Биохимические, биологические

1. Ферментативные и иммунохимические методы основаны на проведении биохимических реакций, обладают высокой чувствительностью, простотой, специфичностью. Например, известен метод определения фенолов с помощью фермента пероксидазы. Иммунохимические методы основаны на получении антител на определенные высокотоксичные загрязнители.  

2. Биологические методы заключаются в контроле реакции биосистемы (клетка, гидробионты, растения, животные) на определяемый компонент. Известны методы:

Биоиндикация - метод оценки абиотических и биотических факторов среды оби-тания при помощи биообъектов и их систем. (лат. indicare  указывать). Организмы, популяции или их сообщества, свойства и функции которых коррелируют с определенными факторами среды и могут применяться для их оценки называются биоиндикаторами или биомониторами.  

Биотестирование - метод активного мониторинга среды обитания при помощи тест-объектов в искусственных, лабораторных условиях. 

Тест-объекты - живые организмы или их сообщества, выделенные в лабораторные культуры, по реакциям которых получают интегральную оценку токсичности объектов окружающей среды. Биотестирование дополняет аналитические и аппаратурные методы мониторинга природной среды качественно новыми биологическими показателями, т.к. результаты определения концентрации токсикантов имеют относительную ценность. Важны не уровни загрязнения, а вызываемые ими биологические эффекты. 

Экотоксикология - новый метод биологического мониторинга, направленный на установление пороговых эффектов токсического воздействия в системах «токсикант - живой организм», «доза - ответная реакция», «токсикант - экосистема» с целью проведения природоохранных мер и обеспечения экологической безопасности. Главная задача экотоксикологии - определение дозы вредного вещества, способного нанести вред живым системам. 

Мониторинг биоразнообразия - система наблюдений за состоянием живых организмов (животные, растения, микроорганизмы) с целью слежения за состоя-нием биоты в природно-техногенных комплексах. Объектами биоразнообразия являются виды, сообщества, популяции, экосистемы, ландшафт, редкие виды и сообщества. Биоразнообразие определяется на генетическом, видовом, экосистемном уровнях для видов фоновых, индикаторных, редких. Фоновыми территориями служат особоохраняемые биосферные заповедники (БЗ). 

Методы и средства контроля объектов среды

Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов окружающей среды необходимо располагать надёжными средствами и методами контроля. Повышение эффективности контроля за состоянием природной среды может быть достигнуто повышением производительности, оперативности и регулярности измерений, увеличением масштабности охвата одновременным контролем; автоматизацией и оптимизацией технических средств контроля и самого процесса. 

Средства экологического наблюдения и контроля подразделяются на контактные, неконтактные (дистанционные), биологические, а контролируемые показатели – на функциональные (продуктивность, оценка круговорота веществ и др.) и структурные (абсолютные или относительные значения физических, химических или биологических параметров – концентрация загрязняющего вещества, коэффициент суммарного загрязнения и др.).

Контактные методы контроля

Контактные методы контроля состояния объектов среды представлены как классическими методами химического анализа, так и современными методами инструментального анализа. Методы классифицируют на физические (рентгеноспектральный анализ, масс-спектрометрия, магнитная спектроскопия), физико-химические (спектральные, электрохимические, хроматографические), химические (гравиметрические, титриметрические).

Наиболее применяемые спектральные, хроматографические, электрохимические методы анализа объектов среды.

Спектральные методы анализа включают атомную и молекулярную спектроскопию, которые многочисленны. Из них наибольшее применение имеют – фотометрия, люминесценция, радиоволновая спектроскопия, ИК-, УФспектроскопия, рентгеноспектральный, эмиссионный и др. методы анализа.

Хроматографические методы и средства измерения делятся на две группы – соответственно с подвижными фазами газ и жидкость. В качестве детектров используются фотометрия, люминесценция, пламенно-ионизационные детекторы. К данным методам относится чувствительная хроматомассспектроскопия.

Электрохимические методы делятся на методы, основанные на протекании и без протекания электродных реакций. Это – потенциометрия, электрохимия, кулонометрия и др.

Эффективность любого метода наблюдений и контроля за состоянием объектов окружающей среды оценивается совокупностью показателей:

• селективностью и точностью определения;

• воспроизводимостью получаемых результатов;

• чувствительностью определения;

• пределами обнаружения элемента (вещества);

• экспрессностью анализа.

Основным требованием к выбранному методу является его применимость в широком интервале концентраций элементов (веществ), включающих как следовые количества, в незагрязнённых объектах фоновых районов, так и высокие значения концентраций в районах технического воздействия.