2022 Трансформация экосистем 5 (3), 63-75
Процедура выбора методов биотестирования в условиях разных видов загрязнения
Олькова А.С.
DOI: https://doi.org/10.23859/estr-220324Том: 5
Номер: 3
Страницы: 63-75
Дата поступления в редакцию: 24.03.2022
Дата принятия к печати: 11.05.2022
Дата онлайн-публикации: 19.08.2022
Дата выхода номера: 15.09.2022
ISSN 2619-094X Print
ISSN 2619-0931 Online
В статье описан алгоритм выбора целевого метода биотестирования, наиболее чувствительного к определенному загрязнению, превалирующему на территории исследования. Выбор производится из «батареи биотестов», в которую обязательно включен тест по смертности Daphnia magna Straus, 1820. Остальные методы для сравнения чувствительности выбираются ситуационно. Апробация
алгоритма проведена на модельных и реальных образцах. В результате применения предложенного алгоритма было установлено, что в условиях загрязнения минеральными соединениями азота информативны тесты по смертности D. magna и Ceriodaphnia affinis Lilljeborg, 1900. В ситуациях
превалирующего загрязнения минеральными солями Cu, фосфатами и пирофосфатами максимальную реакцию стоит ожидать от биолюминесценцентного теста на препарате Escherichia coli Migula, 1895. В случае загрязнения водной среды Cd, Pb, Zn, нефтепродуктами, органическими гербицидами имазетапиром и имазамоксом наибольшую чувствительность проявляет тест по снижению хемотаксической реакции Paramecium caudatum Ehrenberg, 1838. Представленный алгоритм является универсальным, однако должен применяться только при условии достоверно установленного
приоритетного загрязняющего вещества, эффекты которого превалируют над действием других соединений в пробе.
Анна Сергеевна Олькова
Вятский государственный университет
610000, Россия, г. Киров, ул. Московская, д. 36
доктор биологических наук, профессор
morgan-abend@mail.ru
Кондакова, Л.В., Домрачева, Л.И., Огородникова, С.Ю., Кудряшов, Н.А., Олькова, А.С., Ашихмина, Т.Я., 2014.
Биоиндикационные и биотестовые реакции организмов на действие метилфосфонатов
и пирофосфата натрия. Теоретическая и прикладная экология 4, 63–69.
Олькова, А.С., 2020. Разработка стратегии биотестирования водных сред с учетом многофакторности ответных реакций тесторганизмов. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Владимир, Россия, 358 с.
Олькова, А.С., Березин, Г.И., 2019. Исследование чувствительности аттестованных биотестов к загрязнению вод современными гербицидами: модельные эксперименты. Вода и экология: проблемы и решения 2 (78), 111–119. http://www.doi.org/10.23968/2305-3488.2019.24.2.111-119
Олькова, А.С., Маханова, Е.В., 2018. Выбор биотестов для экологических исследований вод, загрязненных минеральными формами азота. Вода и экология: проблемы и решения 4 (76), 70–81. http://www.doi.org/10.23968/2305-3488.2018.23.4.70-81
Олькова, А.С., Зимонина, Н.М., Лялина, Е.И., Бобрецова, В.Р., 2017. Диагностика локального загрязнения урбаноземов в районах автозаправочных станций. Теоретическая и прикладная экология 1, 56–62.
Фокина, А.И., Домрачева, Л.И., Олькова, А.С., Скугорева, С.Г., Лялина, Е.И., Березин, Г.И., Даровских, Л.В., 2016. Исследование токсичности проб урбаноземов, загрязненных тяжелыми металлами. Известия Самарского научного центра академии наук 18 (2 (2)), 544–550.
Altenburger, R., Scholze, M., Busch, W., Escher, B., Jakobs, G. et al., 2018. Mixture effects in samples of multiple contaminants – An inter-laboratory study with manifold bioassays. Environment International 114, 95–106. http://www.doi.org/10.1016/j.envint.2018.02.013
Animal models in toxicology, 2016. Gad, S.C. (ed.). CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 1152 p.
Blais, J.M., Rosen, M.R., Smol, J.P. (eds.), 2015. Environmental contaminants: using natural archives to track sources and long-term trends of pollution (Developments in Paleoenvironmental Research. Vol. 18). Springer, Netherlands, 509 p. http://www.doi.org/10.1007/978-94-017-9541-8
Brennan, J.C., Gale, R.W., Alvarez, D.A., Berninger, J.P., Leet, J.K. et al., 2020. Factors affecting sampling strategies for design of an effects-directed analysis for endocrine-active chemicals. Environmental toxicology and chemistry 39 (7), 1309–1324. http://www.doi.org/10.1002/etc.4739
Castillo, G., Schafer, L., 2000. Evaluation of a bioassay battery for water toxicity testing: A Chilean experience. Environmental toxicology 15 (4), 331–337. http://www.doi.org/10.1002/1522-7278(2000)15:4<331::AID-TOX9>3.0.CO;2-E
Chapman, E.E.V., Hemer, S.H., Dave, G., Murimboh, J.D., 2012. Utility of bioassays (lettuce, red clover, red fescue, Microtox, MetSTICK, Hyalella, bait lamina) in ecological risk screening of acid metal (Zn) contaminated soil. Ecotoxicology and environmental safety 80, 161–171. http://www.doi.org/10.1016/j.ecoenv.2012.02.025
De Baat, M.L., Kraak, M.H.S., Van der Oost, R., De Voogt, P., Verdonschot, P.F.M., 2019. Effect-based nationwide surface water quality assessment to identify ecotoxicological risks. Water research 159, 434–443. http://www.doi.org/10.1016/j.watres.2019.05.040
Gupta, P.K., 2016. Fundamentals of toxicology: essential concepts and applications. Academic Press, London, UK, 398 p.
Morisseau, C., Merzlikin, O., Lin, A., He, G.C., Feng, W. et al., 2009. Toxicology in the fast lane: application of high-throughput bioassays to detect modulation of key enzymes and receptors. Environmental health perspectives 117 (12), 1867–1872. http://www.doi.org/10.1289/ehp.0900834
Nikinmaa, M., 2014. An introduction to aquatic toxicology. Academic Press, London, UK, 252 p.
Oberleitner, D., Stutz, L., Schulz, W.G., Bergmann, A., Achten, C., 2020. Seasonal performance assessment of four riverbank filtration sites by combined non-target and effect-directed analysis. Сhemosphere 261, 127706. http://www.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127706
Pandey, L.K., Lavoie, I., Morin, S., Depuydt, S., Lyu, J. et al., 2019. Towards a multi-bioassaybased index for toxicity assessment of fluvial waters. Environmental Monitoring and Assessment 191 (2), 112. http://www.doi.org/10.1007/s10661-019-7234-5
Ramezanpoor, M., Salehian, H., Babanezhad, E., Rezvani, M., 2021. The leaching of atrazine and plant species sensitivity to atrazine using bioassays and chemical analyses. Soil and Sediment Contamination 31 (4), 456–467. http://www.doi.org/10.1080/15320383.2021.1963667
Schuijt, L.M., Peng, F.J., van den Berg, S.J.P., Dingemans, M.M.L., Van den Brink, P.J., 2021. (Eco)toxicological tests for assessing impacts of chemical stress to aquatic ecosystems: Facts, challenges, and future. Science of the Total Environment 795, 148776. http://www.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148776
Van den Berg, S.J.P., Maltby, L., Sinclair, T., Liang, R.Y.,vandenBrink, P.J.,2021.Cross-species extrapolation of chemical sensitivity. Science of the Total Environment 753, 141800. http://www.doi. org/10.1016/j.scitotenv.2020.141800
Wieczerzak, M., Namiesnik, J., Kudlak, B., 2016. Bioassays as one of the Green Chemistry tools for assessing environmental quality: A review. Environment International 94, 341–361. http:// www.doi.org/10.1016/j.envint.2016.05.017
Zhang, C., Zhang, S., Zhu, L.S., Wang, J.H., Wang, J., Zhou, T., 2017. The acute toxic effects of 1-alkyl-3-methylimidazolium nitrate ionic liquids on Chlorella vulgaris and Daphnia magna. Environmental Pollution 229, 887–895. http://www.doi.org/10.1016/j.envpol.2017.07.055
Ключевые слова: методология биотестирования, выбор биотестов, тест-организм, чувствительность к загрязнению, приоритетное загрязнение, экологический мониторинг
Для цитирования: Олькова, А.С., 2022. Процедура выбора методов биотестирования в условиях разных видов загрязнения. Трансформация экосистем 5 (3), 63–75. https://doi.org/10.23859/estr-220324