंस के गोले, कीट लार्वा, साथ ही स्तनधारियों के कुछ अंग (मस्तिष्क, गुर्दे, प्लीहा, यकृत, आदि), काई एक संचयी जैव संकेतक हो सकते हैं।
जीवित जीव पर्यावरण में प्रवेश करने वाले हानिकारक पदार्थों के पूरे परिसर पर तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं। इसलिए, ऐसी तकनीक एक विष की सटीक एकाग्रता स्थापित करने की अनुमति नहीं देती है। लेकिन साथ ही, बायोइंडिकेशन का उपयोग करने का लाभ आपको यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि प्रदूषण जनसंख्या को कितना प्रभावित करता है।
परीक्षा जीव
परीक्षा जीव पर्यावरण का बायोइंडिकेटर हो सकता है। ये वनस्पतियों या जीवों के प्रतिनिधि हैं जिनका उपयोग प्रयोगशाला में पर्यावरणीय परिस्थितियों के गुणवत्ता नियंत्रण के दौरान किया जाता है। वे उपयुक्त प्रयोग करते हैं। यह हो सकता है, उदाहरण के लिए, एककोशिकीय, प्रोटोजोआ, आर्थ्रोपोड। काई या फूल वाले पौधे जैसे पौधे भी परीक्षण जीव हो सकते हैं।
ऐसे जीवों की मुख्य विशेषता आनुवंशिक रूप से सजातीय पौधों या जानवरों से संस्कृतियों को प्राप्त करने की संभावना है। इस मामले में, प्रोटोटाइप की तुलना नियंत्रण से की जाती है। यह आपको परेशान करने वाले कारक के बारे में विश्वसनीय जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है। अन्यथा, व्यक्तियों के बीच सामान्य व्यक्तिगत मतभेदों के कारण, एक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करना संभव नहीं होगा।
विश्लेषण के तरीके
जैव संकेतक और उनके पर्यावरण के संदूषण की जांच एक नियंत्रण नमूने के साथ तुलनात्मक विश्लेषण द्वारा की जाती है। इसके लिए अलग-अलग तरीके हो सकते हैं।
पहली विधि में प्रभाव क्षेत्र के बाहर संबंधित विशेषताओं की तुलना करना शामिल है। इसलिए, उदाहरण के लिए, औद्योगिक प्रदूषण के क्षेत्र में उगाए गए पौधों की तुलना उन फसलों से की जाती है जो मानवजनित प्रभाव के क्षेत्र से बाहर होती हैं।
दूसरी तकनीक में प्रयोग के परिणामों के साथ नमूने की तुलना करना शामिल है। परीक्षण संयंत्रों का एक हिस्सा प्रदूषित हवा, मिट्टी, पानी के साथ प्रयोगशाला स्थितियों में संपर्क में आता है, और दूसरा भाग - स्वच्छ मीडिया के साथ।
तीसरी पद्धति का उपयोग करते समय तुलना के लिए ऐतिहासिक मानकों का उपयोग किया जाता है। यह उपयोगी होगा, उदाहरण के लिए, जबयूरोपीय स्टेपी की खोज। आज, यह पारिस्थितिकी तंत्र व्यावहारिक रूप से अपना मूल स्वरूप खो चुका है। स्टेपी अतीत में कैसे दिखता था, इसकी तुलना वर्तमान में की जाती है।
चौथी तकनीक नियंत्रण का उपयोग करती है। यह एक निश्चित प्रकार की निर्भरता है, जिससे विचलन को उल्लंघन माना जाता है। उदाहरण के लिए, अबाधित प्रजाति समुदायों के लिए, एक संगत ग्राफ का निर्माण किया जाता है। यदि कोई विचलन देखा जाता है, तो दो वक्रों की तुलना करते समय यह तुरंत ध्यान देने योग्य होगा।
बायोइंडिकेशन तरीके
प्रकृति में जैव संकेतकों का अध्ययन उपयुक्त पर्यावरण निगरानी की सहायता से किया जाता है। यह सूक्ष्म और स्थूल दोनों स्तरों पर किया जाता है। बायोइंडिकेटिव अध्ययन बायोकेनोटिक और प्रजाति हो सकते हैं। दूसरे मामले में, पर्यावरण में एक जीव की उपस्थिति और इसकी घटना की आवृत्ति का अध्ययन किया जाता है। बायोइंडिकेटर के शारीरिक, जैव रासायनिक, शारीरिक और रूपात्मक गुणों का भी अध्ययन किया जा सकता है।
एक बायोकेनोटिक अध्ययन के दौरान, उपयुक्त संकेतकों की एक प्रणाली के साथ-साथ सामुदायिक उत्पादकता का उपयोग करके प्रजातियों की विविधता को ध्यान में रखा जाता है।
सिस्टम पर विभिन्न कारकों के प्रभाव के अनुसार, बायोइंडिकेशन मॉनिटरिंग विशिष्ट और गैर-विशिष्ट हो सकती है। वे अपने आवास में प्रदूषण, विषाक्त पदार्थों की उपस्थिति के लिए एक प्रजाति की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करते हैं। गैर-विशिष्ट बायोइंडिकेशन के साथ, एक ही प्रतिक्रिया विभिन्न कारकों के कारण हो सकती है। यदि परिवर्तन केवल एक कारक के प्रभाव के कारण होते हैं, तो हम एक विशिष्ट संकेत के बारे में बात कर रहे हैं।
तो, उदाहरण के लिए, कोनिफ़र और लाइकेनक्षेत्र में हवा की शुद्धता, उनके आवासों में औद्योगिक प्रदूषण की उपस्थिति के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं। मिट्टी में रहने वाले पौधों और जानवरों की प्रजातियों की सूची विभिन्न प्रकार की मिट्टी के लिए विशिष्ट है। यदि इन समूहों में परिवर्तन होते हैं, तो हम रसायनों के साथ मिट्टी के दूषित होने या मानवीय गतिविधियों के कारण इसकी संरचना में बदलाव के बारे में बात कर सकते हैं।
आज यह माना जाता है कि बायोइंडिकेटर के साथ संयोजन में वाद्य अध्ययन का सबसे प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है। इस तरह की सहजीवन जनसंख्या की स्थिति, उस पर प्रतिकूल कारकों के प्रभाव के बारे में सबसे पूर्ण, विश्वसनीय जानकारी प्रदान करती है।
मृदा जैव संकेत
मृदा प्रदूषण के अध्ययन में बायोइंडिकेटर का उपयोग करके विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करना संभव है। पौधे मिट्टी की उर्वरता के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। मिट्टी की संरचना के पूर्ण विश्लेषण के लिए बहुत समय और प्रयास की आवश्यकता होती है। मिट्टी को उपजाऊ माना जाता है यदि उस पर बिछुआ, रसभरी, कलैंडिन, वेलेरियन आदि उगते हैं। ये पौधे खराब मिट्टी पर जीवित नहीं रहते हैं।
एंजेलिका, लंगवॉर्ट, मीडो फेस्क्यू, आदि मध्यम उपजाऊ मिट्टी देते हैं। पीट काई, लाइकेन, क्रैनबेरी, लिंगोनबेरी कम उपजाऊ मिट्टी पर उगते हैं।
उर्वरता के संकेतक के अलावा, मिट्टी की संरचना को पौधों से भी निर्धारित किया जा सकता है। व्हीटग्रास, रसभरी, गूज सिनकॉफिल, नॉटवीड आदि जैसे पौधों से नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा की उपस्थिति का प्रमाण मिलता है। ऐसे पौधों का रंग चमकीला हरा होगा। यदि यह पीला है, तो मिट्टी में थोड़ा नाइट्रोजन है। पौधों में शाखाओं की संख्या और पत्तियों की संख्या कम हो गई है।
कई अन्यजैव संकेतकों का उपयोग करके मिट्टी में खनिज, अम्लता और मिट्टी की अन्य विशेषताओं का निर्धारण किया जा सकता है।
एयर बायोइंडिकेशन
एक बायोइंडिकेटर एक जीवित जीव है जो पर्यावरण में विचलन होने पर अपने गुणों को महत्वपूर्ण रूप से बदलता है। उनकी मदद से आप यह पता लगा सकते हैं कि हवा प्रदूषित है या नहीं। Phytocenosis नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन, आदि जैसे प्रदूषकों से बहुत प्रभावित होता है।
ऐसे विषाक्त पदार्थों के लिए पौधों की प्रतिरोधक क्षमता अलग होती है। यहां तक कि हवा में सल्फर डाइऑक्साइड की थोड़ी मात्रा भी लाइकेन की मदद से निर्धारित करना आसान है। पौधों में, इस प्रकार के प्रदूषक की बढ़ी हुई सामग्री को शंकुधारी वृक्षों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।
गेहूं, देवदार, मक्का, स्प्रूस, गार्डन स्ट्रॉबेरी आदि हवा में हाइड्रोजन फ्लोराइड, हाइड्रोजन क्लोराइड आदि की मात्रा के प्रति संवेदनशील होते हैं।
वाटर बायोइंडिकेशन
पानी की गुणवत्ता नियंत्रण के लिए बायोइंडिकेशन सबसे अच्छे तरीकों में से एक है। निगरानी के रासायनिक और भौतिक तरीकों के विपरीत, यह दृष्टिकोण सबसे अधिक उद्देश्यपूर्ण है। विशेष उपकरण केवल कुछ प्रकार के प्रदूषण को ट्रैक करने में सक्षम हैं। बायोइंडिकेशन से आसपास के जलीय पर्यावरण की स्थिति के बारे में पूरी जानकारी का पता चलता है।
निगरानी आपको यह आकलन करने की अनुमति देती है कि एक जलाशय संचालन के किन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है। पानी को बायोइंडिकेट करने के सबसे सरल तरीकों में से एक है यीस्ट कल्चर का उपयोग करना। तरल की मैलापन का एक नेफेलोमेट्रिक मूल्यांकन किया जाता है। यह नमूने में खमीर की मात्रा पर निर्भर करता है। यदि पानी उनके विकास को रोकता है, तो नमूना नियंत्रण नमूने से हल्का होगा।
मीन भी कर सकते हैंबायोइंडिकेटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। वे अपने शरीर में विषाक्त पदार्थों को जमा करते हैं। नतीजतन, मछली की स्थिति का नेत्रहीन मूल्यांकन करके यह स्थापित करना संभव है कि नदी या झील के पानी में कौन से गुण हैं।
