Біологічні та біохімічні методи аналізу кількості хімічних речовин (сполук) у довкіллі.

Їх основою є дослідження реакцій рослин, тварин і мікроорганізмів на дію певного чинника. Зміни в організмах можуть стосуватися активності ферментів, проникності мембран, зміни інших органел клітини, окремих органів, систем, організму загалом, популяції, екосистеми.

Біологічні методи використовують при дослідженні стану довкілля (біоіндикація). Тест-об'єктами при вивченні дії токсичних речовин (визначення ГДК і летальних доз), фармакологічного ефекту лікарських препаратів найчастіше бувають живі організми. Біологічні методи ефективні при аналізі біологічно активних речовин: антибіотики аналізують за їх спроможністю зупиняти ріст мікроорганізмів; серцеві глікозиди здатні припиняти роботу ізольованого серця жаби; накопичення фенольних сполук у листі рослин сигналізує про стресову ситуацію.

Здебільшого визначають активність ферментів, оскільки вони мають високу чутливість, вибіркову дію, дають змогу відбуватися численним хімічним реакціям у живому організмі (амілаза каталізує розщеплення вуглеводів, глюкозооксидаза — окислення Д-глюкози).

Активність біохімічних каталізаторів залежить від багатьох чинників, оскільки вони мають білкову природу, а саме від рН середовища, наявності окремих катіонів металів, що можуть підвищувати чи знижувати їх активність, окисно-відновний потенціал тощо.

Коливання активності ферментів фіксують спеціальні електроди на підставі зміни концентрації субстрату чи метаболіту. Вивчення ферментних реакцій має велике значення при дослідженні функцій і виявленні концентрацій мікроелементів та інших біологічно активних сполук. Активність ферментів може бути тестом при моніторингу забруднення довкілля деякими речовинами, зокрема важкими металами, що діють як ферментні отрути, кислотними оксидами тощо.

З метою контролювання стану поверхневих природних вод використовують методи біотестування. Наприклад, зміна статичного стану п'явки медичної на динамічний, динаміка виживання та плодючості дафнії магна, біолюмінесценція окремих видів бактерій тощо є свідченням наявності різних забруднювачів.

Широкий вибір методів спостережень за рівнем забруднення природного середовища дає змогу цілісно оцінити стан довкілля і встановити найменші концентрації речовин у незабруднених об'єктах фонових районів і високі значення їх концентрацій за антропогенної дії протягом тривалого часу.

Питання для контролю знань:

1. Наведіть класифікацію та вимоги до вибору методів кількісного та якісного аналізу концентрацій хімічних елементів у довкіллі.

2. Охарактеризуйте хімічні методи кількісного аналізу концентрації хімічних елементів у довкіллі.

3. Охарактеризуйте фізико-хімічні методи кількісного аналізу концентрації хімічних елементів у довкіллі.

4. Охарактеризуйте електрохімічні методи аналізу концентрації хімічних елементів у довкіллі.

5. Охарактеризуйте фізичні методи аналізу концентрації хімічних елементів у довкіллі.

6. Охарактеризуйте радіометричні методи аналізу концентрації хімічних речовин у довкіллі.

7. Охарактеризуйте біологічні та біохімічні методи аналізу кількості хімічних речовин у довкіллі.

8. Охарактеризуйте титрометричний та гравіметричний аналіз.

9. Охарактеризуйте фотометричний аналіз.

10. Охарактеризувати хроматографічний аналіз: рідинну хроматографію, газову хроматографію, іонообмінну хроматографію, молекулярно-ситову хроматографію.

11. Охарактеризуйте потенціометрію, як електрохімічний метод аналізу.

12. Охарактеризуйте вольтамперометрію, як електрохімічний метод аналізу.

13. Охарактеризуйте абсорбційно-інверсійну вольтамперометрію, як електрохімічний метод аналізу.

14. Охарактеризуйте кондуктометрію, як електрохімічний метод аналізу.

15. Охарактеризуйте фотометричний метод аналізу.

16. Охарактеризуйте спектральний метод аналізу.

17. Охарактеризуйте атомно-абсорбційний спектральний метод аналізу.

18. Охарактеризуйте мас-спектрометрію, як фізичний метод аналізу.

19. Охарактеризуйте метод аналізу - ядерно-магнітний резонанс.

20. Охарактеризуйте люмінесцентні методи аналізу хімічних речовин у довкіллі: люмінесцентний, сортовий, хемілюмінесцентний аналіз.

21. Охарактеризуйте активаційний метод аналізу.

22. Охарактеризуйте відносний метод аналізу як радіометричні методи аналізу.

23. Охарактеризуйте ізотопне розбавлення і рентгеноспектральний аналіз, як радіометричні методи аналізу.