Диссертация (Эффективность использования гидробионтов для биоиндикации и биотестирования токсичности сточных вод), страница 4

Установлено 2 вида нормативов качества воды в водоёмах: для питьевого и культурно-бытовоговодопользования и для рыбохозяйственной деятельности (Правила охраныповерхностных вод от загрязнения сточными водами. Выпуск в водоёмынеочищенных сточных вод запрещен «Законом об охране природы и водным законодательством» (ФЗ РФ "Об охране окружающей среды", Водныйкодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г.

N 74-ФЗ). Надзор за спуском сточных вод и их очисткой возложен на органы санитарноэпидемиологической службы министерства здравоохранения России (Филиппов и др., 2003).Согласно ст. 26 Водного кодекса РФ от 03.06.2006г. №74-ФЗ министерство природопользования и экологии Рязанской области имеет определённые функции в области природопользования водными ресурсами:«осуществлениемер по охране водных объектов или их частей, осуществ-ление мер по предотвращению негативного воздействия вод и ликвидацииего последствий в отношении водных объектов, находящихся в федеральной собственности и расположенных на территориях субъектов РФ» (Водный кодекс РФ).191.2.

Биотестирование как инструмент оценки токсичности вод,Дафнии в качестве тест-объектов, для биотестированиясточных водЕ. В. Усенко (2006) сообщает, что большинство водных объектовподвергаются разнообразному антропогенному влиянию, вследствие чеговозникает кризисная экологическая ситуация, которая часто является одной из причин ухудшения здоровья людей и социального напряжения в отдельных регионах.

В связи с этим чрезвычайно большая потребность в информации о токсичности воды и источников загрязнения водных объектов.(Усенко, 2006).Как показывает практика, результаты гидробиологического анализапрямо или косвенно коррелируют с динамикой гидрохимического состава(режима) изучаемых водных биоценозов. В свою очередь, методы биотестирования, которые являются новшеством в современной прикладнойэкологии, органично объединяют в себе принципы и подходы, используемые в традиционной гидрохимии и гидробиологии (Никифоров, 2011).Биотестирование – элемент инновационной системы мониторингакачества вод, включающее анализ влияния абиотических факторов в естественных, производственных и лабораторных условиях с целью установления параметров толерантности тест-объектов (Нефедова, 2011).Ряд авторов (C.

H. Walker, 2001, Т. И. Моисеенко и др, 2011, I. Twardovska, 2004, G. C. Butler, 1986, F. Moriarty, 1989) считают, что экотоксикология – это новое научное направление, которое призвано обеспечитьнауку ключевыми знаниями о законах антропогенных преобразованийприроды, которые позволяют в будущем разрешить противоречия, с однойстороны – между техническим прогрессом человечества, необходимостьюобеспечения его продукцией, и с другой стороны – сохранения безопасныхусловий существования (Walker, 2001, Моисеенко и др, 2011, Twardovska,2004, Butler, 1986, Moriarty, 1989).20L. Mee (1995), координатор BSEP, в выступлении на конференцииговорил о необходимости развития токсикологических тестов.

Утверждая,что после распада СССР в Грузии, России и Украине стали появляться новые стандарты в области охраны окружающей среды, а также происходитразвитие методологии, основанной на различных принципах. В основе егоработ была разработок стандартов и методов тестирования токсичности(Mee, 1995).А. Н. Крайнюкова (1991) отмечает, что контроль водоотведения внашей стране осуществлялся гидрохимическими методами при сопоставлении концентраций с предельно допустимыми концентрациями. Такиеметоды не всегда позволяют оценить биологическую опасность для гидробионтов.

Совершенствуя мониторинг качества воды, необходимо применять биотестирование в оценке источников токсического загрязнения гидросферы, что позволит в интегральной форме определить опасность поллютантов в воде для гидробионтов (Крайнюкова, 1991).Поиск исторических корней применения биотестирования уводитнас в период античности, когда во дворцах тиранов, опасающихся отравления, всю пищу пробовали специальные служители. В средние века этатрадиция отнюдь не была забыта (Виноходов, 2007).Биотестирование природных вод стали широко применять в научныхи прикладных исследованиях с начала 80-х годов XX в., что было связано спопытками хотя бы частично заменить химический анализ вод. С концаXX в. В России биотестирование стало обязательным элементом контролякачества поверхностных вод.

Показатели биотестирования природных водбыли включены в перечень характеристик для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (Ляшенко,2012).Постоянное увеличение разнообразия загрязняющих веществ с каждым годом усложняет химические способы анализа загрязнений, не учитываются такие явления, как синергизм, антагонизм, аддитивность. Для21оценки уровня загрязненности сточной воды токсичными веществами вРоссии, Украине, Чехословакии, США, Германии, Польше наряду с количественным химическим анализом используется биотестирование, котороеследует рассматривать как проведение комплексного анализа сточной воды (Власова, 2011, Bradl, 2005).В России развитие биотестирования положено Н. С.

Строгановым(1971) и Л. А. Лесниковым (1971) которые в 80-е годы прошлого столетияобнаружили, что гидротоксикология представляет собой систему мониторинга с применением стресс-факторов, а также тест-организмов разногосистематического положения, связанных в единый трофический ряд и экологических факторов (Строганов, 1971).С 1956 года используется биотестирование качества поверхностныхвод с помощью дафний методом Л. А. Лесникова, разработанным учёнымв 1971 году. Острое токсическое действие растворов отдельных химических веществ, исследуемой воды или водной вытяжки из почв, осадковсточных вод и отходов на дафниях определяется по их смертности (летальности) за определенный период экспозиции.

Критерием острой токсичности служит гибель 50 % и более дафний за 96 часов в исследуемойводе при условии, что в контрольном эксперименте гибель не превышает10 % (Методика оценки влияния….,1971).Для биотестирования качества сточных вод, поступающих в водоемпосле очистки, по мнению С. А. Черкашина (2001), достаточен краткосрочный лабораторный опыт в течение 5 суток (Черкашин, 2001). Об этомчётко изложено в соответствующей методике, которой принято пользоваться в аккредитованных лабораториях, там указано следующее:в краткосрочных экспериментах по выявлению острой токсичности необходимо обратить внимание на летальную концентрацию поллютантов, сучётом кратности разбавления жидкости или донных отложений и, инициирующую смертность более 50 % тест-организмов (ЛК50-96, ЛКР50-96); безвредной (не остро токсичной) концентраций поллютантов принято считать22концентрацию, вызывающую гибель менее 10 % тест-объектов (БК10-96,БКР10-96).

Хроническое токсическое действие сточных вод и донных отложений, определяют по смертности и плодовитости (за 24 суток) дафнийили иных тест-объектов по сравнению с контрольным экспериментом.Токсичность можно считать хронической в том случае, если за исследуемый период наступает гибель более 20 % и (или) наступает «достоверноеотклонение в плодовитости из числа выживших тест-организмов, по сравнению с контрольным экспериментом» (Методика определения токсичности воды…., 2007). Н. М. Калинкина (1999) выделяет два основных методабиотестирования, позволяющие определять токсичность сред графическими табличным способом. Широко распространенный графический способдает возможность получить лишь приблизительное значение величинысреднесмертельного разбавления (СР50), характеризующее токсичность исследуемой пробы.

Табличный способ, основан на табличном методе В.Б.Прозоровского (1998), и дает не только величину СР50, но и ее статистическую ошибку, что позволяет оценить точность получаемого параметра(Калинкина, 1999).В лабораторной практике специалисты гидрологических служб отмечают случаи, когда химический анализ по своей эффективности уступает биотестированию, отражающему интегральную оценку токсичностистоков при скрининговых исследованиях (Полина, 2012 Nikunen, 1985).М. В. Мичукова (2008) утверждает в своих исследованиях, что приоценке качества природных вод методами токсикологического анализа индикационные свойства D.

magna проявляются, прежде всего, в изменениипоказателя – физиологическое состояние, который необходимо использовать в качестве приоритетного. Автор также экспериментально выявилановые специфические реакции дафний на действие высокой рекреационной нагрузки на водоем – поражение дафний грибком; на действие сточных вод машиностроительного комплекса – всплытие и прикреплениедафний к поверхностной пленке воды (Мичукова, 2008).23Использование экспресс-методов. А также экспресс-ответов гидробионтов на загрязнение по мнению M.

Z. Vosyliene (2007) и S. Ban (2007)может значительно снизить время на проведение анализа. Кроме того, длительные экспозиции приводят к изменению исходных физико-химическихсвойств и состава исследуемых проб, вследствие чего оценка качества среды может быть не всегда корректной (Vosyliene, 2007, Ban, 2007).В. В. Толкачевой (2004) в работе «Анализ токсичности природныхвод методом биотестирования» установлено, что снижение температурыувеличивает токсикорезистентность гидробионтов к важнейшему загрязнителю района исследования – нефти.

Эти эксперименты показали, чтопри увеличении температуры (10-24 °С) за двое суток токсикорезистентность для дафний снижалась в 3 раза, для цериодафний в 2 раза (Толкачевой, 2004).И. А. Мартынюк (2002) в работе «Проблемы экологической безопасности пищевых добавок и определение их токсичности методом биотестирования» считает, что биотестирование на дафниях подтвердило возможность разработки экспресс – методики определения интегральной токсичности, поскольку оно обладает рядом преимуществ. Кроме высокой степени чувствительности к токсичным веществам, дафнии имеют небольшие,нодостаточныеразмеры,нетребуютсложногооборудованиядля культивирования и проведения экспериментов, широко распространены в природных водоемах.