Регистрация / Вход
Прислать материал

Некоторые проблемы оценки экологической опасности загрязнения водной среды при использовании биосенсорных систем раннего биологического предупреждения

Сведения об участнике
ФИО
Кузнецова Татьяна Владимировна
ФИО (на английском языке)
Kuznetsova Tatiana Vladimirovna
Название организации
НИЦЕБ РАН
Информация о докладе
Вид доклада
Устный доклад
Секция
Методология биодиагностики
Название доклада
Некоторые проблемы оценки экологической опасности загрязнения водной среды при использовании биосенсорных систем раннего биологического предупреждения
Соавторы доклада (ФИО, организация, город, страна)
Холодкевич С.В., Санкт-Петербургский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация
Проблемы оценки токсичности водной среды по-прежнему остаются актуальными и до сих пор нерешенными. Как правило, негативные эффекты загрязнения раньше всего могут быть выявлены на организменном уровне, т.е. задолго до наступления серьезных изменений или даже деградации популяций, сообществ и нарушений экосистем. Среди интегральных показателей могут использоваться показатели работы сердечно-сосудистой системы (ЧСС, вариабельность сердечного ритма). Вариабельность сердечного ритма – надежный показатель ранних стадий ухудшения функционального состояния организма под влиянием факторов различного происхождения, модальности и интенсивности (Depledge et al., 1995; USA Protocols, Кузнецова и др., 2010).Мониторинг этих показателей с помощью биосенсорных систем обеспечивает генерацию своевременного сигнала об опасном изменении токсичности воды. Однако использование таких систем имеет свои не решенные пока проблемы. Одна из них - это большая естественная вариабельность индикативных показателей загрязнения у беспозвоночных животных. Было отмечено (Кузнецова и др., 2010), что такая вариабельность ЧСС у раков и моллюсков одной размерно-весовой группы может достигать 40%, что может быть обусловлено их разным функциональным состоянием. Это существенно сказывается на результатах оценки качества вод как среды обитания этих гидробионтов, поэтому было предложено отбирать референтные (однородные по своему состоянию) группы животных с помощью функциональных нагрузочных тестов (Кузнецова, 2015). Сформированная группа животных демонстрирует сходные ответные реакции. Подход был апробирован в Системе биомониторинга качества природной воды на ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" и показал свою эффективность. Однако его использование в натурных in situ исследованиях осложняется тем, что мы лимитируем естественную вариабельность в изучаемой популяции животных. При оценке эффектов хронического загрязнения среды обитания на гидробионтов анализ времени восстановления измеряемых показателей после нагрузок (1ч изменение солености воды на 50%) дает возможность оценить состояние животных и определить два индикативных показателя – время восстановления ЧСС (Твосст) после снятия нагрузки и коэффициент вариации ЧСС (КВчсс) (Kuznetsova, Kholodkevich, 2015). Установлено, что эти показатели значительно различаются для животных, обитающих в разных по загрязнению акваториях: в относительно чистых акваториях Твосст и КВчсс были значительно ниже этих биомаркеров для загрязненных акваторий. Однако и здесь не все так просто. Для сравнения акваторий по предложенной процедуре тестирования и оценке состояния животных очень важно иметь базовые данные о норме реакции для наблюдаемых в референтной акватории видов животных. Необходимы исследования по каким критериям выбирать саму эту «референтную» акваторию. Для садковых исследований (когда животных в садках переносят из референтной акватории в локации загрязненные и экспонируют в течение 2-3-х месяцев с целью сравнения эффектов экспозиции) также важно, чтобы условия обитания сравниваемых групп животных из разных акваторий были сходными по солености, температуре, активной реакции среды (рН), растворенному кислороду, доступности пищи и некоторым другим абиотическим признакам. Не исключено, что в дальнейшем придется устанавливать отдельные стандарты референтных значений индикативных показателей для каждой водной системы (заливы, реки, озера, или даже для их частей).

Ключевые слова
биодиагностика, водные организмы, биосенсорные системы,функциональное состояние, функциональная нагрузка, референтная группа
Введение
Не заполнено
Методы и материалы
Не заполнено
Полученные результаты
Не заполнено
Заключение
Не заполнено
Цитируемая литература
Не заполнено
Благодарности
Не заполнено
Название, авторы, резюме (на английском языке)

Title: Some problems in ecological risk assessment of aquatic systems based on early warning biosensor systems

 

Authors: T.V.Kuznetsova and S.V.Kholodkevich

 

Summary: Abstract deals with the unsolved problems of amplication of biological sensor systems for water quality control based on cardiac activity monitoring. Changes in heart rate and its variability are used as indicative parameters of dangerous changes in water quality. Application of such systems in water supplying stations and in environmental monitoring has some limitations and need future scientific studies including study of natural individual variations, development of methodological basement, working out of specific test load for evaluation of functional state of biosensor organism. The problems of usage of biosensor systems in active biomonitoring are also discussed.