Biologiczne metody oceny skażenia środowiska
Teodora Małgorzata Traczewska
rok wydania: 2011
stron: 212
format: B5
oprawa: miękka
wydawnictwo: Politechnika Wrocławska
Informacje o skażeniach wody, gleby i powietrza mają fundamentalne znaczenie dla ochrony środowiska i prognozowania jego zmian pod wpływem antropopresji, stanowiąc podstawę do podjęcia działań naprawczych wchodzących w zakres inżynierii środowiska. Stosowane obecnie metody i techniki analityczne nie zapewniają wykrycia wszystkich domieszek i substancji zanieczyszczających ze względu na ich różnorodność. Nie dostarczają również informacji o interakcjach zanieczyszczeń, a przede wszystkim o ich oddziaływaniu na elementy biotyczne biosfery. Jedynie odpowiedź organizmu, populacji, biocenozy lub ekosystemu umożliwia rzetelną ocenę skutków degradacji środowiska.
Książka zawiera opis biologicznych metod badania toksyczności wody i osadów dennych, gleby i powietrza oraz mutagenności i genotoksyczności zanieczyszczeń środowiska wraz z obowiązującymi normami oraz opisem procedur znajdujących się w fazie badań. Omówiono w niej zarówno testy ekotoksykologiczne, jak i organizmy wskaźnikowe i monitorowe oraz biomarkery, stanowiące elementy monitoringu biologicznego (biomonitoringu), a także zasady szacowania ryzyka dla środowiska.
Książkę można polecić zarówno studentom, jak i specjalistom zajmującym się kształtowaniem, inżynierią i ochroną środowiska. Może ona również stanowić pomoc dla osób planujących prace badawcze w zakresie toksykologii środowiska, ekotoksykologłi lub toksykologii genetycznej. Wydaje się jednak, że znajomość podstawowych zagadnień dotyczących skutków zanieczyszczenia oraz możliwości ich oceny i prognozowania ma bardzo duże znaczenie dla każdego, komu nie są obce problemy związane z ochroną dóbr naturalnych.
SPIS TREŚCI:
Przedmowa 9
1. Wprowadzenie 13
2. Metody stosowane w biologicznej kontroli jakości środowiska 19
2.1.Analiza wpływu zanieczyszczeń na organizmy żywe (bioanalityka) 21
2.1.1. Czujniki biologiczne 22
2.1.2. Badania testowe 24
2.1.2.1. Metody testowe badania toksyczności przydatne w inżynierii środowiska 27
2.1.2.2. Badanie mutagenności i rakotwórczości zanieczyszczeń środowiska 38
2.1.2.3. Warunki ekspozycji w testach toksykologicznych 41
2.1.2.4. Metody ekspozycji organizmów na substancje toksyczne 43
2.1.2.5. Cechy gatunków stosowanych w badaniach testowych 44
2.1.2.6. Procedury standardowe 45
2.2. Biomonitoring 46
2.3. Biomarkery w ocenie narażenia na zanieczyszczenia 48
2.4. Szacowanie ryzyka dla środowiska 50
3. Toksykologiczna ocena jakości wody 53
3.1. Testy z zastosowaniem mikroorganizmów 56
3.1.1. Metody oparte na pomiarze intensywności przemian metabolicznych 57
3.1.2. Biologiczne testy enzymatyczne 57
3.1.3. Badania wzrostu i śmiertelności 58
3.1.4. Badanie mineralizacji glukozy 59
3.1.5. Testy na inhibicję oddychania 60
3.1.6. Metody z użyciem bakterii luminescencyjnych 60
3.2. Badania z zastosowaniem grzybów 61
3.3. Biotesty na organizmach roślinnych 62
3.3.1. Hamowanie wzrostu glonów 63
3.3.2. Testy z wykorzystaniem roślin pływających 64
3.4. Testy z zastosowaniem pierwotniaków 64
3.5. Badania na wyższych bezkręgowcach 65
3.5.1. Rozrodczość Daphnia magna 67
3.5.2. Toksyczność ostra dla rozwielitek 67
3.5.3. Testy z zastosowaniem ślimaków 67
3.6. Badania na rybach 68
3.7. Zestawy testów do oceny toksyczności zanieczyszczeń wody 70
4. Badanie toksyczności osadów dennych 73
4.1. Przegląd metod badania toksyczności osadów 73
4.1.1. Testy z zastosowaniem organizmów słodkowodnych 74
4.1.2. Testy z zastosowaniem gatunków estuariów i mórz 76
4.2. Zestawy testów do oceny toksyczności zanieczyszczeń osadów dennych 80
5. Badanie toksyczności gleby 83
5.1. Testy z wykorzystaniem mikroorganizmów glebowych 84
5.2. Organizmy roślinne w badaniach toksyczności gleby 85
5.2.1. Kiełkowanie i wzrost siewek 87
5.2.2. Hamowanie wzrostu korzeni 87
5.2.3. Oznaczanie wpływu na wschody i wzrost roślin wyższych 87
5.3. Pedofauna w badaniach ekotoksykologicznych 88
5.3.1. Toksyczność dla dżdżownic 89
5.3.2. Metoda z użyciem wazonkowców 91
5.3.3. Toksyczność dla stonóg 91
5.3.4. Skoczogonki w badaniach ekotoksykologicznych 92
5.3.5. Ślimaki w badaniach ekotoksykologicznych gleby 93
5.4. Zestawy testów do oceny toksyczności zanieczyszczeń gleby 93
6. Badania ekotoksykologiczne zanieczyszczeń powietrza 95
6.1. Badania inhalacyjne z użyciem ssaków 96
6.1.1. Ocena toksyczności ostrej 97
6.1.2. Ocena toksyczności dawki powtarzalnej 97
6.1.3. Badania na liniach komórkowych ssaków 97
6.2. Toksyczność dla owadów 98
6.3. Wykorzystanie porostów i mchów w badaniach toksykologicznych 98
7. Komercyjne zestawy testów toksykologicznych 101
8. Krótkoterminowe testy do oceny mutagenności zanieczyszczeń środowiska 103
8.1. Badania na bakteriach 103
8.1.1. Rewersja mutacji u bakterii 105
8.1.2. SOS-Chromotest 106
8.1.3. Test Umu 107
8.1.4. Inne testy z użyciem Salmonella typhimurium 107
8.1.5. Testy z użyciem Escherichia coli 107
8.1.6. Test Mutatox 108
8.2. Testy przesiewowe z użyciem komórek i organizmów eukariotycznych 108
8.2.1. Badania z wykorzystaniem grzybów 109
8.2.2. Testy z zastosowaniem glonów 109
8.2.3. Rośliny wyższe w badaniach mutagenności i genotoksyczności 110
8.2.4. Testy z muszką owocową Drosophila melanogaster 111
8.2.5. Test wykrywający mutacje genowe w komórkach ssaków in vitro 112
8.3. Badania cytogenetyczne 112
8.3.1. Test aberracji chromosomowych 112
8.3.2. Test wymiany chromatyd siostrzanych 113
8.3.3. Test mikrojądrowy 113
8.3.4. Test kometkowy 114
8.3.5. Nieplanowana (reperacyjna) synteza DNA 114
8.3.6. Szybkie, komercyjne testy do oceny cytotoksyczności 115
8.3.7. Testy mutagenezy na zwierzętach 117
8.4. Badanie rakotwórczości 118
8.5. Znormalizowane testy w ocenie mutagenności i rakotwórczości 118
8.6. Zestawy testów do oceny potencjalnej mutagenności i rakotwórczości zanieczyszczeń środowiska 119
9. Biomonitoring elementów środowiska naturalnego 125
9.1. Biomonitoring zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego 126
9.1.1. Wskaźniki biologiczne zanieczyszczeń powietrza 127
9.1.2. Organizmy monitorowe w kontroli zanieczyszczeń powietrza 136
9.2. Biomonitoring zanieczyszczeń wody 141
9.2.1. System saprobowy 143
9.2.2. Wykorzystanie makrobezkręgowców w monitoringu wód 145
9.2.3. System różnorodności 147
9.2.4. Systemy biotyczne 149
9.2.5. Organizmy monitorowe w kontroli zanieczyszczeń wody 162
9.3. Biomonitoring środowiska glebowego 163
9.3.1. Biologiczne wskaźniki jakości środowiska glebowego 163
9.4. Zastosowanie biomarkerów do oceny skażeń środowiska 166
9.4.1. Biomarkery ekspozycji 166
9.4.2. Biomarkery skutków 169
9.4.3. Biomarkery wrażliwości 171
9.4.4. Specyficzność biomarkerów 172
9.5. Ocena skutków działania substancji chemicznych na środowisko 173
10. Uwagi końcowe 179
Literatura 187
Zestawienie przywołanych norm 201
Spis tabel 211
Spis rysunków 212
