На основе анализа литературы отечественных и зарубежных авторов оценена актуальность применения биосенсорных систем для детекции широкого спектра токсичных веществ антропогенного происхождения в объектах окружающей среды, в том числе для выявления загрязнения природных вод. Рассмотрены биосенсоры на основе ферментов, иммунных комплексов, ДНК, микроорганизмов, тканей растений и животных, БПКбиосенсоры, специфичные микробные сенсорные системы, сенсоры на основе биолюминесцентных бактерий. Проанализированы принципы их действия, чувствительность, перспективность использования для экспрессоценки загрязнения природных вод токсикантами с целью повышения эффективности экологического мониторинга. Исследованы основные тенденции развития биосенсорных систем, включающие способы повышения их селективности и чувствительности, поиск новых подходов к улучшению характеристик биосенсорной детекции, использование технологий рекомбинантных ДНК для получения микроорганизмов с заданными свойствами и пр.