Оценка токсичности

Известно, что сточные воды, поступающие в водоемы, даже после очистных сооружений содержат токсические вещества, способные на­нести значительный ущерб водным экосистемам, а, следовательно, и здоровью человека.

Токсичность воды может быть обнаружена с помощью химических и биологических методов.

Химические методы, позволяя с высокой точностью определять концентрации загрязняющих веществ, тем не менее, не позволяют оценить реальные биологические эффекты как индивидуальных ве­ществ, так и их комплексов и, тем более, продуктов их трансформации. Добавим к этому, что в настоящее время, по оценке А.М. Никанорова и Т.А. Хоружей (1999), контролируется всего около 0, 3% поступающих в среду обитания веществ.

Условно биологические методы можно разделить на методы биоиндикации вод и биотестирования.

Методы биоиндикации позволяют получить данные, которые характеризуют отклик водных биоценозов на то или иное антропоген­ное воздействие. Правда, указанный отклик формируется за опреде­ленный, подчас длительный промежуток времени. Поэтому «страдая» определенной консервативностью, этот метод не позволяет выявить возможные адаптационно-приспособительные изменения в водных сообществах.

В отличие от биоиндикации, методы биотестирования представля­ют собой характеристику степени воздействия на водные биоценозы. Указанные методы позволяют получить достаточно надежные данные о токсичности конкретной пробы загрязненной воды. Этим методы биотестирования приближаются к химическим. Но, в отличие от последних, они позволяют реально оценить токсические свойства воды, обусловленные наличием комплекса загрязняющих химических ве­ществ.

Таким образом, биотестирование воды представляет собой оценку качества воды по ответным реакциям водных организмов, которые являются в этих случаях тест-объектами (таблица 7).

Биотестирование ныне является основным приемом в разработке ПДК химических веществ в воде. При этом определяют такие пара­метры, характеризующие токсичность, как: ЛK₅₀ (летальная концент­рация для 50% тест-организмов), ЭК (эффективная концентрация для 50% тест-организмов), МНК (максимально недействующая кон­центрация), ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздейст­вия), ОТД (острое токсическое действие), ХГД (хроническое токси­ческое действие) и ЛВ (время гибели 50% тест-организмов).

Подавляющее большинство тестов токсичности воды в биоиндикации использует какой-либо один вид организмов: рачки дафния (Daphnia magna) и артемия (Artemia salina), инфузория-туфелька, красные (Champia parvula) и бурые водоросли (Laminaria saccharina), валлиснерия (Vallisnena americana), ряска.

Из ракообразных универсальным биоиндикатором загрязненности мор­ской среды может служить амфипода (Ampelisa araucana) (Larrain et al., 1998). Пробы донных отложений, взятые в зоне сильного загрязнения залива Сан-Висенте (центральная часть Чили) продемонстрировали значительно боль­шее количество мертвых раков, чем пробы с контрольных участков.

Таблица – 7 Область применения методов биотестирования токсичности водной среды (по А.М. Никанорову и Т.А. Хоружей, 1999)

У тест-организмов оценивают выживание, дыхательную активность и другие показатели. Например, с помощью ряски можно обнаружить присутствие ионов тяжелых металлов двумя способами:

- по нарушению движения хлоропластов, которые не концентрируются в клетке со стороны источника света, а перемещаются хаотически;

- по отмиранию клеток листа, что можно обнаружить, используя специальный краситель, легко проникающий в мертвые клетки, но неспособный окрасить живые. Количество мертвых клеток пропорционально концентрации ионов тяжелых металлов в воде.

Биотестирование применяют при оценке токсичности промышлен­ных сточных вод на разных этапах их очистки, особенно при внедре­нии новых технологий, а также для разработки ПДС предприятий. Последние, как известно, включены в экологический паспорт пред­приятия. «Правилами охраны поверхностных вод» (1991) биотестиро­вание введено как обязательный элемент контроля указанных вод (озер, рек и т.д.). Его показатели включены в перечень показателей для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон эко­логического бедствия.