Тест-объекты и биоиндикаторы. Требования к биоиндикаторам. Стандарты сравнения при биоиндикации.

Для объективной оценки загрязнения природного сообщества неободимы адекватные тест-системы и биоиндикаторы, реагирующие на комплекс загрязнителей и пригодные для выявления мутагенного потенциала встречающихся в экосфере загрязнителей.

Тест-объекты (test-organism) – организмы, используемые при оценке токсичности химических веществ, природных и сточных вод, почв, донных отложений, кормов и др. Тест-объекты, по определению Л.П. Брагинского, – «датчики» сигнальной информации о токсичности среды. Они являются заменителями сложных химических анализов, позволяющие оперативно констатировать факт токсичности (ядовитости, вредности) среды («да» или «нет»), независимо от того, обусловлена ли она наличием одного, точно определяемого аналитически вещества, или целого комплекса аналитически не определяемых веществ, какой обычно представляют собой сточные воды, например. Тест-объекты с известной степенью приближения дают количественную оценку уровня токсичности загрязнения среды.

Биоиндикаторы – организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых так тесно коррелируют с определенными факторами среды, что могут применяться для их оценки.

При выборе биотических индикаторов в качестве критериев используют знания о биологии, биогеографии и экологии организмов, их чувствительность, редкость вида, методические особенности работы с организмами и др. В идеале следует прибегать к «спектрам» биоиндикаторов, которые включают представителей разных трофических уровней и типов питания, различные жизненные формы и стадии развития. Правда, часто оказывается невозможным охватить весь спектр, поэтому обычно берут ограниченное число индикаторов, представляющих разные группы.

Биоиндикаторы и тест-объекты должны удовлетворять ряду требований:

1) накопление загрязняющих веществ не должно приводить к гибели тест-организмов;

2) численность тест-организмов должна быть достаточной для отбора, т.е. без влияния на их воспроизводство (редкие и исчезающие виды даже при их высокой чувствительности не могут служить тест-объектами);

3) в случае долгосрочных наблюдений предпочтительны многолетние виды;

4) биотесты должны быть генетически однородны;

5) должна быть обеспечена легкость взятия проб;

6) тестирование должно быть достаточно быстрым;

7) биотесты должны обеспечивать получение достаточно точных и воспроизводимых результатов;

8) биоиндикаторы должны быть одновозрастными и характеризоваться, по возможности, близкими свойствами;

9) диапазон погрешностей измерений (по сравнению с классическими или эталонными методами тестирования) не должен превышать 20-30%;

10) при выборе тест-организмов предпочтение следует отдавать регистрации функциональных, этологических, цитогенетических изменений индикаторных процессов биоты, а не только изменению ее структуры, численности или биомассы, т.к. последние являются более консервативными.

Все биоиндикаторы отличаются по чувствительности. В зависимости от скорости проявления биоиндикаторных реакций выделяют несколько различных типов чувствительности тест-организмов:

I. Биоиндикатор проявляет спустя определенное время внезапную и сильную реакцию, продолжающуюся некоторое время, после чего перестает реагировать на загрязнитель.

II. Биоиндикатор в течение длительного времени линейно реагирует на воздействие возрастающей концентрации загрязнителя.

III. Биоиндикатор реагирует с момента появления нарушающегося воздействия с одинаковой интенсивностью в течение длительного времени.

IV. После немедленной, сильной реакции у биоиндикатора наблюдается ее затухание, сначала резкое, затем постепенное.

V. Под влиянием загрязнителя реакция биоиндикатора постепенно становится все более интенсивной, однако, достигнув максимума, постепенно затухает.

VI. Реакции и типы неоднократно повторяются, возникает осцилляция биоиндикаторных параметров. (Биоиндикация наземных экосистем, 1988).