Биотестирование. Разработка показателей экологической безопасности.

Под биотестированием (англ. bioassay) обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкую признание во всем мире и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии. Существует 2 вида биотестирования: морфофизиологический и хемотаксический. Хемотаксический метод более точный, та как в нем используется специальный прибор, а морфофизиологический позволяет более точно описать, что происходит с тест-объектами, например, в загрязненной воде

Экологическая безопасность – совокупность состояний, процессов и действий, обеспечивающая экологический баланс в окружающей среде и не приводящая к жизненно важным ущербам (или угрозам таких ущербов), наносимым природной среде и человеку (Хоружая, 2002, Козин, Петровский, 2005). Это также процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы, государства и всего человечества от реальных или потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду. Объектами ЭБ являются права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда или материальная основа государственного и общественного развития.

Политика ЭБ – целенаправленная деятельность государства, общественных организаций, юридических и физических лиц по обеспечению ЭБ.

Система ЭБ – совокупность законодательных, медицинских и биологических мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными нагрузками, а также естественными внешними нагрузками. ЭБ достигается системой мероприятий (прогнозирование, планирование, заблаговременная подготовка и осуществление комплекса профилактических мер), обеспечивающих минимальный уровень неблагоприятных воздействий природы и технологических процессов ее освоения на жизнедеятельность и здоровье людей при сохранении достаточных темпов развития промышленности, коммуникаций, сельского хозяйства.

Согласно Шмаль А.Г. (2000, 2005), система ЭБ – это механизм, обеспечивающий допустимое негативное воздействие природных и антропогенных факторов экологической опасности на окружающую среду и самого человека:

1) Комплексная экологическая оценка территории

определение и оценка комплекса факторов экологической опасности, проявляющихся на данной территории;

районирование территории по устойчивости к проявлению факторов экологической опасности;

составление и ведение кадастра объектов воздействия на окружающую среду;

составление кадастра природных ресурсов;

определение антропогенной нагрузки;

составление и ведение кадастра «загрязненных» площадей.

2) Экологический мониторинг

нормирование воздействий на окружающую среду;

контроль источников воздействия на окружающую среду;

контроль качества компонентов окружающей среды;

3) Управленческие решения

формирование экологической политики;

предупреждение проявления антропогенных факторов экологической опасности;

минимизация последствий проявления природных факторов экологической опасности;

разработка и совершенствование природоохранного законодательства и методов формирования экологического мировоззрения.

Разработка концепции ЭБ основана на идее предупреждения и возмещения вреда, причиненного окружающей среде, здоровью и имуществу граждан путем загрязнения, порчи, уничтожения, повреждения, нерационального использования природных ресурсов, разрушения естественных экологических систем и других правонарушений (Мышко, 2003). В работах Редкозубова С.А., Степанова А.В. (2001), Мышко Ф.Г. (2003) приводятся экологические показатели и критерии оценки ЭБ для отдельных регионов и отраслей промышленности, а также, концепции экологической безопасности. В ряде работ (Ишалин и др., 2004, Методические рекомендации по применению требований …, 2004, Петров, 2004) приводятся показатели и критерии ЭБ отдельных регионов, отраслей промышленности, оценки ущербов в результате загрязнения окружающей среды.

В работе Хоружая Т.А. (2002) предложены методы обеспечения ЭБ, которые разделены на следующие группы:

1) Методы контроля качества окружающей среды:

Методы измерений – строго количественные, результат которых выражается конкретным числовым параметром (физические, химические, оптические и другие).

Биологические методы – качественные (результат выражается словесно, например, в терминах «много-мало», «часто-редко» и др.) или частично количественные.

2) Методы моделирования и прогноза, в том числе методы системного анализа, системной динамики, информатики и др.

3) Комбинированные методы, например, эколого-токсикологические методы, включающие различные группы методов (физико-химических, биологических, токсикологических и др.).
4) Методы управления качеством окружающей среды.

В работе Давиденко Н.М. (1998) предложены следующие принципы в подходе к оценке устойчивости природной среды:

Прерогативность научного обеспечения организации экологически сбалансированного природопользования;

Универсальность подходов к оценкам техногенных изменений окружающей среды в различных по природным условиям и производственной специализации районах;

Необязательность дифференциального анализа вероятной роли известных физических, химических, микробиологических геодинамических факторов техногенного воздействия на главные сферы Земли и их основные компоненты;

Возможность использования индивидуально определенных значений ПДК химических веществ без учета вероятности резкого повышения их суммарного токсичного потенциала.

В настоящее время существуют две основные концепции развития региона с позиции возникших экологических проблем: техногенная (ресурсная) и биосферная (Коробкин, Передельский, 2003). Согласно первой концепции, решение экологических проблем заключается в оценках загрязнения окружающей среды, разработке нормирования допустимого загрязнения различных сред, создании очистных систем и ресурсосберегающих технологий. В рамках этой концепции сформировалось современное направление конкретной природоохранной деятельности; как системы локальных очисток среды от загрязнения и нормирования показателей качества окружающей среды по узкому (несколько десятков) набору показателей, а также внедрения ресурсосберегающих технологий (Лобанова, 1999, Мазур, Молдаванов, 1999). Вторая концепция главным направлением определяет установление области устойчивости любой экосистемы, что позволит найти допустимую величину возмущения - нагрузки на экосистему, определить пороги устойчивости конкретных экосистем.

Анализ ЭБ необходимо проводить по глобальному, региональному, локальному и точечному уровням.

Локальный уровень нужно исследовать для того, чтобы его показатели служили исходными данными для оценки ЭБ на уровне региона. Если на какой-то территории люди не проживают и не ведут какую-либо деятельность, то проводить оценку ЭБ для этой территории не имеет смысла. Необходимо учесть множество различных показателей (санитарно-токсикологических, экологических, социологических, демографических, медицинских и др.) (Костовская и др., 2006, Лебедев Н.В., Фурман, 1998, Сутокская И.В., Федотова, 1995), чтобы измерить количественно ЭБ территории. Для этого требуется выделить подконтрольный регион и разделить его на множество участков. Каждый участок территории можно описать множеством входных и выходных параметров. Выходной параметр одного участка является входным параметром соседнего. Развитие участков локального уровня происходит по своим законам, но комплексный показатель один для всех. Зная, как развивается один участок, можно предугадать аналогичное развитие соседних участков, схожих по характеристикам. Можно прогнозировать развитие каждого участка по отдельности, основываясь на данных смежных областей, а также региона в целом.