روش های بیوتست کیفیت محیط آبی روش های آزمایش زیستی آب های طبیعی و فاضلاب

آزمایش زیستی روشی برای ارزیابی کیفیت زیستگاه (سمی بودن مواد) با استفاده از آزمایش با اجسام آزمایشی است.تعداد معینی (معمولاً 10) از اشیاء آزمایشی در نمونه های آب طبیعی و پس از انقضا قرار می گیرند. مدتی با کنترل مقایسه می کنند.(مثلا دافنی: 4 روز طول می کشد تا سمیت حاد مشخص شود، 20-24 روز برای سمیت مزمن.) نمونه رسوبات کف خشک می شود، عصاره درست می شود، سپس همه چیز درست می شود. طبق طرح با دافنی

بیوتست در ارزیابی سمیت فاضلاب

هنگام مطالعه فاضلاب برای سمیت، گرفتن یک نمونه مجاز نیست.تعداد قسمت های لازم بر اساس تجربه انجام آنالیز انتخاب می شود (طبق دستورالعمل های روش شناختی و استانداردهای دولتی)، نمونه برداری معمولاً هر ساعت در طول روز انجام می شود. سپس همه چیز کاملاً مخلوط می شود و مقدار مورد نیاز آب برای آزمایش زیستی گرفته می شود. نمونه های گرفته شده برای مطالعات سمیت قابل حفظ نیستند و اینجا همه چیز مانند سوال اول است: دو شیشه با آب آزمایش و کنترل

آزمایش زیستی در ارزیابی سمیت مواد شیمیایی شاخص های سمیت (LC50، LD50، و غیره)

سمیت مواد شیمیایی با دوز کشنده (برای اجسام آزمایش خون گرم) و غلظت کشنده (برای آبزیان) تعیین می شود. LC50 (year.conc.) - چنین غلظتی در Ba، که باعث مرگ 50٪ از ارم های آزمایش در یک زمان تعیین شده می شود. جلبک ها نیز به عنوان اشیاء آزمایشی استفاده می شوند، بنابراین تعیین LC50 برای آنها غیر ممکن است. ، نشانگر IC50 (غلظت بازدارنده-کاهنده رشد کشت) برای تعیین سمیت مواد شیمیایی به نسبت 1/10.1/100.1/1000 در آب رقیق می شود. 2 نمونه (شیشه) و یک شاهد را بگیرید، پس از زمان مشخص شده، نمونه ها با شاهد مقایسه می شوند، چنین غلظتی برای تعیین دقیق LC50 انتخاب می شود.

آزمایش ارگانیسم های مورد استفاده در آزمایش زیستی معیارهای انتخاب موجودات آزمایشی

شی آزمایش - موجودی است که برای ارزیابی سمیت مواد، رسوبات کف، آب و خاک استفاده می شود. این ارگانیسمی است که به طور خاص در شرایط آزمایشگاهی رشد می کند، با وابستگی سیستماتیک مختلف (موش، جلبک، تک یاخته، ماهی) الزامات برای آنها: از نظر ژنتیکی همگن ( خطوط تمیز)، سازگار با شرایط آزمایشگاهی، در حالت ایده آل، واکنش نباید به چرخه های فصلی و روزانه بستگی داشته باشد. مجموعه اشیاء آزمایش با روش ها تعیین می شود.

توابع تست

تابع تست - معیار سمیت مورد استفاده در آزمایش زیستی برای مشخص کردن پاسخ یک جسم آزمایشی به اثر مخرب (منفی) محیط. به عنوان مثال: مرگ و میر / بقا (معمولاً برای تک یاخته ها، حشرات، سخت پوستان، ماهی ها استفاده می شود)، باروری / تعداد فرزندان، زمان ظهور آن، ظهور انحرافات غیر طبیعی. برای گیاهان، سرعت جوانه زنی بذر، طول ریشه های اولیه و غیره

معیارهای اصلی برای ارزیابی سمیت بر اساس نتایج آزمایش زیستی

اثر سمی تغییر در هر یک از علائم حیاتی تحت تأثیر مواد سمی، بسته به ویژگی های in-in است. هنگام مرگ در یک نمونه<10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.>50٪ - محیط زیست سمی است

نمونه برداری، حمل و نقل نمونه ها، آماده سازی آنها برای آزمایش زیستی

برای به دست آوردن اطلاعات قابل اعتماد در مورد خواص سمی یک نمونه باید به درستی برداشت و تا زمان انجام آزمایش ذخیره شود.با استفاده از نقشه یا نمودار رودخانه، محل های نمونه برداری (ایستگاه) را انتخاب کنید. برای ارزیابی دقیق تر کیفیت آب، از هر ایستگاه چندین نمونه گرفته می شود. نمونه خارج شده و به ظرف پلاستیکی منتقل می شود.بیوتست نمونه های آب حداکثر تا 6 ساعت پس از جمع آوری آنها انجام می شود.در طول حمل و نقل طولانی مدت نمونه ممکن است دمای آن تا 4+ درجه کاهش یابد.

ویژگی های آزمایش های زیست سنجی حاد و مزمن

آزمایش سمیت حاد در مرگ ارگانیسم ها در یک دوره زمانی مشخص (گاهی چند ثانیه یا چند روز) بیان می شود. ارگانیسم، در نقض عملکردهای حیاتی، وقوع سمیت بیان می شود

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

روش های آزمایش زیستی آب های طبیعی و فاضلاب

1. اصول اولیه روش های سنجش زیستی و معیارهای سمیت آب

تست زیستی (تست بیولوژیکی) - ارزیابی کیفیت اشیاء محیطی (آب و غیره) با توجه به پاسخ موجودات زنده که اشیاء آزمایشی هستند.

این یک روش آزمایشی پرکاربرد است که یک آزمایش سم شناسی است. ماهیت آزمایش این است که اشیاء آزمایشی در محیط مورد مطالعه قرار می گیرند و در زمان معینی مقاومت می کنند (در معرض قرار می گیرند) که در طی آن واکنش اشیاء آزمایش به تأثیر این محیط ثبت می شود.

تکنیک های تست زیستی به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شود حفاظت از محیط زیستو برای مقاصد مختلف استفاده می شوند. آزمایش زیستی روش اصلی در توسعه استانداردهای MPC برای مواد شیمیایی (آزمایش زیستی سمیت هر یک از مواد شیمیایی) و در نهایت، در ارزیابی خطر برای محیط زیست و سلامت عمومی است. بنابراین، ارزیابی سطح آلودگی بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل شیمیایی، یعنی. تفسیر نتایج از نظر خطرات زیست محیطی نیز به شدت بر داده های سنجش زیستی متکی است.

روش‌های آزمایش زیستی، که در اصل بیولوژیکی هستند، از نظر معنای داده‌های به‌دست‌آمده به روش‌های آنالیز شیمیایی آب نزدیک هستند: و همچنین روش های شیمیایی، آنها منعکس کننده ویژگی های تاثیر بر بیوسنوزهای آبی هستند.

الزامات قابل استفاده برای روش های آزمایش زیستی:

حساسیت موجودات آزمایشی به غلظت های کافی کم آلاینده ها.

عدم وارونگی پاسخ های موجودات آزمایشی به معانی مختلفغلظت آلاینده ها در آن مقادیر که در آب های طبیعی ذکر شده است.

امکان به دست آوردن نتایج قابل اعتماد، اطمینان اندازه گیری روش ها.

در دسترس بودن ارگانیسم های آزمایشی برای جمع آوری، سهولت کشت و نگهداری در آزمایشگاه.

سهولت انجام روش و تکنیک های بیوتست.

هزینه کم کار تست زیستی

دو حوزه اصلی کار روی آزمایش زیستی در حال توسعه است:

انتخاب روش هایی با استفاده از هیدروبیونت ها که ساختارهای سلسله مراتبی اصلی اکوسیستم آبی و پیوندهای زنجیره تغذیه را پوشش می دهد.

جست‌وجوی حساس‌ترین موجودات آزمایشی که به ما امکان می‌دهد آنها را بگیریم سطح پایینسمیت با تضمین ایمن از قابلیت اطمینان اطلاعات.

برای ارزیابی سم شناسی آلودگی اکوسیستم های آب شیرین بر اساس آزمایش زیستی محیط آبی، توصیه می شود از چندین نوع جسم آزمایشی استفاده شود: جلبک، دافنی، سرودافنی، باکتری، تک یاخته، روتیفرها و ماهی.

جلبک ها اساس زنجیره های غذایی در تمام اکوسیستم های طبیعی هستند. حساس ترین موجودات به طیف وسیعی از مواد شیمیایی از شوینده ها تا NFPR. مرگ سلولی، اختلال در سرعت رشد، تغییر در فرآیندهای فتوسنتز و غیره متابولیک. فرآیندها کلرلا ولگاریس، Scenedesmus quadricauda، Anabaena، Microcystis، Oscillatoria، Phormidium.

باکتری ها - تغییر در سرعت تجزیه (تجزیه زیستی) ترکیبات آلی / نیتروزوموناس، نیتروزوباکتر؛ تغییرات در فرآیندهای متابولیک در بدن - اشریشیا کلی (ارزیابی اثر یک ماده سمی بر تخمیر گلوکز)

تک یاخته. دافنی. DDT، (HCCH) هگزاکلروسیکلو هگزان، فلزات سنگین (مس، روی، کادمیوم، کروم)، عناصر بیوژنیک. دافنیا مگنا.

روتیفرها

ماهی. گوپی (Poecilia reticulata) - فلزات، آفت کش ها؛ گورخرماهی (Brachidanio rerio).

ماهی آبهای طبیعی. بسیار حساس: - ماهی قزل آلا (قزل آلا)، سنبله، گوجن، سوسک، کارتون، سوف پایک، بالا. حساس متوسط: سوف، راد، سيم، مينو، كپور، تاريك.

سمیت آب

وجود سمیت با تظاهرات اثرات منفی در اشیاء آزمایش، که شاخص های سمیت در نظر گرفته می شود، قضاوت می شود.

از جمله شاخص های سمیت عبارتند از: بیولوژیکی عمومی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی، شیمیایی، بیوفیزیکی و غیره.

یک شاخص سمیت یک واکنش آزمایشی است که تغییرات آن در طی یک آزمایش سم شناسی ثبت می شود.

لازم به ذکر است که شاخص های سم شناسی (بیوتست) در سم شناسی محیطی و آبزی به عنوان شاخص های آزمایش زیستی بر روی اجسام آزمایشی مختلف درک می شود. در عین حال، در مقررات بهداشتی و بهداشتی، شاخص های سم شناسی به عنوان غلظت مواد شیمیایی سمی درک می شود (به عنوان مثال، در تنظیم آب آشامیدنی، آنها بی ضرر بودن آن را مشخص می کنند).

هنگام آزمایش زیستی نمونه های آب طبیعی، معمولاً دو سؤال مطرح می شود: - آیا نمونه آب طبیعی سمی است؟ - درجه سمیت در صورت وجود چقدر است؟

در نتیجه آزمایش زیستی نمونه ها بر اساس ثبت شاخص های سمیت، سمیت بر اساس معیارهای تعیین شده برای هر شی بیولوژیکی ارزیابی می شود. نتایج آزمایش زیستی یک نمونه آزمایشی از منطقه مورد مطالعه با یک نمونه شاهد، آشکارا غیر سمی مقایسه می‌شود و وجود سمیت با تفاوت در کنترل و تجربه قضاوت می‌شود.

در این مورد، اثرات قرار گرفتن در معرض به حاد و مزمن تقسیم می شود. آنها به عنوان اثرات سمی حاد و مزمن یا به عنوان سمیت حاد و مزمن (OTD و CTD) شناخته می شوند. از این اصطلاحات برای بیان نتایج آزمایش زیستی استفاده می شود.

اثر سمی حاد - اثری که باعث پاسخ سریع جسم آزمایش می شود. اغلب با واکنش آزمایشی "بقا" نسبتاً اندازه گیری می شود دوره کوتاهزمان.

اثر سمی مزمن - اثری که باعث پاسخ یک جسم آزمایشی می شود که در یک دوره نسبتاً طولانی خود را نشان می دهد. با واکنش های آزمایشی اندازه گیری می شود: بقا، باروری، تغییر رشد و غیره.

پاسخ اجسام آزمایش به قرار گرفتن در معرض سمی بستگی به شدت یا مدت قرار گرفتن در معرض دارد. با توجه به نتایج آزمایش زیستی، یک رابطه کمی بین بزرگی ضربه و واکنش اجسام آزمایش پیدا می‌شود.

واکنش ارگانیسم‌ها به تأثیر مواد شیمیایی سمی مجموعه‌ای از واکنش‌های مرتبط و تکاملی است که هدف آن حفظ ثبات است. محیط داخلیارگانیسم و ​​در نهایت بقا.

الگوهای خاصی از واکنش ارگانیسم ها به اثرات سمی نشان داده شده است. به طور کلی، اثر یک ماده سمی بر بدن با دو پارامتر اصلی توصیف می شود: غلظت و زمان قرار گرفتن در معرض (اکسپوژر). این پارامترها هستند که میزان تأثیر یک ماده سمی را بر بدن تعیین می کنند.

قرار گرفتن در معرض - دوره ای است که در طی آن بدن تحت تأثیر عامل مورد مطالعه، به ویژه یک ماده شیمیایی قرار می گیرد. بسته به قرار گرفتن در معرض، اثرات سمی حاد یا مزمن تشخیص داده می شود.

نتیجه قرار گرفتن در معرض سمی معمولاً به عنوان اثر قرار گرفتن در معرض سمی شناخته می شود. برای توصیف رابطه بین اثر یک ماده سمی بر بدن و غلظت آن، عملکردهای مختلفی ارائه شده است، به عنوان مثال، فرمول هابر:

جایی که E اثر (نتیجه) ضربه است.

C غلظت ماده فعال است.

T - زمان قرار گرفتن در معرض (قرار گرفتن در معرض).

E - نشان دهنده هر نتیجه ای از قرار گرفتن در معرض (مرگ اشیاء آزمایش) است و مقادیر C و T - را می توان در واحدهای اندازه گیری مناسب بیان کرد.

همانطور که از فرمول هابر مشاهده می شود، یک رابطه عملکردی مستقیم بین اثر زمان قرار گرفتن در معرض غلظت وجود دارد: تأثیر بیشتر خواهد بود، بزرگی نوردهی (غلظت ماده) و / یا مدت زمان آن بیشتر می شود.

فرمول هابر امکان مقایسه اثرات بیولوژیکی مواد شیمیایی مختلف را با تجزیه و تحلیل غلظت یا قرار گرفتن در معرض آنها فراهم می کند. تفاوت در هر یک از این مقادیر نشان دهنده تفاوت در حساسیت موجودات به اثرات سمی است.

در غلظت‌ها یا نوردهی‌های کم، اثر قرار گرفتن در معرض در جمعیتی از تعداد کمی از اشیاء آزمایشی آشکار می‌شود که حساس‌ترین هستند، یعنی. کمترین ضربه مقاوم با افزایش غلظت یا قرار گرفتن در معرض، تعداد ارگانیسم های مقاوم کاهش می یابد و در نهایت همه (یا تقریباً همه) موجودات موفق به ثبت اثرات سمی کاملاً مشخص می شوند. در جریان یک آزمایش سم شناسی، وابستگی پاسخ اجسام آزمایشی به بزرگی یا زمان قرار گرفتن در معرض یافت می شود.

پارامترهای سمیت شیمیایی:

غلظت کشنده (LC50) - غلظت یک ماده سمی که باعث مرگ 50٪ از موجودات آزمایشی در یک زمان معین می شود (هرچه LC50 کمتر باشد، سمیت یک ماده شیمیایی یا آب بیشتر است)

حداکثر غلظت مرده - بالاترین غلظت اندازه گیری شده یک ماده شیمیایی (آب آزمایش) که اثر شیمیایی قابل مشاهده ای ایجاد نمی کند (هرچه MNC کمتر باشد، سمیت ماده شیمیایی یا فاضلاب بیشتر است).

همه موجودات زنده به یک شکل به قرار گرفتن در معرض یکسان واکنش نشان نمی دهند. واکنش بستگی به حساسیت به هوا دارد.

حساسیت بدن به یک ماده سمی مجموعه ای از واکنش ها به اثرات آن است که درجه و سرعت واکنش بدن را مشخص می کند. با شاخص هایی مانند زمان شروع تظاهرات پاسخ (واکنش) یا غلظت ماده سمی که در آن واکنش خود را نشان می دهد مشخص می شود. نه تنها در گونه های مختلف، بلکه در افراد مختلف از یک گونه نیز به طور قابل توجهی متفاوت است.

با توجه به سری حساسیت توسعه یافته توسط S.A. پتین (1988)، اشیاء آزمایشی را می توان به صورت زیر مرتب کرد:

ماهی - زئوپلانکتون - زئوبنتوس - فیتوپلانکتون - باکتری - تک یاخته - ماکروفیت.

سری های دیگری از حساسیت وجود دارد.

به عنوان مثال، هنگام آزمایش زیستی آب شرکت های خمیر کاغذ و کاغذ: جلبک-باکتری-ماهی (برای کاهش حساسیت).

عوامل موثر بر تست زیستی:

عوامل موثر بر موجودات آزمایشی (قرار گرفتن در معرض، شرایط کشت، در طبیعت - شرایط زندگی گیاهان و حیوانات، ویژگی های سنی، فصل سال، تامین موجودات مورد آزمایش با غذا، دما (بدون و بهینه)، روشنایی).

عوامل تعیین کننده خواص فیزیکوشیمیاییآب طبیعی آزمایش شده، که سمیت آن برای آزمایش موجودات به آن بستگی دارد (تازه بودن نمونه، وجود ذرات معلق در آن).

2. روش های آزمایش زیستی بر روی گروه های مختلف موجودات برای ارزیابی کیفیت آب های طبیعی و فاضلاب

روش های اصلی برای تعیین اثر سمی حاد آب در طول آزمایش زیستی کوتاه مدت بر روی سخت پوستان، جلبک ها و مژک داران را در نظر بگیرید. روشی برای تعیین اثر سمی مزمن آب بر جلبک ها

روش‌های پردازش و ارزیابی نتایج آزمایش زیستی مبتنی بر روش‌های استاندارد پردازش آماری داده‌های تجربی است که به طور گسترده در عملکرد داخلی و بین‌المللی استفاده می‌شود.

قبل از انجام آزمایش های بیوتست، لازم است کشت ارگانیسم های آزمایشی انجام شود.

آزمایش زیستی روی سخت پوستان

این تکنیک برای تعیین سمیت حاد آب های طبیعی و فاضلاب تخلیه شده به بدنه های آبی طراحی شده است.

1. اصول کشت سخت پوستان Daphnia magna Straus و Ceriodaphnia affinis Lilljeborg

دوره بلوغ دافنیا مگنا قبل از بستر بچه ها در دمای مطلوب و تغذیه خوب 5-10 روز طول می کشد. امید به زندگی 110-150 روز است، در دمای بالاتر از 25 درجه سانتیگراد، می توان آن را به 25 روز کاهش داد.

در شرایط بهینه، نسل‌های پارتنوژنتیک یکی پس از دیگری هر 3-4 روز یکبار دنبال می‌شوند. در دافنی های جوان، تعداد تخم ها در کلاچ 15-10 است، سپس به 30-40 یا بیشتر افزایش می یابد و به 3-8 و 2-3 روز قبل از مرگ به 0 کاهش می یابد.

کشت دافنی در یک لومینوستات کنترل شده با ترموستات در دمای 18-22 درجه سانتیگراد (روشنایی 400-600 لوکس، ساعات نور روز 12-14 ساعت) رشد می کند. انجام آزمایشات روی بیوتست آب در همان لومینوستات مطلوب است.

برای گرفتن منبع موادبرای آزمایش زیستی، 30 تا 40 ماده با اتاق‌های مولد پر از تخم یا جنین 1 روز قبل از آزمایش زیستی در ظروف 2-0.5 لیتری پیوند داده می‌شوند. پس از ظاهر شدن بچه ها با استفاده از غربال های نایلونی از بزرگسالان جدا می شوند قطر متفاوتاز آنجا که.

اصول کشت سرودافنی مشابه مواردی است که برای دافنی توضیح داده شده است. لازم به یادآوری است که سرودافنی ها نسبت به محتوای اکسیژن آب (حداقل 5 میلی گرم در لیتر) نیاز بیشتری دارند. دمای مطلوبکشت 23-27 درجه سانتی گراد. دوره بلوغ سخت پوستان از تولد تا لحظه تخم ریزی بچه ها کوتاه تر از دافنی است - از 4 تا 5 روز.

هنگام بیوتست، توجه به نکات زیر ضروری است:

سخت پوستان جوان 4 تا 5 برابر بیشتر از بالغین نسبت به سموم حساس هستند.

تغذیه سخت پوستان در طول آزمایش حاد سمیت را حدود 4 برابر کاهش می دهد.

در آب نرم سمیت مواد افزایش می یابد. یون های منیزیم معمولا سمیت نمک ها را کاهش می دهند، یون های کلسیم - سمیت را کاهش می دهند.

وجود مواد کمپلکس کننده (اسیدهای هیومیک، اسیدهای آمینه و ...) باعث افزایش تجمع مواد سمی می شود، اما سمیت آنها را کاهش می دهد.

کمبود اکسیژن در آب باعث تسریع تجمع مواد سمی در محیط آبی می شود.

نور خورشید عمدتاً با افزایش رادیکال های آزاد سمیت را افزایش می دهد.

تعیین مقاومت دافنیا مگنا استراوس به دی کرومات پتاسیم

اول از همه، ارزیابی مناسب بودن کشت آزمایشگاهی دافنی برای آزمایش زیستی بعدی آبها ضروری است. سم مرجع دی کرومات پتاسیم است.

یک لیوان با ظرفیت 100-250 میلی لیتر (21 عدد).

پیپت ها برای 1، 10، 25 میلی لیتر از درجه 2 دقت اندازه گیری شد (هر عدد 1 قطعه). فلاسک رقیق کننده (کنترل) آب (RV) با ظرفیت 3 لیتر. فلاسک های حجمی 100 میلی لیتر (1 عدد)، 250 میلی لیتر (1 عدد)، 500 میلی لیتر (2 عدد)، 1000 میلی لیتر (1 عدد).

210 سخت پوست با سن 4 تا 24 ساعت. اختلاف سنی افراد نباید بیشتر از 4 ساعت باشد.

100 میلی لیتر محلول K 2 Cr 2 O 7 1/0 درصد (1000 میلی گرم در لیتر) تهیه کنید.

برای این کار 0.1 گرم K 2 Cr 2 O 7 خشک شده را در 100 میلی لیتر آب مقطر حل کنید.

طبق طرح زیر 21 لیوان با کتیبه ترتیب دهید:

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

سخت پوستان فرود آمدن

در تمام لیوان های دارای محلول، 10 سخت پوست را در سن 24-4 ساعت بکارید. فرود با استفاده از میکروپیپت هایی با نوک پلاستیکی قابل جابجایی انجام می شود. انتهای نوک ها ابتدا باید به اندازه دافنی یک دو روزه بریده شود.

آزمایش کنید

سخت پوستان زنده پس از 24 ساعت به صورت بصری شمارش می شوند. در طول آزمایش، سخت پوستان تغذیه نمی شوند. مرگ و میر سخت پوستان در کنترل نباید از 10 درصد تجاوز کند. نتایج در پروتکل آزمایش ثبت می شود.

3. تعیین سمیت آب زائد (طبیعی) بر روی دافنیا مگنا

مواد

لیوان هایی با ظرفیت 150-250 میلی لیتر (8-16 عدد).

فلاسک رقیق (کنترل) آب با ظرفیت 3 لیتر.

فلاسک های حجمی 100 میلی لیتر (1 عدد)، 1 لیتر (1 عدد).

سیلندر یا پیمانه اندازه گیری 150-200 میلی لیتر.

از 40 تا 80 سخت پوست در سن 24-4 ساعت. اختلاف سنی افراد نباید بیشتر از 4 ساعت باشد.

آماده سازی را تجربه کنید

طبق طرح زیر 16 لیوان با کتیبه ترتیب دهید:

K1 St. water b/r N 1 St. water 1:10 N 5 St. water 1:100 N 9

K2 St. water b/r N 2 St. water 1:10 N 6 St. water 1:100 N 10

KZ St. water b/r N 3 St. water 1:10 N 7 St. water 1:100 N 11

K4 St. water b/r N 4 St. water 1:10 N 8 St. water 1:100 N 12

کنترل (آب رقیق‌کننده) و آب آزمایش (آب سنتز) را در لیوان‌ها، 150 میلی‌لیتر در هر لیوان بریزید:

K1-K4 - 600 میلی لیتر آب رقیق کننده (RV)،

آب سنت بدون رقیق (بدون رقیق) - 600 میلی لیتر (4 × 150 میلی لیتر).

St. water 1:10 - 100 ml St. water b/r + 900 ml RW = 1 l St. water 1:10.

St. water 1:100 - 100 ml St. water 1:10 + 900 ml RW = 1 l St. water 1:100

لیوان ها را با محلول ها در لومینوستات بچینید.

تنظیم pH نمونه ها در صورت عدم رعایت استانداردهای فوق با استفاده از محلول های NaOH یا HCl روی 6.5-8.5 الزامی است.

اشباع نمونه های آزمایش شده با اکسیژن نیز باید در محدوده های مشخص شده باشد.

سخت پوستان فرود آمدن

در تمام لیوان ها 5 سخت پوست در سن 24-4 ساعت بکارید.

آزمایش کنید

سخت پوستان مرده پس از 1، 6، 24، 48، 72، 96 ساعت (پایان تعیین سمیت حاد) به صورت دیداری شمارش می شوند. مرگ و میر سخت پوستان در کنترل نباید از 10 درصد تجاوز کند.

نتایج در پروتکل آزمایش ثبت می شود.

اگر 50 درصد یا بیشتر از افراد حاضر در آزمایش در هر دوره زمانی بمیرند، آزمایش زیستی خاتمه می یابد.

اگر A > = 50٪ باشد، آب مورد آزمایش (آزمایش) به شدت سمی است.

اگر یک< 50%, то тестируемая вода не оказывает острого токсического действия.

برای بیشتر تعریف دقیقسمیت حاد نموداری را ایجاد می کند که در آن آبسیسا (محور X) زمان قرار گرفتن بر حسب ساعت و میزان مرگ و میر (محور Y) به عنوان درصد کنترل (A) می باشد. از نمودار، LT50 یافت می شود - زمانی که در طی آن 50٪ از دافنی ها می میرند.

تعیین سمیت آب زائد (طبیعی) بر روی سرودافنی آفینیس

مواد

لوله های آزمایش با ظرفیت 20 میلی لیتر (20-40 قطعه).

فلاسک رقیق (شاهد) آب با ظرفیت 1 لیتر.

از 40 تا 80 سخت پوست در سن 0.1-8 ساعت. اختلاف سن سخت پوستان نباید بیش از 4 ساعت باشد.

آماده سازی را تجربه کنید

لوله های آزمایش 10 قطعه را در یک ردیف طبق طرح زیر بچینید:

K1 St. water b/r N 1 St. water 1:10 N 1 St. water 1:100 N 1

K2 St. water b/r N 2 St. water 1:10 N 2 St. water 1:100 N 2

K3 St. water b/r N 3 St. water 1:10 N 3 St. water 1:100 N 3

K4 St. water b/r N 4 St. water 1:10 N 4 St. water 1:100 N 4

K5 St. water b/r N 5 St. water 1:10 N 5 St. water 1:100 N 5

K6 St. water b/r N 6 St. water 1:10 N 6 St. water 1:100 N 6

K7 St. water b/r N 7 St. water 1:10 N 7 St. water 1:100 N 7

K8 St. water b/r N 8 St. water 1:10 N 8 St. water 1:100 N 8

K9 St. water b/r N 9 St. water 1:10 N 9 St. water 1:100 N 9

K10 St. water b/r N 10 St. water 1:10 N 10 St. water 1:100 N 10

در لوله های آزمایش کنترل (آب رقیق کننده) و فاضلاب (آب سنتز) هر کدام 15 میلی لیتر بریزید:

K1-K10 - 150 میلی لیتر آب رقیق (W).

فاضلاب بدون رقیق (بدون رقیق) - 150 میلی لیتر (10 * 15 میلی لیتر).

آب ضایعاتی 1:10 - 25 میلی لیتر St. water b / r + 225 ml RW = 250 ml St. water 1:10.

آب فاضلاب 1:100 - 25 میلی لیتر آب سنت 1:10 + 225 میلی لیتر RW = 250 میلی لیتر آب سنت 1:100.

لوله های آزمایش را با محلول ها در لومینوستات بچینید.

اندازه گیری دما در لومینوستات (نرمال 23-27 درجه سانتی گراد)، pH محلول ها (نرمال 6.5-8.5)، غلظت اکسیژن محلول (هنجار قبل از شروع آزمایش 6 میلی گرم در لیتر، در پایان آزمایش - در حداقل 4 میلی گرم در لیتر).

تنظیم pH نمونه ها در صورت عدم رعایت استانداردهای فوق با استفاده از محلول های NaOH یا HCl روی 6.5-8.5 الزامی است. اشباع نمونه های آزمایش شده با اکسیژن نیز باید در محدوده های مشخص شده باشد.

حالت روشنایی در لومینوستات 12 ساعت با شدت 400-600 لوکس است.

سخت پوستان فرود آمدن

در تمام لوله های آزمایش 1 سخت پوست در سن 0.1-8 ساعت بکارید. اختلاف سن سخت پوستان نباید بیش از 4 ساعت باشد.

آزمایش کنید

سخت پوستان مرده پس از 1، 6، 24، 48 ساعت (پایان تعیین سمیت حاد) به صورت بصری شمارش می شوند. در طول آزمایش، سخت پوستان تغذیه نمی شوند. نتایج در پروتکل آزمایش ثبت می شود.

پردازش نتایج مشابه موارد قبلی است.

4. سنجش زیستی با استفاده از جلبک

Scenedesmus quadricuda

این تکنیک برای تعیین سمیت آب های طبیعی و فاضلاب طراحی شده است.

اصول کلی کشت ریزجلبک

کشت موثر جلبک سبز تک سلولی در آزمایشگاه عمدتاً با حضور عناصر معدنی در محیط غذایی، نور کافی شدید (2000-3000 لوکس) و دمای معین (18-20 درجه سانتیگراد) تعیین می شود.

بهترین محیط برای رشد جلبک سبز برای اهداف سم شناسی، محیط غذایی Uspensky N 1 است که حاوی غلظت نمک کل کمتری است.

تمام دستکاری ها با محیط Uspensky N 1 هنگام کار با جلبک Scenedesmus تحت رعایت دقیق شرایط عقیمی انجام می شود.

کشت مشترک این جلبک با کلرلا در یک لومینوستات غیرقابل قبول است (کلرلا به سرعت باعث مسدود شدن و سرکوب کشت صحنه ها می شود).

مدت زمان آزمایش برای شناسایی سمیت آب بسته به وظایف می تواند 4، 7، 14 یا بیشتر باشد. حداکثر تجمع ماده سمی در سلول های جلبک معمولاً در پایان 3-4 روز مشخص می شود، بنابراین، اغلب، تعیین سمیت حاد به 4 روز محدود می شود.

اگر در نتیجه آزمایش زیستی برای سمیت حاد، تحریک قابل توجهی در رشد جلبک آشکار شد، برای قضاوت نهایی در مورد سمیت نمونه، لازم است یک آزمایش مزمن (تا 14 روز) راه اندازی شود.

تحریک قابل توجه رشد جلبک نشان دهنده وجود آلودگی اوتروفیک و مهار قابل توجه رشد جلبک نشان دهنده وجود آلودگی سمی است.

آماده سازی فرهنگ

در آزمایش، از یک کشت 5-10 روزه که در مرحله رشد نمایی است استفاده کنید.

قبل از کاشت، کشت به یکی از سه روش غلیظ می شود: - ته نشین شدن به مدت 2-3 روز، سانتریفیوژ، فیلتر کردن از طریق. فیلتر غشایی N 4 یا کاغذ صافی با روبان آبی. سوسپانسیون سلولی به دست آمده (کنسانتره) برای کاشت بعدی استفاده می شود.

در یک فلاسک آزمایشی بزرگ با ظرفیت 1.5 لیتر، در مورد آزمایش زیستی در فلاسک ها (هر کدام 100 میلی لیتر) یا در یک فلاسک 150 میلی لیتری برای آزمایش زیستی در ویال های پنی سیلین (هر کدام 10 میلی لیتر) تولید می شود. معمولاً حدود 30 میکرولیتر سوسپانسیون در هر 30 میلی لیتر آب مورد نیاز است.

در فلاسک های آزمایشی پس از کاشت، باید حدود 200-300 هزار سلول جلبک در هر 1 میلی لیتر (نه بیش از 500 هزار در میلی لیتر) وجود داشته باشد - یک رنگ مایل به سبز به سختی قابل توجه در زمینه سفید.

از یک فلاسک بزرگ، کشت را در فلاسک ها (3 تکرار 100 میلی لیتری) یا ویال های پنی سیلین (3 تکرار 10 میلی لیتری) بریزید.

5. ارزیابی نتایج آزمایش برای تعیین مقاومت کشت به بی کرومات پتاسیم.

شمارش با استفاده از یک میکروسکوپ (به عنوان مثال، نوع "Biolam") با بزرگنمایی 80-100 برابر انجام می شود.

برای شمارش تعداد سلول ها از محفظه شمارش گوریایف یا فوش-روزنتال استفاده می شود. محفظه و لغزش پوشش مربوط به آن چربی زدایی می شود، محفظه با یک لغز پوششی پوشانده می شود و تا زمانی که حلقه های تداخل رنگین کمانی تشکیل شود مالش می شود. از هر فلاسک، یک قطره از سوسپانسیون کاملاً مخلوط شده را به لبه های بالایی و پایینی روکش بریزید. محفظه پر می شود تا حباب های هوا تشکیل نشود، تعلیق اضافی در امتداد شیارها جابجا می شود. 16 مربع به صورت مورب یا کل میدان محفظه در صورت وجود تعداد کمی جلبک اسکن می شود (با یک بار پر کردن محفظه حداقل 50 سلول محاسبه می شود).

حداقل سه نمونه از هر فلاسک بررسی می شود.

ارزیابی عملکرد سمی ترکیب شیمیایییا آب آزمایش بر اساس قابلیت اطمینان تفاوت بین شاخص های تعداد سلول های جلبک در کنترل و آزمایش ساخته شده است.

این محاسبه می کند:

الف) مقادیر میانگین حسابی تعداد سلول ها - Xi و X (به ترتیب از دو و شش تعداد).

ب) تعداد سلول ها به عنوان درصد کنترل. مقدار (X - Xi)

ج) انحراف معیار (ب):

که در آن n تعداد تکرارها است. در این مورد (جدول 3.1 را ببینید) n = 3;

ج) خطای میانگین حسابی (X): S = b / ریشه n;

د) Td - معیار پایایی تفاوت بین دو مقدار مقایسه شده:

که در آن Xk و Xo با مقادیر متوسط ​​مقایسه می شوند (در کنترل و آزمایش)،

Sk - بنابراین - مربع میانگین خطاها در کنترل و آزمایش.

Td برای هر روز محاسبه می شود و با مقدار جدولی Tst - مقدار استاندارد معیار Student - مقایسه می شود.

سطح معنی داری 0.05 = P و درجه آزادی (n1 + n2 - 2) گرفته می شود، یعنی. (3 + 3 - 2) = 4.

Tst در 4 درجه آزادی 2.78 است.

اگر Td بزرگتر یا مساوی Tst باشد، آنگاه تفاوت بین کنترل و آزمایش قابل توجه است - آب آزمایش آلوده است (آلودگی سمی یا اوتروفیک)

اگر Td کمتر از Tst باشد، تفاوت بین کنترل و آزمایش معنی دار نیست - آب آزمایش آلوده نیست.

برای محاسبه Td می توانید از ماشین حساب های انواع MK-51 و MK-71 و همچنین صفحات گسترده کامپیوتری (به عنوان مثال برنامه سیگما CSIAC) استفاده کنید که به طور قابل توجهی سرعت کار را افزایش می دهد.

برای نمایش گرافیکی نتایج آزمایش زیستی، زمان بر حسب روز در امتداد محور آبسیسا رسم می‌شود و تعداد سلول‌های جلبک در 1 میلی‌لیتر یا تعداد سلول‌های جلبک به عنوان درصد کنترل، در امتداد محور اردین رسم می‌شود. .

6. تعیین مقاومت Scenedesmus quadricauda در برابر عمل بی کرومات پتاسیم

به طور متوالی به 30 میلی لیتر آب مقطر (شاهد) 30 میکرولیتر KNO 3، 30 میکرولیتر MgSO 4، 30 میکرولیتر Ca(NO 3) 2، 30 میکرولیتر KH 2 RO 4، 30 میکرولیتر K2CO 3 اضافه کنید.

تجربه مزمن (در وزیکول)

در روز هفتم بیوتست، آب های شاهد و آزمایش در شرایط استریل تعویض می شوند. در همان زمان، 7.5 میلی لیتر آب کنترل و آزمایش در دسته جدیدی از ویال ها ریخته می شود. سپس 0.01 میلی لیتر (10 میکرولیتر) از هر یک از 5 محلول ذخیره نمک و 2.5 میلی لیتر از کشت قدیمی از ویال ها که در آن آزمایش زیستی در آزمایش حاد انجام شد، به ویال ها اضافه می شود. تعداد سلول ها در روزهای هفتم، دهم و چهاردهم شمارش می شود.

در عمل، استفاده از جدولی برای ارزیابی نتایج آزمایش زیستی در مقیاس 5 درجه ای راحت است (جدول 3.3).

باید به خاطر داشت که افزایش زیست توده جلبکی ممکن است با وجود آلاینده های اوتروفیک در آب آزمایش همراه باشد، در این صورت وجود یک اثر سمی را می توان پس از آزمایش بر روی چندین جسم آزمایشی قضاوت کرد.

7. بیوتست روی مژک داران

این روش بر اساس یکی از گزینه‌های تعیین سمیت حاد آب با بقای مژگان Paramecium caudatum است.

استفاده شده:

برای تعیین سمیت فاضلاب ورودی به تاسیسات تصفیه بیولوژیکی، که امکان تنظیم تکنولوژیکی نحوه تهیه و تصفیه فاضلاب را فراهم می کند.

برای تعیین سمیت جریان های فاضلاب محلی، که امکان تعیین تعامل آنها را فراهم می کند، برای تعیین سهم هر جریان در سمیت فاضلاب از یک شرکت فردی، سمیت کل فاضلاب ورودی به تاسیسات تصفیه بیولوژیکی.

برای تعیین سمیت محلول های آبی مواد فردیو مخلوط آنها

اصل تکنیک

روش تعیین سمیت کشنده حاد فاضلاب با بقای مژک داران بر اساس تعیین تعداد افراد مرده یا بی حرکت پس از قرار گرفتن در معرض آب آزمایش است. معیار سمیت کشنده حاد، مرگ یا بی حرکتی 50 درصد یا بیشتر افراد در مدت 1 ساعت در آب آزمایش نسبت به تعداد اولیه آنها است.

ارگانیسم آزمایشی

یک تک کشت آزمایشگاهی از Paramecium caudatum Ehrenberg به عنوان یک شی آزمایش استفاده می شود.

Paramecium caudatum - موجودات تک سلولی با اندازه 180-300 میکرون. بدن به شکل سیگار یا دوکی شکل است که با یک پوسته متراکم (پلیکل) پوشیده شده است.

پارامسیوم کوداتوم - نمای انبوهدر آب شیرین با محتوای بالای مواد آلی. در فاضلاب، اغلب گونه اصلی، پلی آلفا-مزوزاپروب است. ساده ترین، از جمله مژگان های مژگانی، بخش عمده ای از میکروفون لجن فعال را تشکیل می دهد. آنها در آزادسازی آب تصفیه شده از سلول های باکتریایی معلق و از تجمعات باکتریایی شل و ضعیف نقش دارند و در نتیجه به افزایش راندمان تصفیه کمک می کنند.

انزوا و کشت

جداسازی از لجن فعال متحرک ترین و بزرگترین فرد از یک نمونه لجن فعال از تاسیسات تصفیه گرفته شده و به یک میکروآکواریوم با آب لوله کشی استریل منتقل می شود.

با انتقال متوالی این فرد از سوراخی به سوراخ دیگر، از سایر تک یاخته ها و کیست ها جدا می شود. سپس انفوزوریای شسته شده در یک لوله آزمایش با محیط کشت قرار داده می شود.

پس از 7-8 روز، از کشت تک به دست آمده، یکی از بزرگترین و متحرک ترین افراد دوباره به یک محیط تازه منتقل می شود.

پس از 8-10 روز، می توان از کشت برای تعیین سمیت استفاده کرد.

پرورش مژه داران در شیر. کشت پارامسیوم روی آب لوله کشی دکلره کشت می شود که با شیر پاستوریزه 20 بار رقیق شده با همان آب اضافه می شود. کشت مژک داران یک بار در ماه (در صورت لزوم، هر سه هفته یک بار) بذردهی می شود.

مواد و تجهیزات

Paramecium caudatum با استفاده از میکروسکوپ دوچشمی MBS-9، MBS-10 یا میکروسکوپ دیگری که 8-24 برابر بزرگنمایی می کند، شمارش می شود. ساخت میکرو آکواریا ساخته شده از شفاف شیشه ارگانیکدر شکل 1 نشان داده شده است. از پیپت های شیشه ای استاندارد برای رقیق کردن و اضافه کردن همان مقدار نمونه آزمایشی استفاده کنید.

آزمایش زیستی نمونه های آب حداکثر 6 ساعت پس از انتخاب آنها انجام می شود، اگر انجام آنالیز در مدت زمان مشخص شده غیرممکن باشد، نمونه های آب خنک می شوند (+4 درجه سانتیگراد).

نگهداری نمونه ها با نگهدارنده های شیمیایی مجاز نمی باشد.

به عنوان کنترل از آب لوله کشی استفاده می شود که با ته نشینی و هوادهی با میکروکمپرسور به مدت 7 روز کلر زدایی می شود.

برای تعیین سمیت تک تک مواد یا مخلوط آنها، محلول هایی از آنها با افزودن مقادیر معینی از مشروب مادر، ماده(های) آزمایش به آب لوله کشی دکلره تهیه می شود. محلول های استوک در آب مقطر تهیه می شوند.

هنگام انجام آزمایش زیستی، دمای نمونه آزمایشی باید با دمای کشت مطابقت داشته باشد.

در صورت وجود سوسپانسیون درشت در نمونه، فیلتراسیون ضروری است.

هنگام انجام آزمایش زیستی، مقادیر pH محلول های آزمایش شده باید در محدوده 6.5 تا 7.6 باشد.

آزمایش زیستی در اتاقی انجام می شود که حاوی بخارات و گازهای مضر نباشد، با نور پراکندهو دمای هوا 18-28 درجه سانتی گراد.

انجام تست زیستی

برای آزمایش زیستی فاضلاب رقیق نشده یا رقت های آن و همچنین محلول های مواد سمی منفرد (مخلوط مواد) از یک میکروآکواریوم با چاه استفاده می شود که در مرحله شی استریومیکروسکوپ قرار می گیرد.

یکی از چاه ها با استفاده از پیپت مویرگی با کشت مژه پر می شود.

12-10 نفر در چاهک های آزاد با یک پیپت مویین در هر چاه قرار می گیرند، به طوری که در هر نمونه از آب آزمایش شده حداقل 30 مژک دار در سه چاه وجود دارد (تکرار سه گانه).

هنگام کاشت یک جسم آزمایشی، مقدار مایع کشت در چاه نباید از 0.02 میلی لیتر تجاوز کند.

سه چاه به عنوان کنترل استفاده می شود.

پس از کاشت، انفوزوریا در 0.3 میلی لیتر دکلره در چاه های شاهد ریخته می شود. آب لوله کشی، در آزمایشات - 0.3 میلی لیتر از نمونه آب آزمایشی. زمان شروع آزمایش زیستی ذکر شده و تعداد افراد در هر چاه زیر میکروسکوپ شمارش می شود.

یک میکروآکواریوم با چاه های پر در پتری دیش قرار داده می شود که کف آن کاغذ صافی مرطوب شده با آب قرار می گیرد تا محتویات چاه ها تبخیر نشود و به مدت 1 ساعت در دمای 22-24 درجه سانتی گراد نگهداری می شود. پس از این مدت، افراد زنده مانده زیر میکروسکوپ شمارش می شوند. بازماندگان مژک دارانی هستند که آزادانه در ستون آب حرکت می کنند. افراد بی حرکت به عنوان مرده طبقه بندی می شوند. نتایج شمارش در گزارش کار ثبت می شود.

نتایج آزمایش زیستی صحیح در نظر گرفته می شود و در صورتی که مرگ مژک داران در چاه های کنترل از 10٪ تجاوز نکند در نظر گرفته می شود.

پس از شمارش افراد در هر یک از سه چاه، میانگین حسابی تعداد مژک‌هایی که در آب آزمایشی زنده مانده‌اند به دست می‌آید.

اگر 50 درصد یا بیشتر از مژک‌ها ظرف 1 ساعت در آن بمیرند، آب آزمایش به‌عنوان اثر کشنده حاد ارزیابی می‌شود.

هنگام تعیین سمیت کشنده حاد رقت‌های یک نمونه فاضلاب یا محلول آبی یک ماده جداگانه (مخلوط)، میانگین چندگانگی کشنده رقت‌ها (متوسط ​​غلظت کشنده) تعیین می‌شود که باعث مرگ 50٪ از اجسام آزمایش در 1 می‌شود. ساعت - LC 50 - 1 ساعت (LC 50 - 1 ساعت).

برای رسم یک نمودار به منظور محاسبه LKr 50 - 1 ساعت (LK 50 - 1 ساعت)، پارامتر آزمون در واحدهای دلخواه - probit و ضریب رقت (غلظت) - در مقادیر لگاریتمی بیان می شود.

بر روی محور آبسیسا، لگاریتم غلظت‌های تعدد رقت‌های فاضلاب (غلظت ماده)، مقادیر پارامتر آزمایش در پروبیت‌ها بر روی محور ارتین رسم می‌شود. نقاط به دست آمده توسط یک خط مستقیم به هم متصل می شوند.

از نقطه روی محور ارتین مربوط به 50% مرگ جسم مورد آزمایش، خطی موازی با محور آبسیسا رسم می شود تا زمانی که با خط نمودار قطع شود.

از نقطه تقاطع آنها، یک عمود بر محور آبسیسا پایین می آید و لگاریتم های LKR 50 - 1 ساعت پیدا می شود.

مقدار لگاریتم یافت شده به مقدار ضریب رقت (غلظت بر حسب میلی گرم در لیتر ماده) تبدیل می شود.

نتایج آزمایش زیستی در قالب یک پروتکل ارائه شده است.

پس از آزمایش زیستی، میکروآکواریوم ها با آب (درجه حرارت بالاتر از 40 درجه سانتیگراد) شسته می شوند، با یک سواب پنبه ای آغشته به الکل پاک می شوند، با آب مقطر شسته می شوند.

ارزیابی سمیت آب با استفاده از سنجش زیستی جلبک.

با استفاده از فرمول ضریب رشد تعداد جلبک ها را برای 96 ساعت (4 روز) محاسبه می کنیم.

M= 10 3،

که در آن M تعداد سلول های جلبک، هزار سلول در میلی لیتر است.

m تعداد سلول های شمارش شده است.

n تعداد مربع های کوچک محاسبه شده دوربین است.

V حجم قسمتی از محفظه مربوط به مساحت مربع کوچک، میلی لیتر است.

8. ارزیابی سمیت آب با استفاده از بیوتست سریع روی روتیفرها

برای تعیین اثر سمی حاد احتمالی آب مورد مطالعه، آزمایش زیستی سریع را بر روی یک کشت انبوه روتیفرها انجام می‌دهیم.

برای ارزیابی اثر سمی آب مورد مطالعه، از میانگین داده‌های SOS (شاخص میزان شفاف‌سازی محیط) استفاده می‌کنیم. اجازه دهید SOS را برای آزمایش طبق فرمول (2) محاسبه کنیم.

بیوتست پتاسیم سمیت آب

SOS \u003d [(C 0 - C t) / (C 0 N t)] V،

که در آن COS میزان شفافیت محیط است، µl/(ind. . min).

C 0 و C t - تعداد سلول های جلبک در یک مربع بزرگ از اتاق گوریایف به ترتیب در ابتدا و انتهای آزمایش زیستی.

N تعداد روتیفرها در میکروآکواریوم است.

t - زمان سنجش زیستی، دقیقه.

V حجم آب موجود در میکروآکواریوم، میکرولیتر است.

ادبیات

1. Bakaeva E.N.، Nikanorov A.M. هیدروبیونت ها در ارزیابی سمیت آب های خشکی M.: Nauka، 2006. 257 ص.

2. Bakaeva E.N. تعیین سمیت محیط های آبی رهنمودها. Rostov-on-Don: Everest 1999. 48 p.

4. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. پایش کیفیت آب: ارزیابی سمیت - سن پترزبورگ: Gidrometeoizdat، 2000، ص. 10-15، 39-42.

5. Bakaeva E.N. مبانی اکولوژیکی و بیولوژیکی فعالیت حیاتی روتیفرها در فرهنگ Rostov-on-Don: SKNTS VSh, 1999. 51 p.

6. Bakaeva E.N. امکان تضمین کیفیت اطلاعات با استفاده از تکنیک های آزمایش زیستی روی روتیفرها // علمی فکر قفقاز. 1999 شماره 5. S. 26-36

7. Bakaeva E.N., Makarov E.V. مبانی اکولوژیکی و بیولوژیکی فعالیت حیاتی روتیفرها در هنجار و در شرایط بار انسانی. Rostov-on-Don: SKNTS VSh, 1999. 206 p.

9. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. پایش کیفیت آب: ارزیابی سمیت - سن پترزبورگ: Gidrometeoizdat، 2000، صص 16-39.

میزبانی شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

روش‌های نشان‌دهنده زیستی جلبک و Lepidium sativum L. ترکیب گونه‌ای جلبک‌ها و سیانوباکتری‌ها در پساب MUP "Ufavodokanal". بررسی رشد کمی جلبک ها و سیانوباکتری ها در آب های آلوده و تصفیه شده.

پایان نامه، اضافه شده 06/09/2014


طبقه بندی فاضلاب ها و روش های تصفیه آنها. حسابداری کمی و کیفی جلبک ها و سیانوباکتری ها. روش تعیین سمیت آب بر حسب شاهی (Lepidium sativum L.). آزمایش زیستی فاضلاب های MUE "Ufavodokanal".

پایان نامه، اضافه شده در 2014/06/06


ترکیب آب فاضلاب صنایع غذایی. ارزیابی تاثیر فاضلاب صنایع غذایی بر وضعیت آبهای طبیعی، در دنیای حیواناتمخازن مبانی قانونی و روشهای تضمین قوانین زیست محیطی در زمینه حفاظت از آبهای طبیعی.

پایان نامه، اضافه شده 08/10/2010


تأثیر آب و مواد محلول در آن بر بدن انسان. شاخص های بهداشتی – سم شناسی و ارگانولپتیکی مضر بودن آب آشامیدنی. فن آوری های مدرنو روشهای تصفیه آبهای طبیعی و پساب، ارزیابی اثربخشی عملی آنها.

مقاله ترم، اضافه شده 01/03/2013


ویژگی های استفاده از روش های تست زیستی و بیواندیکشن برای نظارت بر وضعیت محیط زیست. کنترل کیفیت آبهای طبیعی و پساب بر روی شاخص زیستی Daphnia Magna Strauss. حساسیت نشانگر به مواد شیمیایی مختلف.

پایان نامه، اضافه شده 06.10.2009


هدف و روشهای اساسی تصفیه بیولوژیکی آب. اهمیت تصفیه فاضلاب با کیفیت بالا برای حفاظت از آب های طبیعی. تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها در شرایط هوازی و بی هوازی، ارزیابی مزایای این روش.

چکیده، اضافه شده در 1389/11/14


استفاده مجددفاضلاب به عنوان یک مشکل بهداشتی آلودگی بیولوژیکی و شیمیایی فاضلاب. روش های تصفیه فاضلاب و مشکلات ایمنی در استفاده از آب بازیافتی ارزیابی زیست محیطیکاربرد رسوب

مقاله ترم، اضافه شده در 2009/12/27


مشکل رسیدگی به ضایعات تولید و مصرف. مطالعه روش های تست زیستی. ارزیابی اشیاء آزمایشی مصلحت ایجاد کلاس خطر زباله با روش آزمایش زیستی برای CJSC "Trolza" از نقطه نظر اقتصادی.

ارائه، اضافه شده در 2012/06/21


منابع آلودگی آبهای داخلی روش های تصفیه فاضلاب انتخاب طرح فن آوری تصفیه فاضلاب. روش های فیزیکوشیمیایی تصفیه فاضلاب با استفاده از مواد منعقد کننده جداسازی ذرات معلق از آب

چکیده، اضافه شده در 12/05/2003


تصفیه و سفید کردن آب طبیعی با مواد منعقد کننده و لخته ساز. شرایط استفاده از فلوکولانت ها برای تصفیه آب. روش های تعیین شاخص های کیفیت آب آشامیدنی. بررسی خواص لخته سازی کوپلیمرهای آکریل آمید جدید در آب.

به عنوان اشیاء آزمایشی در سم شناسی آبزیان، کلادوسران پلانکتون (Cladocera)، به ویژه دافنی (lat. Daphnia)، به طور گسترده استفاده می شود.

این در درجه اول به این دلیل است که:

جنس دافنیا دارای پراکندگی بسیار گسترده ای است آب های شیرینو یک حلقه کلیدی در بسیاری از زنجیره های غذایی آبزیان است.

با توجه به شفافیت بدن دافنی، می توان کیفیت جنین، سرعت بلوغ، سرعت تولید مثل و همچنین ارزیابی وضعیت فیزیولوژیکی (ضربان قلب، پر شدن روده و غیره) را به صورت بصری بررسی کرد. جسم آزمایشی؛

می توان به طور منظم بچه های جوجه ریزی شده را با توجه به آنها ارزیابی کرد ویژگی های مورفولوژیکیو همچنین بقا از نسل والدین تا فرزندان؛

جنس دافنیا چرخه زندگی نسبتا کوتاهی دارد که به ویژه برای آزمایش های باروری مهم است.

جنس دافنیا به عنوان یکی از حساس ترین شاخص ها (حسگرها) وجود فلزات سنگین و آفت کش های ارگانوفسفره در محیط های آبی استفاده می شود.

جهانی ترین جسم آزمایشی از نظر حساسیت و کفایت پاسخ به سموم مختلف، گونه Daphnia - Daphnia magna Straus است.

شکل 2.

این گونه از دافنیا برای اولین بار به عنوان یک جسم آزمایشی در کار E. Naumann در سال 1933 استفاده شد. دافنیا در کشورهایی مانند ایالات متحده آمریکا، آلمان، فرانسه، مجارستان و غیره به طور گسترده در آزمایش زیستی استفاده می شود. در بسیاری از آنها، دافنی به عنوان یک ارگانیسم آزمایش استاندارد پذیرفته شده است. در اتحاد جماهیر شوروی، آغاز چنین کاری با تحقیقات N.S. استروگونوف و مدرسه اش، E.A. Veselova و L.A. لسنیکوف دافنیا به عنوان یک شی آزمایش اجباری در طرح ایجاد MPC برای آلاینده ها و فاضلاب در روسیه گنجانده شده است.

دافنیا مگنا استراوس دارای رنگ خاکستری مایل به زرد یا قرمز (با کمبود اکسیژن) است، طول آن از 2-3 میلی متر تجاوز نمی کند، تقریباً در همه جا در مخازن، حوضچه ها، دریاچه ها زندگی می کند.

در شرایط مساعد در آزمایشگاه، دافنی ها بیشتر سال بدون لقاح تولید مثل می کنند، یعنی. به صورت پارتوژنتیکی، فرزندانی متشکل از ماده ها تولید می کند. دوره بلوغ سخت پوستان در دمای 2±20 درجه سانتیگراد و تغذیه خوب 5-8 روز است. مدت زمان رشد جنینی معمولاً 3-4 روز است. پس از این مدت، بچه ها ریخته می شوند. نسل های پارتوژنتیک هر 3-4 روز یکی پس از دیگری دنبال می شوند.

برای کشت دافنی از آب بیولوژیکی آکواریوم استفاده می شود، جلبک سبز (کلرلا) به عنوان غذا استفاده می شود. این کشت در یک کلیموستات ویژه در دمای 2 ± 20 درجه سانتیگراد و روشنایی 400-600 لوکس با ساعات نور روز 12-14 ساعت رشد می کند.

در مطالعات سم شناسی روی دافنی، بین آزمایش زیستی کوتاه مدت (تا 96 ساعت) و طولانی مدت (20 روز یا بیشتر) تمایز قائل شد. آزمایش زیستی کوتاه مدت برای به دست آوردن اطلاعات صریح در مورد وضعیت مخزن آزمایش شده طراحی شده است، جایی که شاخص اصلی بقای هیدروبیونت است. برای یک مطالعه عمیق تر و دقیق تر، از آزمایش زیستی طولانی مدت استفاده می شود. این اجازه می دهد تا اثر طولانی مدت از عمل سموم.

بیشتر روش‌های سنجش زیستی با استفاده از دافنی بر اساس ثبت مرگ و میر آنها تحت تأثیر آلاینده‌ها است. اما حتی قبل از مرگ اجسام آزمایشی، مواد سمی بر تغییر فعالیت رفتاری آنها تأثیر می گذارد. تحت تأثیر آلاینده ها در دافنی، یا افزایش شدید فعالیت حرکتی مشاهده می شود یا برعکس، کاهش سرعت. بنابراین، اصلاح تغییرات در فعالیت شنای دافنی، تعیین سمیت آب را در مراحل اولیه ممکن می سازد.

مطالعات متعددی نیز انجام شده است که در آنها فرض بر این بود که مسیر شنای دافنی یک ساختار فراکتالی است و هنگامی که یک ماده سمی معرفی می شود، بعد فراکتال تغییر می کند. (شیمیزو، 2001).

فراکتال یک مجموعه ریاضی است که دارای خاصیت خود شباهت، یعنی همگنی در مقیاس های مختلف اندازه گیری است. خود شباهت یک ویژگی بسیار کلی سیستم های طبیعی است: حوضه های رودخانه های بزرگ، ساختار فضایی کلونی های میکروارگانیسم ها و غیره، تطبیق پذیری ساختاری شگفت انگیزی دارند. اغلب در این رابطه از شکستگی اشیاء طبیعی صحبت می شود. اصطلاح "فرکتال" و اولین مطالعاتی که از آن استفاده کردند توسط بنوا ماندلبروت انجام شد.

بعد فراکتال اندازه گیری پیچیدگی هندسی یک جسم است. با پیروی از ایده ماندلبرو، بعد فراکتال را می توان با شمارش مربع تعیین کرد. جسمی با شکل پیچیده را تصور کنید که کاملاً با مربع پوشیده شده است، مانند کاغذ گراف. برخی از مربع ها حاوی عناصر مجموعه خواهند بود، مربع های دیگر خالی خواهند بود. تعداد سلول‌های غیر خالی N به شکل جسم و ابعاد خانه مربع E بستگی دارد. فرض بر این است که N متناسب با 1/ED است (هرچه شبکه کوچک‌تر باشد، سلول‌های غیر خالی بیشتر است). توان D بعد جسم است. به عنوان مثال، برای چنین شکل تخت جامدی مانند یک دایره، کاهش اندازه شبکه به نصف منجر به افزایش تعداد سلول های غیر خالی به میزان چهار برابر (دو مربع) می شود، زیرا این شکل دارای ابعاد دو است. . برای یک فراکتال، تعداد سلول های غیر خالی با یک توان کسری کمی کوچکتر افزایش می یابد. روش توصیف شده به اشیاء یا اشکال ریاضی در هواپیما محدود نمی شود. به طور مشابه، می توان ابعاد فراکتال اشیاء واقعی، مانند رودخانه ها، ابرها، خطوط ساحلی، شریان ها یا مژک هایی که دیواره های روده را می پوشانند. به عنوان مثال، شریان های انسانی دارای ابعاد فراکتال در حدود 2.7 هستند.

بعد فراکتال با استفاده از فرمول کاتز و جورج (1985) محاسبه می شود:

FD=log(N)/

که در آن L طول کل مسیر شنا، D قطر مسیر مشخص شده، N تعداد قطعات است.

از آفت کش اسفنوالرات به عنوان سمی استفاده شد. این یک ماده شیمیایی فعال از آفت کش ها (pyrethroid) است که در کشاورزی و زمین های خانگی شخصی برای مبارزه با حشرات مضر استفاده می شود.

آماده‌سازی‌های مبتنی بر اسفنوالرات، هم در تماس خارجی و هم زمانی که آفات بندپایان وارد سیستم گوارشی می‌شوند، فعالیت آسیب‌رسان قوی را نشان می‌دهند. حفاظت از گیاه نیز با کمک دفع کننده، فلج کننده و ضد تغذیه انجام می شود.

این داروها حتی در زیر نور مستقیم خورشید نیز تأثیر نسبتاً طولانی دارند. اقدام حفاظتیحدود 15 روز طول می کشد.

اسفنوالرات از نظر هیدرولیتیکی پایدار است. هنگامی که در یک مخزن رها می شود، تا 10 روز در آب باقی می ماند، در حالی که تبخیر نقش خاصی در ناپدید شدن آن نخواهد داشت. تحقیقات آزمایشگاهینشان می دهد که اسفنوالرات برای موجودات آبزی بسیار سمی است.

وظایف و روش های تست زیستی کیفیت محیطی

در تشخیص آلودگی‌های انسانی محیط، در کنار روش‌های شیمیایی-تحلیلی، از روش‌هایی مبتنی بر ارزیابی وضعیت تک تک افراد در معرض محیط آلوده و نیز اندام‌ها، بافت‌ها و سلول‌های آنها استفاده می‌شود. استفاده از آنها به دلیل پیچیدگی فنی و اطلاعات محدودی است که روش های شیمیایی می توانند ارائه دهند. علاوه بر این، روش های هیدروشیمیایی و شیمیایی-تحلیلی ممکن است به دلیل حساسیت ناکافی بالای آنها بی اثر باشند. موجودات زنده قادرند غلظت کمتری از مواد را نسبت به هر حسگر تحلیلی درک کنند و بنابراین، موجودات زنده ممکن است در معرض اثرات سمی قرار گیرند که با ابزارهای فنی ثبت نشده است.

همانطور که نشان داده شد، بیواندیکشن شامل شناسایی آلودگی های موجود یا انباشته شده توسط گونه های شاخص موجودات زنده و ویژگی های اکولوژیکی جوامع ارگانیسم است. در حال حاضر توجه زیادی به تکنیک‌های آزمایش زیستی، یعنی. استفاده از اشیاء بیولوژیکی تحت شرایط کنترل شده به عنوان وسیله ای برای شناسایی سمیت کلی محیط. تست زیستی یک تکنیک روش شناختی مبتنی بر ارزیابی تأثیر عوامل محیطی، از جمله عوامل سمی، بر بدن، عملکرد جداگانه آن یا سیستم اندام ها و بافت ها است.

علاوه بر انتخاب بیوتست نقش اساسیانتخاب واکنش آزمایش را بازی می کند - پارامتر ارگانیسم که در طول آزمایش اندازه گیری می شود.

آموزنده ترین پارامترهای انتگرالی است که وضعیت کلی یک سیستم زنده در سطح مربوطه را مشخص می کند. برای ارگانیسم‌های منفرد، ویژگی‌های بقا، رشد و باروری معمولاً به عنوان پارامترهای جدایی‌ناپذیر نامیده می‌شوند، در حالی که پارامترهای فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی، بافت‌شناسی و سایر پارامترها به‌عنوان پارامترهای خاص شناخته می‌شوند. برای جمعیت ها، پارامترهای جدایی ناپذیر فراوانی و زیست توده و برای اکوسیستم ها، ویژگی های ترکیب گونه، فعالیت تولید و تخریب مواد آلی است.

با افزایش یکپارچگی آزمون - واکنش، "واقع گرایی زیست محیطی" آزمایش افزایش می یابد، اما معمولاً کارایی و حساسیت آن کاهش می یابد. پارامترهای عملکردی نسبت به پارامترهای ساختاری حساس‌تر هستند و پارامترهای سطوح سلولی و مولکولی از نظر محتوای اطلاعات اکولوژیکی از دست می‌دهند، اما از نظر حساسیت، کارایی و تکرارپذیری برنده می‌شوند.

ماهیت روش سنجش زیستی

سیستم بیومنیتورینگ پیشنهادی مجموعه ای از رویکردهای مختلف برای ارزیابی وضعیت موجودات مختلف تحت تأثیر مجموعه ای از عوامل طبیعی و انسانی است. شاخص اساسی وضعیت آنها اثربخشی فرآیندهای فیزیولوژیکی است که رشد طبیعی بدن را تضمین می کند. تحت شرایط بهینه، بدن از طریق یک سیستم فیزیولوژیکی پیچیده از مکانیسم های هموستاتیک بافر به تأثیرات محیطی پاسخ می دهد. این مکانیسم ها از جریان بهینه فرآیندهای توسعه پشتیبانی می کنند. تحت تأثیر شرایط نامطلوب، مکانیسم های حفظ هموستاز می تواند مختل شود که منجر به حالت استرس می شود. چنین اختلالاتی ممکن است قبل از ایجاد تغییرات در پارامترهای زیست پذیری رایج رخ دهد. بنابراین، روش سنجش زیستی مبتنی بر مطالعه اثربخشی مکانیسم‌های هموستاتیک، تشخیص حضور یک عامل استرس‌زا را زودتر از بسیاری از روش‌های رایج ممکن می‌سازد.

الزامات روش های سنجش زیستی

به منظور مناسب بودن برای حل مجموعه ای از مشکلات مدرن، روش های آزمایش زیستی مورد استفاده برای ارزیابی محیط باید شرایط زیر را برآورده کند: برای ارزیابی هرگونه تغییر محیطی در زیستگاه موجودات زنده قابل استفاده باشد. رایج ترین و مهم ترین پارامترهای فعالیت حیات بیوتا را مشخص کنید. به اندازه کافی حساس باشید تا حتی تغییرات محیطی برگشت پذیر اولیه را تشخیص دهید. برای هر نوع موجود زنده و هر نوع مواجهه کافی باشد. نه تنها برای مدل سازی آزمایشگاهی، بلکه برای تحقیق در طبیعت نیز مناسب باشد. به اندازه کافی ساده باشد و برای استفاده گسترده خیلی گران نباشد.

یکی از مهم ترین الزامات در ارزیابی وضعیت محیط، حساسیت روش های مورد استفاده است. نیاز به چنین روش هایی به ویژه در زمان حاضر رو به افزایش است، زمانی که به دلیل توجه بیشتر به مشکلات حفاظت از طبیعت و در ارتباط با توسعه اقدامات زیست محیطی، ارزیابی نه تنها و نه چندان قابل توجه، ضروری است. قانون، تغییرات در حال حاضر برگشت ناپذیر در محیط، اما انحرافات جزئی اولیه، زمانی که هنوز امکان بازگشت سیستم به حالت عادی قبلی وجود دارد.

یکی دیگر از الزامات مهم جهانی بودن است، هم از نظر تأثیر فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی مورد ارزیابی، و همچنین نوع اکوسیستم ها و گونه های موجودات زنده که چنین ارزیابی در رابطه با آنها انجام می شود. علاوه بر این، این امر هم در رابطه با عوامل فردی و هم تأثیر تجمعی هر ترکیبی از آنها (شامل کل مجموعه عوامل انسانی و طبیعی) ضروری است.

سیستم باید نسبتاً ساده و در دسترس باشد و برای استفاده گسترده مناسب باشد. در حال حاضر، تعدادی آزمایش بیولوژیکی مولکولی مدرن برای کیفیت محیط وجود دارد، اما به دلیل پیچیدگی و هزینه بالای تکنولوژیکی، استفاده از آنها محدود است. این سؤال را ایجاد می کند: آیا هنگام حل وظیفه کلی نظارت بر وضعیت محیط زیست و اینکه آیا می توان اطلاعات مشابه را به روشی در دسترس تر به دست آورد، به چنین روش های پیچیده ای متوسل شد.

رویکردهای زیست سنجش پایه: رویکرد بیوشیمیایی، رویکرد ژنتیکی، رویکرد مورفولوژیکی، رویکرد فیزیولوژیکی، رویکرد ایمونولوژیک.

برای مدت طولانی، کنترل آلودگی محیط زیست تنها با روش های فیزیکی و شیمیایی، با تعیین غلظت آلاینده ها و رعایت انطباق مقادیر غلظت اندازه گیری شده شاخص های نرمال شده با حداکثر غلظت های مجاز (MPC) انجام می شد. با توسعه صنایع شیمیایی، سنتز ترکیبات جدید و استفاده از آنها در تولید، فهرست آلاینده های کنترل شده در فاضلاب هر روز در حال افزایش است. امروزه بسیاری از آلاینده ها دلایل مختلفکنترل نشده: برای برخی MPC ها توسعه نیافته اند، برای برخی دیگر هیچ روش تایید شده ای برای تعیین وجود ندارد و محیط زیست تاثیر آنها را تجربه می کند. در نتیجه، آموخته می شود که طیف گسترده ای از ترکیبات، مواد سمیدر محیط های آب، هوا و خاک کنترل نمی شود. اما حتی در مورد نظارت بر طیف کامل ترکیبات در محیط در سطح MPC، نمی توان عدم وجود اثرات مضربر روی محیط. از آنجایی که اطلاعات شاخص های فیزیکی و شیمیایی اصولاً اجازه نمی دهد تا در مورد تأثیر تجمعی آلاینده های طبیعت مختلف بر موجودات زنده و درجه خطر آنها نتیجه گیری کنیم.

برای پر کردن خلاء تحلیلی اطلاعاتی در مورد اثرات ترکیبی آلاینده‌ها، روش‌های آزمایش زیستی شناخته شده‌اند. یکی از ویژگی های اطلاعات به دست آمده با کمک روش های آزمایش زیستی، ماهیت یکپارچه بازتاب کل مجموعه ویژگی های محیط آزمایش از نقطه نظر درک آن توسط یک جسم زنده است. و بر خلاف روش های فیزیکی و شیمیایی، که از طریق آن محتوای ناخالص یک آلاینده خاص مشخص می شود، روش های بیوتست برای تجزیه و تحلیل کیفیت آب، تشخیص اشکال فیزیولوژیکی فعال ترکیباتی را که بر بدن تأثیر می گذارد، ممکن می سازد. بنابراین، به عنوان مثال، نمی توان MPCs مواد را برای مقادیر مختلف pH محیط ایجاد کرد، یعنی تغییر در pH محیط مستلزم تشکیل اشکال دیگری از ترکیبات، احتمالا سمی تر است. یا اثر سمی مواد سمی در آب نرم نسبت به آب سخت افزایش می یابد. و تاثیر پیچیده آلاینده ها کاملا غیر قابل پیش بینی است.

انواع مختلفی از قرار گرفتن در معرض سموم مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفته است.

1. اثر آنتاگونیستی مواد سمی - شاید چنین ترکیبی از یونها که در ترکیب آنها اثر سمیت کمتر باشد.

2. اثر افزایشی - اثر سمیت مجموع سموم برابر است با مجموع اثرات سمیت.

3. اثر هم افزایی - جمع ناقص اثرات سمیت.

4. اثر لرزش - ترکیبی از مواد سمی اثر سمیت را افزایش می دهد.

امروزه روش های بیوتست به عنوان یک مکمل ضروری برای تجزیه و تحلیل شیمیایی، در استاندارد کنترل کیفی آب ها برای اهداف مختلف گنجانده شده است.

اصل بیوتست به ثبت تغییرات در زیست توده، بقا، باروری و همچنین پارامترهای فیزیولوژیکی یا بیوشیمیایی جسم آزمایش در محیط آزمایش کاهش می یابد.

در حال حاضر، طیف گسترده ای از اشیاء آزمایشی در جهان استفاده می شود: از جلبک های تک سلولی، خزه ها و گلسنگ ها، باکتری ها و تک یاخته ها تا گیاهان بالاتر، ماهی و حیوانات خونگرم.

در روسیه، در نهادهای کنترل تحلیلی دولتی بر کیفیت آب، آزمایش دافنی به عنوان اصلی ترین آزمایش برای نظارت بر سمیت فاضلاب و امیدوارکننده برای ارزیابی سطح آلودگی سمی آب های طبیعی توصیه می شود. آزمایش دافنی هنگام تعیین MPC مواد منفرد در آب مخازن شیلات الزامی است.

انتخاب یک جسم آزمایشی با موارد زیر تعیین می شود: 1) این جنس از cladocerans در همه جا در آب شیرین توزیع شده است. بخشی جدایی ناپذیرزئوپلانکتون، به عنوان منبع غذایی برای ماهیان جوان عمل می کند. 2) کشت آسان در شرایط آزمایشگاهی - آزمایش های آلاینده را می توان در طول سال انجام داد. 3) ویژگی تعیین کننده این است که به دلیل ماهیت تغذیه آنها فیلتر هستند و حجم زیادی آب را پمپاژ می کنند و باکتری ها و ریزجلبک ها را به عنوان غذا فیلتر می کنند، بنابراین اگر ماده سمی در آب وجود داشته باشد حتی با غلظت کم به دلیل حجم آب فیلتر شده، حساسیت جسم آزمایشی بالا است.

روش بیوتست دافنی بر اساس تعیین تغییرات در بقا و باروری دافنی در مواجهه با مواد سمی موجود در آب آزمایش نسبت به شاهد است.

اختصاص بیوتست کوتاه مدت - تا 96 ساعت. به شما امکان تعریف می دهد سمی حاد تأثیر آب آزمایش بر روی دافنی ها از نظر بقای آنها. شاخص بقا میانگین تعداد افرادی است که در آب آزمایش یا در آب کنترل برای مدت معینی زنده مانده اند. معیار مسمومیت، مرگ 50 درصد یا بیشتر دافنی در یک دوره زمانی تا 96 ساعت است. در آب آزمایش نسبت به شاهد.

آزمایش زیستی طولانی مدت - 20 روز یا بیشتر - به شما امکان می دهد تعیین کنید سمی مزمن تأثیر آب آزمایش بر روی دافنی برای کاهش بقا و باروری آنها. شاخص بقا میانگین تعداد ماده‌های دافنی اولیه است که در طول آزمایش زیستی زنده مانده‌اند، شاخص باروری میانگین تعداد بچه‌هایی است که در طول آزمایش زیستی از بین رفته‌اند، بر حسب یک ماده اصلی زنده‌مانده. معیار سمیت تفاوت معنی داری با کنترل میزان بقا یا باروری دافنی است.

در بالا در مورد تعداد زیادی از اشیاء آزمایشی مورد استفاده در آزمایش زیستی ذکر شد و این تصادفی نیست. واقعیت این است که موجودات مختلف واکنش متفاوتی به آلاینده ها نشان می دهند. و وظیفه مقامات محیط زیست ارزیابی صحیح وضعیت و انتخاب یک شی آزمایشی حساس تر است.

مثال. نتایج کارخانه فاضلاب bioteetirovaniya،
سنتز ترکیبات فعال بیولوژیکی علف کش
بسته به آزمون انتخابی ممکن است جهت ها متفاوت باشد
هدف - شی. آزمایش دافنی می تواند عدم وجود سم را نشان دهد
قرار گرفتن در معرض، و کشت جلبک می تواند سمی را حس کند.
چرا؟ واقعیت این است که سمی ادعایی، سنتز شده است
علف کش ها بازدارنده فرآیندهای فتوسنتز در گیاهان و
جلبک ها بنابراین، دافنیا می تواند در یک آزمایش کوتاه مدت برطرف شود
عدم وجود اثرات سمی حاد، و جلبک در صورت
عملکرد نادرست زنجیره فتوسنتزی به سرعت پاسخ می دهد
آلودگی

بنابراین، جلبک ها نیز در سیستم کنترل کیفیت فاضلاب توصیه می شوند: کلرلا و اسکپدسموس. معیار سمیت در آزمایش زیستی با استفاده از جلبک، کاهش قابل توجه تعداد سلول ها در آب آزمایش نسبت به شاهد است.

با هدف از رسید سریعاطلاعات در مورد کیفیت آب، روش های اکسپرس بیوتست استفاده می شود.

در مسکو، دستگاه Biotoke توسعه یافته است و در دسته های کوچک تولید می شود. دستگاه Biotoke یک بیولومومتر قابل حمل است،

اجازه می دهد تا با استفاده از حسگر زیستی "Ecolum"، باکتری های درخشان، به سرعت و به طور عینی شاخص سمیت کلی نمونه های آب، از جمله فلزات، آماده سازی ها را تعیین کنید. مواد شیمیایی خانگیو غیره. نتایج سمیت نمونه آب پس از 10 دقیقه به دست می آید.

در سن پترزبورگ دستگاه Biotester تولید می شود. به عنوان یک جسم آزمایشی، از میکروارگانیسم های تک سلولی استفاده می شود - کفش infusoria. این روش مبتنی بر پاسخ کموتاکتیک موجودات زنده در پاسخ به یک آلاینده است. انتقال فرهنگ به منطقه مطلوب این واکنش آزمایشی - کموتاکسی، به سموم یک گروه خاص بسیار حساس است.

در روسیه، آزمایش زیستی توسط آزمایشگاه های تحلیلی مقامات محیط زیست برای تعیین انجام می شود سمیت فاضلاب(خواه تغییرات پاتولوژیک یا مرگ ارگانیسم ها به دلیل وجود مواد سمی در آن رخ دهد) در هنگام تخلیه به بدنه آبی، آب در کنترل و سایر مکان های مصرف آب به منظور تأیید انطباق کیفیت آب با الزامات نظارتی:

فاضلاب تخلیه شده به بدنه آبی نباید اثر سمی حاد داشته باشد و آب موجود در محل های کنترل و سایر مکان های مصرف آب نباید اثر سمی مزمن بر روی اجسام آزمایش داشته باشد.

مطابق با "راهنمای روش‌شناسی برای آزمایش زیستی آب RD 118-02-90"، آزمایش زیستی یک روش آزمایشی اضافی برای بررسی نیاز به تنظیم مقادیر MPD برای شاخص یکپارچه "مسمومیت آب" است که به شما امکان می‌دهد تعدادی از عوامل مهم را در نظر می گیرند: وجود مواد سمی در فاضلاب که در هنگام ایجاد MPD در نظر گرفته نشده است، ترکیبات تازه تشکیل شده، متابولیت ها، انواع مختلففعل و انفعالات شیمیایی اگر در طول آزمایش زیستی آب از بخش کنترل بدنه آب، اختلاف بین کیفیت آن و استاندارد مورد نیاز ایجاد شود، نیاز به تنظیم مقادیر MPD ایجاد می شود: آب در بخش کنترل بدنه آبی نباید دارای اثر سمی مزمن بر روی اجسام آزمایش (دافنی و سروئیدافنیا).

برای ارزیابی آلودگی باکتریایی از شاخص های بهداشتی-باکتریولوژیکی و هیدروبیولوژیکی استفاده می شود.

ریزجمعیت آبهای طبیعی بسیار متنوع است. ترکیب کیفی و کمی آن در درجه اول توسط ترکیب آب تعیین می شود. برای آب های آرتزین عمیق و بسیار تمیز، به دلیل محافظت از آبخوان از تماس با افق های بالا، فقدان تقریباً کامل باکتری مشخص است.

یکی از ویژگی های ترکیب آب مخازن باز تغییر آن در فصول سال است: همراه با تغییر در تعداد و تنوع گونه ای ریز جمعیت. آلودگی باکتریایی منابع سطحی عمدتاً به دلیل ورود به آب است رواناب سطحیحاوی مواد آلی، معدنی و میکروارگانیسم های شسته شده از حوضه آبریز و فاضلاب.

از نقطه نظر میکروبیولوژی بهداشتی، ارزیابی کیفیت آب انجام می شود
به منظور تعیین خطر بهداشتی و اپیدمیولوژیک آن یا
ایمنی برای سلامت انسان آب نقش مهمی در انتقال دارد
عوامل ایجاد کننده بسیاری از عفونت ها؛ عمدتا روده ای زیرا از طریق آب
تب حصبه، اسهال خونی، وبا،
هپاتیت عفونی و غیره

تعیین کمی مستقیم عوامل ایجاد کننده همه عفونت ها برای کنترل کیفیت آب به دلیل تنوع گونه های آنها و پیچیدگی تجزیه و تحلیل امکان پذیر نیست. بنابراین، در میکروبیولوژی بهداشتی عملی، آنها متوسل می شوند روش های غیر مستقیم، امکان تعیین پتانسیل آلودگی آب توسط میکروارگانیسم های بیماری زا را فراهم می کند.

ارزیابی بهداشتی و باکتریولوژیکی کیفیت آب بر اساس تعریف دو شاخص اصلی است. تعداد میکروبی و تعداد باکتری های گروه CoH.

اولین شاخص ایده ای از آلودگی کل آب با ساپروفیت های هوازی را ارائه می دهد، بنابراین اغلب به آن تعداد کل ساپروفیت های هوازی یا (به طور خلاصه) تعداد کل می گویند. تعداد میکروبی با روش تلقیح بر روی یک محیط استاندارد - گوشت پپتون آگار (MPL) تعیین می شود.

ساپروفیت های هوازی تنها بخشی از تعداد کل میکروب های موجود در آب را تشکیل می دهند، اما آنها یک شاخص بهداشتی مهم برای کیفیت آب هستند، زیرا ارتباط مستقیمی بین میزان آلودگی با مواد آلی و تعداد میکروبی وجود دارد. علاوه بر این، اعتقاد بر این است که هر چه تعداد میکروب ها بیشتر باشد، احتمال وجود میکروارگانیسم های بیماری زا در آب بیشتر می شود. تعداد میکروبی آب لوله کشی نباید از 100 تجاوز کند. در آبهای طبیعی، این شاخص در محدوده بسیار وسیعی برای مخازن مختلف و برای فصول یک مخزن متفاوت است. در آب های پاک، تعداد ساپروفیت های هوازی می تواند ده ها یا صدها باشد، در حالی که در آب های آلوده و کثیف می تواند ده ها هزار و میلیون ها باشد.

با توجه به شاخص دوم - تعداد باکتری های گروه CoH (E. coli)، وجود احتمالی میکروارگانیسم های بیماری زا در آب ارزیابی می شود.

باکتری های گروه CoH متعلق به خانواده انتروباکتریاسه هستند. اینها میله های غیر اسپور، بی هوازی اختیاری هستند که لاکتوز و گلوکز را در دمای 37 درجه سانتیگراد با تشکیل اسید و گاز تخمیر می کنند و فعالیت اکسیداز ندارند. آنها ساکنان ثابت روده انسان و حیوانات هستند: به طور مداوم و به تعداد زیاد در محیط خارجی; بیشتر از میکروارگانیسم های بیماری زا در این محیط زنده می مانند. نسبت به عوامل ایجاد کننده اکثر عفونت ها نسبت به کلر مقاوم تر هستند. این ویژگی های باکتری های گروه CoI است که امکان استفاده از آنها را به عنوان میکروارگانیسم های شاخص بهداشتی تعیین می کند. وجود کلیفرم ها در آب نشان دهنده آلودگی مدفوعی آن است و تعداد آنها قضاوت در مورد میزان این آلودگی را ممکن می سازد. برای تعیین کمی کلیفرم ها از فوشین سولفیت آگار (محیط اندو) استفاده می شود.

تجزیه و تحلیل شیر و آب طبیعی خالص پس از پیش تغلیظ آب بر روی فیلترهای غشایی انجام می شود.

نتایج به عنوان یک شاخص کلی - تعداد باکتری ها در 1 لیتر آب بیان می شود.

گاهی اوقات با تعیین کولی تیتر - کوچکترین حجم آب (در میلی لیتر) حاوی یک اشریشیا کلی، محاسبه مجدد انجام می شود. If-titer = 1000/if-index.

اگر شاخص آب لوله کشی نباید بیشتر از 3 باشد. شاخص مجاز آب از منابع تامین آب بستگی به روش پیشنهادی تصفیه دارد. اگر فقط کلرزنی آب برنامه ریزی شده باشد، شاخص آب در منبع نباید از 1000 با تصفیه کامل آب - 10000 تجاوز کند.

AT شرایط خاصبا توجه به شاخص های بهداشتی و اپیدمیولوژیک، آنها به تعیین انتروکوک ها، انتروویروس های سالمونلا در آب متوسل می شوند و آزمایش های آب را برای میکرو فلور بیماری زا انجام می دهند.

منابع سطحی تامین آب، علاوه بر آزمایش های بهداشتی و باکتریولوژیکی، با داده های مشاهدات هیدروبیولوژیکی نیز مشخص می شوند. میکروسکوپ نمونه آب تعداد سلول های فیتوپلانکتون و زئوپلانکتون را تعیین می کند. این شاخص ها به طور قابل توجهی با فصول تغییر می کنند - هم از نظر تعداد موجودات و هم از نظر تنوع گونه ای آنها.

در دوره بهار و تابستان توسعه شدید جلبک ها (شکوفه دادن مخزن)، محتوای فیتوپلانکتون در آب های سطحیمی تواند به 50 هزار سلول در 1 میلی لیتر برسد. در تابستان، زئوپلانکتون بسیار متنوع است و توسط سخت پوستان پایین تر، روتیفرها و لارو نرم تنان نشان داده می شود. موجودات اعماق دریا نیز ممکن است در آب ظاهر شوند: کرم ها، لارو حشرات. AT دوره زمستانیدر آب عمدتا سخت پوستان پایین تر وجود دارد. تعداد موجودات زئوپلانکتون معمولاً به صورت تعداد نمونه در هر متر مکعب آب بیان می شود. در آب چشمه ها موجوداتی نیز وجود دارند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. تعداد آنها با تعداد نسخه ها در 1 متر مکعب تخمین زده می شود. برای رودخانه ها خط میانیدر بخش اروپایی کشور ما، غلظت زئوپلانکتون 100-10000 نفر است. در 1 متر آب معمولاً آنها چندین برابر کوچکتر از موجودات زئوپلانکتون هستند.

AT آب آشامیدنیموجودات پلانکتون، و همچنین موجوداتی که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند، باید وجود نداشته باشند.