Прибор “БИОТОКС-10″. Экологический контроль: проблемы и решения.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ.
ПРИБОР “БИОТОКС-10”  

Сертификат Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандарт России), № 9842

Экологические проблемы, вызванные негативным воздействие человека на окружающую среду, все чаще занимают первые места в социологических опросах. Эти проблемы связаны с такими факторами как выброс и сброс загрязняющих веществ, физико-химическое воздействие и биологическое загрязнение окружающей среды.

Природоохранным законодательством РФ производится нормирование качества окружающей среды с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Значительную часть нормативов качества окружающей среды составляют ПДК предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в той или иной среде.

Также одним из важных понятий в нормировании является понятие токсичности.

Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма человека, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели [2]. Фактически токсичность мера несовместимости вещества с жизнью человека.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в промышленности и в бытовой технологии используют до 500 тысяч соединений, в основном органических, из которых более 40 тысяч вредны для здоровья, а около 12 тысяч токсичны.

В России применялись около 200 различных пестицидов: среди которых только десятая часть – нетоксична. В РФ установлены ПДК примерно для 1400 веществ в воде, для более 100 веществ в воздухе и более чем 100 – в почвах. Ежегодно эти списки возрастают в среднем на 50 веществ.

В этих условиях особенно остро стоит вопрос о проведении экологического мониторинга и контроля.

Экологический мониторинг включает три основных направления деятельности:

• наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды;
• оценку фактического состояния среды;
• прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния [2].

Экологический контроль определяется как деятельность, направленная на соблюдение экологических норм и правил.

Одно из направлений эколого-аналитического контроля базируется на прямом определении суммарного содержании фосфор-, сера-, азот- и галогенсодержащих органических соединений. Для этого, в частности, используются различные типы микробных и ферментативных биосенсоров в качестве высокочувствительных биотестов [1].

Широкий спектр анализируемых веществ позволяет применять биосенсоры в первичном скрининге на токсичность воды, воздуха, пищевых продуктов, новых химических веществ, материалов и изделий.

В случае определения биосенсором факта токсичности проводится дальнейшее исследование другими физико-химическими методами для установления ее природы [1].

Фирмой Microbics Operations of Beckman Instruments, Inc. (США) был разработан биосенсор “Микротокс” (Microtox 5TM) на основе лиофилизированных морских люминесцентных бактерий Photobacterium phosphoreum [1].

В нашей стране (МГУ, Москва) на основе генно-инженерной технологии разработан биосенсор “Эколюм”, имеющий ряд преимуществ по сравнению с биосенсором “Микротокс”: не имеет таких ограничений по температуре при проведении измерений, более прост в обращении, дешевле, сокращено число подготовительных операций.

Именно биосенсер “Эколюм” был положен в основу прибора “Биотокс-10” (фото 1), являющегося совместной разработкой специалистов Лаборатории № 11 ХК “Электрозавод” и ученых МГУ.

Фото 1. Прибор экологического контроля “Биотокс-10”

Методические рекомендации применения прибора “Биотокс-10” для определения токсичности воды и водных экстрактов из объектов окружающей среды утверждены Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации.

«Биотокc-10» предназначен для быстрого количественного контроля степени интегральной токсичности проб воды и водных вытяжек из различных объектов окружающей среды в лабораторных условиях для медицинских, санитарно-гигиенических и экологических целей.

Работа прибора “Биотокс-10” основана на регистрации слабого свечения биосенсора, проявляющегося в процессе биолюминесцентной реакции на наличие токсичных химических веществ в водном растворе.

Устройство может применяться в санитарно-гигиенических и токсикологических лабораториях для контроля степени интегральной токсичности воды, предназначенной для приготовления медицинских растворов, для оценки токсичности новых лекарственных препаратов, качества питьевой воды, водных вытяжек из объектов окружающей среды.

“Биотокс-10” это современный прибор экологического контроля, имеющий следующие основные области применения:

В промышленности:

• экспресс-контроль токсичности отходов и сбросов промышленных предприятий;
• контроль токсичности технологических процессов в режиме реального времени.

В экологии:

• периодический анализ питьевой воды, водоемов, почвы и воздуха на содержание вредных веществ.

В медицине и фармацевтике:

• контроль возможной токсичности материалов и лекарственных средств.

В пищевой промышленности:

• контроль безопасности продуктов питания.

“Биотокс-10” использует новые технологии экологического контроля, основанные на применении высокочувствительных специализированных микробных сенсоров Эколюм”, реагирующих на наличие в анализируемых пробах токсических веществ различной химической природы изменением интенсивности биолюминесценции.

Сочетание нового биохимического сенсора с современной электронной аппаратурой позволяет обнаруживать чрезвычайно малые количества токсических соединений и их смесей в различных пробах. Прибор работает с высокой достоверностью, практически исключающей ошибочные выводы.

В приборе “Биотокс-10” используется простая и надежная технология отбора и предъявления проб, которая совершенно безопасна как для оператора, так и для лиц и предметов, подвергающихся экологической экспертизе.

Компактность, надежность и простота в применении позволяют использовать прибор, как для проведения экологического обследования объектов окружающей среды в лабораторных, так и в полевых условиях.

Прибор вычисляет максимальные и минимальные значения, средние и среднестатистические ошибки измеряемых параметров проб, учитывая тем самым активность биосенсора на момент проведения лабораторных исследований.

Для расширения возможностей прибора имеется выход на компьютер через стандартный последовательный порт. Сходимость и воспроизводимость результатов определения тест-параметра не хуже 5%.

Прибор “Биотокс-10” выполнен в виде моноблока для работы в настольном варианте. Корпус прибора выполнен из ударопрочного, химически стойкого и пожаробезопасного полистирола.

На лицевой панели прибора расположены:

• кнопка включения прибора;
• светодиодный индикатор включения;
• 16 кнопочная панель управления;
• ЖКИ-дисплей.

На левую боковую панель прибора вынесено кюветное отделение и разъем для подсоединения компьютера. На правую боковую панель прибора вынесен разъем для подключения сетевого адаптера или аккумулятора.

Технические характеристики «Биотокс-10″

Способность прибора “Биотокс-10 быстро, эффективно и безопасно обеспечивать контроль в отношении большинства как нормируемых (известных), так и ненормируемых (известных и неизвестных) экзотоксикантов позволяет использовать его для проведения экологического контроля за состоянием окружающей среды в различных областях жизнедеятельности.

Литература

Описание прибора «Биотокс-10»

Ганшин В.М., Чебышев А.В., Фесенко А.В.

Комплексные системы мониторинга токсикологической и экологической безопасности.

Специальная техника, 1998, № 4-5, с. 2 10.

Как организовать общественный экологический мониторинг.

Руководство для общественных организаций.

Под ред. к.х.н. Хотулевой М.В.