Методы биотестирования. Требования к методам биотестирования. Общие правила применения методов биотестирования для контроля качества воды в централизованных системах хозяйственно-питьевого водоснабжения
Недавно принятая концепция демографической политики предполагает, что на Дальний Восток в ближайшие несколько лет приедет на 250 тысяч человек больше, чем уедет. Официальная статистика за 2015-2016 годы и первые месяцы 2017-го, впрочем, по-прежнему безжалостна. Несмотря на заверения властей о том, что инвестиции на Дальний Восток идут, люди, как выяснило EastRussia, отсюда все так же уезжают.
Фото: Lorna Roberts / shutterstock.com
НЕ ТОЛЬКО НА УДЕРЖАНИЕ
Одним из результатов государственной политики по развитию Дальнего Востока к 2025 году должно стать увеличение численности населения на 50 тыс. человек за счет естественного прироста и еще на 250 тыс. человек - за счет положительного сальдо миграции. Такие показатели закреплены в принятой 28 июня правительством РФ концепции демографической политики Дальнего Востока.
Еще одна впечатляющая цифра - к 2025 году требуется обеспечить кадрами как минимум 100 тысяч новых рабочих мест, которые должны создать инвесторы. "Здесь мы рассчитываем на внутреннюю миграцию из других регионов России, а также какая-то часть будет привлечена за счет соотечественников, которые проживают за рубежом. Программа по переселению соотечественников поможет им снизить издержки в связи с переездом. Это важный инструмент",- пояснил на днях замглавы Минвостокразвития Сергей Качаев.
Не касаясь инструментов, предлагаемых для привлечения 250 тысяч "новых дальневосточников" (о них пусть рассуждают специалисты-демографы), EastRussia попыталось оценить, а что же сейчас происходит в плане миграции с дальневосточниками "старыми".
Задача не выглядела простой, поскольку единой оперативной статистики о миграции по субъектам ДФО в общедоступной системе Росстата нет. Территориальных органов статистики на Дальнем Востоке шесть: Хабаровскстат (ведет отчетность по четырем субъектам - Хабаровскому краю, ЕАО, Магаданской области и Чукотке), Сахастат , Амурстат , Камстат , Примстат и Сахалинстат . Хабаровскстат отвечает за публикацию данных по ДФО, но самые свежие из них по демографии - за 2015 год. Изучение официальных сайтов ТУ Росстата показывает, что к выкладке оперативных данных по разделу "Население" они подходят крайне творчески: в отдельных регионах самые свежие данные - это цифры за январь-март 2017 года, в других - за январь-апрель, в третьих - за январь-май.
Тем не менее, общая картина вполне ясна.
Это статистика, ничего личного.
БЕГУЩИЕ В 2016-М
Для начала - буквально одна цифра о том, что произошло с населением Дальнего Востока в 2015 году: том самом, в котором только начиналась реализация новых законов, призванных стимулировать приток инвестиций. Ни о каких реализованных в рамках территорий опережающего развития (ТОР) проектах тогда, разумеется, и говорить не приходилось - ТОР существовали лишь на бумаге. Новые рабочие места если и создавались, то не благодаря поправкам в законодательство. И люди с Дальнего Востока если и уезжали, то уж никак не из-за провала политики, реализуемой Минвостокразвития.
Итак, население ДФО на 1 января 2015 года составляло 6 211 021 человека, на 1 января 2016-го - 6 194 969 человек. Итого - минус 16 052 человека. Не важно, по причинам естественной убыли или миграционной. Просто запомним.
В 2016 году начался ввод в эксплуатацию новых предприятий. Риторика о том, что скоро на Дальнем Востоке жить станет хорошо, сменилась практикой. И с этой точки зрения уже интересно проанализировать миграционное поведение населения девяти конкретных субъектов ДФО. Подчеркнем, приведенные ниже выкладки, рассчитанные на основе данных ТУ Росстата,- это не данные, характеризующие динамику численности населения в целом, это - только о миграции.
|
Прибыло | Выбыло | Миграционный прирост / убыль | Между этим и другими регионами России | Обмен населения со странами СНГ |
Республика Саха (Якутия) | 36715 | 40868 | -4153 | Нет данных | Нет данных |
Амурская область | 28761 | 32031 | -3270 | -3380 | 922 |
Приморский край | 77058 | 80267 | -3209 | Нет данных | Нет данных |
Камчатский край | 12561 | 14366 | -1805 | Нет данных | Нет данных |
Еврейская АО | 4754 | 6356 | -1602 | -1675 | 69 |
Хабаровский край | 57047 | 58633 | -1586 | -4453 | Нет данных |
Чукотский АО | 4280 | 4796 | -516 | -594 | 77 |
Магаданская область | 7543 | 8045 | -502 | -1706 | 1020 |
Сахалинская область | 21971 | 22458 | -487 | Нет данных | Нет данных |
Краткие выводы просты.
Во-первых, ни один субъект ДФО не показал за 2016 год положительное миграционное сальдо . Увы.
Во-вторых, судя по тем субъектам, относительно которых такие данные доступны, везде отток населения из данного конкретного региона Дальнего Востока в другие регионы России выше, чем отток населения вообще . К сожалению, имеющиеся цифры не позволяют оценить, какова в этом оттоке доля уезжающих из одного региона Дальнего Востока в другой, то есть миграции внутри ДФО. Но такая миграция - это вообще отдельная тема.
В-третьих, страны СНГ дают Дальнему Востоку только приток населения .
Наконец, суммарный отток населения в 9 субъектах ДФО за прошлый год, как несложно посчитать по таблице, составил 17 130 человек. Сколько из этих уехавших переместилось внутри Дальнего Востока - конечно, тема специального исследования.
Согласно данным Росстата, население ДФО на 1 января 2017 года составило 6 182 679 человек. Минус 12 290 человек за год. Это лучше, чем по итогам 2015-го, что позволило властям в начале этого года с оптимизмом заявлять: тенденции переломлены, люди стали уезжать с Дальнего Востока меньше.
А ЧТО В 2017-М?
Единых данных по 2017 году, напомним, у Росстата по Дальнему Востоку нет.
Но для начала можно проанализировать наиболее полные данные - динамику миграции за январь-май этого года. Такие показатели официально опубликованы в различных источниках по шести субъектам ДФО.
|
Прибыло / выбыло в январе-мае 2017 года
|
Сальдо за период 2017 года
|
Прибыло / выбыло в январе-мае 2016 года
|
Сальдо за период 2016 года
|
Хабаровский край
|
17710 / 19641
|
-1931
|
20712 / 19767
|
945
|
Приморский край
|
9430 / 10908
|
-1478
|
9791 / 11282
|
-1491
|
Чукотский АО
|
1218 / 1813
|
-595
|
1695 / 1650
|
45
|
Амурская область
|
9577 / 10169
|
-592
|
Нет данных
|
Нет данных
|
Еврейская АО
|
1219 / 1781
|
-562
|
1264 / 1817
|
-553
|
Магаданская область
|
3241 / 3292
|
-51
|
2697 / 2991
|
-294
|
Как отчетливо видно из таблицы, ни один субъект Дальнего Востока из шести, опубликовавших статданные по миграции за январь-май, не продемонстрировал миграционного притока . При этом годом ранее за первые пять месяцев был прирост в Хабаровском крае и на Чукотке. Показатели миграции ухудшились не только в этих двух субъектах, но и в Еврейской автономии, а по Амурской области сравнить их не с чем. Улучшили показатели Колыма и Приморье, но у них все равно - чистый отток.
Данные по Камчатке и Якутии есть только по апрель:
|
Прибывшие
|
Выбывшие
|
Прирост / убыль
|
|
|
|
|
Камчатский край
|
3307
|
3790
|
-483
|
Республика Саха (Якутия)
|
10483 |
11554
|
-1071
|
Впрочем, отсутствие более свежей информации ситуацию не меняет. К сожалению, и в этих субъектах ДФО по итогам первых месяцев 2017 года наблюдается отрицательное сальдо миграции: люди продолжают уезжать чаще, чем приезжать. Провести качественный анализ структуры отъезжающих и приезжающих на основе имеющихся данных невозможно. Но если особенности миграции 2016 года остаются в силе, то на восток страны приезжает все больше выходцев из стран СНГ, а уезжают отсюда - в основном в другие субъекты РФ.
Первое показывает, что государству и бизнесу будет непросто решить проблему квалифицированных кадров. Второе - что Дальний Восток пока так и не удалось сделать привлекательнее, чем более западные регионы России.
А при сохранении тенденций этого года Дальний Восток вновь имеет все шансы продемонстрировать чистый годовой отток населения . К 2020 году разработчиками концепции демографической политики Дальнего Востока поставлена цель зафиксировать численность населения на текущем уровне - хотя бы зафиксировать. Для выполнения этой амбициозной задачи остается всего-то ничего - каких-то пара лет.
Основные задачи экономического и социального развития Дальнего Востока на перспективу связаны со снижением топливно-энергетического дефицита, преодолением депрессии в отраслях специализации, развитием транспортной инфраструктуры и закреплением новых экономических отношений.
В южной зоне в перспективе будут усиливаться развитие обрабатывающих отраслей в лесном, рыбном и топливном промышленных комплексах, увеличиваться структурный вес отраслей машиностроения, обслуживающих секторы основной специализации экономики, значительно расширится и уплотнится транспортная инфраструктура, за счет строительства железных и автомобильных дорог, трубопроводных сетей, структурно оформятся и укрепятся очаги транснационального рыночного хозяйства- свободные экономические зоны, прежде всего в районе г. Находка.
Приморский край будет дальше развиваться как межотраслевой промышленно-транспортный комплекс. Сохраняя сырьевую направленность экономики в качестве поставщика сырья для цветной металлургии, рыбо- и деревоперерабатывающих отраслей, он значительно усилит перерабатывающие «этажи» экономики, включая высокотехнологичное машиностроение, производство медицинских препаратов из биологических ресурсов суши и моря. В крае может успешно развиваться гражданское судостроение, авиастроение.
Приоритетное направление развитие юга Хабаровского края связано со структурной перестройкой машиностроения в пользу создания крупного лесного машиностроения и расширения гражданских экспортно-ориентированных отраслей - судостроения и авиастроения.
В Амурской области основные направления структурной перестройки экономики области связаны с формированием на ее территории крупной энергетической базы регионального значения, включающей действующую Зейскую (1,3 млн кВт) и строящуюся Бурейскую(свыше 2 млн. кВт) ГЭС, а также новые угольные разрезы.
В структуре промышленного производства Республики Саха (Якутия) на первые места выдвигаются цветная металлургия и ТЭК. Алмазодобывающая промышленность в качестве отрасли цветной металлургии остается наиболее перспективной в Якутии. В то же время предстоит осуществить структурные сдвиги в ее развитии с целью формирования полного технологического цикла, включающего обработку ювелирных алмазов, огранку бриллиантов. В топливной промышленности намечаются добыча а в дальнейшем переработка нефти Среднеботуобинского и других месторождений, а также разработка и обустройство газоконденсатных месторождений на западе республики с целью их возможного подключения к трассе экспортного газопровода в Китай.
Камчатская область - один из богатейших биопромысловых в том числе рыбных, регионов страны, К преимуществам развития области относятся: наличие высокооснащенного рыбопромышленного комплекса в составе добывающего (траулерного) и перерабатывающего флотов, рыболовецких хозяйств, ведущих прибрежный промысел, береговых рыбо - и крабоперерабатывающих предприятий, судоремонтных заводов. Причина, тормозящая развитие экономики области, - зависимость от внешнего завоза «с материка» топлива, продовольствия и других продуктов жизнеобеспечения.
Магаданская область обладает уникальной минерально-сырьевой базой и является ведущим золотодобывающим регионом страны. По серебру в ней создана уникальная сырьевая база третьего в мире по объему разведанных запасов месторождения Дукат. Значительны промышленные запасы олова, вольфрама, меди и др. металлов, а также охотопромысловых и оленеводческих ресурсов.
Недостаток, препятствующий развитию области, - транспортная изолированность, отсутствие железнодорожной связи с другими регионами. Важное значение в дальнейшем будет иметь интенсификация основных процессов на предприятиях, разрабатывающие месторождения золота, серебра, олова и вольфрама, с целью обеспечения стабильного прибыльного производства.
Основные полезные ископаемые Чукотского АО - золото, серебро, олово, медь - являются основой его развития. Добыча золота останется ведущей отраслью специализации на перспективу, включая добычу рудного и россыпного золота на базе современных технологий и расширяющихся инвестиций. Инвестиционные проекты для округа: реконструкция Билибинской АЭС с одновременным повышением ее ядерной безопасности, геологическая разведка новых месторождений золота, а также углеводородов на шельфах Чукотского и Берингова морей, развитие дорожного строительства и систем связи. У округа неплохие перспективы сотрудничества с соседней американской Аляской, в том числе по линии рыболовства, инвестирования добычи полезных ископаемых и развития транспортных коммуникаций (в дальнейшей перспективе и через Берингов пролив).
Биотестирование (биологическое тестирование) - оценка качества объектов окружающей среды (воды и пр.) по ответным реакциям живых организмов, являющихся тест-объектами.
Это широко распространенный экспериментальный методический прием, который представляет собой токсикологический эксперимент. Суть эксперимента заключается в том, что тест-объекты помещают в исследуемую среду и выдерживают (экспонируют) определенное время, в течении которого регистрируют реакции тест-объектов на воздействие этой среды.
Приемы биотестирования широко применяются в различных областях природоохранной деятельности и используются по различным назначениям. Биотестирование является основным методом при разработке нормативов ПДК химических веществ (биотестирование токсичности индивидуальных химических веществ), и, в конечном итоге, при оценке из опасности для окружающей среды и здоровья населения. Таким образом, оценка уровня загрязнения по результатам химического анализа, т.е. интерпретация результатов с точки зрения опасности для окружающей среды, также в значительной степени опирается на данные биотестирования.
Методы биотестирования, будучи биологическими по сути, близки по смыслу получаемых данных к методам химического анализа вод: как и химические методы, они отражают характеристику воздействия на водные биоценозы.
Требования, применяемые к методикам биотестирования:
- - чувствительность тест-организмов к достаточно малым концентрациям загрязняющих веществ.
- - отсутствие инверсии ответных реакций тест-организмов на разные значения концентрации загрязняющих веществ в пределах тех значений, кот-е отмечены в природных водах;
- - возможность получать надежные результаты, метрологическая обеспеченность методик;
- - доступность тест-организмов для сбора, простота культивирования и содержания в условиях лаборатории;
- - простота выполнения процедуры и технических приемов биотеста;
- - низкая себестоимость работ по биотестированию.
Развиваются два основных направления работ по биотестированию:
- - подбор методик с использованием гидробионтов, охватывающих основные иерархические структуры водной экосистемы и звенья трофической цепи;
- - поиск наиболее чувствительных тест-организмов, которые позволили бы уловить низкий уровень токсичности при обеспеченной гарантии надежности информации.
Для токсикологической оценки загрязнения пресноводных экосистем на основе биотестирования водной среды рекомендовано использовать несколько видов тест-объектов: водоросли, дафнии, цериодафний, бактерии, простейшие, коловратки, рыбы.
Водоросли - основа пищевых цепей во всех природных экосистемах. Наиболее чувствительные организмы к широкой гамме химических веществ от детергентов до НФПР. Отмирание клеток, нарушение скорости роста, изменение процессов фотосинтеза и др. метаболич. процессов. Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Anabaena, Microcystis, Oscillatoria, Phormidium.
Бактерии - изменение скорости разложения (биодеградации) органических соединений/ Nitrosomonas, Nitrosobacter; изменение метаболических процессов в организме - Escherichia coli (оценка влияния токсиканта на сбраживание глюкозы)
Простейшие. Дафнии. ДДТ, (ГХЦГ)гексахлорциклогексан, ТЯЖЕЛЫЕ металлы (медь-цинк-кадмий-хром), биогенные элементы. Daphnia magna.
Коловратки
Рыбы. Гуппи (Poecillia reticulata) - металлы, пестициды; данио (Brachidanio rerio).
Рыбы природных вод. Высокочувствительные: - лососевые (форель), шиповка, пескарь, плотва, голец, судак, верховка; среднечувствительные: окунь, красноперка, лещь, гольян, карп, уклея.
Токсичность вод
О наличии токсичности судят по проявлениям негативных эффектов у тест-объектов, которые считаются показателями токсичности.
Среди показателей токсичности выделяют: общебиологические, физиологические, биохимические, химические, биофизические, и т.д.
Показателем токсичности является тест-реакция, изменения которой регистрируют в ходе токсикологического эксперимента.
Следует заметить, что под токсикологическими (биотестовыми) показателями в экологической и водной токсикологии понимают показатели биотестирования на различных тест-объектах. В тоже время в санитарно-гигиеническом нормировании под токсикологическими показателями понимают концентрации токсичных химических веществ (например, в нормировании питьевой воды они характеризуют ее безвредность).
При биотестировании проб природной воды обычно ставят два вопроса: - токсична ли проба природной воды; - какова степень токсичности, если таковая имеется?
В результате биотестирования проб на основе регистрации показателей токсичности делают оценку токсичности по критериям, установленным для каждого биообъекта. Результаты биотестирования опытной пробы с исследуемого участка сравнивают с контрольной, заведомо нетоксичной пробой и по разнице в контроле и опыте судят о наличии токсичности.
При этом эффекты воздействия делят на острые и хронические. Их обозначают как острое и хроническое токсическое действие или как острую и хроническую токсичность (ОТД и ХТД). Эти термины и используют для выражения результатов биотестирования.
Острое токсическое действие - воздействие, вызывающее быструю ответную реакцию тест-объекта. Его чаще всего измеряют по тест-реакции «выживаемость» за относительно короткий период времени.
Хроническое токсическое действие - воздействие, вызывающее ответную реакцию тест-объекта, проявляющуюся в течение относительно долгого периода времени. Измеряют по тест-реакциям: выживаемость, плодовитость, изменение роста и т.п.
Реакция тест-объектов на токсическое воздействие зависит от интенсивности или продолжительности воздействия. По результатам биотестирования находят количественную зависимость между величиной воздействия и реакцией тест-объектов.
Реакция организмов на воздействие токсических химических веществ представляет собой комплекс взаимосвязанных эволюционно сформировавшихся реакций, направленных на сохранение постоянства внутренней среды организма и в конечном итоге на выживание.
Выявлены определенные закономерности реакций организмов на токсические воздействия. В общем виде воздействие токсического вещества на организм описывается двумя основными параметрами: концентрацией и временем воздействия (экспозицией). Именно эти параметры определяют степень влияния токсичного вещества на организм.
Экспозиция - период, в течение которого организм находится под воздействием исследуемого фактора, в частности химического вещества. В зависимости от экспозиции различают острое или хроническое токсическое воздействие.
Результат токсического воздействия обычно называют эффектом токсического воздействия. Для описания зависимости между эффектом воздействия токсического вещества на организм и его концентрацией предложены различные функции, например, формула Хабера:
Где Е - эффект (результат) воздействия;
С - концентрация воздействующего вещества;
Т - время воздействия (экспозиция).
Е - представляет собой любой результат воздействия (гибель тест-объектов), а величины С и Т - могут быть выражены в соответствующих единицах измерения.
Как видно из формулы Хабера, между эффектом временем воздействия концентрацией имеется прямая функциональная связь: эффект будет тем большим, чем больше величина воздействия (конц-ция вещ-ва) и/или его продолжительность.
Формула Хабера позволяет сравнивать биологические эффекты различных химических веществ с помощью анализа их конц-ции или экспозиции. Отличия по какому-либо из этих величин отражают отличия в чувствительности организмов к токсическому воздействию.
При малых конц-циях или экспозициях эффект воздействия проявляется в популяции у небольшого числа тест-объектов, которые оказываются наиболее чувствительными, т.е. наименее устойчивыми к воздействию. По мере увеличения концентрации или экспозиции число устойчивых организмов падает, и в конце концов у всех (или почти у всех) организмов удается зарегистрировать четко выраженные эффекты токсического воздействия. В ходе токсикологического эксперимента находят зависимость отклика тест-объектов от величины или времени воздействия.
Параметры токсичности химического воздействия:
- - Летальная концентрация (ЛК50) - концентрация токсиканта, вызывающая гибель 50% тест-организмов за определенное время (чем ниже ЛК50, тем выше токсичность химического вещества или воды)
- - Максимальная недействующая концентрация - наивысшая измеренная концентрация химического вещества (тестируемой воды), не вызывающая наблюдаемого химического воздействия (чем ниже МНК, тем выше токсичность хим. вещ-ва или сточной воды).
Не все организмы одинаково реагируют на одно и то же воздействие. Реакция зависит от чувствительности к возд-вию.
Чувствительность организма к токсичному веществу - это совокупность реакций на его воздействие, характеризующих степень и скорость реагирования организма. Характеризуется такими показателями, как время начала проявления отклика (реакции) или конц-ция токсического вещ-ва, при которой проявляется реакция; она существенно отличается не только у разных видов, но и у разных особей одного вида.
Согласно ряду чувствительности, разработанному С.А. Патиным (1988), тест объекты можно расположить следующм образом:
Рыбы-зоопланктон-зообентос-фитопланктон-бактерии-простейшие-макрофиты.
Существуют и другие ряды чувствительности.
Например, при биотестировании вод целлюлозно-бумажных предприятий: водоросли-бактерии-рыбы (по уменьшению чувствительности).
Факторы, влияющие на биотестирование:
- - факторы, влияющие на тест-организмы (экспозиция; условия культивирования, в природе - условия жизни растений и животных; возрастные особенности, сезон года, обеспечение тест-организмов пищей, температура (пессимум и оптимум), освещенность);
- - факторы, определяющие физико-химические свойства тестируемой природной воды, от которых зависит ее токсичность для тест-организмов (свежесть пробы, наличие в ней взвешенных частиц).