medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2025-104-10-1375-1380dtakwzmedlit-5238Research ArticleСОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГSOCIO-HYGIENIC MONITORINGТрёхкомпонентная система биотестирования для оценки санитарно-химической безопасности питьевой воды и воды источников питьевого водоснабженияThree-components biotesting system for assessing the sanitary and chemical safety of drinking water and drinking water sourceshttps://orcid.org/0000-0001-5187-7361ЭрдниевЛеонид ПетровичErdnievLeonid P.

Канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. химико-биологического мониторинга качества воды Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора, 410022, Саратов, Россия

e-mail: leonid-erdniev@yandex.ru

PhD (Medicine), senior researcher, Laboratory of chemical and biological monitoring of water quality, Saratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Saratov, 410022, Russian Federation

e-mail: leonid-erdniev@yandex.ru

leonid-erdniev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0670-7918МикеровАнатолий НиколаевичMikerovAnatoly N.

Доктор биол. наук, руководитель Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора, 410022, Саратов, Россия

e-mail: mail@smncg.ru

DSc (Biology), head, Saratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Saratov, 410022, Russian Federation

e-mail: mail@smncg.ru

mail@smncg.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5070-4431КузяновДмитрий АндреевичKuzyanovDmitry A.

Мл. науч. сотр. лаб. химико-биологического мониторинга качества воды Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора, 410022, Саратов, Россия

e-mail: dimakuzyanov2000@gmail.com

Junior researcher, Laboratory of chemical and biological monitoring of water quality, Saratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Saratov, 410022, Russian Federation

e-mail: dimakuzyanov2000@gmail.com

dimakuzyanov2000@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9234-4000МоисееваЕлизавета МихайловнаMoiseevaYelizaveta M.

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. химико-биологического мониторинга качества воды Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора, 410022, Саратов, Россия

e-mail: moiseeva-el@mail.ru

PhD (Biology), senior researcher, Laboratory of chemical and biological monitoring of water quality, Saratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Saratov, 410022, Russian Federation

e-mail: moiseeva-el@mail.ru

moiseeva-el@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7379-484XГусевЮрий СергеевичGusevYury S.

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. химико-биологического мониторинга качества воды Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора, 410022, Саратов, Россия

e-mail: yuran1989@yandex.ru

PhD (Biology), senior researcher, Laboratory of chemical and biological monitoring of water quality, Saratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Saratov, 410022, Russian Federation

e-mail: yuran1989@yandex.ru

yuran1989@yandex.ruСаратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» РоспотребнадзораРоссияSaratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management TechnologiesRussian FederationСаратовский медицинский научный центр гигиены ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 4100012, Саратов, РоссияРоссияSaratov Hygiene Medical Research Center of the Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies; Saratov State Medical University named after V.I. RazumovskyRussian Federation2025171120251041013751380Copyright © Эрдниев Л.П., Микеров А.Н., Кузянов Д.А., Моисеева Е.М., Гусев Ю.С., 20252025Эрдниев Л.П., Микеров А.Н., Кузянов Д.А., Моисеева Е.М., Гусев Ю.С.Erdniev L.P., Mikerov A.N., Kuzyanov D.A., Moiseeva Y.M., Gusev Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/5238Введение

Введение. Применение нескольких биотестов, объединённых в систему биотестирования, способно повысить информативность оценки токсичности проб воды поверхностных и подземных водоисточников.

Цель работы – определить эффективность применения трёхкомпонентной системы биотестирования для оценки санитарно-химической безопасности питьевой воды и воды источников питьевого водоснабжения.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе исследовали пробы питьевой воды и воды источников питьевого водоснабжения, отобранные на территории Саратовской области. Гигиеническую безопасность проб воды оценивали по 45 физико-химическим показателям. Одновременно оценивали токсичность проб воды методом биотестирования с использованием трёхкомпонентной системы биотестов.

Результаты

Результаты. Физико-химический анализ выявил, что 56 проб воды из 69 не соответствовали гигиеническим требованиям, регламентированным СанПиН 1.2.3685–21. По результатам биотестирования токсические эффекты у одной или нескольких тест-культур вызывали 53 пробы воды, из которых в 45 зафиксированы превышения нормативов по оцениваемым физико-химическим показателям, а в 8 превышения не выявлены. По сравнению с использованием отдельных биотестов эффективность их совместного применения в составе трёхкомпонентной системы составила 80% от количества нестандартных проб воды, выявленных с помощью физико-химических методов анализа.

Ограничения исследования касаются использования специального оборудования и приборов измерения.

Заключение

Заключение. Результаты исследования показали, что эффективность биотестирования для оценки санитарно-химической безопасности питьевой воды и воды источников питьевого водоснабжения значительно возрастает при объединении тест-объектов в трёхкомпонентную систему по сравнению с использованием отдельных биотестов.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом Саратовского МНЦ гигиены ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» (протокол заседания № 18 от 01.09.2022 г.), проведено согласно общепринятым научным принципам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (ред. 2013 г.).

Участие авторов

Участие авторов: Эрдниев Л.П. – концепция и дизайн исследования, сбор материала, написание текста; Микеров А.Н. – редактирование, утверждение окончательного варианта статьи; Кузянов Д.А. – сбор и обработка материала, статистическая обработка данных, редактирование; Моисеева Е.М. – редактирование; Гусев Ю.С. – статистическая обработка данных, редактирование. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила

Поступила: 22.07.2025 / Принята к печати: 15.10.2025 / Опубликована: 14.11.2025

Introduction

Introduction. The use of multiple bioassays integrated into a bioassessment system can enhance the reliability and informativeness of evaluation results of toxicity for water samples.

The purpose of the work

The purpose of the work. To evaluate the effectiveness of a three-component bioassay system for assessing the sanitary and chemical safety of drinking water and drinking water sources.

Materials and Methods

Materials and Methods. This study examined samples of drinking water and water sources of drinking water supply collected in the Saratov region. The sanitary safety of the water samples was evaluated using forty five physicochemical indices. Simultaneously, sample toxicity was assessed via biotesting using a three-component bioassay system.

Results

Results. Physicochemical analysis revealed that 56 out of 69 water samples did not comply with the hygienic standards established by SanPiN 1.2.3685–21. According to the results of biotesting, 53 samples exhibited toxic effects on one or more test organisms. Among these, 45 samples also showed exceedances of the regulatory limits for physicochemical indices, while 8 did not. Compared to the use of individual biotests, the combined application of three biotests within a three-components biotesting system demonstrated an effectiveness of 80% in detecting non-compliant samples, as identified by physicochemical analysis.

Limitations

Limitations. The study is limited by the requirement for specialized equipment.

Conclusion

Conclusion. The results of the study demonstrated the effectiveness of bioassays for assessing the sanitary and chemical safety of drinking water and water from drinking water sources significantly to increase when test organisms are combined into a three-components system, compared to the use of individual bioassays.

Compliance with ethical standards. Study approval was provided by the Local Ethics Committee of the Saratov Hygiene Medical Research Center of the FBSI "FSC Medical and Preventive Health Risk Management Technologies" (meeting protocol No. 18 dated September 1, 2022) and was conducted in accordance with the generally accepted scientific principles of the Declaration of Helsinki of the World Medical Association (2013 revision).

Contribution

Contribution: Erdniev L.P. – the concept and design of the study, editing, collection of material, writing text;Mikerov A.N. – editing; Kuzyanov D.A. – collection and processing of material, statistical processing, editing; Moiseeva Ye.M. – editing; Gusev Yu.S. – statistical processing, editing. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding

Funding. The study had no sponsorship.

Received

Received: July 22, 2025 / Accepted: October 15, 2025 / Published: November 14, 2025

водные источникисанитарно-химическая безопасностьбиотестированиепитьевая водаwater sourcessanitary and chemical safetybiotestingdrinking waterReferencesЕсимбекова Е.Н., Торгашина И.Г., Калябина В.П., Кратасюк В.А. Ферментативное биотестирование: научные основы и применение. Сибирский экологический журнал. 2021; 28(3): 364–82. https://doi.org/10.15372/SEJ20210308 https://elibrary.ru/gsztxcEsimbekova E.N., Torgashina I.G., Kalyabina V.P., Kratasyuk V.A. Enzymatic biotesting: scientific basis and application. Contemporary Problems of Ecology. 2021; 14(3): 290–304. https://doi.org/10.1134/S1995425521030069 https://elibrary.ru/pukwuoГаляутдинова Г.Г., Сагдеева З.Х., Шлямина О.В. Оценка общей токсичности кормов биотестированием на простейших и на лабораторных животных. Ветеринарный врач. 2023; (2): 10–6. https://doi.org/10.33632/1998-698X_2023_2_10 https://elibrary.ru/jkxjmzGalyautdinova G.G., Sagdeeva Z.Kh., Shlyamina O.V. Evaluation of total toxicity of feed by biotesting on simply and laboratory animals. Veterinarnyi vrach. 2023; (2): 10–6. https://doi.org/10.33632/1998-698X_2023_2_10 https://elibrary.ru/jkxjmz (in Russian)Макарова М.Н., Макаров В.Г. Альтернативные методы оценки токсичности в рамках этической экспертизы. Обзор. Лабораторные животные для научных исследований. 2022; (1): 52–73. https://doi.org/10.29296/2618723X-2022-01-07 https://elibrary.ru/stvaebMakarova M.N., Makarov V.G. Alternative methods for studying toxicity. Bioethical principles. Laboratornye zhivotnye dlya nauchnykh issledovanii. 2022; (1): 52–73. https://doi.org/10.29296/2618723X-2022-01-07 https://elibrary.ru/stvaeb (in Russian)Terekhova V.A., Wadhia K., Fedoseeva E.V., Uchanov P.V. Bioassay standardization issues in freshwater ecosystem assessment: Test cultures and test conditions. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 2018; 2018(419): 32. https://doi.org/10.1051/kmae/2018015 https://elibrary.ru/okldppTerekhova V.A., Wadhia K., Fedoseeva E.V., Uchanov P.V. Bioassay standardization issues in freshwater ecosystem assessment: Test cultures and test conditions. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 2018; 2018(419): 32. https://doi.org/10.1051/kmae/2018015 https://elibrary.ru/okldppИванов Д.Е., Сулейманов Р.А., Косарев А.В., Микеров А.Н., Кошелева И.С., Валеев Т.К. Возможности применения методов биотестирования в интегральной оценке качества поверхностных источников водоснабжения населения. Медицина труда и экология человека. 2022; (1): 159–76. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2022-10111 https://elibrary.ru/fkevqrIvanov D.E., Suleimanov R.A., Kosarev A.V., Mikerov A.N., Kosheleva I.S., Valeev T.K. Potential applications of biotesting methods in the integral assessment of surface water quality for public water supply. Meditsina truda i ekologiya cheloveka. 2022; (1): 159–76. https://doi.org/10.24411/2411-3794-2022-10111 https://elibrary.ru/fkevqr (in Russian)Goncharuk V.V., Pleteneva T.V., Rudenko A.V., Syroeshkin A.V., Kovalenko V.F., Uspenskaya E.V., et al. Basic principles of comprehensive biotesting of drinking water and point system classification of water quality. Journal of Water Chemistry and Technology. 2018; 40(1): 35–9. https://doi.org/10.3103/S1063455X1801006XGoncharuk V.V., Pleteneva T.V., Rudenko A.V., Syroeshkin A.V., Kovalenko V.F., Uspenskaya E.V., et al. Basic principles of comprehensive biotesting of drinking water and point system classification of water quality. Journal of Water Chemistry and Technology. 2018; 40(1): 35–9. https://doi.org/10.3103/S1063455X1801006XКряжевских А.А., Бардина В.И., Склярова Н.А. Методы биотестирования для обнаружения лекарственных средств в водной среде. Формулы фармации. 2022; 4(1): 61–9. https://doi.org/10.17816/phf108995 https://elibrary.ru/ozamqcKryazhevskikh A.A., Bardina V.I., Sklyarova N.A. Biotesting methods for the detection of drugs in the aquatic environment. Formuly farmatsii. 2022; 4(1): 61–9. https://doi.org/10.17816/phf108995 https://elibrary.ru/ozamqc (in Russian)Эрдниев Л.П., Гусев Ю.С., Плешакова Е.В., Кошелева И.С., Кузянов Д.А., Микеров А.Н. Биотестирование декабромдифенилоксида с применением многокомпонентной тест-системы. Поволжский экологический журнал. 2024; (2): 222–34. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2024-2-222-234 https://elibrary.ru/obcrmqErdniev L.P., Gusev Yu.S., Pleshakova Ye.V., Kosheleva I.S., Kuzyanov D.A., Mikerov A.N. Biotesting of decabromodiphenyl oxide using a multicomponent test system. Povolzhskii ekologicheskii zhurnal. 2024; (2): 222–34. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2024-2-222-234 https://elibrary.ru/obcrmq (in Russian)Иванютин Н.М., Подовалова С.В. Экологический мониторинг поверхностных вод с использованием современных методов. Мелиорация и гидротехника. 2018; (4): 232–49. https://doi.org/10.31774/2222-1816-2018-4-232-249 https://elibrary.ru/yozhvbIvanyutin N.M., Podovalova S.V. Environmental monitoring of surface water using advanced methods. Melioratsiya i gidrotekhnika. 2018; (4): 232–49. https://doi.org/10.31774/2222-1816-2018-4-232-249 https://elibrary.ru/yozhvb (in Russian)Донерьян Л.Г., Водянова М.А. Обоснование места альтернативных биологических методов в гигиенических исследованиях. Гигиена и санитария. 2018; 97(11): 1093–7. https://elibrary.ru/ypxhxvDoneryan L.G., Vodyanova M.A. Justification of the place of alternative biological methods in hygienic research. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2018; 97(11): 1093–7. https://elibrary.ru/ypxhxv (in Russian)Олькова А.С., Ашихмина Т.Я. Факторы получения репрезентативных результатов биотестирования водных сред (обзор). Теоретическая и прикладная экология. 2021; (2): 22–30. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2021-2-022-030 https://elibrary.ru/anoojpOlkova A.S., Ashikhmina T.Ya. Factors of obtaining representative results of bioassay of aquatic environments (review). Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2021; (2): 22–30. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2021-2-022-030 https://elibrary.ru/anoojp (in Russian)Xu J., Wei D., Wang F., Bai C., Du Y. Bioassay: A useful tool for evaluating reclaimed water safety. J. Environ. Sci. (China). 2020; 88: 165–76. https://doi.org/10.1016/j.jes.2019.08.014Xu J., Wei D., Wang F., Bai C., Du Y. Bioassay: A useful tool for evaluating reclaimed water safety. J. Environ. Sci. (China). 2020; 88: 165–76. https://doi.org/10.1016/j.jes.2019.08.014Олькова А.С. Актуальные направления развития методологии биотестирования водных сред. Вода и экология: проблемы и решения. 2018; (2): 40–50. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2018.20.2.40-50 https://elibrary.ru/xuamapOlkova A.S. Current trends in the development of biotesting methodology for aquatic environments. Voda i ekologiya: problemy i resheniya. 2018; (2): 40–50. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2018.20.2.40-50 https://elibrary.ru/xuamap (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.