Биоиндикация и биотестирование кратко

Обновлено: 30.06.2024

БМА — методы интегральной оценки качества среды — выполняются в основном двумя приемами: биоиндикацией и биотестированием.

Биоиндикация — это выявление уже состоявшегося или происходящего загрязнения объектов по функциям, характеристикам обитателей этой естественной исследуемой среды и экологическим характеристикам сообществ организмов.

Биотестирование — это прием исследования, при котором о качестве среды, о факторах, действующих самостоятельно или в сочетании с другими, судят по выживаемости, состоянию и поведению специально помещенных в эту среду организмов. В случае биотестирования условия воздействия токсикантов на живой организм контролируются исследователем, а сами живые организмы — мониторы, или биотесты, подбираются таким образом, чтобы обеспечить высокую специфичность и чувствительность регистрации токсических свойств среды.

От характера определяемого вещества зависит и выбор индикаторного организма (тест-организма, тест-системы, тест-объекта).

Биологическими индикаторами могут быть: живые организмы, их органы, ткани, физиологические функции, биохимические реакции. Например, в роли биологических индикаторных организмов могут выступать лишайники, напочвенная растительность, деревья, кустарники, биомасса растений, хвойные иглы (их химический состав, длина, окраска) — и это только индикаторные организмы растительного происхождения.

К организмам, которые выступают в роли индикаторов, предъявляются определенные требования: присутствие их в исследуемой среде в достаточном количестве, доступность для сбора и наблюдения индикаторных организмов; возможность четкой индикации биологического эффекта; высокая чувствительность по отношению к определенным факторам воздействия или общему состоянию окружающей среды; воспроизводимость и достоверность биологического отклика; простота измерения и обслуживания вспомогательной аппаратуры, позволяющей количественно регистрировать токсический эффект.

К специфическим требованиям к индикаторным микроорганизмам, применяемым в биотестировании, относится возможность получения культур из генетически чистых однородных организмов. Это позволяет исключить погрешности за счет индивидуальных различий между особями.

Воздействие биологически активных веществ на живой организм в зависимости от концентрации веществ делится на четыре фазы: безразличие, стимуляция, угнетение и смерть. Очевидно, что только три последние фазы имеют значение для биоиндикации. Смертность является показателем острой токсичности в биотестировании, используемом в контроле сильно загрязненных объектов.

Механизм действия химического соединения на индикаторный организм весьма сложен и неоднозначен. В зависимости от уровня организации индикаторного организма его можно схематически представить следующей схемой:

Выбор способа регистрации ответного сигнала на заключительной стадии выполнения анализа зависит от целей БМА, механизма действия определяемого вещества, глубины действия вещества на индикаторный организм и, наоборот, характера влияния организма на определяемое вещество.

Чем сложнее организм, тем большее число жизненных функций его можно использовать в качестве аналитических индикаторов. При этом информативность БМА повышается. Ответный сигнал индикаторного организма на одно и то же вещество зависит от концентрации. Малые концентрации обычно стимулируют процессы жизнедеятельности организма, высокие — угнетают. Значительное повышение концентрации биологически активного вещества приводит к летальному исходу.

Клетки, живущие вне организма и тем самым лишенные его регулирующего действия, обладают особенно высокой чувствительностью к изменению состава питательной среды. Метод тканевых культур применяют, например, для установления токсичных доз лекарственных веществ, определения микроколичеств ряда неорганических ионов.

Аналитические характеристики используемых БМА зависят от физико-химических и биологических факторов: направленности и продолжительности воздействия химического соединения на организм, температуры, pH среды, уровня организации индикаторного организма, его индивидуальных, возрастных, половых особенностей и т.д. Отрезок времени наблюдения за ответной реакцией организма выбирают с учетом цели анализа. Например, если продолжительность жизни индикаторного организма достаточно велика, то эксперимент может продолжаться длительное время и выявлять хронические отклонения в жизнедеятельности организма.

Выделяют формы биоиндикации: специфическую индикацию, когда только один фактор влияет на состояние живого организма, и неспецифическую — когда разные факторы вызывают одно и то же действие на биологический индикаторный организм. Например, снижение численности почвенных беспозвоночных может быть вызвано засухой, вытаптыванием и т.д., а может — воздействием токсичных соединений. Биоиндикация может быть также прямая или косвенная. Например, высокая концентрация в воздухе промышленных районов озона вызывает появление на листьях специально выведенного для этих целей табака сорта BEL W3 серебристых некрозных пятен. Это пример прямой специфической биоиндикации. В то же время снижение численности почвенных беспозвоночных может быть следствием различных видов воздействия на почвы: погодными условиями, вытаптываем, загрязнением почвы отходами производства, промышленными выбросами и др., что указывает на неспецифическую и косвенную биоиндикацию.

Соответственно этим формам биоиндикации биоиндикаторные организмы описываются с помощью двух характеристик: специфичность и чувствительность. При низкой специфичности биоиндикаторные организмы реагируют на разные факторы, при высокой специфичности — только на один. При низкой чувствительности биологический индикатор отвечает только на сильные отклонения фактора от нормы, при высокой чувствительности — и на незначительные.

Определенный химический состав среды обитания обеспечивает рост и размножение соответствующих живых существ. Если изменить этот состав, то организм отреагирует определенным образом на этот процесс. Это и является основой метода определения соединений или ионов. В роли питательной среды могут выступать естественные, искусственные, синтетические, газовые твердые и водные смеси. От характера определяемого вещества зависит и выбор индикаторного организма (тест-организма).


Методами биотестирования и биоиндикации определяется наличие в окружающей среде загрязнителя по состоянию определенных организмов, наиболее чувствительных к изменению экологической обстановки. Первые схемы растений — индикаторов горных пород были представлены в конце XIX в. А. П. Карпинским.

Биоиндикация — это определение биологически значимых нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ. В полной мере это относится ко всем видам антропогенных загрязнений. Основной задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ. Организмы и сообщества организмов, жизненные функции которых тесно коррелируют с определенными факторами среды и могут применяться для их оценки, называются биоиндикаторами.

Под биотестированием обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест — объектов — специально отобранных и выращиваемых живых организмов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения их жизненно важных функций [8].

Цель нашей работы — провести литературный обзор по методам биотестирования и биоиндикации, которые используются для оценки состояния компонентов природных сред в настоящее время.

Для определения токсичности среды используются различные методы, в зависимости от среды, которую нужно проверить. Каждый метод использует свой тест-объект. Тест-объекты для биотестирования, используемые в настоящее время [1–7, 9–11], представлены в таблице 1.

Применение различных тест — объектов для биоиндикации и биотестирования

Исследователи

Тест — объект

Оцениваемые параметры

Оцениваемый объект

Балаян Алла Эдуардовна;

Саксонов Михаил Наумович Стом Дэвард Иосифович;

Стом Алина Дэвардовна [3].

увеличение пузыревидных клеток

Фролова Людмила Леонидовна;

Фирсова Светлана Станиславовна [11].

Руднева Ирина Ивановна; Шайда Валентин Григорьевич; Кузьминова Наталья Станиславовна [9].

личинки черноморских рыб атерины (Atherina hepsetus, Atherina mochon pontica)

Левина Ирина Леонидовна; Щербакова Наталья Ивановна; Полуян Анна Яковлевна [7].

коэффициент пороговых концентраций

Афанасьев Дмитрий Федорович; Цыбульский Игорь Евгеньевич [2].

микроводоросли вида Scenedesmus apiculatus

вода и донные отложения Азовского и Черного морей

Кузьминова Наталья Станиславовна [6].

культуры одноклеточных морских микроводорослей Platymonas viridis Rouch и Dunaliella salina Teod

численность клеток водорослей

водная среда (Морская вода)

Азарова Светлана Валерьевна [1];

Жорняк Лина Владимировна [4];

Таловская Анна Валерьевна [10].

мушка Drosophila melanogaster

отходы горно — добывающих предприятий Республики Хакасия; почвы; аэрозоли

Заалишвили Владислав Борисович;

Алборов Иван Давыдович; Бадтиев Юрий Саламович; Тедеева Фатима Георгиевна; Алагов Азамат Асланбекович [5].

У каждого метода есть свои особенности. В общем охарактеризовать методы можно по видам используемых тест-объектов и способам анализа их реакций на загрязнение природной среды.

1. Способ биоиндикации загрязнения воздуха. Изобретение относится к экологии, в частности к оценке качества атмосферного воздуха по состоянию лишайников-биоиндикаторов. При осуществлении способа используют палетку, изготовленную из прозрачной и гибкой полимерной пленки толщиной 0,2 мм, в форме прямоугольника размером 6×28 см с закругленными краями, на поверхности палетки выгравирован измерительный прямоугольник, шириной 5 см и длиной 20 см, разграфленный на ячейки размером 1×1 см, прикрепленный концами на коре дерева. Способ позволяет более упрощенно и достоверно определить загрязнение воздуха исследуемой территории.

2. Способ биоиндикации водоемов. Изобретение относится к области физики и биологии, может быть использовано для экологического мониторинга водоемов. Способ биоидикации водоемов включает отбор проб обитающих в водоеме планктонных организмов, определение уровня загрязнения путем их анализа и оценку результатов анализа, причем определение уровня загрязнения осуществляют путем филогенетического анализа генов рибосомальной РНК (18S рРНК) планктонных организмов в пробе, анализируют филогенетические деревья, сконструированные по консервативному гену 18S рРНК и выявляют эволюционные отношения исследуемого организма с другими сапробионтами, а оценку результатов анализа осуществляют следующим образом: при высоком (более 85 %) значении бутстреп-поддержки кластеров, включающих исследуемые планктонные организмы и устойчивые сапробионты, делают следующие выводы:

- при объединении в один кластер устойчивых индикаторных организмов ксено- и олигосапробных (или исключительно ксеносапробных) водоемов и исследуемого планктонного организма определяют, что водоем находится в благополучном экологическом состоянии и угроза негативного антропогенного воздействия отсутствует,

- при объединении в один кластер устойчивых индикаторных организмов олиго- и мезосапробных (или исключительно олигосапробных) водоемов и исследуемого планктонного организма определяют, что водоем находится в нестабильном (в переходном от благополучного к неблагополучному состоянию) экологическом состоянии, испытывает несущественную антропогенную нагрузку, обладает способностью к самовосстановлению и не нуждается в осуществлении дополнительных природоохранных мероприятий,

- при объединении в один кластер устойчивых индикаторных организмов мезо- и полисапробных (или исключительно мезосапробных) водоемов и исследуемого планктонного организма определяют, что водоем находится в неблагополучном состоянии и испытывает существенную антропогенную нагрузку, естественной способности к самовосстановлению недостаточно и водоем нуждается в осуществлении природоохранных мероприятий,

- при объединении в один кластер устойчивых индикаторных организмов полисапробных водоемов и исследуемого планктонного организма делают вывод о наличии локальной экологической катастрофы и необходимости принятия безотлагательных восстановительных мер. Способ обеспечивает повышение достоверности результата биомониторинга для использования без ограничения территорией, независимо от географического местоположения исследуемого водоема.

3. Способ биологической оценки токсичности морской среды. Способ биологической оценки токсичности морской среды относится к биологическим способам оценки экологического риска и анализа загрязнения водной среды и может быть использован в марикультуре, водной токсикологии, рыбоводстве. В способе в качестве биологических тест — объектов используются личинки черноморских рыб атерины (Atherina hepsetus, Atherina mochon pontica), которые помещаются в тестируемую среду и в стерилизованную морскую воду. Контролем служит тестируемая среда и стерилизованная морская вода без токсиканта. Проводят микрокалориметрические измерения теплопродукции личинок и на основании расчета удельной теплопродукции, а также ее снижения у тест — объектов, подвергнувшихся действию токсикантов по отношению к показателям интактных личинок, делают вывод об уровне токсичности морской среды.

4. Способ определения влияния токсичности сточных вод на водные соленые среды. Способ определения влияния токсичности сточных вод на водные соленые среды относится к водной токсикологии и предназначен для оценки токсичности морской среды, содержащей сточные воды.

Способ состоит из определения показателей роста культуры морской одноклеточной водоросли в тестируемой воде и включает культивирование культуры морской одноклеточной водоросли, процедуру биотестирования, состоящую из отбора проб воды, внесения в контроль и в тестируемую среду инокулята культивируемой водоросли, подсчета численности клеток водоросли. В качестве тест — объектов используют культуры одноклеточных морских микроводорослей Platymonas viridis Rouch и Dunaliella salina Teod, на которых проводят долгосрочный (15-суточный) эксперимент. Микроводоросль Platymonas viridis Rouch используют для оценки влияния токсичности стоков на морскую среду.

Тестирование с применением Drosophila melanogaster заключается в том, что исследуемый объект помещается в среду, которую необходимо проверить на токсичность. Далее за мушками ведется наблюдение, в ходе которого можно сделать вывод о состоянии данной среды. Тестирование с применением Drosophila melanogaster позволяет на более тонком уровне (посредством определения мозаиков) определить отрицательное влияние поллютантов.

Из таблицы следует, что в настоящее время для биоиндикации водных объектов чаще всего используют различные водные организмы, для биотестирования атмосферного воздуха добавляются лишайники, мушки, для отходов горно-добывающих предприятий и почв — дрозофилы.

Для оценки токсичности изучаемых объектов исследователями разных стран используются в качестве тест-систем различные организмы: от бактерий до млекопитающих. Конечной целью всех биотестов является оценка безопасности или иных свойств исследуемого объекта на организмах-моделях и на основании полученных результатов прогнозирование реакции организма человека и/или животных на этот объект. Наиболее известные тест-объекты: 1) культуры клеток тканей человека и животных; 2) одноклеточные зеленые водоросли (хлорелла, требоуксия из лишайников и прочее); 3) простейшие: инфузория-туфелька; 4) бактерии; 5) членистоногие: рачки дафния и артемия; 6) рыбы; 7) насекомые; 8) мох: мниум; 9) цветковые: злак плевел, кресс-салат. Из всего многообразия разработанных и апробированных тест-систем в нашей стране узаконены лишь биотесты на ракообразных (дафниях или цериодафниях), водорослях (сценедесмус или хлорелла) и рыбах (гуппи или данио) [1,4]. Соответственно, для получения более корректной информации о токсичности исследуемых объектов можно рекомендовать использовать одновременно несколько тест-объектов с учетом их специфики.

1. Азарова С. В. Отходы горно — добывающих предприятий и комплексная оценка их опасности для окружающей среды (на примере объектов республики Хакасия): Автореферат Дис. … канд. геол.- мин. наук. — Томск, 2005г. — 21 с.

4. Жорняк. Л. В. Эколого — геохимическая оценка территории г. Томска по данным изучения почв: Автореферат Дис. … канд. геол.-мин. наук. — Томск, 2009г. — 21 с.

8. Ляшенко О. А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды. — Санкт- Петербург: Издательство СПбГТУРП, 2012. — 67 с.

10. Таловская А. В. Оценка эколого — геохимического состояния районов г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей: Автореферат. Дис. … канд. геол.-мин. наук. — Томск, 2008г. — 23 с.

Основные термины (генерируются автоматически): морская среда, исследуемый планктонный организм, атмосферный воздух, водная среда, водоем, организм, тестируемая среда, водная токсикология, морская одноклеточная водоросль, неблагополучное состояние.

Похожие статьи

Оценка токсичности воды различных регионов ЮФО РФ

Биотестирование как метод оценки токсичности водной среды используется

В качестве тест-организма в наших экспериментах была использована одноклеточная зеленая водоросль Chlorella vulgaris.

Удивительные обитатели водной среды

Самая крупная зеленая водоросль — морской салат Ульва.

Исследование показало, что аквариум — благоприятная среда обитания для одноклеточных, колониальных, нитчатых водорослей и некоторых простейших.

Альгологические исследования микроводорослей.

Видовое богатство водорослей в водоемах тесно связано с соленостью воды.

Брагинский Л.П. Пресноводный планктон в токсической среде. / Л.П. Брагинский, И.М. Величко, Э.П. Щербань – Киев

Ртутометрические исследования воздуха в южной части Чукотского моря.

Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от.

водная среда, рыбное хозяйство, загрязнение водоемов, вещество, водоем, вод, водная токсикология, антропогенное нарушение, биологическое действие, народное хозяйство.

Водоросли очистного сооружения | Статья в журнале.

Роль водорослей в общем круговороте веществ в водоеме, в

Весной ведущим комплексом планктонных водорослей являются: Merismopediaglauca

близкое количество встречаемости осенью и летом связано с одинаковыми экологическими факторами среды, такие как.

Экологические проблемы животного мира морей и океанов

Важные места обитания морских черепах, такие как коралловые рифы и морские водоросли, постоянно разрушаются или

Редчайшая морская черепаха, среда обитания которой находится между Атлантическим океаном и Мексиканским заливом, — атлантическая ридлея.

Минеральные вещества мяса рыбы | Статья в журнале.

Рыба избирательно накапливает в своем теле и органах минеральные вещества из среды обитания.

Морская рыба особенно богата йодом. Мясу рыб семейства тресковых присущ йодистый

Вода в тканях и органах рыбы находится в свободном и связанном состоянии.

Вопросы исследования растений как биоиндикаторов на.

Известно, например, что наночастицы способны накапливаться в воздухе, почве и сточных водах, однако у науки пока что не хватает

Основные термины (генерируются автоматически): растение, окружающая среда, наночастиц, организм человека, жизнь человека, накопление.

Проблемы современной экологии | Воздух

Кораллы, состоящие из громадных колоний одноклеточных организмов, плохо переносят загрязнение.

Серьёзную опасность для водной среды представляют ртуть, свинец и их соединения.

Предприятия промышленности производят большое количество отходов и загрязняют окружающую среду. Провести классификацию отработанных материалов, сырья и проверку состояния среды после мероприятий очистки помогут методы биотестирования и биоиндикации. Этим направлением занимаются ученые в рамках эксперимента. Исследователи от науки разрабатывают новые методики, из которых, однако, законодательно утверждены лишь некоторые. Сама процедура проводится в установленном порядке лабораториями биохимического анализа.

Суть и задачи биотестирования и биоиндикации

И биоиндикация, и биотестирование активно применяются в сфере контроля за состоянием окружающей среды. Некоторые методы регламентируются нормативными актами в рамках экологического законодательства.

Но в значении этих двух процедур биодиагностики существуют различия. Биотестирование заключается в установлении уровня токсичности среды через специальные тест-объекты. Это простой и точный метод, который получил распространение вместе с методами химанализа. Есть 2 основных типа биотестирования – хемотаксическое и морфофизиологическое. Первый — более точный, позволяет анализировать продукты жизнедеятельности тест-объектов. Второй вид описывает изменения физиологии организмов в загрязненной среде, например, мутаций и врожденных аномалий — тератогенез.

Биоиндикация, в свою очередь, дает оценку среды по численности и составу видов-индикаторов. Пример – мониторинг состояния воздуха конкретной территории с помощью анализа биоты лишайников.

Тест-объекты для биотестирования и биоиндикации

Процедура биотестирования

В частности, важны анатомические и физиологические характеристики тест-объектов. Этим обусловлено использование в биотестировании тератогенеза, изучения уродств и патологий развития организма вследствие влияния определенных внешних факторов.

Здесь стоит разграничить понятия. Так, для биотестирования используются именно тест-объекты – генетически однородные лабораторные культуры микроорганизмов и некоторых гидробионтов:

  • цериодафний;
  • дафний и инфузорий;
  • водорослей (например, хлорелла).

Стандартные методики биотестирования отличаются в разных странах. Так, в Украине нормативными документами предусмотрены в качестве тест-объектов ракообразные (жаброногие и вествистоусые), фотогенные бактерии, инфузории и водоросли.

Биоиндикация обращается к анализу численности и других параметров видов, обитающих в естественных условиях – биоиндикаторов. Обычно это растительные объекты или симбионты:

В этом случае также может учитываются влияние на конкретный организм, его структурные и морфологические изменения.

Методы биотестирования

Методы биотестирования заключены в следующем: организмы, адаптированные к условиям лаборатории, помещаются на время опыта в исследуемую среду. Это дает интегральную картину экологической обстановки. Результаты экстраполируются на качество жизни людей, биоразнообразие экосистем. Обычно анализу подвергается комплекс видов, для каждого из которых применяется система методов: биохимические (например, оценка окислительных процессов в организме, фотосинтеза), морфологические (видимые изменения фенотипа), физиологические (интенсивность обмена энергии) и иммунологические (устойчивость к инфекциям). Различаются исследовательские и установленные регламентом методики. Биотестирование почв, воды и воздуха обычно проводится в техногенных зонах города или агросистемах сельской местности.

Биоиндикация воздуха

Воздух атмосферы проверяют на экологическую чистоту с помощью методов биоиндикации. Оценка степени воздушного загрязнения по состоянию лишайников проводится палетами, сделанными из полимерного гнущегося и прозрачного материала.

Биоиндикация воздуха по состоянию лишайников

Толщина палеты – 0,2 мм, параметры – 6х28 см. На каждой начерчена прямоугольная рамка для измерения (размер — 5х20 см). Она разделена на мелкие клетки по 1 см 2 (для удобства учета организмов разного размера). Палетка крепится на древесный ствол. Этот популярный в сфере экологии способ, несмотря на простоту исполнения, дает достаточно достоверные показатели загрязнения воздуха.

Биотестирование водоемов

Биологическая оценка загрязнения природных водоемов заключается в характеристике степени выживаемости гидробионтов в загрязненной среде (сапробность).

В водоеме отбираются пробы планктона, затем проводится генетический анализ рибосомальной РНК организмов. Еще один метод оценки качества воды – биотест фитотоксичности по проращиванию семян растений. Его смысл – в исследовании влияния воды из водоема через полив на агроэкосистемы (например, приусадебные участки). Обычно оцениваются такие показатели, как скорость прорастания семян, всхожесть при поливе почвы исследуемой водой.

Кроме планктона в пробах воды, анализируются и организмы, среда обитания которых – донные отложения. Водную вытяжку этого материала тестируют по коэффициенту прироста водорослей.

Но чаще всего биотестирование пресной воды в природных и искусственных водоемах проводится по анализу выживаемости дафний (Daphnia magna Straus) в соответствии с ГОСТ Р 56236-2014.

Биологическая оценка токсичности сточных вод

Несмотря на инновационные технологии очистки, необходима последующая процедура биоиндикации. Уровень токсикологического воздействия сточных вод оценивается с помощью тест-объектов различного рода. Так, при оценке токсичности почв используются равноресничные инфузории, а для определения воздействия сточных вод на морскую и озерную среду – микроводорослевые культуры Platymonas viridis Rouch, Dunaliella salina Teod. Эксперимент при этом проводят долгосрочный – в течение 15 дней. Анализ влияния стоков также может проводиться и с помощью описанного агроэкологического метода – биотеста на проращивании семян. Анализируются как поверхностные, так и подземные водные ресурсы, загрязненные отработанными нефтепродуктами, тяжелыми металлами и другими токсическими агентами.

Биотестирование морской среды

Биологическая оценка уровня загрязнения морской среды (например , нефтепродуктами) проводится с личинками видов атерины (рыба Черного моря). Тест-объекты помещаются в исследуемую среду и в очищенную морскую воду без токсикантов. Затем проводят микрокалориметрию активности продукции тепла личинками, изучая изменения из-за превышения концентрации ксенобиотиков (чужеродных биоте химических веществ, агентов загрязнения). Основываясь на этом параметре по отношению к интактным образцам, выдают заключение об уровне токсичности морской среды.

Биотестирование отходов 5 класса

Процедуру биотестирования отходов 5 класса проводят для определения токсичности мусора посредством тестовых объектов.

Анализируется наличие и степень трансформации ряда характеристик организмов.

Биотестирование отходов 5 класса

Диагностику проводят с дафниями, цериодафниями, бактериальными культурами и протозоями. При этом речь не идет об опасных медицинских, радио- и биоотходах.

Какие отходы относят к 5 классу опасности

К пятому классу относятся:

  • Древесно-стружечные материалы.
  • Зола.
  • Некоторые пищевые отходы (скорлупа яиц).
  • Щебень и кирпичный бой.
  • Куски цемента.
  • Брак производства ламп накаливания и отработанные устройства.
  • Керамический бой.
  • Металлолом, металлостружка (стальная, алюминиевая).
  • Макулатура и т. д.

Производители отходов 5-го класса опасности, выступающие малыми или средними предпринимателями, должны каждый год отчитываться по отходам МПС.

Кому и зачем нужна процедура биотестирования

Для отходов 5-г класса не нужно разрабатывать паспорт. Достаточно иметь подтверждающий класс документ. Биотестирование отходов проводят, если нужно:

  • Подтверждение 5-го класса опасности. Это требование предъявляется предприятиям МСК и области. Если протоколом биотестирования не будут дополнены документы проекта ПНООЛР, ДПиООС откажет в согласовании.
  • Определение 1-5-го класса, если для степени опасности отходов для окружающей среды установлен 5-й класс.
  • Оценка опасности шлаковых и золошлаковых отработок (при сгорании угольного топлива), отходов угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий, отработанного материала с высокой долей солей в вытяжке (свыше 6 г/дм 3 ).

Провести биологическую экспертизу отходов имеет право только лабораторная организация с соответствующей аккредитацией.

Порядок проведения

Биотестирование отходов 5-го класса проводится в следующем порядке:

  1. Определяется код, название и класс опасности отхода по ФККО, утв. Приказом Росприроднадзора от 18.07.2014 N 445.
  2. Из измельченных отходов изготавливается водная вытяжка.
  3. В сосуд с вытяжкой вводятся тест-объекты – по 2-3 из каждой группы. Это могут быть ракообразные или водоросли.
  4. Через некоторое время по проценту погибших рачков или перемене плотности водорослей выводится заключение о степени опасности проверяемого отхода, присваивается класс.
  5. Составляется протокол биотестирования отходов 5-го класса по установленному образцу.

Процедура биотестирования

Водная вытяжка – измельченный материал проб грунта, растительных остатков или органики (ил и донные отложения), смешанный путем взбалтывания с определенным количеством дистиллированной воды.

Стоимость и продолжительность процедуры

  • на должностные лица накладывается штраф 20 000-40 000 р.
  • на предпринимателей, не являющихся юрлицами – 40 000-60 000 р.
  • на юридические лица – 200 000-350 000 р.

Поэтому лучше заранее заказать процедуру биотестирования и избежать более крупных убытков и ущерба репутации предприятия. Важно удостовериться, что выбранная лаборатория имеет аккредитацию.

Биотестирование и биоиндикация позволяет отнести отходы предприятия к определенному классу. Процедура достаточно дорогая, но получение протокола во многих случаях обязательно. Биотестирование – простой метод оценки качества окружающей среды, дающий точные результаты. Существуют методики, регламентированные нормативными документами, и экспериментальные. В качестве тест-объектов используют чувствительные к определенному фактору (кислотно-щелочной баланс, концентрация тяжелых металлов) организмы – водоросли, рачки, простейшие. Иногда применяют растения и их семена.

Предприятия промышленности производят большое количество отходов и загрязняют окружающую среду. Провести классификацию отработанных материалов, сырья и проверку состояния среды после мероприятий очистки помогут методы биотестирования и биоиндикации. Этим направлением занимаются ученые в рамках эксперимента. Исследователи от науки разрабатывают новые методики, из которых, однако, законодательно утверждены лишь некоторые. Сама процедура проводится в установленном порядке лабораториями биохимического анализа.

Суть и задачи биотестирования и биоиндикации

И биоиндикация, и биотестирование активно применяются в сфере контроля за состоянием окружающей среды. Некоторые методы регламентируются нормативными актами в рамках экологического законодательства.

Но в значении этих двух процедур биодиагностики существуют различия. Биотестирование заключается в установлении уровня токсичности среды через специальные тест-объекты. Это простой и точный метод, который получил распространение вместе с методами химанализа. Есть 2 основных типа биотестирования – хемотаксическое и морфофизиологическое. Первый — более точный, позволяет анализировать продукты жизнедеятельности тест-объектов. Второй вид описывает изменения физиологии организмов в загрязненной среде, например, мутаций и врожденных аномалий — тератогенез.

Биоиндикация, в свою очередь, дает оценку среды по численности и составу видов-индикаторов. Пример – мониторинг состояния воздуха конкретной территории с помощью анализа биоты лишайников.

Тест-объекты для биотестирования и биоиндикации

Процедура биотестирования

В частности, важны анатомические и физиологические характеристики тест-объектов. Этим обусловлено использование в биотестировании тератогенеза, изучения уродств и патологий развития организма вследствие влияния определенных внешних факторов.

Здесь стоит разграничить понятия. Так, для биотестирования используются именно тест-объекты – генетически однородные лабораторные культуры микроорганизмов и некоторых гидробионтов:

  • цериодафний;
  • дафний и инфузорий;
  • водорослей (например, хлорелла).

Стандартные методики биотестирования отличаются в разных странах. Так, в Украине нормативными документами предусмотрены в качестве тест-объектов ракообразные (жаброногие и вествистоусые), фотогенные бактерии, инфузории и водоросли.

Биоиндикация обращается к анализу численности и других параметров видов, обитающих в естественных условиях – биоиндикаторов. Обычно это растительные объекты или симбионты:

В этом случае также может учитываются влияние на конкретный организм, его структурные и морфологические изменения.

Методы биотестирования

Методы биотестирования заключены в следующем: организмы, адаптированные к условиям лаборатории, помещаются на время опыта в исследуемую среду. Это дает интегральную картину экологической обстановки. Результаты экстраполируются на качество жизни людей, биоразнообразие экосистем. Обычно анализу подвергается комплекс видов, для каждого из которых применяется система методов: биохимические (например, оценка окислительных процессов в организме, фотосинтеза), морфологические (видимые изменения фенотипа), физиологические (интенсивность обмена энергии) и иммунологические (устойчивость к инфекциям). Различаются исследовательские и установленные регламентом методики. Биотестирование почв, воды и воздуха обычно проводится в техногенных зонах города или агросистемах сельской местности.

Биоиндикация воздуха

Воздух атмосферы проверяют на экологическую чистоту с помощью методов биоиндикации. Оценка степени воздушного загрязнения по состоянию лишайников проводится палетами, сделанными из полимерного гнущегося и прозрачного материала.

Биоиндикация воздуха по состоянию лишайников

Толщина палеты – 0,2 мм, параметры – 6х28 см. На каждой начерчена прямоугольная рамка для измерения (размер — 5х20 см). Она разделена на мелкие клетки по 1 см 2 (для удобства учета организмов разного размера). Палетка крепится на древесный ствол. Этот популярный в сфере экологии способ, несмотря на простоту исполнения, дает достаточно достоверные показатели загрязнения воздуха.

Биотестирование водоемов

Биологическая оценка загрязнения природных водоемов заключается в характеристике степени выживаемости гидробионтов в загрязненной среде (сапробность).

В водоеме отбираются пробы планктона, затем проводится генетический анализ рибосомальной РНК организмов. Еще один метод оценки качества воды – биотест фитотоксичности по проращиванию семян растений. Его смысл – в исследовании влияния воды из водоема через полив на агроэкосистемы (например, приусадебные участки). Обычно оцениваются такие показатели, как скорость прорастания семян, всхожесть при поливе почвы исследуемой водой.

Кроме планктона в пробах воды, анализируются и организмы, среда обитания которых – донные отложения. Водную вытяжку этого материала тестируют по коэффициенту прироста водорослей.

Но чаще всего биотестирование пресной воды в природных и искусственных водоемах проводится по анализу выживаемости дафний (Daphnia magna Straus) в соответствии с ГОСТ Р 56236-2014.

Биологическая оценка токсичности сточных вод

Несмотря на инновационные технологии очистки, необходима последующая процедура биоиндикации. Уровень токсикологического воздействия сточных вод оценивается с помощью тест-объектов различного рода. Так, при оценке токсичности почв используются равноресничные инфузории, а для определения воздействия сточных вод на морскую и озерную среду – микроводорослевые культуры Platymonas viridis Rouch, Dunaliella salina Teod. Эксперимент при этом проводят долгосрочный – в течение 15 дней. Анализ влияния стоков также может проводиться и с помощью описанного агроэкологического метода – биотеста на проращивании семян. Анализируются как поверхностные, так и подземные водные ресурсы, загрязненные отработанными нефтепродуктами, тяжелыми металлами и другими токсическими агентами.

Биотестирование морской среды

Биологическая оценка уровня загрязнения морской среды (например , нефтепродуктами) проводится с личинками видов атерины (рыба Черного моря). Тест-объекты помещаются в исследуемую среду и в очищенную морскую воду без токсикантов. Затем проводят микрокалориметрию активности продукции тепла личинками, изучая изменения из-за превышения концентрации ксенобиотиков (чужеродных биоте химических веществ, агентов загрязнения). Основываясь на этом параметре по отношению к интактным образцам, выдают заключение об уровне токсичности морской среды.

Биотестирование отходов 5 класса

Процедуру биотестирования отходов 5 класса проводят для определения токсичности мусора посредством тестовых объектов.

Анализируется наличие и степень трансформации ряда характеристик организмов.

Биотестирование отходов 5 класса

Диагностику проводят с дафниями, цериодафниями, бактериальными культурами и протозоями. При этом речь не идет об опасных медицинских, радио- и биоотходах.

Какие отходы относят к 5 классу опасности

К пятому классу относятся:

  • Древесно-стружечные материалы.
  • Зола.
  • Некоторые пищевые отходы (скорлупа яиц).
  • Щебень и кирпичный бой.
  • Куски цемента.
  • Брак производства ламп накаливания и отработанные устройства.
  • Керамический бой.
  • Металлолом, металлостружка (стальная, алюминиевая).
  • Макулатура и т. д.

Производители отходов 5-го класса опасности, выступающие малыми или средними предпринимателями, должны каждый год отчитываться по отходам МПС.

Кому и зачем нужна процедура биотестирования

Для отходов 5-г класса не нужно разрабатывать паспорт. Достаточно иметь подтверждающий класс документ. Биотестирование отходов проводят, если нужно:

  • Подтверждение 5-го класса опасности. Это требование предъявляется предприятиям МСК и области. Если протоколом биотестирования не будут дополнены документы проекта ПНООЛР, ДПиООС откажет в согласовании.
  • Определение 1-5-го класса, если для степени опасности отходов для окружающей среды установлен 5-й класс.
  • Оценка опасности шлаковых и золошлаковых отработок (при сгорании угольного топлива), отходов угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий, отработанного материала с высокой долей солей в вытяжке (свыше 6 г/дм 3 ).

Провести биологическую экспертизу отходов имеет право только лабораторная организация с соответствующей аккредитацией.

Порядок проведения

Биотестирование отходов 5-го класса проводится в следующем порядке:

  1. Определяется код, название и класс опасности отхода по ФККО, утв. Приказом Росприроднадзора от 18.07.2014 N 445.
  2. Из измельченных отходов изготавливается водная вытяжка.
  3. В сосуд с вытяжкой вводятся тест-объекты – по 2-3 из каждой группы. Это могут быть ракообразные или водоросли.
  4. Через некоторое время по проценту погибших рачков или перемене плотности водорослей выводится заключение о степени опасности проверяемого отхода, присваивается класс.
  5. Составляется протокол биотестирования отходов 5-го класса по установленному образцу.

Процедура биотестирования

Водная вытяжка – измельченный материал проб грунта, растительных остатков или органики (ил и донные отложения), смешанный путем взбалтывания с определенным количеством дистиллированной воды.

Стоимость и продолжительность процедуры

  • на должностные лица накладывается штраф 20 000-40 000 р.
  • на предпринимателей, не являющихся юрлицами – 40 000-60 000 р.
  • на юридические лица – 200 000-350 000 р.

Поэтому лучше заранее заказать процедуру биотестирования и избежать более крупных убытков и ущерба репутации предприятия. Важно удостовериться, что выбранная лаборатория имеет аккредитацию.

Биотестирование и биоиндикация позволяет отнести отходы предприятия к определенному классу. Процедура достаточно дорогая, но получение протокола во многих случаях обязательно. Биотестирование – простой метод оценки качества окружающей среды, дающий точные результаты. Существуют методики, регламентированные нормативными документами, и экспериментальные. В качестве тест-объектов используют чувствительные к определенному фактору (кислотно-щелочной баланс, концентрация тяжелых металлов) организмы – водоросли, рачки, простейшие. Иногда применяют растения и их семена.

Читайте также: