Биоиндикация. Учебное пособие санкт Петербург 2012
 Скачать 128.12 Kb.
|
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ БИОТЕСТИРОВАНИЯ В МИРОВОЙ ПРАКТИКЕОтдельные методы биотестирования появились еще в начале XX в. и стали использоваться для оценки токсичности промышленных сточных вод и степени загрязнения природных водоемов, однако интенсивно биотестирование стало развиваться только с 60-х гг. В последующие годы в России и ряде ведущих стран мира было разработано большое количество разнообразных биологических методов, контролирующих за- грязнение водной среды. В большинстве западных стран биотестирование широко внедряется практически всеми организациями и ведомствами, 44 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ осуществляющими охрану и контроль за состоянием окружающей среды. Разработаны стандарты на биотесты, использующие рачков - дафний, рыб и ряд других гидробионтов. Созданы достаточно надежные научно- методические основы для применения биологических методов в практике контроля токсического загрязнения вод. В качестве первооче- редных биотестов для контроля сточных вод в установленном режиме и для выявления потенциально опасных источников загрязнения водных объектов токсикантами рекомендованы методы, использующие ракообразное Daphnia magna. Основными сигнальными методами, предназначенными для оперативного непрерывного контроля сточных вод, были признаны методы, основанные на реакции ухода рыб из опасной зоны. В настоящее время разработано большое количество биотестов, использующих в качестве тест-организмов разнообразных гидробионтов, таких, как простейшие (инфузории, жгутиковые), кишечнополостные (гидры), черви (планарии, пиявки), моллюски (пластинчатожаберные, брюхоногие), ракообразные (дафнии, гаммарусы) и рыбы. В ряде европейских стран принят стандарт на биотестирование сточных вод и определение токсичности отдельных химических веществ с помощью Daphnia magna. Методы с использованием дафний позволяют сравнивать токсичность вод, содержащих разнообразные загрязнители, однако в связи с разведением в лабораториях культур дафний разного происхождения они дают значительный разброс в результатах, достигающий 35 % и более. Таким образом, биотесты с дафниями не могут претендовать на универсальность и унифи- цированность, использование их предполагается в комплексе с другими биологическими и гидрохимическими методами. Большая часть разработанных в нашей стране и за рубежом биотестов не обладает достаточно высокими надежностью и 45 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ чувствительностью и не может использоваться на водах с широким диапазоном токсичности. С целью решения данной проблемы в ряде случаев используют методы биотестирования с несколькими тест-организмами или разрабатываются специальные системы - «блоки» из нескольких самостоятельных биотестов. Такие методы могут быть использованы как сигнальные для постоянного проточного биотестирования стоков и экологического мониторинга как в лабораторных, так и в полевых условиях. БИОТЕСТИРОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОДПри оценке состояния водных экосистем необходимо учитывать их специфику (назначение) и цели, стоящие перед исследованием. Это позволит наиболее адекватно подобрать методы биологического анализа и оптимальные тест-объекты. В настоящее время большая часть биотестов рекомендуется для применения только в практике контроля за уровнем токсического загрязнения сточных вод, что в значительной мере обусловлено невысокой и ограниченной чувствительностью известных биологических методов оценки суммарной токсичности воды. В нормативных документах, регламентирующих водоотведение, указано, что сточная вода на выпуске в водный объект не должна оказывать острого токсического воздействия на тест-объекты, а вода водного объекта в контрольном створе не должна оказывать хронического токсического действия на тест-объекты. Для этого рекомендуется определить кратность разбавления сточной воды на выпуске в водный объект, при которой она не оказывает токсического действия на самый чувствительный из используемых тест-организмов (рыбы, дафнии, водоросли). В качестве разбавляющей используют воду водного объекта, отобранную вне зоны влияния тестируемой сточной воды. 46 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ Кроме того, для решения задач по ограничению токсического загрязнения водных объектов рекомендованы к применению специальные устройства биотестирования, пригодные для эксплуатации в производственных условиях непосредственно на выпусках сточных вод в водные объекты, а для токсикологической паспортизации водных экосистем - портативные переносные устройства, обеспечивающие проведение массовых экспрессных токсикологических анализов. Биосигнализаторы токсичности могут работать автономно, контролируя в непрерывном режиме токсичность сточных вод на выпуске в водные объекты, или в составе автоматизированных систем контроля и управления сбросом сточных вод. С помощью этих биосигнализаторов в стационарных производственных условиях возможно выявление залповых токсичных сбросов сточных вод в оперативном непрерывном режиме работы. Такой вид биологического контроля позволяет выявить случаи нарушения технологического процесса, аварийные ситуации, своевременно принять водоохранные решения для предотвращения загрязнения водных объектов локальными источниками токсичности, к которым относятся промышленные сточные воды. Опасность для водных объектов представляют также рассеянные источники загрязнения, к которым, прежде всего, относятся сбросные и коллекторно-дренажные воды. Для биотестирования вод, загрязненных пестицидами, разработаны инструментальный метод и устройство, позволяющие в полевых условиях производить оценку токсичности воды. Показателем токсичности в этом методе является изменение интенсивности фотосинтеза культуры водорослей под воздействием токсикантов по сравнению с контролем. В качестве наиболее демонстративных, экспрессных и удобных для регистрации технических средств в биотестировании признаны поведенческие реакции гидробионтов, прежде всего, рыб, моллюсков и рачков дафний. Ряд биотестов, основанных на регистрации изменений 47 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ поведенческих реакций этих гидробионтов, рекомендован в настоящее время в качестве биосигнализаторов токсичности в системе контроля сточных и природных вод. Анализ и систематизация данных, полученных в процессе испытаний различных методов и устройств биотестирования в лабораторных, производственных и натурных условиях, результатов апробации биотестов и обобщение опыта их применения в практике свидетельствуют о том, что для предотвращения токсического загрязнения водных объектов недостаточно ограничиться контролем выпусков сточных вод. Область применения биотестов включает эколого-токсикологическую оценку состояния водного объекта в зоне влияния на него сточных вод предприятия, токсичности воды и донных отложений в створе смешения сточной воды с водой водного объекта. |