По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 504.75 DOI:10.33920/med-08-2505-05

Методы комплексного экологогигиенического мониторинга водных объектов

Иванов Дмитрий Евгеньевич д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры правовой психологии, судебной экспертизы и педагогики, ФГБОУ ВО «Саратовская государственная юридическая академия», 410056, Россия, г. Саратов, ул. Чернышевского Н.Г., зд.104, стр.3, e-mail: ivanovde1963@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-8162-9019

Одной из глобальных проблем современного человечества является загрязнение поверхностных и подземных водоисточников. Для обеспечения гигиенической безопасности перспективно проведение комплексного эколого-гигиенического мониторинга водных объектов. В статье приведен обзор современных методов оценки качества водоисточников, представленных в базах данных научной электронной библиотеки eLibrary, Web of Science, Scopus и PubMed. Рассмотрены методы комплексного эколого-гигиенического мониторинга водных объектов. Комплексный эколого-гигиенический мониторинг водоисточников представляет собой сочетание традиционных химико-физических методов анализа и проведение процедуры биотестирования. Традиционные методы санитарно-химического анализа не всегда дают возможность полностью оценить гигиеническую безопасность водоема, так как не учитываются синергические эффекты и токсическое действие продуктов трансформации химических загрязнителей в водной среде. Перспективно использовать систему биологических тест-объектов, относящихся к различным систематическим группам и трофическим уровням живых организмов (инфузории, дафнии, водоросли, клетки человека и животных). Необходимо, в первую очередь, использовать аттестованные методики биотестирования. В ходе мониторинга сначала проводится биотестирование проб воды и затем, при обнаружении острой токсичности, пробы подвергают количественному и качественному химическому анализу для идентификации токсических веществ. Методы биоиндикации применяются как дополнительные. Они позволяют определить ранние нарушения водной экосистемы, которые через некоторое время приведут к невозможности использования водоема для хозяйственно-бытовых целей. По сравнению с традиционными методическими подходами, преимущество комплексного эколого-гигиенического мониторинга заключается в возможности проведения экспресс-оценки острой токсичности, что очень важно для обеспечения гигиенической безопасности населения при различных чрезвычайных ситуациях.

Литература:

1. Ашихмина Т.Я., Сюткин В.М. Комплексный экологический мониторинг регионов. Киров: Издво ВятГГУ. 1997, 286 с.

2. Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Изд-во ВятГГУ. 2002, 544 с.

3. Гусев Ю.С., Сулейманов Р.А., Иванов Д. Е., Микеров А.Н., Валеев Т.К. Методы (алгоритм) оценки гигиенической безопасности водоемов, содержащих токсины сине-зеленых водорослей. Медицина труда и экология человека. 2023; 4:128–144. doi: 10.24412/2411-3794-2023-10410.

4. Yaochun Wang, Guohao Liu, Yixia Wang, Hongli Mu, Xiaoli Shi, Chao Wang, Naicheng Wu. The Global Trend of Microplastic Research in Freshwater Ecosystems. Toxics. 2023; 11 (6):539. doi: 10.3390/toxics11060539.

5. Gagandeep Singh, Neelam Thakur, Rakesh Kumar. Nanoparticles in drinking water: Assessing health risks and regulatory challenges. Science of The Total Environment. 2024; 949: 174940. https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2024.174940.

6. Escher B., Neale P., Leusch F. Bioanalytical Tools in Water Quality Assessment. Second Edition. London: IWA Publishing Republic, 2021. 439с. doi: 10.2166/9781789061987_0001.

7. Xu J., Wei D., Wang F., Bai C., Du Y. Bioassay: A useful tool for evaluating reclaimed water safety. J. Environ. Sci. 2020; 88:165–176. https://doi. org/10.1016/j.jes.2019.08.014.

8. Merve Tunali, Edwin Nnaemeka Uzoefuna, Mehmet Meric Tunali, Orhan Yenigun. Effect of microplastics and microplastic-metal combinations on growth and chlorophyll a concentration of Chlorella vulgaris. Sci. Total Environ. 2020;743:140479. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140479.

9. Junghyun Lee, Seongjin Hong, Seong-Ah An, Jong Seong Khim. Methodological advances and future directions of microalgal bioassays for evaluation of potential toxicity in environmental samples: A review. Environment International. 2023;173:107869. doi: 10.1016/j.envint.2023.107869.

10. Antoine Gosset, Claude Durrieu, Pauline Barbe, Christine Bazin, Rémy

11. Bayar. Microalgal whole-cell biomarkers as sensitive tools for fast toxicity and pollution monitoring of urban wet weather discharges. Chemosphere. 2019;217:522–533. https://doi.org/10.1016/j. chemosphere.2018.11.033.

12. Rodrigues S., Pinto I., Martins F., Formigo N., Antunes S.C. Can biochemical endpoints improve the sensitivity of the biomonitoring strategy using bioassays with standard species, for water quality evaluation. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2021;215:112151. doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112151.

13. Marins K., Marcos L., Lazzarotto V., Boschetti G., Bertoncello K.T., Sachett A., Schindler M. S. Z., Chitolina R., Regginato A., Zanatta A.P., Siebel A.M., Magro J.D., Zanatta L. Iron and manganese present in underground water promote biochemical, genotoxic, and behavioral alterations in zebrafish (Danio rerio). Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019; 26 (23):23555–23570. doi: 10.1007/s11356-019-05621-0.

14. Julie Robitaille, Nancy D. Denslow, Beate I. Escher, Hajime G. Kurita-Oyamada, Vicki Marlatt, Christopher J. Martyniuk, Laia Navarro-Martín, Ryan Prosser, Thomas Sanderson, Viviane Yargeau, Valerie S. Langlois. Towards regulation of Endocrine Disrupting chemicals (EDCs) in water resources using bioassays — A guide to developing a testing strategy. Environmental Research. 2022; 205:112483. doi:10.1016/j.envres.2021.112483.

15. Frederic D. L. Leusch, Hamish Allen, Nuwan A. L. De Silva, Roger Hodson, Matthew Johnson, Peta A. Neale, Michael Stewart, Louis A. Tremblay, Taylor Wilde, Grant L. Northcott. Effect-based monitoring of two rivers under urban and agricultural influence reveals a range of biological activities in sediment and water extracts. Journal of Environmental Management. 2024;351:119692.

16. Yegyun Choi, Chang-Dong Seo, Woorim Lee, Heejong Son, Yunho Lee. Assessment of bioactive chemicals in wastewater effluents and surface waters using in vitro bioassays in the Nakdong River basin, Korea. Chemosphere. 2024; 347:140621. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.140621.

17. Nils G.A. Ekelund, Donat-P. Häder. Environmental monitoring using bioassays. In book: Bioassays. Advanced Methods and Applications. 2018: 419–437. doi: 10.1016/B978-0-12-811861-0.00021–8.

18. Pandard Pascal, Devillers James, Charissou Anne-Marie, Poulsen Véronique, Jourdain Marie-José, Férard Jean-François, Grand Cécile, Bispo Antonio. Selecting a battery of bioassays for ecotoxicological characterization of wastes. Science of The Total Environment. 2006; 363 (1-3):114–125. doi: 10.1016/j. scitotenv.2005.12.016.

19. Pandey LK, Lavoie I, Morin S, Depuydt S, Lyu J, Lee H, Jung J, Yeom DH, Han T, Park. Towards a multibioassay-based index for toxicity assessment of fluvial waters. J. Environ. Monit. Assess. 2019;191 (2):112. doi: 10.1007/s10661-019-7234-5.

20. Altenburger R., Scholze M., Busch W., Escher B., Jakobs, G. Mixture effects in samples of multiple contaminants — An inter-laboratory study with manifold bioassays. Environment International. 2018; 114:95–106. doi: 10.1016/j.envint.2018.02.013.

21. Mastroberardino A, Casaburi F, Canino R, Iannone M, Procopio S. Toxicity evaluation of the contaminated area of Crotone from biological indicators: a multispecies approach. Environ. Monit. Assess. 2023;195 (4):473. doi: 10.1007/s10661-023-11056-5.

22. Gustavo Echeverri-Jaramillo, Beatriz Jaramillo-Colorado, Consuelo Sabater-Marco, María Ángeles, CastilloLópez. Acute toxicity of chlorpyrifos and its metabolite 3,5,6-trichloro-2-pyridinol alone and in combination using a battery of bioassays. Environmental Science and Pollution Research. 2020; 27 (26):32770–32778. doi: 10.1007/s11356-020-09392-x.

23. Olkova Anna, Berezin Grigoriy. «Battery of Bioassays» for Diagnostics of Toxicity of Natural Water when Pollution with Aluminum Compounds. Journal of Ecological Engineering. 2021;22 (2):195–199. doi: 10.12911/22998993/131029.

24. Van den Berg M. F., Botha A.M., Bierman A., Oberholster P. Assessing Domestic Wastewater Effluent with a Battery of Bioassays after Treatment with a Specific Consortium of Microalgae and Different Flocculation Methods. Water Air & Soil Pollution. 2020; 231 (6):257. doi:10.1007/s11270-020-04627-6.

25. Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Сытников Д.М. Биотестирование обводнённых карьеров как альтернативного источника питьевого водоснабжения. Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология, химия. 2022; 8 (74):87–92.

26. Знобищева Н.О., Галиев Т.Х., Хатмуллина Р.Р., Овсянникова И.В., Исламутдинова А.А. Изучение токсикологического состояния поверхностных вод реки Ашкадар с использованием методов биотестирования. Системы контроля окружающей среды. 2020;2 (40):97–101. doi: 10.33075/2220-5861-2020-2-97-101.

27. Masood M. I., Hauke N.T., Nasim M.J., Sarfraz M., Naseem M., Schäfer K.H. Neural stem cell-based in vitro bioassay for the assessment of neurotoxic potential of water samples. J. Environ. Sci. 2021;101:72–86. doi:10.1016/j.jes.2020.07.028.

28. Tanveer R., Neale P.A., Melvin S.D., Leusch F. Application of in vitro bioassays to monitor pharmaceuticals in water: A synthesis of chronological analysis, mode of action, and practical insights. Chemosphere. 2024; 359: 142255. doi:10.1016/j.chemosphere.2024.14225.

29. Еськов А.П., Тимофеев М.А., Каюмов Р.И., Терехова В.А. Методика выполнения измерений индекса токсичности почв, почвогрунтов, вод и отходов по изменению подвижности половых клеток млекопитающих in vitro. М.: Изд.-во МГУ,2009: 30 с.

30. Гусев Ю.С., Иванов Д. Е., Чекмизов В.А., Микеров А.Н. Патент на промышленный образец (RU 141577). Схема способа объективизации оценки гигиенической безопасности поверхностных и подземных источников питьевого водоснабжения населения, включающий экспресс- методы с использованием двухкомпонентной системы биотестирования. Заявка на промышленный образец № 2022502821 от 04.07.2022. Дата публикации: 17.04.2024. Бюл. № 5.

31. Чупис В.Н., Журавлёва Л. Л, Жирнов В.А., Ларин И.Н., Лущай Е.А., Емельянова Н.В., Ильина Е.В., Иванов Д. Е. Оценка качества воды водоёма охладителя Балаковской атомной электростанции методами биомониторинга. Теоретическая и прикладная экология. 2008; 2:43–50.

32. Каменец А.Ф., Иванов Д. Е. Возможности применения методов биотестирования для оценки загрязнения марганцем источников водоснабжения населения. Санитарный врач. 2019; 3: 68–73.

33. Кряжевских А.А., Бардина В.И., Склярова Н.А. Методы биотестирования для обнаружения лекарственных средств в водной среде. Формулы Фармации. 2022; 1: 61–69.

34. Pashaei Reza, Dzingelevičienė Reda, Putna-Nimane Ieva, Overlinge Donata, Błaszczyk Agata, Walker Tony R. Acute toxicity of triclosan, caffeine, nanoplastics, microplastics, and their mixtures on Daphnia magna. Mar. Pollut. Bull. 2023;192:115113. doi: 10.1016/j.marpolbul.2023.115113.

35. Na Joorim, Song Jinyoung, Jung Jinho. Elevated temperature enhanced lethal and sublethal acute toxicity of polyethylene microplastic fragments in Daphnia magna. Environmental Toxicology and Pharmacology. 2023; 102:104212. doi: 10.1016/j.etap.2023.104212.

36. Silvia Gonçalves Egler, Tamine Martins Roldão, Gabriel Oliveira Santos, Gisele Petronilho Heidelmann, Ellen Cristine Giese, Fabio Verissimo Correia, Enrico Mendes Saggioro. Acute toxicity of single and combined rare earth element exposures towards Daphnia similis. Ecotoxicology and Environmental Safety.2023;251:114538. doi: 10.1016/j.ecoenv.2023.114538.

37. Carine de Mendonça Francisco, Luiz Alfredo Pavanin, Sandra Morelli. Using native fish in eco-genotoxic assessment of heavy metal contamination pollution arising from nearby large Brazilian rivers. Journal of Toxicology and Environmental Health Part. 2023; 86 (2-3): 74–85. doi:10.1080/15287394.2022.2164754.

38. Francesco D’Agostini, Sebastiano La Maestra. Micronuclei in Fish Erythrocytes as Genotoxic Biomarkers of Water Pollution: An Overview. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2021; 258:195–240. doi:10.1007/398_2021_76.

39. El-Kholy A. S., Haroun S.A., Labeeb M. Assessment of genotoxic effects of wastewater of Kitchener pool, Nile Delta Region, North Egypt, using Allium test. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2023; 23:1–12. doi: 10.1186/s43088-023-00364-x.

40. Nogueira L.R., Cassanego M.B. B., Droste A. Temporal analysis of genotoxicity and environmental factors related to water quality of a watershed in South Brazil. Ciência e Natura. Santa Maria. 2022; 44:01–21. doi:10.5902/2179460X70209.

41. Yue Yu, Bing Wu, Linmiao Jiang, Xu-Xiang Zhang, Hong-Qiang Ren, Mei L. Comparative analysis of toxicity reduction of wastewater in twelve industrial park wastewater treatment plants based on battery of toxicity assays. Sci. Rep. 2019; 9: 3751. doi:10.1038/s41598-019-40154-z.

42. Ève A.M. Gilroy, Christine Kleinert, Émilie Lacaze, Sheena D. Campbell, Sara Verbaan, Chantale André, Kara Chan, Patricia L. Gillis, Joel S. Klinck, François Gagné, Michel Fournier, Shane R. de Solla. In vitro assessment of the genotoxicity and immunotoxicity of treated and untreated municipal effluents and receiving waters in freshwater organisms. Environ. Sci. Pollut. Res. 2023;30 (23):64094–64110. doi:10.1007/s11356-023-26845-1.

43. L. Faulstich S. Wollenweber Ch. Reinhardt-Imjela R. Arendt, A. Schulte H. Hollert S. Schiwy. Ecotoxicological evaluation of surface waters in Northern Namibia. Environ. Monit. Assess. 2024; 196 (5):456. doi:10.1007/ s10661-024-12613-2.

44. Matthew Johnson, Kimberly Finlayson, Jason P. van de Merwe, Frederic D. L. Leusch. Adaption and application of cell-based bioassays to whole-water samples.Chemosphere. 2024;361:142572. doi:10.1016/j. chemosphere.2024.142572.

45. Ayelén A. González Núñez, Mauro J. Palacio, Luis I. Tripoli, Andres F. Pighin, Natalia A. Ossana. Environmental health in the upper-middle Luján River basin from a multi-biomarker approach. Environmental Pollution. 2024; 359: 124541. doi: 10.1016/j.envpol.2024.124541.

46. Yingnan Han, Na Li, Yoshimitsu Oda, Mei Ma, Kaifeng Rao, Zijian Wang, Wei Jin, Gang Hong, Zhiguo Li, Yi Luo. Evaluation of genotoxic effects of surface waters using a battery of bioassays indicating different mode of action. Ecotoxicology and Environmental Safety.2016;133:448–456. doi:10.1016/j.ecoenv.2016.07.022.

47. Головатюк Л.В., Зинченко Т.Д. Биотические идентификаторы в оценке качества воды эталонной реки: сравнительный анализ биоиндикационных индексов реки Байтуган (Высокое Заволжье). Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2020.162 (1):134–150. doi: 10.26907/2542-064X.2020.1.134–150.

48. Lies Teunen, Maarten DeJonge, Govindan Malarvannan, Adrian Covaci, Claude Belpaire, Jean-François Focant, Ronny Blust, Lieven Bervoets. The relevance of European Biota Quality Standards on the ecological water quality as determined by the multimetric macro-invertebrate index: A Flemish case study. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2022; 231: 113222.

49. Ульянова А.С. Использование биотического индекса Вудивисса для оценки качества вод в дельте Р. Волга на примере култука Прямой-Лотосный. Международный научно-исследовательский журнал. 2014;7 (26): 25–26.

50. Методы оценки качества вод по гидробиологическим показателям: учебно-методическая разработка по курсу «Гидробиология»; сост.: О.Ю. Деревенская. Казань: КФУ, 2015. 44 с.

51. Чупис В.Н., Мартынов В.В., Растегаев О.Ю., Быстренина В.И., Артемьев С.В., Орловская И.В. Патент на изобретение РФ № 2413220, МПК G01N 33/18, G01N 33/24. Способ экологического мониторинга опасных производственных объектов. Заявлено 26.10.2009. Заявка № 2009139599. Бюл. № 6, 27.02.2011.

52. Гусев Ю.С., Иванов Д. Е., Эрдниев Л.П., Кузянов Д.А., Кошелева И.С., Савина К.А., Микеров А.Н. Биотестирование для объективизации гигиенической оценки поверхностных и подземных источников водоснабжения. Гигиена и санитария. 2022; 101 (12): 1450–1457. doi: 10.47470/00 16-9900-2022-101-12-1450-1457.

1. Ashikhmina T.Ya., Syutkin V. M. Comprehensive environmental monitoring of regions. Kirov: Vyatka State University of the Russian Federation. 1997, 286 p. (in Russian).

2. Ashikhmina T.Ya. Comprehensive environmental monitoring of chemical weapons storage and destruction facilities. Kirov: Vyatka State University of the Russian Federation. 2002, 544 p. (in Russian).

3. Gusev Yu. S., Suleimanov R.A., Ivanov D. E., Mikerov A.N., Valeev T. K. Methods (algorithm) for assessing the hygienic safety of water bodies containing blue-green algae toxins. Medicina truda i e`kologiya cheloveka (Occupational medicine and human ecology). 2023; 4:128–144. (in Russian) doi: 10.24412/2411-3794-2023-10410.

4. Yaochun Wang, Guohao Liu, Yixia Wang, Hongli Mu, Xiaoli Shi, Chao Wang, Naicheng Wu. The Global Trend of Microplastic Research in Freshwater Ecosystems. Toxics. 2023; 11 (6):539. doi: 10.3390/toxics11060539.

5. Gagandeep Singh, Neelam Thakur, Rakesh Kumar. Nanoparticles in drinking water: Assessing health risks and regulatory challenges. Science of The Total Environment. 2024; 949: 174940. https://doi. org/10.1016/j.scitotenv.2024.174940.

6. Escher B., Neale P., Leusch F. Bioanalytical Tools in Water Quality Assessment. Second Edition. London: IWA Publishing Republic, 2021. 439с. doi: 10.2166/9781789061987_0001.

7. Xu J., Wei D., Wang F., Bai C., Du Y. Bioassay: A useful tool for evaluating reclaimed water safety. J. Environ. Sci. 2020; 88:165–176. https://doi. org/10.1016/j.jes.2019.08.014.

8. Merve Tunali, Edwin Nnaemeka Uzoefuna, Mehmet Meric Tunali, Orhan Yenigun. Effect of microplastics and microplastic-metal combinations on growth and chlorophyll a concentration of Chlorella vulgaris. Sci. Total Environ. 2020;743:140479. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140479.

9. Junghyun Lee, Seongjin Hong, Seong-Ah An, Jong Seong Khim. Methodological advances and future directions of microalgal bioassays for evaluation of potential toxicity in environmental samples: A review. Environment International. 2023;173:107869. doi: 10.1016/j.envint.2023.107869.

10. Antoine Gosset, Claude Durrieu, Pauline Barbe, Christine Bazin, Rémy Bayar. Microalgal whole-cell biomarkers as sensitive tools for fast toxicity and pollution monitoring of urban wet weather discharges. Chemosphere. 2019;217:522–533. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.11.033.

11. Rodrigues S., Pinto I., Martins F., Formigo N., Antunes S. C. Can biochemical endpoints improve the sensitivity of the biomonitoring strategy using bioassays with standard species, for water quality evaluation. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2021;215:112151. doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112151.

12. Marins K., Marcos L., Lazzarotto V., Boschetti G., Bertoncello K.T., Sachett A., Schindler M. S. Z., Chitolina R., Regginato A., Zanatta A. P., Siebel A. M., Magro J.D., Zanatta L. Iron and manganese present in underground water promote biochemical, genotoxic, and behavioral alterations in zebrafish (Danio rerio). Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019; 26 (23):23555–23570. doi: 10.1007/s11356-019-05621-0.

13. Julie Robitaille, Nancy D. Denslow, Beate I. Escher, Hajime G. Kurita-Oyamada, Vicki Marlatt, Christopher J. Martyniuk, Laia Navarro-Martín, Ryan Prosser, Thomas Sanderson, Viviane Yargeau, Valerie S. Langlois. Towards regulation of Endocrine Disrupting chemicals (EDCs) in water resources using bioassays — A guide to developing a testing strategy. Environmental Research. 2022; 205:112483. doi:10.1016/j.envres.2021.112483.

14. Frederic D. L. Leusch, Hamish Allen, Nuwan A. L. De Silva, Roger Hodson, Matthew Johnson, Peta A. Neale, Michael Stewart, Louis A. Tremblay, Taylor Wilde, Grant L. Northcott. Effect-based monitoring of two rivers under urban and agricultural influence reveals a range of biological activities in sediment and water extracts. Journal of Environmental Management. 2024;351:119692.

15. Yegyun Choi, Chang-Dong Seo, Woorim Lee, Heejong Son, Yunho Lee. Assessment of bioactive chemicals in wastewater effluents and surface waters using in vitro bioassays in the Nakdong River basin, Korea. Chemosphere. 2024; 347:140621. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.140621.

16. Nils G. A. Ekelund, Donat-P. Häder. Environmental monitoring using bioassays. In book: Bioassays. Advanced Methods and Applications. 2018: 419–437. doi: 10.1016/B978-0-12-811861-0.00021–8.

17. Pandard Pascal, Devillers James, Charissou Anne-Marie, Poulsen Véronique, Jourdain Marie-José, Férard Jean-François, Grand Cécile, Bispo Antonio. Selecting a battery of bioassays for ecotoxicological characterization of wastes. Science of The Total Environment. 2006; 363 (1-3):114–125. doi: 10.1016/j.scitotenv.2005.12.016.

18. Pandey LK, Lavoie I, Morin S, Depuydt S, Lyu J, Lee H, Jung J, Yeom DH, Han T, Park. Towards a multi-bioassay-based index for toxicity assessment of fluvial waters. J. Environ. Monit. Assess. 2019;191 (2):112. doi: 10.1007/s10661-019-7234-5.

19. Altenburger R., Scholze M., Busch W., Escher B., Jakobs, G. Mixture effects in samples of multiple contaminants — An inter-laboratory study with manifold bioassays. Environment International. 2018; 114:95–106. doi: 10.1016/j.envint.2018.02.013.

20. Mastroberardino A, Casaburi F, Canino R, Iannone M, Procopio S. Toxicity evaluation of the contaminated area of Crotone from biological indicators: a multispecies approach. Environ. Monit. Assess. 2023;195 (4):473. doi: 10.1007/s10661-023-11056-5.

21. Gustavo Echeverri-Jaramillo, Beatriz Jaramillo-Colorado, Consuelo Sabater-Marco, María Ángeles, Castillo-López. Acute toxicity of chlorpyrifos and its metabolite 3,5,6-trichloro-2-pyridinol alone and in combination using a battery of bioassays. Environmental Science and Pollution Research. 2020; 27 (26):32770–32778. doi: 10.1007/s11356-020-09392-x.

22. Olkova Anna, Berezin Grigoriy. «Battery of Bioassays» for Diagnostics of Toxicity of Natural Water when Pollution with Aluminum Compounds. Journal of Ecological Engineering. 2021;22 (2):195–199. doi: 10.12911/22998993/131029.

23. Van den Berg M. F., Botha A. M., Bierman A., Oberholster P. Assessing Domestic Wastewater Effluent with a Battery of Bioassays after Treatment with a Specific Consortium of Microalgae and Different Flocculation Methods. Water Air & Soil Pollution. 2020; 231 (6):257. doi:10.1007/s11270-020-04627-6.

24. Kucherik G.V., Omelchuk Yu. A., Sytnikov D. M. Biotesting of flooded quarries as an alternative source of drinking water supply. Ucheny`e zapiski Kry`mskogo federal`nogo universiteta im. V. I. Vernadskogo. Biologiya, ximiya (Scientific notes of the V. I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology, Chemistry). 2022; 8 (74):87–92. (in Russian).

25. Znobishcheva N. O., Galiev T. Kh., Khatmullina R. R., Ovsyannikova I.V., Islamutdinova A. A. Study of the toxicological state of the surface waters of the Ashkadar river using biotesting methods. Sistemy` kontrolya okruzhayushhej sredy` (Environmental control systems). 2020;2 (40):97–101. (in Russian) doi: 10.33075/2220-5861-2020-2-97-101.

26. Masood M. I., Hauke N. T., Nasim M.J., Sarfraz M., Naseem M., Schäfer K. H. Neural stem cell-based in vitro bioassay for the assessment of neurotoxic potential of water samples. J. Environ. Sci. 2021;101:72–86. doi:10.1016/j.jes.2020.07.028.

27. Tanveer R., Neale P. A., Melvin S. D., Leusch F. Application of in vitro bioassays to monitor pharmaceuticals in water: A synthesis of chronological analysis, mode of action, and practical insights. Chemosphere. 2024; 359: 142255. doi:10.1016/j.chemosphere.2024.14225.

28. Eskov A. P., Timofeev M. A., Kayumov R. I., Terekhova V. A. Methodology for measuring the toxicity index of soils, ground soils, waters and wastes based on changes in the motility of mammalian germ cells in vitro. Moscow: Moscow State University Press, 2009. (in Russian).

29. Gusev Yu. S., Ivanov D. E., Chekmizov V. A., Mikerov A. N. Patent for an industrial design (RU 141577). Scheme of a method for objectifying the assessment of the hygienic safety of surface and underground sources of drinking water supply for the population, including express methods using a two-component biotesting system. Application for an industrial design No. 2022502821 dated 04.07.2022. Publication date: 17.04.2024. Bulletin № 5. (in Russian).

30. Chupis V. N., Zhuravleva L. L., Zhirnov V. A., Larin I. N., Lushchay E. A., Emelyanova N. V., Ilyina E. V., Ivanov D. E. Assessment of water quality in the cooling pond of the Balakovo Nuclear Power Plant using biomonitoring methods. Teoreticheskaya i prikladnaya e`kologiya (Theoretical and applied ecology). 2008; 2:43–50. (in Russian).

31. Kamenets A. F., Ivanov D. E. Possibilities of using biotesting methods to assess manganese pollution of population water supply sources. Sanitarnyj vrach (Sanitary doctor). 2019; 3: 68–73. (in Russian).

32. Kryazhevskikh A. A., Bardina V. I., Sklyarova N. A. Biotesting methods for detecting drugs in the aquatic environment. Formuly` farmacii (Pharmacy Formulas). 2022; 1: 61–69. (in Russian).

33. Pashaei Reza, Dzingelevičienė Reda, Putna-Nimane Ieva, Overlinge Donata, Błaszczyk Agata, Walker Tony R. Acute toxicity of triclosan, caffeine, nanoplastics, microplastics, and their mixtures on Daphnia magna. Mar. Pollut. Bull. 2023;192:115113. doi: 10.1016/j.marpolbul.2023.115113.

34. Na Joorim, Song Jinyoung, Jung Jinho. Elevated temperature enhanced lethal and sublethal acute toxicity of polyethylene microplastic fragments in Daphnia magna. Environmental Toxicology and Pharmacology. 2023; 102:104212. doi: 10.1016/j.etap.2023.104212.

35. Silvia Gonçalves Egler, Tamine Martins Roldão, Gabriel Oliveira Santos, Gisele Petronilho Heidelmann, Ellen Cristine Giese, Fabio Verissimo Correia, Enrico Mendes Saggioro. Acute toxicity of single and combined rare earth element exposures towards Daphnia similis. Ecotoxicology and Environmental Safety.2023;251:114538. doi: 10.1016/j.ecoenv.2023.114538.

36. Carine de Mendonça Francisco, Luiz Alfredo Pavanin, Sandra Morelli. Using native fish in eco-genotoxic assessment of heavy metal contamination pollution arising from nearby large Brazilian rivers. Journal of Toxicology and Environmental Health Part. 2023; 86 (2-3): 74–85. doi:10.1080/15287394. 2022.2164754.

37. Francesco D’Agostini, Sebastiano La Maestra. Micronuclei in Fish Erythrocytes as Genotoxic Biomarkers of Water Pollution: An Overview. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2021; 258:195–240. doi:10.1007/398_2021_76.

38. El-Kholy A. S., Haroun S. A., Labeeb M. Assessment of genotoxic effects of wastewater of Kitchener pool, Nile Delta Region, North Egypt, using Allium test. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2023; 23:1–12. doi: 10.1186/s43088-023-00364-x.

39. Nogueira L. R., Cassanego M. B. B., Droste A. Temporal analysis of genotoxicity and environmental factors related to water quality of a watershed in South Brazil. Ciência e Natura. Santa Maria. 2022; 44:01–21. doi:10.5902/2179460X70209.

40. Yue Yu, Bing Wu, Linmiao Jiang, Xu-Xiang Zhang, Hong-Qiang Ren, Mei L. Comparative analysis of toxicity reduction of wastewater in twelve industrial park wastewater treatment plants based on battery of toxicity assays. Sci. Rep. 2019; 9: 3751. doi:10.1038/s41598-019-40154-z.

41. Ève A. M. Gilroy, Christine Kleinert, Émilie Lacaze, Sheena D. Campbell, Sara Verbaan, Chantale André, Kara Chan, Patricia L. Gillis, Joel S. Klinck, François Gagné, Michel Fournier, Shane R. de Solla. In vitro assessment of the genotoxicity and immunotoxicity of treated and untreated municipal effluents and receiving waters in freshwater organisms. Environ. Sci. Pollut. Res. 2023;30 (23):64094–64110. doi:10.1007/s11356-023-26845-1.

42. L. Faulstich S. Wollenweber Ch. Reinhardt-Imjela R. Arendt, A. Schulte H. Hollert S. Schiwy. Ecotoxicological evaluation of surface waters in Northern Namibia. Environ. Monit. Assess. 2024; 196 (5):456. doi:10.1007/s10661-024-12613-2.

43. Matthew Johnson, Kimberly Finlayson, Jason P. van de Merwe, Frederic D. L. Leusch. Adaption and application of cell-based bioassays to whole-water samples.Chemosphere. 2024;361:142572. doi:10.1016/j.chemosphere.2024.142572.

44. Ayelén A. González Núñez, Mauro J. Palacio, Luis I. Tripoli, Andres F. Pighin, Natalia A. Ossana. Environmental health in the upper-middle Luján River basin from a multi-biomarker approach. Environmental Pollution. 2024; 359: 124541. doi: 10.1016/j.envpol.2024.124541.

45. Yingnan Han, Na Li, Yoshimitsu Oda, Mei Ma, Kaifeng Rao, Zijian Wang, Wei Jin, Gang Hong, Zhiguo Li, Yi Luo. Evaluation of genotoxic effects of surface waters using a battery of bioassays indicating different mode of action. Ecotoxicology and Environmental Safety.2016;133:448–456. doi:10.1016/j. ecoenv.2016.07.022.

46. Golovatyuk L.V., Zinchenko T. D. Biotic identifiers in assessing the water quality of a reference river: comparative analysis of bioindication indices of the Baitugan River (High Trans-Volga region). Uchen. zap. Kazan. un-ta. Ser. Estestv. Nauki (Scientific notes The cauldron. un-ta. Ser. Of nature. sciences). 2020.162 (1):134–150. (in Russian) doi: 10.26907/2542-064X.2020.1.134–150.

47. Teunen L, Maarten DeJonge, Govindan Malarvannan, Adrian Covaci, Claude Belpaire, Jean-François Focant, Ronny Blust, Lieven Bervoets. The relevance of European Biota Quality Standards on the ecological water quality as determined by the multimetric macro-invertebrate index: A Flemish case study. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2022; 231: 113222.

48. Ulyanova A. S. Using the Woodiwiss biotic index to assess water quality in the Volga River delta using the example of the Pryamoy-Lotosny kultuk. Mezhdunarodny`j nauchno-issledovatel`skij zhurnal (International Scientific Research Journal). 2014; 7 (26): 25–26. (in Russian).

49. Methods for assessing water quality based on hydrobiological indicators: educational and methodological development for the course «Hydrobiology»; compiled by: O.Yu. Derevenskaya. Kazan: KFU, 2015. (in Russian).

50. Chupis V. N., Martynov V.V., Rastegaev O.Yu., Bystrenina V. I., Artemyev S.V., Orlovskaya I.V. Patent for invention of the Russian Federation No. 2413220, IPC G01N 33/18, G01N 33/24. Method of environmental monitoring of hazardous industrial facilities. Claimed on 26.10.2009. Application No. 2009139599. Bulletin No. 6, 27.02.2011. (in Russian).

51. Gusev Yu. S., Ivanov D. E., Erdniev L. P., Kuzyanov D. A., Kosheleva I. S., Savina K. A., Mikerov A. N. Biotesting for objectivization of hygienic assessment of surface and underground water supply sources. Gigiena i sanitariya (Hygiene and sanitation). 2022; 101 (12): 1450–1457. (in Russian) doi:10.47470/0016-990 0-2022-101-12-1450-1457.

Население Российской Федерации использует для хозяйственно-бытовых и рекреационных целей как поверхностные (реки, пруды, озера, водохранилища), так и подземные водоисточники (ключи, родники, артезианские скважины). Для обеспечения гигиенической безопасности осуществляется мониторинг водных объектов, включающий в себя регулярный контроль санитарно-химических, санитарно-паразитологических, санитарно-микробиологических и радиационных характеристик, сравнение полученных результатов с нормативами гигиенической безопасности1 , оценку и прогноз изменений качества и гигиенической безопасности воды. Разработаны теоретические и практические подходы интегральной оценки экологического состояния природных сред во взаимосвязи с изменением здоровья населения [1, 2].

Качество воды может изменяться в ответ на действие различных биотических и антропогенных факторов. К биотическим факторам, вызывающим загрязнение водоема, например, относятся токсины сине-зеленых водорослей [3].

Негативные антропогенные воздействия могут наблюдаться со стороны различных предприятий агропромышленного комплекса. В последние годы весьма актуальна проблема загрязнения водоемов микропластиком [4] и нанопластиком [5].

Следует учитывать и возможность различных геохимических аномалий, влияющих на гигиеническую безопасность водоисточников, имеющих хозяйственнобытовое и рекреационное значение.

Оценка гигиенической безопасности поверхностных водоисточников в нашей стране проводится путем контроля утвержденных гигиенических нормативов. В настоящее время это является наиболее достоверным способом получения объективных данных о состоянии источников водоснабжения населения и качества питьевой воды.

Подобный подход имеет свои плюсы и минусы. Применение аттестованных методик определения загрязняющих химических веществ в природных средах позволяет надежно контролировать ПДК и дает возможность принимать соответствующие управленческие решения, основанные на законодательно утвержденных нормативах. Но при этом не учитывается возможность синергических влияний и токсических эффектов на организм человека продуктов трансформации химических веществ в окружающей среде. Мало изучена и проблема влияния на здоровье человека сверхмалых доз веществ, которые невозможно обнаружить с помощью современных химических методов. Некоторые опасные для человека токсические вещества практически не контролируются в питьевой воде и поверхностных водоисточниках России, например, микропластик и токсины сине-зеленых водорослей.

Для Цитирования:
Иванов Дмитрий Евгеньевич, Методы комплексного экологогигиенического мониторинга водных объектов. Санитарный врач. 2025;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: