АЛГОРИТМ ОЦІНЮВАННЮ БАЗОВОГО НАБОРУ ТАКСОНІВ ЗАДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ЇХ ЕФЕКТИВНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.8.2024.26Ключові слова:
забруднення, водний об’єкт, тест-об’єкт, параметр, методика біотестування, ефективністьАнотація
Водне середовище часто забруднене складними сумішами хімічних речовин, які можуть становити загрозу для екосистем і здоров’я людини. У зв’язку з нашими обмеженими знаннями про хімічний світ і вплив безлічі неконтрольованих або абсолютно невідомих хімічних речовин порівняння між спостережуваними ефектами та прогнозованою токсичністю на основі хімічного аналізу часто вказує на значні частки незрозумілих ефектів. Оскільки всебічний аналіз і оцінка всього хімічного всесвіту видається неможливим, потрібні підходи, щоб зменшити складність можливого або фактичного забруднення навколишнього середовища, одночасно обмежуючи ймовірність не помічати істотних факторів ризиків і наслідків. З цим забрудненням неможливо боротися лише за допомогою цільового аналізу, потрібні такі інструменти, щоб зменшити цю складність і визначити небезпечний вплив хімічних речовин, які можуть спричинити несприятливі наслідки. Пов’язати біологічні ефекти з впливом конкретних активних речовин часто проблематично через велику кількість сполук, присутніх у навколишньому середовищі. Біотести, ймовірно, є рішенням для визначення сумісної дії всіх присутніх у воді хімічних речовин та встановлення токсичних властивостей водного середовища і отже благополуччя водної екосистеми. У лабораторії еколого-токсикологічних досліджень Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна було проведено серію експериментальних досліджень з визначення рівнів гострої летальної токсичності зразків стічної води, які було відібрано з випусків підприємств різних галузей промисловості у межах Дніпропетровської області та рівнів хронічної токсичності зразків поверхневих вод з контрольних створів тих самих підприємств. В експериментах використовували «базовий набір таксонів», а саме водорості, макрофіти, ракоподібні та риби. Можливим недоліком визначення екологічного стану водного об’єкту за допомогою біотестування може бути його нереалістичне представлення за допомогою лише одного біотеста, оскільки біологічна реакція організму на один і той самий токсичний агент відрізняється. Тому для дослідження токсичності поверхневих та стічних вод, за результатами цього дослідження, рекомендується використовувати декілька біологічних тестів з організмами, що представляють різні трофічні рівні.
Посилання
ДСТУ 4173-2003. Якість води. Визначання гострої летальної токсичності на Daphnia magna Straus та Ceriodaphnia affinis Lilljeborg (Cladocera, Crustacea) (ISO 6341:1996, MOD). 17 с.
Крайнюков О.М. Критерії оцінки чутливості організмів та ефективності методик біотестування для визначення токсичних властивостей води. Вісник ХНУ. Сер.: Екологія. 2013. № 1012. С. 64–69.
Крайнюкова А.М., Крайнюков О.М., Кривицька І. А. Використання методик біотестування для оцінювання екологічного стану поверхневих вод. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна серія «Екологія». 2021. 24. С. 103–116. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2021-24-09.
Allan Ian J., Vrana B., Greenwood R., Mills G. A., Roig B., Gonzalez C. A “toolbox” for biological and chemical monitoring requirements for the European Union’s Water Framework Directive. Talanta, 2006. Vol. 69. Issue 2. Р. 302–322. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2005.09.043.
Aslantürk А., Sultan Ö. In vitro cytotoxicity and cell viability assays: principles, advantages, and disadvantages. Genotoxicity-A predictable risk to our actual world. 2018. 2. Р. 64–80. https://doi.org/10.5772/intechopen.71923.
Hernández F., Sancho J.V., Ibáñez M., Grimalt S. Investigation of pesticide metabolites in food and water by LC-TOF-MS. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2008. Vol. 27. Issue 10. Р. 862–872. https://doi.org/10.1016/j.trac.2008.08.011.
Hollert H., Dürr M., Holtey-Weber, R. Endocrine Disruption of Water and Sediment Extracts in a Non-Radioactive Dot Blot/RNAse Protection-Assay Using Isolated Hepatocytes of Rainbow Trout. Deficiencies between bioanalytical effectiveness and chemically determined concentrations and how to explain them. Env Sci Poll Res Int. 2005. 12. Р. 347–360. https://doi.org/10.1065/espr2005.07.273.
Houtman C.J., Booj P., Van der Valk C.M., Van Bodegom P.M., Van den Ende F., Gerritsen A.A.M., Lamoree M.H., Legler J., Brouwer A. Biomonitoring of estrogenic exposure and identification of responsible compounds in bream from Dutch surface waters. Environ. Toxicol. Chem. 2007. 26. P. 898–907. https://doi.org/ 10.1897/06-326R.1.
Kadian N., Raju K., Rashid M., Malik M., Taneja I., Wahajuddin M. Comparative assessment of bioanalytical method validation guidelines for pharmaceutical industry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2016. Vol. 126. P. 83–97. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2016.03.052.
Lomartire S., Marques J.C., Gonçalves A.M.M. Biomarkers based tools to assess environmental and chemical stressors in aquatic systems. Ecol. Indic. 2021 122. P. 107207. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.107207.
Martinez-Haro M., Acevedo P., Juliana Pais-Costa A., Neto J. M., Vieira L. R., Ospina-Alvarez N., Taggart M. A., Guilhermino L., Ribeiro R. Ecotoxicological tools in support of the aims of the European Water Framework Directive: A step towards a more holistic ecosystem-based approach. Ecological Indicators. 2022. Vol. 145. P. 109645. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109645.
Sabotič J., Bayram E., Ezra D., Gaudêncio S. P., Haznedaroğlu B. Z., Janež N., A guide to the use of bioassays in exploration of natural resources. Biotechnology Advances, 2024. Vol. 71. P. 108307. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2024.108307.
Schuijt L.M., Peng F.-J., Van den Berg S.J.P., Dingemans M.M.L., Van den Brink P.J. (Eco)toxicological tests for assessing impacts of chemical stress to aquatic ecosystems: Facts, challenges, and future. Sci. Total Environ. 2021. 795. P. 148776 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148776.
Streck G. Chemical and biological analysis of estrogenic, progestagenic and androgenic steroids in the environment. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2009. Vol. 28. Issue 6. P. 635–652. https://doi.org/10.1016/j.trac.2009.03.006.
Suter M.JF. Effect-oriented environmental analysis. Anal Bioanal Chem. 2008. 390. P. 1957–1958. https://doi.org/10.1007/s00216-008-1982-3.