Вищі та нижчі рослини можуть бути використані як біомонітори забруднення середовища в двох випадках: якщо вони накопичують в своїх тканинах забруднюючі речовини в значно більш високих концентраціях, ніж відповідні концентрації в середовищі, або якщо їх чутливість до впливу певних забруднюючих речовин різко відрізняється від чутливості всіх останніх рослин. Саме в силу цих здібностей деяких видів рослин досить перспективним вважають використання такого роду біомоніторів під час оперативного контролю стану забруднення природного середовища, особливо в тих випадках, коли забруднення значне і вимірювання концентрацій, а також різних показників відповідної реакції рослин не дуже складне.
Рослина-монітор - це така рослина, у якої ознаки пошкодження з’являються під час дії на неї фітотоксичної концентрації однієї забруднюючої речовини, або їх суміші. Оскільки для моніторингу більш характерна не якісна, а кількісна оцінка, рослина-монітор повинна не лише індикувати, а й допомагати отримати кількісну оцінку.
Під час впливу забруднення у рослин може змінитися швидкість росту і відтворення потомства, прискоритися процес цвітіння, знизитися продуктивність і врожайність. Кожний із цих параметрів можна використовувати як монітор.
Переваги рослин-моніторів перед приладами:
- дешеві;
- легко відтворювати;
- швидко розмножуються;
- мають типову відповідну реакцію на вплив.
Для кількісної оцінки забруднення за допомогою рослин-моніторів необхідно провести попереднє визначення деяких залежностей між реакцією рослини на забруднення і концентрацією цієї речовини в довкіллі. Для цього існує три основні способи:
1.Співставити ступінь пошкодження рослини з відомою концентрацією забруднюючої речовини в середовищі існування рослини.
2.Використати рослину як живий колектор з подальшим визначенням кількості токсиканта. Наприклад мох Hyphum cupressiforme здатний поглинати цинк, свинець, кадмій, нікель, мідь і марганець та накопичувати їх у своїх тканинах в десятки разів більше, ніж в оточуючому середовищі.
3.Визначити кількість токсиканту (або метаболіту, що з’являється у відповідь на пошкодження в рослинній клітині) та порівняти отримане значення з концентрацією токсиканту в середовищі.
Через генетичну неоднорідність рослин різні види і сорти по-різному реагують на вплив забруднюючих речовин. Одні види можуть певним чином реагувати на вплив лише однієї забруднюючої речовини. Деякі – на вплив двох, або більше речовин. Інші не реагують взагалі, або реакція їх дуже слабка. Тому слід вибирати такі види або сорти, які мають конкретну типову відповідну реакцію.
Визначити за допомогою рослин ступінь забруднення повітря, грунту або води шкідливими речовинами – означає вирішити лише частину проблеми. Потрібно ще позбутися шкідливих домішок. Використання навіть дуже гарних дорогих фільтрів не може повністю припинити надходження шкідливих речовин до довкілля. На допомогу, знову ж таки, приходять рослини. Вони сприяють доочистці повітря, стічних вод, грунтів. Роль рослин в детоксикації шкідливих забруднювачів довкілля неоднакова і залежить як від екологічної групи, так і їх видових особливостей.
Суттєве підвищення концентрації певних хімічних елементів на окремих ділянках біосфери призвели до того, що під час еволюції деякі рослини стали рости за високого вмісту цих елементів. Такі рослини отримали назву рослин-індикаторів-моніторів. Серед них виділяють універсальні і локальні індикатори.
Універсальні ростуть виключно в районі з підвищеним вмістом конкретного елементу, а локальні – часто широко розповсюджені і лише в окремих районах за певних умов стають індикаторами забруднення.
Рослини за особливостями поглинання певних хімічних елементів поділяють на концентратори і деконцентратори. Потрапляння в звичайні рослини (не концентратори) підвищеної кількості певних елементів спричинює ряд фізіологічних і морфологічних змін. Вони настільки характерні, що можуть індикувати забруднення.
