БИОТЕСТИРОВАНИЕ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД. Биотестирование воды

БИОТЕСТИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД ПО ПРОРОСТКАМ РАЗЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ ИНДИКАТОРОВ.

Вартанова Алена Алексеевна 1

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

«Я утверждаю, что все рождающееся от земли живет за счет земной влаги,

и в каком состоянии находится эта влага, в таком

состоянии находится и растение»

Гиппократ

Ведение

Эти слова, сказанные Гиппократом еще в глубокой древности, не потеряли свою актуальность и сейчас. В наше время общество осознало опасность токсического загрязнения поверхностных вод и пришло к необходимости введения в практику мониторинга совершенно новых нетрадиционных подходов, в частности биологического тестирования. Биотестирование - исследование влияния различных веществ на живые организмы. Широкое внедрение методов биотестирования в практику оценки качества вод – настоятельная необходимость времени, так как никакая даже самая современная аналитическая химия не даст полной информации о токсичности среды. К тому же анализ существующих методов оценки качества природных вод показал, что биотестирование – наиболее точный, быстрый и дешёвый способ охраны природных вод. [1]

В своем исследовании с помощью данного метода мы решили выяснить, в каком же состоянии находится вода нашего города, которую мы пьем и которой поливаем растения, используемые нами в пищу.

Гипотеза: с помощью методов биотестирования можно оценить степень загрязнения

природных вод.

Объект исследования: степень загрязнения природных вод г.Пятигорска.

Предмет исследования: однолетние растения семейства Злаковые (Gramíneae): овёс, ячмень, пшеница, однолетние растениясемейства Капустные, или Крестоцветные (Brassicaceae) - кресс-салат и редис.

Цель данной работы - оценить загрязнение природных вод г.Пятигорска по проросткам различных растений-индикаторов.

Задачи:

провести анализ теоретических подходов в изучении данной темы;
освоить методику биотестирования;
установить сезонную динамику токсичности природных вод г.Пятигорска;
определить зависимость развития тест-растений от токсичности природных вод.

1. Литературный обзор.

1. Методы биотестирования.

Одной из главных причин негативных последствий антропогенного загрязнения природных сред является токсичность загрязняющих веществ для биоты. Именно присутствие токсикантов в окружающей среде приводит к гибели всего живого, выпадению из состава сообществ организмов обитателей чистых зон и замене их эврибионтными видами. Существуют различные физические и химические методы определения токсичности окружающей среды, но в последнее время стали широко использоваться и биологические методы позволяющие провести оценку состояния живых организмов (Приложение 1).

Ведь говоря о загрязнении воды, почвы, атмосферы, об их токсичности мы имеем в виду, то насколько они благоприятны для обитания в них живых организмов, для здоровья человека.К числу наиболее радикальных приёмов относятся методы токсикологического биотестирования. Под биотестом понимается испытание в строго определённых условиях действия вещества или комплекса веществ на водные организмы посредством регистрации изменений того или иного биологического показателя исследуемого объекта по сравнению с контролем. Исследуемые организмы называются тест-объетами, а опыт биотестированием (Лысенко, 1996). Этот дешевый и универсальный метод в последние годы широко используется во всем мире для оценки качества объектов окружающей среды. В России с 1996 года начат эксперимент по внедрению методов биотестирования сточных вод, сбрасываемых в природные водоемы и подаваемых на сооружения биологической очистки.[5] С помощью биотестирования можно получить данные о токсичности конкретной пробы, загрязненной химическими веществами антропогенного или природного происхождения. Этот метод позволяет дать реальную оценку токсичности свойств какой-либо среды, обусловленной присутствием комплекса загрязняющих веществ и их метаболитов. Живые организмы всегда в той или иной степени реагируют на изменение окружающей среды, но в ряде случаев это нельзя выявить физическими или химическими методами, так как разрешающие возможности приборов или химических анализов ограничены. Чувствительные же организмы – индикаторы реагируют не только на малые дозы экологического фактора, но и дают адекватную реакцию на воздействие комплекса факторов (Груздева, 2002). [3].

Биотестирование позволяет установить районы и источники загрязнения. В качестве тест-объектов используются бактерии, водоросли, высшие растения, пиявки, дафнии, моллюски, рыбы и другие организмы. В порядке возрастания толерантности к загрязнениям организмы располагаются в следующий ряд: грибы, лишайники, хвойные, травянистые растения, листопадные растения. Каждый из них имеет преимущества, но, ни один не является универсальным, самым чувствительным ко всем веществам. Для гарантированного выявления присутствия в природных водах токсического агента неизвестного химического состава нужно использовать набор тест-объектов, представляющих различные группы организмов. При выборе тест-организмов исходят из видовой токсичности возможных загрязнителей, особенностей водоема и требований водопотребителей. Для тест-организмов могут быть выделены частные интегральные тест-функции. Интегральные параметры характеризуют состояние системы наиболее обобщённо. Для организмов к интегральным относят характеристики выживаемости, роста, плодовитости. Частными для организма, например, могут быть физиологические, биохимические и гистологические параметры. [6]

1. Биотестирование природных вод.

Биотестирование природных вод стало широко применяться в научно- исследовательских работах с начала 80-х годов (Приложение 2). Это объясняется существенным увеличением уровня загрязнения водных объектов и надеждами специалистов на то, что биотестирование сможет хотя бы частично заменить химический анализ вод, так как в водные объекты ежегодно сбрасывается около 55 км3 сточных вод, из которых 20 км3 загрязнен. (Степановских, 2001). До нормативного качества очищается лишь около 10% вод требующих очистки (Яблоков, 2005). [9]

В 1991г. биотестирование введено как обязательный элемент контроля качества поверхностных вод, что предусмотрено «Правилами охраны поверхностных вод» (1991). Показатели биотестирования природных вод включены в перечень показателей для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (Туманов, Постнов, 1983). [9] Методы биотестирования представляют собой характеристику степени воздействия на водные биоценозы. Так, А.М. Гродзинский Д.М. Гродзинский (1973) описывают ряд биологических проб для тестирования токсичности природных вод. [2] Согласно принятому определению, биотестирование воды – это оценка качества воды по ответным реакциям организмов, являющихся тест-объектами. Тест на прорастание семян применяется для установления воздействия различных физиологически активных веществ. В качестве индикаторов токсичности используются семена сельскохозяйственных растений. Среди сельскохозяйственных культур наиболее чувствительны салат, люцерна, злаковые, крестоцветные, а к нечувствительным видам относят кукурузу, виноград, розоцветные, подорожник (Рамад,1981). [6] Методы биотестирования должны отвечать следующим требованиям: относительная быстрота проведения, получение достаточно точных и воспроизводимых результатов, наличие, пригодных для индикации объектов в большом количестве. В настоящее время хорошо известны методы биотестирования, ориентированные на определение токсичности водной среды, обусловленной присутствием определенных групп химических соединений, в частности фосфорорганических. Наиболее апробирован на природных водах ферментативный метод В.И. Козловской. [4]

1. Достоинства методов биотестирования.

Главные достоинства биотестирования – простота и доступность приемов ее постановки, высокая чувствительность тест-организмов к минимальным концентрациям токсических агентов, быстрота, отсутствие надобности в дорогостоящих реактивах и оборудовании. По мнению ряда авторов ни один из отдельно взятых организмов не может служить универсальным тест-объектом к веществам различной химической природы, следовательно, для гарантированного выявления в среде токсичного агента должен использоваться набор биотестов (Брагинский и др. 1979; Лесников, 1983; Филенко, 1989). [9]

Методами биотестирования выявляется токсичность, которая является интегральным показателем загрязнения природных сред. Как и все интегральные показатели, они имеют тот недостаток, что не раскрывают индивидуальные загрязняющие вещества, присутствующие в пробе. Работ по биотестированию водной среды опубликовано множество, но они были сделаны главным образом с целью оценки токсичности вновь синтезируемых химических препаратов, препаратов, приобретаемых по импорту, а также при разработке регламентов на химические соединения. Гораздо меньше публикаций по биотестированию сточных вод и ещё меньше – по биотестированию природных вод (Никаноров, Хоружая, 2001). [1]

Методы биоиндикации, позволяющие изучать влияние техногенных загрязнителей на растительные и животные организмы на неживую природу являются наиболее доступными. Биоиндикация основана на тесной взаимосвязи живых организмов с условиями среды, в которой они обитают. Изменения этих условий, например повышение солености или рН воды может привести к исчезновению определенных видов организмов, наиболее чувствительных к этим показателям и появлению других, для которых такая среда будет оптимальной. [2]

Существуют разные биологические индикаторы. О наличии некоторых загрязнителей можно судить по внешним признакам растений и животных. Благодаря «памяти» этих организмов, можно узнать и о роли тех факторов, которые в настоящее время уже не действуют. Например, появление черных пятен на листьях липы рассказывает о том, что в зимнее время дворники чрезмерно увлекались посыпанием снега солью для ускорения его таяния, о выбросах сернистого газа расскажут пятна на листьях подорожника большого. По ширине годичных колец сосен в окрестностях химического предприятия можно определить, в какие годы завод особенно сильно загрязнял среду. В годы сильного загрязнения атмосферы закладываются более тонкие кольца. По высоте некоторых растений можно судить о концентрации солей в воде. Так, например, тростник может достигать высоты 4 м, но если содержание солей в воде высокое — это растение не вырастет более чем на 0,5 м. Индикаторами загрязнения атмосферы являются некоторые мхи и лишайники. Например, при анализе лишайников в Швеции было установлено появление радиоактивной пыли от Чернобыльской АЭС. Существуют специальные живые приборы — бриометры — маленькие коробочки со мхами определенных видов, по которым определяют режим задымления атмосферы. [9]

Практическая часть.

Исследования проводились по методикам, предложенным А.И. Федоровой и А.Н. Никольской в «Практикуме по экологии и охране окружающей среды», 2003, а также в учебном пособии для вузов «Экологический мониторинг» под редакцией Т.Я. Ашихминой, 2005. [7] [8]

Работа по изучению метода биотестирования токсичности природных вод по проросткам растений индикаторов выполнялась в течение 2015 года.

Все исследования по теме проводились в лаборатории кабинетов химии и биологии МБОУ СОШ №5 г. Пятигорска в дневное время, при сочетании искусственного и естественного освещения в стандартных, оптимальных для тест-растений условиях. Оценить уровень загрязнения водоемов можно, используя тест на прорастание семян. Такое тестирование проводится как предварительное для выявления особенно загрязненных водоемов с целью последующего химического анализа. В качестве тест-растений были использованы проростки высших растений: пшеницы, ячменя, овса, кресс-салата, редиса. Предлагаемый метод биологической оценки токсичности природных вод по проросткам растений индикаторов проводился в двух вариантах:

1.Полив проростков тест-растений испытуемой водой.

2. Накапывание испытуемого раствора между семядолями двудольных растений.

В качестве тест-растений в первом варианте применяли семена пшеницы, овса, ячменя. Во втором варианте были использованы только проростки двудольных растений: кресс-салата, редиса.

Из всех используемых в исследованиях растений кресс-салат обладает повышенной чувствительностью к загрязнению воды тяжелыми металлами. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти 100% всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Кроме того, побеги и корни кресс-салата под действием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней) (Голубкина, 2008). [9]. С целью профилактики перед проращиванием семена протравливали. Сухие семена погружали в 1%-ный раствор марганцовокислого калия на 0,5 часа, а затем промывали дистиллированной водой, используя два слоя марли, обсушивали на фильтровальной бумаге на воздухе.

1. Метод полива проростков тест-растений испытуемой водой

(1 вариант).

За 2-3 дня до опытов (сроки прорастания семян выяснялись заранее) семена тестовых объектов, пшеницы, овса, ячменя, замачивались на сутки в воде. Затем раскладывались пинцетом зародышем вверх (в одном направлении) в кювету, на дно которой был уложен слой гигроскопической ваты, а сверху – два слоя фильтровальной бумаги. Система увлажнялась водопроводной водой до полной влагоёмкости. Для этого вода наливалась под вату, а после её впитывания удалялся избыток. Кювета накрывалась плёнкой, края плёнки подгибались под кювету. Проращивание производилось при температуре +250С - +260С до размера основной массы проростков 10-15мм и появления корней, после чего ростки разделяют на фракции по длине.

В стаканчики помещают одинаковое количество промытого и покалённого песка, в каждый стаканчик высаживают по 10 одинаковых проростков тест-растений. Песок поливают сверху одинаковым количеством испытуемой воды из разных водоёмов. Повторность – трёхкратная. Контроль – полив отстоянной и очищенной водопроводной водой. После достижения ростками высоты 8-10см их выкапывают, обсушивают фильтровальной бумагой, разделяют бритвой на части (стебель, корни), измеряют и взвешивают. Данные обрабатывают статистически, выражают в процентах к контролю.

1. Метод полива проростков тест-растений испытуемой водой

(2 вариант).

Воду, взятую из различных источников, концентрируют упариванием в 10 раз, хранят в холодильнике. Стаканчики наполняют одинаковым количеством промытого и прокалённого песка, вставляют стеклянную трубочку до дна, через которую производят полив, отстоянной водопроводной водой. 18-20 штук всхожих семян (кресс-салат, редис) высевают на небольшую глубину. После того, как ростки взойдут и раскроются семядоли, в стаканчиках оставляют по 10 одинаковых растений, остальные выщипывают пинцетом. Полив субстрата для выращивания производят одинаковым количеством воды через трубочку, используя воронку из фольги. Через 2-3 недели осторожно выкапывают проростки, промывают, обсушивают фильтровальной бумагой, измеряют и взвешивают отдельно надземную часть и корни. Данные обрабатывают статистически, выражают в процентах к контролю.

1. Развитие проростков тест-растений при поливе их испытуемой водой (весенний период).

№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Наземная часть, %		Корни, %
№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Длина	Масса	Длина	Масса
1.Река Подкумок	овес	61	63	48	46
	ячмень	67	65	45	43
	пшеница	66	68	49	51
2. Новопятигорское озеро	овес	81	78	82	69
	ячмень	86	85	82	69
	пшеница	83	81	85	72
Река Юца	овес	45	43	43	39
	ячмень	47	46	41	38
	пшеница	48	49	43	39
4. Контроль - водопроводная вода	овес	100	100	100	100
	ячмень	100	100	100	100
	пшеница	100	100	100	100

Токсическое действие пробы считается доказанным, если в эксперименте зафиксирован токсический эффект торможения роста проростков, а именно их корней на 50 % (Груздева, 2002). [9]

Из данных таблицы 1 видно, что наиболее благоприятной для роста и развития проростков тест-растений является проба № 2 – Новопятигорское озеро. Орловка. По степени роста и вегетативной мощности проростков можно сделать вывод о том, что в пробе № 1 (река Подкумок) наблюдается торможение роста корней проростков больше чем на 50 % по сравнению с контролем, следовательно, токсичность пробы № 1 высокая. В пробе № 3 (река Юца), наблюдается торможение роста и надземной части и корней проростков больше чем в пробе №1, поэтому токсичность пробы № 3 очень высокая.

2.4. Развитие проростков тест-растений при поливе их испытуемой водой

(осенний период).

№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Наземная часть, %		Корни, %
№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Длина	Масса	Длина	Масса
1.Река Подкумок	овес	58	82	72	64
	ячмень	65	85	70	62
	пшеница	59	82	74	66
2. Новопятигор-ское озеро	овес	60	82	74	66
	ячмень	61	76	68	62
	пшеница	62	85	78	69
3. Река Юца	овес	38	23	23	21
	ячмень	40	26	30	26
	пшеница	43	35	35	29
4. Контроль - водопроводная вода	овес	100	100	100	100
	ячмень	100	100	100	100
	пшеница	100	100	100	100

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что в осенний период в большей степени наблюдается угнетение развития проростков в пробе № 3 – река Юца, торможение роста корней проростков в данной пробе более чем на 60% по сравнению с контролем. В пробах № 1 – река Подкумок и №2 – Новопятигорское озеро, также отмечается снижение в развитии вегетативных органов проростков.

В ходе последующей обработки материалов, по результатам, полученным в первом варианте исследований, были построены диаграммы биотестовых испытаний.

Рис. 1 Соотношение длины проростков тест-растений при поливе их испытуемой водой (весна, осень 2015г.)

Рис. 2 Соотношение массы проростков тест-растений при поливе их испытуемой водой (весна, осень 2015г.)

Таким образом, из результатов, полученных в 1 варианте, можно сделать выводы:

токсичность природных вод в весенний период наиболее высокая в реках Подкумок и Юца;
наиболее чувствительны к токсичности воды проростки овса.

2.5. Развитие проростков тест-растений (весенний период).

№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Наземная часть, %		Корни, %
№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Длина	Масса	Длина	Масса
1.Река Подкумок	Кресс-салат	60	62	49	42
1.Река Подкумок	Редис	70	67	53	47
2. Новопятигор-ское озеро	Кресс-салат	80	75	56	48
2. Новопятигор-ское озеро	Редис	82	78	58	50
3. Река Юца	Кресс-салат	45	43	32	26
3. Река Юца	Редис	47	46	36	31
4. Контроль - водопроводная вода	Кресс-салат	100	100	100	100
4. Контроль - водопроводная вода	Редис	100	100	100	100

По изменению надземной массы в опытных пробах по сравнению с контролем можно судить о токсичности данной пробы воды. Сильное угнетение надземной части растений тест-растений, более 20% по сравнению с контролем, показывает высокую степень токсичности пробы воды (Голубкина, 2008). [9] Высокая токсичность наблюдается в пробе №3 – река Юца. У проростков наблюдается торможение развития надземной части на 53-55% больше чем в контрольной пробе. Пробы №1 – река Подкумок и №2 – Новопятигорское озеро также токсичны, но в меньшей степени.

2.6.Развитие проростков тест-растений (осенний период).

№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Наземная часть, %		Корни, %
№ пробы, место взятия пробы	Тест –растение	Длина	Масса	Длина	Масса
1.Река Подкумок	Кресс-салат	65	60	59	52
1.Река Подкумок	Редис	78	72	60	53
2. Новопятигор-ское озеро	Кресс-салат	86	80	65	58
2. Новопятигор-ское озеро	Редис	90	84	67	62
3. Река Юца	Кресс-салат	48	41	40	31
3. Река Юца	Редис	50	45	42	35
4. Контроль - водопроводная вода	Кресс-салат	100	100	100	100
4. Контроль - водопроводная вода	Редис	100	100	100	100

Из данных таблицы 4 видно, наиболее токсична проба №3 – река Юца. Токсична проба воды №1 – река Подкумок. Проба №2 – Новопятигорское озеро имеет очень слабую токсичность.

По результатам, полученным во 2 варианте исследований, были построены диаграммы биотестовых испытаний.

Рис. 3 Соотношение длины проростков испытуемой (весна, осень 2015г.)

Рис.4 Соотношение массы проростков испытуемой водой (весна, осень 2015г.)

По результатам исследований можно сделать выводы:

соотношение длины и массы проростков тест-растений зависит от токсичности природных вод, чем больше токсичных веществ в пробе воды, тем меньше длина и масса проростков тест-растений;

наибольшую чувствительность к токсинам проявляет растение кресс-салата.
токсичность природных вод выше в весенний период в пробах воды взятых из рек Подкумок и Юца;
менее токсична проба воды из Новопятигорского озера.

В результате проведённых исследований была освоена методика биотестирования токсичности природных вод, проведен анализ теоретических подходов в изучении данной темы и сделаны следующие выводы:

Выяснили, что токсичность природных вод водоемов г. Пятигорска изменяется по сезонам: в весенний период она больше, в осенний период токсичность уменьшается;
Установили, что развитие и рост проростков тест-растений напрямую зависят от степени токсичности природных вод, наибольшую чувствительность к токсинам проявляют растения кресс-салата и овса;
Определили, что при поливе проростков тест растений испытуемой водой в большей степени угнетается развитие корневой системы;
Опытным путем установили, что наибольшей токсичностью характеризуются пробы воды рек Юца и Подкумок, менее токсична вода из Новопятигорскаго озера.

Таким образом, гипотеза о возможности оценки с помощью методов биотестирования степени загрязнения природных вод нашла свое подтверждение. На данном этапе работы в результате проведенного эксперимента без специального дорогостоящего оборудования, приборов и реактивов были установлены уровни загрязнения воды г. Пятигорска.

Наша работа может иметь продолжение в следующем учебном году. Для устранения погрешностей результата, на базе лаборатории можно провести химический анализ воды и еще раз проанализировать ситуацию.

Данный метод анализа природных вод можно рекомендовать садоводам-любителям и всем интересующимся данной проблемой жителям нашего города.

Список литературы.

Вишнякова В.Ф. Экология Ставропольского края. – Ставрополь, 2000.
Голубкина Н.А. Лабораторный практикум по экологии.-М.,2008.
Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. – Киев; Наукова думка, 1973.
Груздева Л.П. биоиндикация качества природных вод. // Биология в школе. 2002, № 6 с. 10
Денисова С.И. Полевая практика по экологии. – Минск, 1999.
Кулеш В.Ф., В.В. Маврищев Практикум по экологии. Минск, 2007.
Лысенко Н.Л. Биоиндикация и биотестирование водных экосистем.// Биология в школе.1996, № 5 с.12
Никаноров А.М.,. Хоружая Т.А. Экология. – М., Приор, 2001.
Рамад Ф. Основы прикладной экологии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Мищенко Н.В. Прикладная экология. М., Академический проект .,2007.
Савельева В.В. География Ставропольского края. – Ставрополь, 2003.
Степановских А.С. Охрана окружающей среды.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.
Теоретические вопросы биотестирования. - Волгоград , 1983.
Фёдорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. – М., Владос, 2001.
Филенко О.Ф. Методы биотестирования качества водной среды. – М.: МГУ, 1989
Яблоков А.В. Экология России: состояние перспективы. 2005.

Приложение 1

Таблица 1

Основные характеристики методов оценки токсичности вод

Признак	Химические методы	Биологические методы
Признак	Химические методы	Биоиндикация	Биотестирование
Тип индикации	Индикация воздействия	Индикация отклика	Индикация воздействия
Объект анализа	Вода	Водные сообщества	Вода
Цель анализа	Измерение концентрации химических веществ	Оценка состояния природных сообществ	Интегральная оценка токсичности на тест-организмах
Показатели токсичности	Превышение установленных регламентов	Негативные изменения в сообществах	Развитие патологических (вплоть до гибели) изменений у тест-организмов
Регламенты	Предельно допустимые концентрации	Не установлены	Отсутствие острого и хронического токсического действия
Метрологические характеристики	Погрешность, сходимость, воспроизводимость	Не установлены	Сходимость, воспроизводимость

Таблица 2

Область применения методов биотестирования токсичности водной среды

Объект биотестирования	Цель биотестирования	Тест-организм
Химические вещества	Рыбохозяйственное нормирование; контроль токсичности в международной торговле	Гидробионты – представители основных трофических уровней водных экосистем. Стандартный набор тест – организмов
Производственные, технологические и сточные воды (точечные источники загрязнения)	Оценка эффективности очистки, выявление опасных компонентов, регламентация сброса, экологическая паспортизация предприятий	Наборы биотестов
Природные воды (неточечные источники загрязнения)	Проверка соответствия качества воды установленным регламентам. Оценка токсикологического состояния водных объектов. Выявление зон экологического бедствия и чрезвычайных ситуаций	Наборы биотестов

Приложение 2

Фото№1. Проростки кресс-салата Фото№2. Проростки кресс-салата

(контроль) (опыт)

Просмотров работы: 1233

school-science.ru

Биотестирование

Биотестирование в оценке сточных вод и донных отложений

Биотестирование-метод оценки качества среды обитания (токсичности веществ) с помощью опытов с тест объектами.в пробы природной воды помещают определенное кол-во (обычно 10) тест-объектов и по истеч. Некоторого времени сравнивают с контролем.( на примере дафний : для определения острой токсичности необходимо 4 дня,для хронической токсичности -20-24 дня.)пробу донных отложений высушивают,делают вытяжку,дальше все по схеме с дафниями

Биотестирование в оценке токсичности сточных вод

При исследовании сточных вод на токсичность не допускается отбор разовой пробы.кол-во необходимых порций выбирают на основе опыта проведения анализа(согласно методическим указаниям и ГОСТам)обычно отбирают пробы каждый час в течение суток,потом все тщательно перемешивается и для биотестирования берется необходимое количество воды.пробы,взятые для исследования токсичности нельзя консервировать.и тут все как в 1-м вопросе: две банки с исследуемой водой и контроль

Биотестирование в оценке токсичности химических веществ. Показатели токсичности (LC50, LD50 и др.)

Токсичность химических веществ определяется летальной дозой( для теплокровных тест-объектов) и летальной концентрацией(для водных). LC50(лет.конц.)-такая конц в-Ва, которая вызывает гибель 50% тест ор-мов за установленное время.в качестве тест-объектов используются и водоросли,для них невозможно определить LC50, поэтому для них используется показатель IC50 (ингибирующая концентрация-замедление прироста культуры).для определения токсичности хим в-ва его разводят в воде в соотношении 1/10,1/100,1/1000. Берут 2 пробы (банки) и контроль.по истечению указанного времени сравнивают пробы с контролем, подбирается такая конц в-ва,чтоб точно определить LC50

Тест-организмы, используемые в биотестировании. Критерии выбора тест-организмов

Тест-объект - организм,используемый при оценке токсичности веществ ,донных отложений,вод и почв.это специально выращенный в лабораторных условиях организм,разной систематической принадлежности (крысы,водоросли,простейшие,рыбки) Требования к ним: генетически однородны(чистые линии),адаптированы к лабораторным условиям,в идеале,реакция не должна зависеть от сезонных и суточных циклов.набор тест объектов определяется методиками

Тест-функции

Тест-функция - критерий токсичности,используемый в биотестировании для характеристики отклика тест-объекта на повреждаюшее (негативное) действие среды. Напр.: смертность/выживаемость( обычно исп. для простейших,насекомых,ракообразных,рыб),плодовитость/кол-во потомства,время его появления,появление аномальных отклонений.для растений- скорость прорастания семян,длинна первичных корешков и т.п.

Основные критерии оценки токсичности по результатам биотестирования

Токсический эффект- изменение любых показателей жизнедеятельности под воздействием токсикантов,зависит от особенностей в-в. При гибели в пробе <10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.> 50% - среда токсична

Отбор, транспортировка проб, подготовка их к биотестированию

Для получения достоверной информации о токсичных свойствах пробы, ее необходимо правильно отобрать и хранить до выполнения теста.Используя карту или схему реки, выбирают места отборов проб (станции). Для более точной оценки качества воды на каждой станции отбираются несколько проб. Проба отжимается и переносится в пластиковый контейнер.биотестирование проб воды проводят не позднее 6 часов после их отбора.при длительной перевозки пробы возможно снижение ее температуры до +4 градусов

Особенности острых и хронических опытов по биотестированию

тест на острую токсичность выражается в гибели организмов за определенный промежуток времени (то нескольких секунд од нескольких суток).Хроническая токсичность проявляется только через несколько суток и ,как правило,не ведет к быстрой гибели организма,выражается в нарушении жизненно важных функций,возникновении токсикозов

studfiles.net

БИОТЕСТИРОВАНИЕ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД

Методы экологического контроля,

Методы экологического контроля, Технологии биотестирования в оценке экотоксичности отходов В.А. Терехова, докт. биол. наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Стандартные биотест-системы позволяют в лабораторных условиях

Подробнее

Тема 4.2. Критерии оценки состояния геосфер

Тема 4.2. Критерии оценки состояния геосфер Характеристика абиотических критериев Для оценки состояния геосферных оболочек (абиотической составляющей экосистем) используются прямые, косвенные и индикаторные

Подробнее

Литература. И.А. Шадрин, Н.С. Напесочный

Литература. И.А. Шадрин, Н.С. Напесочный Экология Таким образом, пигментный аппарат сосны обыкновенной проявляет повышенную чувствительность на поллютанты городской среды, что выражается в снижении общего количества пластидных пигментов. Выводы.

Подробнее

ВЕСТНИК ОНЗ РАН, ТОМ 4, NZ9001, doi: /2012nz_asempg, 2012

ВЕСТНИК ОНЗ РАН, ТОМ 4, NZ9001, doi:10.2205/2012nz_asempg, 2012 Комплексное исследование состояния воды и донных отложений р.тьмаки (г.тверь) О. А. Тютюнник 1, В. В. Левинский 2, В. В. Кундряков 2, В.

Подробнее

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ П О С Т А Н О В Л Е Н И Е от 5 февраля 2016 г. 79 МОСКВА Об утверждении Правил охраны поверхностных водных объектов В соответствии со статьей 55 Водного кодекса Российской

Подробнее

Учебный курс Экологический мониторинг

Учебный курс Экологический мониторинг Лабораторная работа 9 Раздел программы ПЭК: Сведения об инвентаризации сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду и их источников Лектор: Таловская Анна Валерьевна

Подробнее

СЛОВАРЬ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ

СЛОВАРЬ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ Аквакультура разведение и выращивание водных организмов (рыб, ракообразных, моллюсков, водорослей) в континентальных водоемах или на специально созданных морских

Подробнее

Уважаемый читатель! Предисловие

Уважаемый читатель! Предисловие Введение. ЭКОЛОГИЯ. КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ 1. Предмет и задачи экологии 2. История развития экологии 3. Значение экологического образования Часть I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ

Подробнее

СОДЕРЖАНИЕ. Уважаемый читатель!... 10

СОДЕРЖАНИЕ. Уважаемый читатель!... 10 СОДЕРЖАНИЕ Уважаемый читатель!... 10 Предисловие... 11 Введение. ЭКОЛОГИЯ. КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ... 13 1. Предмет и задачи экологии... 13 2. История развития экологии... 17 3. Значение экологического

Подробнее

Обращение с опасными отходами

Обращение с опасными отходами Приоритетное направление модернизации и технологического развития экономики России - повышение энергоэффективности и ресурсосбережения Целевая группа специалистов, на которых

Подробнее

«Экологические основы природопользования»

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области ГБОУ СПО СО «ЕКАТЕРИНБУРГСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА» Программа учебной дисциплины «Экологические основы природопользования»

Подробнее

Лекция 4.Методы оценки ущерба биоресурсам

Лекция 4.Методы оценки ущерба биоресурсам Методические указания по оценке и возмещению вреда, нанесенного окружающей природной среде в результате экологических правонарушений Методические указания по оценке

Подробнее

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа факультатива «Экология» для 8-10класса составлена на основе авторской программы А.Т.Зверева «Экология», М: Изд-во «Оникс», 2007 г. Программа составлена из расчета

Подробнее

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ Методические рекомендации Форма и указания Ф СО ПГУ 7.18.2/05 Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра биологии и экологии

Подробнее

ШАМПУНЕЙ НА ЖИВОТНЫЙ ТЕСТ-ОБЪЕКТ»

Секция: Биология Номинация: Зоология Исследовательская работа на тему: «ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШАМПУНЕЙ НА ЖИВОТНЫЙ ТЕСТ-ОБЪЕКТ» Выполнил ученик 6в класса МОУ СОШ 79 Топтыгин Максим Эдуардович Научные руководители:

Подробнее

8 класс Лабораторная работа 1:

8 класс Лабораторная работа 1: Определение рн в воде реки или пруда Краткая теория Гидросфера водная оболочка Земли, совокупность ее океанов, морей, рек, озер, болот, водохранилищ, подземных вод, включая

Подробнее

Общие методические указания.

Общие методические указания. В процессе изучения курса «Экологические основы природопользования» каждый студент заочного отделения должен представить контрольную работу, свидетельствующую о том, как он

Подробнее

docplayer.ru

Г л а в а 9 БИОТЕСТИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ

БИОТЕСТИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ [c.279]

ГЛАВА 11. БИОТЕСТИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ [c.410]

Качество воды. Руководство по консервации и обработке проб грязи и осадков Качество воды. Отбор и обработка проб для биотестирования [c.532]

РП Качество воды. Отбор и обработка проб для биотестирования [c.16]

В настоящее время методология гигиенического нормирования не ограничивается рамками установления ПДК и ОДУ веществ в воде. Для современного этапа ее развития характерна актуальность новых важных направлений, нуждающихся в разработке и совершенствовании. Это гармонизация гигиенических нормативов с зарубежными стандартами, выбор приоритетных веществ, загрязняющих воду, использование альтернативных методов — биотестирования, экологических нормативов — при оценке качества воды для человека. [c.867]

При обоснованном требовании специально уполномоченных государственных природоохранных органов наряду с химическими методами контроля проводится контроль токсичности природных и сточных вод с использованием утвержденных методов биотестирования, В случае обнаружения токсичности сточных вод, отводимых в водный объект или вод в контрольном створе водного объекта, проводятся углубленные химические исследования качества вод с целью опре- [c.427]

В соответствии с государственным стандартом [12] под биологическим тестированием воды следует понимать оценку качества воды по ответным реакциям водных организмов, являющихся тест-объектами. Конкретизируя это понятие, следует сказать, что биотестирование - метод экспериментального определения [c.166]

Простейшие микроорганизмы весьма распространены в водоемах, они составляют основную часть гетеротрофного микропланктона. Такие микроорганизмы играют роль индикаторов загрязнения и активно участвуют в очистке воды. Быстрая реакция на токсическое действие загрязняющих веществ и простота культивирования позволяет использовать простейшие при биотестировании качества загрязненных природных водоемов. [c.169]

Интегральную оценку качества воды, контактирующей с прибором, по данным биотестирования (на трех видах гидробионтов) и в тесте Эймса [c.273]

Одним из методов интегральной оценки качества воды, имеющей контакт с устройством очистки, для выявления возможного негативного влияния конструкционных материалов на качество питьевой воды является биотестирование с помощью гидробионтов различных трофических уровней. [c.273]

Динамика качества воды в процессе длительного контакта с прибором с активной ВОДОЙ (непроточный вариант) до данным биотестирования на гидробионтах (в экспериментальных исследованиях с моделированием бактериального загрязнения в объеме 20 л воды при температуре 20 5° С) [c.275]

Скрининговая оценка качества вод, обработанных активной водой, поданным биотестирования на семенах овса [c.310]

Бондарева Н.М. Методические рекомендации по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения . М. 1995. 51 с. [c.418]

До настоящего времени контроль качества очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, осуществляется только на основе химического анализа определенных загрязнителей. Однако определить химическими анализами безвредность очищенных сточных вод для водных организмов не представляется возможным. Поэтому для контроля сточных вод, сбрасываемых в водоем, следует применять методы биотестирования. [c.151]

Во Франции оценка качества водной среды по токсикологическим показателям является обязательной в Системе контроля качества пресных вод . Производственный токсикологический контроль сточных вод проводят более чем на 150 предприятиях. Для биотестирования применяют стандартный набор биотестов на острую токсичность с использованием бактерий, водорослей, дафний и рыб. [c.168]

Обитателей полисапробной зоны используют в качестве биотестов для биоиндикации санитарно-гигиенического состояния воды (например, коли-титр и коли-индекс в санитарной микробиологии как показатель содержания кишечной микрофлоры в воде). Олигосапробные организмы, как более чувствительные к содержанию загрязнений в воде, в первую очередь можно использовать для биотестирования токсичности загрязнений. [c.117]

Отбор проб на физико-химический, микробиологический анализ и для биотестирования проводился 1 раз в месяц. В работе использованы гости-рованные и унифицированные методы контроля качества питьевой воды. Параллельные исследования проводились в другой части водопроводной сети здания с прибором, содержащим неактивированную воду (плацебо). [c.296]

Динамика качества водопроводной воды в процессе длительного контакта (в течение 5-и месяцев) с прибором с активной водой (проточный вариант) ПО данным биотестирования на различных тест-системах [c.296]

В связи с наличием большого количества химических соединений, влияние которых на качество воды невозможно оценить химико-аналитическим контролем, все большее значение приобретает их биотестирование относительно биологических организмов или систем [1 ]. С помощью биотестирования определяют ПДК новых химических соединений, проводят биохимический и генотоксический мониторинг водных экосистем. Известны способы определения микроколичеств фосфороорганических пестицидов в воде биотестированием относительно дафний. Биотестирование относительно рыб широка применяют для определения следовых и ультраследовых количеств пестицидов и их метаболитов в водных экосистемах [2]. [c.410]

Известна работа по сравнительной экологической оценке, с применением биотестирования, последствий использования шламов сточных вод гальванических производств в качестве добавки при получении строительных материалов. В ней использованы осадки образующихся при реагентной обработке известковым молоком сточных вод гальванических цехов двух предприятий г. Иркутска. Осадки вводили в качестве присадок в сырьевые смеси производства бетона, асфальта, керамических горшков и плиток. Смеси готовили согласно технологиям, принятым на Лисихинском кирпичном и Ангарском керамическом заводах. Из полученных смесей по технологиям предприятий формовали образцы изделий и испытывали по стандартным методикам на механическую прочность, водопоглощение, а также методом биотестирования выполнили эколого-токсикологическую экспертизу. [c.107]

Определение острого токсического действия сточных вод ОАО "Уфанефтехим проводилось методом кратковременного биотестирования, а исследование хронического токсического действия - методом длительного биотестирования. В качестве наиболее чувствительных тест-объектов использовались планктонные рачки дафнии (Daphnia magna straus). Они легко культивируются в лабораторных условиях во все периоды года, требуют небольших объемов воды и имеют короткий жизненный цикл. [c.106]

Среди косвенных методов, позволяющих установить присутствие биологически опасных загрязните.чей в природных и сточных водах, перспективно использование биологических тестов. Рассмотрены основные типы биологических тестов, применяемых для оценки токсичности водной среды биофизические эколого-физиологические микробиологические бпохи.чические морфологические тесты, основанные на учете интенсивности газообмена водорослей тесты на водных животных. В качестве тест-объектов рассмотрены представители различных систематических групп водных животных простейшие, черви, ракообразные, моллюски, рыбы. Как показано, биотестирование позволяет не только установить факт токсичности исследуемой воды, но и количественно оценить токсическую концентрацию загрязнителей. [c.259]

Большое внимание уделяется биомониторингу и биотестированию использованию тест-систем для контроля очистки сточных вод, контроля загрязнения воздуха, почвы, использованию биосенсоров и иммунодиагно-стикумов и др. Разработаны биологические тест-системы, позволяющие быстро и селективно определять качество и количество загрязнений в природных средах, вплоть до следовых количеств. [c.11]

Приказ Минприроды РФ от 27 декабря 1995г. № 533 О проведении эксперимента по внедрению методов биотестирования при оценке качества возвратных вод и взиманию платы с учетом их токсичности [c.37]

Экспериментальные данные показывают, что экологический норматив (ПДК) установлен с учетом допустимого уровня воздействия загрязняющего вещества на дафнии. Эта особенность признана и используется в мировой практике оценки токсичности загрязняющих веществ с помощью биотестирования. Этот метод все шире находит применение в России для анализа сточных вод. В буровой практике опробован прибор "Биотестер", который позволяет оперативно (в течение 1 ч) осуществлять санитарно-токсиколо-гический контроль качества бурового раствора. [c.71]

chem21.info