Přehled bioindikačních a biotestovacích metod pro hodnocení stavu životního prostředí / A. S. Eremeeva, M. I. Donchenko, V. S. Buchelnikov [atd.]. — Text: bezprostřední // Mladý vědec. – 2015. – č. 11 (91). – str. 537-540. — URL: https://moluch.ru/archive/91/19944/ (datum přístupu: 29.12.2023. XNUMX. XNUMX).
Biotestovací a bioindikační metody se používají ke stanovení přítomnosti znečišťující látky v životním prostředí na základě stavu určitých organismů, které jsou nejcitlivější na změny environmentální situace. První diagramy horninových indikátorových rostlin byly předloženy na konci 19. století. A. P. Karpinského.
Bioindikace je stanovení biologicky významných zátěží na základě reakcí živých organismů a jejich společenstev na ně. To plně platí pro všechny typy antropogenního znečištění. Hlavním úkolem bioindikace je vyvinout metody a kritéria, která by mohla adekvátně odrážet míru antropogenních vlivů s přihlédnutím ke komplexní povaze znečištění a diagnostikovat časné poruchy v nejcitlivějších složkách biotických společenstev. Organismy a společenstva organismů, jejichž životní funkce úzce korelují s určitými faktory prostředí a lze je využít k jejich hodnocení, se nazývají bioindikátory.
Biotestování je obvykle chápáno jako postup zjišťování toxicity prostředí pomocí testovacích objektů – speciálně vybraných a pěstovaných živých organismů, které signalizují nebezpečí, bez ohledu na to, které látky a v jaké kombinaci způsobují změny jejich životních funkcí [8].
Cílem naší práce je provést literární rešerši biotestovacích a bioindikačních metod, které se v současnosti používají k hodnocení stavu složek přírodního prostředí.
Pro stanovení toxicity média se používají různé metody v závislosti na testovaném médiu. Každá metoda používá svůj vlastní testovací objekt. V současnosti používané testovací objekty pro biotestování [1–7, 9–11] jsou uvedeny v tabulce 1.
Aplikace různých testovacích objektů pro bioindikaci a biotestování
Test – objekt
Odhadované parametry
Předmět je posuzován
Balayan Alla Eduardovna;
Saksonov Michail Naumovič Stom Devard Iosifovič;
Stom Alina Devardovna [3].
zvětšené vezikulární buňky
Frolová Ljudmila Leonidovna;
Firsová Světlana Stanislavovna [11].
Rudneva Irina Ivanovna; Shaida Valentin Grigorievich; Kuzminová Natalja Stanislavovna [9].
larvy černomořských ryb stříbřitých (Atherina hepsetus, Atherina mochon pontica)
Levina Irina Leonidovna; Ščerbaková Natalja Ivanovna; Poluyan Anna Yakovlevna [7].
prahový koncentrační koeficient
Afanasyev Dmitrij Fedorovič; Tsybulsky Igor Evgenievich [2].
mikrořasy druhu Scenedesmus apiculatus
vody a dnových sedimentů Azovského a Černého moře
Kuzminová Natalja Stanislavovna [6].
kultury jednobuněčných mořských mikrořas Platymonas viridis Rouch a Dunaliella salina Teod
počet buněk řas
vodní prostředí (mořská voda)
Azarová Světlana Valerievna [1];
Zhornyak Lina Vladimirovna [4];
Talovská Anna Valerievna [10].
přední pohled Drosophila melanogaster
odpad z těžebních podniků Republiky Khakassia; půda; aerosoly
Zaališvili Vladislav Borisovič;
Alborov Ivan Davydovič; Badtiev Jurij Salamovič; Tedeeva Fatima Georgievna; Alagov Azamat Aslanbekovich [5].
Každá metoda má své vlastní charakteristiky. Obecně lze metody charakterizovat podle typů používaných testovacích objektů a metod analýzy jejich reakcí na znečištění životního prostředí.
1. Metoda bioindikace znečištění ovzduší. Vynález se týká ekologie, zejména hodnocení kvality atmosférického vzduchu na základě stavu bioindikátorových lišejníků. Při realizaci metody je použita paleta z průhledné a pružné polymerové fólie o tloušťce 0,2 mm ve tvaru obdélníku o rozměrech 6×28 cm se zaoblenými hranami, na povrchu palety je vyrytý měřicí obdélník o šířce 5 cm a 20 cm dlouhé, rozdělené na buňky o velikosti 1×1 cm, připevněné na koncích ke kůře stromu. Metoda umožňuje jednodušší a spolehlivější stanovení znečištění ovzduší ve studovaném území.
2. Způsob bioindikace nádrží. Vynález se týká oblasti fyziky a biologie a může být použit pro environmentální monitorování vodních útvarů. Metoda biodifikace nádrží zahrnuje odběr vzorků planktonních organismů žijících v nádrži, stanovení úrovně znečištění jejich analýzou a vyhodnocením výsledků analýzy a stanovení úrovně znečištění se provádí fylogenetickou analýzou genů ribozomální RNA ( 18S rRNA) planktonních organismů ve vzorku, analyzující fylogenetické stromy konstruované podle konzervativního genu 18S rRNA a odhalující evoluční vztahy studovaného organismu s jinými saprobionty a výsledky analýzy jsou hodnoceny následovně: s vysokou (více než 85 % hodnoty bootstrap podpory pro klastry, včetně studovaných planktonních organismů a rezistentních saprobiontů, jsou vyvozeny následující závěry:
— při spojení stabilních indikátorových organismů xeno- a oligosaprobních (nebo výhradně xenosaprobních) nádrží a studovaného planktonního organismu do jednoho shluku se zjistí, že nádrž je v příznivém ekologickém stavu a nehrozí negativní antropogenní vliv,
— při spojení stabilních indikátorových organismů oligo- a mezosaprobních (nebo výhradně oligosaprobních) nádrží a studovaného planktonického organismu do jednoho shluku se zjistí, že nádrž je v nestabilním (v přechodném stavu z příznivého do nepříznivého stavu) ekologickém stavu, je vystavena nevýznamné antropogenní zátěži a má schopnost samouzdravování a nevyžaduje další environmentální opatření,
— při sloučení stabilních indikátorových organismů mezo- a polysaprobních (nebo výhradně mezosaprobních) nádrží a studovaného planktonického organismu do jednoho shluku se zjistí, že nádrž je v nepříznivém stavu a zažívá výraznou antropogenní zátěž, přirozenou schopnost samo- uzdravení nestačí a nádrž musí zavést opatření na ochranu životního prostředí,
— při spojení stabilních indikátorových organismů polysaprobních nádrží a studovaného planktonického organismu do jednoho shluku je vyvozen závěr o přítomnosti místní ekologické katastrofy a nutnosti přijmout okamžitá opatření k obnově. Metoda poskytuje zvýšenou spolehlivost výsledku biomonitoringu pro použití bez omezení území, bez ohledu na geografickou polohu studované nádrže.
3. Metoda biologického hodnocení toxicity mořského prostředí. Metoda biologického hodnocení toxicity mořského prostředí se vztahuje k biologickým metodám hodnocení environmentálních rizik a analýzy znečištění vodního prostředí a lze ji použít v mořské kultuře, vodní toxikologii a chovu ryb. V metodě se jako biologické testovací objekty používají larvy černomořských ryb stříbrnozubce (Atherina hepsetus, Atherina mochon pontica), které se umístí do testovacího média a do sterilizované mořské vody. Kontrolou je testovací médium a sterilizovaná mořská voda bez toxických látek. Provádějí se mikrokalorimetrická měření produkce tepla larev a na základě výpočtu měrné produkce tepla a jeho poklesu v testovaných objektech vystavených toxickým látkám ve vztahu k ukazatelům intaktních larev je vyvozen závěr o hladině toxicity mořského prostředí.
4. Metoda stanovení vlivu toxicity odpadních vod na vodní slané prostředí. Metoda pro stanovení účinku toxicity odpadních vod na vodní slaná prostředí se týká vodní toxikologie a je určena k posouzení toxicity mořského prostředí obsahujícího odpadní vody.
Metoda spočívá ve stanovení růstových ukazatelů kultury mořské jednobuněčné řasy v testovací vodě a zahrnuje kultivaci kultury mořské jednobuněčné řasy, biotestovací postup sestávající z odběru vzorků vody, přidání inokula kultivované řasy do kontrolní a testovací médium a spočítání počtu buněk řas. Jako testovací objekty jsou použity kultury jednobuněčných mořských mikrořas Platymonas viridis Rouch a Dunaliella salina Teod, na kterých je prováděn dlouhodobý (15denní) experiment. Mikrořasa Platymonas viridis Rouch se používá k posouzení účinků toxicity odpadních vod na mořské prostředí.
Testování aplikací Drosophila melanogaster spočívá v tom, že zkoumaný objekt je umístěn v prostředí, které je třeba testovat na toxicitu. Dále jsou pozorovány mouchy, při kterých lze vyvodit závěr o stavu daného prostředí. Testování aplikací Drosophila melanogaster umožňuje určit na jemnější úrovni (identifikací mozaik) negativní dopad znečišťujících látek.
Z tabulky vyplývá, že v současnosti se pro bioindikaci vodních ploch nejčastěji využívají různé vodní organismy, pro biotestování atmosférického vzduchu se přidávají lišejníky a mouchy, pro odpad z těžebních podniků a půd ovocné mušky.
K posouzení toxicity studovaných objektů používají vědci z různých zemí různé organismy jako testovací systémy: od bakterií po savce. Konečným cílem všech biotestů je posoudit bezpečnost nebo jiné vlastnosti testovaného objektu pomocí modelových organismů a na základě získaných výsledků předpovědět reakci lidského těla a/nebo zvířat na tento objekt. Nejznámější testovací objekty: 1) buněčné kultury lidských a zvířecích tkání; 2) jednobuněčné zelené řasy (chlorella, treboxia z lišejníků atd.); 3) prvoci: střevlíci; 4) bakterie; 5) členovci: korýši Daphnia a Artemia; 6) ryby; 7) hmyz; 8) mech: mnium; 9) kvetení: plevová tráva, řeřicha. Z celé řady u nás vyvinutých a testovaných testovacích systémů byly legalizovány pouze biotesty na korýších (Daphnia nebo Ceriodaphnia), řasách (Scenedesmus nebo Chlorella) a rybách (gupky nebo zebřičky) [1,4]. V souladu s tím lze pro získání správnějších informací o toxicitě studovaných objektů doporučit použití několika testovacích objektů současně s ohledem na jejich specifika.
1. Azarova S.V. Odpady z těžebních podniků a komplexní posouzení jejich nebezpečnosti pro životní prostředí (na příkladu objektů Republiky Khakassia): Abstract of Dis. . bonbón. geol.- min. Sci. – Tomsk, 2005 — 21 str.
2. Afanasyev D. F., Tsybulsky I. E. Metoda pro hodnocení toxicity složek životního prostředí Azovského a Černého moře. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 26).
3. Balayan A. E., Saksonov M. N., Stom D. I., Stom A. D. Metoda stanovení toxicity vodního prostředí. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 15).
4. Zhornjak. L.V. Ekologicko – geochemické hodnocení území Tomska na základě údajů ze studie půdy: Abstrakt Dis. . bonbón. geol.-min. Sci. – Tomsk, 2009 — 21 str.
5. Zaalishvili V. B., Alborov I. D., Badtiev Yu. S., Tedeeva F. G., Alagov A. A. Metoda bioindikace znečištění ovzduší. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 23).
6. Kuzminová N. S. Metoda pro stanovení vlivu toxicity odpadních vod na prostředí slané vody. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 23).
7. Levina I. L., Shcherbakova N. I., Poluyan A. Ya. Metoda toxického působení pesticidů na vodní útvary. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 12. března 03).
8. Ljašenko O. A. Bioindikace a biotestování v ochraně životního prostředí. — Petrohrad: Nakladatelství SPbGTURP, 2012. – 67 s.
9. Rudneva I. I., Shaida V. G., Kuzminova N. S. Metoda biologického hodnocení toxicity mořského prostředí. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 13).
10. Talovskaya A. V. Hodnocení ekologického a geochemického stavu oblastí Tomska na základě údajů ze studia prachových aerosolů: Abstrakt. dis. . bonbón. geol.-min. Sci. – Tomsk, 2008 — 23 s.
11. Frolová L. L., Firsová S. S. Metoda bioindikace nádrží. [Elektronický zdroj]. URL: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru (datum přístupu: 13).
Základní pojmy (vygenerováno automaticky): mořské prostředí, studovaný planktonní organismus, atmosférický vzduch, vodní prostředí, rybník, organismus, testované prostředí, vodní toxikologie, mořské jednobuněčné řasy, nepříznivý stav.
Související články
Hodnocení toxicity vody v různých regionech Jižního federálního okruhu Ruské federace
Biotestování jako metoda hodnocení toxicity jeden prostředí použitý
Vzhledem k tomu, тест–tělo v našich experimentech, které jsme použili jednobuněčný zelená řasy Chlorella vulgaris.
Úžasní obyvatelé jeden prostředí
Největší zelený řasy – moře Ulva salát.
Výzkum ukázalo, že akvárium je příznivé Středa stanoviště pro jednobuněčný, koloniální, vláknitý mořské řasy a někteří prvoci.
Algologické výzkum mikrořasy.
Druhové bohatství mořské řasy в nádrží úzce souvisí se slaností vody.
Braginsky L.P. Sladkovodní plankton v toxických životní prostředí. / L.P. Braginsky, I.M. Velichko, E.P. Ščerban – Kyjev
Merkur-metrický výzkum vzduchu v jižní části Čukotského moře.
Rybářské aspekty problému ochrany nádrží z
voda Středa, rybolov, znečištění nádrží, látka, rybník, voda, voda toxikologie, antropogenní narušení, biologický efekt, národní hospodářství.
řasy čistírna | Novinový článek.
Role mořské řasy v obecném koloběhu látek v tělo z vodyV
Na jaře přední komplex planktonické mořské řasy jsou: Merismopediaglauca
podobné míry výskytu na podzim a v létě jsou spojeny se stejnými faktory prostředí prostředí, jako.
Ekologické problémy živočišného světa moří a oceánů
Významná stanoviště mořské želvy, jako jsou korálové útesy a moře řasy, jsou neustále ničeny popř
Vzácný mořské želva, Středa jehož stanoviště se nachází mezi Atlantským oceánem a Mexickým zálivem je Atlantic Ridley.
Minerály rybího masa | Novinový článek.
Ryby se v něm selektivně hromadí tělo и těla minerály z prostředí stanoviště.
Mořský ryby jsou obzvláště bohaté na jód. Maso ryb z čeledi tresek obsahuje jód.
Voda v tkáních a těla ryba je volně a vázaná stav.
otázky výzkum rostliny jako bioindikátory.
Je například známo, že nanočástice jsou schopny se hromadit vzduchu, půda a odpadní voda, ale věda stále chybí
Klíčové pojmy (generováno automaticky): rostlina, okolí Středa, nanočástice, organismem člověk, lidský život, akumulace.
Problémy moderní ekologie | ovzduší
Korály skládající se z obrovských kolonií jednobuněčný organismy, špatně snášejí znečištění.
Vážné nebezpečí pro jeden prostředí představují rtuť, olovo a jejich sloučeniny.
