Les problèmes de l'eau propre et de la protection de l'hydrosphère deviennent plus aigus à mesure que les progrès scientifiques et technologiques se développent. Déjà, dans de nombreuses régions du globe, il est difficile d’assurer la consommation et l’utilisation de l’eau en raison de l’épuisement quantitatif et qualitatif des ressources en eau. Ceci est principalement dû à la pollution des masses d'eau et au prélèvement d'importants volumes d'eau (régulation, transfert d'une partie du débit fluvial, etc.), réalisé dans l'intérêt de l'énergie, de l'irrigation des terres, de la navigation et à d'autres fins.

Ce travail a été réalisé sur instruction du Comité régional de Voronej pour l'écologie et la protection. ressources naturelles. Son personnel ne compte aucun hydrobiologiste, mais les résultats des analyses hydrobiologiques des eaux usées sont très importants et intéressent le Comité. Des échantillons à tester ont été fournis par le laboratoire du Comité, et une petite quantité de daphnies destinées à la reproduction et à une utilisation ultérieure dans des expériences a été fournie par le Département de zoologie des invertébrés de l'Université d'État de Voronej.

Pour les tests, les effluents d'eau des bassins de décantation de six usines sucrières de la région ont été prélevés.

Les résultats des expérimentations ont été transférés au Comité Régional de l'Ecologie et de la Protection des Ressources Naturelles.

État actuel du problème de la pollution de l'eau et du traitement des eaux usées

La pollution des plans d'eau est principalement associée au rejet d'eaux usées industrielles, agricoles et domestiques, à la pénétration de polluants de l'atmosphère et à l'activité humaine sur les plans d'eau eux-mêmes. Dans de nombreux plans d'eau, la pollution est si importante qu'elle a conduit à la dégradation complète de leur écosystème, à la perte de leur valeur économique et paysagère.

La pollution des masses d'eau s'entend comme la détérioration de leur importance économique et des fonctions de la biosphère en raison de l'apport anthropique dans celles-ci. produits dangereux.

Des polluants valeur la plus élevée pour les écosystèmes aquatiques, il y a le pétrole et ses produits, les pesticides, les composés de métaux lourds, les détergents, les antiseptiques. La pollution des plans d'eau par des radionucléides est devenue extrêmement dangereuse. Les eaux usées domestiques, le rafting en bois, les déchets des entreprises de transformation du bois et de nombreux autres polluants qui ne sont pas toxiques mais qui aggravent l'environnement des organismes aquatiques jouent un rôle important dans la pollution des plans d'eau.

Les eaux usées sont des eaux utilisées pour des besoins domestiques, industriels et autres et contaminées par diverses impuretés qui ont modifié leur composition chimique et leurs propriétés physiques d'origine, ainsi que les eaux provenant du territoire. colonies et les entreprises industrielles en raison des précipitations ou de l'arrosage des rues.

Selon leur origine, leur type et leur composition, les eaux usées sont divisées en trois grandes catégories :

1. Ménage (des toilettes, des cuisines, des cantines, des hôpitaux. Ils proviennent de bâtiments résidentiels et publics, ainsi que de locaux domestiques d'entreprises industrielles)

2. Industriel (eaux utilisées dans des procédés techniques qui ne répondent plus aux exigences de qualité)

3. Atmosphérique (l'eau de pluie et de fonte, l'eau d'irrigation des rues, les fontaines et les drainages sont évacuées avec l'eau atmosphérique)

Les eaux usées sont un mélange hétérogène complexe contenant des impuretés d'origine organique et minérale, qui se trouvent à l'état non dissous, colloïdal et dissous. Le degré de pollution des eaux usées est évalué par la concentration, c'est-à-dire la masse d'impuretés par unité de volume (mg/l). La composition la plus complexe est celle des eaux usées des entreprises industrielles. La formation des eaux usées industrielles est influencée par les matières premières transformées, processus technique production, réactifs utilisés, produits et produits intermédiaires, composition de l’eau de source, conditions locales, etc.

Ces eaux peuvent varier en termes de concentration de polluants, de degré d'agressivité, etc.

Les réservoirs sont pollués principalement par le rejet d'eaux usées des entreprises industrielles et des zones peuplées. À la suite du rejet des eaux usées, les propriétés physiques de l'eau changent (la température augmente, la transparence diminue, des goûts, des couleurs, des odeurs apparaissent), des substances flottantes apparaissent à la surface des réservoirs et des sédiments se forment au fond, la composition chimique de l'eau change (la teneur en substances organiques et inorganiques augmente, les substances toxiques, la teneur en oxygène diminue, la réaction active de l'environnement change, etc.), la composition bactérienne qualitative et quantitative change et des bactéries pathogènes apparaissent. Les plans d'eau pollués deviennent impropres à l'approvisionnement en eau potable et technique et perdent leur importance pour la pêche.

Les premières étapes vers l’amélioration du processus de traitement des eaux usées impliquent l’utilisation directe de la capacité naturelle d’auto-épuration et de filtration du sol. Déjà au 19ème siècle, des terrains spéciaux étaient attribués autour de grands centres industriels, qui servaient au traitement des eaux usées. On les appelle champs de filtration et champs d’irrigation. Mais la durée de la période de nettoyage et l'étendue des terres rendent ces méthodes peu rentables pour une production en développement rapide. Avec cette méthode de nettoyage, certaines difficultés sanitaires et épidémiologiques surviennent également.

L'étape suivante dans le développement des méthodes de traitement des eaux usées a été l'utilisation de bassins biologiques. Le processus de purification de l'eau y suit le principe de purification naturelle habituel pour les réservoirs et n'est que partiellement régulé par l'homme. C'est ainsi que sont nettoyées les eaux usées des usines de transformation de la viande, des usines laitières et sucrières, des confiseries et d'autres entreprises. Ces étangs sont souvent dotés d'une aération forcée et d'une circulation d'eau. Un aspect négatif du fonctionnement des bioétangs est la durée du processus de nettoyage, qui dure jusqu'à 30 jours. Le processus de purification est considéré comme définitif lorsqu’il y a des traces d’azote ammoniacal dans l’eau.

Les progrès technologiques et le processus d'industrialisation toujours croissant ont conduit dès le début du 20e siècle à la nécessité de trouver des méthodes de traitement des eaux usées plus rapides et plus économiques.

Les méthodes de traitement biologique artificiel, basées sur l'activité active des organismes vivants, restent actuellement les principales méthodes économiques et efficaces, garantissant la décomposition la plus complète des contaminants par rapport à toutes les autres méthodes industrielles.

3. Méthodes d'analyse et d'essai des eaux usées

Parmi les méthodes d'analyse hydrobiologique eaux de surface l’analyse saprobiologique occupe une des places les plus importantes. Développée au début du XXe siècle par le botaniste Kolkwitz et le zoologiste Marsson, l'analyse saprobiologique continue d'être utilisée avec succès dans la pratique quotidienne du contrôle hydrobiologique de la qualité des eaux de surface.

Initialement, la saprobité était comprise comme la capacité des organismes à se développer avec une teneur plus ou moins grande en contaminants organiques dans l'eau. Ensuite, il a été prouvé expérimentalement que la saprobité de l'organisme est déterminée à la fois par son besoin de nutrition organique et par sa résistance aux produits de décomposition nocifs et au manque d'oxygène dans les eaux polluées.

Il a maintenant été établi que dans la série d'organismes oligosaprobes-mésosaprobes-polysaprobes, non seulement la résistance spécifique aux polluants organiques et à leurs conséquences telles que le manque d'oxygène augmente, mais aussi leur capacité non spécifique à exister dans des conditions environnementales radicalement différentes. Cette disposition élargit considérablement les possibilités d'utilisation de l'analyse saprobiologique non seulement en cas de pollution de l'eau par les eaux usées domestiques, mais également en cas de pollution industrielle.

DANS système classique Les organismes indicatifs sont divisés en trois groupes :

1. organismes des eaux fortement polluées – polysaprobiontes, ou polysaprobes ;

2. organismes des eaux moyennement polluées – mésosaprobiontes, ou mésosaprobes ;

3. organismes des eaux légèrement polluées – oligosaprobiontes ou oligosaprobes.

Les eaux polysaprobes se caractérisent par un manque d'oxygène et une teneur élevée en dioxyde de carbone et des substances organiques de poids moléculaire élevé se décomposant facilement - protéines, glucides. La population des eaux polysaprobes présente une faible diversité spécifique, mais les espèces individuelles peuvent atteindre un grand nombre. Les flagellés incolores et les bactéries sont particulièrement courants ici.

Les eaux mésasaprobes se caractérisent par une auto-épuration vigoureuse. Les champignons, les bactéries et les algues sont abondants. Ces eaux sont habitées par des organismes invertébrés, ainsi que par des espèces de poissons qui n'ont pas besoin d'oxygène. Les étangs villageois, les fossés et les fossés des champs d’irrigation contiennent généralement de l’eau masosaprobie.

Dans les eaux oligosaprobes, les processus d'auto-épuration se produisent moins intensément que dans les eaux mésosaprobes. Ils sont dominés par des processus oxydatifs, une saturation en oxygène est souvent observée et des produits tels que les composés d'ammonium, les nitrites et les nitrates prédominent. Ces eaux contiennent une grande diversité d’organismes animaux et végétaux.

Les eaux oligosaprobiques sont des eaux pratiquement pures des grands lacs. Si ces eaux sont issues de la minéralisation d'eaux polluées, elles se caractérisent alors par une minéralisation presque complète des substances organiques.

La daphnie est un organisme mésosaprobie. Avec son aide, vous pouvez déterminer un degré de traitement des eaux usées suffisamment bon. Comme il est très sensible aux changements du milieu aquatique, on peut également déterminer le degré insuffisant d’épuration de l’eau. C’est pourquoi nous avons effectué des biotests des eaux usées en utilisant la méthode Daphnia.

4. Biotest des eaux usées selon la méthode Daphnia

À ce jour, un grand nombre de concentrations maximales admissibles de diverses substances ont été testées et utilisées dans la pratique, et les normes d'effluents maximaux admissibles ont également été introduites avec succès dans la pratique de l'économie nationale.

Lorsqu’il y a un apport excessif d’eaux usées contenant de fortes concentrations de substances nocives, les qualités naturelles de l’eau sont perturbées et elle devient impropre à l’accomplissement des fonctions biologiques de l’organisme. Cela affecte négativement l'état et le développement de tous les organismes aquatiques et conduit à des états négatifs des écosystèmes stabilisés, dont la structure est dans la plupart des cas simplifiée.

Certains de ses composants, principalement utiles à l'homme, disparaissent partiellement et un nombre limité de représentants individuels de la flore et de la faune peuvent se développer de manière intensive et contribuer à la détérioration. qualités naturelles eau

Tâche de ce travail est de contrôler la qualité des eaux usées rejetées par les sucreries de la région. Le contrôle est effectué selon l'une des méthodes biologiques les plus acceptables sur le crustacé cladocère Daphnia magna de l'ordre des phyllopodes.

Pour réaliser ces travaux, les matériaux et équipements suivants sont nécessaires :

Microscope MBS, loupes, filet hydrobiologique pour capturer les daphnies, filets pour transférer les daphnies dans un récipient pour biotests, aquarium-pilote d'un volume de 5 l, éprouvettes graduées d'un volume de 0,5 à 2 l, pipettes graduées d'un volume de 1 ,2,10 ml, béchers chimiques d'un volume de 200,100,50 ml, entonnoirs en verre, boîtes de Pétri, papier filtre

5. Caractéristiques des objets de test

Le genre Daphnia comprend 50 espèces et est répandu. DANS eau fraiche Dans notre région, 5 espèces de daphnies sont répandues.

Les crustacés de l'espèce Daphnia magna sont de plus grande taille et leur utilisation dans des expériences toxicologiques est préférable. Ils vivent dans des plans d’eau stagnants et des eaux à faible débit, particulièrement souvent dans des réservoirs et des flaques d’eau temporairement asséchés. Dans notre pays, ils sont distribués partout, à l'exception de l'Arctique et de l'Extrême-Orient. Ce sont des mésosasondes typiques et tolèrent une salinité jusqu'à 6 %.

Le court cycle de développement biologique nous permet de retracer la croissance et le développement des daphnies à tous les stades de leur vie. Au cours de la vie des daphnies, il y a un certain nombre d'étapes accompagnées de mue : les 3 premières suivent après 20-24-36 heures, la quatrième - la maturation des œufs dans l'ovaire et la cinquième - la ponte des œufs dans la chambre à couvain suit à intervalles de 1 à 1,5 jours. A partir du sixième stade, chaque mue s'accompagne de la ponte d'œufs. Les daphnies se développent le plus intensément dans les premiers jours après la naissance ; après la maturité, la croissance ralentit. Les juvéniles nouveau-nés mesurent 0,7 à 0,9 mm de longueur ; au moment de la maturité, les femelles atteignent 2,2 à 2,4 mm et les mâles 2,0 à 2,1 mm. La longueur maximale du corps des femelles peut atteindre 6,0 mm.

À Conditions favorables et en laboratoire, les daphnies se reproduisent la majeure partie de l'année sans fécondation - de manière parthénogénétique, produisant une progéniture composée de femelles. Avec le manque de nourriture, la surpopulation, le changement conditions de température et en diminuant les heures de clarté, des mâles apparaissent dans la population de daphnies, et les daphnies procèdent à la reproduction sexuée, pondant des « œufs d'hiver » (1-2) après fécondation dans l'éphippium, formé à partir d'une partie des valves coquilles des femelles.

La période de maturation des crustacés à température optimale 20-220C avec une bonne nutrition – 5-8 jours. La durée du développement embryonnaire est généralement de 3 à 4 jours et, avec une augmentation de la température, de 25 à 46 heures. Passé ce délai, les petits éclosent. Les générations parthénogénétiques se succèdent tous les 3-4 jours. La formation d'œufs dans une couvée s'arrête 2-3 jours avant la mort. Dans la nature, les daphnies vivent en moyenne 20 à 25 jours, et en laboratoire quand mode optimal 3-4 mois ou plus. À des températures supérieures à 250°C, la durée de vie des daphnies peut être réduite à 25 jours.

La source de nourriture des daphnies dans les plans d’eau naturels est constituée de bactéries, d’algues unicellulaires, de détritus et de matière organique dissoute. L'intensité de la consommation alimentaire dépend de sa nature, de sa concentration dans l'environnement, de la température et de l'âge des crustacés. Le processus d'alimentation des daphnies est directement lié au mouvement des pattes thoraciques, qui dirigent le flux d'eau vers l'intérieur de la coquille. Les particules alimentaires filtrées sur un « tamis » pénètrent dans une rainure longitudinale et sont transférées vers la bouche du crustacé.

Les fonctions des jambes thoraciques sont associées aux processus respiratoires. Les échanges gazeux se produisent dans les branchies (excroissances ovales des pattes). La daphnie est résistante aux changements du régime d'oxygène (à partir de 2 mg O2/l), qui sont associés à la capacité de synthétiser l'hémoglobine. Dans des conditions de faibles concentrations d'oxygène dissous, les daphnies deviennent rougeâtres et, dans des conditions favorables, elles deviennent jaune rosé.

Dans des conditions de laboratoire, nous avons utilisé un aliment de levure préparé comme suit : 1 g de levure fraîche ou 0,3 g de levure séchée à l'air a été versé dans 100 ml d'eau distillée. Après gonflement, la levure est soigneusement mélangée. Laisser poser 30 minutes. Ajouter le liquide surnageant dans les récipients contenant les crustacés à raison de 3 ml pour 1 litre d'eau.

La préparation des daphnies pour les biotests s'est déroulée selon le schéma suivant : 30 à 40 crustacés avec des chambres à couvain remplies d'œufs ou d'embryons sont transplantés dans des récipients de 1 à 2 litres (verres) avec de l'eau d'aquarium pendant 3 à 4 jours avant le test, dans lesquels la nourriture est ajoutée avant de planter la daphnie. Après l'émergence des juvéniles (chaque femelle peut engendrer de 10 à 40 jeunes daphnies), les adultes sont retirés à l'aide d'un tube en verre et les juvéniles âgés d'un à deux jours sont utilisés pour les biotests. Le nombre de daphnies requis pour les tests est déterminé par le nombre d’échantillons d’eau témoin et leurs dilutions. Ainsi, pour tester un échantillon avec une répétition, en triple, 60 daphnies seront nécessaires (10 crustacés sont placés dans chaque récipient d'essai)

6. Tests de toxicité pour les Daphnia

Il existe plusieurs méthodes d'essai pour déterminer la toxicité des eaux naturelles et usées pour les daphnies, développées par différents auteurs. Nous avons utilisé le test de 1986 du ministère de la Réhabilitation des Terres et des Ressources en Eau de l'URSS « Biotest des eaux usées à l'aide de Daphnia ».

Les biotests déterminent les effets toxiques aigus et chroniques des substances nocives sur les animaux. L'effet aigu est l'effet que les eaux usées ont sur les Daphnia pendant 10 minutes à 96 heures et se manifeste par leur immobilisation ou leur mort. Avant les biotests, des travaux préparatoires ont été effectués, notamment l'obtention du matériel de départ pour la culture en laboratoire et sa culture. Pour les biotests, un échantillon d’eaux usées a été prélevé dans les bassins de décantation de six usines sucrières de la région. Pour comparaison avec le fond, un échantillon d'eau a été prélevé en dehors de la zone d'influence des eaux usées.

Les échantillons ont été placés dans des récipients en verre remplis d’un couvercle pour empêcher l’air de pénétrer. La congélation et la mise en conserve des échantillons sélectionnés ne sont pas autorisées. Les biotests ont été effectués immédiatement après le prélèvement et la livraison au laboratoire. L’approvisionnement en eau pour les biotests a été conservé au réfrigérateur. La température de l'eau testée est de +18-240C.

Des biotests des rejets d'eaux usées établis sont effectués pour identifier puis contrôler les sources d'EHP (pollution extrêmement élevée). L'effet aigu des échantillons testés sur les daphnies est déterminé. Le critère de toxicité aiguë est le taux de survie des crustacés ; le taux de survie est le nombre de daphnies survivantes pendant la période d'essai. Testez les eaux usées sans dilution et contrôlez l’eau.

100 ml d'aquarium et les échantillons d'eau correspondants sont versés dans des récipients de test. Chacun contient 10 daphnies juvéniles. Ils sont introduits dans des cuves d'essai à l'aide d'un filet d'un diamètre de 3 à 4 cm de gaz planctonique ou d'une pipette munie d'une poire en caoutchouc. Répétez trois fois. Les navires sont laissés à lumière diffuse. Les daphnies ne sont pas nourries pendant toute la période de biotest. Le nombre de daphnies mortes et immobilisées est compté, et ces dernières sont incluses dans le nombre de morts. Un crustacé qui a coulé au fond et ne remonte pas dans la colonne d'eau 10 à 30 secondes après avoir secoué le récipient est considéré comme immobilisé. Le nombre de daphnies survivantes est déterminé. Le décompte est effectué toutes les heures pendant les 8 premières heures d'observation, puis 12 et 24 heures après le début des tests, puis en début et en fin de journée de travail.

7. Traitement et évaluation des résultats

La valeur moyenne arithmétique de survie des daphnies dans l'eau d'essai est déterminée par rapport au témoin et le pourcentage d'écart par rapport au témoin est calculé. L'eau testée a un effet toxique aigu sur les daphnies si le pourcentage d'écart par rapport à l'indicateur de contrôle de survie des daphnies dans les 96 heures est inférieur à 10. Les résultats des biotests sont exprimés en points

Si vous recevez 0 point, la situation est considérée comme favorable et ne nécessite pas le recours à des mesures supplémentaires de protection de l'eau. Si une note de 1 est obtenue, la situation est considérée comme défavorable et des mesures sont prises pour améliorer le fonctionnement des ouvrages de protection des eaux existants. Avec un score de 2, il est nécessaire de réaliser des biotests sur les échantillons d'eau correspondants pour déterminer l'effet toxique chronique. Les résultats des biotests, exprimés en points 3,4,5, indiquent une situation pouvant causer des dommages importants à un plan d'eau et nécessiter des mesures pour organiser des mesures supplémentaires de protection de l'eau. Les entreprises dont les échantillons d'eau testés provenant du point de contrôle d'un plan d'eau sont notés avec un score de 3 ou plus sont incluses dans la liste des sources potentielles de polluants électroniques des plans d'eau et sont soumises à un contrôle toxicologique.

8. Conclusions et suggestions

À la suite des analyses effectuées, les résultats suivants ont été obtenus :

Sans dilution : Deux sucreries (Ertilsky et Gribanovsky) rejettent des eaux hypertoxiques (5 points) dans des bassins de décantation. La sucrerie Sadovsky rejette des eaux hautement toxiques (4 points) et trois sucreries (Elan-Kolenovsky, Nizhnee-Kislyaysky et Pereleshinsky) rejettent des eaux modérément toxiques (3 points) dans des bassins de décantation.

À une dilution de 1:10 : la toxicité est réduite d’hypertoxique à hautement toxique.

A une dilution de 1:100 : L'hypertoxicité diminue, l'eau devient modérément toxique.

Les données expérimentales ont été transférées au Comité Régional de l'Ecologie et de la Protection des Ressources Naturelles. Toutes les usines sont inscrites sur la liste des sources potentielles de substances importées et sont soumises à un contrôle toxicologique.

Les travaux réalisés ont montré que la technique des biotests est simple et accessible. Il peut être recommandé pour large application dans la pratique, tant aux hydrobiologistes spécialisés des organisations environnementales et des universités qu'aux étudiants des universités, des écoles techniques et des étudiants des collèges et écoles techniques.

Biotest (tests biologiques) - évaluation de la qualité des objets environnementaux (eau, etc.) basée sur les réponses des organismes vivants qui sont des objets de test.

Il s'agit d'une technique expérimentale répandue qui est une expérience toxicologique. L'essence de l'expérience est que les objets de test sont placés dans l'environnement de test et conservés (exposés) pendant un certain temps, pendant lequel les réactions des objets de test à l'influence de cet environnement sont enregistrées.

Les techniques de biotests sont largement utilisées dans divers domaines activités environnementales et sont utilisés à diverses fins. Les biotests sont la principale méthode d'élaboration de normes pour les concentrations maximales admissibles de produits chimiques (biotests de la toxicité de produits chimiques individuels) et, en fin de compte, d'évaluation du danger pour l'environnement et la santé publique. Ainsi, évaluer le niveau de pollution sur la base des résultats d'analyses chimiques, c'est-à-dire l’interprétation des résultats en termes de risques environnementaux repose également en grande partie sur les données des essais biologiques.

Les méthodes de biotests, étant biologiques par essence, sont proches dans le sens des données obtenues des méthodes d'analyse chimique de l'eau : comme les méthodes chimiques, elles reflètent les caractéristiques de l'impact sur les biocénoses aquatiques.

Exigences appliquées aux méthodes de biotest :

• - sensibilité des organismes d'essai à des concentrations de polluants suffisamment faibles.
• - absence d'inversion des réponses des organismes d'essai à différentes significations concentrations de polluants dans les limites de celles observées dans les eaux naturelles ;
• - la capacité à obtenir des résultats fiables, la fiabilité métrologique des méthodes ;
• - disponibilité d'organismes d'essai pour la collecte, facilité de culture et de maintenance en laboratoire ;
• - facilité de mise en œuvre de la procédure et des techniques techniques du biotest ;
• - faible coût des travaux de biotests.

Deux principaux axes de travail sur les biotests sont en cours de développement :

• - sélection de méthodes utilisant les hydrobiontes, couvrant les principales structures hiérarchiques de l'écosystème aquatique et les maillons de la chaîne trophique ;
• - rechercher les organismes tests les plus sensibles qui permettraient de détecter un faible niveau de toxicité tout en garantissant la fiabilité de l'information.

Pour l'évaluation toxicologique de la pollution des écosystèmes d'eau douce basée sur des biotests du milieu aquatique, il est recommandé d'utiliser plusieurs types d'objets d'essai : algues, daphnies, cériodaphnies, bactéries, protozoaires, rotifères, poissons.

Les algues sont à la base des chaînes alimentaires dans tous écosystèmes naturels. Les organismes les plus sensibles à une large gamme de produits chimiques, des détergents au NFPR. Mort cellulaire, taux de croissance altéré, modifications des processus de photosynthèse, etc. processus. Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, ​​​​Anabaena, Microcystis, Oscillatoria, Phormidium.

Bactéries - changement du taux de décomposition (biodégradation) composés organiques/ Nitrosomonas, Nitrosobacter ; modifications des processus métaboliques dans l'organisme - Escherichia coli (évaluation de l'effet d'un toxique sur la fermentation du glucose)

Protozoaires. Daphnie. DDT, (HCH)hexachlorocyclohexane, métaux LOURDS (cuivre-zinc-cadmium-chrome), éléments biogènes. Daphnia magna.

Rotifères

Poisson. Guppys (Poecillia reticulata) – métaux, pesticides ; poisson zèbre (Brachidanio rerio).

Poissons des eaux naturelles. Très sensible : - saumon (truite), poisson épineux, goujon, gardon, omble chevalier, sandre, verkhovka ; moyennement sensible : perche, rotengle, brème, vairon, carpe, ablette.

Toxicité de l'eau

La présence de toxicité est jugée par les manifestations d'effets négatifs sur les objets testés, qui sont considérés comme des indicateurs de toxicité.

Parmi les indicateurs de toxicité figurent : biologiques généraux, physiologiques, biochimiques, chimiques, biophysiques, etc.

Un indicateur de toxicité est une réaction test dont les modifications sont enregistrées au cours d'une expérience toxicologique.

Il convient de noter que les indicateurs toxicologiques (biotests) en toxicologie environnementale et aquatique désignent des indicateurs de biotests sur divers objets de test. Parallèlement, dans la normalisation sanitaire et hygiénique, les indicateurs toxicologiques sont compris comme des concentrations de produits chimiques toxiques (par exemple, dans la normalisation boire de l'eau ils caractérisent son innocuité).

Lors des biotests d'échantillons d'eau naturelle, deux questions sont généralement posées : - l'échantillon d'eau naturelle est-il toxique ; - quel est le degré de toxicité, le cas échéant ?

À la suite de biotests d'échantillons basés sur l'enregistrement d'indicateurs de toxicité, la toxicité est évaluée selon les critères établis pour chaque objet biologique. Les résultats des tests biologiques d'un échantillon expérimental de la zone d'étude sont comparés à un échantillon témoin, évidemment non toxique, et la présence de toxicité est jugée par la différence entre le contrôle et l'expérience.

Dans ce cas, les effets de l'exposition sont divisés en aigus et chroniques. Ils sont désignés comme toxicité aiguë et chronique ou comme toxicité aiguë et chronique (ACT et CTC). Ces termes sont utilisés pour exprimer les résultats des biotests.

L'effet toxique aigu est un effet qui provoque une réponse rapide de l'objet testé. Elle est le plus souvent mesurée par le test de réaction de « survie » pendant une période relativement longue. courte période temps.

L'effet toxique chronique est un effet qui provoque une réponse chez l'objet testé qui se manifeste sur une période de temps relativement longue. Mesuré par des réactions tests : survie, fertilité, modification de la croissance, etc.

La réponse des objets testés à une exposition toxique dépend de l'intensité ou de la durée de l'exposition. Sur la base des résultats des biotests, une relation quantitative est trouvée entre l'ampleur de l'impact et la réaction des objets testés.

La réaction des organismes aux effets de produits chimiques toxiques est un complexe de réactions évolutives interconnectées visant à maintenir la constance de l'environnement interne du corps et, en fin de compte, la survie.

Certains modèles de réactions des organismes aux effets toxiques ont été identifiés. DANS vue générale l'effet d'une substance toxique sur l'organisme est décrit par deux paramètres principaux : la concentration et la durée d'exposition (exposition). Ce sont ces paramètres qui déterminent le degré d'influence d'une substance toxique sur l'organisme.

L'exposition est la période pendant laquelle l'organisme est exposé au facteur étudié, notamment à une substance chimique. Selon l'exposition, on distingue des effets toxiques aigus ou chroniques.

Le résultat d’une exposition toxique est généralement appelé effet d’exposition toxique. Pour décrire la relation entre l'effet d'une substance toxique sur l'organisme et sa concentration, diverses fonctions ont été proposées, par exemple la formule de Haber :

Où E est l'effet (résultat) de l'impact ;

C est la concentration de la substance active ;

T - temps d'exposition (exposition).

E - représente tout résultat d'exposition (mort des objets de test), et les valeurs de C et T - peuvent être exprimées dans des unités de mesure appropriées.

Comme le montre la formule de Haber, il existe une relation fonctionnelle directe entre l'effet du temps d'exposition et la concentration : plus l'effet (la concentration de la substance) et/ou sa durée est important, plus l'effet est important.

La formule de Haber permet de comparer les effets biologiques de différents produits chimiques en analysant leur concentration ou leur exposition. Les différences dans chacune de ces valeurs reflètent des différences dans la sensibilité des organismes aux effets toxiques.

À de faibles concentrations ou expositions, l'effet de l'exposition apparaît dans la population dans un petit nombre d'objets testés qui s'avèrent les plus sensibles, c'est-à-dire le moins résistant aux chocs. À mesure que la concentration ou l’exposition augmente, le nombre d’organismes résistants diminue et, finalement, des effets toxiques évidents sont observés chez tous (ou presque tous) les organismes. Au cours d'une expérience toxicologique, la dépendance de la réponse des objets testés à l'ampleur ou à la durée de l'exposition est déterminée.

Paramètres de toxicité chimique :

• - Concentration létale (CL50) - la concentration d'un toxique qui provoque la mort de 50 % des organismes testés dans un certain temps (plus la CL50 est faible, plus la toxicité du produit chimique ou de l'eau est élevée)
• - Concentration maximale non active - la concentration mesurée la plus élevée d'un produit chimique (eau d'essai) qui ne provoque pas d'effet chimique observable (plus la MNC est faible, plus la toxicité du produit chimique ou des eaux usées est élevée).

Tous les organismes ne réagissent pas de la même manière face au même stimulus. La réaction dépend de la sensibilité à l'air.

La sensibilité de l'organisme à une substance toxique est un ensemble de réactions à ses effets, caractérisant le degré et la rapidité de la réponse de l'organisme. Elle se caractérise par des indicateurs tels que le moment d'apparition de la réponse (réaction) ou la concentration d'une substance toxique à laquelle la réaction se produit ; il diffère considérablement non seulement entre les différentes espèces, mais également entre les différents individus de la même espèce.

Selon la série de sensibilité développée par S.A. Patin (1988), les objets de test peuvent être disposés comme suit :

Poissons-zooplancton-zoobenthos-phytoplancton-bactéries-protozoaires-macrophytes.

Il existe d'autres séries de sensibilité.

Par exemple, lors des biotests de l'eau des usines de pâtes et papiers : algues-bactéries-poissons (pour réduire la sensibilité).

Facteurs influençant les biotests :

• - facteurs influençant les organismes d'essai (exposition ; conditions de culture, dans la nature - conditions de vie des plantes et des animaux ; caractéristiques d'âge, saison de l'année, alimentation des organismes d'essai, température (pessimale et optimale), éclairage) ;
• - des facteurs qui déterminent les propriétés physico-chimiques de l'eau naturelle testée, dont dépend sa toxicité pour les organismes testés (fraîcheur de l'échantillon, présence de particules en suspension dans celui-ci).

Introduction

De nombreuses maladies humaines connues ont une correspondance dans le code génétique de la mouche des fruits. La recherche sur la drosophile aide à comprendre les processus biologiques fondamentaux directement liés à l’homme et à sa santé. Ils sont utilisés pour modéliser certaines maladies humaines, comme les maladies de Parkinson, de Huntington et d'Alzheimer, ainsi que pour étudier les mécanismes qui sont à l'origine du cancer, du diabète, de l'immunité, de la toxicomanie et bien d'autres.

Drosophila melanogaster est également largement utilisée pour évaluer la qualité de l’environnement. C'est également un modèle génétique pour l'étude des insectes susceptibles de transmettre des maladies infectieuses humaines dangereuses (par exemple, Culex pipiens - virus du Nil occidental, Anopheles gambiae - paludisme, Aedes aegypu - Dengue). Les résultats des études obtenues sur la drosophile fournissent également la clé pour comprendre les processus génétiques révélés dans l'étude des substances importantes pour Agriculture les insectes tels que les abeilles et les vers à soie ; et les insectes nuisibles, qui comprennent les criquets et de nombreux types de coléoptères et de pucerons.

La pertinence du sujet de thèse réside dans le fait que Drosophila melanogaster est largement utilisée et revêt une grande importance dans la vie humaine. Mais lors de sa culture et de son utilisation dans la recherche, vous pouvez rencontrer un certain nombre de problèmes qui doivent être étudiés pour faciliter votre travail. De plus, il existe peu de littérature sur ses méthodes de culture.

L'objet de l'étude est la méthode de culture et d'utilisation de Drosophila melanogaster en biotest.

Le sujet de l'étude est l'efficacité de la technique.

Le but du travail est de développer des méthodes permettant d'optimiser l'utilisation de Drosophila melanogaster à des fins de biotests.

Afin d'atteindre cet objectif, les tâches suivantes ont été définies :

1. Mettre en évidence les problèmes associés aux biotests de Drosophila melanogaster.

2. Trouver des approches pour mettre en œuvre des solutions aux problèmes.

3. Établir expérimentalement l'efficacité de nos propres moyens et de ceux connus de la littérature pour augmenter l'efficacité de l'utilisation de Drosophila melanogaster comme objet de test.

Les biotests comme méthode de recherche environnementale

L'essence des biotests et les exigences de ses méthodes

biotests génétiques moléculaires de la drosophile

Le biotest est une procédure permettant d'établir la toxicité d'un environnement dans lequel des objets de test spéciaux informent du danger, sans dépendre des substances et de la combinaison qui provoquent des modifications des fonctions vitales [Lyashenko, 2012].

L'objectif des biotests est de déterminer la nature et le degré de toxicité de l'environnement d'essai.

Les biotests eux-mêmes sont basés sur l'enregistrement biologique indicateurs importants, les fonctions dites de test, testent les objets étudiés. Après enregistrement de ces indicateurs, leur état est évalué selon le critère de toxicité retenu. À leur tour, les fonctions des tests sont biologiques et physiologiques. Les fonctions biologiques comprennent la survie, la fertilité, la reproduction et la qualité de la progéniture, et les fonctions physiologiques comprennent la respiration, la numération globulaire, l'activité nutritionnelle et le métabolisme [Lyashenko, 2012].

Les objets de test (ou autrement les organismes de test) sont des objets biologiques utilisés pour évaluer la toxicité des produits chimiques. L'effet toxique qui se produit est enregistré et évalué expérimentalement.

Les biotests, contrairement aux méthodes analytiques, impliquent la surveillance des substances anthropiques et processus naturels dans les environnements biologiques, qui incluent l'ensemble des interactions entre les agents environnementaux et les êtres vivants, notamment l'élucidation de la réponse des environnements biologiques aux influences anthropiques et naturelles [Ivanykina, 2010]. De telles réponses peuvent servir de réactions aux facteurs de stress. Les méthodes présentent de nombreux avantages. Par exemple, ils sont plus informatifs pour déterminer la réponse directe d’un écosystème à un impact anthropique. En utilisant ces approches en surveillance environnementale, il est possible d'obtenir une évaluation objective et quantitative des processus de régénération des objets environnementaux. Il est également possible, grâce à ces méthodes, d'évaluer l'efficacité des mesures de conservation de la nature [Balakirev, 2013]. En outre, un autre avantage de la méthode est la détermination de la toxicité générale, créée par la présence d'écotoxiques, qui ne sont pas normalisés par les normes existantes, mais ont la capacité de provoquer divers effets génotoxiques, toxiques, cytotoxiques ou mutagènes [Zhuravleva , 2006].

De plus, les méthodes chimico-analytiques et hydrochimiques peuvent s’avérer inefficaces en raison de leur manque de sensibilité. Le biote peut être soumis à des effets toxiques qui ne sont pas enregistrés par les moyens techniques de communication, car aucun capteur analytique n'est capable de percevoir des concentrations de substances aussi faibles que celles des objets vivants [Melekhova, 2007].

Les biotests sont basés sur la méthode de modélisation biologique. Dans une certaine mesure, chaque modèle est une forme spécifique de reflet de la réalité. Lors des biotests, les connaissances sont transférées d'un système primitif (modélisé en laboratoire) à un système plus complexe (écosystème en conditions réelles) [Maïachkina, 2009]. Selon certaines données, les biotests sont un complément obligatoire à l'analyse chimique et constituent également une méthode intégrale d'évaluation de la toxicité du milieu aquatique [Tumanov, Postnov, 1983]. Les normes de surveillance de la qualité de l'eau à diverses fins incluent également des méthodes de biotest [Alexandrova, 2013].

Afin d'évaluer l'état de divers organismes sous l'influence de facteurs naturels ou anthropiques, des tests sont effectués sur des objets biologiques, qui représentent un complexe d'approches différentes. L'efficacité des processus physiologiques qui assurent le fonctionnement normal de l'organisme (par exemple, comme la respiration, le métabolisme, l'activité nutritionnelle, etc.) est le principal indicateur de leur état. Le corps réagit aux influences environnementales par le biais d'un système physiologique complexe de mécanismes homéostatiques tampons, mais ce n'est que dans des conditions optimales qu'il soutient le déroulement optimal des processus de développement. Sous l’influence de conditions défavorables, l’homéostasie peut être perturbée, entraînant un état de stress. Ces perturbations peuvent survenir avant que les changements utilisés par les paramètres de vitalité ne se produisent. Ainsi, les méthodes de biotests reposent sur l'étude des mécanismes de l'homéostasie et de son efficacité, et permettent également de détecter la présence de facteurs de stress plus tôt que d'autres méthodes couramment utilisées [Melekhova, 2007].

Pendant longtemps, le contrôle de la pollution de l'environnement a été effectué uniquement par des méthodes physiques et chimiques, en déterminant les concentrations de polluants et en s'assurant que les valeurs des concentrations mesurées correspondaient aux indicateurs standardisés avec les concentrations maximales admissibles (MAC). Avec le développement de l'industrie chimique, la synthèse de nouveaux composés et leur utilisation en production, la liste des polluants contrôlés dans les eaux usées s'allonge chaque jour. Il y a aujourd'hui de nombreux polluants raisons diverses n'est pas maîtrisé : pour certains, les MPC n'ont pas été développés, pour d'autres il n'existe pas de méthodes de détermination approuvées, et leur impact est ressenti par l'environnement. En conséquence, un large éventail de composés et de substances toxiques présents dans l’eau, l’air et le sol ne sont pas contrôlés. Mais même dans le cas de la surveillance de l'ensemble du spectre des composés présents dans l'environnement au niveau MPC, on ne peut pas affirmer qu'il n'y a pas d'impact nocif sur l'environnement. Car les informations sur les indicateurs physiques et chimiques ne permettent pas, en principe, de tirer une conclusion sur l'impact cumulé de polluants de diverses natures sur les organismes vivants et sur le degré de leur dangerosité.

Les méthodes de biotest sont reconnues pour combler le vide d’informations analytiques sur les effets combinés des polluants. La particularité des informations obtenues à l'aide des méthodes de biotests est le caractère intégral du reflet de l'ensemble des propriétés de l'environnement de test depuis la position de perception de son objet vivant. Et contrairement à méthodes physiques et chimiques, au moyen desquelles la teneur brute d'un polluant particulier est déterminée, les méthodes de biotest pour analyser la qualité de l'eau permettent de détecter physiologiquement formes actives composés qui affectent le corps. Par exemple, il n'est pas possible de développer des concentrations maximales admissibles de substances pour différentes valeurs de pH de l'environnement, à savoir qu'une modification du pH de l'environnement entraîne la formation d'autres formes de composés, éventuellement plus toxiques. Ou encore, l'effet toxique des substances toxiques est accru dans l'eau douce que dans l'eau dure. Et les effets complexes des polluants sont totalement imprévisibles.

Plusieurs options concernant les effets des substances toxiques ont été étudiées et identifiées.

1. Effet antagoniste des substances toxiques - une telle combinaison d'ions est possible, dans laquelle l'effet toxique sera moindre.

2. Effet additif - l'effet toxique de la somme des substances toxiques est égal à la somme des effets toxiques.

3. Effet synergique – somme incomplète des effets toxiques.

4. Effet de sisibilisation - une combinaison de substances toxiques renforce l'effet toxique.

Aujourd'hui, les méthodes de biotest, complément nécessaire à l'analyse chimique, sont incluses dans la norme de surveillance de la qualité des eaux à diverses fins.

Le principe des biotests se résume à l'enregistrement des changements de biomasse, de survie, de fertilité, ainsi que des paramètres physiologiques ou biochimiques de l'objet testé dans l'environnement de test.

Actuellement, une grande variété d'objets de test sont utilisés dans le monde : des algues unicellulaires, des mousses et des lichens, des bactéries et des micro-organismes protozoaires aux plantes supérieures, poissons et animaux à sang chaud.

En Russie, les organismes nationaux de contrôle analytique de la qualité de l'eau recommandent le test sur la daphnie comme principal moyen de surveillance de la toxicité des eaux usées et prometteur pour évaluer le niveau de pollution toxique des eaux naturelles. Le test aux daphnies est obligatoire pour établir les concentrations maximales admissibles de substances individuelles dans l'eau des réservoirs de pêche.

Le choix de l'objet d'essai est déterminé par les éléments suivants : 1) ce genre de cladocères est répandu dans les plans d'eau douce, est un composant important du zooplancton et sert de source de nourriture aux juvéniles de poissons ; 2) facile à cultiver en laboratoire - des tests de polluants peuvent être effectués tout au long de l'année ; 3) la caractéristique déterminante est que, de par la nature de leur nutrition, ils se nourrissent de filtres et pompent de grands volumes d'eau, filtrant les bactéries et les microalgues comme nourriture. Par conséquent, s'il y a un toxique dans l'eau, même en faible concentration, en raison du volume d'eau filtrée, la sensibilité de l'objet à tester est élevée.

La méthode de biotest des daphnies est basée sur la détermination des changements dans la survie et la fertilité des daphnies lorsqu'elles sont exposées à des substances toxiques contenues dans l'eau d'essai par rapport à l'eau témoin.

Des biotests à court terme sont disponibles - jusqu'à 96 heures. Permet de déterminer toxique aigu l'effet de l'eau d'essai sur les daphnies en termes de survie. Le taux de survie est le nombre moyen d’individus survivant dans l’eau d’essai ou dans l’eau témoin pendant une certaine période. Le critère de toxicité est la mort de 50 % ou plus des daphnies sur une période allant jusqu'à 96 heures. dans l'eau d'essai par rapport à l'eau témoin.

Des biotests à long terme - 20 jours ou plus - vous permettent de déterminer toxique chronique l'effet de l'eau testée sur les daphnies pour réduire leur survie et leur fertilité. L'indicateur de survie est le nombre moyen de femelles initiales de Daphnia qui ont survécu pendant le biotest ; l'indicateur de fertilité est le nombre moyen de juvéniles engendrés pendant le biotest, calculé pour une femelle initiale survivante. Le critère de toxicité est une différence significative par rapport au contrôle sur le taux de survie ou la fertilité des daphnies.

Il a été mentionné ci-dessus un grand nombre d'objets de test utilisés dans les biotests, et ce n'est pas un hasard. Le fait est que divers organismes réagissent différemment aux polluants. Et la tâche des autorités environnementales est d'évaluer correctement la situation et de choisir un objet de test plus sensible.

Exemple. Résultats de la biotégration des eaux usées végétales,
synthétiser des composés herbicides biologiquement actifs
les directions peuvent être différentes selon le test sélectionné
objet. Le test sur la daphnie peut montrer l'absence de substances toxiques
exposition, et la culture d’algues peut détecter le toxique.
Pourquoi? Le fait est que le soi-disant toxique synthétisé
les herbicides sont des inhibiteurs des processus de photosynthèse chez les plantes et
algue Par conséquent, les daphnies peuvent être enregistrées dans le cadre d’une expérience à court terme
pas d'effets toxiques aigus, et algues en cas de
les perturbations de la chaîne photosynthétique répondront rapidement à
pollution.

C'est pourquoi les algues sont également recommandées dans le système de contrôle de la qualité des eaux usées : Chlorella et Scpedesmus. Le critère de toxicité lors des biotests utilisant des algues est une diminution significative du nombre de cellules dans l’eau testée par rapport à l’eau témoin.

Afin d'obtenir rapidement des informations sur la qualité de l'eau, des méthodes de biotest express sont utilisées.

L'appareil Biotoke a été développé et produit en petites séries à Moscou. L'appareil Biotoke est un bioluminomètre portable,

permet, à l'aide du biocapteur Ecolum, des bactéries lumineuses, de déterminer rapidement et objectivement l'indice de toxicité générale d'échantillons aqueux, notamment de métaux, de produits chimiques ménagers, etc. Les résultats de toxicité de l'échantillon d'eau sont obtenus après 10 minutes.

L'appareil Biotester est produit à Saint-Pétersbourg. Des micro-organismes unicellulaires - les ciliés pantoufles - sont utilisés comme objet de test. Cette méthode est basée sur la réaction chimiotactique des organismes en réponse à un polluant, c'est-à-dire mouvement de la culture vers une zone favorable. Cette réaction test, la chimiotaxie, est très sensible aux substances toxiques d'un certain groupe.

En Russie, des tests biologiques sont effectués par les laboratoires d'analyse des autorités environnementales pour déterminer toxicité des eaux usées(des changements pathologiques ou la mort d'organismes se produisent-ils en raison de la présence de substances toxiques) lors du rejet dans un plan d'eau, de l'eau des sites de contrôle et d'autres sites d'utilisation de l'eau afin de vérifier la conformité de la qualité de l'eau aux exigences réglementaires :

Les eaux usées rejetées dans un plan d'eau ne doivent pas avoir d'effet toxique aigu, et l'eau présente dans les sites de contrôle et autres sites d'utilisation de l'eau ne doit pas avoir d'effet toxique chronique sur les objets d'essai.

Conformément au « Guide méthodologique pour les biotests de l'eau RD 118-02-90 », le biotest est une technique expérimentale complémentaire pour vérifier la nécessité d'ajuster les valeurs MPC en fonction de l'indicateur intégral « toxicité de l'eau », qui permet de prendre en compte prennent en compte un certain nombre de facteurs significatifs : la présence de substances toxiques dans les eaux usées, les composés nouvellement formés, les métabolites et divers types d'interactions de substances chimiques non pris en compte lors de l'établissement du MPC. La nécessité d'ajuster les valeurs MPC survient si, lors de biotests de l'eau provenant d'un site de contrôle d'un plan d'eau, il est établi que sa qualité n'est pas conforme à la norme requise : l'eau du site de contrôle d'un plan d'eau ne doit pas avoir un effet toxique chronique sur les objets testés (daphnie et céroidaphnie).

Pour évaluer la contamination bactérienne, des indicateurs sanitaires-bactériologiques et hydrobiologiques sont utilisés.

La micropopulation des eaux naturelles est extrêmement diversifiée. Sa composition qualitative et quantitative est déterminée principalement par la composition de l'eau. Les eaux artésiennes profondes et très propres se caractérisent par une absence quasi totale de bactéries due à la protection de l'aquifère du contact avec les horizons sous-jacents.

Une caractéristique de la composition de l'eau dans les réservoirs ouverts est son évolution avec les saisons de l'année : accompagnée de changements dans le nombre et la diversité des espèces de la micropopulation. La contamination bactérienne des sources de surface est principalement due à l'entrée dans les plans d'eau de ruissellement de surface contenant des substances organiques, minérales et des micro-organismes emportés par le bassin versant, ainsi que des eaux usées.

Du point de vue de la microbiologie sanitaire, la qualité de l'eau est évaluée
afin de déterminer sa dangerosité sanitaire et épidémiologique ou
sécurité pour la santé humaine. L'eau joue un rôle important dans la transmission
agents responsables de nombreuses infections; principalement intestinale. Parce que à travers l'eau
La fièvre typhoïde, la dysenterie, le choléra se propagent,
hépatite infectieuse, etc.

La détermination quantitative directe des agents pathogènes de toutes les infections pour le contrôle de la qualité de l'eau n'est pas réalisable en raison de la diversité de leurs types et de la complexité de l'analyse. En microbiologie sanitaire pratique, on recourt donc à des méthodes indirectes pour déterminer le potentiel de contamination de l’eau par des micro-organismes pathogènes.

L'évaluation sanitaire et bactériologique de la qualité de l'eau repose sur la détermination de deux indicateurs principaux : nombre microbien et nombre de bactéries du groupe CoH.

Le premier indicateur donnera une idée de la contamination totale de l'eau par des saprophytes aérobies, c'est pourquoi on l'appelle souvent le nombre total de saprophytes aérobies ou (brièvement) le nombre total. Le nombre microbien est déterminé par inoculation sur un milieu standard - gélose peptonée à la viande (MPL).

Les saprophytes aérobies ne constituent qu'une partie nombre total microbes dans l'eau, mais constituent un indicateur sanitaire important de la qualité de l'eau, car entre le degré de contamination substances organiques et le nombre microbien, il existe une relation directe. De plus, on pense que plus le nombre de microbes est élevé, plus la probabilité que des micro-organismes pathogènes soient présents dans l’eau est grande. Le nombre microbien de l'eau du robinet ne doit pas dépasser 100. Dans les eaux naturelles, cet indicateur varie dans des limites très larges pour différents réservoirs et selon les saisons de l'année pour un même réservoir. Dans les plans d'eau propres, le nombre de saprophytes aérobies peut atteindre des dizaines ou des centaines, et dans les plans d'eau pollués et sales, il peut atteindre des dizaines de milliers ou des millions.

Le deuxième indicateur, le nombre de bactéries du groupe CoH (Escherichia coli), permet d'évaluer la présence éventuelle de micro-organismes pathogènes dans l'eau.

Les bactéries du groupe CoH appartiennent à la famille des Enterobacteriaceae. Ce sont des bâtonnets non sporulés, des anaérobies facultatifs qui fermentent le lactose et le glucose à une température de 37°C avec formation d'acide et de gaz et n'ont pas d'activité oxydase. Ce sont des cohabitants permanents des intestins des humains et des animaux : ils sont constamment et en grand nombre libérés dans environnement externe; rester viable dans cet environnement plus longtemps que les micro-organismes pathogènes ; plus résistant au chlore que les agents pathogènes de la plupart des infections. Ce sont ces propriétés des bactéries du groupe CoI qui permettent de les utiliser comme micro-organismes indicateurs sanitaires. La présence de coliformes dans l'eau indique sa contamination fécale, et leur nombre permet de juger du degré de cette contamination. Pour le dosage quantitatif des coliformes, on utilise de la gélose fuchsine-sulfite (milieu Endo).

L'analyse de l'eau du robinet et de l'eau naturelle pure est réalisée après concentration préalable de l'eau sur des filtres à membrane.

Les résultats sont exprimés sous forme d'indice coli - le nombre de bactéries dans 1 litre d'eau.

Parfois, un recalcul est effectué en déterminant le titre de coli - le plus petit volume d'eau (en ml) contenant un E. coli. Titre coli = 1000/indice coli.

L'indice de coli de l'eau du robinet ne doit pas dépasser 3. L'indice de coli admissible de l'eau provenant des sources d'approvisionnement en eau dépend de la méthode de traitement prévue. Si seule la chloration de l'eau est prévue, l'indice de coli de l'eau à la source ne doit pas dépasser 1 000, avec une purification complète de l'eau - 10 000.

DANS conditions spéciales selon des indicateurs sanitaires et épidémiologiques, ils ont recours à la détermination des entérovirus des entérocoques et des salmonelles dans l'eau et effectuent des analyses de l'eau pour la microflore pathogène.

Outre les tests sanitaires et bactériologiques, les sources d’approvisionnement en eau de surface sont également caractérisées par des données d’observation hydrobiologique. En microscopant un échantillon d'eau, le nombre de cellules phyto- et zooplanctoniques est déterminé. Ces indicateurs varient considérablement selon la saison, tant en nombre d'organismes qu'en diversité d'espèces.

Pendant la période printemps-été de développement intensif des algues (floraison d'un réservoir), la teneur en phytoplancton des eaux de surface peut atteindre 50 000 cellules pour 1 ml. En été, le zooplancton est très diversifié et est représenté par des crustacés inférieurs, des rotifères et des larves de mollusques. Des organismes benthiques peuvent également être présents dans l'eau : vers, larves d'insectes. DANS période hivernale La plupart des crustacés inférieurs se trouvent dans l'eau. Le nombre d’organismes zooplanctoniques est généralement exprimé en nombre de spécimens pour 1 m3 d’eau. Dans l’eau des sources se trouvent également des organismes visibles à l’œil nu. Leur nombre est estimé par le nombre de spécimens pour 1 m3. Pour les rivières de la zone centrale de la partie européenne de notre pays, la concentration de zooplancton est de 100 à 10 000 exemplaires. dans 1 m d'eau. Il y en a généralement plusieurs fois moins que les organismes zooplanctoniques.

Dans l'eau potable, les organismes planctoniques ainsi que les organismes visibles à l'œil nu devraient être absents.

Les tests biologiques constituent désormais la principale technique utilisée pour déterminer les concentrations maximales admissibles de produits chimiques dans l'eau. Dans le même temps, les paramètres caractérisant la toxicité sont déterminés comme suit : CL50 (concentration mortelle pour 50 % des organismes testés), EC50 (concentration efficace pour 50 % des organismes testés), MNC (concentration maximale inefficace), ESLV (niveau d'exposition approximativement sûr ), ATD (effet toxique aigu), CTD (effet toxique chronique) et LV50 (heure de mort de 50 % des organismes testés).[...]

Les biotests des réservoirs reposent sur le fait que certains groupes d'organismes aquatiques peuvent vivre à un certain degré de pollution du réservoir par des substances organiques. La capacité des hydrobiontes à survivre dans un environnement pollué par de la matière organique est appelée saprobité.[...]

Des biotests ont également été effectués à l'aide d'un objet de test cellulaire - du sperme de taureau granulé, c'est-à-dire en analysant la dépendance de l'indice de motilité d'une suspension de spermatozoïdes au temps et en déterminant le degré de suppression de leur motilité (réduction du temps moyen de motilité) sous l'influence de substances toxiques contenues dans l'eau, conformément à. La méthode est mise en œuvre à l'aide d'un système analytique automatique qui fournit une évaluation comparative de l'indice de mobilité des suspensions de spermatozoïdes dans des échantillons d'eau expérimentaux et dans des milieux de contrôle, la détermination des procédures de calcul et la sortie des résultats sous la forme d'indices de toxicité correspondants. L'indice de mobilité est évalué en calculant automatiquement le nombre de fluctuations de l'intensité du rayonnement diffusé provoquées par le passage des cellules à travers la sonde optique.[...]

Les tests biologiques des eaux usées en vue de leur réutilisation ont montré que les eaux usées non traitées suppriment la germination des graines et la croissance des semis de 22 %, après les installations de traitement de 12 %, et diluées dans un rapport de 1 : 1 ou 1 : 2 - de 9 %. Le contrôle dans tous les cas est établi eau du robinet.[ ...]

BIO-TESTS - évaluation de l'état de l'environnement à l'aide d'organismes vivants. Voir Indicateurs biologiques. TRANSFORMATION BIOTIQUE DE L'ENVIRONNEMENT (B.t.s.) - un changement des conditions abiotiques sous l'influence de l'activité vitale des organismes. DANS ET. Vernadsky considérait les organismes vivants comme un facteur géochimique qui a créé la biosphère. Grâce aux organismes vivants, de l'oxygène est apparu dans l'atmosphère, des sols se sont formés et des couches de sédiments se sont formées au fond des océans. En conséquence, B.t.s. des réserves de détritus sont créées sous forme de tourbe et de sapropel.[...]

Une grande variété d’organismes (plantes aquatiques, algues, crustacés, mollusques et poissons) sont utilisés pour les biotests. Cependant, le plus sensible aux polluants de diverses natures est le crustacé d'eau douce Daphnia magna.[...]

Les biotests font référence à des techniques de recherche à l'aide desquelles la qualité de l'environnement, des facteurs agissant indépendamment ou en combinaison avec d'autres, sont utilisés pour juger de la survie, de l'état et du comportement d'organismes spécialement placés dans cet environnement - des objets de test. La croissance des individus, leur productivité et leur taux de survie servent d'indicateurs pour les biotests de la qualité de l'environnement. Aux fins de surveillance des eaux naturelles et usées des entreprises, le phytoplancton et les daphnies se sont révélés pratiques.[...]

Les méthodes de biotest sont basées sur l'évaluation de l'état physiologique et du stress adaptatif d'organismes adaptés à un environnement propre et placés dans l'environnement de test pendant toute la durée de l'expérience. Ces méthodes fournissent également des informations sur la qualité écologique intégrale de l'environnement. Les objectifs de la prévision sont généralement liés à l'extrapolation de résultats expérimentaux sur la qualité de la vie humaine et sur l'évolution des indicateurs de biodiversité dans les écosystèmes. L'évaluation environnementale utilisant un système de biotests et de bioindication en chaque point du territoire doit s'appuyer sur l'analyse d'un complexe d'espèces. Pour les écosystèmes terrestres, il s'agit de plantes herbacées et ligneuses, d'animaux invertébrés (par exemple mollusques et arthropodes) et d'animaux vertébrés (amphibiens, reptiles, oiseaux, mammifères). L'évaluation de l'état de chaque espèce repose sur les résultats de l'utilisation d'un système de méthodes : morphologiques (par exemple, enregistrement de signes d'asymétrie dans la structure externe), génétiques (tests d'activité mutagène), physiologiques (tests d'intensité énergétique métabolisme), biochimique (évaluation du stress oxydatif chez les animaux et de la photosynthèse chez les plantes), immunologique (tests de puissance immunitaire).[...]

Des biotests à long terme (3=20 jours) permettent de déterminer l'effet toxique chronique de l'eau sur les daphnies en réduisant leur survie et leur fertilité. L'indicateur de survie est le nombre moyen de femelles initiales de daphnies qui ont survécu au cours du biotest ; l'indicateur de fertilité est le nombre moyen de juvéniles engendrés au cours du biotest, calculé pour une femelle initiale survivante. Le critère de toxicité est une différence significative par rapport au contrôle sur le taux de survie et la fertilité des daphnies.[...]

Le substrat pour les biotests a été collecté dans la zone de la fonderie de cuivre de Sredneuralsk (région de Sverdlovsk, Revda, Moyen Oural, taïga sud). Les principaux ingrédients des émissions sont le 802 et les poussières polymétalliques (principalement des composés de Cu, Pb, Cd, Zn, Al). La pollution à long terme (depuis 1940) a conduit à une acidification importante de la litière forestière et à une augmentation de sa teneur en métaux (tableau 1). Les modèles de transformation technogénique des écosystèmes forestiers dans la zone d'étude ont été décrits précédemment (Vorobeichik et al., 1994).[...]

Ainsi, les tests biologiques de l'eau sont une évaluation de la qualité de l'eau basée sur les réponses des organismes aquatiques, qui dans ces cas sont des objets de test (tableau 15.2).[...]

Les avantages des biotests incluent également la possibilité de les utiliser à l'aide d'instruments portables lors de recherches sur le terrain, ainsi que la facilité de collecte et d'analyse des échantillons. Ainsi, grâce à ces méthodes, basées sur l'état fonctionnel (comportement) des objets testés (crustacés - daphnies, algues - chlorelles, poissons - guppys, etc.), il est possible d'évaluer la qualité des eaux et de les classer selon des classes de conditions. Ainsi, il devient possible d’utiliser ces eaux à des fins de consommation ou à d’autres fins. Les critères les plus informatifs pour évaluer l'état des eaux de surface et des eaux usées (basés sur l'état des objets de test) sont donnés dans le tableau. 42.[...]

La méthode de biotest sur les daphnies est complétée avec succès par une analyse de biotest utilisant les micro-organismes les plus simples - les ciliés-pantoufles (Paramecium caudatum). La méthode d'analyse biotest des échantillons d'eau est basée sur la capacité des ciliés à éviter les zones défavorables et potentiellement mortelles et à se déplacer activement le long des gradients de concentration de substances chimiques vers les zones favorables. La méthode vous permet de déterminer rapidement la toxicité aiguë des échantillons d'eau et est destinée à contrôler la toxicité des extraits naturels, des déchets, de l'eau potable et des extraits aqueux de divers matériaux Et produits alimentaires.[ ...]

Lignes directrices pour les tests biologiques des eaux usées utilisant le crustacé Daphnia magna. - M. : v/o Soyuzvodproekt OMPR et VP, 1986. - 27 pp.

Lors de l'utilisation de méthodes de biotest, un certain nombre de concepts et de définitions sont utilisés : un objet de test s'entend comme un organisme vivant utilisé dans les biotests ; réaction de test - une modification de tout indicateur d'un objet de test sous l'influence de substances toxiques contenues dans l'eau ; paramètre de test - expression quantitative tester les réactions ; critère de toxicité - la valeur d'un paramètre d'essai ou d'une règle sur la base de laquelle une conclusion est tirée concernant la toxicité de l'eau [...]

Les protozoaires-ciliés sont particulièrement prometteurs dans les biotests environnementaux. Ils sont utilisés dans les tests écotoxicologiques des eaux et des sols, dans les tests biologiques de produits chimiques et de matériaux. origine biologique.[ ...]

Les lignes directrices méthodologiques pour les biotests comprennent des méthodes permettant de déterminer la toxicité en utilisant des daphnies, des algues et des poissons comme objets de test. En plus des tests obligatoires (sur les daphnies), le recours à d'autres méthodes de biotests recommandées est autorisé.[...]

Dans le tableau 21 présente les résultats des tests biologiques de cinq formulations antiseptiques contenant du chlorure d'alkylbenzylammonium (¿), du phosphate trisodique (k2), du carbonate de sodium (k3) et de l'acide borique (¿4).[...]

Gudimov A.B., Petrov B.S., Gudimova E.N. Biotests sur les invertébrés benthiques comme moyen de prévenir et de minimiser la pollution des zones d'eau dans les zones de développement pétrolier et gazier sur le plateau arctique // Champs de pétrole et de gaz marins et arctiques et écologie. M. : VNIIGAZ, 1996.[...]

Le taux de survie des organismes testés a été utilisé comme critère de toxicité des eaux fluviales.[...]

En pratique, pour contrôler la toxicité de l’eau ainsi que par des méthodes connues Les biotests sont largement utilisés : tests biochimiques et physiologiques basés sur la comparaison de paramètres caractérisant le comportement normal d'un organisme ou d'une bioculture avec les mêmes paramètres observés sous l'influence d'eau contaminée. En règle générale, les paramètres contrôlés sont la modification de la concentration d'oxygène organique, la quantité d'oxygène absorbée ou libérée. gaz carbonique etc. Toutes ces méthodes sont pour la première fois standardisées au niveau international.[...]

Une autre possibilité pour une évaluation globale du niveau de pollution de l’air est le biotest de la toxicité de l’eau de la couverture neigeuse de la ville, qui a accumulé les émissions des entreprises industrielles et des véhicules pendant la période hivernale. A ces fins, nous avons développé et certifié une méthodologie opérationnelle et un ensemble d'équipements pour biotester les eaux pour les effets des polluants sur la croissance des algues chlorelles. Ce développement permet d'évaluer simultanément la toxicité de nombreux échantillons de neige fondue, ainsi que d'autres eaux naturelles et usées. Les études ont montré haute efficacité de cette approche méthodologique dans la détermination de la pollution de l'environnement.[...]

Sur la base des résultats d'études expérimentales, il est proposé d'utiliser les biotests comme méthode d'évaluation prédictive de la pollution des eaux aquatiques lors du développement de gisements de pétrole et de gaz offshore. Les avantages de la méthode considérée par rapport au système de surveillance généralement accepté sont soulignés.[...]

Nous avons développé, affiné et adapté aux conditions de production des méthodes expresses de biotest des masses d'eau en utilisant des organismes d'essai tels que des crustacés - Daphnia magna Straus (cladocera, crustacé), ci-après en abrégé - Daphnia magna, ainsi que des protozoaires - Paramecium caudatum (Fig. 3.4).[...]

Évaluer la signification biologique des changements identifiés caractéristiques structurelles l’eau a été biotestée conformément aux recommandations des « Méthodes de biotest de l’eau ». Nous avons utilisé des hydrobiontes de différents niveaux trophiques (3 groupes systématiques) : protozoaires - ciliés Tetrahimena pyriformis, invertébrés - crustacés d'eau douce Daphnia magna et juvéniles de poissons guppy Poecilia reticulata peters [...]

Actuellement, la méthode la plus informative et la plus fiable pour évaluer la qualité des substances dangereuses et des substances qui y pénètrent est le biotest. Lors du forage utilisant cette méthode, la toxicité des fluides de forage et des déchets de forage est évaluée. Il convient de noter que les biotests des eaux usées de forage (DWW) sont effectués correctement, selon la méthodologie approuvée pour les eaux usées. Cependant, pour les déblais de forage et les fluides de processus de forage, dont la composition et les propriétés sont très différentes de celles des BSW, il n'existe aucune méthode de biotest scientifiquement fondée qui prendrait en compte leurs spécificités. Par conséquent, les conditions de recherche, par exemple le facteur de dilution Materiel de départ, ne sont pas unifiés. En conséquence, les résultats des études menées par différents auteurs sont souvent incomparables et, dans certains cas, leur fiabilité est discutable. Ainsi, lorsque les liquides de lavage sont dilués, leur phase dispersée précipite et son effet toxicologique n'est en réalité pas pris en compte. Parallèlement, l'argile utilisée dans la composition du BPZh a une capacité d'adsorption élevée. Ce n’est donc pas l’argile d’origine utilisée pour préparer le fluide de chasse qui pénètre dans le milieu aquatique, mais l’argile modifiée lors de la circulation dans le puits. De plus, les particules d'argile provenant de la roche forée pénètrent dans la BPZ.[...]

Malheureusement, lors de l’utilisation des échelles de notation ci-dessus, il est nécessaire de prendre en compte l’aspect méthodologique. On sait que les résultats des biotests dépendent fortement de la méthode de détermination. Et même les moindres écarts, imperceptibles pour un expérimentateur inexpérimenté, conduisent à une distorsion importante du résultat.[...]

Au cours des dernières années, une direction indépendante du contrôle biologique de l'état de l'environnement par la bioindication et les biotests a émergé [Zakharov, 1993 ; Schubert (éd.), 1988 ; Melekhova et al., 1988, 2000 ; Smourov, 2000].[...]

L'une des méthodes d'évaluation intégrale de la qualité de l'eau en contact avec un dispositif d'épuration afin d'identifier l'impact négatif possible des matériaux de construction sur la qualité de l'eau potable est le biotest utilisant des hydrobiontes de différents niveaux trophiques.[...]

Les organismes de la faune des fonds marins sont non seulement des objets pratiques pour l’entretien aquatique, mais aussi d’excellents moniteurs de pollution chronique. L'analyse de leurs réactions physiologiques et comportementales lors des biotests nous permet de déterminer de manière fiable les charges seuils, tolérables et mortelles provoquées par l'un ou l'autre type de pollution. Les biotests à Mourman ne sont pas encore suffisamment développés, même si leur urgence est évidente et que leurs résultats ne peuvent être remplacés par une surveillance. Les recherches sur les biotests des fluides de forage et de leurs composants, commencées dans notre institut, ont montré leur succès notamment sur des objets tels que l'holothurie Cucumaria frondosa, l'hydroïde Dynamena pumita, l'amphipode Gammarus oceanicus, la moule bivalve (Mytilus edulis L.) et Modiolus (Fig. 1-3). Des expériences ont montré que les mollusques filtreurs, qui s'adaptent parfaitement aux conditions de laboratoire, combinent simultanément une résistance générale élevée avec une sensibilité suffisante des réactions physiologiques et comportementales individuelles face à différents types de polluants. De plus, à partir du comportement et de la croissance des moules, par exemple, il est possible de réaliser non seulement des tests de polluants, mais également de réaliser une surveillance continue de la qualité des eaux naturelles, notamment dans les zones côtières (baie de Teriberka). , Kola Bay) - aux endroits où sortent des pipelines sous-marins et transportent des condensats de gaz, du pétrole et du gaz.[...]

Daphnia magna est un petit crustacé, habitant permanent des plans d'eau stagnants et à faible débit. Selon la méthode d'alimentation, il s'agit d'un filtreur actif, la taille des femelles atteint 3 mm, les mâles sont 1,5 à 2 fois plus petits. Les daphnies sont utilisées pour les biotests des réservoirs.[...]

La méthodologie développée permettra d'analyser le risque environnemental réel des substances. Dans ce cas, la procédure d'analyse du risque environnemental des substances non commerciales reposera sur une comparaison de l'indicateur de biotest mesuré avec l'échelle du niveau d'impact technogénique. Ainsi, au lieu des normes environnementales et halieutiques actuellement approuvées pour toutes les substances non commerciales utilisées, il est nécessaire d'approuver uniquement la méthodologie des biotests et plusieurs échelles du niveau d'impact technogénique sur l'environnement naturel.[...]

En France, l'évaluation de la qualité du milieu aquatique à partir d'indicateurs toxicologiques est obligatoire dans le « Système de contrôle de la qualité des eaux douces ». Le contrôle toxicologique industriel des eaux usées est effectué dans plus de 150 entreprises. Utilisé pour les biotests ensemble standard biotests de toxicité aiguë utilisant des bactéries, des algues, des daphnies et des poissons.[...]

Lorsqu'on discute des résultats de l'analyse des biotests des masses d'eau, la question se pose du critère de toxicité, c'est-à-dire sur le choix des valeurs d'indice de toxicité auxquelles l'eau a ou non un effet toxique sur les organismes vivants. Nous avons testé des méthodes de biotest sur des solutions modèles avec des teneurs connues en substances toxiques et des solutions réelles. plans d'eau.[ ...]

Les valeurs DF ou AF/Ft obtenues en construisant des courbes de lumière caractérisent l'activité photosynthétique spécifique et physiologique générale des algues et peuvent être utilisées comme indicateur indépendant leur état, notamment lors de la bioindication et des biotests de la qualité de l'eau.[...]

La pollution moderne implique presque toujours la présence dans l'environnement de tout un complexe de facteurs dont l'action combinée peut conduire à des effets inattendus. Ainsi, les experts dans le domaine de l'écotoxicologie constatent des faits d'incohérence entre les résultats des biotests (toxicité) et des analyses chimiques (données « favorables »). Comme l'un des raisons possibles il peut y avoir des effets combinés. Il a notamment été constaté que l’accumulation d’arsenic dans le sol entraîne l’émergence de communautés microbiennes spécifiques. La pollution chimique stimule le développement de micro-organismes phytopathogènes. Par exemple, à une concentration accrue d'arsenic, des complexes fusarium-nématode se forment, ce qui présente un double danger pour les plantes supérieures (Varaksina et al., 2004).[...]

Lors de la création de nouvelles formulations d'antiseptiques multicomposants basées sur le phénomène de synergie Tâche principale est la sélection du rapport optimal des ingrédients constitutifs. Des formulations antiseptiques aux performances et aux propriétés environnementales améliorées sont créées sur la base de biotests selon la méthodologie du Laboratoire de Protection du Bois TsNIIMOD décrite ci-dessus (1).[...]

Sous biotest, on entend une évaluation (test) dans des conditions strictement définies de l'effet d'une substance ou d'un complexe de substances sur les organismes aquatiques en enregistrant les modifications de l'un ou l'autre indicateur biologique (ou physiologique-biochimique) de l'objet étudié, par rapport avec le contrôle. Les organismes expérimentaux sont appelés objets de test (organismes de test) et le processus de test est appelé biotest.[...]

Les caractéristiques de l'état et du développement de tous les groupes écologiques de la communauté aquatique sont très instructives dans les évaluations environnementales des écosystèmes aquatiques. Lors de l'identification des zones d'urgence environnementale et de catastrophe environnementale, des indicateurs du bactérioplancton, du phytoplancton, du zooplancton et de l'ichtyofaune sont utilisés. La détermination du degré de toxicité de l'eau est également réalisée sur la base de biotests, principalement sur des crustacés inférieurs. Dans ce cas, le niveau de toxicité de la masse d’eau doit être déterminé à toutes les phases principales du cycle hydrologique. Les paramètres des indicateurs proposés devront être observés sur ce territoire de manière continue pendant une durée suffisamment longue avec une période minimale d'au moins 3 ans.[...]

Fournit des données sur les changements proprietes physiques et chimiques fluides de forage dans des conditions de fond de trou. Il est démontré que prédire la toxicité des déchets de forage lors du forage de puits devient impossible. En prenant l'exemple de nombreux recherche environnementale déchets de forage, il a été établi que le maillon le plus vulnérable de l'écosystème d'un réservoir de pêche est la daphnie. À cet égard, la faisabilité d'utiliser la méthode de biotest des fluides de forage au stade du développement et des déchets de forage pendant la construction du puits est justifiée.[...]

Entre-temps, bon nombre des difficultés énumérées peuvent être surmontées si schéma traditionnel contrôle environnemental, introduire des méthodes de biosurveillance. Ces méthodes sont basées sur l'enregistrement de l'effet toxique total sur des organismes d'essai spéciaux de tout ou partie des composants de contamination à la fois et permettent ainsi d'évaluer rapidement et de manière rentable si l'échantillon analysé est contaminé ou non. Après une procédure de biotest à assez grande échelle mais peu coûteuse, seuls les échantillons qui soulèvent des doutes quant à leur sécurité environnementale sont soumis à une analyse chimique coûteuse. L'analyse de bioindication de la qualité de l'environnement, basée sur la détermination de l'état des organismes vivant dans la zone étudiée, permet d'évaluer l'impact de tous les polluants sur eux sur une longue période, ce qui permet d'obtenir un indicateur intégral du niveau de la pollution de l’environnement. Malheureusement, en raison d'un développement scientifique, méthodologique, technique et réglementaire insuffisant, les méthodes biologiques ne sont encore utilisées que de manière limitée dans le système de surveillance de l'environnement.[...]

Critères d'évaluation indicatifs. Ces dernières années, la bio-indication s’est largement répandue pour évaluer la qualité des eaux de surface. Basé sur l'état fonctionnel (comportement) des objets testés (crustacés - daphnies, algues - chlorelles, poissons - guppys), il permet de classer les eaux selon des classes de conditions (normales, risques, crises, catastrophes) et, en substance, donne une évaluation intégrale de leur qualité et détermine la possibilité d'utiliser l'eau à des fins potables. Le facteur limitant dans l'utilisation de la méthode de biotest est la longue période d'analyse (au moins 96 heures) et le manque d'informations sur composition chimique eau. Un exemple d'utilisation de biotests pour déterminer la qualité de l'eau est donné dans le tableau. 21.[...]

Comme biotest, vous pouvez utiliser des plants de pois et de haricots identiques, sélectionnés dans le lot après leur germination. Pour les pois, les moitiés des deux cotylédons sont coupées afin d'avoir un lit uniforme. Du papier filtre posé au fond d'un bécher d'une capacité de 200 à 250 ml est humidifié avec 5 ml de la solution expérimentale, 5 pois préparés sont placés au fond et recouverts d'un couvercle de boîte de Pétri. Une fois que les pois ont atteint une hauteur de 5 à 7 cm ou plus (jusqu'au couvercle du verre), ils sont mesurés. Contrôle - pois dans de l'eau distillée. Le comptage s'effectue de la même manière que lors des biotests de germination des graines.[...]

Afin de déterminer l'état écologique des réservoirs, les résultats d'observations hydrobiologiques sont utilisés, qui donnent le plus informations complètes. La bioindication de la pollution de l'eau comprend un large ensemble d'indicateurs couvrant les principaux niveaux trophiques de l'écosystème aquatique : phytoplancton, zooplancton, benthos et autres. Dans le même temps, les indicateurs sommatifs (intégraux) qui peuvent caractériser le niveau global de pollution de l'eau par l'ensemble des substances toxiques et, par conséquent, le danger du milieu aquatique pour les organismes aquatiques sont les indicateurs (toxicologiques) les plus mordants. Une analyse toxicologique appropriée est effectuée à l'aide de techniques et de méthodes d'essais de biotoxicité.[...]

La surveillance devrait également être incluse dans ce groupe de méthodes - surveillance périodique ou continue de l'état des objets environnementaux et de la qualité de l'environnement. L'enregistrement de la composition et de la quantité d'impuretés nocives dans l'eau, l'air, le sol et les plantes dans les zones de pollution anthropique, ainsi que les études sur le transfert de polluants dans différents environnements, revêtent une grande importance pratique. Actuellement, la technologie de surveillance de l'environnement se développe rapidement, utilisant les dernières méthodes d'analyse expresse physique et chimique, de télédétection, de télémétrie et de traitement informatique des données. Un moyen important de surveillance environnementale, qui permet d'obtenir une évaluation intégrale de la qualité de l'environnement, sont la bioindication et les biotests - l'utilisation de certains organismes particulièrement sensibles aux changements environnementaux et à l'apparition d'impuretés nocives pour contrôler l'état de l'environnement. [...]

La variabilité spatiale (dans une zone de 100x100 m) de contamination de la litière forestière par des métaux lourds (Cu, Cd, Pb, Zn), son acidité et sa phytotoxicité (basée sur un test racinaire sur des plants issus d'un échantillon génétiquement homogène de pissenlit officinalis) a été évaluée. Les déchets ont été collectés dans trois zones présentant différents niveaux de charge toxique dans une zone soumise à une pollution polymétallique à long terme provenant des émissions d'une fonderie de cuivre du Moyen Oural. La propagation de la phytotoxicité est la plus grande dans une zone avec un niveau de pollution moyen, où l'on note des valeurs à la fois très élevées et très faibles, ce qui conduit à une non-linéarité importante dans la dépendance à la dose. La phytotoxicité des litières est principalement déterminée par les formes métaboliques des métaux. Un antagonisme prononcé entre les métaux lourds et l'acidité a été découvert lors de tests biologiques sur des échantillons provenant de la zone la plus contaminée [...]

À cet égard, les résultats de la recherche sur un certain nombre de questions clés liées à la manipulation sûre des substances et des matériaux lors du forage sont intéressants. En général, les substances utilisées et générées pendant le forage peuvent être divisées en deux catégories : commerciales (produits industriels) et non commerciales (fluides de processus de forage et déchets de processus provenant des puits de forage et d'essai). Les différences fondamentales entre ces catégories de substances constituent une bonne raison pour adopter des approches différentes pour évaluer leur respect de l'environnement. Cependant, dans documents réglementaires Au niveau fédéral, cette spécificité n'est pas prise en compte et une approche unifiée pour évaluer le danger environnemental des substances est assurée en déterminant la valeur de leur concentration maximale admissible dans les composants environnementaux. environnement naturel. En ce qui concerne les substances non commerciales, il convient de passer de la régulation de la teneur d'une substance dans l'environnement à la régulation de son impact. Ce problème peut être résolu grâce à des biotests complets de substances non commerciales. Afin de développer la méthodologie d'une telle recherche, une étude des fluides de forage usés et des déblais a été réalisée à l'aide de divers objets d'essai, dont les résultats sont présentés dans cette revue.