Биоэлектронные системы ранней диагностики в обеспечении безопасности производства в морских и пресноводных акваториях

DOI:

Дата направления статьи в редакцию:

Дата публикации:

Аннотация: В данной работе представлен материал о биоэлектронной системе ранней диагностики акваторий, разработанной российскими учёными. Описан комплексный подход к мониторингу водных ресурсов в режиме реального времени, позволяющий повысить уровень безопасности крупных производственных объектов, функционирование которых связано с возможностью серьёзных экологических нарушений в случае аварийных ситуаций. Такие биоэлектронные системы основаны на диагностике состояния беспозвоночных, обитающих в конкретной имеющейся экосистеме, где существует вероятность угроз чрезвычайных ситуаций и терактов. В качестве биосенсоров используются живущие на дне данной акватории беспозвоночные. На них устанавливаются миниатюрные волоконно-оптические датчики кардиоактивности, которые позволяют непрерывно, в режиме реального времени проводить дистанционный контроль их функционального состояния. Выявление особенностей поведения животных в меняющейся среде легло в основу разработки волоконно-оптического метода отведения кардиоактивности бентосных беспозвоночных, имеющих жесткий панцирь: Crustacea (Decapoda) и Mollusca, который позволяет непрерывно, в режиме реального времени проводить дистанционный контроль их функционального состояния. Диагностика функционального состояния проводится с использованием адаптированного для беспозвоночных животных метода вариационной пульсометрии. Сущность метода вариационной пульсометрии заключается в изучении закона распределения кардиоинтервалов, как случайных величин в исследуемом ряду их значений. Биоэлектронные системы ранней диагностики могут использоваться как в целях биомониторинга качества поверхностных вод морских и пресноводных акваторий, так и биологически очищенных сточных вод.

Ключевые слова:

Abstract: This research presents the materials on bioelectronic system of early diagnostics of aquatories developed by the Russian scientists. The article offers a complex approach towards the real-time monitoring of water resources that allows increasing the level of safety within large industrial objects, the functioning of which is connected to the possibility of serious environmental violations in the event of emergency situations. Such bioelectronic systems are based on the diagnostics of the condition of the invertebrates, dwelling within a specific ecosystem that contains a possibility of threats of emergency situations and acts of terrorism. The invertebrates living at the bottom of these waters are used as biosensors. Tiny fiber optic sensors of cardiac activity are attached to them and allow real-time remote continuous monitoring of their condition. Detection of the peculiarities of the behavior of the animals within the changing environment became the foundation of the development of the fiber optic method of monitoring the cardiac activity of the benthic invertebrates with a hard shell: Crustacea (Decapoda) and Mollusca.

Keywords: