Metode biotestiranja kakvoće vodenog okoliša. Metode biotestiranja prirodnih i otpadnih voda
Biotestiranje je metoda za procjenu kvalitete staništa (toksičnosti tvari) pokusima s ispitnim objektima.Određeni broj (obično 10) testnih objekata stavlja se u prirodne uzorke vode i nakon isteka. Neko vrijeme to uspoređuju s kontrolom (npr. dafnija: za određivanje akutne toksičnosti potrebno je 4 dana, za kroničnu 20-24 dana.) Uzorak sedimenta dna se osuši, napravi ekstrakt, zatim sve prema shemi s dafnijom
Biotestiranje u ocjeni toksičnosti otpadnih voda
Prilikom proučavanja otpadnih voda na toksičnost nije dopušteno uzimanje niti jednog uzorka.Broj potrebnih porcija bira se na temelju iskustva u provođenju analize (prema metodološkim uputama i državnim standardima), uzorci se obično uzimaju svakih sat vremena tijekom dana. , zatim se sve dobro promiješa i uzima se potrebna količina vode za biotestiranje .uzorci uzeti za studije toksičnosti se ne mogu sačuvati.i ovdje je sve kao u 1. pitanju: dvije staklenke sa ispitnom vodom i kontrolom
Biotestiranje u procjeni toksičnosti kemikalija. Pokazatelji toksičnosti (LC50, LD50, itd.)
Toksičnost kemikalija određena je smrtonosnom dozom (za toplokrvne ispitne objekte) i smrtonosnom koncentracijom (za vodene životinje). LC50 (god.konc.) - takva koncentracija u-Ba, koja uzrokuje smrt 50% ispitivanih ormi u zadanom vremenu.Alge se također koriste kao ispitni objekti, za njih je nemoguće odrediti LC50, stoga , indikator IC50 (inhibicijska koncentracija-usporava rast kulture).Za određivanje toksičnosti kemijskih tvari razrijedi se u vodi u omjeru 1/10,1/100,1/1000. Uzeti 2 uzorka (teglice) i kontrolu.Nakon navedenog vremena uzorci se uspoređuju s kontrolom, odabire se takva koncentracija kako bi se točno odredio LC50
Ispitni organizmi koji se koriste u biotestiranju. Kriteriji za odabir ispitnih organizama
Ispitni objekt - organizam koji se koristi za procjenu toksičnosti tvari, sedimenata dna, voda i tla.To je organizam posebno uzgojen u laboratorijskim uvjetima, različite sustavne pripadnosti (štakori, alge, protozoe, ribe) Zahtjevi za njih: genetski homogeni ( čiste linije), prilagođeno laboratorijskim uvjetima, idealno, reakcija ne bi trebala ovisiti o sezonskim i dnevnim ciklusima Skup ispitnih objekata određuje se metodama
testnih funkcija
Funkcija ispitivanja - kriterij toksičnosti koji se koristi u biotestiranju za karakterizaciju odgovora ispitnog objekta na štetni (negativni) učinak okoliša. Na primjer: smrtnost / preživljavanje (obično se koristi za protozoe, kukce, rakove, ribe), plodnost / broj potomaka, vrijeme pojave, pojava abnormalnih odstupanja. Za biljke, stopa klijanja sjemena, duljina primarni korijeni itd.
Glavni kriteriji za procjenu toksičnosti na temelju rezultata biotestiranja
Toksični učinak je promjena bilo kakvih vitalnih znakova pod utjecajem otrovnih tvari, ovisno o karakteristikama in-in. Prilikom umiranja u uzorku<10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.>50% - okoliš je otrovan
Uzorkovanje, transport uzoraka, njihova priprema za biotestiranje
Kako bi se dobile pouzdane informacije o toksičnim svojstvima uzorka, potrebno ga je pravilno uzeti i pohraniti dok se ispitivanje ne provede.Upotrebom karte ili riječnog dijagrama odaberite mjesta za uzorkovanje (stanice). Za točniju ocjenu kakvoće vode uzima se nekoliko uzoraka na svakoj postaji. Uzorak se istiskuje i prenosi u plastičnu posudu.Biotestiranje uzoraka vode provodi se najkasnije 6 sati nakon njihovog uzimanja.Tijekom dugotrajnog transporta uzorka temperatura se može smanjiti na +4 stupnja.
Značajke akutnih i kroničnih bioloških pokusa
test akutne toksičnosti izražava se u smrti organizama u određenom vremenskom razdoblju (ponekad nekoliko sekundi ili nekoliko dana).Kronična toksičnost se manifestira tek nakon nekoliko dana i u pravilu ne dovodi do brze smrti organizma, izražava se u kršenju vitalnih funkcija, nastanku toksikoze
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Upotrijebite obrazac u nastavku
Studenti, diplomski studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam jako zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Metode biotestiranja prirodnih i otpadnih voda
1. Osnovni principi metoda bioloških ispitivanja i kriteriji toksičnosti vode
Biotestiranje (biološko ispitivanje) - procjena kvalitete objekata okoliša (vode i sl.) prema odgovorima živih organizama koji su ispitni objekti.
Ovo je široko korištena eksperimentalna metoda, a to je toksikološki eksperiment. Bit pokusa je da se ispitni objekti postavljaju u proučavano okruženje i izdrže (izlažu) određeno vrijeme tijekom kojeg se bilježe reakcije testnih objekata na utjecaj tog okruženja.
Tehnike biotestiranja naširoko se koriste u raznim područjima zaštita okoliša a koriste se u razne svrhe. Biotestiranje je glavna metoda u razvoju MPC standarda za kemikalije (biotestiranje toksičnosti pojedinih kemikalija), te, u konačnici, u procjeni opasnosti za okoliš i javno zdravlje. Dakle, procjena razine onečišćenja na temelju rezultata kemijske analize, t.j. interpretacija rezultata u smislu opasnosti za okoliš također se uvelike oslanja na podatke biotestiranja.
Metode biotestiranja, kao biološke u suštini, po značenju su bliske podacima dobivenim metodama kemijske analize vode: kao i kemijske metode, odražavaju karakteristike utjecaja na vodene biocenoze.
Zahtjevi primjenjivi na metode biotestiranja:
Osjetljivost ispitivanih organizama na dovoljno niske koncentracije onečišćujućih tvari.
Nedostatak inverzije odgovora testnih organizama na različita značenja koncentracije onečišćujućih tvari unutar tih vrijednosti, koje su zabilježene u prirodnim vodama;
Mogućnost dobivanja pouzdanih rezultata, mjeriteljsko osiguranje metoda;
Dostupnost test organizama za sakupljanje, jednostavnost uzgoja i održavanja u laboratoriju;
Jednostavnost izvođenja postupka i tehnike biotesta;
Niska cijena rada biotestiranja.
Razvijaju se dva glavna područja rada na biotestiranju:
Odabir metoda korištenjem hidrobionta, koji pokrivaju glavne hijerarhijske strukture vodenog ekosustava i karike u trofičkom lancu;
Potraga za najosjetljivijim test organizmima koji bi nam omogućili hvatanje niska razina toksičnost sa sigurnim jamstvom pouzdanosti informacija.
Za toksikološku procjenu onečišćenja slatkovodnih ekosustava na temelju biotestiranja vodenog okoliša preporuča se korištenje nekoliko vrsta test objekata: alge, dafnije, ceriodafnije, bakterije, protozoe, rotifere i ribe.
Alge su osnova prehrambenih lanaca u svim prirodnim ekosustavima. Najosjetljiviji organizmi na širok raspon kemikalija od deterdženata do NFPR-a. Stanična smrt, poremećaj brzine rasta, promjene u procesima fotosinteze itd. metabolički. procesa. Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, Anabaena, Microcystis, Oscillatoria, Phormidium.
Bakterije - promjena u brzini razgradnje (biorazgradnje) organskih spojeva / Nitrosomonas, Nitrosobacter; promjene u metaboličkim procesima u tijelu - Escherichia coli (procjena učinka toksičnog sredstva na fermentaciju glukoze)
Protozoa. Dafnije. DDT, (HCCH) heksaklorocikloheksan, TEŠKI metali (bakar-cink-kadmij-krom), biogeni elementi. Daphnia magna.
Rotiferi
Riba. Gupi (Poecillia reticulata) - metali, pesticidi; zebra (Brachidanio rerio).
Ribe prirodnih voda. Visoko osjetljivi: - losos (pastrva), šiljak, gudak, plotica, ugalj, smuđ, vrh; srednje osjetljivi: smuđ, crvendać, deverika, gavčica, šaran, ukljeva.
Toksičnost vode
Prisutnost toksičnosti prosuđuje se prema manifestacijama negativnih učinaka u ispitivanim objektima, koji se smatraju pokazateljima toksičnosti.
Među pokazateljima toksičnosti izdvajaju se: opći biološki, fiziološki, biokemijski, kemijski, biofizički itd.
Pokazatelj toksičnosti je testna reakcija čije se promjene bilježe tijekom toksikološkog pokusa.
Treba napomenuti da se toksikološki (biotest) indikatori u ekološkoj i vodenoj toksikologiji podrazumijevaju kao pokazatelji biotestiranja na različitim ispitnim objektima. Istodobno, u sanitarno-higijenskoj regulaciji pod toksikološkim se pokazateljima podrazumijevaju koncentracije otrovnih kemikalija (npr. u regulaciji pitke vode karakteriziraju njezinu neškodljivost).
Prilikom biotestiranja uzoraka prirodne vode obično se postavljaju dva pitanja: - je li uzorak prirodne vode otrovan; - koliki je stupanj toksičnosti, ako postoji?
Kao rezultat biotestiranja uzoraka na temelju registracije pokazatelja toksičnosti, toksičnost se ocjenjuje prema kriterijima utvrđenim za svaki biološki objekt. Rezultati biotestiranja eksperimentalnog uzorka s područja istraživanja uspoređuju se s kontrolnim, očito netoksičnim uzorkom, a prisutnost toksičnosti prosuđuje se po razlici u kontroli i iskustvu.
U ovom slučaju, učinci izloženosti podijeljeni su na akutne i kronične. O njima se govori kao o akutnim i kroničnim toksičnim učincima ili kao o akutnim i kroničnim toksičnostima (OTD i CTD). Ovi izrazi se koriste za izražavanje rezultata biotestiranja.
Akutni toksični učinak - učinak koji uzrokuje brzu reakciju ispitnog objekta. Najčešće se mjeri testnom reakcijom "preživljavanje" za relativno kratak period vrijeme.
Kronični toksični učinak - učinak koji uzrokuje reakciju ispitnog objekta, koja se manifestira tijekom relativno dugog vremenskog razdoblja. Mjereno testnim reakcijama: preživljavanje, plodnost, promjena rasta, itd.
Reakcija ispitivanih objekata na izlaganje otrovima ovisi o intenzitetu ili trajanju izlaganja. Prema rezultatima biotestiranja utvrđuje se kvantitativni odnos između veličine udarca i reakcije ispitivanih objekata.
Reakcija organizama na utjecaj otrovnih kemikalija je kompleks međusobno povezanih, evolucijski nastalih reakcija usmjerenih na održavanje postojanosti. unutarnje okruženje organizam i u konačnici opstanak.
Otkriveni su određeni obrasci reakcija organizama na toksične učinke. Općenito, učinak otrovne tvari na tijelo opisuje se s dva glavna parametra: koncentracijom i vremenom izlaganja (izloženost). Upravo ti parametri određuju stupanj utjecaja otrovne tvari na tijelo.
Izloženost - razdoblje tijekom kojeg je tijelo pod utjecajem proučavanog čimbenika, posebno kemijske tvari. Ovisno o izloženosti, razlikuju se akutni ili kronični toksični učinci.
Rezultat izlaganja toksičnosti obično se naziva učinkom izlaganja toksičnosti. Za opisivanje odnosa između učinka otrovne tvari na tijelo i njezine koncentracije, predložene su različite funkcije, na primjer, Haberova formula:
gdje je E učinak (rezultat) utjecaja;
C je koncentracija aktivne tvari;
T - vrijeme ekspozicije (ekspozicija).
E - predstavlja bilo koji rezultat izlaganja (smrt ispitnih objekata), a vrijednosti C i T - mogu se izraziti u odgovarajućim mjernim jedinicama.
Kao što se može vidjeti iz Haberove formule, postoji izravna funkcionalna veza između učinka vremena izlaganja koncentracije: učinak će biti veći, što je veća veličina izloženosti (koncentracija tvari) i/ili njezino trajanje.
Haberova formula omogućuje usporedbu bioloških učinaka različitih kemikalija analizom njihove koncentracije ili izloženosti. Razlike u bilo kojoj od ovih vrijednosti odražavaju razlike u osjetljivosti organizama na toksične učinke.
Pri niskim koncentracijama ili izloženostima učinak izlaganja očituje se u populaciji malog broja test objekata, koji su najosjetljiviji, t.j. najmanje otporan na udarce. Kako koncentracija ili izloženost raste, broj otpornih organizama se smanjuje i na kraju svi (ili gotovo svi) organizmi uspijevaju registrirati dobro definirane toksične učinke. Tijekom toksikološkog pokusa utvrđuje se ovisnost odgovora ispitivanih objekata o veličini ili vremenu izlaganja.
Parametri kemijske toksičnosti:
Smrtonosna koncentracija (LC50) - koncentracija otrovne tvari koja uzrokuje smrt 50% ispitivanih organizama u određenom vremenu (što je niži LC50, to je veća toksičnost kemikalije ili vode)
Maksimalna mrtva koncentracija - najviša izmjerena koncentracija kemikalije (testna voda) koja ne uzrokuje vidljivi kemijski učinak (što je niži MNC, to je veća toksičnost kemikalije ili otpadne vode).
Ne reagiraju svi organizmi na isti način na istu izloženost. Reakcija ovisi o osjetljivosti na zrak.
Osjetljivost tijela na otrovnu tvar skup je reakcija na njezine učinke, koje karakteriziraju stupanj i brzinu tjelesnog odgovora. Karakteriziraju ga takvi pokazatelji kao što su vrijeme početka manifestacije odgovora (reakcije) ili koncentracija otrovne tvari u kojoj se reakcija očituje; bitno se razlikuje ne samo kod različitih vrsta, već i kod različitih jedinki iste vrste.
Prema seriji osjetljivosti koju je razvio S.A. Patin (1988), ispitni objekti se mogu rasporediti na sljedeći način:
Ribe-zooplankton-zoobentos-fitoplankton-bakterije-protozoe-makrofiti.
Postoje i druge serije osjetljivosti.
Na primjer, kod biotestiranja voda poduzeća za celulozu i papir: alge-bakterije-ribe (za smanjenje osjetljivosti).
Čimbenici koji utječu na biotestiranje:
Čimbenici koji utječu na ispitne organizme (izloženost; uvjeti uzgoja; u prirodi - životni uvjeti za biljke i životinje; dobne karakteristike, godišnje doba, opskrbljenost testnim organizmima hranom, temperatura (pesimum i optimum), osvijetljenost);
Odrednice fizikalno-kemijske karakteristike ispitanu prirodnu vodu, o čemu ovisi njezina toksičnost za ispitne organizme (svježina uzorka, prisutnost suspendiranih čestica u njemu).
2. Metode biotestiranja na različitim skupinama organizama za procjenu kakvoće prirodnih i otpadnih voda
Razmotriti glavne metode za određivanje akutnog toksičnog učinka vode tijekom kratkotrajnog biotestiranja na rakovima, algama i cilijatima; metoda za određivanje kroničnog toksičnog učinka vode na alge.
Metode obrade i evaluacije rezultata biotestiranja temelje se na standardnim metodama statističke obrade eksperimentalnih podataka koje se široko koriste u domaćoj i međunarodnoj praksi.
Prije provođenja biotestiranja pokusa potrebno je uzgojiti kulturu testnih organizama.
Biotestiranje na rakovima
Tehnika je osmišljena za određivanje akutne toksičnosti prirodnih i otpadnih voda koje se ispuštaju u vodena tijela.
1. Principi uzgoja rakova Daphnia magna Straus i Ceriodaphnia affinis Lilljeborg
Razdoblje sazrijevanja Daphnia magna prije legla mladih na optimalnoj temperaturi i dobroj ishrani traje 5-10 dana. Očekivano trajanje života je 110-150 dana, na temperaturama iznad 25°C može se smanjiti na 25 dana.
U optimalnim uvjetima partenogenetske generacije slijede jedna za drugom svaka 3-4 dana. Kod mladih dafnije, broj jaja u kladi je 10-15, zatim se povećava na 30-40 ili više, smanjujući se na 3-8 i na 0 2-3 dana prije smrti.
Kultura dafnije uzgaja se u termostatski kontroliranom luminostatu na 18-22 °C (osvjetljenje 400-600 luksa, dnevno svjetlo 12-14 sati). Poželjno je provesti pokuse biotestiranja vode u istom luminostatu.
Primiti izvorni materijal za biotestiranje se 1 dan prije biotestiranja u posude od 0,5-2 litre presađuje 30-40 ženki s leglom punim jaja ili embrija. Nakon pojave mladunaca odvajaju se od odraslih jedinki pomoću najlonskih sita sa različitog promjera od.
Principi uzgoja ceriodafnije slični su onima opisanim za dafnije. Treba imati na umu da su ceriodafnije zahtjevnije za sadržaj kisika u vodi (najmanje 5 mg / l), optimalna temperatura uzgoj 23-27°C. Razdoblje sazrijevanja rakova od rođenja do trenutka mrijesta mladunaca kraće je nego kod dafnije - od 4 do 5 dana.
Prilikom biotestiranja važno je uzeti u obzir sljedeće točke:
Mladi rakovi su 4-5 puta osjetljiviji na djelovanje otrovnih tvari od odraslih jedinki.
Hranjenje rakova tijekom akutnog pokusa smanjuje toksičnost za oko 4 puta.
U mekoj vodi povećava se toksičnost tvari. Magnezijevi ioni obično smanjuju toksičnost soli, ioni kalcija - smanjuju toksičnost.
Prisutnost kompleksnih tvari (huminske kiseline, aminokiseline itd.) povećava nakupljanje otrovnih tvari, ali smanjuje njihovu toksičnost.
Nedostatak kisika u vodi ubrzava nakupljanje otrovnih tvari u vodenom okolišu.
Sunčeva svjetlost povećava toksičnost uglavnom povećanjem slobodnih radikala.
Određivanje otpornosti Daphnia Magna Straus na kalijev bikromat
Prije svega, potrebno je procijeniti prikladnost laboratorijske kulture dafnije za naknadno biotestiranje voda. Referentno otrovno sredstvo je kalijev bikromat.
Čaša kapaciteta 100-250 ml (21 komad).
Pipete mjerene za 1, 10, 25 ml 2. klase točnosti (svaka po 1 komad). Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode (RV) kapaciteta 3 litre. Odmjerne tikvice 100 ml (1 kom.), 250 ml (1 kom.), 500 ml (2 kom.), 1000 ml (1 kom.).
210 rakova u dobi od 4-24 sata. Razlika u dobi pojedinaca ne smije biti veća od 4 sata.
Pripremite 100 ml 0,1% otopine K 2 Cr 2 O 7 (1000 mg/l).
Da biste to učinili, otopite 0,1 g osušenog K 2 Cr 2 O 7 u 100 ml destilirane vode.
Rasporedite 21 čašu s natpisima prema sljedećoj shemi:
K1 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
K2 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
SC 0,25 mg/l 0,5 mg/l 0,75 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l
Slijetanje rakova
U sve čaše s otopinama posadite 10 rakova u dobi od 4-24 sata. Slijetanje se provodi pomoću mikropipeta s plastičnim vrhovima koji se mogu ukloniti. Krajevi vrhova prvo se moraju izrezati na veličinu jedno-dvodnevne dafnije.
Eksperiment
Preživjeli rakovi se vizualno broje nakon 24 sata. Tijekom pokusa, rakovi se ne hrane. Smrtnost rakova u kontroli ne smije prelaziti 10%. Rezultati se bilježe u protokolu pokusa.
3. Određivanje toksičnosti otpadnih (prirodnih) voda na Daphnia magna
materijala
Čaše kapaciteta 150-250 ml (8-16 komada).
Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode kapaciteta 3 litre.
Odmjerne tikvice za 100 ml (1 kom.), 1 l (1 kom.).
Mjerni cilindar ili mjerna čašica za 150-200 ml.
Od 40 do 80 rakova u dobi od 4-24 sata. Razlika u dobi pojedinaca ne smije biti veća od 4 sata.
Doživite pripremu
Rasporedite 16 čaša s natpisima prema sljedećoj shemi:
K1 St.voda b/r N 1 St.voda 1:10 N 5 St.voda 1:100 N 9
K2 St.voda b/r N 2 St.voda 1:10 N 6 St.voda 1:100 N 10
KZ St.voda b/r N 3 St.voda 1:10 N 7 St.voda 1:100 N 11
K4 Sv. voda b/r N 4 Sv. voda 1:10 N 8 Sv. voda 1:100 N 12
Ulijte kontrolnu (vodu za razrjeđivanje) i ispitnu vodu (sv. vodu) u čaše, 150 ml po čaši:
K1-K4 - 600 ml vode za razrjeđivanje (RV),
St. voda bez razrjeđivanja (bez razrjeđivanja) - 600 ml (4 x 150 ml).
Sveta voda 1:10 - 100 ml Sv. voda b / r + 900 ml RW = 1 l Sveta voda 1:10.
Sveta voda 1:100 - 100 ml Sveta voda 1:10 + 900 ml RW = 1 l Sveta voda 1:100
Naočale s otopinama rasporedite u luminostat.
Obavezno je podesiti pH uzoraka na 6,5-8,5 pomoću otopina NaOH ili HCl ako ne zadovoljavaju gore navedene standarde.
Zasićenost ispitivanih uzoraka kisikom također treba biti unutar navedenih granica.
Slijetanje rakova
U sve čaše posadite 5 rakova u dobi od 4-24 sata.
Eksperiment
Uginuli rakovi se vizualno broje nakon 1, 6, 24, 48, 72, 96 sati (kraj određivanja akutne toksičnosti). Smrtnost rakova u kontroli ne smije prelaziti 10%.
Rezultati se bilježe u protokolu pokusa.
Biotestiranje se prekida ako 50% ili više pojedinaca u eksperimentu umre u bilo kojem vremenskom razdoblju.
Ako je A >= 50%, tada je ispitana voda (pokus) akutno otrovna.
Ako je A< 50%, то тестируемая вода не оказывает острого токсического действия.
Za više točna definicija akutne toksičnosti izgraditi graf, gdje je apscisa (X-os) vrijeme polaganja u satima, a ordinata (Y-os) smrtnost kao postotak kontrole (A). Iz grafikona se nalazi LT50 - vrijeme tijekom kojeg 50% dafnije umire.
Određivanje toksičnosti otpadne (prirodne) vode na Ceriodaphnia affinis
materijala
Epruvete kapaciteta 20 ml (20-40 komada).
Tikvica za razrjeđivanje (kontrolne) vode kapaciteta 1 l.
Od 40 do 80 rakova u dobi od 0,1-8 sati. Razlika u starosti rakova ne smije biti veća od 4 sata.
Doživite pripremu
Rasporedite epruvete od 10 komada u nizu prema sljedećoj shemi:
K1 St.voda b/r N 1 St.voda 1:10 N 1 St.voda 1:100 N 1
K2 St.voda b/r N 2 St.voda 1:10 N 2 St.voda 1:100 N 2
K3 St.voda b/r N 3 St.voda 1:10 N 3 St.voda 1:100 N 3
K4 St.voda b/r N 4 St.voda 1:10 N 4 St.voda 1:100 N 4
K5 St.voda b/r N 5 St.voda 1:10 N 5 St.voda 1:100 N 5
K6 St.voda b/r N 6 St.voda 1:10 N 6 St.voda 1:100 N 6
K7 St.voda b/r N 7 St.voda 1:10 N 7 St.voda 1:100 N 7
K8 Sv. voda b/r N 8 Sv. voda 1:10 N 8 Sv. voda 1:100 N 8
K9 Sv. voda b/r N 9 Sv. voda 1:10 N 9 Sv. voda 1:100 N 9
K10 St.voda b/r N 10 St.voda 1:10 N 10 St.voda 1:100 N 10
Ulijte u epruvete kontrolnu (voda za razrjeđivanje) i otpadnu vodu (sv. voda) po 15 ml:
K1-K10 - 150 ml vode za razrjeđivanje (W).
Otpadna voda bez razrjeđivanja (bez razrjeđivanja) - 150 ml (10 * 15 ml).
Otpadne vode 1:10 - 25 ml sv. vode b / r + 225 ml RW = 250 ml sv. vode 1:10.
Otpadne vode 1:100 - 25 ml sv. vode 1:10 + 225 ml RW = 250 ml sv. vode 1:100.
Rasporedite epruvete s otopinama u luminostat.
Izmjerite temperaturu u luminostatu (norma 23-27°C), pH otopine (norma 6,5-8,5), koncentraciju otopljenog kisika (norma prije početka pokusa 6 mg/l, na kraju pokusa - na najmanje 4 mg/l).
Obavezno je podesiti pH uzoraka na 6,5-8,5 pomoću otopina NaOH ili HCl ako ne zadovoljavaju gore navedene standarde. Zasićenost ispitivanih uzoraka kisikom također treba biti unutar navedenih granica.
Način osvjetljenja u luminostatu je 12 sati s intenzitetom od 400-600 luksa.
Slijetanje rakova
U sve epruvete posadite po 1 rak u dobi od 0,1-8 sati. Razlika u starosti rakova ne smije biti veća od 4 sata.
Eksperiment
Uginuli rakovi se vizualno broje nakon 1, 6, 24, 48 sati (kraj određivanja akutne toksičnosti). Tijekom pokusa, rakovi se ne hrane. Rezultati se bilježe u protokolu pokusa.
Obrada rezultata je slična prethodnoj.
4. Biotest korištenjem algi
Scenedesmus quadricauda
Tehnika je osmišljena za određivanje toksičnosti prirodnih i otpadnih voda.
Opći principi uzgoja mikroalgi
Učinkovit uzgoj jednostaničnih zelenih algi u laboratoriju određen je uglavnom prisutnošću mineralnih elemenata u hranjivom mediju, dovoljno intenzivnom rasvjetom (2000-3000 luxa) i određenom temperaturom (18-20 °C).
Najbolji okoliš za uzgoj zelenih algi u toksikološke svrhe je hranjivi medij Uspensky N 1, koji sadrži nižu ukupnu koncentraciju soli.
Sve manipulacije s medijem Uspensky N 1 pri radu s algama Scenedesmus provode se uz strogo poštivanje uvjeta sterilnosti.
Zajednički uzgoj ove alge s klorelom u jednom luminostatu je neprihvatljiv (klorela brzo začepljuje i potiskuje kulturu sceneesmus).
Trajanje pokusa za utvrđivanje toksičnosti vode može biti 4, 7, 14 ili više dana, ovisno o zadacima. Maksimalno nakupljanje toksičnog sredstva u stanicama algi obično se bilježi do kraja 3-4 dana, stoga je najčešće određivanje akutne toksičnosti ograničeno na 4 dana.
Ako se kao rezultat biotestiranja na akutnu toksičnost otkrije značajna stimulacija rasta algi, tada je neophodan kronični pokus (do 14 dana) kako bi se donijela konačna prosudba o toksičnosti uzorka.
Značajna stimulacija rasta algi ukazuje na prisutnost eutrofnog onečišćenja, a značajna inhibicija rasta algi ukazuje na prisutnost toksičnog onečišćenja.
Priprema kulture
U eksperimentu koristite kulturu staru 5-10 dana koja je u fazi eksponencijalnog rasta.
Prije sjetve kultura se zgušnjava na jedan od tri načina: - taloženje 2-3 dana, centrifugiranje, filtriranje kroz membranski filter N 4 ili filter papir s plavom vrpcom. Rezultirajuća stanična suspenzija (koncentrat) koristi se za naknadno zasijavanje.
Proizvodi se u velikoj eksperimentalnoj tikvici zapremnine 1,5 l, u slučaju biotestiranja u tikvici (po 100 ml) ili u tikvici od 150 ml za biotestiranje u penicilinskim bočicama (po 10 ml). Obično je potrebno oko 30 µl suspenzije na 30 ml vode.
U pokusnim tikvicama nakon sjetve treba biti oko 200-300 tisuća stanica algi po 1 ml (ne više od 500 tisuća / ml) - jedva primjetna zelenkasta boja na bijeloj pozadini.
Iz velike tikvice prelijte kulturu u tikvice (3 ponavljanja od 100 ml) ili penicilinske bočice (3 ponavljanja od 10 ml).
5. Ocjena rezultata pokusa za određivanje otpornosti kulture na kalij dikromat
Brojanje se vrši pomoću mikroskopa (na primjer, tipa "Biolam") uz povećanje od 80-100 puta.
Za brojanje broja stanica koristi se komora za brojanje Goryaev ili Fuchs-Rosenthal. Komora i pokrovno staklo povezano s njom se odmašćuju, komora se prekriva pokrovnim staklom i trlja dok se ne formiraju dugini prstenovi smetnji. Iz svake tikvice pipetirajte po jednu kap temeljito izmiješane suspenzije na gornji i donji rub pokrovnog stakla. Komora se puni tako da se ne stvaraju mjehurići zraka, višak suspenzije se pomiče duž utora. Dijagonalno se skenira 16 kvadrata ili cijelo polje komore u slučaju malog broja algi (s jednim punjenjem komore izračunava se najmanje 50 ćelija).
Iz svake se tikvice ispituju najmanje tri uzorka.
Procjena toksičnog djelovanja kemijski spoj ili se ispitna voda izrađuje na temelju pouzdanosti razlika između pokazatelja broja stanica algi u kontroli i u pokusu.
Ovo izračunava:
a) srednje aritmetičke vrijednosti broja ćelija - Xi i X (od dva odnosno šest broja).
b) broj stanica kao postotak kontrole. Iznos (X - Xi)
c) standardna devijacija (b):
gdje je n broj ponavljanja; u ovom slučaju (vidi tablicu 3.1) n = 3;
c) pogreška aritmetičke sredine (X): S = b / korijen od n;
d) Td - kriterij pouzdanosti razlika između dvije uspoređene vrijednosti:
gdje su Xk i Xo uspoređene prosječne vrijednosti (u kontroli i eksperimentu),
Sk - So - kvadrati srednjih pogrešaka u kontroli i eksperimentu.
Td se izračunava za svaki dan i uspoređuje s tabličnom vrijednošću Tst - standardnom vrijednošću Studentovog kriterija.
Uzima se razina značajnosti P = 0,05 i stupanj slobode (n1 + n2 - 2), t.j. (3 + 3 - 2) = 4.
Tst na 4 stupnja slobode je 2,78.
Ako je Td veći ili jednak Tst, tada je razlika između kontrole i pokusa značajna - ispitna voda je kontaminirana (toksično ili eutrofno onečišćenje)
Ako je Td manji od Tst, tada razlika između kontrolne i pokusne nije značajna – ispitna voda nije kontaminirana.
Za izračun Td možete koristiti kalkulatore tipa MK-51 i MK-71, kao i računalne proračunske tablice (na primjer, program Sigma CSIAC-a), što značajno ubrzava rad.
Za grafički prikaz rezultata biotestiranja, vrijeme u danima iscrtava se duž apscisne osi, a duž osi ordinate ili broj stanica algi u 1 ml ili broj stanica algi kao postotak kontrole. .
6. Određivanje otpornosti Scenedesmus quadricauda na djelovanje kalijevog bikromata
Dodajte sukcesivno u 30 ml destilirane vode (kontrola) 30 µl KNO 3 , 30 µl MgSO 4 , 30 µl Ca(NO 3) 2 , 30 µl KH 2 RO 4 , 30 µl K 2 CO 3 .
Kronično iskustvo (u vezikulama)
Sedmog dana biotestiranja kontrolna i ispitna voda se mijenjaju u sterilnim uvjetima. Istodobno se 7,5 ml kontrolne i ispitne vode ulije u novu seriju bočica. Zatim se u bočice doda 0,01 ml (10 μl) svake od 5 osnovnih otopina soli i 2,5 ml stare kulture iz bočica u kojima je provedeno biotestiranje u akutnom pokusu. Broj stanica se broji 7., 10. i 14. dana.
U praksi je prikladno koristiti tablicu za ocjenjivanje rezultata biotestiranja na skali od 5 točaka (tablica 3.3).
Treba imati na umu da povećanje biomase algi može biti povezano s prisutnošću eutrofnih zagađivača u ispitnoj vodi, u kojem slučaju se o prisutnosti toksičnog učinka može procijeniti nakon ispitivanja na nekoliko ispitnih objekata.
7. Biotestiranje na cilijatima
Metoda se temelji na jednoj od opcija za određivanje akutne toksičnosti vode prema preživljavanju cilijata Paramecium caudatum.
Koristi se:
Utvrditi toksičnost otpadnih voda koje ulaze u objekte za biološko pročišćavanje, što omogućuje tehnološku prilagodbu načina pripreme i pročišćavanja otpadnih voda;
Da biste odredili toksičnost lokalnih tokova otpadnih voda, što vam omogućuje da saznate njihovu interakciju, odredite doprinos svakog toka toksičnosti otpadnih voda iz pojedinog poduzeća, ukupnu toksičnost otpadne vode koja ulazi u objekte za biološko pročišćavanje;
Za određivanje toksičnosti vodenih otopina pojedinačne tvari i njihove mješavine.
Princip tehnike
Metoda za određivanje akutne smrtonosne toksičnosti otpadne vode prema preživljavanju cilijata temelji se na određivanju broja mrtvih ili imobiliziranih jedinki nakon izlaganja ispitnoj vodi. Kriterij za akutnu smrtonosnu toksičnost je smrt ili imobilizacija 50% ili više jedinki unutar 1 sata u ispitnoj vodi u usporedbi s njihovim početnim brojem.
test organizam
Kao ispitni objekt korištena je laboratorijska monokultura Paramecium caudatum Ehrenberg.
Paramecium caudatum - jednostanični organizmi veličine 180-300 mikrona. Tijelo je cigarastog ili vretenastog oblika, prekriveno gustom ljuskom (pelikulom).
Paramecium caudatum - masovni pogled u slatkoj vodi s visokim sadržajem organske tvari. U otpadnim vodama često je glavna vrsta, poli-alfa-mesosaprobe. Najjednostavniji, uključujući cilijarne trepavice, čine glavninu mikrofaune aktivnog mulja. Oni sudjeluju u oslobađanju pročišćene vode iz suspendiranih bakterijskih stanica i iz labavih, slabo taložnih bakterijskih nakupina, čime pridonose povećanju učinkovitosti pročišćavanja.
Izolacija i uzgoj
Odvajanje od aktivnog mulja. Najmobilnija i najveća jedinka hvata se iz uzorka aktivnog mulja iz postrojenja za pročišćavanje i prenosi u mikroakvarij sa sterilnom vodom iz slavine.
Uzastopnim prijenosom ove jedinke iz rupe u rupu, ona se odvaja od ostalih protozoa i cista. Zatim se isprana infuzorija stavi u epruvetu s podlogom za kulturu.
Nakon 7-8 dana, iz tako dobivene monokulture, jednu od najvećih i najpokretnijih jedinki ponovno se prenosi u svježi medij.
Nakon 8-10 dana, kultura se može koristiti za određivanje toksičnosti.
Uzgoj cilijata u mlijeku. Kultura paramecija uzgaja se na dekloriranoj vodi iz slavine kojoj se dodaje pasterizirano mlijeko razrijeđeno 20 puta istom vodom. Kultura cilijata ponovno se zasijeva jednom mjesečno (ako je potrebno, jednom svaka tri tjedna).
Materijali i oprema
Paramecium caudatum se broji pomoću binokularnog mikroskopa MBS-9, MBS-10 ili drugog koji omogućuje povećanje od 8-24 puta. Konstrukcija mikro-akvarija od prozirnog organsko staklo prikazano na sl.1. Koristite standardne staklene pipete da razrijedite i dodajte istu količinu ispitnog uzorka.
Biotestiranje uzoraka vode provodi se najkasnije 6 sati nakon njihovog odabira, a ako je nemoguće izvršiti analizu u navedenom roku, uzorci vode se hlade (+4°C).
Konzerviranje uzoraka kemijskim konzervansima nije dopušteno.
Kao kontrola koristi se voda iz slavine koja se taloženjem i prozračivanjem mikrokompresorom 7 dana deklorira.
Kako bi se utvrdila toksičnost pojedinih tvari ili njihovih smjesa, od njih se pripremaju otopine dodavanjem određenih količina matične tekućine, ispitivane tvari u dekloriranu vodu iz slavine. Osnovne otopine se pripremaju u destiliranoj vodi.
Prilikom provođenja biotestiranja temperatura ispitnog uzorka mora odgovarati temperaturi kulture.
Ako u uzorku postoje grube suspenzije, potrebno je filtriranje.
Prilikom provođenja biotestiranja pH vrijednosti ispitivanih otopina trebaju biti u rasponu od 6,5 do 7,6.
Biotestiranje se provodi u prostoriji koja ne sadrži štetne pare i plinove, sa raspršena svjetlost a temperatura zraka 18-28°C.
Provođenje biotestiranja
Za biotestiranje nerazrijeđene otpadne vode ili njezinih razrjeđenja, kao i otopina pojedinih otrovnih tvari (mješavina tvari), koristi se mikroakvarij s bunarima koji se postavlja na predmetni stupanj stereomikroskopa.
Jedna od jažica se napuni kulturom cilijata pomoću kapilarne pipete.
U slobodne jažice s kapilarnom pipetom u svaku jažicu stavlja se 10-12 jedinki, tako da po uzorku ispitivane vode bude najmanje 30 trepavica u tri jažice (tri puta ponavljanje).
Prilikom sadnje ispitnog objekta, količina tekućine kulture u jažici ne smije biti veća od 0,02 ml.
Kao kontrole se koriste tri jažice.
Nakon sadnje, infuzorije se izlije u kontrolne jažice u 0,3 ml deklorirane voda iz pipe, u eksperimentalnim - 0,3 ml uzorka ispitne vode. Bilježi se vrijeme početka biotestiranja i broj jedinki u svakoj jažici se broji pod mikroskopom.
Mikroakvarij s napunjenim jažicama stavlja se u Petrijevu zdjelicu na čije se dno stavlja filter papir navlažen vodom da sadržaj jažica ne ispari, te drži 1 sat na temperaturi od 22-24°C. Nakon tog vremena, preživjeli pojedinci se broje pod mikroskopom. Preživjeli su trepavice koje se slobodno kreću u vodenom stupcu. Imobilizirane osobe klasificiraju se kao mrtve. Rezultati prebrojavanja bilježe se u dnevnik rada.
Rezultati biotestiranja smatraju se točnima i uzimaju se u obzir ako smrt cilijata u kontrolnim jažicama ne prelazi 10%.
Nakon prebrojavanja jedinki u svakoj od tri jažice, nalazi se aritmetička sredina broja cilijata koji su preživjeli u ispitnoj vodi.
Voda za ispitivanje procjenjuje se da ima akutni smrtonosni učinak ako u njoj ugine 50% ili više cilijata unutar 1 sata.
Prilikom utvrđivanja akutne smrtonosne toksičnosti razrjeđenja uzorka otpadne vode ili vodene otopine pojedine tvari (mješavine) utvrđuje se prosječna smrtonosna višestrukost razrjeđenja (prosječna smrtonosna koncentracija) koja uzrokuje smrt 50% ispitivanih objekata unutar 1. sat - LC 50 - 1 sat (LC 50 - 1 h).
Za crtanje grafa u svrhu izračuna LKr 50 - 1 h (LK 50 - 1 h), testni parametar se izražava u proizvoljnim jedinicama - probit, a faktor razrjeđenja (koncentracija) - u logaritamskim vrijednostima.
Na osi apscise ucrtani su logaritmi koncentracija višestrukih razrjeđenja otpadnih voda (koncentracija tvari), a na osi ordinata vrijednosti parametra ispitivanja u probitima. Rezultirajuće točke povezane su ravnom linijom.
Od točke na osi ordinata koja odgovara 50% smrti ispitnog objekta, crta se paralelna s osi apscise sve dok se ne siječe s linijom grafikona.
Od točke njihova presjeka, okomica se spušta na os apscise i pronalaze se logaritmi LKR 50 - 1 h.
Vrijednost pronađenog logaritma pretvara se u vrijednost faktora razrjeđenja (koncentracija izražena u mg/l tvari).
Rezultati biotestiranja prezentirani su u obliku protokola.
Nakon biotestiranja, mikroakvarije se isperu vodom (temperatura ne viša od 40°C), obrišu se vatom umočenom u alkohol, isperu destiliranom vodom.
Procjena toksičnosti vode biološkim ispitivanjem algi.
Pomoću formule izračunavamo koeficijent rasta broja algi za 96 sati (4 dana).
M= 10 3 ,
gdje je M broj stanica algi, tisuća stanica/ml;
m je broj prebrojanih stanica;
n je broj izračunatih malih kvadrata kamere;
V je volumen dijela komore koji odgovara površini malog kvadrata, ml.
8. Procjena toksičnosti vode pomoću ekspresnog biotesta na rotiferima
Za utvrđivanje mogućeg akutnog toksičnog učinka ispitivane vode provodimo ekspresno biotestiranje na masovnoj kulturi rotifera.
Za procjenu toksičnog učinka ispitivane vode koristimo prosječne podatke o SOS (pokazatelj brzine bistrenja medija). Izračunajmo SOS za eksperiment prema formuli (2).
biotestiranje toksičnosti vode kalij
SOS \u003d [(C 0 - C t) / (C 0 N t)] V,
gdje je COS brzina bistrenja medija, µl/(ind. . min);
C 0 i C t - broj stanica algi u jednom velikom kvadratu komore Goryaev na početku i na kraju biotestiranja;
N je broj rotifera u mikroakvariju;
t - vrijeme biološke analize, min;
V je volumen vode u mikroakvariju, µl.
Književnost
1. Bakaeva E.N., Nikanorov A.M. Hidrobionti u procjeni toksičnosti kopnenih voda. M.: Nauka, 2006. 257 str.
2. Bakaeva E.N. Određivanje toksičnosti vodenog okoliša. Smjernice. Rostov na Donu: Everest 1999. 48 str.
4. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Praćenje kakvoće vode: procjena toksičnosti. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2000., str. 10-15, 39-42.
5. Bakaeva E.N. Ekološke i biološke osnove vitalne aktivnosti rotifera u kulturi. Rostov na Donu: SKNTS VSh, 1999. 51 str.
6. Bakaeva E.N. Mogućnost osiguranja kvalitete informacija jamči korištenjem tehnika biotestiranja na rotiferima // Znanstvena misao Kavkaza. 1999. broj 5. S. 26-36
7. Bakaeva E.N., Makarov E.V. Ekološke i biološke osnove vitalne aktivnosti rotifera u normi i pod uvjetima antropogenog opterećenja. Rostov na Donu: SKNTS VSh, 1999. 206 str.
9. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Praćenje kakvoće vode: procjena toksičnosti. - Sankt Peterburg: Gidrometeoizdat, 2000., str. 16-39.
Hostirano na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Bioindikacija algi i metode bioindikacije Lepidium sativum L. Vrsni sastav algi i cijanobakterija u otpadnim vodama MUP-a "Ufavodokanal". Proučavanje kvantitativnog razvoja algi i cijanobakterija u onečišćenoj i pročišćenoj vodi.
rad, dodan 09.06.2014
Klasifikacija otpadnih voda i metode njihova pročišćavanja. Kvalitativno i kvantitativno obračunavanje algi i cijanobakterija. Metoda za određivanje toksičnosti vode prema potočarki (Lepidium sativum L.). Biotestiranje otpadnih voda GUP "Ufavodokanal".
rad, dodan 06.06.2014
Sastav otpadnih voda Industrija hrane. Procjena utjecaja otpadnih voda iz prehrambene industrije na stanje prirodnih voda, na životinjski svijet rezervoari. Pravna osnova i načini osiguranja okolišnog zakonodavstva u području zaštite prirodnih voda.
rad, dodan 10.08.2010
Učinak vode i tvari otopljenih u njoj na ljudsko tijelo. Sanitarno-toksikološki i organoleptički pokazatelji štetnosti vode za piće. Moderne tehnologije i metode pročišćavanja prirodnih i otpadnih voda, procjena njihove praktične učinkovitosti.
seminarski rad, dodan 03.01.2013
Značajke primjene biotestiranja i bioindikacijskih metoda za praćenje stanja okoliša. Kontrola kvalitete prirodnih i otpadnih voda na bioindikatoru Daphnia magna Strauss. Osjetljivost indikatora na razne kemikalije.
rad, dodano 06.10.2009
Svrha i osnovne metode biološke obrade vode. Važnost visokokvalitetnog pročišćavanja otpadnih voda za zaštitu prirodnih vodnih tijela. Razgradnja organskih tvari mikroorganizmima u aerobnim i anaerobnim uvjetima, procjena prednosti ove metode.
sažetak, dodan 14.11.2010
Ponovna upotreba otpadne vode kao higijenski problem. Biološko i kemijsko onečišćenje otpadnih voda. Metode pročišćavanja otpadnih voda i problemi sigurnosti korištenja obnovljenih voda. Procjena okoliša primjena sedimenta.
seminarski rad, dodan 27.12.2009
Problem postupanja s proizvodnim i potrošnim otpadom. Proučavanje metoda biotestiranja. Evaluacija testnih objekata. Pogodnost utvrđivanja razreda opasnosti otpada metodom biotestiranja za CJSC "Trolza" s ekonomskog stajališta.
prezentacija, dodano 21.6.2012
Izvori onečišćenja kopnenih voda. Metode pročišćavanja otpadnih voda. Izbor tehnološke sheme pročišćavanja otpadnih voda. Fizikalno-kemijske metode pročišćavanja otpadnih voda korištenjem koagulansa. Odvajanje suspendiranih čestica iz vode.
sažetak, dodan 05.12.2003
Pročišćavanje i izbjeljivanje prirodne vode koagulansima i flokulantima. Uvjeti za korištenje flokulanata za pročišćavanje vode. Metode za određivanje pokazatelja kakvoće vode za piće. Istraživanje flokulacijskih svojstava novih akrilamidnih kopolimera u vodi.
Kao ispitni objekti u vodenoj toksikologiji, široko se koriste planktonske kladocere (Cladocera), posebice dafnije (lat. Daphnia).
To je prvenstveno zbog činjenice da:
Rod Daphnia ima vrlo široku rasprostranjenost u slatke vode i ključna je karika u mnogim vodenim prehrambenim lancima;
Zbog prozirnosti tijela dafnije moguće je vizualno pratiti kvalitetu embrija, brzinu njihovog sazrijevanja, brzinu razmnožavanja, kao i procijeniti fiziološko stanje (otkucaje srca, crijevno punjenje itd.) ispitni objekt;
Moguće je redovito procjenjivati izležene mladunce prema njihovim morfološke značajke, kao i preživljavanje s generacije roditelja na dijete;
Rod Daphnia ima relativno kratak životni ciklus, što je posebno važno za testove plodnosti;
Rod Daphnia se koristi kao jedan od najosjetljivijih indikatora (senzora) prisutnosti teških metala i organofosfornih pesticida u vodenom okolišu.
Najuniverzalniji ispitni objekt u smislu osjetljivosti i adekvatnosti odgovora na različite otrovne tvari je vrsta Daphnia - Daphnia magna Straus.
sl.2.
Ova vrsta Daphnia prvi je put korištena kao ispitni objekt u radu E. Naumanna 1933. godine. Dafnije se široko koriste u biotestiranju u zemljama poput SAD-a, Njemačke, Francuske, Mađarske itd. U mnogim od njih dafnije su prihvaćene kao standardni testni organizam. U SSSR-u je početak takvog rada povezan s istraživanjem N.S. Strogonov i njegova škola, E.A. Veselova i L.A. Lesnikov. Dafnije kao obvezni ispitni objekt uključene su u shemu za utvrđivanje MPC-a za onečišćujuće tvari i otpadne vode u Rusiji.
Daphnia magna Straus ima sivo-žutu ili crvenkastu boju (s nedostatkom kisika), ne prelazi 2-3 mm duljine, živi u akumulacijama, ribnjacima, jezerima gotovo posvuda.
Pod povoljnim uvjetima u laboratoriju, dafnije se veći dio godine razmnožavaju bez oplodnje, t.j. parterogenetski, stvarajući potomstvo koje se sastoji od ženki. Razdoblje sazrijevanja rakova na temperaturi od 20 ± 2 ° C i dobroj ishrani je 5-8 dana. Trajanje embrionalnog razvoja obično je 3-4 dana. Nakon tog vremena, mladi se prolijevaju. Partenogenetske generacije slijede jedna za drugom svaka 3-4 dana.
Za uzgoj dafnije koristi se biologizirana voda iz akvarija, kao hrana služe zelene alge (klorela). Kultura se uzgaja u posebnom klimostatu na temperaturi od 20 ± 2 ° C i osvjetljenosti od 400-600 luksa s dnevnim svjetlom od 12-14 sati.
U toksikološkim studijama na dafnijama razlikuje se kratkoročno (do 96 sati) i dugotrajno (20 ili više dana) biotestiranje. Kratkotrajno biotestiranje osmišljeno je za dobivanje ekspresnih informacija o stanju ispitivanog vodnog tijela, pri čemu je glavni pokazatelj opstanak hidrobionta. Za dublju i temeljitiju studiju koristi se dugotrajno biotestiranje. Omogućuje dugotrajan učinak djelovanja toksikanata.
Većina metoda biotestiranja pomoću dafnije temelji se na registraciji njihove smrtnosti pod utjecajem onečišćujućih tvari. Ali čak i prije smrti testnih objekata, otrovi utječu na promjenu njihove aktivnosti ponašanja. Pod utjecajem onečišćujućih tvari u dafniji, uočava se ili naglo povećanje motoričke aktivnosti, ili obrnuto, usporavanje. Dakle, fiksiranje promjena u plivačkoj aktivnosti Daphnia omogućuje određivanje toksičnosti vode u ranoj fazi.
Provedeno je i nekoliko studija u kojima se pretpostavljalo da je putanja plivanja dafnije fraktalna struktura, a kada se unese otrov, fraktalna dimenzija se mijenja. (Shimizu, 2001.).
Fraktal je matematički skup koji ima svojstvo samosličnosti, odnosno homogenosti u različitim mjernim skalama. Samosličnost je vrlo općenito svojstvo prirodnih sustava: slivovi velikih rijeka, prostorna struktura kolonija mikroorganizama itd., imaju nevjerojatnu strukturnu svestranost. Često se u vezi s tim govori o fraktalnosti prirodnih objekata. Pojam "fraktal" i prve studije koje ga koriste proveo je Benoit Mandelbrot.
Fraktalna dimenzija je mjera geometrijske složenosti objekta. Slijedeći ideju Mandelbrota, fraktalna dimenzija se može odrediti brojanjem kvadrata. Zamislite objekt složenog oblika, koji je potpuno prekriven kvadratima, poput milimetarskog papira. Neki kvadratići će sadržavati elemente skupa, drugi će kvadrati biti prazni. Broj nepraznih ćelija N ovisi o obliku objekta i o dimenzijama kvadratne ćelije E. Pretpostavlja se da je N proporcionalan 1/ED (što je manja rešetka, to je više nepraznih ćelija). Eksponent D je dimenzija objekta. Na primjer, za tako čvrstu ravnu figuru kao što je krug, smanjenje veličine rešetke za polovicu dovest će do povećanja broja nepraznih ćelija za četiri puta (dva na kvadrat), jer lik ima dimenziju dva . Za fraktal, broj nepraznih ćelija će se povećati s nešto manjim, frakcijskim eksponentom. Opisani postupak nije ograničen na matematičke objekte ili oblike na ravnini. Slično, može se izračunati fraktalna dimenzija stvarnih objekata, kao što su rijeke, oblaci, obale, arterije ili cilije koje prekrivaju stijenke crijeva. Ljudske arterije, na primjer, imaju fraktalnu dimenziju od oko 2,7.
Fraktalna dimenzija izračunava se pomoću formule Katza i Georgea (1985.):
FD=log(N)/ ,
gdje je L ukupna duljina staze za plivanje, D je promjer opisane staze, N je broj segmenata.
Kao otrovno sredstvo korišten je pesticid Esfenvalerat. To je kemijska aktivna tvar pesticida (piretroida), koja se koristi u poljoprivredi i osobnim kućanstvima za suzbijanje štetnih insekata.
Preparati na bazi esfenvalerata pokazuju snažno štetno djelovanje kako pri vanjskom kontaktu tako i prilikom ulaska u probavni sustav štetnika člankonožaca. Zaštita bilja se događa i uz pomoć repelentnog, paralizirajućeg i antihranjivog djelovanja.
Lijekovi imaju prilično dug učinak čak i na izravnoj sunčevoj svjetlosti. Zaštitno djelovanje traje oko 15 dana.
Esfenvalerat je hidrolitički stabilan. Kada se pusti u rezervoar, ostaje u vodi do 10 dana, dok isparavanje neće imati posebnu ulogu u njegovom nestanku. Laboratorijsko istraživanje pokazuju da je esfenvalerat vrlo toksičan za vodene organizme.
Zadaci i metode biotestiranja kakvoće okoliša
U otkrivanju antropogenog onečišćenja okoliša, uz kemijsko-analitičke metode, koriste se metode koje se temelje na procjeni stanja pojedinih jedinki izloženih zagađenom okolišu, kao i njihovih organa, tkiva i stanica. Njihova je upotreba posljedica tehničke sofisticiranosti i ograničenih informacija koje kemijske metode mogu pružiti. Osim toga, hidrokemijske i kemijsko-analitičke metode mogu biti neučinkovite zbog svoje nedovoljno visoke osjetljivosti. Živi organizmi mogu percipirati niže koncentracije tvari od bilo kojeg analitičkog senzora, te stoga biota može biti podvrgnuta toksičnim učincima koji nisu zabilježeni tehničkim sredstvima.
Kao što je pokazano, bioindikacija uključuje identifikaciju već postojećih ili nagomilanih onečišćenja indikatorskim vrstama živih organizama i ekološkim karakteristikama zajednica organizama. Trenutno se velika pozornost posvećuje tehnikama biotestiranja, t.j. korištenje bioloških objekata u kontroliranim uvjetima kao sredstvo za utvrđivanje ukupne toksičnosti okoliša. Biotestiranje je metodološka tehnika koja se temelji na procjeni učinka čimbenika okoliša, uključujući i toksične, na tijelo, njegovu zasebnu funkciju ili sustav organa i tkiva.
Osim izbora biotesta bitnu ulogu igra izbor testne reakcije - parametar organizma, koji se mjeri tijekom testiranja.
Najinformativniji su integralni parametri koji karakteriziraju opće stanje živog sustava odgovarajuće razine. Za pojedinačne organizme karakteristike preživljavanja, rasta i plodnosti obično se nazivaju integralnim parametrima, dok se fiziološki, biokemijski, histološki i drugi parametri nazivaju posebnim. Za populacije su integralni parametri brojnost i biomasa, a za ekosustave karakteristike sastava vrsta, aktivnost proizvodnje i uništavanje organske tvari.
S povećanjem integriteta testa - reakcije, povećava se "ekološki realizam" testa, ali se njegova učinkovitost i osjetljivost obično smanjuju. Funkcionalni parametri pokazuju se labilnijim od strukturnih, a parametri stanične i molekularne razine gube u ekološkom sadržaju informacija, ali pobjeđuju u smislu osjetljivosti, učinkovitosti i obnovljivosti.
Bit metodologije biološke analize
Predloženi sustav biomonitoringa je kompleks različitih pristupa za procjenu stanja različitih organizama pod utjecajem kompleksa prirodnih i antropogenih čimbenika. Temeljni pokazatelj njihovog stanja je učinkovitost fizioloških procesa koji osiguravaju normalan razvoj tijela. U optimalnim uvjetima tijelo reagira na utjecaje okoline kroz složeni fiziološki sustav puferskih homeostatskih mehanizama. Ovi mehanizmi podržavaju optimalan tijek razvojnih procesa. Pod utjecajem nepovoljnih uvjeta mogu se poremetiti mehanizmi održavanja homeostaze, što dovodi do stanja stresa. Takvi se poremećaji mogu pojaviti prije nego što se pojave promjene u uobičajeno korištenim parametrima održivosti. Dakle, metodologija biološke analize koja se temelji na proučavanju učinkovitosti homeostatskih mehanizama omogućuje hvatanje prisutnosti stresora ranije od mnogih uobičajenih metoda.
Zahtjevi za metode biološke analize
Kako bi bile prikladne za rješavanje kompleksa suvremenih problema, metode biotestiranja koje se koriste za procjenu okoliša moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve: biti primjenjive za procjenu bilo kakvih promjena okoliša u staništu živih organizama; okarakterizirati najčešće i najvažnije parametre životne aktivnosti biote; biti dovoljno osjetljiv da otkrije čak i početne reverzibilne promjene okoliša; biti prikladan za bilo koju vrstu živih bića i bilo koju vrstu izloženosti; biti prikladan ne samo za laboratorijsko modeliranje, već i za istraživanje u prirodi; biti dovoljno jednostavan i ne preskup za široku upotrebu.
Jedan od najvažnijih zahtjeva u procjeni stanja okoliša je osjetljivost korištenih metoda. Potreba za ovakvim metodama posebno je sve veća u današnje vrijeme, kada je zbog povećane pažnje problemima zaštite prirode i u vezi s razvojem mjera zaštite okoliša potrebno procijeniti ne samo i ne toliko značajnu, koliko pravilo, nepovratne promjene u okolini, ali početna manja odstupanja, kada je još uvijek moguće vratiti sustav u prijašnje normalno stanje.
Drugi važan zahtjev je univerzalnost kako u pogledu fizičkog, kemijskog ili biološkog utjecaja koji se procjenjuje, tako iu pogledu vrste ekosustava i vrsta živih bića u odnosu na koje se takva procjena provodi. Štoviše, to je potrebno kako u odnosu na pojedinačne agense, tako i na kumulativni učinak bilo koje njihove kombinacije (uključujući cijeli kompleks i antropogenih i prirodnih čimbenika).
Sustav bi trebao biti relativno jednostavan i pristupačan, prikladan za široku upotrebu. Trenutno postoji niz suvremenih molekularno-bioloških testova kvalitete medija, no zbog visoke tehnološke složenosti i cijene njihova je primjena ograničena. Postavlja se pitanje je li potrebno posegnuti za tako složenim metodama pri rješavanju općeg zadatka praćenja stanja okoliša i je li moguće dobiti slične informacije na pristupačniji način.
Osnovni pristupi biotestiranja: biokemijski pristup, genetski pristup, morfološki pristup, fiziološki pristup, imunološki pristup.
Dugo vremena se kontrola onečišćenja okoliša provodila samo fizikalno-kemijskim metodama, određivanjem koncentracija onečišćujućih tvari i promatranjem usklađenosti vrijednosti izmjerenih koncentracija normaliziranih pokazatelja s maksimalno dopuštenim koncentracijama (MPC). Razvojem kemijske industrije, sintezom novih spojeva i njihovom upotrebom u proizvodnji, popis kontroliranih onečišćujućih tvari u otpadnim vodama svakim se danom povećava. Danas, mnogi zagađivači različitih razloga nije kontrolirano: za neke MPC-i nisu razvijeni, za druge ne postoje odobrene metode za određivanje, a one utječu na okoliš. Kao rezultat toga, saznaje se da širok raspon spojeva, otrovne tvari u okolišu vode, zraka i tla nije kontroliran. Ali čak ni u slučaju praćenja cjelokupnog spektra spojeva u okolišu na razini MPC-a, ne može se tvrditi da nema štetni učinci na okoliš. Budući da podaci o fizikalnim i kemijskim pokazateljima u načelu ne dopuštaju zaključak o kumulativnom utjecaju onečišćujućih tvari različite prirode na žive organizme i stupnju njihove opasnosti.
Za popunjavanje informacijskog analitičkog vakuuma o kombinacijskom učinku onečišćujućih tvari priznate su metode biotestiranja. Značajka informacija dobivenih uz pomoć metoda biotestiranja je integralna priroda odraza cjelokupnog skupa svojstava ispitnog okoliša sa stajališta njegove percepcije živim objektom. I za razliku od fizikalne i kemijske metode, kroz koji se utvrđuje bruto sadržaj pojedinog onečišćujućeg tvari, biotest metode za analizu kakvoće vode omogućuju otkrivanje fiziološki aktivnih oblika spojeva koji djeluju na organizam. Tako, na primjer, nije moguće razviti MPC tvari za različite pH vrijednosti okoliša, naime, promjena pH okoliša povlači za sobom stvaranje drugih oblika spojeva, eventualno toksičnijih. Ili je toksični učinak otrovnih tvari pojačan u mekoj vodi nego u tvrdoj vodi. A složeni utjecaj zagađivača potpuno je nepredvidiv.
Proučeno je i identificirano nekoliko varijanti izloženosti otrovnim tvarima.
1. Antagonistički učinak otrovnih tvari - možda takva kombinacija iona u čijoj kombinaciji će učinak toksičnosti biti manji.
2. Aditivni učinak – učinak toksičnosti zbroja otrovnih tvari jednak je zbroju učinaka toksičnosti.
3. Sinergijski učinak – nepotpuno zbrajanje učinaka toksičnosti.
4. Učinak seisibilizacije – kombinacija otrovnih tvari pojačava učinak toksičnosti.
Danas su biotest metode, kao nužan dodatak kemijskoj analizi, uključene u standard za kontrolu kvalitete voda za različite namjene.
Princip biotestiranja svodi se na bilježenje promjena biomase, preživljavanja, plodnosti, kao i fizioloških ili biokemijskih parametara ispitivanog objekta u ispitnom okruženju.
Trenutno se u svijetu koristi širok izbor testnih objekata: od jednostaničnih algi, mahovina i lišajeva, bakterija i protozoa do više biljke, ribe i toplokrvne životinje.
U Rusiji, u državnoj analitičkoj kontroli kvalitete vode, test dafnije preporučuje se kao glavni za praćenje toksičnosti otpadnih voda i obećavajući za procjenu razine toksičnog onečišćenja prirodnih voda. Test na dafnije je obavezan kod utvrđivanja MPC pojedinih tvari u vodi ribljih akumulacija.
Izbor ispitnog objekta određen je sljedećim: 1) ovaj rod cladocerans rasprostranjen je posvuda u slatkovodnim tijelima; sastavni dio zooplankton, služi kao izvor hrane za mlade ribe; 2) jednostavan za uzgoj u laboratorijskim uvjetima - ispitivanja onečišćujućih tvari mogu se provoditi tijekom cijele godine; 3) obilježje je da su po prirodi svoje ishrane filteri i crpe velike količine vode, filtrirajući bakterije i mikroalge kao hranu, dakle, ako u vodi ima otrovnih tvari čak i u niskoj koncentraciji zbog volumen filtrirane vode, osjetljivost ispitnog objekta je visoka.
Metoda biotestiranja dafnije temelji se na određivanju promjena u preživljavanju i plodnosti dafnije kada su izložene otrovnim tvarima sadržanim u ispitnoj vodi u usporedbi s kontrolom.
Dodijelite kratkoročno biotestiranje - do 96 sati. Omogućuje definiranje akutni toksični učinak ispitne vode na dafnije u smislu njihovog preživljavanja. Pokazatelj preživljavanja je prosječan broj jedinki koje su preživjele u ispitnoj vodi ili u kontrolnoj vodi određeno vrijeme. Kriterij toksičnosti je smrt 50% ili više Daphnia tijekom vremenskog razdoblja do 96 sati. u ispitnoj vodi u usporedbi s kontrolnom.
Dugotrajno biotestiranje - 20 ili više dana - omogućuje određivanje kronična toksičnost učinak ispitne vode na dafnije kako bi se smanjio njihov opstanak i plodnost. Pokazatelj preživljavanja je prosječan broj početnih ženki dafnije koje su preživjele tijekom biološke analize, pokazatelj plodnosti je prosječan broj mladunaca izmriještenih tijekom biološke analize, u smislu jedne preživjele početne ženke. Kriterij toksičnosti je značajna razlika u odnosu na kontrolu stope preživljavanja ili plodnosti Daphnia.
Gore je spomenuto o velikom broju test objekata koji se koriste u biotestiranju, a to nije slučajno. Činjenica je da različiti organizmi različito reagiraju na onečišćujuće tvari. A zadatak tijela za zaštitu okoliša je ispravno procijeniti situaciju i odabrati osjetljiviji ispitni objekt.
Primjer. Rezultati bioteetiranja postrojenja za otpadne vode,
sintetizirajući biološki aktivne spojeve herbicidno
smjerovi mogu biti različiti ovisno o odabranom testu
objekt. Test dafnije može pokazati odsutnost toksičnosti
izloženost, a kultura algi može osjetiti otrov.
Zašto? Činjenica je da je navodni toksikant, sintetiziran
herbicidi su inhibitori procesa fotosinteze u biljkama i
alge. Stoga se Daphnia može popraviti u kratkotrajnom eksperimentu
odsutnost akutnih toksičnih učinaka, te alge u slučaju
kvarovi fotosintetskog lanca će odmah reagirati
onečišćenja.
Stoga se u sustavu kontrole kvalitete otpadnih voda preporučuju i alge: klorela i scepedesmus. Kriterij toksičnosti u biotestiranju pomoću algi je značajno smanjenje broja stanica u ispitnoj vodi u usporedbi s kontrolom.
S ciljem brzi prijem informacije o kvaliteti vode, koriste se ekspresne metode biotestiranja.
U Moskvi je razvijen uređaj Biotoke koji se proizvodi u malim serijama. Biotoke uređaj je prijenosni bioluminometar,
omogućuje korištenje biosenzora "Ecolum", svjetleće bakterije, za brzo i objektivno određivanje indeksa opće toksičnosti uzoraka vode, uključujući metale, preparate kemikalije za kućanstvo itd. Rezultati toksičnosti uzorka vode dobivaju se nakon 10 minuta.
U Sankt Peterburgu se proizvodi uređaj Biotester. Kao ispitni objekt koriste se jednostanični mikroorganizmi - cipela infuzorija. Ova se metoda temelji na kemotaktičkom odgovoru organizama kao odgovoru na zagađivač, t.j. kretanje kulture u povoljnu zonu. Ova testna reakcija - kemotaksija, vrlo je osjetljiva na otrovne tvari određene skupine.
U Rusiji biotestiranje provode analitički laboratoriji nadležnih za zaštitu okoliša kako bi se utvrdilo toksičnost otpadnih voda(bilo da dolazi do patoloških promjena ili uginuća organizama zbog prisutnosti otrovnih tvari u njemu) pri ispuštanju u vodno tijelo, vodu u kontrolnoj i drugim vodouporabnim mjestima radi provjere usklađenosti kakvoće vode s regulatornim zahtjevima:
Otpadne vode koje se ispuštaju u vodno tijelo ne bi smjele imati akutni toksični učinak, a voda u kontrolnim i drugim vodnim mjestima ne bi smjela imati kronični toksični učinak na ispitne objekte.
U skladu s "Metodološkim vodičem za biotestiranje vode RD 118-02-90", biotestiranje je dodatna eksperimentalna tehnika za provjeru potrebe za prilagodbom vrijednosti MPD-a prema integralnom pokazatelju "toksičnost vode", koji vam omogućuje da uzmete uzeti u obzir niz značajnih čimbenika: prisutnost toksičnih tvari u otpadnim vodama, neuračunate pri uspostavljanju MPD-a, novonastalih spojeva, metabolita, različite vrste kemijske interakcije. Potreba za prilagodbom MPD vrijednosti javlja se ako se tijekom biotestiranja vode iz kontrolnog dijela vodnog tijela utvrdi da njezina kvaliteta nije u skladu s traženim standardom: voda u kontrolnom dijelu vodnog tijela ne bi trebala imati kronični toksični učinak na ispitne objekte (dafnije i ceroidafnije).
Za procjenu bakterijske kontaminacije koriste se sanitarno-bakteriološki i hidrobiološki pokazatelji.
Mikropopulacija prirodnih voda izrazito je raznolika. Njegov kvalitativni i kvantitativni sastav određen je prvenstveno sastavom vode. Za duboke, vrlo čiste arteške vode karakteristična je gotovo potpuna odsutnost bakterija zbog zaštite vodonosnika od kontakta s horizontima koji leže iznad.
Značajka sastava vode otvorenih akumulacija je njezina promjena u godišnjim dobima: popraćena promjenama u broju i raznolikosti vrsta mikropopulacije. Bakterijska kontaminacija površinskih izvora uglavnom je posljedica ulaska u vodna tijela površinsko otjecanje koji sadrže organske, mineralne tvari i mikroorganizme isprane iz slivnog područja, te otpadne vode.
Sa stajališta sanitarne mikrobiologije provodi se procjena kakvoće vode
radi utvrđivanja njegove sanitarne i epidemiološke opasnosti odn
sigurnost za ljudsko zdravlje. Voda igra važnu ulogu u prijenosu
uzročnici mnogih infekcija; uglavnom crijevne. Jer kroz vodu
trbušni tifus, dizenterija, kolera,
zarazni hepatitis itd.
Izravno kvantitativno određivanje uzročnika svih infekcija za kontrolu kakvoće vode nije izvedivo zbog raznolikosti njihovih vrsta i složenosti analize. U praktičnoj sanitarnoj mikrobiologiji stoga pribjegavaju neizravne metode, što omogućuje određivanje potencijalne kontaminacije vode patogenim mikroorganizmima.
Sanitarna i bakteriološka procjena kakvoće vode temelji se na definiciji dva glavna pokazatelja; broj mikroba i broj bakterija iz skupine CoH.
Prvi pokazatelj dat će predodžbu o ukupnoj kontaminaciji vode aerobnim saprofitima, stoga se često naziva ukupni broj aerobnih saprofita ili (ukratko) ukupni broj. Broj mikroba određuje se metodom inokulacije na standardnom mediju - meat-pepton agar (MPL).
Aerobni saprofiti čine samo dio ukupnog broja mikroba u vodi, ali su važan sanitarni pokazatelj kakvoće vode, jer postoji izravna veza između stupnja onečišćenja organskim tvarima i mikrobnog broja. Osim toga, vjeruje se da što je veći broj mikroba, veća je vjerojatnost prisutnosti patogenih mikroorganizama u vodi. Mikrobni broj vode iz slavine ne smije prelaziti 100. U prirodnim vodama ovaj pokazatelj varira u vrlo širokom rasponu za različite akumulacije i za godišnja doba istog rezervoara. U čistim vodnim tijelima broj aerobnih saprofita može biti u desecima ili stotinama, dok u onečišćenim i prljavim vodnim tijelima može biti nekoliko desetaka tisuća i milijuna.
Prema drugom pokazatelju – broju bakterija skupine CoH (E. coli), procjenjuje se moguća prisutnost patogenih mikroorganizama u vodi.
Bakterije iz skupine CoH pripadaju obitelji Enterobacteriaceae. To su štapići koji ne nose spore, fakultativni anaerobi koji fermentiraju laktozu i glukozu na temperaturi od 37 °C uz stvaranje kiseline i plina i nemaju oksidazno djelovanje. Oni su stalni suživoti u crijevima ljudi i životinja: stalno i u velikom broju ističu se u vanjsko okruženje; duže nego što patogeni mikroorganizmi ostaju održivi u ovom okruženju; otporniji su na klor od uzročnika većine infekcija. Upravo su ta svojstva bakterija iz skupine CoI odredila mogućnost njihove uporabe kao sanitarno indikativnih mikroorganizama. Prisutnost koliforma u vodi ukazuje na njezinu fekalnu kontaminaciju, a njihov broj omogućuje procjenu stupnja te kontaminacije. Za kvantitativno određivanje koliforma koristi se fuksin-sulfitni agar (Endo medij).
Analiza vode iz slavine i čiste prirodne vode provodi se nakon prethodnog koncentriranja vode na membranskim filterima.
Rezultati su izraženi kao coli indeks – broj bakterija u 1 litri vode.
Ponekad se ponovno izračunava određivanjem koli-titra - najmanjeg volumena vode (u ml) koji sadrži jednu Escherichia coli. Ako-titar = 1000/if-indeks.
Ako indeks vode iz slavine ne smije biti veći od 3. Dopušteni indeks vode iz vodoopskrbnih izvora ovisi o predloženom načinu pročišćavanja. Ako se planira samo kloriranje vode, tada indeks vode u izvoru ne bi trebao biti veći od 1000 uz potpuno pročišćavanje vode - 10000.
NA posebni uvjeti prema sanitarnim i epidemiološkim pokazateljima pribjegavaju određivanju enterokoka, enterovirusa salmonele u vodi i provode testove vode na patogenu mikrofloru.
Površinske izvore vodoopskrbe, osim sanitarnih i bakterioloških ispitivanja, karakteriziraju i podaci hidrobioloških promatranja. Mikroskopijom uzorka vode utvrđuje se broj stanica fito- i zooplanktona. Ovi se pokazatelji značajno mijenjaju s godišnjim dobima – kako po broju organizama tako i po njihovoj raznolikosti vrsta.
U proljetno-ljetnom razdoblju intenzivnog razvoja algi (cvjetanja akumulacije) sadržaj fitoplanktona u površinske vode može doseći 50 tisuća stanica u 1 ml. Ljeti je zooplankton vrlo raznolik i predstavljen je nižim rakovima, rotiferima i ličinkama mekušaca. U vodi se mogu pojaviti i bentoski organizmi: crvi, ličinke insekata. NA zimsko razdoblje u vodi uglavnom ima nižih rakova. Broj organizama zooplanktona obično se izražava kao broj jedinki na 1 m3 vode. U vodi izvora nalaze se i organizmi vidljivi golim okom. Njihov se broj procjenjuje brojem kopija u 1 m3. Za rijeke srednja traka europskom dijelu naše zemlje, koncentracija zooplanktona je 100-10000 ind. u 1 m vode. Obično su nekoliko puta manji od zooplanktonskih organizama.
NA piti vodu Planktonski organizmi, kao i organizmi vidljivi golim okom, trebaju biti odsutni.