СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЯМОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА, НАНЕСЕННОГО С ЛЕТАЛЬНЫМ ИСХОДОМ ОСОБЯМ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕСЕЛЕКТИВНЫХ БИОТЕСТОВ Российский патент 2007 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к области биотехнологии, охраны окружающей природной среды, токсикологии, экологии и может быть использовано для определения величины негативного воздействия отдельных загрязняющих компонентов или их смесей, находящихся или поступающих в объекты окружающей природной среды или в замкнутое пространство с летальным исходом для живых организмов.

В настоящее время в мировой практике отсутствуют способы определения прямого экологического ущерба при экологических правонарушениях и изменения численности погибших особей живых организмов любого вида в результате загрязнения окружающей природной среды и замкнутых объектов.

Целью предлагаемого изобретения является возможность создания с использованием неселективных биотестов или биосенсоров (далее биотесты) способа определения прямого экологического ущерба, нанесенного с летальным исходом особям живых организмов при загрязнении объектов окружающей природной среды.

Под неселективными биотестами понимают особи живых организмов (растительного или животного происхождения) различного вида или отдельные их части, которые в присутствии любых токсичных веществ в тестируемой среде дают отклик - изменение линейных размеров, численности, биомассы, теплопроводности, электропроводности, диэлектрической проницаемости, интенсивности выделения или поглощения энергии, например свечения и т.д. Во всех случаях эксперимент проводят одновременно в загрязненной и незагрязненной (контрольной) среде, а в расчетах используют отношение отклика биотеста в тестируемой среде к контрольной, которое обычно выражают в процентах.

В основу предлагаемого способа положены известные представления о механизме поступления токсикантов из воды, газовых смесей или из твердых материалов через промежуточную стадию растворения в биологических водных субстратах живых организмов, а также методы физической химии, касающиеся закономерностей распределения водорастворимых веществ между жидкой, газообразной и твердой фазами, а затем проявляется негативное воздействие растворенных соединений в водном субстрате на живые организмы с летальным исходом (Харин С.Е. Термодинамика необратимых процессов. Киев, Изд. Киевского университета, 1961, 555 С.). Число погибших особей всех видов живых организмов в зоне загрязнения объектов окружающей среды характеризует прямой экологический ущерб.

Для определения параметров выживаемости особей живых организмов от воздействия на живые организмы токсичных компонентов используют непосредственно воду из загрязненного объекта, а в атмосферном воздухе и почве используют равновесные растворы, полученные при контакте известных количеств атмосферного воздуха или почвы с известным количеством выбранного растворителя.

Образцы воздушно сухой тестируемой почвы массой 50 г освобождают от корней растений и других инородных частиц, измельчают в фарфоровой или яшмовой ступе, просеивают через капроновое сито с диаметром ячеек 0,25 мм, непросеянные частицы дополнительно растирают и снова просеивают через то же сито до полного измельчения всего образца почвы. Из просеянной почвы отбирают в предварительно взвешенные и пронумерованные бюксы три навески около 1 г с точностью 0,0001 г, высушивают в воздушном термостате при 110°С до постоянной массы, бюксы закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе в течение 25 мин, снова взвешивают и по разности весов определяют среднее содержание остаточной воды в воздушно сухих образцах, которое затем используется для пересчета массы воздушно сухой почвы на безводную почву. Одновременно отбирают в предварительно взвешенные и пронумерованные бюксы три навески воздушно сухой почвы массой по 5 г с точностью 0,0001 г и к каждой бюксе заранее готовят пронумерованные теми же цифрами емкости (стаканы, конической колбы или мерные колбы) с 25 мл дистиллированной воды. Затем в каждую бюксу с почвой добавляют примерно 10 мл дистиллированной воды из емкости с тем же номером, перемешивают почву с водой в бюксе, выдерживают в течение 3 мин и переносят на воронку с фильтром "белая лента". Остатки суспензии почвы из бюксы полностью переносят на фильтр водой из "своей" емкости, измеряют объем полученного фильтрата. В полученном фильтрате определяют биологическую активность загрязняющих веществ с использованием неселективных биотестов. Контрольную пробу водорастворимых соединений в почве готовят аналогичным образом, но после предварительной промывки на фильтре трех навесок по 5 г воздушно сухой почвы 500 мл дистиллированной воды и высушивания на воздухе до воздушно сухого состояния.

Для получения равновесного раствора загрязняющих веществ в атмосферном воздухе собирают две схемы установок.

Установка для отбора пробы тестируемого воздуха включает стандартный электроаспиратор, емкость для отбора заданного объема воздуха, например, стеклянная бутыль с двумя кранами для входа и выхода газа объемом 20 л и два последовательно соединенных поглотительных устройства, например, поглотителей Рыхтера с пористым фильтром, содержащие известное количество выбранного растворителя, например, 5 мл.

Установка для получения равновесного раствора включает ту же емкость объемом 20 л, заполненную ранее отобранным тестируемым воздухом, те же два последовательно соединенных поглотительных устройства, которые использовались при отборе пробы, циркуляционный насос, стеклянный тройник с термометром и измеритель циркулирующего потока воздуха, соединенные стеклянными трубками "встык" с помощью резиновых трубок.

На стадии отбора пробы воздуха фиксируют температуру, давление, относительную влажность воздуха и в течение 40 мин последовательно через 2 поглотительных устройства и стеклянную бутыль с помощью аспиратора пропускают воздух со скоростью 0,5 л/мин. На этой стадии происходит отбор растворителем в поглотительных устройствах твердой и жидкой аэрозольной части из атмосферного воздуха. Затем поглотительные устройства отсоединяют от системы, закрывают заглушками трубки для входа и выхода газов и оставляют при комнатной температуре. Затем через бутыль с помощью аспиратора пропускают в течение 20 мин со скоростью 10 л/мин объем воздуха 200 л. На этой стадии бутыль полностью заполняется тестируемым воздухом.

На стадии получения равновесного раствора фиксируют температуру и давление атмосферного воздуха, а в случае необходимости помещают всю циркуляционную систему в термостатируемую камеру или термостат с температурой 25°С. С помощью циркуляционного насоса поддерживают скорость потока воздуха 0,5 л/мин и через 5 мин устанавливается равновесие между газом и жидкостью.

Для определения прямого экологического ущерба от загрязнения объектов окружающей среды для неселективных биотестов "i" - представителей особей каждого вида живых организмов - сначала определяют параметры выживаемости в тестируемой среде: коэффициент биологической активности индивидуального соединения "k_i" - специфический параметр, характеризующий воздействие каждого индивидуального соединения на исследуемый неселективный биотест, биологический эффект "B_e,i" - параметр, характеризующий относительный отклик или относительную выживаемость неселективного биотеста - процент или долю выживших особей живых организмов в тестируемой среде относительно контроля и биологическую активность компонентов тестируемой среды - специфический параметр для каждого вида неселективного биотеста, характеризующий воздействие любых индивидуальных соединений или их смесей с проявлением строго фиксированного биологического эффекта. По разности (100-В_е,i) определяют процент (долю) погибших особей и на основании известной численности особей каждого вида живых организмов, содержащихся в заранее установленном перечне или в кадастре для загрязненных объектов окружающей природной среды, определяют прямой экологический ущерб - число погибших особей каждого вида живых организмов.

Сущность изобретения сводится к следующему.

1. Способ определения прямого экологического ущерба, нанесенного с летальным исходом особям живых организмов при загрязнении объектов окружающей природной среды с использованием неселективных биотестов, включающий выбор неселективного биотеста из одной партии каждого вида "i" живых организмов, из установленного перечня, адаптацию биотеста к условиям эксперимента, приготовления тестируемых сред, которыми могут быть вода из исследуемых водных объектов или термодинамически равновесные растворы, полученные известными методами при фиксированных условиях (температура, давление, соотношение фаз и др.) из исследуемых загрязненной почвы или донных отложений, или атмосферного воздуха с использованием выбранного растворителя, которым может быть дистиллированная вода, незагрязненная вода из привычной среды обитания живых организмов данного вида, например морская вода, или водные растворы, широко используемые для введения особям живых организмов лекарственных препаратов, например физиологический раствор, а контрольной средой является тот же выбранный растворитель или термодинамически равновесный раствор, полученный из выбранного растворителя и стандартной незагрязненной почвы или предварительно отмытых от растворимых токсичных соединений почвы и донных отложений, помещение биотеста одновременно в тестируемые и контрольные объекты, или введение известными методами в организм биотеста тех же тестируемых и контрольных растворов исследуемых объектов, выдерживание биотеста одновременно при тождественных условиях в тестируемых и контрольном объектах или с введенными в организм растворами в течение заданного времени, необходимого для достижения не менее пяти процентов различий токсичности (биологического эффекта) от воздействия наиболее разбавленного раствора для каждого применяемого биотеста, измерение наиболее чувствительного параметра (отклика) биотеста на воздействие компонентов в тестируемом и контрольном объекте, для каждой новой партии применяемого биотеста и с каждой серией измеряемых тестируемых проб проверяют соблюдение экспоненциальной зависимости биологического эффекта "B_e,i" от концентрации "С" водного раствора сульфата меди, для этого особи биотеста выдерживают не менее, чем в пяти водных растворах сульфата меди и дистиллированной воды или с введенными в организм теми же растворами, определяют относительный отклик биотеста в растворах сульфата меди к контролю - биологический эффект B_ei, строят графическую зависимость B_e,i(C) и при соблюдении экспоненциальной зависимости:

определяют другие критерии выживаемости особей живых организмов в растворах сульфата меди - коэффициент биологической активности сульфата меди "k_i" по отношению к исследуемому неселективному биотесту по формуле:

и биологическую активность растворов сульфата меди "В_а,i" по воздействию на неселективный биотест, как произведение коэффициента биологической активности на концентрацию индивидуального соединения, например сульфата меди, или из соотношения: затем определяют экспериментально биологический эффект от воздействия компонентов в исследуемых водных объектах и в равновесных растворах с атмосферным воздухом, почвой и донными отложениями "B_e,i,s", затем рассчитывают биологическую активность компонентов в исследуемых водных объектах и в равновесных растворах с атмосферным воздухом, почвой и донными отложениями "B_a,i,s" по формуле /4/, а затем рассчитывают биологическую активность компонентов в атмосферном воздухе "(B_a,i)_gas" или в почве и в донных отложениях "(B_a,i)_hard" по формулам:

или

с использованием соотношений объема растворителя (V_s) и объема исследуемого воздуха (V_g) или массы почвы и донных отложений (m_hard), взятых при получении равновесных растворов, и рассчитывают биологический эффект воздействия на биотест загрязняющих веществ в воздухе "(B_e,i,j)_gas" или в почве и в донных отложениях "(B_e,i)_hard" по формулам:

или

а затем по разности (100-В_е,i), 100-(B_e,i)_gas или 100-(B_e,i)_hard определяют процент погибших особей в каждом объекте окружающей среды и на основании известной численности особей каждого вида живых организмов, содержащихся в заранее установленном перечне или в кадастре для каждого объекта окружающей среды, определяют число погибших особей каждого вида живых организмов от загрязнения объектов окружающей среды или замкнутого объекта, которое характеризует прямой экологический ущерб.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение равновесных растворов и измерение отклика биотеста проводят при температуре 25°С и фиксируемом давлении, а затем результаты измерений пересчитывают известными методами к нормальным условиям.

3. Способ по п.1 или п.2, отличающийся тем, что время экспозиции различных биотестов в тестируемом и контрольном растворах устанавливается одинаковым.

Пример 1.

Определение прямого экологического ущерба при загрязнении водного объекта.

В результате аварийного сброса сульфата меди в водоем объемом 15000 м³ создалась средняя концентрация 0,015 ммоль/л. Необходимо определить величину прямого экологического ущерба для особей Дафнии магна и биолюминесцирующих бактерий Эколюм.

Метод детектирования последствий загрязнения водоема основан на измерении численности Дафнии магна и интенсивности биолюминесценции микроорганизмов "Эколюм" в контрольной (дистиллированной воде) и в тестируемой пробах. Фиксирование интенсивности биолюминесценции микроорганизмов осуществляют с использованием люминометра.

Лиофилизированные люминесцирующие микроорганизмы "Эколюм" хранят в морозильнике при температуре минус (18-20)°С, а водные растворы "Эколюм" в холодильнике при температуре (2-4)°С. Допускается хранение и использование микроорганизмов при комнатной температуре не более 24 ч.

Подготовка бактерий "Эколюм" к работе включает:

- приготовление маточного раствора биолюминесцирующих микроорганизмов. Для этого извлекают из морозильника флакон с лиофилизированными микроорганизмами, выдерживают при комнатной температуре в течение 10 мин, добавляют 10 см³ свежекипяченой и охлажденной до (4-8)°С дистиллированной воды с рН (5,5-6,5). Для получения гомогенного маточного раствора флакон с люминесцирующими микроорганизмами и водой энергично взбалтывают и выдерживают при комнатной температуре (20±2°С) в течение 30 мин, затем перед отбором пробы на анализ дополнительно перемешивают. Допускается использование маточного раствора "Эколюм" в течение 2-3 суток при хранении в холодильнике при температуре (2-4)°С. Перед отбором пробы на анализ маточный раствор выдерживают в комнате до достижения температуры (20±2)°С. Затем измеряют фоновое значение люминометра "Skalar Tox Tracer" по инструкции по эксплуатации прибора (при счете 10 с, без кюветы) и записывают результат. В кювету для измерения биолюминесценции пипеткой вводят 0,1 см³ маточного раствора биотеста, добавляют 0,9 см³ свежекипяченой и охлажденной до комнатной температуры (20±2)°С дистиллированной воды и измеряют интенсивность биолюминесценции. Увеличение интенсивности биолюминесценции по отношению к фоновому значению прибора должно находиться в диапазоне (25-250) имп/с.

При определении интенсивности биолюминесценции "Эколюм" необходимо проводить измерения в последовательности контрольная (I_о) и эталонная (I) пробы не менее пяти раз.

В кюветы для эталонной пробы вводят по 0,1 см³ рабочего раствора "Эколюм", добавляют 0,9 см³ свежекипяченой охлажденной до (20±2)°С дистиллированной воды или эталонной пробы. Засекают время по секундомеру и записывают его в журнал. Помещают кювету в измерительную ячейку люминометр "Skalar Tox Tracer" и через 30 мин после введения воды в кювету измеряют интенсивность биолюминесценции.

При определении интенсивности биолюминесценции "Эколюм" необходимо проводить измерения в последовательности контрольная (I_o) и тестируемая (I) проба не менее пяти раз. Биологический эффект рассчитывают как отношение: В_е=100I/I_о.

Особи пресноводной Daphnia magna были получены из яиц и в опытах использовались молодые организмы не старше 24 ч. В стаканы емкостью 100 мл с дистиллированной водой (контроль) и с различной концентрацией "С" сульфата меди одновременно помещали по 100 особей Дафнии магна и выдерживали при температуре 20°С в течение 24 ч. Через сутки подсчитывали число выживших особей и оценивали величину биологического эффекта "B_e" по отношению числа выживших особей в растворах сульфата меди к контролю, выраженному в процентах. Затем строили графическую зависимость B_e(С), приведенную на Фиг.1, и рассчитывали значение коэффициента биологической активности сульфата меди "k" по отношению к особям Дафнии магна.

В экспериментах с Эколюм использовали концентрации растворов сульфата меди 0,234; 0,484; 0,984; 2,469; 3,922 и 8,92 мкмоль/л (SU 1278700, А1, 23.12.1986).

Обработка экспериментальных данных показала (см. Фиг.1), что в обоих случаях биологический эффект связан с концентрацией сульфата меди "С" экспоненциальной зависимостью /формула 1/ с коэффициентом биологической активности 265 л/ммоль для Дафнии магна и 347 л/ммоль для Эколюм.

Для загрязненного водоема с концентрацией сульфата меди 0,015 ммоль/л значения биологической активности среды составят 3,995 для Дафнии магна и 5,205 для Эколюм. Этим значениям В_а соответствуют значения биологического эффекта B_e, найденные по формуле В_е=100е^-B _а, 1,85% для Дафнии магна и 0,55% для Эколюм. Следовательно, процент погибших особей Эколюм за 30 минут составит 99,45%, а особей Дафнии магна за 24 час и 98,15%.

Допустим, в водоеме до его загрязнения находилось общее число 100000 Дафний магна и 1000000000 бактерий Эколюм. Следовательно, в результате загрязнения водоема сульфатом меди с концентрацией 0,015 ммоль/л должно погибнуть за 30 мин 994500000 особей Эколюм и за 24 ч 98150 особей Дафнии магна. Эти значения числа погибших особей характеризуют прямой экологический ущерб от загрязнения водоема сульфатом меди за фиксированное время.

Пример 2.

Определение прямого экологического ущерба при загрязнении водного объекта неизвестными токсикантами.

В результате аварийной ситуации с промышленного предприятия в водоем поступило неизвестное количество смеси токсикантов. Следствием загрязнения воды была установлена гибель особей Дафнии магна. Необходимо установить причиненный экологический ущерб особям Дафнии магна, если известно, что до загрязнения водоема в нем содержалось 150000 особей. Процедура подготовки особей Дафнии магна к эксперименту и проведения эксперимента не отличалась от описанной в Примере 1. В результате 24-часовой экспозиции Дафнии магна в дистиллированной и в тестируемой воде из водоема было установлено, что биологический эффект воздействия загрязняющих веществ в водоеме на биотест составил 83%. Этому значению биологического эффекта соответствует 17% погибших особей и биологическая активность среды 0,186. Следовательно, через сутки экологический ущерб от загрязнения водоема составит 25500 погибших особей Дафнии магна.

Пример 3. Определение прямого экологического ущерба от загрязнения воздуха бензолом.

Сущность способа состоит в следующем. В атмосферный воздух поступили примеси бензола. Необходимо определить экологический ущерб, нанесенный особям мышей, оказавшимся в зоне загрязнения. В эксперимент отбирали 40 взрослых особей мышей в возрасте 1 года, с массой 20±1 г. Равновесный водный раствор бензола получали при циркуляции в замкнутом режиме 2 л атмосферного воздуха через ловушку с 16 мл дистиллированной воды и по 0,5 мл равновесного раствора вводили 20 особям мышей в желудок через зонд. (Руководство по контролю загрязнения атмосферного воздуха, РД 52.04.186-89, М., Гидрометеоиздат, 1991, с.297-303) и РД 52.04.186-89.). Контрольным 20 особям мышей вводили через зонд 0,5 мл дистиллированной воды. Особи мышей выдерживали в вольере в течение 1 сут при комнатной температуре с обычным режимом питания, а затем фиксировали число выживших особей. Было установлено, что для особей мышей соблюдается экспоненциальная зависимость биологического эффекта от концентрации различных токсикантов в водных растворах (см.Фиг.2). Биологический эффект для мышей от введенной дозы равновесного водного раствора бензола составил 92,4%. Этому значению биологического эффекта соответствует биологическая активность бензола равновесного водного раствора для мышей B_a,i,s=0,079.

С учетом соотношения фаз при приготовлении равновесных растворов величина биологической активности воздействия бензола в воздухе, рассчитанная по формуле:

Если в загрязненной зоне находилось 50000 мышей, то через сутки прямой экологический ущерб от загрязнения воздуха бензолом составит 30 мышей.

Пример 4.

Расчет прямого экологического ущерба при загрязнении почвы соединениями тяжелых металлов в районе свинцово-цинкового комбината.

Вокруг комбината цветных металлов произошло загрязнение почвы соединениями свинца, цинка и кадмия. Необходимо оценить прямой экологический ущерб для растений пшеницы на расстоянии 450 м от границы комбината. Было установлено, что на расстоянии 450 м от комбината в почве содержались соединения (г/кг почвы) 20 - свинца, 12 - цинка, 0,98 - меди и 0,38 - кадмия (Загрязнение атмосферы и почвы. Труды IV Всесоюзного совещания. М., Гидрометеоиздат.1991, с.41, 51). Для тестирования отбирали образцы почвы на расстоянии 450 м от комбината цветных металлов. Методика получения равновесных растворов с загрязненной почвой описана выше. В качестве биотеста использовали ростовые свойства отрезков колеоптилей пшеницы.

Подготовка отрезков колеоптилей к эксперименту проводилась следующим образом. От трехсуточных этиолированных проростков генетически однородного и выровненного сорта пшеницы, выросших без доступа света на увлажненной фильтровальной бумаге или марле в термостате при 25°С, в зоне растяжения (на расстоянии 3 мм ниже верхушки проростка - для удаления источника эндогенного ауксина) с помощью специального ножа отсекали одинаковые по длине (4,00 мм) отрезки колеоптилей и по 20 отрезков помещали в ячейку испытательной камеры, содержащей равновесный раствор почвы, отобранной на расстоянии 450 м от комбината. Для исключения влияния колебаний условий проведения каждого эксперимента (температура, свойства зерен пшеницы, использованных для получения проростков, количество попавшего на отрезки колеоптилей света и т.д.) одновременно 20 отрезков колеоптилей помещали в дистиллированную воду. Все образцы отрезков колеоптилей помещали на 24 ч в термостат с температурой 25±1°С до завершения их прироста. Через 24 ч измеряли длину всех образцов отрезков колеоптилей с точностью 0,1 мм и рассчитывали среднее значение прироста отрезков колеоптилей "L", которые оказались равными L=3,12 мм в тестируемой среде и L_o=4,0 мм в контроле. Следовательно, через сутки биологический эффект, найденный по формуле B_e,i,s=100L/L_o, составил 78%. Этому значению биологического эффекта (B_e,i,s) соответствует рассчитанная по формуле /4/ биологическая активность компонентов в растворе, равная соответственно B_a,i,s=0,2485.

Из соотношения /7/ находят, что биологическая активность почвы равна 1,2425. Этому значению биологической активности компонентов в почве соответствует биологический эффект B_e,hard=100е^-1,2425=28,87%. Следовательно, на расстоянии 450 м от комбината за сутки должно погибнуть 71,13% проростков зерен пшеницы. Если принять, что в зоне на расстоянии 450 м от комбината на каждом м² находились всходы 450 растений пшеницы, то через сутки число погибших растений (прямой экологический ущерб) составит 0,7113×450=320 растений.

Литература

1. Харин С.Е. Термодинамика необратимых процессов. Киев, Изд. Киевского университета, 1961, 555 С.

2. SU 1278700 A1, 23.12.1986.

3. Руководство по контролю загрязнения атмосферного воздуха, РД 52.04.186-89, М., Гидрометеоиздат, 1991 с.297-303 и РД 52.04.186-89.

4. Загрязнение атмосферы и почвы. Труды IV Всесоюзного совещания. М., Гидрометеоиздат, 1991, с.41, 51.

Изобретение относится к биотехнологии и экологии. Способ включает выбор биотестов из одной партии каждого вида "i" живых организмов, включенных в установленный перечень, адаптацию биотестов к условиям эксперимента, помещение биотестов одновременно в тестируемые и контрольные объекты, или введение известными методами в организм биотестов водных растворов исследуемых материалов, выдерживание биотестов одновременно при тождественных условиях в тестируемых и контрольном объектах в течение заданного времени для каждого применяемого биотеста "j", измерение наиболее чувствительного параметра (отклика) биотеста на воздействие компонентов в тестируемом и контрольном объекте. Проверяют соблюдение экспоненциальной зависимости биологического эффекта "Be" от концентрации "С". Определяют параметры выживаемости особей живых организмов в растворах - биологический эффект "B_e,i,j" (относительный отклик биотеста в серии тестируемых растворов к контролю), коэффициент биологической активности индивидуального соединения "К_i,j" и биологическую активность компонентов "Ва,у". Затем определяют значения биологического эффекта от воздействия компонентов в тестируемой среде и биологической активности исследуемых равновесных водных растворов, тестируемых проб почвы, донных отложений и атмосферного воздуха "B_a,i,j,s", "B_e,i,j,s", а затем рассчитывают биологическую активность газовой среды или твердого материала с использованием соотношений объема растворителя (V_s) и объема исследуемой газовой среды (V_gas) или массы твердого материала (m_hard), взятых при получении равновесных растворов и рассчитывают биологический эффект воздействия загрязняющих веществ в газовой среде или в твердом материале на биотесты. Затем по разности (100-B_e,i,j), 100-(B_e,i,j,s)_gas или 100-(B_e,i,j,s)_hard определяют процент погибших особей в каждом объекте и на основании известной численности особей каждого вида живых организмов, содержащихся в заранее установленном перечне или в кадастре, для каждого объекта определяют число погибших особей каждого вида живых организмов от загрязнения, которое характеризует прямой экологический ущерб. Изобретение позволяет определять экологический ущерб, нанесенный загрязнениями объектам окружающей среды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения прямого экологического ущерба, нанесенного с летальным исходом особям живых организмов при загрязнении объектов окружающей природной среды, с использованием неселективных биотестов, включающий выбор неселективного биотеста из одной партии каждого вида "i" живых организмов из установленного перечня, адаптацию биотеста к условиям эксперимента, приготовление тестируемых сред, которыми могут быть вода из исследуемых водных объектов или термодинамически равновесные растворы, полученные известными методами при фиксированных условиях (температура давление, соотношение фаз и др.) из исследуемых загрязненной почвы, или донных отложений, или атмосферного воздуха с использованием выбранного растворителя, которым может быть дистиллированная вода, незагрязненная вода из привычной среды обитания живых организмов данного вида, например морская вода, или водные растворы, широко используемые для введения особям живых организмов лекарственных препаратов, например физиологический раствор, а контрольной средой является тот же выбранный растворитель или термодинамически равновесный раствор, полученный из выбранного растворителя и стандартной незагрязненной почвы или предварительно отмытых от растворимых токсичных соединений почвы и донных отложений, помещение биотеста одновременно в тестируемые и контрольные объекты или введение известными методами в организм биотеста тех же тестируемых и контрольных растворов исследуемых объектов, выдерживание биотеста одновременно при тождественных условиях в тестируемых и контрольном объектах или с введенными в организм растворами в течение заданного времени, необходимого для достижения не менее 5% различий токсичности (биологического эффекта) от воздействия наиболее разбавленного раствора для каждого применяемого биотеста, измерение наиболее чувствительного параметра (отклика) биотеста на воздействие компонентов в тестируемом и контрольном объекте, для каждой новой партии применяемого биотеста и с каждой серией измеряемых тестируемых проб проверяют соблюдение экспоненциальной зависимости биологического эффекта "B_e,i" от концентрации "С" водного раствора сульфата меди, для этого особи биотеста выдерживают не менее чем в пяти водных растворах сульфата меди и дистиллированной воды или с введенными в организм теми же растворами, определяют относительный отклик биотеста в растворах сульфата меди к контролю - биологический эффект В_е,i, строят графическую зависимость B_e,i(C) и при соблюдении экспоненциальной зависимости

определяют другие критерии выживаемости особей живых организмов в растворах сульфата меди - коэффициент биологической активности сульфата меди "k_i" по отношению к исследуемому неселективному биотесту по формуле

и биологическую активность растворов сульфата меди "В_а,i" по воздействию на неселективный биотест как произведение коэффициента биологической активности на концентрацию индивидуального соединения, например сульфата меди, или из соотношения затем определяют экспериментально биологический эффект от воздействия компонентов в исследуемых водных объектах и в равновесных растворах с атмосферным воздухом, почвой и донными отложениями "B_e,i,s", затем рассчитывают биологическую активность компонентов в исследуемых водных объектах и в равновесных растворах с атмосферным воздухом, почвой и донными отложениями "B_a,i,s" по формуле (4), а затем рассчитывают биологическую активность компонентов в атмосферном воздухе "(B_a,i)_gas" или в почве и в донных отложениях "(B_a,i,)_hard" по формулам

с использованием соотношений объема растворителя (V_g) и объема исследуемого воздуха (V_g) или массы почвы и донных отложений (m_hard), взятых при получении равновесных растворов, и рассчитывают биологический эффект воздействия на биотест загрязняющих веществ в воздухе "(B_e,i,j)_gas" или в почве и в донных отложениях "(B_e,i)_hard" по формулам

а затем по разности (100-В_е,i), 100-(B_e,i)_gas или 100-(B_e,i)_hard определяют процент погибших особей в каждом объекте окружающей среды и на основании известной численности особей каждого вида живых организмов, содержащихся в заранее установленном перечне или в кадастре для каждого объекта окружающей среды определяют число погибших особей каждого вида живых организмов от загрязнения объектов окружающей среды или замкнутого объекта, которое характеризует прямой экологический ущерб.