Metode za biotestiranje kvaliteta vodene sredine. Metode za biotestiranje prirodnih i otpadnih voda
Biotestiranje je metoda za procjenu kvaliteta staništa (toksičnosti supstanci) pomoću eksperimenata sa ispitnim objektima.Određeni broj (obično 10) test objekata se stavlja u prirodne uzorke vode i nakon isteka. Neko vrijeme upoređuju sa kontrolom (npr. dafnija: za utvrđivanje akutne toksičnosti potrebno je 4 dana, za kroničnu 20-24 dana.) Uzorak donjeg sedimenta se osuši, napravi ekstrakt, zatim sve prema shemi sa dafnijom
Biotestiranje u evaluaciji toksičnosti otpadnih voda
Prilikom ispitivanja otpadnih voda na toksičnost nije dozvoljeno uzimanje jednog uzorka.Broj potrebnih porcija bira se na osnovu iskustva u vršenju analize (prema metodološkim uputstvima i državnim standardima), uzorci se obično uzimaju svakih sat vremena u toku dana. , onda se sve dobro izmeša i uzima se potrebna količina vode za biotestiranje .uzorci uzeti za studije toksičnosti se ne mogu sačuvati.a ovde je sve kao u 1. pitanju: dve tegle sa ispitnom vodom i kontrola
Biotestiranje u proceni toksičnosti hemikalija. Indikatori toksičnosti (LC50, LD50, itd.)
Toksičnost hemikalija određena je smrtonosnom dozom (za toplokrvne ispitne objekte) i smrtonosnom koncentracijom (za vodene životinje). LC50 (let.conc.) - takva koncentracija u-Ba, koja uzrokuje smrt 50% ispitivanih ormi u zadatom vremenu.Alge se takođe koriste kao ispitni objekti, za njih je nemoguće odrediti LC50, stoga , indikator IC50 (inhibiciona koncentracija-usporava rast kulture).Da bi se utvrdila toksičnost hemijskih supstanci, razblaži se u vodi u omjeru 1/10,1/100,1/1000. Uzeti 2 uzorka (teglice) i kontrolisati.Nakon navedenog vremena uzorci se upoređuju sa kontrolom, odabire se takva koncentracija da bi se tačno odredio LC50
Test organizmi koji se koriste u biotestiranju. Kriterijumi za odabir test organizama
Ispitni objekat - organizam koji se koristi za procenu toksičnosti supstanci, donjih sedimenata, voda i tla.To je organizam posebno uzgajan u laboratorijskim uslovima, različite sistematske pripadnosti (pacovi, alge, protozoe, ribe) Zahtjevi za njih: genetski homogen ( čiste linije), prilagođeno laboratorijskim uslovima, u idealnom slučaju reakcija ne bi trebalo da zavisi od sezonskih i dnevnih ciklusa.Skup test objekata određuje se metodama
test funkcije
Funkcija ispitivanja - kriterij toksičnosti koji se koristi u biotestiranju za karakterizaciju odgovora testnog objekta na štetni (negativni) učinak okoline. Na primjer: mortalitet/preživljavanje (obično se koristi za protozoe, insekte, rakove, ribe), plodnost/broj potomaka, vrijeme njegovog pojavljivanja, pojava abnormalnih odstupanja.Za biljke, stopa klijanja sjemena, dužina primarni koreni itd.
Glavni kriteriji za procjenu toksičnosti na osnovu rezultata biotestiranja
Toksični učinak je promjena bilo kojih vitalnih znakova pod utjecajem toksikanata, ovisno o karakteristikama in-in. Prilikom umiranja u uzorku<10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.>50% - okolina je toksična
Uzorkovanje, transport uzoraka, njihova priprema za biotestiranje
Da bi se dobile pouzdane informacije o toksičnim svojstvima uzorka, on se mora pravilno uzeti i čuvati do izvršenja testa Koristeći mapu ili dijagram rijeke, odaberite mjesta za uzorkovanje (stanice). Za precizniju procjenu kvaliteta vode, uzima se nekoliko uzoraka na svakoj stanici. Uzorak se istiskuje i prenosi u plastičnu posudu.Biotestiranje uzoraka vode vrši se najkasnije 6 sati nakon njihovog uzimanja.Prilikom dugotrajnog transporta uzorka temperatura može da se spusti na +4 stepena
Značajke akutnih i kroničnih eksperimenata biotestiranja
test akutne toksičnosti izražava se smrću organizama u određenom vremenskom periodu (ponekad nekoliko sekundi ili nekoliko dana).Hronična toksičnost se manifestuje tek nakon nekoliko dana i po pravilu ne dovodi do brze smrti organizma, izražava se kršenjem vitalnih funkcija, pojavom toksikoze
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Metode za biotestiranje prirodnih i otpadnih voda
1. Osnovni principi metoda biotestiranja i kriteriji toksičnosti vode
Biotestiranje (biološka ispitivanja) - procjena kvaliteta objekata životne sredine (vode i sl.) prema odgovorima živih organizama koji su objekti za ispitivanje.
Ovo je široko korištena eksperimentalna metoda, a to je toksikološki eksperiment. Suština eksperimenta je da se ispitni objekti postavljaju u okruženje koje se proučava i izdrži (izlaže) određeno vrijeme tokom kojeg se snimaju reakcije testnih objekata na uticaj ovog okruženja.
Tehnike biotestiranja se široko koriste u raznim poljima zaštite okoliša i koriste se u razne svrhe. Biotestiranje je glavna metoda u razvoju MPC standarda za hemikalije (biotestiranje toksičnosti pojedinih hemikalija), i, u krajnjoj liniji, u proceni opasnosti po životnu sredinu i javno zdravlje. Dakle, procjena stepena kontaminacije na osnovu rezultata hemijske analize, tj. tumačenje rezultata u smislu opasnosti po životnu sredinu takođe se u velikoj meri oslanja na podatke biotestiranja.
Metode biotestiranja, koje su u suštini biološke, po značenju su bliske podacima dobijenim metodama hemijske analize vode: kao i hemijske metode, odražavaju karakteristike utjecaja na vodene biocenoze.
Zahtjevi koji se primjenjuju na metode biotestiranja:
Osetljivost test organizama na dovoljno niske koncentracije zagađivača.
Nedostatak inverzije odgovora test organizama na različita značenja koncentracije zagađujućih materija unutar tih vrijednosti, koje su zabilježene u prirodnim vodama;
Mogućnost dobijanja pouzdanih rezultata, metrološka sigurnost metoda;
Dostupnost test organizama za sakupljanje, jednostavnost uzgoja i održavanja u laboratoriji;
Jednostavnost izvođenja postupka i tehnike biotesta;
Niska cijena rada biotestiranja.
Razvijaju se dvije glavne oblasti rada na biotestiranju:
Odabir metoda korištenjem hidrobionta, koji pokrivaju glavne hijerarhijske strukture vodenog ekosistema i karike u trofičkom lancu;
Potraga za najosetljivijim test organizmima koji bi nam omogućili da ih uhvatimo nizak nivo toksičnost sa sigurnom garancijom za pouzdanost informacija.
Za toksikološku procjenu zagađenja slatkovodnih ekosistema na osnovu biotestiranja vodene sredine preporučuje se korištenje nekoliko vrsta test objekata: alge, dafnije, ceriodafnije, bakterije, protozoe, rotifere i ribe.
Alge su osnova lanaca ishrane u svim prirodnim ekosistemima. Najosjetljiviji organizmi na širok spektar hemikalija od deterdženata do NFPR-a. Smrt ćelije, poremećaj brzine rasta, promene u procesima fotosinteze itd. metabolički. procesi. Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Anabaena, Microcystis, Oscillatoria, Phormidium.
Bakterije - promjena u brzini razgradnje (biodegradacije) organskih jedinjenja / Nitrosomonas, Nitrosobacter; promjene u metaboličkim procesima u tijelu - Escherichia coli (procjena uticaja toksičnog sredstva na fermentaciju glukoze)
Protozoa. Dafnija. DDT, (HCCH) heksahlorcikloheksan, TEŠKI metali (bakar-cink-kadmijum-hrom), biogeni elementi. Daphnia magna.
Rotifers
Riba. Gupi (Poecillia reticulata) - metali, pesticidi; zebra (Brachidanio rerio).
Ribe prirodnih voda. Visoko osjetljivi: - losos (pastrmka), klas, gudnjak, plotica, ćugar, smuđ, vrh; srednje osjetljive: smuđ, crvendać, deverika, gavčica, šaran, ukljeva.
Toksičnost vode
O prisutnosti toksičnosti sudi se prema manifestacijama negativnih efekata u ispitivanim objektima, koji se smatraju pokazateljima toksičnosti.
Među indikatorima toksičnosti izdvajaju se: opšti biološki, fiziološki, biohemijski, hemijski, biofizički itd.
Pokazatelj toksičnosti je testna reakcija, čije promjene se bilježe tokom toksikološkog eksperimenta.
Treba napomenuti da se toksikološki (biotest) indikatori u ekološkoj i vodenoj toksikologiji podrazumijevaju kao indikatori biotestiranja na različitim ispitivanim objektima. Istovremeno, u sanitarno-higijenskoj regulativi pod toksikološkim indikatorima se podrazumijevaju koncentracije toksičnih hemikalija (npr. u regulaciji vode za piće karakterišu njenu neškodljivost).
Prilikom biotestiranja uzoraka prirodne vode obično se postavljaju dva pitanja: - da li je uzorak prirodne vode toksičan; - koji je stepen toksičnosti, ako postoji?
Kao rezultat biotestiranja uzoraka na osnovu registracije indikatora toksičnosti, toksičnost se procjenjuje prema kriterijima utvrđenim za svaki biološki objekt. Rezultati biotestiranja eksperimentalnog uzorka iz područja istraživanja upoređuju se sa kontrolnim, očigledno netoksičnim uzorkom, a prisutnost toksičnosti se ocjenjuje na osnovu razlike u kontroli i iskustvu.
U ovom slučaju, učinci izloženosti se dijele na akutne i kronične. Nazivaju se akutnim i kroničnim toksičnim efektima ili akutnim i kroničnim toksičnošću (OTD i CTD). Ovi izrazi se koriste za izražavanje rezultata biotestiranja.
Akutni toksični učinak - učinak koji uzrokuje brzu reakciju ispitivanog objekta. Najčešće se mjeri testnom reakcijom "preživljavanje" za relativno kratak period vrijeme.
Hronični toksični efekat - efekat koji izaziva reakciju ispitivanog objekta, koja se manifestuje u relativno dugom vremenskom periodu. Mjereno test reakcijama: preživljavanje, plodnost, promjena rasta, itd.
Reakcija test objekata na toksično izlaganje ovisi o intenzitetu ili trajanju izlaganja. Prema rezultatima biotestiranja, utvrđena je kvantitativna veza između veličine udara i reakcije test objekata.
Reakcija organizama na utjecaj toksičnih kemikalija je kompleks međusobno povezanih, evolucijski formiranih reakcija usmjerenih na održavanje postojanosti. unutrašnje okruženje organizam i na kraju opstanak.
Otkriveni su određeni obrasci reakcija organizama na toksične efekte. Općenito, učinak toksične tvari na tijelo opisuje se s dva glavna parametra: koncentracijom i vremenom izlaganja (izloženosti). Upravo ti parametri određuju stupanj utjecaja toksične tvari na tijelo.
Izloženost - period tokom kojeg je tijelo pod uticajem proučavanog faktora, posebno hemijske supstance. Ovisno o izloženosti, razlikuju se akutni ili kronični toksični efekti.
Rezultat izlaganja toksičnosti obično se naziva efektom toksičnog izlaganja. Da bi se opisao odnos između djelovanja toksične tvari na tijelo i njene koncentracije, predložene su različite funkcije, na primjer, Haberova formula:
gdje je E efekat (rezultat) uticaja;
C je koncentracija aktivne tvari;
T - vrijeme ekspozicije (ekspozicija).
E - predstavlja bilo koji rezultat izlaganja (smrt test objekata), a vrijednosti C i T - mogu se izraziti u odgovarajućim mjernim jedinicama.
Kao što se može vidjeti iz Haberove formule, postoji direktna funkcionalna veza između efekta vremena izlaganja koncentracije: učinak će biti veći, što je veća veličina izlaganja (koncentracija tvari) i/ili njegovo trajanje.
Haberova formula omogućava upoređivanje bioloških efekata različitih hemikalija analizom njihove koncentracije ili izloženosti. Razlike u bilo kojoj od ovih vrijednosti odražavaju razlike u osjetljivosti organizama na toksične efekte.
Pri niskim koncentracijama ili ekspozicijama, efekat ekspozicije se manifestuje u populaciji malog broja test objekata, koji su najosjetljiviji, tj. najmanje otporan na udarce. Kako koncentracija ili izloženost raste, broj otpornih organizama se smanjuje i na kraju svi (ili gotovo svi) organizmi uspijevaju registrovati dobro definirane toksične efekte. U toku toksikološkog eksperimenta utvrđuje se zavisnost odgovora test objekata o veličini ili vremenu izlaganja.
Parametri hemijske toksičnosti:
Smrtonosna koncentracija (LC50) - koncentracija otrovne tvari koja uzrokuje smrt 50% testiranih organizama u određenom vremenu (što je niži LC50, to je veća toksičnost kemikalije ili vode)
Maksimalna mrtva koncentracija - najviša izmjerena koncentracija hemikalije (testna voda) koja ne izaziva vidljivi hemijski efekat (što je niži MNC, to je veća toksičnost hemikalije ili otpadne vode).
Ne reaguju svi organizmi na isti način na istu izloženost. Reakcija zavisi od osetljivosti na vazduh.
Osetljivost organizma na toksičnu supstancu je skup reakcija na njene efekte, koje karakterišu stepen i brzinu reakcije organizma. Karakteriziraju ga takvi pokazatelji kao što su vrijeme početka manifestacije odgovora (reakcije) ili koncentracija toksične tvari u kojoj se reakcija manifestira; značajno se razlikuje ne samo kod različitih vrsta, već i kod različitih jedinki iste vrste.
Prema seriji osjetljivosti koju je razvio S.A. Patin (1988), ispitni objekti se mogu rasporediti na sljedeći način:
Ribe-zooplankton-zoobentos-fitoplankton-bakterije-protozoe-makrofiti.
Postoje i druge serije osjetljivosti.
Na primjer, kod biotestiranja voda preduzeća za celulozu i papir: alge-bakterije-ribe (za smanjenje osjetljivosti).
Faktori koji utiču na biotestiranje:
Faktori koji utiču na test organizme (izloženost; uslovi uzgoja; u prirodi - životni uslovi biljaka i životinja; starosne karakteristike, godišnje doba, snabdevenost test organizmima hranom, temperatura (pesimum i optimum), osvetljenost);
Odrednice fizičko-hemijske karakteristike ispitanu prirodnu vodu, od čega zavisi njena toksičnost za ispitne organizme (svježina uzorka, prisustvo suspendovanih čestica u njemu).
2. Metode biotestiranja na različitim grupama organizama za procjenu kvaliteta prirodnih i otpadnih voda
Razmotriti glavne metode za određivanje akutnog toksičnog efekta vode tokom kratkotrajnog biotestiranja na rakovima, algama i cilijatima; metoda za određivanje kroničnog toksičnog djelovanja vode na alge.
Metode obrade i evaluacije rezultata biotestiranja baziraju se na standardnim metodama statističke obrade eksperimentalnih podataka koje se široko koriste u domaćoj i međunarodnoj praksi.
Prije izvođenja eksperimenata biotestiranja potrebno je uzgajati kulturu test organizama.
Biotestiranje na rakovima
Tehnika je dizajnirana da odredi akutnu toksičnost prirodnih i otpadnih voda koje se ispuštaju u vodena tijela.
1. Principi uzgoja rakova Daphnia magna Straus i Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
Period sazrijevanja Daphnia magna prije legla mladunaca na optimalnoj temperaturi i dobroj ishrani traje 5-10 dana. Očekivano trajanje života je 110-150 dana, na temperaturama iznad 25°C može se smanjiti na 25 dana.
U optimalnim uslovima partenogenetske generacije se nižu jedna za drugom svaka 3-4 dana. Kod mladih dafnije, broj jaja u kladilici je 10-15, zatim se povećava na 30-40 ili više, smanjujući se na 3-8 i na 0 2-3 dana prije smrti.
Kultura dafnije se uzgaja u termostatski kontrolisanom luminostatu na 18-22 °C (osvetljenost 400-600 luksa, dnevno svetlo 12-14 sati). Poželjno je provesti eksperimente na biotestiranju vode u istom luminostatu.
Primiti izvorni materijal za biotestiranje, 30-40 ženki sa leglom punim jaja ili embriona presađuje se u posude od 0,5-2 litre 1 dan prije biotestiranja. Nakon pojave mladunaca, oni se odvajaju od odraslih jedinki pomoću najlonskih sita sa različitog prečnika pošto.
Principi uzgoja ceriodafnije slični su onima opisanim za dafnije. Treba imati na umu da su ceriodafnije zahtjevnije za sadržaj kisika u vodi (najmanje 5 mg / l), optimalna temperatura uzgoj 23-27°C. Razdoblje sazrijevanja rakova od rođenja do trenutka mrijesta mladunaca kraće je nego kod dafnije - od 4 do 5 dana.
Prilikom biotestiranja važno je uzeti u obzir sljedeće točke:
Mladi rakovi su 4-5 puta osjetljiviji na djelovanje otrovnih tvari od odraslih.
Hranjenje rakova tokom akutnog eksperimenta smanjuje toksičnost za oko 4 puta.
U mekoj vodi povećava se toksičnost tvari. Ioni magnezija obično smanjuju toksičnost soli, ioni kalcija - smanjuju toksičnost.
Prisustvo kompleksnih supstanci (huminske kiseline, aminokiseline itd.) povećava nakupljanje toksikanata, ali smanjuje njihovu toksičnost.
Nedostatak kisika u vodi ubrzava nakupljanje toksičnih tvari u vodenoj sredini.
Sunčeva svjetlost povećava toksičnost uglavnom povećanjem slobodnih radikala.
Određivanje otpornosti Daphnia Magna Straus na kalijev bihromat
Prije svega, potrebno je procijeniti prikladnost laboratorijske kulture dafnije za naknadno biotestiranje voda. Referentni toksikant je kalijum bihromat.
Čaša kapaciteta 100-250 ml (21 komad).
Pipete mjerene za 1, 10, 25 ml 2. klase tačnosti (po 1 komad). Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode (RV) kapaciteta 3 litre. Odmjerne tikvice 100 ml (1 kom.), 250 ml (1 kom.), 500 ml (2 kom.), 1000 ml (1 kom.).
210 rakova starosti 4-24 sata. Razlika u starosti pojedinaca ne bi trebalo da prelazi 4 sata.
Pripremite 100 ml 0,1% rastvora K 2 Cr 2 O 7 (1000 mg/l).
Da biste to učinili, otopite 0,1 g osušenog K 2 Cr 2 O 7 u 100 ml destilovane vode.
Rasporedite 21 čašu sa natpisima prema sljedećoj shemi:
K1 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
K2 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
SC 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
Slijetanje rakova
U sve čaše sa rastvorima posadite po 10 ljuskara u starosti od 4-24 sata. Slijetanje se vrši pomoću mikropipeta s plastičnim vrhovima koji se mogu ukloniti. Krajevi vrhova prvo se moraju izrezati na veličinu jedno-dvodnevne dafnije.
Eksperimentiraj
Preživjeli rakovi se vizualno broje nakon 24 sata. Tokom eksperimenta, rakovi se ne hrane. Smrtnost rakova u kontroli ne bi trebala prelaziti 10%. Rezultati se zapisuju u protokol eksperimenta.
3. Određivanje toksičnosti otpadnih (prirodnih) voda na Daphnia magna
materijala
Čaše kapaciteta 150-250 ml (8-16 komada).
Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode kapaciteta 3 litre.
Odmjerne tikvice za 100 ml (1 kom.), 1 l (1 kom.).
Merni cilindar ili mernica za 150-200 ml.
Od 40 do 80 rakova u dobi od 4-24 sata. Razlika u starosti pojedinaca ne bi trebalo da prelazi 4 sata.
Doživite pripremu
Rasporedite 16 čaša sa natpisima prema sljedećoj shemi:
K1 Sv. voda b/r N 1 Sv. voda 1:10 N 5 Sv. voda 1:100 N 9
K2 Sv. voda b/r N 2 Sv. voda 1:10 N 6 Sv. voda 1:100 N 10
KZ Sv. voda b/r N 3 Sv. voda 1:10 N 7 Sv. voda 1:100 N 11
K4 Sv. voda b/r N 4 Sv. voda 1:10 N 8 Sv. voda 1:100 N 12
Sipajte kontrolnu (vodu za razrjeđivanje) i ispitnu vodu (sv. vodu) u čaše, 150 ml po čaši:
K1-K4 - 600 ml vode za razrjeđivanje (RV),
Sveta voda bez razblaženja (bez razblaženja) - 600 ml (4 x 150 ml).
Sveta voda 1:10 - 100 ml Sv. voda b / r + 900 ml RW = 1 l Sveta voda 1:10.
Sveta voda 1:100 - 100 ml Sveta voda 1:10 + 900 ml RW = 1 l Sveta voda 1:100
Postavite čaše sa rastvorima u luminostat.
Obavezno je podesiti pH uzoraka na 6,5-8,5 pomoću NaOH ili HCl rastvora ako ne zadovoljavaju gore navedene standarde.
Zasićenost ispitivanih uzoraka kiseonikom takođe treba da bude u određenim granicama.
Slijetanje rakova
U sve čaše posadite 5 ljuskara u dobi od 4-24 sata.
Eksperimentiraj
Uginuli rakovi se vizualno broje nakon 1, 6, 24, 48, 72, 96 sati (kraj određivanja akutne toksičnosti). Smrtnost rakova u kontroli ne bi trebala prelaziti 10%.
Rezultati se zapisuju u protokol eksperimenta.
Biotestiranje se prekida ako 50% ili više pojedinaca u eksperimentu umre u bilo kom vremenskom periodu.
Ako je A >= 50%, onda je ispitana voda (eksperiment) akutno toksična.
Ako je A< 50%, то тестируемая вода не оказывает острого токсического действия.
Za više tacna definicija akutne toksičnosti izgraditi grafikon, gdje je apscisa (X-osa) vrijeme polaganja u satima, a ordinata (Y-osa) mortalitet kao postotak kontrole (A). Iz grafikona se nalazi LT50 - vrijeme tokom kojeg 50% dafnije umre.
Određivanje toksičnosti otpadne (prirodne) vode na Ceriodaphnia affinis
materijala
Epruvete kapaciteta 20 ml (20-40 komada).
Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode kapaciteta 1 l.
Od 40 do 80 rakova u dobi od 0,1-8 sati. Razlika u starosti rakova ne bi trebala prelaziti 4 sata.
Doživite pripremu
Rasporedite epruvete od 10 komada u nizu prema sljedećoj shemi:
K1 Sv. voda b/r N 1 Sv. voda 1:10 N 1 Sv. voda 1:100 N 1
K2 Sv. voda b/r N 2 Sv. voda 1:10 N 2 Sv. voda 1:100 N 2
K3 Sv. voda b/r N 3 Sv. voda 1:10 N 3 Sv. voda 1:100 N 3
K4 Sv. voda b/r N 4 Sv. voda 1:10 N 4 Sv. voda 1:100 N 4
K5 Sv. voda b/r N 5 Sv. voda 1:10 N 5 Sv. voda 1:100 N 5
K6 Sv. voda b/r N 6 Sv. voda 1:10 N 6 Sv. voda 1:100 N 6
K7 Sv. voda b/r N 7 Sv. voda 1:10 N 7 Sv. voda 1:100 N 7
K8 Sv. voda b/r N 8 Sv. voda 1:10 N 8 Sv. voda 1:100 N 8
K9 Sv. voda b/r N 9 Sv. voda 1:10 N 9 Sv. voda 1:100 N 9
K10 Sv. voda b/r N 10 Sv. voda 1:10 N 10 Sv. voda 1:100 N 10
Sipati u epruvete kontrolnu (voda za razrjeđivanje) i otpadnu vodu (sv. voda) po 15 ml:
K1-K10 - 150 ml vode za razrjeđivanje (W).
Otpadna voda bez razrjeđivanja (bez razrjeđivanja) - 150 ml (10 * 15 ml).
Otpadna voda 1:10 - 25 ml Sv. voda b/r + 225 ml RW = 250 ml Sv. voda 1:10.
Otpadna voda 1:100 - 25 ml Sv. voda 1:10 + 225 ml RW = 250 ml Sv. voda 1:100.
Postavite epruvete sa rastvorima u luminostat.
Izvršite mjerenja temperature u luminostatu (norma 23-27°C), pH otopine (norma 6,5-8,5), koncentracije otopljenog kisika (norma prije početka eksperimenta 6 mg/l, na kraju eksperimenta - na najmanje 4 mg/l).
Obavezno je podesiti pH uzoraka na 6,5-8,5 pomoću NaOH ili HCl rastvora ako ne zadovoljavaju gore navedene standarde. Zasićenost ispitivanih uzoraka kiseonikom takođe treba da bude u određenim granicama.
Režim osvetljenja u luminostatu je 12 sati sa intenzitetom od 400-600 luksa.
Slijetanje rakova
U sve epruvete posadite po 1 rak u dobi od 0,1-8 sati. Razlika u starosti rakova ne bi trebala prelaziti 4 sata.
Eksperimentiraj
Uginuli rakovi se vizualno broje nakon 1, 6, 24, 48 sati (kraj određivanja akutne toksičnosti). Tokom eksperimenta, rakovi se ne hrane. Rezultati se zapisuju u protokol eksperimenta.
Obrada rezultata je slična prethodnoj.
4. Biotest korištenjem algi
Scenedesmus quadricauda
Tehnika je dizajnirana da odredi toksičnost prirodnih i otpadnih voda.
Opći principi uzgoja mikroalgi
Efikasno uzgajanje jednoćelijskih zelenih algi u laboratoriji je određeno uglavnom prisustvom mineralnih elemenata u hranljivom mediju, dovoljno intenzivnim osvjetljenjem (2000-3000 luxa) i određenom temperaturom (18-20 °C).
Najbolje okruženje za uzgoj zelenih algi za toksikologiju je hranljivi medij Uspensky N 1, koji sadrži nižu ukupnu koncentraciju soli.
Sve manipulacije sa podlogom Uspensky N 1 pri radu sa algama Scenedesmus izvode se uz strogo poštovanje uslova sterilnosti.
Zajednički uzgoj ove alge sa hlorelom u jednom luminostatu je neprihvatljiv (klorela brzo začepljuje i potiskuje kulturu sceneesmus).
Trajanje eksperimenata za utvrđivanje toksičnosti vode može biti 4, 7, 14 ili više dana, ovisno o zadatku. Maksimalna akumulacija toksičnosti u stanicama algi obično se bilježi do kraja 3-4 dana, pa je najčešće određivanje akutne toksičnosti ograničeno na 4 dana.
Ako se kao rezultat biotestiranja na akutnu toksičnost otkrije značajna stimulacija rasta algi, tada je neophodan kronični eksperiment (do 14 dana) kako bi se donijela konačna ocjena o toksičnosti uzorka.
Značajna stimulacija rasta algi ukazuje na prisustvo eutrofnog zagađenja, a značajna inhibicija rasta algi ukazuje na prisustvo toksičnog zagađenja.
Priprema kulture
U eksperimentu koristite kulturu staru 5-10 dana koja je u fazi eksponencijalnog rasta.
Prije sjetve kultura se zgušnjava na jedan od tri načina: - taloženje 2-3 dana, centrifugiranje, filtriranje membranski filter N 4 ili filter papir sa plavom trakom. Dobivena ćelijska suspenzija (koncentrat) se koristi za naknadno zasijavanje.
Proizvodi se u velikoj eksperimentalnoj tikvici kapaciteta 1,5 l, u slučaju biotestiranja u bocama (po 100 ml) ili u boci od 150 ml za biotestiranje u penicilinskim bočicama (po 10 ml). Obično je potrebno oko 30 µl suspenzije na 30 ml vode.
U eksperimentalnim bocama, nakon sjetve, treba biti oko 200-300 hiljada ćelija algi po 1 ml (ne više od 500 hiljada / ml) - jedva primjetna zelenkasta boja na bijeloj pozadini.
Iz velike tikvice sipajte kulturu u tikvice (3 ponavljanja od 100 ml) ili penicilinske bočice (3 ponavljanja od 10 ml).
5. Procjena rezultata eksperimenta za određivanje otpornosti kulture na kalij bihromat
Brojanje se vrši pomoću mikroskopa (na primjer, tipa "Biolam") uz povećanje od 80-100 puta.
Za brojanje broja ćelija koristi se komora za brojanje Goryaev ili Fuchs-Rosenthal. Komora i pokrovno staklo povezano s njom se odmašćuju, pokrovno staklo se prekriva komorom i trlja dok se ne formiraju dugini prstenovi smetnji. Iz svake tikvice pipetirajte po jednu kap dobro izmiješane suspenzije na gornji i donji rub pokrovnog stakla. Komora se puni tako da se ne stvaraju mjehurići zraka, višak suspenzije se pomiče duž žljebova. Gledaju kroz 16 kvadrata dijagonalno ili cijelo polje komore u slučaju malog broja algi (sa jednim punjenjem komore računa se najmanje 50 ćelija).
Iz svake tikvice se ispituju najmanje tri uzorka.
Procjena toksičnog djelovanja hemijsko jedinjenje ili ispitna voda se pravi na osnovu pouzdanosti razlika između indikatora broja ćelija algi u kontroli i ogledu.
Ovo izračunava:
a) srednje aritmetičke vrijednosti broja ćelija - Xi i X (od dva i šest broja, respektivno).
b) broj ćelija kao procenat kontrole. Iznos (X - Xi)
c) standardna devijacija (b):
gdje je n broj ponavljanja; u ovom slučaju (vidi tabelu 3.1) n = 3;
c) greška aritmetičke sredine (X): S = b / korijen od n;
d) Td - kriterijum pouzdanosti razlika između dve upoređene vrednosti:
gdje su Xk i Xo upoređene prosječne vrijednosti (u kontroli i eksperimentu),
Sk - So - kvadrati srednjih grešaka u kontroli i eksperimentu.
Td se izračunava za svaki dan i upoređuje sa tabelarnom vrijednošću Tst - standardnom vrijednošću Studentovog kriterija.
Uzimaju se nivo značajnosti P = 0,05 i stepen slobode (n1 + n2 - 2), tj. (3 + 3 - 2) = 4.
Tst na 4 stepena slobode je 2,78.
Ako je Td veći ili jednak Tst, tada je razlika između kontrolne i eksperimentalne vode značajna - ispitivana voda je kontaminirana (toksično ili eutrofno zagađenje)
Ako je Td manji od Tst, onda razlika između kontrolne i eksperimentalne nije značajna – ispitna voda nije kontaminirana.
Za izračunavanje Td možete koristiti kalkulatore tipa MK-51 i MK-71, kao i kompjuterske proračunske tablice (na primjer, program Sigma CSIAC-a), što uvelike ubrzava rad.
Za grafički prikaz rezultata biotestiranja, vrijeme u danima je iscrtano duž apscisne osi, a ili broj ćelija algi u 1 ml, ili broj ćelija algi kao postotak kontrole, iscrtan je duž ordinatne osi. .
6. Određivanje otpornosti Scenedesmus quadricauda na djelovanje kalijevog bihromata
Dodajte sukcesivno u 30 ml destilovane vode (kontrola) 30 µl KNO 3 , 30 µl MgSO 4 , 30 µl Ca(NO 3) 2 , 30 µl KH 2 RO 4 , 30 µl K 2 CO 3 .
Hronična iskustva (u vezikulama)
Sedmog dana biotestiranja kontrolna i ispitna voda se mijenjaju u sterilnim uslovima. Istovremeno, 7,5 ml kontrolne i ispitne vode se sipa u novu seriju bočica. Zatim se u bočice doda 0,01 ml (10 μl) svake od 5 osnovnih rastvora soli i 2,5 ml stare kulture iz bočica u kojima je u akutnom eksperimentu izvršeno biotestiranje. Broj ćelija se vrši 7., 10. i 14. dana.
U praksi je zgodno koristiti tabelu za vrednovanje rezultata biotestiranja na skali od 5 tačaka (tabela 3.3).
Mora se imati na umu da povećanje biomase algi može biti povezano s prisustvom eutrofnih zagađivača u ispitnoj vodi, u kom slučaju se o prisutnosti toksičnog efekta može procijeniti nakon testiranja na nekoliko testnih objekata.
7. Biotestiranje na cilijatama
Metoda se zasniva na jednoj od opcija za određivanje akutne toksičnosti vode po preživljavanju cilijata Paramecium caudatum.
Korišteno:
Utvrditi toksičnost otpadnih voda koje ulaze u objekte za biološki tretman, što omogućava tehnološko prilagođavanje načina pripreme i tretmana otpadnih voda;
Da biste utvrdili toksičnost lokalnih tokova otpadnih voda, što vam omogućava da saznate njihovu interakciju, odredite doprinos svakog toka toksičnosti otpadnih voda iz pojedinačnog poduzeća, ukupnu toksičnost otpadnih voda koje ulaze u objekte za biološki tretman;
Odrediti toksičnost vodenih otopina pojedinačne supstance i njihove mešavine.
Princip tehnike
Metoda za određivanje akutne smrtonosne toksičnosti otpadne vode prema preživljavanju cilijata zasniva se na određivanju broja mrtvih ili imobiliziranih jedinki nakon izlaganja ispitivanoj vodi. Kriterijum za akutnu smrtonosnu toksičnost je smrt ili imobilizacija 50% ili više jedinki u roku od 1 sata u ispitnoj vodi u odnosu na njihov početni broj.
test organizam
Kao ispitni objekt korištena je laboratorijska monokultura Paramecium caudatum Ehrenberg.
Paramecium caudatum - jednoćelijski organizmi veličine 180-300 mikrona. Tijelo je cigarastog ili vretenastog oblika, prekriveno gustom ljuskom (pelikulom).
Paramecium caudatum - masovni pogled u slatkoj vodi sa visokim sadržajem organske materije. U otpadnim vodama često je glavna vrsta, poli-alfa-mesosaprobe. Najjednostavniji, uključujući cilijarne trepavice, čine najveći dio mikrofaune aktivnog mulja. Oni su uključeni u oslobađanje pročišćene vode iz suspendiranih bakterijskih stanica i iz labavih, slabo taloženih bakterijskih aglomerata, čime doprinose povećanju učinkovitosti pročišćavanja.
Izolacija i uzgoj
Odvajanje od aktivnog mulja. Najmobilnija i najveća jedinka hvata se iz uzorka aktivnog mulja iz postrojenja za tretman i prenosi u mikroakvarijum sa sterilnom vodom iz slavine.
Uzastopnim prenošenjem ove jedinke iz rupe u rupu, ona se odvaja od ostalih protozoa i cista. Zatim se isprana infuzorija stavlja u epruvetu sa podlogom za kulturu.
Nakon 7-8 dana, iz tako dobijene monokulture, jedna od najvećih i najpokretnijih jedinki se ponovo prenosi u svježu podlogu.
Nakon 8-10 dana, kultura se može koristiti za određivanje toksičnosti.
Uzgoj cilijata u mlijeku. Kultura paramecijuma se uzgaja na dehlorisanoj vodi iz slavine, kojoj se dodaje pasterizovano mleko razblaženo 20 puta istom vodom. Kultura cilijata se ponovo zaseje jednom mesečno (ako je potrebno, jednom u tri nedelje).
Materijali i oprema
Paramecium caudatum se broji pomoću binokularnog mikroskopa MBS-9, MBS-10 ili drugog koji omogućava povećanje od 8-24 puta. Konstrukcija mikro-akvarija od prozirnog materijala organsko staklo prikazano na sl.1. Koristite standardne staklene pipete da razrijedite i dodajte istu količinu uzorka za ispitivanje.
Biotestiranje uzoraka vode vrši se najkasnije 6 sati nakon njihovog odabira, a ukoliko je nemoguće izvršiti analizu u navedenom roku, uzorci vode se hlade (+4°C).
Konzerviranje uzoraka hemijskim konzervansima nije dozvoljeno.
Kao kontrola koristi se voda iz slavine koja se dehloriše taloženjem i aeracijom mikrokompresorom 7 dana.
Da bi se utvrdila toksičnost pojedinih supstanci ili njihovih smeša, od njih se pripremaju rastvori dodavanjem određenih količina matične tečnosti, ispitivane supstance u dehlorisanu vodu iz slavine. Osnovni rastvori se pripremaju u destilovanoj vodi.
Prilikom provođenja biotestiranja, temperatura uzorka za ispitivanje mora odgovarati temperaturi kulture.
Ako u uzorku postoje grube suspenzije, potrebno je filtriranje.
Prilikom provođenja biotestiranja pH vrijednosti ispitivanih otopina trebaju biti u rasponu od 6,5 do 7,6.
Biotestiranje se vrši u prostoriji koja ne sadrži štetne pare i gasove, sa rasejano svetlo i temperatura zraka 18-28°S.
Provođenje biotestiranja
Za biotestiranje nerazrijeđene otpadne vode ili njenih razrjeđenja, kao i otopina pojedinačnih toksičnih supstanci (mješavina supstanci), koristi se mikroakvarij sa bunarima koji se postavlja na predmetnu pozornicu stereomikroskopa.
Jedna od jažica je napunjena kulturom cilijata pomoću kapilarne pipete.
U slobodne jažice sa kapilarnom pipetom u svaku jažicu stavlja se 10-12 jedinki, tako da po uzorku ispitivane vode bude najmanje 30 trepavica u tri jažice (tri puta ponavljanje).
Prilikom sadnje testnog objekta, količina tečnosti za kulturu u bunar ne bi trebalo da prelazi 0,02 ml.
Kao kontrole se koriste tri bunara.
Nakon sadnje, infuzorije se sipaju u kontrolne jažice u 0,3 ml dehlorisanog voda iz česme, u eksperimentalnim - 0,3 ml uzorka vode za ispitivanje. Zabilježi se vrijeme početka biotestiranja i broj jedinki u svakoj jažici se broji pod mikroskopom.
Mikroakvarijum sa napunjenim jamicama stavlja se u Petrijevu posudu na čije se dno stavlja filter papir navlažen vodom da sadržaj jažica ne ispari i drži se 1 sat na temperaturi od 22-24°C. Nakon tog vremena, preživjeli pojedinci se broje pod mikroskopom. Preživjeli su trepavice koje se slobodno kreću u vodenom stupcu. Imobilisane osobe se klasifikuju kao mrtve. Rezultati prebrojavanja se bilježe u dnevnik rada.
Rezultati biotestiranja se smatraju ispravnim i uzimaju se u obzir ako smrt cilijata u kontrolnim bunarima ne prelazi 10%.
Nakon prebrojavanja jedinki u svakom od tri bunara, nalazi se aritmetička sredina broja trepavica koje su preživjele u ispitnoj vodi.
Voda za ispitivanje procjenjuje se da ima akutni smrtonosni učinak ako 50% ili više cilijata ugine u njoj u roku od 1 sata.
Prilikom određivanja akutne smrtonosne toksičnosti razblaženja uzorka otpadne vode ili vodenog rastvora pojedine supstance (mešavine), utvrđuje se prosečna smrtonosna množina razblaženja (srednja smrtonosna koncentracija) koja izaziva smrt 50% ispitivanih objekata u roku od 1 sat - LC 50 - 1 sat (LC 50 - 1 h).
Za iscrtavanje grafika za potrebe izračunavanja LKr 50 - 1 h (LK 50 - 1 h), test parametar se izražava u proizvoljnim jedinicama - probit, a faktor razblaženja (koncentracija) - u logaritamskim vrijednostima.
Na osi apscise ucrtani su logaritmi koncentracija višestrukih razrjeđenja otpadnih voda (koncentracija tvari), a na osi ordinata vrijednosti parametra ispitivanja u probitima. Rezultirajuće tačke su povezane ravnom linijom.
Od tačke na osi ordinata koja odgovara 50% smrti ispitivanog objekta, povlači se linija paralelna sa osom apscise sve dok se ne ukrsti sa linijom grafikona.
Od tačke njihovog presjeka, okomica se spušta na osu apscise i nalaze se logaritmi LKR 50 - 1 h.
Vrijednost pronađenog logaritma pretvara se u vrijednost faktora razrjeđenja (koncentracija izražena u mg/l supstance).
Rezultati biotestiranja su predstavljeni u obliku protokola.
Nakon biotestiranja, mikroakvarije se isperu vodom (temperatura ne veća od 40°C), obrišu pamučnim štapićem umočenim u alkohol, isperu destilovanom vodom.
Procjena toksičnosti vode korištenjem biološke analize algi.
Koristeći formulu izračunavamo koeficijent rasta broja algi za 96 sati (4 dana).
M= 10 3 ,
gdje je M broj ćelija algi, hiljada ćelija/ml;
m je broj prebrojanih ćelija;
n je broj izračunatih malih kvadrata kamere;
V je volumen dijela komore koji odgovara površini malog kvadrata, ml.
8. Procjena toksičnosti vode pomoću ekspresnog biotesta na rotiferima
Da bi se utvrdio mogući akutni toksični efekat ispitivane vode, vršimo ekspresno biotestiranje na masovnoj kulturi rotifera.
Za procjenu toksičnog efekta ispitivane vode koristimo prosječne podatke o SOS (indikator brzine bistrenja podloge). Izračunajmo SOS za eksperiment prema formuli (2).
biotestiranje toksičnosti vode kalijum
SOS \u003d [(C 0 - C t) / (C 0 N t)] V,
gdje je COS brzina bistrenja medija, µl/(ind. . min);
C 0 i C t - broj ćelija algi u jednom velikom kvadratu komore Goryaev na početku i kraju biotestiranja, respektivno;
N je broj rotifera u mikroakvarijumu;
t - vrijeme biološke analize, min;
V je zapremina vode u mikroakvarijumu, µl.
Književnost
1. Bakaeva E.N., Nikanorov A.M. Hidrobionti u procjeni toksičnosti kopnenih voda. M.: Nauka, 2006. 257 str.
2. Bakaeva E.N. Određivanje toksičnosti vodene sredine. Smjernice. Rostov na Donu: Everest 1999. 48 str.
4. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Praćenje kvaliteta vode: procjena toksičnosti. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2000, str. 10-15, 39-42.
5. Bakaeva E.N. Ekološke i biološke osnove vitalne aktivnosti rotifera u kulturi. Rostov na Donu: SKNTS VSh, 1999. 51 str.
6. Bakaeva E.N. Mogućnost osiguranja kvaliteta informacija jamči korištenjem tehnika biotestiranja na rotiferima // Naučna misao Kavkaza. 1999. br. 5. S. 26-36
7. Bakaeva E.N., Makarov E.V. Ekološke i biološke osnove vitalne aktivnosti rotifera u normi i pod uslovima antropogenog opterećenja. Rostov na Donu: SKNTS VSh, 1999. 206 str.
9. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Praćenje kvaliteta vode: procjena toksičnosti. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2000, str. 16-39.
Hostirano na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Metode bioindikacije za alge i biotestiranje na Lepidium sativum L. Vrsni sastav algi i cijanobakterija u otpadnim vodama MUP-a "Ufavodokanal". Proučavanje kvantitativnog razvoja algi i cijanobakterija u zagađenoj i pročišćenoj vodi.
disertacije, dodato 09.06.2014
Klasifikacija otpadnih voda i metode njihovog prečišćavanja. Kvalitativno i kvantitativno obračunavanje algi i cijanobakterija. Metoda za određivanje toksičnosti vode prema potočarki (Lepidium sativum L.). Biotestiranje otpadnih voda UPCG "Ufavodokanal".
rad, dodato 06.06.2014
Sastav otpadnih voda Prehrambena industrija. Procjena uticaja otpadnih voda iz prehrambene industrije na stanje prirodnih voda, na životinjski svijet rezervoari. Pravni osnov i načini obezbjeđivanja ekološkog zakonodavstva u oblasti zaštite prirodnih voda.
teza, dodana 10.08.2010
Utjecaj vode i tvari otopljenih u njoj na ljudski organizam. Sanitarno-toksikološki i organoleptički pokazatelji štetnosti vode za piće. Moderne tehnologije i metode prečišćavanja prirodnih i otpadnih voda, procjena njihove praktične djelotvornosti.
seminarski rad, dodan 03.01.2013
Osobine upotrebe biotestiranja i metoda bioindikacije za praćenje stanja životne sredine. Kontrola kvaliteta prirodnih i otpadnih voda na bioindikatoru Daphnia magna Strauss. Osetljivost indikatora na različite hemikalije.
teza, dodana 06.10.2009
Svrha i osnovne metode biološkog tretmana vode. Važnost visokokvalitetnog tretmana otpadnih voda za zaštitu prirodnih vodnih tijela. Razgradnja organskih materija mikroorganizmima u aerobnim i anaerobnim uslovima, procena prednosti ove metode.
sažetak, dodan 14.11.2010
Ponovna upotreba otpadne vode kao higijenski problem. Biološko i hemijsko zagađenje kanalizacije. Metode prečišćavanja otpadnih voda i problemi sigurnosti pri korišćenju regenerisanih voda. Procjena uticaja na životnu sredinu primjena sedimenta.
seminarski rad, dodan 27.12.2009
Problem postupanja sa proizvodnim i potrošnim otpadom. Proučavanje metoda biotestiranja. Evaluacija testnih objekata. Svrsishodnost utvrđivanja klase opasnosti otpada metodom biotestiranja za CJSC "Trolza" sa ekonomskog stanovišta.
prezentacija, dodano 21.06.2012
Izvori zagađenja kopnenih voda. Metode tretmana otpadnih voda. Izbor tehnološke šeme prečišćavanja otpadnih voda. Fizičko-hemijske metode prečišćavanja otpadnih voda pomoću koagulansa. Odvajanje suspendovanih čestica iz vode.
sažetak, dodan 12.05.2003
Prečišćavanje i izbjeljivanje prirodne vode koagulansima i flokulantima. Uslovi za upotrebu flokulanta za tretman vode. Metode za određivanje indikatora kvaliteta vode za piće. Istraživanje flokulacijskih svojstava novih akrilamidnih kopolimera u vodi.
Kao ispitni objekti u vodenoj toksikologiji, široko se koriste planktonske kladocere (Cladocera), posebno dafnije (lat. Daphnia).
To je prvenstveno zbog činjenice da:
Rod Daphnia ima veoma široku rasprostranjenost u slatke vode i ključna je karika u mnogim vodenim lancima ishrane;
Zbog providnosti tijela dafnije, moguće je vizualno pratiti kvalitet embrija, brzinu njihovog sazrijevanja, brzinu razmnožavanja, kao i procijeniti fiziološko stanje (otkucaje srca, crijevno punjenje itd.) objekt testiranja;
Moguće je redovno procjenjivati izležene mladunce prema njihovim morfološke karakteristike, kao i preživljavanje s generacije roditelja na dijete;
Rod Daphnia ima relativno kratak životni ciklus, što je posebno važno za testove plodnosti;
Rod Daphnia se koristi kao jedan od najosjetljivijih indikatora (senzora) prisustva teških metala i organofosfornih pesticida u vodenoj sredini.
Najuniverzalniji objekt za ispitivanje u smislu osjetljivosti i adekvatnosti odgovora na različite otrove je vrsta Daphnia - Daphnia magna Straus.
Fig.2.
Po prvi put ova vrsta dafnije je korišćena kao test objekat u radu E. Naumanna 1933. godine. Dafnije se široko koriste u biotestiranju u zemljama kao što su SAD, Njemačka, Francuska, Mađarska, itd. U mnogim od njih, dafnije su prihvaćene kao standardni test organizam. U SSSR-u početak takvog rada vezuje se za istraživanje N.S. Strogonov i njegova škola, E.A. Veselova i L.A. Lesnikov. Dafnije kao obavezni ispitni objekt uključene su u šemu za uspostavljanje MPC za zagađivače i otpadne vode u Rusiji.
Daphnia magna Straus ima sivo-žutu ili crvenkastu boju (sa nedostatkom kiseonika), ne prelazi 2-3 mm dužine, živi u rezervoarima, ribnjacima, jezerima gotovo svuda.
Pod povoljnim uslovima u laboratoriji, dafnije se veći deo godine razmnožavaju bez oplodnje, tj. parterogenetski, stvarajući potomstvo koje se sastoji od ženki. Period sazrijevanja ljuskara na temperaturi od 20 ± 2 °C i dobroj ishrani je 5-8 dana. Trajanje embrionalnog razvoja je obično 3-4 dana. Nakon ovog vremena, mladi se linjaju. Partenogenetske generacije slijede jedna za drugom svaka 3-4 dana.
Za uzgoj dafnije koristi se biologizirana voda iz akvarija, kao hrana služe zelene alge (klorela). Kultura se uzgaja u posebnom klimostatu na temperaturi od 20 ± 2 °C i osvjetljenosti od 400-600 luxa sa dnevnim satima od 12-14 sati.
U toksikološkim studijama na dafnijama, pravi se razlika između kratkotrajnog (do 96 sati) i dugotrajnog (20 ili više dana) biotestiranja. Kratkoročno biotestiranje je dizajnirano da dobije ekspresnu informaciju o stanju ispitivanog vodnog tijela, pri čemu je glavni pokazatelj opstanak hidrobionta. Za dublju i temeljitiju studiju koristi se dugotrajno biotestiranje. Omogućava dugotrajan učinak djelovanja toksikanata.
Većina metoda biotestiranja pomoću dafnije zasniva se na registraciji njihove smrtnosti pod utjecajem zagađivača. Ali čak i prije smrti testnih objekata, otrovi utječu na promjenu njihove aktivnosti ponašanja. Pod utjecajem zagađivača u dafniji, uočava se ili naglo povećanje motoričke aktivnosti, ili obrnuto, usporavanje. Dakle, fiksiranje promjena u plivačkoj aktivnosti dafnije omogućava određivanje toksičnosti vode u ranoj fazi.
Provedeno je i nekoliko studija u kojima se pretpostavljalo da je putanja plivanja dafnije fraktalna struktura, a kada se unese otrov, fraktalna dimenzija se mijenja. (Shimizu, 2001).
Fraktal je matematički skup koji ima svojstvo samosličnosti, odnosno homogenosti u različitim skalama mjerenja. Samosličnost je vrlo općenito svojstvo prirodnih sistema: slivovi velikih rijeka, prostorna struktura kolonija mikroorganizama, itd., imaju zadivljujuću strukturnu svestranost. Često se s tim u vezi govori o fraktalnosti prirodnih objekata. Pojam "fraktal" i prve studije koje ga koriste izveo je Benoit Mandelbrot.
Fraktalna dimenzija je mjera geometrijske složenosti objekta. Slijedeći ideju Mandelbrota, fraktalna dimenzija se može odrediti brojanjem kvadrata. Zamislite predmet složenog oblika, koji je potpuno prekriven kvadratima, poput milimetarskog papira. Neki od kvadrata će sadržavati elemente skupa, drugi kvadrati će biti prazni. Broj nepraznih ćelija N zavisi od oblika objekta i od dimenzija kvadratne ćelije E. Pretpostavlja se da je N proporcionalno 1/ED (što je manja rešetka, to je više nepraznih ćelija). Eksponent D je dimenzija objekta. Na primjer, za tako čvrstu ravnu figuru kao što je krug, smanjenje veličine rešetke za polovicu će dovesti do povećanja broja nepraznih ćelija za četiri puta (dva na kvadrat), jer figura ima dimenziju dva . Za fraktal, broj nepraznih ćelija će se povećati sa nešto manjim, frakcijskim eksponentom. Opisani postupak nije ograničen na matematičke objekte ili oblike na ravni. Slično, može se izračunati fraktalna dimenzija stvarnih objekata, kao što su rijeke, oblaci, obale, arterije ili cilije koje prekrivaju zidove crijeva. Ljudske arterije, na primjer, imaju fraktalnu dimenziju od oko 2,7.
Fraktalna dimenzija se izračunava pomoću formule Katz i George (1985):
FD=log(N)/ ,
gdje je L ukupna dužina staze za plivanje, D je prečnik opisane staze, N je broj segmenata.
Pesticid Esfenvalerat je korišten kao otrovno sredstvo. To je hemijska aktivna supstanca pesticida (piretroida), koja se koristi u poljoprivredi i na okućnicama za suzbijanje štetnih insekata.
Preparati na bazi esfenvalerata ispoljavaju jaku štetnu aktivnost kako pri spoljašnjem kontaktu tako i prilikom ulaska u probavni sistem štetočina artropoda. Zaštita bilja se odvija i uz pomoć repelentnog, paralizirajućeg i anti-hranljivog djelovanja.
Lijekovi imaju prilično dugo poslijedejstvo čak i na direktnoj sunčevoj svjetlosti. Zaštitna akcija traje oko 15 dana.
Esfenvalerat je hidrolitički stabilan. Kada se pusti u rezervoar, ostaje u vodi do 10 dana, dok isparavanje neće igrati posebnu ulogu u njegovom nestanku. Laboratorijsko istraživanje pokazuju da je esfenvalerat visoko toksičan za vodene organizme.
Zadaci i metode biotestiranja kvaliteta životne sredine
U otkrivanju antropogenog zagađenja životne sredine, uz hemijsko-analitičke metode, koriste se metode zasnovane na proceni stanja pojedinaca izloženih zagađenoj životnoj sredini, kao i njihovih organa, tkiva i ćelija. Njihova upotreba je zbog tehničke sofisticiranosti i ograničenih informacija koje hemijske metode mogu pružiti. Osim toga, hidrohemijske i hemijsko-analitičke metode mogu biti neefikasne zbog svoje nedovoljno visoke osjetljivosti. Živi organizmi su u stanju da percipiraju niže koncentracije supstanci od bilo kojeg analitičkog senzora, te stoga biota može biti podložna toksičnim efektima koji nisu zabilježeni tehničkim sredstvima.
Kao što je pokazano, bioindikacija podrazumijeva identifikaciju već postojećeg ili akumulirajućeg zagađenja indikatorskim vrstama živih organizama i ekološkim karakteristikama zajednica organizama. Trenutno se velika pažnja poklanja tehnikama biotestiranja, tj. korišćenje bioloških objekata u kontrolisanim uslovima kao sredstvo za identifikaciju ukupne toksičnosti životne sredine. Biotestiranje je metodološka tehnika zasnovana na proceni uticaja faktora sredine, uključujući i toksične, na organizam, njegovu posebnu funkciju ili sistem organa i tkiva.
Pored izbora biotesta suštinsku ulogu igra izbor test reakcije - parametar organizma, koji se meri tokom testiranja.
Najinformativniji su integralni parametri koji karakterišu opšte stanje živog sistema odgovarajućeg nivoa. Za pojedinačne organizme karakteristike preživljavanja, rasta i plodnosti se obično nazivaju integralnim parametrima, dok se fiziološki, biohemijski, histološki i drugi parametri nazivaju posebnim. Za populacije su integralni parametri brojnost i biomasa, a za ekosisteme karakteristike sastava vrsta, aktivnost proizvodnje i uništavanje organske materije.
Sa povećanjem integriteta testa - reakcije, povećava se "ekološki realizam" testa, ali se njegova efikasnost i osjetljivost obično smanjuju. Funkcionalni parametri se pokazuju labilnijim od strukturnih, a parametri ćelijskog i molekularnog nivoa gube u pogledu ekološkog sadržaja informacija, ali pobeđuju u smislu osetljivosti, efikasnosti i reproduktivnosti.
Suština metodologije biotestiranja
Predloženi sistem biomonitoringa je kompleks različitih pristupa za procjenu stanja različitih organizama pod uticajem kompleksa prirodnih i antropogenih faktora. Osnovni pokazatelj njihovog stanja je efikasnost fizioloških procesa koji osiguravaju normalan razvoj organizma. U optimalnim uslovima, telo reaguje na uticaje okoline kroz složeni fiziološki sistem puferskih homeostatskih mehanizama. Ovi mehanizmi podržavaju optimalan tok razvojnih procesa. Pod uticajem nepovoljnih uslova mogu se poremetiti mehanizmi održavanja homeostaze, što dovodi do stanja stresa. Takvi poremećaji mogu nastati prije nego što dođe do promjena u uobičajeno korištenim parametrima održivosti. Dakle, metodologija biološke analize zasnovana na proučavanju efikasnosti homeostatskih mehanizama omogućava da se uhvati prisustvo stresora ranije od mnogih uobičajenih metoda.
Zahtjevi za metode biološke analize
Da bi bile pogodne za rešavanje kompleksa savremenih problema, metode biotestiranja koje se koriste za procenu životne sredine moraju da ispunjavaju sledeće zahteve: da budu primenljive za procenu bilo kakvih promena životne sredine u staništu živih organizama; karakteriziraju najčešće i najvažnije parametre životne aktivnosti biote; biti dovoljno osjetljiv da otkrije čak i početne reverzibilne promjene okoline; biti adekvatan za bilo koju vrstu živih bića i bilo koju vrstu izloženosti; biti pogodan ne samo za laboratorijsko modeliranje, već i za istraživanje u prirodi; biti dovoljno jednostavan i ne preskup za široku upotrebu.
Jedan od najvažnijih zahteva u proceni stanja životne sredine je osetljivost primenjenih metoda. Potreba za ovakvim metodama posebno raste u današnje vrijeme, kada zbog povećane pažnje problemima zaštite prirode i u vezi sa razvojem mjera zaštite okoliša, postaje potrebno vrednovati ne samo i ne toliko značajnu, koliko pravilo, nepovratne promjene u okruženju, ali početna manja odstupanja, kada je još uvijek moguće vratiti sistem u prethodno normalno stanje.
Drugi važan zahtjev je univerzalnost kako u pogledu fizičkog, hemijskog ili biološkog uticaja koji se procjenjuje, tako iu pogledu vrste ekosistema i vrsta živih bića u odnosu na koje se takva procjena vrši. Štaviše, to je neophodno kako u odnosu na pojedinačne agense, tako i na kumulativni uticaj bilo koje njihove kombinacije (uključujući čitav kompleks i antropogenih i prirodnih faktora).
Sistem bi trebao biti relativno jednostavan i pristupačan, pogodan za široku upotrebu. Trenutno postoji niz modernih molekularno-bioloških testova kvaliteta medija, ali zbog visoke tehnološke složenosti i cijene njihova upotreba je ograničena. Postavlja se pitanje da li je potrebno pribjeći tako složenim metodama pri rješavanju općeg zadatka praćenja stanja životne sredine i da li je moguće doći do sličnih informacija na pristupačniji način.
Osnovni pristupi biotestiranja: biohemijski pristup, genetski pristup, morfološki pristup, fiziološki pristup, imunološki pristup.
Dugo vremena se kontrola zagađenja životne sredine vršila samo fizičkim i hemijskim metodama, određivanjem koncentracija zagađujućih materija i praćenjem usklađenosti vrednosti izmerenih koncentracija normalizovanih pokazatelja sa maksimalno dozvoljenim koncentracijama (MPC). Razvojem hemijske industrije, sintezom novih jedinjenja i njihovom upotrebom u proizvodnji, lista kontrolisanih zagađivača u otpadnim vodama se svakim danom povećava. Danas, mnogi zagađivači različitih razloga nije kontrolisano: za neke, MPC nisu razvijeni, za druge ne postoje odobrene metode za određivanje i one utiču na životnu sredinu. Kao rezultat toga, saznaje se da širok spektar jedinjenja, toksične supstance u vodenoj, vazdušnoj i zemljišnoj sredini nije kontrolisan. Ali čak iu slučaju praćenja čitavog spektra jedinjenja u životnoj sredini na nivou MPC, ne može se tvrditi da nema štetnih efekata na okruženje. Budući da podaci o fizičko-hemijskim pokazateljima u principu ne dozvoljavaju da se izvuče zaključak o kumulativnom uticaju zagađivača različite prirode na žive organizme i stepenu njihove opasnosti.
Da bi se popunio informacijski analitički vakuum o kombinacionim efektima zagađivača, priznate su metode biotestiranja. Značajka informacija dobivenih uz pomoć metoda biotestiranja je integralna priroda odraza cjelokupnog skupa svojstava testnog okruženja sa stanovišta njegove percepcije živim objektom. I za razliku fizičke i hemijske metode, kroz koje se utvrđuje bruto sadržaj određenog zagađivača, biotest metode za analizu kvaliteta vode omogućavaju otkrivanje fiziološki aktivnih oblika spojeva koji djeluju na organizam. Tako, na primjer, nije moguće razviti MPC tvari za različite pH vrijednosti okoliša, naime, promjena pH okoline povlači za sobom stvaranje drugih oblika spojeva, eventualno toksičnijih. Ili je toksični učinak otrovnih tvari pojačan u mekoj vodi nego u tvrdoj vodi. A složeni uticaj zagađivača je potpuno nepredvidiv.
Proučeno je i identificirano nekoliko varijanti izloženosti otrovima.
1. Antagonistički učinak toksikanata - možda takva kombinacija iona u čijoj kombinaciji će učinak toksičnosti biti manji.
2. Aditivni efekat - efekat toksičnosti zbira otrovnih materija jednak je zbiru efekata toksičnosti.
3. Sinergijski efekat - nepotpuni zbir efekata toksičnosti.
4. Efekat sesibilizacije – kombinacija otrovnih tvari pojačava učinak toksičnosti.
Danas su metode biotestiranja, kao neophodan dodatak hemijskoj analizi, uključene u standard za kontrolu kvaliteta voda za različite namene.
Princip biotestiranja svodi se na snimanje promjena biomase, preživljavanja, plodnosti, kao i fizioloških ili biohemijskih parametara testnog objekta u okruženju za testiranje.
Trenutno se u svijetu koristi veliki broj testnih objekata: od jednoćelijskih algi, mahovina i lišajeva, bakterija i protozoa do više biljke, ribe i toplokrvne životinje.
U Rusiji, u državnoj analitičkoj kontroli kvaliteta vode, test dafnije se preporučuje kao glavni za praćenje toksičnosti otpadnih voda i obećavajući za procjenu nivoa toksičnog zagađenja prirodnih voda. Test na dafnije je obavezan prilikom utvrđivanja MPC pojedinih supstanci u vodi akumulacija za ribarstvo.
Izbor testnog objekta je određen sljedećim: 1) ovaj rod cladocerans je rasprostranjen svuda u slatkovodnim tijelima; sastavni dio zooplankton, služi kao izvor hrane za mlade ribe; 2) laka za kultivaciju u laboratorijskim uslovima - ispitivanja zagađivača se mogu vršiti tokom cele godine; 3) definišuća karakteristika je da su po prirodi svoje ishrane filteri i pumpaju velike količine vode, filtrirajući bakterije i mikroalge kao hranu, dakle, ako u vodi postoji otrovni sastojak čak i u niskoj koncentraciji zbog zapremine filtrirane vode, osetljivost test objekta je visoka.
Metoda biotestiranja dafnije zasniva se na određivanju promjena u preživljavanju i plodnosti dafnije kada je izložena toksičnim supstancama sadržanim u ispitnoj vodi u odnosu na kontrolu.
Dodijelite kratkoročno biotestiranje - do 96 sati. Omogućava vam da definišete akutna toksičnost efekat vode za ispitivanje na dafnije u smislu njihovog preživljavanja. Stopa preživljavanja je prosječan broj jedinki koje su preživjele u ispitnoj vodi ili u kontrolnoj vodi određeno vrijeme. Kriterijum za toksičnost je smrt 50% ili više Daphnia u vremenskom periodu do 96 sati. u ispitnoj vodi u poređenju sa kontrolnom.
Dugotrajno biotestiranje - 20 ili više dana - omogućava vam da odredite hronična toksičnost učinak vode za ispitivanje na dafnije kako bi se smanjio njihov opstanak i plodnost. Indikator preživljavanja je prosječan broj početnih ženki dafnije koje su preživjele tokom biološkog testa, indikator plodnosti je prosječan broj mladunaca izmriještenih tokom biološke analize, u smislu jedne preživjele početne ženke. Kriterijum toksičnosti je značajna razlika u odnosu na kontrolu stope preživljavanja ili plodnosti dafnije.
Gore je spomenuto o velikom broju test objekata koji se koriste u biotestiranju, a to nije slučajno. Činjenica je da različiti organizmi različito reaguju na zagađivače. A zadatak ekoloških vlasti je da ispravno procijene situaciju i odaberu osjetljiviji objekt za ispitivanje.
Primjer. Rezultati bioteetiranja postrojenja za otpadne vode,
sintetiziraju biološki aktivne spojeve herbicidne
smjerovi mogu biti različiti ovisno o odabranom testu
objekt. Test dafnije može pokazati odsustvo toksičnosti
izloženost, a kultura algi može osjetiti otrov.
Zašto? Činjenica je da je navodni toksikant sintetiziran
herbicidi su inhibitori procesa fotosinteze u biljkama i
alge. Stoga se Daphnia može popraviti u kratkotrajnom eksperimentu
nedostatak akutnih toksičnih efekata i alge u slučaju
kvarovi fotosintetskog lanca će odmah reagirati
zagađenje.
Stoga se u sistemu kontrole kvaliteta otpadnih voda preporučuju i alge: klorela i scepedesmus. Kriterijum za toksičnost u biotestiranju pomoću algi je značajno smanjenje broja ćelija u ispitnoj vodi u odnosu na kontrolu.
Sa ciljem da brzi prijem informacije o kvalitetu vode, koriste se ekspresne metode biotestiranja.
U Moskvi je razvijen uređaj Biotoke koji se proizvodi u malim serijama. Biotoke uređaj je prenosivi bioluminometar,
omogućava korištenje biosenzora "Ecolum", svjetleće bakterije, za brzo i objektivno određivanje indeksa opće toksičnosti uzoraka vode, uključujući metale, preparate kućne hemije itd. Rezultati toksičnosti uzorka vode se dobijaju nakon 10 minuta.
U Sankt Peterburgu se proizvodi Biotester uređaj. Kao ispitni objekt koriste se jednoćelijski mikroorganizmi - cipela infuzorija. Ova metoda se zasniva na hemotaktičkom odgovoru organizama kao odgovoru na zagađivač, tj. kretanje kulture u povoljnu zonu. Ova test reakcija - kemotaksija, vrlo je osjetljiva na toksične tvari određene grupe.
U Rusiji, biotestiranje provode analitičke laboratorije nadležnih za zaštitu životne sredine radi utvrđivanja toksičnost otpadnih voda(bilo da dolazi do patoloških promjena ili uginuća organizama zbog prisustva toksičnih supstanci u njemu) pri ispuštanju u vodno tijelo, vodu u kontrolnoj i drugim vodnim mjestima u cilju provjere usklađenosti kvaliteta vode sa regulatornim zahtjevima:
Otpadne vode koje se ispuštaju u vodno tijelo ne bi smjele imati akutno toksično djelovanje, a voda na kontrolnim i drugim mjestima korištenja vode ne bi trebala imati kronični toksični učinak na ispitne objekte.
U skladu sa "Metodološkim vodičem za biotestiranje vode RD 118-02-90", biotestiranje je dodatna eksperimentalna tehnika za provjeru potrebe za podešavanjem MPD vrijednosti prema integralnom indikatoru "toksičnost vode", koji vam omogućava da uzmete uzeti u obzir niz značajnih faktora: prisustvo toksičnih supstanci u otpadnim vodama koje nisu uzete u obzir pri uspostavljanju MPD, novonastala jedinjenja, metaboliti, različite vrste hemijske interakcije. Potreba da se prilagode MPD vrijednosti javlja se ako se tokom biotestiranja vode iz kontrolnog dijela vodnog tijela utvrdi da je njen kvalitet neusklađen sa traženim standardom: voda u kontrolnom dijelu vodnog tijela ne bi trebala imati kronični toksični učinak na test objekte (dafnije i ceroidafnije).
Za procjenu bakterijske kontaminacije koriste se sanitarno-bakteriološki i hidrobiološki indikatori.
Mikropopulacija prirodnih voda je izuzetno raznolika. Njegov kvalitativni i kvantitativni sastav određen je prvenstveno sastavom vode. Za duboke, vrlo čiste arteške vode, karakteristično je gotovo potpuno odsustvo bakterija zbog zaštite vodonosnika od kontakta s horizontima koji se nalaze iznad.
Karakteristika sastava vode u otvorenim akumulacijama je njena promjena u godišnjim dobima: praćena promjenama u broju i raznolikosti vrsta mikropopulacije. Bakterijska kontaminacija površinskih izvora uglavnom je uzrokovana ulaskom u vodna tijela površinsko otjecanje koji sadrže organske, mineralne materije i mikroorganizme isprane iz slivnog područja i otpadnih voda.
Sa stanovišta sanitarne mikrobiologije vrši se procjena kvaliteta vode
radi utvrđivanja njegove sanitarne i epidemiološke opasnosti ili
sigurnost za ljudsko zdravlje. Voda igra važnu ulogu u prijenosu
uzročnici mnogih infekcija; uglavnom crijevne. Jer kroz vodu
trbušni tifus, dizenterija, kolera,
infektivni hepatitis itd.
Direktno kvantitativno određivanje uzročnika svih infekcija za kontrolu kvaliteta vode nije izvodljivo zbog raznolikosti njihovih vrsta i složenosti analize. Stoga se u praktičnoj sanitarnoj mikrobiologiji pribjegavaju indirektne metode, što omogućava da se utvrdi mogućnost kontaminacije vode patogenim mikroorganizmima.
Sanitarna i bakteriološka procjena kvaliteta vode zasniva se na definiciji dva glavna indikatora; mikrobni broj i broj bakterija CoH grupe.
Prvi indikator će dati predstavu o ukupnoj kontaminaciji vode aerobnim saprofitima, pa se često naziva ukupnim brojem aerobnih saprofita ili (ukratko) ukupnim brojem. Broj mikroba se određuje metodom inokulacije na standardnoj podlozi - meat-pepton agar (MPL).
Aerobni saprofiti čine samo dio ukupnog broja mikroba u vodi, ali su važan sanitarni pokazatelj kvaliteta vode, jer postoji direktna veza između stepena zagađenosti organskim tvarima i mikrobnog broja. Osim toga, vjeruje se da što je veći broj mikroba, to je vjerojatnije prisustvo patogenih mikroorganizama u vodi. Mikrobni broj vode iz slavine ne bi trebao biti veći od 100. U prirodnim vodama, ovaj indikator varira u veoma širokom rasponu za različite rezervoare i za godišnja doba istog rezervoara. U čistim vodnim tijelima broj aerobnih saprofita može biti u desetinama ili stotinama, dok u zagađenim i prljavim vodnim tijelima može biti desetine hiljada i milioni.
Prema drugom pokazatelju - broju bakterija grupe CoH (E. coli), procjenjuje se moguće prisustvo patogenih mikroorganizama u vodi.
Bakterije iz grupe CoH pripadaju porodici Enterobacteriaceae. To su štapići koji ne nose spore, fakultativni anaerobi koji fermentiraju laktozu i glukozu na temperaturi od 37 °C uz stvaranje kiseline i plina i nemaju aktivnost oksidaze. Oni su stalni suživoti u crijevima ljudi i životinja: stalno i u velikom broju ističu se u spoljašnje okruženje; duže nego što patogeni mikroorganizmi ostaju održivi u ovoj sredini; otporniji su na hlor od uzročnika većine infekcija. Upravo su ta svojstva bakterija grupe CoI odredila mogućnost njihove upotrebe kao sanitarno indikativnih mikroorganizama. Prisustvo koliforma u vodi ukazuje na njenu fekalnu kontaminaciju, a njihov broj omogućava suđenje stepena ove kontaminacije. Za kvantitativno određivanje koliforma koristi se fuksin-sulfit agar (Endo medij).
Analiza vodovodne i čiste prirodne vode vrši se nakon preliminarne koncentracije vode na membranskim filterima.
Rezultati su izraženi kao coli indeks – broj bakterija u 1 litri vode.
Ponekad se preračunavanje vrši određivanjem koli-titra - najmanje zapremine vode (u ml) koja sadrži jednu Escherichia coli. Ako-titar = 1000/if-indeks.
Ako indeks vode iz slavine ne treba da bude veći od 3. Dozvoljeni indeks vode iz vodovoda zavisi od predloženog načina prečišćavanja. Ako se planira samo kloriranje vode, onda indeks vode u izvoru ne bi trebao biti veći od 1000 uz potpuno pročišćavanje vode - 10000.
AT posebnim uslovima prema sanitarnim i epidemiološkim pokazateljima pribjegavaju određivanju enterokoka, enterovirusa salmonele u vodi i provode testove vode na patogenu mikrofloru.
Površinske izvore vodosnabdijevanja, pored sanitarnih i bakterioloških ispitivanja, karakterišu i podaci hidrobioloških osmatranja. Mikroskopijom uzorka vode utvrđuje se broj ćelija fito- i zooplanktona. Ovi pokazatelji se značajno mijenjaju s godišnjim dobima - kako u pogledu broja organizama, tako iu pogledu njihove vrste.
U proljetno-ljetnom periodu intenzivnog razvoja algi (cvjetanja akumulacije), sadržaj fitoplanktona u površinske vode može dostići 50 hiljada ćelija u 1 ml. Ljeti je zooplankton vrlo raznolik i predstavljen je nižim rakovima, rotiferima i larvama mekušaca. U vodi se mogu pojaviti i bentoski organizmi: crvi, larve insekata. AT zimski period u vodi su uglavnom niži rakovi. Broj organizama zooplanktona obično se izražava kao broj jedinki po 1 m3 vode. U vodi izvora nalaze se i organizmi vidljivi golim okom. Njihov broj se procjenjuje brojem kopija u 1 m3. Za rijeke srednja traka evropskom dijelu naše zemlje, koncentracija zooplanktona je 100-10000 ind. u 1 m vode. Obično su nekoliko puta manji od zooplanktonskih organizama.
AT pije vodu Planktonski organizmi, kao i organizmi vidljivi golim okom, trebaju biti odsutni.