Что является результатом биотестирования

18.08.202318.08.2023 admin 0 Comments

Процедура биотестирования: суть, задачи и методы

В современную индустриальную эпоху промышленные предприятия и заводы активно загрязняют биосферу различными видами производственных отходов. После очистки территории от продуктов человеческой деятельности проводятся различные процедуры, которые определяют степень загрязненности среды.

Биотестирование представляет собой процедуру, которая направлена на определение фактического экологического состояние окружающей среды в определенный момент времени.

Зачем проводятся биотестирование и биоиндикация?

Суть процедур биотестирования и биоиндикации заключается в определении эколого-биологического состояния окружающей среды посредством применения разных методов.

Следует отметить, что биоиндикация основана на непосредственном наблюдении за численностью и составом биоты (флоры и фауны) определенной местности. В данном методе оценки состояния качества окружающей среды ключевую роль играет термин: биоиндикатор. Биоиндикатором может быть вид или группа видов существ, по морфофункциональным характеристикам которых судят о экологическом состоянии о качестве состояния того или иного участка биосферы. Обычно используются классические для определенных участков биосферы биоиндикаторы:

Процедура биотестирования основана же на определении степени токсической загрязненности среды при помощи использования специальных тест-объектов.

Тест-объекты

Тест-объектами называются определенные представители животного мира, отражающие условную степень токсической загрязненности участка территории, на котором они находятся. Такими тест-объектами могут быть следующие представители живой природы:

некоторые виды и рода водорослей;

эритроциты рыб и мышей;

Следует отметить, что данные тест-объекты помещаются в специальные условия лабораторной среды (соответствующие экологическому состоянию исследуемой местности) и подробно исследуются лабораторными методами, на основании результатов которых делается заключение о токсикологической загрязненности определенного биогеоценоза.

Отдельно обозначим, что в данном контексте понятие биогеоценоз используется как совокупность живых организмов на определенном участке территории, обладающих замкнутым обменом веществ.

Используемые методы

В основе биотестирования и биоиндикации лежат лабораторные методы исследования:

иммунологические и физиологические.

Существенной разницей между методами проведения лабораторной диагностики тест-объектов при реализации данных процедур является то, что при биоиндикации биологический организм, взятый с участка исследуемой среды, помещается в лабораторные условия, в которых определяется его морфофункциональное состояние, а при биотестировании тест-объект, не связанный с территорией, на которой проводится экспертиза, в рамках лабораторной диагностики помещается в условиях, которые соответствуют таковым в изучаемом биогеоценозе. Данный нюанс проводит разделительную черту между двумя схожими по своей структуре процедурами.

Биоиндикация воздуха

Метод биоиндикации в рамках определения экологического состояния воздуха на определенной биогеохимической провинции заключается в использовании измерительных палеток. Палетки представляют собой полимерные материалы, которые разделенные линия для удобства подсчета численности популяции лишайников. В зависимости от количества лишайников в популяции определяется экологическое качество состояния воздуха на изучаемом участке территории.

Биотестирование водоемов

Биотестирование водоемов проводится при использовании двух основных методов: генетического с использованием лабораторной диагностики фитопланктона и метод, суть которого заключается в биотестировании фитотоксичности по показателям при проращивании семян в исследуемой воде.

Генетический метод основывается на исследовании рибонуклеиновых кислот фитопланктона. По возникающим в них мутациям и изменениям определяют степень токсичности и загрязненности изучаемого водоема.

Биотестирование фитотоксичности основывается на динамических показателях прорастания семян растений в изучаемой воде. При реализации данного метода учитывается время прорастания семян при орошении водой, взятой из изучаемого водоема.

Биооценка токсичности сточных вод

Процедура биоиндикации также применяется в качестве биологической оценки токсичности сточных вод. В качестве тест-объектов изучаются различные ресурсы (поверхностные и донные) сточных вод. Наиболее часто используемыми биоиндикаторами являются различные микроводорослевые культуры. Также анализ токсической загрязненности сточных вод может быть произведен посредством применения, описанного раннее метода динамики проращивания семян при орошении их сточной водой.

Биотестирование морской среды

Оценивание токсикологической загрязненности морской среды проводится с использованием в виде индикаторов личинок атеринов. Анализ экологической загрязненности морских вод проводится по следующему алгоритму:

Личинки помещаются в среду, лишенную каких-то либо токсикантов.

Реализуется метод микрокалометрии (основанный на способности продуцировать тепло живыми организмами).

Проводится измерение колебаний концентрации в среде ксенобиотических агентов (чужеродных).

На основе полученных данных и сравнении с контрольными образцами выдается заключение о степени загрязненности изучаемой территории.

Биотестирование отходов 5 класса

К отходам класса опасности относятся бытовые отходы, утилизируемые на общих свалках. В качестве примеров отходов данного класса опасности можно привести следующие: опилки, бумага, упаковка из под кирпича, яичная скорлупа, зола, щебень, различный металлолом, древесные материалы и так далее.

В законодательстве Российской Федерации существует пункт, согласно которому производственные отходы должны быть отнесены к тому или иному классу опасности. За несоблюдение данного пункта владельцам промышленных предприятий (юридическим лицам) полагается достаточно большой штраф (порядка 200-300 тысяч рублей в зависимости от региона).

Биотестирование отходов – это процедура, при которой проводится определение изучаемых отходов к тому или иному классу опасности. Биотестированием могут заниматься только организации, имеющие на это лицензию.

Экологическое состояние окружающей среды – это важный показатель, который определяется плодородием почвы, степень загрязненности воздуха и водоемов, численностью и морфофункциональным состоянием флоры и фауны изучаемого участка территории. Данный показатель определяется при помощи применения процедур биотестирования и биоиндикации. Кроме того, указанные процедуры нашли широкое применение в оценке классов опасности отходов, что также направлено контроль загрязненности окружающей территории.

Источник

Процедура и методы биотестирования, порядок проведения, протокол

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.

В этом направлении работают ученые, публикуя результаты в научных изданиях – «Гидрометеоиздат», «Молодой ученный» и др. Более масштабные исследования описываются в монографиях, диссертациях.

Тест-объекты для биотестирования и биоиндикации

Специальные живые тест-объекты – ключевое средство оценки загрязнения среды. Это своеобразные датчики, «лакмусовые бумажки», улавливающие информацию об уровне загрязнения. Благодаря им биотестирование успешно заменяет сложные химические анализы. В зависимости от цели исследования, выбирают объекты с чувствительностью на определенный фактор. По их поведению и другим изменениям судят о превышении ПДК (предел допустимой концентрации) того или иного загрязняющего агента в среде.

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:

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.