Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Биотестирование (bioassay) – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих нарушением жизненно важных функций об изменениях в среде.

Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкое признание во всем мире, и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии.

Биотестирование как метод оценки токсичности среды используется:

ü при проведении токсикологической оценки промышленных, сточных бытовых, сельскохозяйственных, дренажных, загрязненных природных и пр. вод с целью выявления потенциальных источников загрязнения;

ü в контроле аварийных сбросов высокотоксичных веществ;

ü при проведении оценки степени токсичности при проектировании локальных очистных сооружений;

ü при проведении экологической экспертизы новых материалов, технологий очистки, проектов очистных сооружений и т.п.

ü

Вместе с тем, полученные с помощью биотестирования данные позволяют судить только о прямом токсикологическом воздействии, а косвенные эффекты при этом остаются неучтенными. Речь идет о том, что в реальной экологической ситуации изолированного действия стрессора не существует – есть лишь совместное действие всего комплекса факторов. В настоящее время по результатам токсикологических лабораторных тестов на живых организмах установлены ПДК для более чем 1000 химических соединений. Поэтому не совсем правомерна экстраполяция полученных в лаборатории данных по реакции видов на природные экосистемы.

Это является ошибкой еще и потому, что в лаборатории изучается реакция отдельных изолированных индивидуумов конкретного вида, тогда как основа естественных экосистем – многовидовые сообщества, где выживание каждого вида - функция его питания, поведения, взаимоотношения с другими популяциями и т.д. По этой причине биоиндикация в природных сообществах часто представляет единственную возможность получения информации о влиянии параметров среды и их взаимодействии. К таким параметрам относятся не только концентрации химических веществ, но и климатические условия, скорости переноса веществ в водной или воздушной среде, эрозионные процессы в почве, соленость воды и др.

Преимущества и недостатки биоиндикации. Уровни биоиндикации. Использование биоиндикации как метода имеет ряд преимуществ. Оно позволяет существенно сократить или даже исключить применение дорогостоящих и трудоемких аналитических методов анализа. Биоиндикаторы интегрируют биологически значимые эффекты загрязнения. Они позволяют определять скорость происходящих в среде изменений, пути и места скопления в экосистеме различных токсикантов, делать предварительные выводы о степени опасности для человека и полезной биоты конкретных веществ или их сочетаний. И вместе с тем биоиндикация не дает ответа на вопрос о характере загрязняющего вещества или их смеси. Поэтому обычно подобные методы используют до химического анализа, т.к. этот метод позволяет провести экспресс-оценку природной среды и выявить «горячие» точки, указывающие на наиболее загрязненные участки акватории (территории, полигона). На участках, где методами биотестирования выявлены какие-либо отклонения, и исследуемая среда характеризуется как токсичная, аналитическим путем необходимо установить причины этого явления.

Биоиндикация как метод применяется при исследовании биологических систем разного ранга. При индикации на низших уровнях организации биосистем преобладают прямые и часто специфичные виды биоиндикации, что обусловлено относительной простотой реакций живых организмов этого уровня организации. Биосистемы макроуровня организованы гораздо сложнее, поэтому проявляемые ими реакции многообразнее. По сравнению с отдельными организмами, экосистемы реагируют на стрессовые воздействия чаще всего с запаздыванием и в сильно измененной форме. На высших уровнях применима в основном косвенная и неспецифичная биоиндикация. Тем не менее, биоиндикация на высшем и низшем уровне представляет собой неразрывное единство, так как изменения, возникающие на уровне макросистем, являются, как правило, следствием нарушений на предыдущем уровне. В соответствии с организационным уровнем биологических систем выделяют несколько уровней биоиндикации, хотя строгих границ между ними не существует:

1. внутриклеточные реакции (биохимические, физиологические);

2. реакции организма (анатомические, морфологические, биоритмические, этологические);

3. популяционно-динамические изменения (колебания структуры, численности, плотности популяции);

4. изменения в природных сообществах (состояние продуцентов, консументов, редуцентов, степень антропического воздействия на них);

5. биогеоценотический уровень (стрессовое влияние на биогеоценозы);

6. изменения ландшафтов.

7. Тест-объекты и биоиндикаторы. Требования к биоиндикаторам. Стандарты сравнения при биоиндикации. Для объективной оценки загрязнения природного сообщества необходимы адекватные тест-системы и биоиндикаторы, реагирующие на комплекс загрязнителей и пригодные для выявления мутагенного потенциала встречающихся в экосфере загрязнителей.

8. Тест-объекты (test-organism) – организмы, используемые при оценке токсичности химических веществ, природных и сточных вод, почв, донных отложений, кормов и др. Тест-объекты, по определению Л.П. Брагинского, - «датчики» сигнальной информации о токсичности среды и заменители сложных химических анализов, позволяющие оперативно констатировать факт токсичности (ядовитости, вредности) среды («да» или «нет»), независимо от того, обусловлена ли она наличием одного точно определяемого аналитически вещества или целого комплекса аналитически не определяемых веществ, какой обычно представляют собой сточные воды, например. Тест-объекты с известной степенью приближения дают количественную оценку уровня токсичности загрязнения среды.