Следующий этап диагностического процесса состоит в оценке геохимической энзоотии на биогеоценотическом уровне. С целью выяснения природы эндемических болезней сельскохозяйственных животных учитывают тип неблагополучного по заболеваемости БГЦ (аграрный, пастбищный, ферменный и др.), его особенности (пастбища луговые, степные, сеяные, скотные дворы, фермы, животноводческие комплексы и др.). О типе и особенностях БГЦ, в котором возникла эндемическая болезнь животных, можно составить объективное представление на основе анализа результатов его обследования и учета анамнестических данных.
Из анамнеза могут быть получены сведения о возможных причинах изменения геохимической обстановки в БГЦ (безвозмездный вынос макро — и микроэлементов из почв с урожаем, одностороннее использование азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений, применение пестицидов, загрязнение среды отходами химических предприятий и др.).
При оценке БГЦ (ландшафта) обращают внимание на нозоареал, то есть на территорию, на которой выявлена геохимическая энзоотия. Структура нозоареала характеризуется более или менее равномерным или неравномерным распределением очагов эндемических болезней животных по территории аграрного ландшафта. Границы нозоареала могут быть непостоянными, подвижными. Так, например, в некоторых местах отмечено расширение нозоареала энзоотического зоба, а купроза и других эндемических болезней животных в связи с односторонним внесением минеральных азотных, калийных и фосфорных удобрений (без микроудобрений) на поля и пастбища.
О геохимической обстановке в БГЦ (аграрных ландшафтах) в известной мере можно судить по характеру роста, развития, изменчивости и заболеваемости растений, произрастающих на полях и пастбищах.
В. В. Ковальский установил, что в БГЦ борных регионов размеры некоторых видов растений увеличены (иногда в 2—3 раза). Прутняк, произрастающий на почвах, засоленных бором, формирует кусты высотой 80—90 см, диаметром до 60—70 см. Полынь достигает высоты до 50 см; на общем фоне растительности она выделяется серовато-зеленоватым цветом. Увеличивается размер терескена, кермека полукустарникового, многих видов солянок.
У ряда видов растений выражены явления изменчивости, появляются уродливые формы. Некоторые виды угнетаются и гибнут. Так, на гидроборанидовых месторождениях, где бора особенно много, бирюгюн образует крупные распластанные формы с укороченными междоузлиями. Изменчивость отмечена у солероса и других видов солянок. Корневая система у шерстистой солянки поражается гнилью, и растение гибнет.
В БГЦ, где бораты выходят почти на поверхность, растительный покров резко разрежен или даже отсутствует. Единичные уродливые кустики шерстистой солянки и кермека полукустарникового обычно погибают. И лишь натронная солянка приспособлена к очень высоким концентрациям бора в почве.
Измененные формы растений обнаруживают в БГЦ, обогащенных стронцием, цинком и свинцом, другими химическими элементами. Так, при обогащении почв стронцием у ремерии ярко выражена рассеченность лепестков цветка. Подобные изменения цветка у мака крупнокоробчатого наблюдают в БГЦ с почвами, обогащенными свинцом и цинком.
При высоком содержании в почве никеля на листьях томатов появляются некротические пятна различной величины. На стеблях растений возникают побуревшие участки, а в результате усыхания пораженных тканей формируются перетяжки.
При загрязнении среды кобальтом развивается специфическая реакция у лиственницы. Аномалия характеризуется 2—3-кратным появлением шишек за сезон. Вначале образуются шишки белого цвета, после засыхания они сменяются шишками розового цвета. В дальнейшем появляются желтые, а затем зеленые шишки. Караганник становится уродливым: у него формируются линзообразные и бочкообразные утолщения на стволах.
Фтор — фитотоксикант. Под его влиянием у хвойных происходит побеление, а затем потемнение концов игл. По мере отмирания хвоинки отпадают. Листья отмирают у яблонь, груш и других видов растений. Для индикации присутствия фтора в атмосфере можно использовать гладиолусы, которые очень чувствительны к этому микроэлементу. По мере увеличения концентрации фтора в воздухе верхняя часть листьев отмирает.
При избытке или, наоборот, недостатке макро — и микроэлементов в среде у растений, как и у животных, возникают эндемические болезни. Растения, в отличие от животных, «привязаны» к вполне определенному пункту ландшафта. Поэтому ареал геохимической эпифитотии с поразительной точностью отражает величину и форму геохимически аномальной зоны почвенного покрова.
В геохимических зонах с недостатком в почвах меди у растений регистрируют суховершиниость (плодовые розоцветные), экзантему (цитрусовые), болезнь обработки (хлеба). Серую крапчатость (овес), крапчатую желтуху (сахарная свекла), болотную пятнистость (горох), хлороз (яблоня, малина), размочаливание листа (сахарный тростник) отмечают в геохимических зонах с дефицитом в почвах марганца. При недостатке в почве цинка у растений развиваются розеточная болезнь (плодовые), мозаичность (цитрусовые), бронзовость (тунговые), белые ростки (побеление верхушки у кукурузы).
Эндемическую болезнь растений, возникшую при критической концентрации в почвах какого-либо одного химического элемента, можно рассматривать как показатель возможного возникновения вполне определенной геохимической энзоотии в исследуемом БГЦ (ландшафте). Однако в большинстве случаев более или менее однотипная реакция растений связана не с одним элементом, а с двумя, тремя и более. Так, к примеру, суховершинистость — заболевание растений, которое может быть вызвано недостатком меди, железа, избытком бора, хлоридов и сульфатов.
Хлорозы и некрозы растений могут быть обусловлены дефицитом в почве калия, натрия, железа, магния, никеля, свинца, ртути, кобальта. Эти болезни развиваются как при недостатке, так и при избытке в среде серы, кальция, марганца, меди, молибдена, цинка.
В оценке геохимической обстановки в БГЦ большую диагностическую роль играет обнаружение растений-эндемиков.
Изменчивость, уродливость, заболеваемость, эндемичность растений могут быть очень важными, иногда единственными показателями, свидетельствующими о необходимости проведения определенных биогеохимических исследований почв, вод, кормов и других компонентов БГЦ с целью постановки диагноза на ту или иную эндемическую болезнь животных.
Оценку ферменных БГЦ проводят так же, как и пастбищных. Однако в этом случае следует обращать особое внимание на микроклимат животноводческих помещений и пищевые цепи, вовлеченные в сферу деятельности человека. Микроклимат животноводческих помещений существенно отличается от микроклимата пастбищных БГЦ. В травяных БГЦ воздух обычно чист, не загрязнен, обогащен биологически активными летучими веществами (фитонцидами и др.). Вдыхание такого воздуха благотворно влияет на животный организм. Во время выпаса животные подвергаются действию солнечных лучей (гелиотерапия). При содержании животных в закрытых помещениях условия их существования совершенно иные. Микроклимат в животноводческих помещениях резко изменяется в связи с загрязнением его продуктами метаболизма животных: углекислым газом, аммиаком, сероводородом. В животноводческих помещениях нередко отмечается световая недостаточность. Неблагоприятные изменения местообитания могут стать причиной нарушений обмена веществ и заболеваний животных. При световой недостаточности затормаживается преобразование эргостерина в активный витамин D, у животных развивается остеодистрофия (рахит). «Микроклиматическую» остеодистрофию следует отличать от эндемической, связанной с изменением геохимической обстановки в аграрном ландшафте.
В ферменных БГЦ пищевые цепи вовлечены в сферу деятельности человека, который проводит посев сельскохозяйственных культур и кормовых трав, их подкормку органическими и минеральными удобрениями, уборку урожая, транспортировку, хранение, консервирование кормов, их скармливание животным. Все звенья производства, хранения и консервирования кормов так или иначе влияют на их химический состав и, следовательно, на состояние организма животных, их устойчивость или, наоборот, чувствительность к заболеваниям. Поэтому при диагностике макро — и микроэлементов необходимо изучать все компоненты пищевой цепи.
При оценке пищевой цепи не следует забывать, что ее начало может оказаться в любом пункте земного шара, как в наземных, так и в водных БГЦ, удаленных от неблагополучного хозяйства на десятки, сотни и даже тысячи километров. Подобного рода трансформация трофической цепи происходит в тех случаях, когда для кормления животных используют корма, доставленные издалека (зерно, рыба, китовое мясо, прочие продукты морского лова и др.). Поэтому возникает необходимость учитывать межбиогеоценозные связи.
В биогеоценотической диагностике геохимических энзоотий и токсикозов большую роль играет оценка водоемов, используемых для поения животных.
Содержание химических веществ в воде (как, впрочем, в кормах, почве и воздухе) устанавливают с помощью приборов.
Для тщательного контроля за состоянием среды и прогнозирования ее возможных изменений в перспективе важное значение имеет оценка биологических эффектов, а именно реакций живых существ в ответ на действие химических загрязнителей. С этой целью можно проводить биоцестирование.
В испытуемую воду вводят определенные организмы и по их поведению, развитию, размножению судят о наличии или отсутствии вредных веществ. Простой и надежный прием исследования токсичности воды — «рыбная проба». Окуней, ершей, форелей, рыб других видов, чувствительных к вредным веществам, помещают в сетчатом садке в обследуемый водоем и наблюдают за ними. Беспокойное поведение рыб расценивают как сигнал о загрязнении водной среды. Если рыба теряет ориентировку и гибнет, то делают заключение, что в воде высокая концентрация вредных веществ. Для постановки «рыбной пробы» нередко используют аквариумы с популяциями рыбок. На предприятиях промышленности и сельского хозяйства для оценки сточных вод установлены аквариумы с рыбками. По состоянию рыбок судят о качестве очистки воды, сбрасываемой в водоемы.
Предложен новый метод контроля за качеством питьевой воды. В небольшой стеклянный сосуд с водой помещают водяных блох, которые очень активны и быстро передвигаются во всех направлениях. При этом они пересекают тонкий луч света, пропускаемый через сосуд. Чем интенсивнее движутся блохи, тем меньше яркость светового луча, которую регистрируют специальными приборами. Если в сосуд попадает загрязненная вода, активность блох сразу уменьшается. Не способные плавать, они опускаются на дно и уже не мешают прохождению светового луча. Приборы немедленно регистрируют увеличение его яркости и дают предупредительный сигнал.
Биоцестирование имеет определенные преимущества перед применением даже самых совершенных приборов для химического анализа, так как живые организмы благодаря своей высокой чувствительности реагируют на весь комплекс веществ, загрязняющих среду.