Способ биологического мониторинга окружающей среды (варианты) и система для его осуществления

012479 Область техники Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к методам и средствам экологического мониторинга окружающей среды с помощью неинвазивного контроля функционального состояния аборигенных животных. Изобретение преимущественно может быть использовано для автоматической оперативной оценки качества таких компонентов окружающей среды, как вода, донные отложения, воздух и почва, на основе дистанционной регистрации в реальном масштабе времени параметров физиологической активности, прежде всего кардиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом, например раков, крабов, раковинных моллюсков, насекомых или паукообразных. Предшествующий уровень техники Для дистанционного автоматического биологического мониторинга окружающей среды, осуществляемого в реальном масштабе времени, на основании контроля физиологической активности тестируемых организмов возможно использование различных видов животных, выбор которых определяется средой их обитания и наличием на их теле жесткого наружного покрова, позволяющего устанавливать на нем датчик физиологической активности животного. Так, например, виноградных улиток, ахотин, скорпионов и медведок можно использовать для оценивания качества воздуха и почвы, а крабов, речных раков, лангустов, омаров и обитающих в воде раковинных моллюсков - для оценивания качества воды и донных отложений. Наиболее широко средства биологического мониторинга применяются в настоящее время для оценивания качества водной среды. Как показывает анализ современного состояния уровня техники в данной области, в целях автоматической оперативной оценки качества водной среды на основе дистанционного контроля физиологической активности гидробионтов, осуществляемого в реальном масштабе времени, в качестве тестируемых организмов возможно использование таких животных, как рыбы, крабы, речные раки, лангусты, омары и раковинные моллюски, например устрицы, мидии, различные виды унионид и брюхоногих моллюсков. Известен способ биологического мониторинга в реальном времени физико-химических параметров водной среды (ЕР 0730736, 1996, WO95/14925, 1995), который включает размещение тропических рыб разновидности Apteronotus albifrons, обладающих физиологической способностью испускать электрические сигналы с частотой около 1000 Гц и используемых в качестве тестируемых животных в перфорированных капсулах, которые установлены в емкости для проточной контролируемой воды, и поддержание с помощью системы терморегулирования заданной температуры контролируемой воды с погрешностью, не превышающей 0,1 С. Способ также предусматривает прием испускаемых рыбами электрических сигналов с помощью металлических электродов, размещенных в контролируемой воде внутри емкости, усиление этих электрических сигналов, преобразование их в цифровые коды, ввод цифровых кодов в компьютер, обработку цифровых кодов компьютером для определения параметров принятых электрических сигналов и принятие решения об экологической опасности при отклонении параметров принятых электрических сигналов от заданных значений. Недостатками данного известного способа являются недостаточно высокая достоверность контроля водной среды, что связано с существенной зависимостью параметров испускаемых рыбами электрических сигналов от температуры контролируемой воды, а не от степени ее экологической опасности, высокие сложность и стоимость реализующего ее оборудования, связанные с необходимостью использования обладающей высокой точностью системы терморегулирования, а также достаточно высокая стоимость эксплуатации указанного оборудования, что обусловлено, во-первых, его сложностью и, во-вторых, использованием в качестве тестируемых организмов не аборигенных гидробионтов, а редкого вида тропических рыб. При этом область применения данного известного способа ограничена возможностью использования его только для контроля воды, протекающей через упомянутую емкость, а не распространяется на осуществление экологического мониторинга открытых акваторий. Известен способ оценки качества воды (US6393899, 2002), который основан на регистрации и анализе в реальном масштабе времени сигналов дыхательной активности аборигенных пресноводных рыб,прежде всего форелевых или окуневых, поскольку они обладают значительными по размерам жаберными крышками. Данный известный способ предусматривает размещение рыб в экспозиционных камерах с контролируемой водой с установленными на каждой камере в контролируемой воде сверху и снизу двумя электродами, выполненными, например, из нержавеющей стали или графита, прием и преобразование с помощью указанных электродов физиологических сигналов, возникающих при движении жаберных крышек тестируемых рыб, в электрические сигналы дыхательной активности, передачу этих электрических сигналов по проводной линии связи, усиление и преобразование их в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, обработку цифровых кодов компьютером для определения частоты и глубины дыхания тестируемых рыб и принятие решения об экологической опасности при отклонении частоты и глубины дыхания тестируемых рыб от заданных значений с формированием сигнала тревоги и последующим отбором пробы контролируемой воды для осуществления химического анализа. Данный известный способ позволяет формировать и регистрировать сигналы дыхательной активности рыб, являющихся аборигенными гидробионтами, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения параметров дыхательной активности рыб, которое обусловлено происходящим в их организме стрессом, связанным со-1 012479 снижением качества воды. Однако использование в данном известном способе оценки качества воды, как и в рассмотренном выше способе аналогичного назначения, в качестве датчика сигнала физиологической активности рыб электродов, электрически не изолированных по отношению к воде, приводит к тому, что формируемый электродами сигнал подвержен нестабильности и сопровождается достаточно интенсивным шумом. Прежде всего это наблюдается при значительной электропроводности контролируемой водной среды. В случае использования электродов из нержавеющей стали эти два вида искажений формируемого электрического сигнала еще более возрастают вследствие гальванического взаимодействия нержавеющей стали электродов с водой. Такие искажения в значительной степени усложняют последующую обработку сформированного электрического сигнала и могут привести к ошибочному принятию решения о состоянии контролируемой водной среды. Как отмечают в описании изобретения авторы этого известного способа, по этой же причине изменение электропроводности контролируемой воды существенно влияет на амплитуду формируемого электрического сигнала дыхательной активности рыб. В частности, увеличение электропроводности воды приводит к существенному уменьшению амплитуды сигнала дыхательной активности рыб, что, вопервых, может привести к его пропуску при регистрации. Во-вторых, изменение амплитуды сигнала дыхательной активности рыб, связанное с изменением электропроводности воды, при принятии решения приводит к ошибочным результатам, абсолютно не связанным с реальным изменением качества контролируемой воды. Для возможности осуществления на практике данный известный способ оценки качества воды предусматривает использование при обработке сигнала дыхательной активности рыб частичной алгоритмической компенсации изменения его амплитуды, вызванного изменением электропроводности воды. Однако это привело к усложнению конструкции и стоимости системы оценки качества воды, реализующей этот способ, а также усложнило ее эксплуатацию, поскольку вызвало необходимость осуществления ее периодической калибровки с использованием воды, имеющей различную электропроводность. Кроме того, использование в данном известном способе оценки качества воды, как и в рассмотренном выше способе аналогичного назначения, для передачи сформированного сигнала физиологической активности рыб достаточно протяженной проводной линии связи электродов с усилителем сигнала дыхательной активности вызывает дополнительные искажения формируемого электрического сигнала дыхательной активности рыб вследствие неизбежных внешних электрических наводок, что также может привести к ошибочному принятию решения о состоянии контролируемой водной среды. Известен способ биологического мониторинга водной среды, который осуществлен в аппаратуре для обнаружения загрязнения водной среды (FR2713738, 1995) и предусматривает использование в качестве тестируемых животных обитающих в воде двухстворчатых раковинных моллюсков, например мидий. Данный известный способ включает закрепление моллюска в контролируемой воде с помощью клея нижней створкой его раковины на расположенном горизонтально основании так, чтобы верхняя створка раковины моллюска упиралась в упругую пластину, прикрепленную к основанию параллельно его поверхности и снабженную размещенным на ее конце магнитом или металлической пластинкой. Способ также предусматривает формирование сигнала двигательной активности створок раковины моллюска с помощью датчика Холла или индуктивного датчика, установленных на основании и находящихся во взаимодействии соответственно с магнитом или металлической пластинкой, определение частоты сигнала двигательной активности створок раковины моллюска и принятие решения об экологической опасности при отклонении частоты этого сигнала от заданного значения. Данный известный способ биологического мониторинга водной среды позволяет формировать и регистрировать сигналы двигательной активности створок раковины моллюска, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения параметров этой двигательной активности, которое обусловлено происходящим в организме моллюска стрессом, связанным со снижением качества воды. Вместе с тем, способ предусматривает закрепление тестируемого моллюска с помощью клея нижней створкой его раковины на расположенном горизонтально основании в положении,которое отличается от положения моллюска в естественных условиях его обитания щелью между створками раковины,сориентированной вверх, а также размещение его между основанием и упругой пластиной, которая вследствие механического контакта и своих упругих свойств оказывает весьма существенное давление на верхнюю створку раковины, препятствующее ее открытию. Это, во-первых, может вызвать у этого животного состояние стресса, которое связано отнюдь не с изменением качества контролируемой водной среды, но может привести к ошибочному решению о качестве контролируемой воды. Во-вторых, эта же причина может вызвать заболевание и даже гибель тестируемого животного, что приводит к усложнению и повышению стоимости эксплуатации реализующей данный способ аппаратуры, которые связаны с необходимостью более частой замены тестируемых животных вследствие их заболевания или гибели. Кроме того, использование в данном известном способе проводной линии связи для передачи электрического сигнала от датчика Холла или индуктивного датчика не защищает эту линию связи от неизбежных внешних электрических наводок, которые искажают электрический сигнал двигательной актив-2 012479 ности створок раковины моллюска и поэтому могут привести к ошибочному принятию решения о качестве контролируемой водной среды. Наиболее близким по технической сущности к способу биологического мониторинга окружающей среды, являющемуся предметом настоящего изобретения, следует считать способ компьютеризированного физиологического мониторинга, который осуществлен в компьютеризированной системе физиологического мониторинга CAPMON (Depledge M.H., Andersen В.В. А computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates. - Соmр. Biochem.Physiol., Vol. 96A, 1990, No. 4, p.p. 473-477). Данный известный способ может быть использован для мониторинга водной среды и основан на неинвазивном формировании, регистрации и анализе сигналов кардиологической активности крабов, выполняющих функцию тестируемых беспозвоночных. Этот способ компьютеризированного физиологического мониторинга, выбранный в качестве ближайшего аналога, предусматривает установку на карапаксе тестируемого краба в области расположения его сердца датчика кардиологической активности, включающего герметичный корпус, установленный в корпусе светодиод в качестве источника оптического излучения, выполненный с возможностью испускания оптического излучения ближнего инфракрасного диапазона спектра, и установленный в корпусе фототранзистор в качестве приемника оптического излучения, чувствительный к оптическому излучению ближнего инфракрасного диапазона спектра, и размещение тестируемого краба в контролируемой водной среде. Способ также включает облучение тестируемого краба в области расположения его сердца оптическим излучением ближнего инфракрасного диапазона спектра, испускаемым источником оптического излучения, прием и преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого краба, с помощью приемника оптического излучения, передачу полученного электрического сигнала по проводной линии связи, усиление электрического сигнала, преобразование его мгновенных значений в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, определение с помощью компьютера и запоминание выборки значений периода электрического сигнала, полученного за заданный интервал времени, определение с помощью компьютера выборочного среднего значения периода электрического сигнала, полученного за заданный интервал времени, сравнение с помощью компьютера полученного выборочного среднего значения периода электрического сигнала с установленным для него пороговым значением и в случае превышения пороговым значением выборочного среднего значения периода электрического сигнала, полученного за заданный интервал времени, формирование сигнала экологической опасности. Данный известный способ компьютеризированного физиологического мониторинга позволяет формировать и регистрировать сигналы кардиологической активности тестируемых крабов, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения такого параметра кардиологической активности крабов, как период сердечных сокращений, что обусловлено происходящим в их организме стрессом, связанным со снижением качества воды. При осуществлении данного известного способа компьютеризированного физиологического мониторинга, выбранного за ближайший аналог, использование для формирования электрического сигнала датчика кардиологической активности, содержащего источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в герметичном корпусе изолированно от контролируемой водной среды, препятствует возникновению нестабильности электрического сигнала и сопровождающего его шума,в том числе и при значительной электропроводности контролируемой водной среды. Это упрощает последующую обработку сформированного электрического сигнала и снижает вероятность ошибочного принятия решения о состоянии контролируемой водной среды. По этой же причине изменение электропроводности контролируемой воды не оказывает влияния на амплитуду электрического сигнала, формируемого датчиком кардиологической активности, что способствует надежной регистрации электрического сигнала и снижает вероятность ошибочного принятия решения о качестве контролируемой воды. Кроме того, это не вызывает необходимости при обработке электрического сигнала использовать алгоритмическую компенсацию изменения его амплитуды, вызванного изменением электропроводности воды. Вместе с тем, герметичный корпус с размещенными в нем источником оптического излучения и приемником оптического излучения, используемый в конструкции датчика кардиологической активности, имеет достаточно существенные массу и габариты. Поэтому размещение такого корпуса с установленными в нем источником оптического излучения и приемником оптического излучения на карапаксе краба, во-первых, может вызвать у этого животного состояние стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой водной среды, а с наличием на карапаксе значительного по массе и габаритам инородного тела. В результате этого при обработке сформированного датчиком электрического сигнала может быть принято ошибочное решение о качестве контролируемой воды. Во-вторых, эта же причина может вызвать заболевание и даже гибель тестируемого животного, что приводит к повышению стоимости и усложнению эксплуатации компьютеризированной системы физиологического мониторинга, которые связаны с необходимостью более частой замены тестируемых животных вследствие их заболевания или гибели.-3 012479 Кроме того, использование при осуществлении способа достаточно протяженной проводной линии связи приемника оптического излучения датчика кардиологической активности с усилителем не защищает эту линию связи от неизбежных внешних электрических наводок, которые искажают электрический сигнал кардиологической активности крабов, еще не претерпевший усиления по мощности, и при его последующей обработке могут привести к ошибочному принятию решения о качестве контролируемой водной среды. Кроме того, как показано на фигуре 4 статьи (Depledge M.H., Andersen В.В. A computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates. Comp. Biochem. Physiol., Vol. 96A, 1990, No. 4, p.p. 473-477), рассматривающей выбранный за ближайший аналог способ, формируемый датчиком кардиологической активности электрический сигнал, вопервых, сопровождается значительной по величине постоянной составляющей, а во-вторых, имеет достаточно сложную априорно неизвестную форму, которая не устойчива во времени из-за движений тестируемого животного. Эти обстоятельства приводят к существенным погрешностям определения периода электрического сигнала и, следовательно, периода сердечных сокращений тестируемого животного, которые при последующей обработке могут привести к ошибочному принятию решения о качестве контролируемой среды. И, наконец, использование в способе компьютеризированного физиологического мониторинга, выбранном за ближайший аналог, для принятия решения о состоянии контролируемой среды сравнения с установленным пороговым значением выборочного среднего значения периода электрического сигнала,полученного за заданный интервал времени, которое пропорционально выборочному среднему значению периода сердечных сокращений, не обеспечивает достаточно высокой степени достоверности контроля,сужает функциональные возможности способа, а также приводит к повышению стоимости и усложнению эксплуатации компьютеризированной системы физиологического мониторинга, реализующей данный известный способ, что подтверждается следующими соображениями. Известно, что переход некоторых видов беспозвоночных с жестким наружным покровом, например ракообразных и крабов, из спокойного состояния в состояние стресса, например, из-за ухудшения качества окружающей среды действительно чаще всего сопровождается существенным уменьшением периода сердечных сокращений. Так, например, при переходе из спокойного состояния в состояние стресса период сердечных сокращений у речных раков Astacus astacus L., как и у крабов Carcinus maenas уменьшается в 2-3 раза. В результате этого уменьшается выборочное среднее значение периода сердечных сокращений и, следовательно, выборочное среднее значение периода электрического сигнала. Вместе с тем, проведенные авторами настоящего изобретения в лабораторных и натурных условиях экспериментальные исследования по изучению кардиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом показали, что у некоторых особей речных раков и крабов переход в состояние стресса по каким-то причинам не сопровождается заметным сокращением периода сердечных сокращений. Причины этого в настоящее время не установлены. Авторы изобретения лишь предполагают, что это связано с особенностями протекания нервных процессов у различных особей этих животных по аналогии с тем, как это происходит у людей с различными типами темперамента, а также с особенностями предыдущего развития каждой конкретной особи. С одной стороны, использование в качестве тестируемых организмов таких особей животных, которые при стрессе из-за химического загрязнения окружающей среды незначительно снижают длительность периода сердечных сокращений, снижает достоверность контроля окружающей среды. С другой стороны, это вызывает необходимость предварительного отбора животных для использования в качестве тестируемых организмов, что приводит к повышению стоимости и усложнению эксплуатации компьютеризированной системы физиологического мониторинга, реализующей выбранный за ближайший аналог способ. При этом, если указанный предварительный отбор животных носит субъективный характер,также снижается достоверность контроля окружающей среды. Использование же для придания предварительному отбору объективности проведения тестовых экспериментов с отбираемыми животными в условиях искусственного загрязнения может вызывать заболевание или гибель животных, что еще более повышает стоимость и усложняет эксплуатацию компьютеризированной системы физиологического мониторинга. Кроме того, в случае адаптации организма отобранных экспериментально животных к искусственному загрязнению использование их в качестве тестируемых организмов при экологическом мониторинге окружающей среды также приводит к снижению достоверности ее контроля. Более того, указанные экспериментальные исследования авторов изобретения по изучению кардиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом также показали, что у некоторых видов этих животных, например у подавляющего большинства как водных раковинных моллюсков, так и раковинных моллюсков, обитающих на суше, например ахотин и виноградных улиток, при переходе их в состояние стресса период сердечных сокращений может не претерпевать существенных изменений, что,вероятно, связано с особенностями их сердечно-сосудистой системы. Это ограничивает область применения известного способа исключительно только для контроля за состоянием водной среды и донных отложений, не позволяя использовать его для контроля за состоянием воздуха и почвы. Поэтому недостатками известного способа компьютеризированного физиологического мониторин-4 012479 га, выбранного за ближайший аналог, являются недостаточно высокая достоверность контроля окружающей среды, недостаточно широкие функциональные возможности, а также высокая стоимость и сложность эксплуатации реализующей его системы. Среди систем биологического мониторинга окружающей среды известна аппаратура для биологического мониторинга в реальном времени физико-химических параметров водной среды (ЕР 0730736,1996, WO95/14925, 1995), для которой в качестве тестируемых животных используются тропические рыбы разновидности Apteronotus albifrons, обладающие физиологической способностью испускать электрические сигналы с частотой около 1000 Гц. Данная известная аппаратура содержит емкость для проточной контролируемой воды, систему терморегулирования заданной температуры контролируемой воды с погрешностью, не превышающей 0,1 С, по меньшей мере одну перфорированную капсулу для размещения тестируемой рыбы, установленную в емкости, размещенные в контролируемой воде внутри емкости металлические электроды, подключенный к электродам усилитель с аналого-цифровым преобразователем и подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя компьютер с монитором. Недостатками данной аппаратуры для биологического мониторинга в реальном времени физикохимических параметров водной среды являются недостаточно высокая достоверность контроля водной среды, что связано с существенной зависимостью параметров испускаемых рыбами электрических сигналов от температуры контролируемой воды, а не от степени ее экологической опасности, а также высокие сложность и стоимость этой аппаратуры, связанные с необходимостью использования обладающей высокой точностью системы терморегулирования. Кроме того, недостатком этой аппаратуры является достаточно высокая стоимость эксплуатации, что обусловлено, во-первых, ее сложностью и, во-вторых,использованием в качестве тестируемых организмов не аборигенных гидробионтов, а редкого вида тропических рыб. При этом область применения данной аппаратуры ограничена возможностью использования ее только для контроля воды, протекающей через упомянутую емкость, а не распространяется на осуществление экологического мониторинга открытых акваторий. Известна система автоматического биологического мониторинга качества воды (US6393899, 2002),которая основана на регистрации и анализе сигналов дыхательной активности аборигенных пресноводных рыб, прежде всего форелевых или окуневых, поскольку они обладают значительными по размерам жаберными крышками. Данная известная система содержит экспозиционные камеры с анализируемой водой для размещения рыб, установленные на каждой камере в анализируемой воде сверху и снизу два электрода, каждый из которых выполнен, например, из нержавеющей стали или графита для обеспечения устойчивости к коррозии и снабжен держателем электрода и герметичным штепсельным разъемом. Кроме того, указанная система содержит размещенные вне анализируемой воды последовательно соединенные усилитель, подключенный с помощью проводной линии связи к электродам, аналого-цифровой преобразователь, контроллер, терминальную панель и осциллограф, подключенные к терминальной панели пробоотборник и сигнализатор тревоги, а также подключенные к контроллеру удаленный компьютер,удаленный монитор и анализатор качества воды с управляемым электромагнитным клапаном. Данная известная система позволяет формировать и регистрировать сигналы дыхательной активности рыб, являющихся аборигенными гидробионтами, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения параметров дыхательной активности рыб, которое обусловлено происходящим в их организме стрессом, связанным со снижением качества воды. Однако использование в данной известной системе автоматического биологического мониторинга качества воды в качестве датчика сигнала дыхательной активности рыб электрически не изолированных по отношению к воде электродов приводит к тому, что формируемый электродами сигнал подвержен нестабильности и сопровождается достаточно интенсивным шумом. Прежде всего, это наблюдается при значительной электропроводности контролируемой водной среды. В случае выполнения электродов из нержавеющей стали эти два вида искажений формируемого электрического сигнала еще более возрастают вследствие гальванического взаимодействия нержавеющей стали электродов с водой. Такие искажения в значительной степени усложняют последующую обработку сформированного электрического сигнала и могут привести к ошибочному принятию решения о состоянии контролируемой водной среды. Как отмечают в описании изобретения создатели этой системы, по этой же причине изменение электропроводности контролируемой воды существенно влияет на амплитуду формируемого электрического сигнала дыхательной активности рыб. В частности, увеличение электропроводности воды приводит к существенному уменьшению амплитуды сигнала дыхательной активности рыб, что, во-первых,может привести к его пропуску при регистрации. Во-вторых, изменение амплитуды сигнала дыхательной активности рыб, связанное с изменением электропроводности воды, при принятии решения приводит к ошибочным результатам, абсолютно не связанным с изменением качества контролируемой воды. Для работоспособности данной системы автоматического биологического мониторинга качества воды при обработке сигнала дыхательной активности рыб в ней предусмотрено использование частичной алгоритмической компенсации изменения его амплитуды, вызванного изменением электропроводности воды. Однако это привело к усложнению конструкции и стоимости данной системы, а также усложнило ее эксплуатацию, поскольку вызвало необходимость осуществления ее периодической калибровки с использо-5 012479 ванием воды, имеющей различную электропроводность. Кроме того, использование в указанной известной системе биологического мониторинга качества воды достаточно протяженной проводной линии связи электродов с усилителем вызывает дополнительные искажения формируемого электрического сигнала дыхательной активности рыб вследствие неизбежных внешних электрических наводок. Известна аппаратура для обнаружения загрязнения водной среды (FR2713738, 1995), которая предусматривает использование в качестве тестируемых животных обитающих в воде двухстворчатых раковинных моллюсков, например мидий. Данная известная аппаратура содержит по меньшей мере один датчик движения створок моллюска, который включает расположенное горизонтально основание, упругую пластину, прикрепленную к основанию параллельно его поверхности и снабженную размещенным на ее конце магнитом или металлической пластинкой, и датчик Холла или индуктивный датчик, установленные на основании с возможностью взаимодействия соответственно с магнитом или металлической пластинкой. При этом датчик движения створок моллюска выполнен с возможностью закрепления моллюска с помощью клея нижней створкой его раковины на основании так, чтобы верхняя створка раковины моллюска упиралась в упругую пластину. Кроме того, указанная известная аппаратура содержит усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки данных на основе микроконтроллера, блок сбора данных и блок оповещения. Данная известная аппаратура для обнаружения загрязнения водной среды позволяет формировать и регистрировать сигналы двигательной активности створок раковины моллюска, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения параметров этой двигательной активности, которое обусловлено происходящим в организме моллюска стрессом, связанным со снижением качества воды. Вместе с тем, при использовании данной аппаратуры предусматривается закрепление тестируемого моллюска с помощью клея нижней створкой его раковины на расположенном горизонтально основании в положении, которое отличается от положения моллюска в естественных условиях его обитания щелью между створками раковины, сориентированной вверх, а также размещение его между основанием и упругой пластиной, которая вследствие механического контакта и своих упругих свойств оказывает весьма существенное давление на верхнюю створку раковины, препятствующее ее открытию. Это, во-первых,может вызвать у этого животного состояние стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой водной среды, и может привести к ошибочному решению о качестве контролируемой воды. Во-вторых, эта же причина может вызвать заболевание и даже гибель тестируемого животного, что приводит к повышению стоимости и усложнению эксплуатации аппаратуры для обнаружения загрязнения водной среды, которые связаны с необходимостью более частой замены тестируемых животных вследствие их заболевания или гибели. Кроме того, использование в данной аппаратуре для передачи электрического сигнала от датчика Холла или индуктивного датчика достаточно протяженной проводной линии связи не защищает эту линию связи от неизбежных внешних электрических наводок, которые искажают электрический сигнал двигательной активности створок раковины моллюска и поэтому могут привести к ошибочному принятию решения о качестве контролируемой водной среды. Наиболее близкой по конструкции к системе биологического мониторинга окружающей среды, являющейся предметом настоящего изобретения, следует считать компьютеризированную систему физиологического мониторинга CAPMON (Depledge M.H., Andersen В.В. A computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates. - Comp. Biochem.Physiol., Vol. 96A, 1990, No. 4, p.p. 473-477), которая может быть использована для мониторинга водной среды и основана на неинвазивном формировании, регистрации и анализе сигналов кардиологической активности крабов, выполняющих функцию тестируемых беспозвоночных. Данная известная компьютеризированная система физиологического мониторинга, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержит восемь формирователей цифрового сигнала кардиологической активности, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчик кардиологической активности, усилитель и аналогоцифровой преобразователь. Система также содержит компьютер с принтером и накопителем на жестком диске и мультиплексор, входы и выход которого подключены соответственно к выходам аналогоцифровых преобразователей - формирователей цифрового сигнала кардиологической активности и входу компьютера. При этом датчик кардиологической активности каждого формирователя цифрового сигнала кардиологической активности содержит герметичный корпус, который выполнен с возможностью размещения и фиксации в защитном кольце, выполненном с возможностью установки на карапаксе краба в области расположения его сердца, например, с помощью клеевого соединения установленный в корпусе светодиод в качестве источника оптического излучения, выполненный с возможностью испускания оптического излучения ближнего инфракрасного диапазона спектра, установленный в корпусе фототранзистор в качестве приемника оптического излучения, чувствительный к оптическому излучению ближнего инфракрасного диапазона спектра, проводную линию связи с источником питания, подключенную к светодиоду, и проводную линию связи с усилителем формирователя цифровых сигналов кардиологической активности, подключенную к фототранзистору.-6 012479 Данная известная компьютеризированная система физиологического мониторинга, выбранная за ближайший аналог, позволяет формировать и регистрировать сигналы кардиологической активности крабов, а также автоматически осуществлять принятие решения о снижении качества контролируемой водной среды на основании изменения такого параметра кардиологической активности крабов, как период сердечных сокращений, что обусловлено происходящим в их организме стрессом, связанным со снижением качества воды. Использование в данной известной компьютеризированной системе физиологического мониторинга, выбранной за ближайший аналог, для формирования электрического сигнала датчика кардиологической активности крабов, содержащего источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в герметичном корпусе изолированно от контролируемой водной среды, препятствует возникновению нестабильности электрического сигнала и сопровождающего его шума, в том числе и при значительной электропроводности контролируемой водной среды. Это упрощает последующую обработку сформированного электрического сигнала компьютеризированной системой физиологического мониторинга и снижает вероятность ошибочного принятия решения о состоянии контролируемой воды. По этой же причине изменение электропроводности контролируемой воды не оказывает влияния на амплитуду электрического сигнала, формируемого датчиком кардиологической активности крабов, что способствует надежной регистрации электрического сигнала компьютеризированной системой физиологического мониторинга и снижает вероятность ошибочного принятия решения о качестве контролируемой воды. Кроме того, это не вызывает необходимости при обработке электрического сигнала использовать в компьютеризированной системе физиологического мониторинга алгоритмическую компенсацию изменения его амплитуды, вызванного изменением электропроводности воды. Это упрощает конструкцию и снижает стоимость компьютеризированной системы физиологического мониторинга, а также упрощает ее эксплуатацию, поскольку не требует периодической калибровки данной системы с использованием воды, имеющей различную электропроводность. Вместе с тем, используемый в конструкции датчика кардиологической активности крабов, входящего в состав данной компьютеризированной системы физиологического мониторинга, герметичный корпус с размещенными в нем источником оптического излучения и приемником оптического излучения имеет достаточно значительные массу и габариты. Поэтому размещение такого корпуса с установленными в нем источником оптического излучения и приемником оптического излучения на карапаксе краба,во-первых, может вызвать у этого животного состояние стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой водной среды, а с наличием на карапаксе значительного по массе и габаритам инородного тела. В результате этого при обработке сформированного датчиком электрического сигнала данной известной компьютеризированной системой физиологического мониторинга может быть принято ошибочное решение о качестве контролируемой воды. Во-вторых, эта же причина может вызвать заболевание и даже гибель тестируемого животного, что приводит к повышению стоимости и усложнению эксплуатации выбранной за ближайший аналог компьютеризированной системы физиологического мониторинга, которые связаны с необходимостью более частой замены тестируемых животных вследствие их заболевания или гибели. Кроме того, использование в конструкции данной известной компьютеризированной системы физиологического мониторинга проводной линии связи приемника оптического излучения датчика кардиологической активности крабов с усилителем не защищает эту линию связи от неизбежных внешних электрических наводок, которые искажают электрический сигнал кардиологической активности крабов и при его обработке могут привести к ошибочному принятию решения о качестве контролируемой водной среды. Поэтому недостатками известной компьютеризированной системы физиологического мониторинга,выбранной за ближайший аналог, являются недостаточно высокая достоверность контроля окружающей среды и высокая стоимость и сложность ее эксплуатации. Раскрытие изобретения Задачами группы изобретений в части способа биологического мониторинга окружающей среды(варианты) являются повышение достоверности контроля окружающей среды, расширение функциональных возможностей, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды. Задачами изобретения в части системы для осуществления заявляемого способа биологического мониторинга окружающей среды являются повышение достоверности контроля окружающей среды, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды. Поэтому задачами всей группы изобретений являются повышение достоверности контроля окружающей среды, расширение функциональных возможностей, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды. Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, во-первых, тем, что способ биологического мониторинга окружающей среды, включающий, в соответствии с ближайшим аналогом,размещение тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом в контролируемой среде,-7 012479 облучение тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра, прием и преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, усиление полученного электрического сигнала, преобразование его мгновенных значений в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, определение и запоминание с помощью компьютера выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, определение с помощью компьютера статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала, сравнение с помощью компьютера полученной статистической характеристики с установленным для нее пороговым значением и формирование сигнала экологической опасности на основании результата сравнения, отличается от ближайшего аналога тем,что облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра осуществляют с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, перед определением выборки значений периода электрического сигнала осуществляют с помощью компьютера цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой электрического сигнала, в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют выборочную дисперсию и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением полученной выборочной дисперсии значений периода электрического сигнала. При этом облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением и прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют, например, с помощью передающего и приемного оптических волокон, установленных соответственно выходным торцом и входным торцом, обращенными в одну сторону и размещенными один относительно другого на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. При цифровой фильтрации цифровых кодов определяют оценки цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времениtn=nt (n=m, m+1, m+2,), например, согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. В качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала могут также определять выборочное среднее значение. В этом случае формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на выборочную дисперсию значений периода электрического сигнала. В этом случае ожидаемую частоту f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного определяют как величину, обратную выборочному среднему значению периода электрического сигнала. Объем выборки значений периода электрического сигнала задают в пределах от 30 до 1000. Согласно настоящему изобретению использование в способе биологического мониторинга окружающей среды облучения тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, а также приема оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и преобразования в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, обеспечивает повышение достовер-8 012479 ности контроля окружающей среды, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей данный способ. Это утверждение подтверждается следующими соображениями. Во-первых, это позволяет размещать источник оптического излучения и приемник оптического излучения не в корпусе, установленном на теле тестируемого беспозвоночного, как это предусмотрено при осуществлении являющегося ближайшим аналогом способа, а в непосредственной близости от аппаратуры усиления и обработки сигнала кардиологической активности, что обеспечивает снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Такой отказ от размещения источника оптического излучения и приемника оптического излучения внутри корпуса дает возможность использовать негерметичный корпус, имеющий достаточно простую конструкцию, например в виде полого цилиндра, что приводит к еще большему снижению массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, с одной стороны, уменьшает вероятность возникновения у этого животного состояния стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой окружающей среды, а с наличием на нем инородного тела. В результате этого снижается вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. С другой стороны, уменьшение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, снижает вероятность возникновения заболевания или гибели тестируемого животного, что приводит к снижению стоимости и упрощению эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей данный способ, ввиду отсутствия необходимости частой замены тестируемых животных. Во-вторых, эти же указанные отличительные признаки заявляемого способа при его осуществлении обеспечивают абсолютную защищенность линии связи в виде приемного оптического волокна от воздействия электромагнитных полей, что предотвращает возникновение в ней каких-либо внешних электромагнитных наводок. Это препятствует искажению формируемого электрического сигнала кардиологической активности, что существенно снижает вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. Повышение достоверности контроля окружающей среды при осуществлении настоящего способа биологического мониторинга окружающей среды обеспечивает также использование перед определением выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от 30 до 1000, цифровой фильтрации цифровых кодов, которая согласована с формой и частотой электрического сигнала и выполняется с помощью компьютера, например, путем определения оценок цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времени tn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. Как отмечалось выше, формируемый приемником оптического излучения электрический сигнал кардиологической активности, во-первых, сопровождается значительной по величине постоянной составляющей, а во-вторых, имеет достаточно сложную априорно неизвестную форму, которая не устойчива во времени из-за движений тестируемого животного. Эти причины приводят к существенным погрешностям при непосредственном определении периода электрического сигнала и, следовательно, периода сердечных сокращений тестируемого животного. Используемая в настоящем способе цифровая фильтрация, выполняемая до определения периода электрического сигнала, позволяет получать оценки цифровых кодов, которые соответствуют мгновенным значениям электрического сигнала без постоянной составляющей, который имеет синусоидальную форму и период, равный периоду реально полученного с помощью приемника оптического излучения электрического сигнала. В результате этого, во-первых, упрощается процедура определения компьютером периода электрического сигнала. В этом случае такая процедура сводится к выявлению двух ближайших по времени получения пар оценок цифровых кодов, которые получены для двух моментов времени, отличающихся на величину интервала t дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды, и имеют при этом разные знаки, и к определению разности значений моментов времени, для которых эти две пары получены. Во-вторых, это снижает погрешность определения периода электрического сигнала, которая в данном случае не будет превышать значения интервала t дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды. Снижение погрешности определения периода электрического сигнала и, следовательно, периода сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного приводит к повышению достоверности контроля окружающей среды. Использование при осуществлении способа биологического мониторинга окружающей среды, яв-9 012479 ляющегося предметом настоящего изобретения, определения выборочной дисперсии в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от 30 до 1000, и формирование сигнала экологической опасности при превышении пороговым значением полученной выборочной дисперсии значений периода электрического сигнала обеспечивает повышение достоверности контроля окружающей среды, расширение функциональных возможностей, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей настоящий способ. Это подтверждается следующими соображениями. Экспериментальные исследования авторов настоящего изобретения, проведенные в лабораторных и натурных условиях, показали, что при регистрации периода сердечных сокращений беспозвоночных с жестким наружным покровом в спокойном состоянии наблюдается достаточно широкий разброс полученных значений периода сердечных сокращений, а в состоянии стресса отклонение полученных значений периода сердечных сокращений от его выборочного среднего значения весьма существенно уменьшается. Так, например, при регистрации параметров кардиологической активности беспозвоночных авторами настоящего изобретения было получено, что начальная стадия перехода из спокойного состояния в состояние стресса у условно здоровых речных раков разных видов сопровождается уменьшением полученной выборочной дисперсии периода сердечных сокращенийв 100-10000 раз. При этом проведенные авторами настоящего изобретения в лабораторных и натурных условиях экспериментальные исследования по изучению кардиологической активности беспозвоночных не выявили хотя бы одной условно здоровой особи беспозвоночных с жестким наружным покровом, у которой начальная стадия стресса, то есть реакция тревоги, не сопровождалась бы весьма заметным уменьшением выборочной дисперсии периода сердечных сокращений. Поэтому формирование сигнала экологической опасности при превышении пороговым значением полученной выборочной дисперсии периода электрического сигнала, которая равна выборочной дисперсии периода сердечных сокращений, во-первых, обеспечивает повышение достоверности контроля окружающей среды. Во-вторых, это не вызывает необходимости предварительного отбора животных для использования в качестве тестируемых организмов, что обеспечивает снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей настоящий способ. Указанные экспериментальные исследования авторов настоящего изобретения по изучению кардиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом также показали, что у раковинных моллюсков, обитающих не только в водной среде, но и на суше, на начальной стадии их перехода в состояние стресса выборочная дисперсия периода сердечных сокращений также весьма существенно уменьшается. Так, например, у виноградных улиток и у гигантских африканских улиток ахотин выборочная дисперсия периода сердечных сокращений уменьшается в 100-5000 раз. Это расширяет функциональные возможности и область возможного применения настоящего способа, позволяя его использовать не только для контроля за состоянием водной среды и донных отложений, но и для контроля за состоянием воздуха и почвы при использовании, например, обитающих на суше раковинных моллюсков в качестве тестируемых животных. По мнению авторов настоящего изобретения, наилучший технический результат достигается при осуществлении настоящего способа в том случае, когда в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от 30 до 1000, кроме выборочной дисперсии, дополнительно определяют выборочное среднее значение и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на выборочную дисперсию значений периода электрического сигнала, что обеспечивает повышение чувствительности реализующей настоящий способ системы к экологически опасным веществам, попавшим в окружающую среду. Это происходит потому, что, как было отмечено выше, у всех беспозвоночных с жестким наружным покровом состояние стресса сопровождается существенным уменьшением выборочной дисперсии периода сердечных сокращений, а у некоторых их видов и подавляющего большинства особей в пределах этих видов еще и уменьшением выборочного среднего значения периода сердечных сокращений. Вследствие этого, произведение выборочного среднего на выборочную дисперсию, в котором уменьшение претерпевают оба сомножителя, подвержено существенно большему уменьшению, что препятствует возможному пропуску регистрации системой состояния стресса тестируемых животных, вызванного нарушением экологической ситуации, и поэтому способствует повышению достоверности контроля окружающей среды. При этом, с точки зрения минимизации вероятности принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды, при осуществлении настоящего способа наилучший технический результат достигается, когда облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением и прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью передающего и приемного оптических волокон, установленных соответственно выходным торцом и входным торцом, обращенными в одну сторону и размещенными один относительно другого на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. Подтверждение этого положения будет приведено ниже при рассмотрении системы для осуществления заявляемого способа. Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, во-вторых, также тем, что способ биологического мониторинга окружающей среды, включающий в соответствии с ближайшим аналогом размещение тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом в контролируемой среде,облучение тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра, прием и преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, усиление полученного электрического сигнала, преобразование его мгновенных значений в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, определение и запоминание с помощью компьютера выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, определение с помощью компьютера статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала, сравнение с помощью компьютера полученной статистической характеристики с установленным для нее пороговым значением и формирование сигнала экологической опасности на основании результата сравнения, отличается от ближайшего аналога тем,что облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра осуществляют с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, перед определением выборки значений периода электрического сигнала осуществляют с помощью компьютера цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой электрического сигнала, в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют среднее арифметическое модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением полученного среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала. При этом облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением и прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью передающего и приемного оптических волокон, установленных соответственно выходным торцом и входным торцом, обращенными в одну сторону и размещенными один относительно другого на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. При цифровой фильтрации цифровых кодов определяют оценки цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времениtn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. В качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала могут определять также выборочное среднее значение. В этом случае формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала. В этом случае ожидаемую частоту f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного определяют как величину, обратную выборочному среднему значению периода электрического сигнала.- 11012479 Объем выборки значений периода электрического сигнала задают в пределах от 30 до 1000. Использование в способе биологического мониторинга окружающей среды, являющемся предметом настоящего изобретения, облучения тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, а также приема оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и преобразования в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, обеспечивает повышение достоверности контроля окружающей среды, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей данный способ. Это утверждение подтверждается следующими соображениями. Во-первых, это позволяет размещать источник оптического излучения и приемник оптического излучения не в корпусе, установленном на теле тестируемого беспозвоночного, как это предусмотрено при осуществлении являющегося ближайшим аналогом способа, а в непосредственной близости от аппаратуры усиления и обработки сигнала кардиологической активности, что обеспечивает снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Такой отказ от размещения источника оптического излучения и приемника оптического излучения внутри корпуса дает возможность использовать негерметичный корпус, имеющий достаточно простую конструкцию, например в виде полого цилиндра, что приводит к еще большему снижению массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, с одной стороны, уменьшает вероятность возникновения у этого животного состояния стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой окружающей среды, а с наличием на нем инородного тела, в результате чего снижается вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. С другой стороны, уменьшение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, снижает вероятность возникновения заболевания или гибели тестируемого животного, что приводит к снижению стоимости и упрощению эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей данный способ,ввиду отсутствия необходимости частой замены тестируемых животных. Во-вторых, эти же указанные отличительные признаки заявляемого способа при его осуществлении обеспечивают абсолютную защищенность линии связи в виде приемного оптического волокна от воздействия электромагнитных полей, что предотвращает возникновение в ней каких-либо внешних электромагнитных наводок. Это препятствует искажению формируемого электрического сигнала кардиологической активности, что существенно снижает вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. Повышение достоверности контроля окружающей среды при осуществлении настоящего способа биологического мониторинга окружающей среды обеспечивает также использование перед определением выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от 30 до 1000, цифровой фильтрации цифровых кодов, которая согласована с формой и частотой электрического сигнала и выполняется с помощью компьютера, например, путем определения оценок цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времени tn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. Как отмечалось выше, формируемый приемником оптического излучения электрический сигнал кардиологической активности, во-первых, сопровождается значительной по величине постоянной составляющей, а во-вторых, имеет достаточно сложную априорно неизвестную форму, которая не устойчива во времени из-за движений тестируемого животного. Эти причины приводят к существенным погрешностям при непосредственном определении периода электрического сигнала и, следовательно, периода сердечных сокращений тестируемого животного. Используемая в настоящем способе цифровая фильтрация, выполняемая до определения выборочных значений периода электрического сигнала, позволяет получать оценки цифровых кодов, которые соответствуют мгновенным значениям электрического сигнала без постоянной составляющей, который имеет синусоидальную форму и период, равный периоду реально полученного с помощью приемника оптического излучения электрического сигнала.- 12012479 В результате этого, во-первых, упрощается процедура определения компьютером периода электрического сигнала. В этом случае такая процедура сводится к выявлению двух ближайших по времени получения пар оценок цифровых кодов, которые получены для двух моментов времени, отличающихся на величину интервала t дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды, и имеют при этом разные знаки, и к определению разности значений моментов времени, для которых эти две пары получены. Во-вторых, это снижает погрешность определения периода электрического сигнала, которая в данном случае не будет превышать значения интервала t дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды. Снижение погрешности определения периода электрического сигнала и, следовательно, периода сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного приводит к повышению достоверности контроля окружающей среды. Использование при осуществлении способа биологического мониторинга окружающей среды, являющегося предметом настоящего изобретения, определения среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от 30 до 1000, и формирование сигнала экологической опасности при превышении пороговым значением полученного среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала обеспечивает повышение достоверности контроля окружающей среды, расширение функциональных возможностей, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей настоящий способ. Это подтверждается следующими соображениями. Экспериментальные исследования авторов настоящего изобретения, проведенные в лабораторных и натурных условиях, показали, что при регистрации периода сердечных сокращений беспозвоночных с жестким наружным покровом в спокойном состоянии наблюдается достаточно широкий разброс полученных значений периода сердечных сокращений, а в состоянии стресса отклонение полученных значений периода сердечных сокращений от его выборочного среднего значения весьма существенно уменьшается. Так, например, при регистрации параметров кардиологической активности беспозвоночных авторами настоящего изобретения было получено, что начальная стадия перехода из спокойного состояния в состояние стресса у условно здоровых речных раков разных видов сопровождается уменьшением полученного среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений в 10-100 раз. При этом проведенные авторами настоящего изобретения в лабораторных и натурных условиях экспериментальные исследования по изучению кардиологической активности беспозвоночных не выявили хотя бы одной условно здоровой особи беспозвоночных с жестким наружным покровом, у которой начальная стадия стресса, то есть реакция тревоги, не сопровождалась бы весьма заметным уменьшением среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений. Поэтому формирование сигнала экологической опасности при превышении пороговым значением полученного среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала, которое равно среднему арифметическому модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений, во-первых, обеспечивает повышение достоверности контроля окружающей среды. Вовторых, это не вызывает необходимости предварительного отбора животных для использования в качестве тестируемых организмов, что обеспечивает снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей настоящий способ. Указанные экспериментальные исследования авторов настоящего изобретения по изучению кардиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом также показали, что у раковинных моллюсков, обитающих не только в водной среде, но и на суше, на начальной стадии их перехода в состояние стресса среднее арифметическое модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений также весьма существенно уменьшается. Так, например, у виноградных улиток и у гигантских африканских улиток ахотин среднее арифметическое модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений уменьшается в 10-80 раз. Это расширяет функциональные возможности и область возможного применения настоящего способа, позволяя его использовать не только для контроля за состоянием водной среды и донных отложений, но и для контроля за состоянием воздуха и почвы при использовании в качестве тестируемых животных, например обитающих на суше раковинных моллюсков. По мнению авторов настоящего изобретения, наилучший технический результат достигается при осуществлении настоящего способа в том случае, когда в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, выбранного, например, в пределах от- 13012479 30 до 1000, кроме среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала, дополнительно определяют выборочное среднее значение и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала. В этом случае также обеспечивается повышение чувствительности реализующей настоящий способ системы к экологически опасным веществам, попавшим в окружающую среду. Это происходит потому, что, как было отмечено выше, у всех беспозвоночных с жестким наружным покровом состояние стресса сопровождается существенным уменьшением среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений, а у некоторых их видов и подавляющего большинства особей в пределах этих видов еще и уменьшением выборочного среднего значения периода сердечных сокращений. Вследствие этого,произведение выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений, в котором уменьшение претерпевают оба сомножителя, подвержено более существенному уменьшению, что препятствует возможному пропуску регистрации системой состояния стресса тестируемых животных, вызванному нарушением экологической ситуации, и поэтому способствует повышению достоверности контроля окружающей среды. При этом, с точки зрения минимизации вероятности принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды, при осуществлении настоящего способа наилучший технический результат достигается, когда облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением и прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью передающего и приемного оптических волокон, установленных соответственно выходным торцом и входным торцом, обращенными в одну сторону и размещенными один относительно другого на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. Подтверждение этого положения будет приведено ниже при рассмотрении системы для осуществления заявляемого способа. Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, в-третьих, также тем, что система биологического мониторинга окружающей среды, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, компьютер и по меньшей мере один формирователь цифрового сигнала кардиологической активности в виде последовательно соединенных датчика кардиологической активности, включающего корпус с элементом установки на теле тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом, источник оптического излучения и приемник оптического излучения, усилителя, подключенного входом к выходу приемника оптического излучения, и аналого-цифрового преобразователя, подключенного выходом к входу компьютера, отличается от ближайшего аналога тем, что ее датчик кардиологической активности снабжен передающим и приемным оптическими волокнами, причем входной торец передающего оптического волокна и выходной торец приемного оптического волокна установлены с возможностью оптического контакта соответственно с источником оптического излучения и с приемником оптического излучения, а выходной торец передающего оптического волокна и входной торец приемного оптического волокна обращены в одну сторону и установлены в корпусе на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. При этом в качестве источника оптического излучения датчика кардиологической активности может быть использован полупроводниковый лазер, выполненный с возможностью испускания оптического излучения инфракрасного диапазона спектра, или светодиод, выполненный с возможностью испускания оптического излучения инфракрасного диапазона спектра, в качестве приемника оптического излучения датчика кардиологической активности может быть использован фотодиод, чувствительный к оптическому излучению инфракрасного диапазона спектра, корпус датчика кардиологической активности может быть выполнен в виде полого цилиндра, а элемент установки на теле тестируемого беспозвоночного может быть выполнен в виде полого цилиндра, охватывающего корпус и снабженного двумя лепестками и винтом фиксации. Повышение достоверности контроля окружающей среды, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды, являющейся предметом на- 14012479 стоящего изобретения, обеспечивается снабжением ее датчика кардиологической активности передающим и приемным оптическими волокнами, когда входной торец передающего оптического волокна и выходной торец приемного оптического волокна установлены с возможностью оптического контакта соответственно с источником оптического излучения и с приемником оптического излучения, а выходной торец передающего оптического волокна и входной торец приемного оптического волокна обращены в одну сторону и установлены в корпусе на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, выраженное в миллиметрах; Р - выходная мощность источника оптического излучения, выраженная в милливаттах; d - диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, выраженный в микрометрах. Данное утверждение подтверждается следующими соображениями. Во-первых, перечисленные отличительные признаки, присущие заявляемой системе биологического мониторинга окружающей среды, позволяют размещать источник оптического излучения и приемник оптического излучения не в корпусе, установленном на теле тестируемого беспозвоночного, как это предусмотрено в системе, являющейся ближайшим аналогом, а в непосредственной близости от аппаратуры усиления и обработки сигнала кардиологической активности, что обеспечивает снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Такой отказ от размещения источника оптического излучения и приемника оптического излучения внутри корпуса дает возможность использовать негерметичный корпус, имеющий достаточно простую конструкцию, например в виде полого цилиндра, что приводит к еще большему снижению массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного. Снижение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, с одной стороны, уменьшает вероятность возникновения у этого животного состояния стресса, которое связано не с изменением качества контролируемой окружающей среды, а с наличием на нем инородного тела. В результате этого снижается вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. С другой стороны, уменьшение массы и габаритов элементов, размещаемых на теле тестируемого беспозвоночного, понижает вероятность возникновения заболевания или гибели тестируемого животного, что приводит к снижению стоимости и упрощению эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды ввиду отсутствия необходимости частой замены тестируемых животных. Во-вторых, эти же указанные отличительные признаки заявляемой системы биологического мониторинга окружающей среды обеспечивают абсолютную защищенность линии связи в виде приемного оптического волокна от воздействия электромагнитных полей, что предотвращает возникновение в ней каких-либо внешних электромагнитных наводок. Это препятствует искажению формируемого электрического сигнала кардиологической активности, что существенно снижает вероятность принятия ошибочного решения о качестве контролируемой окружающей среды. Экспериментальные исследования, проведенные авторами настоящего изобретения, показали, что при неизменных выходной мощности источника оптического излучения и диаметрах передающего и приемного оптических волокон формируемый электрический сигнал кардиологической активности в значительной степени зависит от взаимного расположения выходного торца передающего оптического волокна и входного торца приемного оптического волокна. При этом для выбранного значения выходной мощности используемого источника оптического излучения и выбранного значения диаметров применяемых передающего и приемного оптических волокон существует вполне определенный диапазон значений расстояния между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, при котором достигается получение электрического сигнала кардиологической активности такого качества, которое позволяет при последующей его обработке с необходимой точностью определить его период. В результате этих исследований авторами было получено приведенное выше эмпирическое выражение в виде двойного неравенства, которое определяет диапазон возможных значений расстояния R между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна в зависимости от значения выходной мощности Р используемого источника оптического излучения и значений диаметров d применяемых передающего и приемного оптических волокон. Поскольку приведенное выше неравенство носит эмпирический характер, для определения выраженных в миллиметрах численных значений границ указанного диапазона для возможных значений расстояния R между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна в указанное неравенство необходимо подставлять численное значение выходной мощности Р используемого источника оптического излучения, выраженной в милливаттах, и численное значение диаметра d передающего оптического волокна и приемного оптического волокна, выраженного в микрометрах. При выборе величины расстояния между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна за пределами данного диапазона возможных значений,задаваемого указанным неравенством, обработать сформированный электрический сигнал кардиологиче- 15012479 ской активности и определить его период не удается по следующим причинам. В случае выбора величины расстояния между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, на котором они установлены, по своему значению меньшей значений, лежащих в указанном диапазоне, происходит чрезмерная засветка входного торца приемного оптического волокна оптическим излучением, отраженным и рассеянным жестким наружным покровом беспозвоночного и его внутренними органами, отличными от сердца. Это вызывает насыщение приемника оптического излучения и приводит к тому, что электрический сигнал перестает зависеть от сердечных сокращений беспозвоночного. Если же расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, на котором они установлены,по своей величине будет превышать значения, лежащие в указанном диапазоне, попадающий во входной торец световой поток оптического излучения, отраженного сердцем беспозвоночного, окажется недостаточным для выделения электрического сигнала кардиологической активности из шумов и определения его периода. Отмеченное свидетельствует о решении декларированных выше задач настоящего изобретения,благодаря наличию у заявляемых способа биологического мониторинга окружающей среды (варианты) и системы для его осуществления перечисленных выше отличительных признаков. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показаны разрез корпуса и элемента установки на теле тестируемого беспозвоночного датчика кардиологической активности, а также структурная электрическая схема системы биологического мониторинга окружающей среды, реализующей заявляемый способ, где 1 - корпус, 2 - цилиндр элемента установки, 3 - лепесток элемента установки, 4 - винт фиксации, 5 - передающее оптическое волокно, 6 - приемное оптическое волокно, 7 - выходной торец, 8 - входной торец, 9 - элемент фиксации волокон, 10 - наружный покров тестируемого животного, 11 - сердце тестируемого животного в период диастолы, 12 - сердце тестируемого животного в период систолы, 13 - формирователь цифрового сигнала кардиологической активности, 14 - источник оптического излучения, 15 - приемник оптического излучения, 16 - источник питания источника оптического излучения, 17 - усилитель, 18 - аналого-цифровой преобразователь и 19 - компьютер. На фиг. 2 показан возможный вариант размещения системы биологического мониторинга окружающей среды в случае использования ее для мониторинга водной среды водоема, где 20 - помост, 21 контейнер для аппаратуры, 22 - клетка для животного, 23 - щель для оптических волокон и 24 тестируемое животное. На фиг. 3 показан возможный вариант размещения системы биологического мониторинга окружающей среды в случае использования ее для контроля качества воды на водозаборных станциях водоподготовки, где 25 - аквариум для животного, 26 - входной патрубок и 27 - выходной патрубок. На фиг. 4 показан возможный вариант размещения системы биологического мониторинга окружающей среды в случае использования ее для контроля качества воздуха, например, на предприятиях по сжиганию отходов или на предприятиях топливно-энергетического комплекса, где 28 - камера для животного. Вариант осуществления изобретения Система биологического мониторинга окружающей среды, являющаяся одним из предметов настоящего изобретения и позволяющая осуществить оба варианта заявляемого способа биологического мониторинга окружающей среды, содержит (см. фиг. 1) компьютер 19, источник 16 питания источника оптического излучения по меньшей мере один формирователь 13 цифрового сигнала кардиологической активности и по меньшей мере один датчик кардиологической активности. Датчик кардиологической активности содержит источник 14 оптического излучения, например полупроводниковый лазер или светодиод, выполненные с возможностью испускания оптического излучения ближнего инфракрасного диапазона спектра, приемник 15 оптического излучения, например фотодиод, чувствительный к оптическому излучению ближнего инфракрасного диапазона спектра, передающее оптическое волокно 5 и приемное оптическое волокно 6. Входной торец передающего оптического волокна 5 и выходной торец приемного оптического волокна 6 установлены с возможностью оптического контакта соответственно с источником 14 оптического излучения и с приемником 15 оптического излучения посредством не показанных на фигурах волоконно-оптических коннекторов, например, маркиST или FC. В качестве источника 14 оптического излучения могут быть использованы полупроводниковый лазер или светодиод, имеющие выходную мощность от 5 до 300 мВт, например полупроводниковый лазер типа ИЛПН-109 М, испускающий оптическое излучение мощностью 30 мВт с длиной волны 0,800,86 мкм. В качестве приемника 15 оптического излучения в этом случае может быть использован фотодиод, например, типа ФД-290, чувствительный к оптическому излучению данного диапазона длин волн. В качестве передающего оптического волокна 5 и приемного оптического волокна 6 могут быть использованы оптические волокна, имеющие диаметр от 50 до 300 мкм, например оптические волокна диаметром 50 мкм. Датчик кардиологической активности также содержит корпус 1, который выполнен, например, в виде полого цилиндра, и элемент установки на теле тестируемого беспозвоночного. Элемент установки- 16012479 на теле тестируемого беспозвоночного включает полый цилиндр 2 элемента установки, охватывающий корпус 1, два лепестка 3 элемента установки, форма и расположение которых соответствуют форме наружного покрова 10 тестируемого животного в месте предполагаемой установки датчика в области расположения сердца, и винт 4 фиксации, который установлен в резьбовом отверстии, выполненном в цилиндре 2 элемента установки. Корпус 1, цилиндр 2 элемента установки и лепестки 3 элемента установки выполнены из металла, стойкого к коррозии, или из полимерного материала. Выходной торец 7 передающего оптического волокна 5 и входной торец 8 приемного оптического волокна 6 обращены в одну сторону, в направлении наружного покрова 10 тестируемого животного, установлены в корпусе 1 и закреплены в нем посредством элемента 9 фиксации волокон, выполненного, например, из отвердевшего эпоксидного клея. При этом выходной торец 7 и входной торец 8 установлены в корпусе 1 на расстоянии,удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом 7 передающего оптического волокна 5 и входным торцом 8 приемного оптического волокна 6, выраженное в миллиметрах; Р - выходная мощность источника 14 оптического излучения, выраженная в милливаттах; d - диаметр передающего оптического волокна 5 и приемного оптического волокна 6, выраженный в микрометрах. Так, например, для опытных образцов заявляемой системы биологического мониторинга окружающей среды, созданных и испытанных авторами настоящего изобретения, при выходной мощности Р используемого источника 14 оптического излучения, равной 30 мВт, и диаметрах d применяемых передающего и приемного оптических волокон 5 и 6, равных 50 мкм, диапазон возможных значений расстояния R между выходным торцом 7 передающего оптического волокна 5 и входным торцом 8 приемного оптического волокна 6 лежит в пределах приблизительно от 1 до 5 мм. При этом наилучший технический результат, с точки зрения качества формируемого электрического сигнала, достигается при значении расстояния R между выходным торцом 7 передающего оптического волокна 5 и входным торцом 8 приемного оптического волокна 6, равном около 3 мм. Формирователь 13 цифрового сигнала кардиологической активности содержит источник 14 оптического излучения, входящий в состав описанного выше датчика кардиологической активности и подключенный к выходу источника 16 питания источника оптического излучения, и последовательно соединенные приемник 15 оптического излучения, входящий в состав описанного выше датчика кардиологической активности, усилитель 17 и аналого-цифровой преобразователь 18, подключенный к входу компьютера 19. В качестве компьютера 19 может быть использован персональный компьютер, который снабжен программным обеспечением, позволяющим выполнять цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой электрического сигнала кардиологической активности, и сравнение цифровых кодов, а также вычислять основные статистические характеристики выборки значений периода электрического сигнала. Электронную аппаратуру системы биологического мониторинга окружающей среды в случае использования ее для контроля водной среды и донных отложений водоема (см. фиг. 2) размещают, например, в контейнере 21 для аппаратуры на помосте 20, площадка которого расположена выше уровня воды контролируемого водоема, а опоры установлены на суше или в акватории, на дне контролируемого водоема. В этом случае в качестве тестируемых животных 24 используют, например, речных раков, лангустов, крабов, устриц, мидий, ампулярий или некоторые виды унионид. При этом на жестком наружном покрове 10 тестируемого животного в области расположения его сердца устанавливают цилиндр 2 элемента установки с двумя лепестками 3 элемента установки, например, посредством приклеивания последних к наружному покрову 10 тестируемого животного. Для размещения тестируемого животного 24 используют клетку 22 для животного, которая может быть выполнена из металлической или полимерной сетки и снабжена щелью 23 для оптических волокон. Корпус 1 вместе с передающим оптическим волокном 5 и приемным оптическим волокном 6 пропускают через щель 23 для оптических волокон, вставляют корпус 1 в цилиндр 2 элемента установки и закрепляют его в нем с помощью винта 4 фиксации. Клетку 22 для животного с размещенным в ней одним тестируемым животным 24 располагают на дне контролируемого водоема. При необходимости использования в системе биологического мониторинга окружающей среды нескольких тестируемых животных 24 каждое из них размещают в отдельной клетке 22 для животного, обеспечивая при этом отсутствие визуального контакта между тестируемыми животными 24. В случае использования системы биологического мониторинга окружающей среды для контроля качества воды на водозаборных станциях водоподготовки тестируемое животное 24 размещают (см. фиг. 3) в проточном аквариуме 25 для животного, который может быть выполнен из стекла и снабжен входным патрубком 26 и выходным патрубком 27, подсоединенным к не показанному на фигурах водяному насосу. В этом случае в качестве тестируемых животных 24 также используют, например, речных раков,некоторые виды унионид, а также другие виды бентосных беспозвоночных с жестким наружным покровом, которые обитают в контролируемом водоеме. В случае использования системы биологического мониторинга окружающей среды для контроля- 17012479 качества воздуха, например, на предприятиях по сжиганию отходов или на предприятиях топливноэнергетического комплекса тестируемое животное 24 (см. фиг. 4) размещают в камере 28 для животного,которая выполнена герметичной из стекла и снабжена входным патрубком 26 и выходным патрубком 27,подсоединенным к не показанному на фигурах воздушному насосу. В этом случае в качестве тестируемых животных 24 используют, например, виноградных улиток, ахотин, скорпионов или медведок. Система биологического мониторинга окружающей среды, являющаяся предметом настоящего изобретения и позволяющая осуществить заявляемый способ биологического мониторинга окружающей среды, работает следующим образом. Оператор системы биологического мониторинга окружающей среды включает питание электронной аппаратуры, входящей в состав данной системы, в том числе компьютер 19 и источник 16 питания источника оптического излучения. Источник 16 питания источника оптического излучения подает напряжение на источник 14 оптического излучения, который начинает испускать оптическое излучение ближнего инфракрасного диапазона спектра. Это оптическое излучение, пройдя через входной торец передающего оптического волокна 5, распространяется по нему к его выходному торцу 7 и, выходя из выходного торца 7 передающего оптического волокна 5, падает на наружный покров 10 тестируемого животного и через него проникает в тело тестируемого животного 24. При этом некоторая часть оптического излучения отражается от наружного покрова 10 тестируемого животного и его внутренних органов, в том числе и от сердца. Некоторая часть оптического излучения, отраженного от наружного покрова 10 тестируемого животного и его внутренних органов, в том числе и от сердца, попадает во входной торец 8 приемного оптического волокна 6, распространяется по нему и, пройдя через его выходной торец, падает на чувствительную поверхность приемника 15 оптического излучения, который преобразует оптическое излучение в электрический сигнал с амплитудой, пропорциональной падающему световому потоку. В процессе работы сердца тестируемого животного 24 оно периодически изменяет свои объем и форму (см. на фиг. 1 сердце 11 тестируемого животного в период диастолы и сердце 12 тестируемого животного в период систолы). В результате этого границы сердечного мешка смещаются относительно пучка оптического излучения, выходящего из выходного торца 7 передающего оптического волокна 5, и изменяют величину отраженного сердцем светового потока, попадающего во входной торец 8 приемного оптического волокна 6 и облучающего приемник 15 оптического излучения. Поэтому электрический сигнал, сформированный приемником 15 оптического излучения, кроме постоянной составляющей имеет также и переменную составляющую, период которой равен периоду сердечных сокращений тестируемого животного 24. Указанная периодическая переменная составляющая электрического сигнала имеет достаточно сложную априорно неизвестную форму, которая может быть не устойчива во времени из-за движений тестируемого животного 24. Сформированный приемником 15 оптического излучения электрический сигнал после усиления по мощности усилителем 17 поступает на аналого-цифровой преобразователь 18, который осуществляет с заданной дискретностью t по времени преобразование мгновенных значений напряжения электрического сигнала в цифровые коды хi, поступающие в компьютер 19. Каждый поступивший цифровой код xi,соответствующий мгновенному значению напряжения электрического сигнала, компьютер 19 заносит в свое запоминающее устройство вместе со значениями моментов текущего времени ti, когда этот цифровой код поступил. После поступления 2m цифровых кодов хi, соответствующих мгновенным значениям напряжения электрического сигнала в моменты времени ti, компьютер 19 начинает выполнять цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой полезного электрического сигнала. Для этого компьютер 19 определяет оценки цифровых кодов, которые соответствуют мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времени tn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, выбранная, например, в соответствии с выражением f=(0,10,8)f0. При этом первоначально значение ожидаемой частоты f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного выбирают и вводят в компьютер 19 на основании данных, которые были получены при тестовой регистрации кардиологической активности данной конкретной особи тестируемого животного 24, проводимой перед использованием данной системы по ее назначению. цифровых кодов вместе со значениями моментов текущего времени tn=nt Полученные оценки(n=m, m+1, m+2,), для которых они вычислены при цифровой фильтрации, компьютер 19 заносит в- 18012479 свое запоминающее устройство. На практике количество 2m используемых при фильтрации цифровых кодов может составлять 9000-10000. Затем компьютер 19 в соответствии с известными алгоритмами, например, путем сравнения с нуцифровых кодов, которые получены для моментов текущего времелем, определяет все пары оценок=nt и tn+1=(n+1)t и знаки которых изменяются, например, от минуса к плюсу по мере увеличения ни tn значений моментов текущего времени, для которых они получены. Далее компьютер 19 определяет соседние по времени их получения пары таких оценок и вычисляет значения периода электрического сигнала путем вычисления разности между значениями моментов текущего времени, для которых получены, например, отрицательные по знаку оценки цифровых кодов, входящие в состав двух ближайших по времени получения пар оценок. Множество вычисленных значений периода электрического сигнала компьютер 19 заносит в свое запоминающее устройство, в результате чего формируется выборка значений периода электрического сигнала заданного объема. На практике объем K этой выборки может составлять от 30 до 1000. Затем при осуществлении одного варианта заявляемого способа компьютер 19 вычисляет выборочное среднее и выборочную дисперсию сформированной выборки значений периода электрического сигнала согласно следующим выражениям, соответственно, где K - объем выборки значений периода электрического сигнала; Ti - выборочное значение периода электрического сигнала с номером i. При осуществлении другого варианта заявляемого способа компьютер 19 вычисляет выборочное среднее и среднее арифметическое модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала сформированной выборки значений периода электрического сигнала согласно следующим выражениям, соответственно, где K - объем выборки значений периода электрического сигнала; Ti - выборочное значение периода электрического сигнала с номером i. Компьютер 19 вычисляет также ожидаемую частоту f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного как величину, обратную выборочному среднему значению периода электрического сигнала,то есть f0=1/MT, и в дальнейшем использует ее при вычислении оценок цифровых кодов в процессе цифровой фильтрации, которая была описана выше. Такое уточнение ожидаемой частоты f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного в алгоритме фильтрации компьютер 19 выполняет с заданной периодичностью на протяжении всего времени функционирования системы биологического мониторинга окружающей среды. При одном варианте осуществления заявляемого способа для принятия решения о состоянии контролируемой окружающей среды компьютер 19 может вычислять разность между эталонным значением выборочной дисперсии периода сердечных сокращений тестируемого животного 24, которое хранится в запоминающем устройстве компьютера 19 и было получено на этапе калибровки системы биологического мониторинга окружающей среды при регистрации сигнала сердечных сокращений этой же особи тестируемого животного 24, размещенной в окружающей среде высокого качества, и полученной выборочной дисперсией DT значений периода электрического сигнала, а затем сравнивает эту разность с установленным для нее пороговым значением, хранящимся в запоминающем устройстве компьютера 19. Если полученная разность не превышает порогового значения, компьютер 19 не формирует сигнала экологической опасности. При другом варианте осуществления заявляемого способа для принятия решения о состоянии контролируемой окружающей среды компьютер 19 может вычислять разность между эталонным значением среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода сердечных сокращений тестируемого животного 24, которое хранится в запоминающем устройстве компьютера 19 и было получено на этапе калибровки системы биологического мониторинга окружающей среды при регистрации сигнала сердечных сокращений этой же особи тестируемого животного 24, размещенной в окружающей среде высокого качества, и полученным средним арифметическим ЕT модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала, а затем сравнивает эту разность с установленным для нее пороговым значением, хранящимся в запоминающем устройстве компьютера 19. Если полученная разность не превышает порогового значения, компьютер 19 не формирует сигнала экологической опасности. По мнению авторов настоящего изобретения, наилучший технический результат достигается, когда для принятия решения используется сравнение с пороговым значением произведения выборочного среднего на выборочную дисперсию периода электрического сигнала или произведения выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения- 19012479 выборочных значений периода электрического сигнала. В этом случае при одном варианте осуществления настоящего изобретения для принятия решения о состоянии контролируемой окружающей среды компьютер 19 вычисляет произведение MTDT выборочного среднего на выборочную дисперсию сформированной выборки значений периода электрического сигнала. Затем компьютер 19 вычисляет разность между эталонным значением этого произведения, которое хранится в запоминающем устройстве компьютера 19 и было определено на этапе калибровки системы биологического мониторинга окружающей среды при регистрации сигнала сердечных сокращений этой же особи тестируемого животного 24, размещенной в окружающей среде высокого качества, и полученным произведением выборочного среднего на выборочную дисперсию сформированной выборки значений периода электрического сигнала. Если полученная разность не превышает установленного для нее порогового значения, хранящегося в запоминающем устройстве компьютера 19, компьютер 19 также не формирует сигнала экологической опасности. При другом же варианте осуществления настоящего изобретения для принятия решения о состоянии контролируемой окружающей среды компьютер 19 вычисляет произведение МТЕT2 выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода электрического сигнала. Затем компьютер 19 вычисляет разность между эталонным значением этого произведения, которое хранится в запоминающем устройстве компьютера 19 и было определено на этапе калибровки системы биологического мониторинга окружающей среды при регистрации сигнала сердечных сокращений этой же особи тестируемого животного 24, размещенной в окружающей среде высокого качества, и полученным произведением выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода электрического сигнала. Если полученная разность не превышает установленного для нее порогового значения, хранящегося в запоминающем устройстве компьютера 19, компьютер 19 также не формирует сигнала экологической опасности. В случае внезапного повышения уровня содержания токсичных веществ ухудшение качества контролируемой окружающей среды приводит к нарушению гомеостаза организма размещенного в ней условно здорового тестируемого животного 24. Это вызывает реакцию стресса, на начальной стадии развития которого, то есть при реакции тревоги, для здоровых особей отклонение полученных значений периода сердечных сокращений от его выборочного среднего значения резко и весьма существенно уменьшается по сравнению со спокойным состоянием, в котором наблюдается достаточно широкий их разброс. Поэтому как выборочная дисперсия DT выборки значений периода электрического сигнала, так и среднее арифметическое ЕT модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода электрического сигнала также существенно уменьшаются. В этом случае при осуществлении одного варианта заявляемого способа вычисленная компьютером 19 разность между хранящимся в его запоминающем устройстве эталонным значением выборочной дисперсии периода сердечных сокращений, полученным при спокойном состоянии тестируемого животного 24, и полученной выборочной дисперсией DT выборки значений периода электрического сигнала, когда тестируемое животное 24 подверглось стрессу, при ее сравнении превысит установленное для нее пороговое значение, хранящееся в запоминающем устройстве компьютера 19. Тогда компьютер 19 сформирует сигнал экологической опасности. При осуществлении другого варианта заявляемого способа в этой ситуации вычисленная компьютером 19 разность между хранящимся в его запоминающем устройстве эталонным значением среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода сердечных сокращений, полученным при спокойном состоянии тестируемого животного 24, и полученным средним арифметическим ЕT модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода электрического сигнала, когда тестируемое животное 24 подверглось стрессу, при ее сравнении превысит установленное для нее пороговое значение, хранящееся в запоминающем устройстве компьютера 19. В этом случае компьютер 19 сформирует сигнал экологической опасности. Как отмечалось выше, реакция тревоги у тестируемого животного 24 на начальной стадии развития стресса у большинства видов и их особей сопровождается не только резким и существенным уменьшением отклонения периода сердечных сокращений от его выборочного среднего значения, но и уменьшением самого периода сердечных сокращений тестируемого животного 24. Поэтому для одного варианта осуществления заявляемого способа в случае стресса тестируемого животного 24 из-за ухудшения качества окружающей среды разность между эталонным значением произведения выборочного среднего на выборочную дисперсию и полученным произведением MTDT выборочного среднего на выборочную дисперсию сформированной выборки значений периода электрического сигнала при ее сравнении компьютером 19 превысит установленное для нее пороговое значение, в результате чего компьютер 19 также сформирует сигнал экологической опасности. Для другого варианта осуществления заявляемого способа в случае стресса тестируемого животно- 20012479 го 24 из-за ухудшения качества окружающей среды разность между эталонным значением произведения выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода сердечных сокращений и полученным произведением МTЕT2 выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений сформированной выборки значений периода электрического сигнала при ее сравнении компьютером 19 превысит установленное для нее пороговое значение, в результате чего компьютер 19 также сформирует сигнал экологической опасности. Информация о возникновении экологической опасности отображается оператору системы биологического мониторинга окружающей среды на мониторе компьютера 19. Кроме того, оповещение об экологической опасности может осуществляться звуковым и световым сигнализатором экологической опасности, который подключен к компьютеру 19, но на фигурах не показан. В случае формирования системой биологического мониторинга окружающей среды сигнала экологической опасности осуществляют отбор пробы контролируемой воды, воздуха, почвы или донных отложений для их последующего химического анализа, по результатам которого принимают окончательное решение о состоянии окружающей среды. Промышленная применимость Авторами настоящего изобретения были разработаны опытные образцы системы биологического мониторинга окружающей среды, являющейся предметом настоящего изобретения и осуществляющей заявляемый способ. Данные опытные образцы системы в августе-октябре 2005 года были испытаны в лаборатории и в натурных условиях на водоемах Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Россия) для целей контроля качества водной среды с использованием речных раков и обитающих в воде моллюсков в качестве тестируемых животных, а также в лабораторных условиях для целей контроля качества воздушной среды с использованием виноградных улиток и ахотин в качестве тестируемых животных. Испытания показали достаточно высокую эффективность использования системы биологического мониторинга окружающей среды для повышения достоверности контроля качества компонентов окружающей среды. Таким образом, способ биологического мониторинга окружающей среды (варианты) и система для его осуществления обеспечивают повышение достоверности контроля окружающей среды, расширение функциональных возможностей, а также снижение стоимости и упрощение эксплуатации системы биологического мониторинга окружающей среды. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ биологического мониторинга окружающей среды, включающий размещение тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом в контролируемой среде, облучение тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра, прием и преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, усиление полученного электрического сигнала, преобразование его мгновенных значений в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, определение и запоминание с помощью компьютера выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, определение с помощью компьютера статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала, сравнение с помощью компьютера полученной статистической характеристики с установленным для нее пороговым значением и формирование сигнала экологической опасности на основании результата сравнения, отличающийся тем, что облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра осуществляют с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, обращенным в ту же сторону, что и выходной торец передающего оптического волокна, и размещенным относительно выходного торца передающего оптического волокна на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм; преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного,осуществляют с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, перед определением выборки зна- 21012479 чений периода электрического сигнала осуществляют с помощью компьютера цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой электрического сигнала, в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют выборочную дисперсию и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением полученной выборочной дисперсии значений периода электрического сигнала. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при цифровой фильтрации цифровых кодов определяют оценки цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой постоянной составляющей в моменты времени tn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют выборочное среднее значение. 4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на выборочную дисперсию значений периода электрического сигнала. 5. Способ по пп.1,2 или 3, отличающийся тем, что ожидаемую частоту f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного определяют как величину, обратную выборочному среднему значению периода электрического сигнала. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что объем выборки значений периода электрического сигнала задают в пределах от 30 до 1000. 7. Способ биологического мониторинга окружающей среды, включающий размещение тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом в контролируемой среде, облучение тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра, прием и преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, усиление полученного электрического сигнала, преобразование его мгновенных значений в цифровые коды, ввод полученных цифровых кодов в компьютер, определение и запоминание с помощью компьютера выборки значений периода электрического сигнала заданного объема, определение с помощью компьютера статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала, сравнение с помощью компьютера полученной статистической характеристики с установленным для нее пороговым значением и формирование сигнала экологической опасности на основании результата сравнения, отличающийся тем, что облучение тестируемого беспозвоночного оптическим излучением инфракрасного диапазона спектра осуществляют с помощью передающего оптического волокна с выходным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, и источника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с входным торцом передающего оптического волокна, прием оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного, осуществляют с помощью приемного оптического волокна с входным торцом, расположенным на жестком наружном покрове тестируемого беспозвоночного в области расположения его сердца, обращенным в ту же сторону, что и выходной торец передающего оптического волокна, и размещенным относительно выходного торца передающего оптического волокна на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм; преобразование в электрический сигнал оптического излучения, отраженного сердцем тестируемого беспозвоночного,осуществляют с помощью приемника оптического излучения, установленного с возможностью оптического контакта с выходным торцом приемного оптического волокна, перед определением выборки значений периода электрического сигнала осуществляют с помощью компьютера цифровую фильтрацию цифровых кодов, согласованную с формой и частотой электрического сигнала, в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют среднее арифметическое модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала и формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением полученного среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при цифровой фильтрации цифровых кодов определяют оценки цифровых кодов, соответствующих мгновенным значениям электрического сигнала с нулевой- 22012479 постоянной составляющей в моменты времени tn=nt (n=m, m+1, m+2,), согласно выражению где t - интервал дискретности квантования электрического сигнала по времени при преобразовании его мгновенных значений в цифровые коды; 2m - количество используемых при фильтрации цифровых кодов; f0 - ожидаемая частота сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного; f - половина полосы пропускания цифрового фильтра, f=(0,1-0,8)f0. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве статистической характеристики выборки значений периода электрического сигнала определяют выборочное среднее значение. 10. Способ по п.7 или 9, отличающийся тем, что формируют сигнал экологической опасности при превышении пороговым значением произведения выборочного среднего на квадрат среднего арифметического модулей разности каждых двух соседних по времени получения выборочных значений периода электрического сигнала. 11. Способ по пп.7, 8 или 9, отличающийся тем, что ожидаемую частоту f0 сердечных сокращений тестируемого беспозвоночного определяют как величину, обратную выборочному среднему значению периода электрического сигнала. 12. Способ по п.7, отличающийся тем, что объем выборки значений периода электрического сигнала задают в пределах от 30 до 1000. 13. Система биологического мониторинга окружающей среды, содержащая компьютер и по меньшей мере один формирователь цифрового сигнала кардиологической активности в виде датчика кардиологической активности, включающего корпус с элементом установки на теле тестируемого беспозвоночного с жестким наружным покровом, источник оптического излучения и приемник оптического излучения, усилителя, подключенного входом к выходу приемника оптического излучения, и аналогоцифрового преобразователя, подключенного входом к выходу усилителя и выходом к входу компьютера,отличающаяся тем, что ее датчик кардиологической активности снабжен передающим и приемным оптическими волокнами, причем входной торец передающего оптического волокна и выходной торец приемного оптического волокна установлены с возможностью оптического контакта соответственно с источником оптического излучения и с приемником оптического излучения, а выходной торец передающего оптического волокна и входной торец приемного оптического волокна обращены в одну сторону и установлены в корпусе на расстоянии, удовлетворяющем неравенству где R - расстояние между выходным торцом передающего оптического волокна и входным торцом приемного оптического волокна, мм; Р - выходная мощность источника оптического излучения, мВт; d диаметр передающего оптического волокна или приемного оптического волокна, мкм. 14. Система по п.13, отличающаяся тем, что в качестве источника оптического излучения датчика кардиологической активности использован полупроводниковый лазер, выполненный с возможностью испускания оптического излучения инфракрасного диапазона спектра. 15. Система по п.13, отличающаяся тем, что в качестве источника оптического излучения датчика кардиологической активности использован светодиод, выполненный с возможностью испускания оптического излучения инфракрасного диапазона спектра. 16. Система по п.13, отличающаяся тем, что в качестве приемника оптического излучения датчика кардиологической активности использован фотодиод, чувствительный к оптическому излучению инфракрасного диапазона спектра. 17. Система по п.13, отличающаяся тем, что корпус датчика кардиологической активности выполнен в виде полого цилиндра, а элемент установки на теле тестируемого беспозвоночного выполнен в виде полого цилиндра, охватывающего корпус и снабженного двумя лепестками и винтом фиксации.