Для биотестирования почвенных образцов чаще всего применяют дождевых червей, олигохет (кольчатых червей) и различных насекомых. В Германии за период 1996–2001 гг. было апробировано более 20 биотестов с целью определения наиболее чувствительных и адекватных. В зависимости от того, какая функция почвы оценивается, используют тот или иной биотест. В этом списке биотестов дождевые черви выступают в качестве индикаторов функции почвы как естественной среды обитания. Такими тестами являются тест на острую токсичность (acute toxicity), репродуктивный тест (reproduction), тест на биомассу (biomass). Эти тесты прописаны в стандартах ИСО 11268–1, ИСО 11268–2, ИСО 11268–3 и EPA OPPTS 850.6200. Показано, что репродуктивный тест является более чувствительным, нежели тест на острую токсичность. По мнению экотоксикологов, репродуктивный тест является ведущим в списке рекомендуемых для оценки почвы.
Биотестирование проводят для определения интегральной токсичности почвы с целью проверки соответствия качества почвы нормативным требованиям. Исследуемая почва не должна оказывать острого и хронического токсического действия на тест-объекты.
Промышленные линии навозного червя используются для круглогодичной переработки органических отходов. Культуру дождевых червей выращивают в деревянных или пластмассовых ящиках, находящихся в теплом помещении, не содержащем токсических паров или газов. Оптимальная температура для культивирования дождевых червей и биотестирования – 18–24 °C, освещенность – 200–400 лк. Для выращивания дождевых червей используют смесь навоза крупного рогатого скота с растительными отходами.
Биотестирование проводят в деревянных или пластмассовых ящиках размером 30ґ30 см и высотой 15–20 см. Ящики должны иметь снизу дренажные отверстия для слива излишков воды. Тестируемую и контрольную почву помещают в ящики и увлажняют отстоянной водопроводной водой до влажности 75–85 %. В качестве контроля используют почву с территории заповедника или лесного массива, заведомо не содержащую токсичные вещества. Методика основана на определении выживаемости и поведенческих реакций дождевых червей при воздействии токсических веществ, содержащихся в тестируемой почве по сравнению с контролем.
Кратковременное биотестирование (screening test) – до двух суток – позволяет определить острое токсическое действие почвы на дождевых червей по их выживаемости и поведенческим реакциям. Показателем выживаемости служит среднее количество тест-объектов, выживших в тестируемой почве или в контроле за определенное время. Критерием токсичности является гибель 50 % (и более) дождевых червей за двое суток в тестируемой почве по сравнению с контролем. Показателем поведенческих реакций тест-объектов является скорость зарывания в субстрат. Критерием токсичности является отсутствие зарывания дождевых червей в тестируемую почву, активное ползание по поверхности земли и попытки к выползанию из ящика (avoidance test). Этот прием (тест на избегание) хорошо известен всем червоводам при выборе субстрата для культивирования червей. Достоинством скринингового теста являются высокая чувствительность, надежность, простота постановки, экономия времени и средств. Он достаточно сильно коррелирует с репродуктивным тестом.
Длительное биотестирование – до 30 суток – позволяет определить хроническое токсическое действие почвы на дождевых червей по снижению их выживаемости и плодовитости. Показателем выживаемости служит среднее количество тест-объектов, выживших в тестируемой почве в течение биотестирования. Показателем плодовитости – среднее количество молоди (включая и количество коконов, умноженное на два, т. е. число зародышей) в пересчете на одну особь выживших дождевых червей.
Однако не всегда реакция дождевых червей на загрязненную почву или субстрат может быть оценена по указанным выше критериям. Порой и опытные червоводы приходят в ужас при виде червей-уродцев (а может быть, мутантов?). Что явилось причиной появления таких червей, без специальных исследований сказать невозможно.
Большое значение метод биотестирования на дождевых червях приобретает при оценке результатов рекультивации (биоремедиации) территорий, загрязненных токсичными химическими веществами. Биотестирование позволяет достаточно быстро и эффективно оценить интегральную токсичность почвы до, во время и после биоремедиации, оценить эффективность технологии биоремедиации, а также показать, что продукты разложения поллютантов являются малотоксичными для окружающей среды. Это обеспечивает оперативный контроль за экологической безопасностью технологий, применяемых для биоремедиации.
Не менее важным аспектом использования дождевых червей в качестве биотестов мог бы стать выбор наименее токсичных пестицидов, от которых, к сожалению, современное сельское хозяйство пока не может отказаться. Однако на сегодня данный тест не внесен в список тестов, используемых при токсикологической оценке пестицидов. Согласитесь, это вопиющий факт, если вспомнить, что дождевые черви являются жертвами применения пестицидов. А чем это чревато для почвы и, в конечном итоге, для человека – не является секретом.
Загрязнение окружающей среды упаковочным материалом – одна из главных экологических проблем современности. Появление биодеградируемых пленок станет спасительным для всего человечества, так как решит проблему загрязнения окружающей среды упаковочными материалами, которые, как известно, занимают лидерство в бытовых и промышленных отходах. Биодеградация и рециклинг упаковочных материалов в недалеком будущем может стать спасительной альтернативой и для большинства компаний пищевой промышленности, вынужденных тратить немалые суммы на пластик.
Компания Innovia сообщила, что для упаковки пищевых продуктов она будет использовать пленку NatureFlex, произведенную из восстановленной целлюлозосодержащей пульпы. Эта пленка соответствует европейским стандартам и стандартам США, сертифицирована и может применяться в промышленности и быту. Она легко поддается компостированию.
Пленка NatureFlex зарекомендовала себя с хорошей стороны и по чисто технологическим критериям: она удобна на стадии упаковки, термоустойчива в диапазоне температур 70–200 °C. Это означает, что такая пленка может быть использована на упаковочном конвейере без потери своих свойств.
Пленка NatureFlex прочнее других биополимеров, не электризуется, что делает ее достойным заменителем пластика.
Innovia заявила, что она разработала формулу на биодеградируемое покрытие пленки, которое придаст ей специальные свойства, необходимые при упаковке тех или иных продуктов питания.
Компания занимается также разработкой металлизированной пленки NatureFlex, которая в настоящее время проходит испытания на компостируемость и биодеградируемость. Быть может, со временем эта пленка станет «деликатесом» для технологических линий дождевых червей.
Солодовая дробина образуется как остаток после отделения жидкой фазы – пивного сусла – в процессе фильтрации затора. Дробина состоит из жидкой (45 %) и твердой фаз (55 %). Твердая фаза дробины содержит оболочку и нерастворимую часть зерна. Состав дробины зависит от качества солода, количества несоложенного сырья, а также сорта изготовляемого пива.