Problemy czystej wody i ochrony hydrosfery stają się coraz bardziej dotkliwe wraz z postępem naukowym i technologicznym. Już teraz w wielu obszarach globu występują ogromne trudności w zapewnieniu zużycia i wykorzystania wody ze względu na ilościowe i jakościowe wyczerpywanie się zasobów wodnych. Dzieje się tak przede wszystkim na skutek zanieczyszczenia zbiorników wodnych i poboru z nich dużych ilości wody (regulacja, przeniesienie części przepływu rzek itp.), prowadzonego w celach energetycznych, nawadniania gruntów, żeglugi i innych.

Prace te przeprowadzono na polecenie Regionalnego Komitetu ds. Ekologii i Ochrony w Woroneżu zasoby naturalne. W jej personelu nie ma hydrobiologów, ale wyniki badań hydrobiologicznych ścieków są bardzo ważne i stanowią przedmiot zainteresowania Komisji. Próbki do badań dostarczyło laboratorium Komitetu, a niewielką ilość rozwielitek do hodowli i dalszego wykorzystania w doświadczeniach zapewnił Zakład Zoologii Bezkręgowców Państwowego Uniwersytetu w Woroneżu.

Do badań pobrano ścieki z osadników sześciu cukrowni z regionu.

Wyniki doświadczeń przekazano Regionalnej Komisji Ekologii i Ochrony Zasobów Naturalnych.

Aktualny stan problemu zanieczyszczeń wód i oczyszczania ścieków

Zanieczyszczenie zbiorników wodnych jest najbardziej związane z odprowadzaniem do nich ścieków przemysłowych, rolniczych i bytowych, z przedostawaniem się zanieczyszczeń z atmosfery oraz w wyniku działalności człowieka na samych zbiornikach wodnych. W wielu zbiornikach wodnych zanieczyszczenie jest tak duże, że doprowadziło do całkowitej degradacji ich ekosystemu, utraty ich wartości gospodarczej i krajobrazowej.

Zanieczyszczenie zbiorników wodnych rozumiane jest jako pogorszenie ich znaczenia gospodarczego i funkcji biosfery w wyniku antropogenicznego wkładu do nich. szkodliwe substancje.

Od zanieczyszczeń najwyższa wartość dla ekosystemów wodnych jest ropa naftowa i jej pochodne, pestycydy, związki metali ciężkich, detergenty i środki antyseptyczne. Zanieczyszczenie zbiorników wodnych radionuklidami stało się niezwykle niebezpieczne. Istotną rolę w zanieczyszczeniu zbiorników wodnych odgrywają ścieki bytowe, spływ drewna, odpady z zakładów przetwórstwa drewna i wiele innych substancji zanieczyszczających, które nie są toksyczne, ale pogarszają środowisko organizmów wodnych.

Ścieki to woda wykorzystywana do celów bytowych, przemysłowych i innych, zanieczyszczona różnymi zanieczyszczeniami, które zmieniły swój pierwotny skład chemiczny i właściwości fizyczne, a także woda spływająca z terytorium osady i przedsiębiorstwach przemysłowych w wyniku opadów atmosferycznych lub podlewania ulic.

W zależności od pochodzenia, rodzaju i składu ścieki dzieli się na trzy główne kategorie:

1. Gospodarstwo domowe (z toalet, kuchni, stołówek, szpitali. Pochodzą z budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, a także z pomieszczeń gospodarczych przedsiębiorstw przemysłowych)

2. Przemysłowe (wody wykorzystywane w procesach technicznych, które nie spełniają już wymagań jakościowych)

3. Atmosferyczne (wody deszczowe i roztopowe, wody z nawadniania ulicznego, fontann i drenów usuwane są razem z wodą atmosferyczną)

Ścieki są złożoną, niejednorodną mieszaniną zawierającą zanieczyszczenia pochodzenia organicznego i mineralnego, które występują w stanie nierozpuszczonym, koloidalnym i rozpuszczonym. Stopień zanieczyszczenia ścieków ocenia się na podstawie stężenia, czyli masy zanieczyszczeń na jednostkę objętości (mg/l). Najbardziej złożony skład to ścieki z przedsiębiorstw przemysłowych. Na powstawanie ścieków przemysłowych mają wpływ przetworzone surowce, proces techniczny produkcja, użyte odczynniki, produkty i produkty pośrednie, skład wody źródłowej, warunki lokalne itp.

Wody te mogą różnić się stężeniem substancji zanieczyszczających, stopniem agresywności itp.

Zanieczyszczenie zbiorników następuje głównie w wyniku odprowadzania do nich ścieków z przedsiębiorstw przemysłowych i obszarów zaludnionych. W wyniku odprowadzania ścieków zmieniają się właściwości fizyczne wody (wzrost temperatury, spadek przezroczystości, pojawiają się smaki, kolory, zapachy), na powierzchni zbiorników pojawiają się substancje pływające, na dnie tworzą się osady, zmienia się skład chemiczny wody (wzrasta zawartość substancji organicznych i nieorganicznych, substancji toksycznych, maleje zawartość tlenu, zmienia się aktywna reakcja środowiska itp.), zmienia się jakościowy i ilościowy skład bakteryjny, pojawiają się bakterie chorobotwórcze. Zanieczyszczone zbiorniki wodne stają się niezdatne do zaopatrzenia w wodę pitną i techniczną oraz tracą swoje znaczenie rybackie.

Pierwszym krokiem w kierunku usprawnienia procesu oczyszczania ścieków jest bezpośrednie wykorzystanie naturalnych zdolności samooczyszczania i filtracji gleby. Już w XIX wieku wokół dużych ośrodków przemysłowych przeznaczono specjalne działki, które służyły oczyszczaniu ścieków. Nazywa się je polami filtracyjnymi i polami irygacyjnymi. Jednak długość okresu czyszczenia i duże obszary gruntów sprawiają, że metody te są nieekonomiczne dla szybko rozwijającej się produkcji. Przy tej metodzie czyszczenia pojawiają się również pewne trudności sanitarne i epidemiologiczne.

Kolejnym etapem rozwoju metod oczyszczania ścieków było wykorzystanie stawów biologicznych. Proces oczyszczania wody w nich przebiega na zasadzie naturalnego oczyszczania występującego w zbiornikach wodnych i tylko częściowo jest regulowany przez człowieka. W ten sposób oczyszczane są ścieki z zakładów przetwórstwa mięsnego, mleczarni i cukrowni, sklepów cukierniczych i innych przedsiębiorstw. Często takie stawy są wyposażone w wymuszone napowietrzanie i cyrkulację wody. Negatywnym aspektem funkcjonowania biostawów jest czas trwania procesu oczyszczania, który trwa do 30 dni. Proces oczyszczania uważa się za zakończony, gdy w wodzie znajdują się śladowe ilości azotu amonowego.

Postęp technologiczny i coraz większy proces industrializacji spowodowały, że już na początku XX wieku pojawiła się konieczność poszukiwania szybszych i bardziej ekonomicznych metod oczyszczania ścieków.

Metody sztucznego oczyszczania biologicznego, oparte na aktywnej działalności organizmów żywych, pozostają obecnie głównymi ekonomicznymi i skutecznymi, zapewniającymi najpełniejszy rozkład zanieczyszczeń w porównaniu do wszystkich innych metod przemysłowych.

3. Metody analizy i badania ścieków

Wśród metod analizy hydrobiologicznej wody powierzchniowe Analiza saprobiologiczna zajmuje jedno z najważniejszych miejsc. Opracowana na początku XX wieku przez botanika Kolkwitza i zoologa Marssona analiza saprobiologiczna jest z powodzeniem stosowana w codziennej praktyce hydrobiologicznej kontroli jakości wód powierzchniowych.

Początkowo saprobowość rozumiana była jako zdolność organizmów do rozwoju przy większej lub mniejszej zawartości zanieczyszczeń organicznych w wodzie. Następnie udowodniono eksperymentalnie, że o saprobacie organizmu decyduje zarówno jego zapotrzebowanie na organiczne odżywianie, jak i odporność na szkodliwe produkty rozkładu oraz niedobór tlenu w zanieczyszczonych wodach.

Obecnie ustalono, że w szeregu organizmów oligosaprobes-mesosaprobes-polisaprobes wzrasta nie tylko specyficzna odporność na zanieczyszczenia organiczne i ich skutki, takie jak niedobór tlenu, ale także ich niespecyficzna zdolność do istnienia w radykalnie odmiennych warunkach środowiskowych. Zapis ten znacznie rozszerza możliwości stosowania analizy saprobiologicznej nie tylko w przypadku zanieczyszczenia wody ściekami bytowymi, ale także w przypadku zanieczyszczeń przemysłowych.

W klasyczny system Organizmy wskaźnikowe dzielą się na trzy grupy:

1. organizmy wód silnie zanieczyszczonych – polisaprobionty, czyli polisaproby;

2. organizmy wód średnio zanieczyszczonych – mesosaprobionty, czyli mesosaprobes;

3. organizmy wód lekko zanieczyszczonych – oligosaprobionty, czyli oligosaproby.

Wody polisaprobowe charakteryzują się brakiem tlenu i dużą zawartością dwutlenku węgla oraz dużą masą cząsteczkową, łatwo rozkładającymi się substancjami organicznymi - białkami, węglowodanami. Populacja wód wielosaprobowych charakteryzuje się małą różnorodnością gatunkową, ale pojedyncze gatunki mogą osiągać duże liczebności. Szczególnie powszechne są tu bezbarwne wiciowce i bakterie.

Wody mesasaprobiczne charakteryzują się energicznym samooczyszczaniem. Grzybów, bakterii i glonów jest mnóstwo. Wody te zamieszkują organizmy bezkręgowe, a także gatunki ryb niewymagające tlenu. Wiejskie stawy, rowy i rowy na polach irygacyjnych zwykle zawierają wodę masosaprobową.

W wodach oligosaprobowych procesy samooczyszczania zachodzą z mniejszą intensywnością niż w wodach mezosaprobowych. Dominują w nich procesy oksydacyjne, często obserwuje się nasycenie tlenem, dominują produkty takie jak związki amonowe, azotyny i azotany. Wody te zawierają różnorodne organizmy zwierzęce i roślinne.

Wody oligosaprobowe to praktycznie czyste wody dużych jezior. Jeżeli wody takie powstały w wyniku mineralizacji z wód zanieczyszczonych, to charakteryzują się niemal całkowitą mineralizacją substancji organicznych.

Rozwielitka jest organizmem mezozaprobowym. Za jego pomocą można określić wystarczająco dobry stopień oczyszczenia ścieków. Ponieważ jest bardzo wrażliwy na zmiany w środowisku wodnym, możemy również określić niewystarczający stopień oczyszczenia wody. W związku z tym przeprowadziliśmy biotesty ścieków metodą rozwielitek.

4. Biotestowanie ścieków metodą rozwielitek

Do chwili obecnej zbadano i zastosowano w praktyce dużą liczbę maksymalnych dopuszczalnych stężeń różnych substancji, a normy maksymalnych dopuszczalnych ścieków zostały również z powodzeniem wprowadzone do praktyki gospodarki narodowej.

W przypadku nadmiernej podaży ścieków o wysokim stężeniu substancji szkodliwych, naturalne właściwości wody zostają zakłócone i staje się ona niezdatna do pełnienia funkcji biologicznych organizmu. Niekorzystnie wpływa to na stan i rozwój wszystkich organizmów wodnych oraz prowadzi do negatywnych stanów ustabilizowanych ekosystemów, których struktura w większości przypadków jest uproszczona.

Niektóre jego składniki, przydatne przede wszystkim dla człowieka, częściowo wymierają, a ograniczona liczba pojedynczych przedstawicieli flory i fauny może intensywnie się rozwijać i przyczyniać się do degradacji naturalne cechy woda

Zadanie tej pracy jest kontrola jakości ścieków odprowadzanych z cukrowni na terenie regionu. Zwalczanie przeprowadza się jedną z najbardziej akceptowalnych metod biologicznych na skorupiaku wioślarskim Daphnia magna z rzędu filopodów.

Do wykonania tej pracy wymagane są następujące materiały i sprzęt:

Mikroskop MBS, lupy, siatka hydrobiologiczna do połowu rozwielitek, siatki do przenoszenia rozwielitek do naczynia do biotestów, pilot do akwarium o pojemności 5 l, cylindry miarowe o pojemności 0,5-2 l, pipety miarowe o pojemności 1 ,2,10 ml, zlewki chemiczne o pojemności 200,100,50 ml, lejki szklane, szalki Petriego, bibuła filtracyjna

5. Charakterystyka obiektów testowych

Rodzaj Daphnia obejmuje 50 gatunków i jest szeroko rozpowszechniony. W świeża woda W naszym regionie szeroko rozpowszechnionych jest 5 gatunków rozwielitek.

Skorupiaki z gatunku Daphnia magna są większe i preferowane jest ich wykorzystanie w doświadczeniach toksykologicznych. Żyją w wodach stojących i nisko płynących, szczególnie często w przejściowo wysychających zbiornikach i kałużach. W naszym kraju są dystrybuowane wszędzie, z wyjątkiem Arktyki i Dalekiego Wschodu. Są typowymi mezosondami i tolerują zasolenie do 6%.

Krótki cykl rozwoju biologicznego pozwala prześledzić wzrost i rozwój rozwielitek na wszystkich etapach życia. W życiu rozwielitek występuje kilka etapów, którym towarzyszy linienie: pierwsze 3 następują po 20-24-36 godzinach, czwarty - dojrzewanie jaj w jajniku, a piąty - składanie jaj w komorze lęgowej następuje o godz. odstępach 1-1,5 dnia. Począwszy od szóstego etapu każdemu wylince towarzyszy składanie jaj. Rozwielitki rosną najintensywniej w pierwszych dniach po urodzeniu, po osiągnięciu dojrzałości wzrost spowalnia. Nowonarodzone młode osobniki mierzą 0,7–0,9 mm długości, w okresie dojrzałości samice osiągają 2,2–2,4 mm, a samce 2,0–2,1 mm. Maksymalna długość ciała samic może osiągnąć 6,0 mm.

Na korzystne warunki natomiast w laboratorium rozwielitki rozmnażają się przez większą część roku bez zapłodnienia – partenogenetycznie, dając potomstwo składające się z samic. Z brakiem żywności, przeludnieniem, zmianami warunki temperaturowe i zmniejszających się godzinach dziennych, w populacji rozwielitek pojawiają się samce, a rozwielitki przystępują do rozmnażania płciowego, składając „jaja zimowe” (1-2) po zapłodnieniu w nabłonku utworzonym z części zastawek muszlowych samic.

Okres dojrzewania skorupiaków w optymalna temperatura 20-220C przy dobrym odżywianiu – 5-8 dni. Czas rozwoju embrionalnego wynosi zwykle 3-4 dni, a wraz ze wzrostem temperatury do 25-46 godzin. Po tym czasie wylęgają się młode. Pokolenia partenogenetyczne następują jedno po drugim co 3-4 dni. Tworzenie się jaj w lęgu zatrzymuje się 2-3 dni przed śmiercią. W naturze rozwielitki żyją średnio 20-25 dni, a w laboratorium kiedy tryb optymalny 3-4 miesiące lub dłużej. W temperaturach powyżej 250 ° C żywotność rozwielitek można skrócić do 25 dni.

Źródłem pożywienia dla rozwielitek w naturalnych zbiornikach wodnych są bakterie, jednokomórkowe glony, szczątki i rozpuszczona materia organiczna. Intensywność spożycia pokarmu zależy od jego charakteru, stężenia w środowisku, temperatury i wieku skorupiaków. Sposób żerowania rozwielitek jest bezpośrednio związany z ruchem odnóży piersiowych, które kierują przepływ wody do wnętrza muszli. Cząsteczki jedzenia odfiltrowane na „sicie” dostają się do podłużnej bruzdy i przedostają się do pyska skorupiaka.

Funkcje nóg piersiowych są związane z procesami oddychania. Wymiana gazowa zachodzi w skrzelach (owalne wyrostki nóg). Rozwielitki są odporne na zmiany reżimu tlenowego (od 2 mg O2/l), co wiąże się ze zdolnością do syntezy hemoglobiny. W warunkach niskiego stężenia rozpuszczonego tlenu rozwielitki przybierają barwę czerwonawą, a w sprzyjających warunkach różowożółtą.

W warunkach laboratoryjnych stosowano pożywkę dla drożdży, którą przygotowano w następujący sposób: 1 g drożdży świeżych lub 0,3 g drożdży suszonych na powietrzu wsypano do 100 ml wody destylowanej. Po spęcznieniu drożdże dokładnie miesza się. Pozostaw na 30 minut. Płynny supernatant dodać do naczyń ze skorupiakami w ilości 3 ml na 1 litr wody.

Przygotowanie rozwielitek do biotestów odbywało się według następującego schematu: 30-40 skorupiaków z komorami lęgowymi pełnymi jaj lub zarodków przeszczepia się do 1-2-litrowych pojemników (szklanek) z wodą akwariową na 3-4 dni przed badaniem, do jaki pokarm dodaje się przed posadzeniem rozwielitek. Po wykluciu się młodych osobników (każda samica może złożyć ikrę od 10 do 40 młodych rozwielitek), osobniki dorosłe usuwa się za pomocą szklanej rurki, a do badań biologicznych wykorzystuje się młode osobniki w wieku od jednego do dwóch dni. Liczbę rozwielitek wymaganych do badania określa się na podstawie liczby próbek wody kontrolnej i ich rozcieńczeń. Zatem, aby przetestować jedną próbkę w jednym powtórzeniu, w trzech powtórzeniach, potrzeba 60 rozwielitek (w każdym naczyniu badawczym umieszcza się 10 skorupiaków)

6. Testy toksyczności dla rozwielitek

Istnieje kilka metod badawczych służących określeniu toksyczności wód naturalnych i ścieków dla rozwielitek, opracowanych przez różnych autorów. Wykorzystaliśmy test Ministerstwa Melioracji i Zasobów Wodnych ZSRR z 1986 r. „Biotestowanie ścieków przy użyciu rozwielitek”

Biotesty określają ostre i chroniczne toksyczne działanie szkodliwych substancji na zwierzęta. Ostry jest wpływ, jaki ścieki wywierają na rozwielitki przez 10 minut do 96 godzin i objawia się ich unieruchomieniem lub śmiercią. Przed biotestami przeprowadzono prace przygotowawcze obejmujące pozyskanie materiału wyjściowego do hodowli laboratoryjnej i jej hodowlę. Do biotestów pobrano próbkę ścieków z osadników sześciu cukrowni w regionie. Dla porównania z tłem pobrano próbkę wody spoza strefy oddziaływania ścieków.

Próbki umieszczono w szklanych pojemnikach, które napełniono pokrywką uniemożliwiającą przedostawanie się powietrza. Zabrania się zamrażania i konserwowania wybranych próbek. Biotest przeprowadzono bezpośrednio po pobraniu próbki i dostarczeniu do laboratorium. Wodę do badań biologicznych przechowywano w lodówce. Temperatura badanej wody wynosi +18-240C.

Biotestowanie ustalonych zrzutów ścieków przeprowadza się w celu identyfikacji, a następnie kontroli źródeł EHP (bardzo wysokiego zanieczyszczenia). Określono ostry wpływ badanych próbek na rozwielitki. Kryterium ostrej toksyczności jest współczynnik przeżycia skorupiaków; współczynnik przeżycia to liczba rozwielitek, które przeżyły w okresie badania. Zbadaj ścieki bez rozcieńczania i kontroluj wodę.

Do naczyń badawczych wlewa się 100 ml akwarium i odpowiednie próbki wody. Każdy zawiera 10 młodych rozwielitek. Do naczyń badawczych wprowadza się je za pomocą siatki o średnicy 3-4 cm zawierającej gaz planktonowy lub pipetę z gumową gruszką. Powtórz trzy razy. Statki pozostają o godz rozproszone światło. Rozwielitki nie są karmione przez cały okres biotestów. Oblicza się liczbę martwych i unieruchomionych rozwielitek, a te ostatnie wlicza się do liczby zmarłych. Skorupiaka, który opadł na dno i nie podniósł się do słupa wody w ciągu 10–30 sekund po potrząśnięciu naczyniem, uważa się za unieruchomionego. Określa się liczbę rozwielitek, które przeżyły. Rozliczanie odbywa się co godzinę przez pierwsze 8 godzin obserwacji, następnie po 12 i 24 godzinach od rozpoczęcia badania, a następnie na początku i na końcu dnia roboczego.

7. Przetwarzanie i ocena wyników

Określa się średnią arytmetyczną przeżywalności rozwielitek w wodzie badawczej w porównaniu z kontrolą i oblicza się procent odchylenia od kontroli. Badana woda wykazuje ostre działanie toksyczne na rozwielitki, jeśli procent odchylenia od kontrolnego wskaźnika przeżycia rozwielitek w ciągu 96 godzin jest mniejszy niż 10. Wyniki biotestów wyrażane są w punktach

Jeżeli otrzymasz 0 punktów, sytuację uznaje się za korzystną i nie wymagającą stosowania dodatkowych środków ochrony wód. Jeżeli uzyskana zostanie ocena 1, sytuację uznaje się za niekorzystną i podejmowane są działania mające na celu poprawę funkcjonowania istniejących obiektów ochrony wód. Przy ocenie 2 konieczne jest przeprowadzenie biotestów odpowiednich próbek wody w celu określenia chronicznego efektu toksycznego. Wyniki biotestów wyrażone w punktach 3,4,5 wskazują na sytuację, która może spowodować znaczne szkody w zbiorniku wodnym i wymaga podjęcia działań w celu zorganizowania dodatkowych działań ochrony wód. Przedsiębiorstwa, w których zbadane próbki wody z punktu kontrolnego jednolitej części wód uzyskały ocenę 3 lub wyższą, są umieszczane na liście potencjalnych źródeł zanieczyszczeń elektronicznych jednolitych części wód i podlegają kontroli toksykologicznej

8. Wnioski i sugestie

W wyniku przeprowadzonych analiz uzyskano następujące wyniki:

Bez rozcieńczania: Dwie cukrownie (Ertilsky i Gribanovsky) odprowadzają hipertoksyczną wodę (5 punktów) do osadników. Cukrownia Sadowski odprowadza wody silnie toksyczne (4 punkty), a trzy cukrownie (Elan-Kolenovsky, Nizhnee-Kislyaysky i Pereleshinsky) odprowadzają wody umiarkowanie toksyczne (3 punkty) do osadników.

Przy rozcieńczeniu 1:10: toksyczność zmniejsza się z hipertoksycznej do wysoce toksycznej.

Przy rozcieńczeniu 1:100: Hipertoksyczność maleje, woda staje się umiarkowanie toksyczna.

Dane doświadczalne przekazano do Regionalnej Komisji Ekologii i Ochrony Zasobów Naturalnych. Wszystkie fabryki znajdują się na liście potencjalnych źródeł importowanych substancji i podlegają kontroli toksykologicznej.

Przeprowadzone prace wykazały, że technika biotestowania jest prosta i dostępna. Można go polecić szerokie zastosowanie w praktyce zarówno dla hydrobiologów specjalistów z organizacji ekologicznych i uczelni wyższych, jak i dla studentów uczelni wyższych, techników oraz studentów uczelni technicznych i szkół.

Biotestowanie (badanie biologiczne) - ocena jakości obiektów środowiska (woda itp.) na podstawie reakcji organizmów żywych będących obiektami badań.

Jest to szeroko rozpowszechniona technika eksperymentalna, będąca eksperymentem toksykologicznym. Istota eksperymentu polega na tym, że obiekty testowe umieszcza się w środowisku testowym i utrzymuje (eksponuje) przez określony czas, podczas którego rejestruje się reakcje obiektów testowych na wpływ tego środowiska.

Techniki biotestowania są szeroko stosowane w różnych dziedzinach działalność ekologiczna i są wykorzystywane do różnych celów. Biotestowanie jest główną metodą opracowywania norm dla maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji chemicznych (biotestowanie toksyczności poszczególnych substancji chemicznych), a ostatecznie oceny zagrożenia dla środowiska i zdrowia publicznego. Zatem ocena poziomu zanieczyszczeń na podstawie wyników analiz chemicznych, tj. interpretacja wyników pod kątem zagrożeń dla środowiska również w dużej mierze opiera się na danych z testów biologicznych.

Metody biobadań, mające w swej istocie charakter biologiczny, są w rozumieniu uzyskiwanych danych bliskie metodom analizy chemicznej wody: podobnie jak metody chemiczne odzwierciedlają charakterystykę oddziaływania na biocenozy wodne.

Wymagania dotyczące metod biotestowania:

• - wrażliwość organizmów testowych na wystarczająco niskie stężenia substancji zanieczyszczających.
• - brak inwersji odpowiedzi organizmów testowych na różne znaczenia stężenia zanieczyszczeń w granicach obserwowanych w wodach naturalnych;
• - umiejętność uzyskiwania wiarygodnych wyników, niezawodność metrologiczna metod;
• - dostępność organizmów testowych do pobrania, łatwość hodowli i utrzymania w laboratorium;
• - łatwość wdrożenia procedury i technik technicznych biotestu;
• - niski koszt prac biotestowych.

Rozwijane są dwa główne obszary prac nad biotestami:

• - dobór metod wykorzystujących hydrobionty, obejmujących główne struktury hierarchiczne ekosystemu wodnego i ogniwa łańcucha troficznego;
• - poszukiwanie najbardziej wrażliwych organizmów testowych, które pozwolą na wykrycie niskiego poziomu toksyczności przy jednoczesnym zapewnieniu wiarygodności informacji.

Do toksykologicznej oceny zanieczyszczeń ekosystemów słodkowodnych w oparciu o biotesty środowiska wodnego zaleca się wykorzystanie kilku rodzajów obiektów badań: glony, rozwielitki, ceriodafnie, bakterie, pierwotniaki, wrotki, ryby.

Glony są podstawą wszystkich łańcuchów pokarmowych naturalne ekosystemy. Najbardziej wrażliwe organizmy na szeroką gamę chemikaliów, od detergentów po NFPR. Śmierć komórki, zaburzenia tempa wzrostu, zmiany w procesach fotosyntezy itp. metaboliczne. procesy. Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, ​​Anabaena, Microcystis, Oscillatoria, Phormidium.

Bakterie - zmiana szybkości rozkładu (biodegradacja) związki organiczne/ Nitrosomonas, Nitroosobacter; zmiany w procesach metabolicznych w organizmie - Escherichia coli (ocena wpływu substancji toksycznej na fermentację glukozy)

Pierwotniaki. Rozwielitka. DDT, (HCH)heksachlorocykloheksan, metale CIĘŻKIE (miedź-cynk-kadm-chrom), pierwiastki biogenne. Rozwielitka wielka.

Wrotki

Ryba. Gupiki (Poecillia reticulata) – metale, pestycydy; danio pręgowany (Brachidanio rerio).

Ryby wód naturalnych. Bardzo wrażliwe: - łosoś (pstrąg), kolczasta, kiełb, płoć, golec, sandacz, werchowka; średnio wrażliwe: okoń, wzdręga, leszcz, strzebla, karp, ukleja.

Toksyczność wody

Obecność toksyczności ocenia się na podstawie przejawów negatywnych skutków w obiektach badań, które są uważane za wskaźniki toksyczności.

Wśród wskaźników toksyczności znajdują się: ogólne biologiczne, fizjologiczne, biochemiczne, chemiczne, biofizyczne itp.

Wskaźnikiem toksyczności jest reakcja testowa, której zmiany rejestruje się podczas eksperymentu toksykologicznego.

Należy zauważyć, że wskaźniki toksykologiczne (biotesty) w toksykologii środowiskowej i wodnej oznaczają wskaźniki biotestów na różnych obiektach testowych. Jednocześnie w normalizacji sanitarnej i higienicznej wskaźniki toksykologiczne rozumiane są jako stężenia toksycznych chemikaliów (na przykład w normalizacji woda pitna charakteryzują jego nieszkodliwość).

Podczas biotestowania próbek wody naturalnej zadawane są zwykle dwa pytania: - czy próbka wody naturalnej jest toksyczna; - jaki jest stopień toksyczności, jeśli występuje?

W wyniku biotestów próbek w oparciu o rejestrację wskaźników toksyczności, ocenia się toksyczność według kryteriów ustalonych dla każdego obiektu biologicznego. Wyniki biotestów próbki doświadczalnej z obszaru badań porównuje się z próbką kontrolną, oczywiście nietoksyczną, a obecność toksyczności ocenia się na podstawie różnicy pomiędzy kontrolą i doświadczeniem.

W tym przypadku skutki narażenia dzieli się na ostre i przewlekłe. Określa się je jako toksyczność ostrą i przewlekłą lub toksyczność ostrą i przewlekłą (ACT i CTC). Terminy te są używane do wyrażania wyników biotestów.

Ostry efekt toksyczny to efekt, który powoduje szybką reakcję obiektu badania. Najczęściej mierzy się ją za pomocą reakcji testu „przetrwania” względnej krótki okres czas.

Przewlekły efekt toksyczny to efekt, który powoduje reakcję w obiekcie testowym, która objawia się przez stosunkowo długi okres czasu. Mierzone na podstawie reakcji testowych: przeżycie, płodność, zmiana wzrostu itp.

Reakcja obiektów testowych na ekspozycję toksyczną zależy od intensywności lub czasu trwania ekspozycji. Na podstawie wyników biotestów stwierdzono ilościową zależność pomiędzy wielkością uderzenia a reakcją badanych obiektów.

Reakcja organizmów na działanie toksycznych chemikaliów to zespół wzajemnie powiązanych, ewolucyjnie powstałych reakcji, których celem jest utrzymanie stałości wewnętrznego środowiska organizmu i ostatecznie przetrwanie.

Zidentyfikowano pewne wzorce reakcji organizmów na działanie toksyczne. W ogólna perspektywa wpływ substancji toksycznej na organizm opisują dwa główne parametry: stężenie i czas ekspozycji (ekspozycja). To właśnie te parametry określają stopień wpływu substancji toksycznej na organizm.

Ekspozycja to okres, w którym organizm narażony jest na działanie badanego czynnika, w szczególności substancji chemicznej. W zależności od narażenia wyróżnia się ostre i przewlekłe skutki toksyczne.

Wynik narażenia toksycznego nazywa się zwykle skutkiem narażenia toksycznego. Do opisu zależności pomiędzy działaniem substancji toksycznej na organizm a jej stężeniem zaproponowano różne funkcje, np. wzór Habera:

Gdzie E jest efektem (wynikiem) uderzenia;

C oznacza stężenie substancji czynnej;

T - czas ekspozycji (ekspozycja).

E – reprezentuje dowolny skutek narażenia (śmierć obiektów testowych), a wartości C i T – można wyrazić w odpowiednich jednostkach miary.

Jak widać ze wzoru Habera, istnieje bezpośredni związek funkcjonalny pomiędzy wpływem czasu ekspozycji a stężeniem: im większy efekt (stężenie substancji) i/lub czas jego trwania, tym większy efekt.

Wzór Habera umożliwia porównanie skutków biologicznych różnych substancji chemicznych poprzez analizę ich stężenia lub narażenia. Różnice w którejkolwiek z tych wartości odzwierciedlają różnice w wrażliwości organizmów na działanie toksyczne.

Przy niskich stężeniach lub ekspozycjach efekt narażenia pojawia się w populacji w niewielkiej liczbie obiektów testowych, które okazują się najbardziej wrażliwe, tj. najmniej odporny na uderzenia. Wraz ze wzrostem stężenia lub narażenia liczba opornych organizmów maleje i ostatecznie u wszystkich (lub prawie wszystkich) organizmów obserwuje się wyraźne skutki toksyczne. Podczas eksperymentu toksykologicznego określa się zależność reakcji obiektów testowych od wielkości lub czasu ekspozycji.

Parametry toksyczności chemicznej:

• - Stężenie śmiertelne (LC50) - stężenie substancji toksycznej, które powoduje śmierć 50% organizmów testowych w określonym czasie (im niższe LC50, tym większa toksyczność substancji chemicznej lub wody)
• - Maksymalne stężenie nieaktywne - najwyższe zmierzone stężenie substancji chemicznej (wody testowej), które nie powoduje zauważalnego efektu chemicznego (im niższy MNC, tym wyższa toksyczność substancji chemicznej lub ścieków).

Nie wszystkie organizmy reagują w ten sam sposób na ten sam bodziec. Reakcja zależy od wrażliwości na powietrze.

Wrażliwość organizmu na substancję toksyczną to zespół reakcji na jej działanie, charakteryzujący się stopniem i szybkością reakcji organizmu. Charakteryzuje się takimi wskaźnikami, jak czas wystąpienia reakcji (reakcji) lub stężenie substancji toksycznej, przy której zachodzi reakcja; różni się znacznie nie tylko między różnymi gatunkami, ale także między różnymi osobnikami tego samego gatunku.

Według serii wrażliwości opracowanej przez S.A. Patin (1988) obiekty testowe można ułożyć w następujący sposób:

Ryby-zooplankton-zoobentos-fitoplankton-bakterie-pierwotniaki-makrofity.

Istnieją inne serie wrażliwości.

Na przykład podczas biotestowania wody z zakładów celulozowo-papierniczych: algi-bakterie-ryby (w celu zmniejszenia czułości).

Czynniki wpływające na biotestowanie:

• - czynniki oddziałujące na organizmy testowe (narażenie, warunki uprawy, charakter - warunki życia roślin i zwierząt, charakterystyka wiekowa, pora roku, zaopatrzenie organizmów testowych w pożywienie, temperatura (pesymalna i optymalna), oświetlenie);
• - czynniki determinujące właściwości fizykochemiczne badanej wody naturalnej, od których zależy jej toksyczność dla organizmów badanych (świeżość próbki, obecność w niej cząstek zawieszonych).

Wstęp

Wiele znanych chorób człowieka ma swoje odpowiedniki w kodzie genetycznym muszki owocowej. Badania nad muszką owocową pomagają zrozumieć podstawowe procesy biologiczne, które są bezpośrednio związane z człowiekiem i jego zdrowiem. Wykorzystuje się je do modelowania niektórych chorób człowieka, takich jak choroba Parkinsona, choroba Huntingtona i Alzheimera, a także do badania mechanizmów leżących u podstaw nowotworów, cukrzycy, odporności, narkomanii i wielu innych.

Drosophila melanogaster jest również szeroko stosowana do oceny jakości środowiska. Jest to także model genetyczny do badań owadów, które mogą przenosić niebezpieczne choroby zakaźne człowieka (np. Culex pipiens – wirus Zachodniego Nilu, Anopheles gambiae – malaria, Aedes aegypu – gorączka denga). Wyniki badań uzyskanych na Drosophila dostarczają także klucza do zrozumienia procesów genetycznych ujawnionych w badaniach ważnych dla Rolnictwo owady, takie jak pszczoły i jedwabniki, oraz szkodniki owadzie, do których zalicza się szarańcza oraz wiele rodzajów chrząszczy i mszyc.

Trafność tematu pracy polega na tym, że Drosophila melanogaster jest szeroko stosowana i ma ogromne znaczenie w życiu człowieka. Jednak podczas jego uprawy i wykorzystania w badaniach możesz napotkać szereg problemów, które należy zbadać, aby ułatwić pracę z nim. Ponadto niewiele jest literatury na temat metod jej uprawy.

Przedmiotem pracy jest metoda hodowli i wykorzystanie Drosophila melanogaster w biotestach.

Przedmiotem badań jest skuteczność techniki.

Celem pracy jest opracowanie metod optymalizacji wykorzystania Drosophila melanogaster do celów biotestowych.

Aby osiągnąć ten cel postawiono następujące zadania:

1. Podkreśl problemy związane z biotestowaniem Drosophila melanogaster.

2. Znajdź podejścia do wdrażania rozwiązań problemów.

3. Eksperymentalne ustalenie skuteczności własnych i znanych z literatury sposobów zwiększania efektywności wykorzystania Drosophila melanogaster jako obiektu badawczego.

Biotestowanie jako metoda badań środowiska

Istota biotestowania i wymagania stawiane jego metodom

Genetyczne molekularne biotesty Drosophila

Biotestowanie to procedura ustalania toksyczności środowiska, w której specjalne obiekty testowe informują o niebezpieczeństwie, niezależnie od tego, jakie substancje i w jakiej kombinacji powodują zmiany w funkcjach życiowych [Lyashenko, 2012].

Celem biotestów jest określenie charakteru i stopnia toksyczności środowiska testowego.

Samo biotestowanie opiera się na rejestracji biologicznej ważne wskaźniki, tzw. funkcje testowe, badane obiekty testowe. Po zarejestrowaniu tych wskaźników ocenia się ich stan według wybranego kryterium toksyczności. Z kolei funkcje testowe mają charakter biologiczny i fizjologiczny. Funkcje biologiczne obejmują przeżycie, płodność, reprodukcję i jakość potomstwa, a funkcje fizjologiczne obejmują oddychanie, morfologię krwi, aktywność żywieniową, metabolizm [Lyashenko, 2012].

Obiekty testowe (lub inaczej organizmy testowe) to obiekty biologiczne używane do oceny toksyczności substancji chemicznych. Występujące działanie toksyczne jest rejestrowane i oceniane eksperymentalnie.

Biotesty, w odróżnieniu od metod analitycznych, polegają na monitorowaniu procesów antropogenicznych i naturalne procesy w środowiskach biologicznych, które obejmują cały zespół interakcji między czynnikami środowiskowymi a istotami żywymi, w tym m.in. wyjaśnianie reakcji środowisk biologicznych na wpływy antropogeniczne i naturalne [Ivanykina, 2010]. Takie reakcje mogą służyć jako reakcje na czynniki stresowe. Metody mają wiele zalet. Na przykład dostarczają więcej informacji, jeśli chodzi o określenie bezpośredniej reakcji ekosystemu na wpływ antropogeniczny. Stosując te podejścia w monitoringu środowiska, można uzyskać obiektywną i ilościową ocenę procesów rewitalizacji obiektów przyrodniczych. Dzięki tym metodom możliwa jest także ocena efektywności działań na rzecz ochrony przyrody [Balakirev, 2013]. Kolejną zaletą metody jest określenie toksyczności ogólnej, która powstaje na skutek obecności substancji ekotoksycznych, które nie są standaryzowane w istniejących normach, ale mają zdolność wywoływania różnorodnych skutków genotoksycznych, toksycznych, cytotoksycznych lub mutagennych [Zhuravleva , 2006].

Ponadto metody chemiczno-analityczne i hydrochemiczne mogą być nieskuteczne ze względu na brak czułości. Biota może podlegać efektom toksycznym, które nie są rejestrowane za pomocą technicznych środków komunikacji, ze względu na to, że żaden czujnik analityczny nie jest w stanie wykryć tak niskich stężeń substancji w porównaniu z obiektami żywymi [Melekhova, 2007].

Biotestowanie opiera się na metodzie modelowania biologicznego. W pewnym stopniu każdy model jest specyficzną formą odzwierciedlenia rzeczywistości. Kiedy dochodzi do biotestowania, wiedza jest przenoszona z prymitywnego systemu (modelowanego w laboratorium) do bardziej złożonego systemu (ekosystemu w realne warunki) [Mayachkina, 2009]. Według niektórych danych biotesty są obowiązkowym dodatkiem do analizy chemicznej, a także stanowią integralną metodę oceny toksyczności środowiska wodnego [Tumanov, Postnov, 1983]. Do standardów monitorowania jakości wody do różnych celów zaliczają się także metody biotestowania [Alexandrova, 2013].

Aby ocenić stan różnych organizmów pod wpływem czynników naturalnych lub antropogenicznych, badania przeprowadza się na obiektach biologicznych, co stanowi zespół różnych podejść. Skuteczność procesów fizjologicznych zapewniających normalne funkcjonowanie organizmu (na przykład oddychanie, metabolizm, aktywność żywieniowa itp.) jest głównym wskaźnikiem ich stanu. Organizm reaguje na wpływy środowiska poprzez złożony fizjologiczny układ buforowych mechanizmów homeostatycznych, ale tylko w optymalnych warunkach wspomaga optymalny przebieg procesów rozwojowych. Pod wpływem niesprzyjających warunków homeostaza może zostać zakłócona, co doprowadzi do stanu stresu. Zakłócenia te mogą wystąpić zanim nastąpią zmiany wykorzystywane przez parametry witalności. Zatem metody biotestowania opierają się na badaniu mechanizmów homeostazy i jej efektywności, a także umożliwiają wykrycie obecności czynników stresowych wcześniej niż inne powszechnie stosowane metody [Melekhova, 2007].

Przez znaczny czas kontrolę zanieczyszczeń środowiska prowadzono wyłącznie metodami fizycznymi i chemicznymi, poprzez oznaczanie stężeń substancji zanieczyszczających i dbanie o to, aby wartości mierzonych stężeń odpowiadały standaryzowanym wskaźnikom z maksymalnymi dopuszczalnymi stężeniami (MAC). Wraz z rozwojem przemysłu chemicznego, syntezą nowych związków i ich wykorzystaniem w produkcji, lista kontrolowanych substancji zanieczyszczających w ściekach zwiększa się z każdym dniem. Obecnie istnieje wiele substancji zanieczyszczających różne powody nie jest kontrolowane: dla niektórych MPC nie zostały opracowane, dla innych nie ma zatwierdzonych metod oznaczania, a ich wpływ jest odczuwalny przez środowisko. W rezultacie szeroka gama związków i substancji toksycznych w środowisku wodnym, powietrzu i glebie nie jest kontrolowana. Jednak nawet w przypadku monitorowania pełnego spektrum związków w środowisku na poziomie MPC nie można stwierdzić, że nie ma szkodliwego wpływu na środowisko. Ponieważ informacja o wskaźnikach fizyczno-chemicznych nie pozwala w zasadzie na wyciągnięcie wniosków na temat skumulowanego wpływu zanieczyszczeń różnego rodzaju na organizmy żywe i stopnia ich zagrożenia.

Uznaje się, że metody biotestów wypełniają próżnię w informacjach analitycznych na temat łącznego wpływu substancji zanieczyszczających. Osobliwością informacji uzyskanych metodami biotestowymi jest integralny charakter odbicia całego zestawu właściwości środowiska testowego z pozycji percepcji jego żywego obiektu. I w przeciwieństwie do metody fizyczne i chemiczne, za pomocą których określa się zawartość brutto danej substancji zanieczyszczającej, biotestowe metody badania jakości wody pozwalają na wykrycie fizjologicznych formy aktywne związki działające na organizm. Przykładowo nie jest możliwe opracowanie maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji dla różnych wartości pH środowiska, a mianowicie zmiana pH środowiska pociąga za sobą powstawanie innych form związków, być może bardziej toksycznych. Lub toksyczne działanie substancji toksycznych jest silniejsze w wodzie miękkiej niż w wodzie twardej. A złożone skutki zanieczyszczeń są całkowicie nieprzewidywalne.

Zbadano i zidentyfikowano kilka możliwości działania substancji toksycznych.

1. Antagonistyczne działanie substancji toksycznych - możliwa jest taka kombinacja jonów, przy której efekt toksyczny będzie mniejszy.

2. Efekt addytywny – efekt toksyczności sumy substancji toksycznych jest równy sumie skutków toksyczności.

3. Efekt synergistyczny – niepełne podsumowanie skutków toksyczności.

4. Efekt seibilizacji – połączenie substancji toksycznych wzmacnia efekt toksyczności.

Obecnie metody biotestowe, jako niezbędne uzupełnienie analizy chemicznej, wchodzą w zakres standardu monitorowania jakości wód do różnych celów.

Zasada biotestowania sprowadza się do rejestrowania zmian w biomasie, przeżywalności, płodności, a także parametrach fizjologicznych lub biochemicznych obiektu badań w środowisku testowym.

Obecnie na świecie wykorzystuje się szeroką gamę obiektów badawczych: od jednokomórkowych glonów, mchów i porostów, bakterii i mikroorganizmów pierwotniakowych po Wyższe rośliny, ryby i zwierzęta stałocieplne.

W Rosji państwowe organy kontroli analitycznej jakości wody zalecają test dafnii jako główny do monitorowania toksyczności ścieków i obiecujący do oceny poziomu toksycznego zanieczyszczenia wód naturalnych. Test na rozwielitki jest obowiązkowy przy ustalaniu maksymalnych dopuszczalnych stężeń poszczególnych substancji w wodzie zbiorników rybackich.

O wyborze obiektu badań decydują następujące czynniki: 1) ten rodzaj wioślarzy jest szeroko rozpowszechniony w zbiornikach słodkowodnych, jest ważnym składnikiem zooplanktonu i stanowi źródło pożywienia dla młodych ryb; 2) łatwe w uprawie w warunkach laboratoryjnych – badania zanieczyszczeń można prowadzić przez cały rok; 3) cechą charakterystyczną jest to, że ze względu na swoje odżywianie są filtratorami i pompują duże ilości wody, odfiltrowując bakterie i mikroalgi jako pożywienie, zatem jeśli w wodzie znajduje się substancja toksyczna nawet w niewielkim stężeniu, ze względu na objętość przefiltrowanej wody czułość obiektu testowego jest wysoka.

Metoda biotestu rozwielitek polega na określeniu zmian w przeżywalności i płodności rozwielitek pod wpływem substancji toksycznych zawartych w wodzie badawczej w porównaniu z kontrolą.

Dostępne są biotesty krótkoterminowe – do 96 godzin. Pozwala określić ostra toksyczna wpływ badanej wody na rozwielitki pod względem ich przeżywalności. Współczynnik przeżycia to średnia liczba osobników, które przeżyły w wodzie badawczej lub kontrolnej przez określony czas. Kryterium toksyczności stanowi śmierć 50% lub więcej rozwielitek w okresie do 96 godzin. w wodzie testowej w porównaniu z próbą kontrolną.

Długoterminowe biotesty - 20 lub więcej dni - pozwalają określić chronicznie toksyczny wpływ badanej wody na rozwielitki w kierunku zmniejszenia ich przeżywalności i płodności. Wskaźnik przeżycia to średnia liczba początkowych samic rozwielitek, które przeżyły podczas biotestu; wskaźnik płodności to średnia liczba młodych osobników odrodzonych podczas biotestu, obliczona na jedną ocalałą początkową samicę. Kryterium toksyczności stanowi znacząca różnica w stosunku do kontroli pod względem przeżywalności lub płodności rozwielitek.

Wspomniano powyżej o dużej liczbie obiektów testowych wykorzystywanych w biotestach i nie jest to przypadek. Fakt jest taki różne organizmy inaczej reagują na zanieczyszczenia. Zadaniem organów ochrony środowiska jest właściwa ocena sytuacji i wybór bardziej wrażliwego obiektu testowego.

Przykład. Wyniki bioteeteryzacji ścieków roślinnych,
syntezę biologicznie aktywnych związków chwastobójczych
wskazówki mogą się różnić w zależności od wybranego testu
obiekt. Test na rozwielitkę może wykazać brak substancji toksycznych
narażenie, a kultury glonów mogą wyczuć substancję toksyczną.
Dlaczego? Faktem jest, że rzekoma substancja toksyczna została zsyntetyzowana
herbicydy są inhibitorami procesów fotosyntezy w roślinach i
wodorost Dlatego rozwielitki można zarejestrować w krótkotrwałym eksperymencie
brak ostrych skutków toksycznych, a w przypadku glonów
na zakłócenia w łańcuchu fotosyntezy można szybko zareagować
zanieczyszczenie.

Dlatego też w systemie kontroli jakości ścieków polecane są także algi: Chlorella i Scpedesmus. Kryterium toksyczności podczas biotestów z użyciem alg jest znaczny spadek liczby komórek w wodzie badawczej w porównaniu do kontroli.

W celu szybkiego uzyskania informacji o jakości wody stosuje się ekspresowe metody biotestowania.

Urządzenie Biotoke zostało opracowane i wyprodukowane w małych partiach w Moskwie. Urządzenie Biotoke to przenośny bioluminometr,

pozwala za pomocą biosensora Ecolum bakterii świetlistych szybko i obiektywnie określić wskaźnik toksyczności ogólnej próbek wodnych, w tym metali, chemii gospodarczej itp. Wyniki toksyczności próbki wody uzyskuje się po 10 minutach.

Urządzenie Biotester produkowane jest w St. Petersburgu. Obiektem badań są mikroorganizmy jednokomórkowe – orzęski pantofelka. Metoda ta opiera się na reakcji chemotaktycznej organizmów w odpowiedzi na substancję zanieczyszczającą, tj. ruch kultury do strefy sprzyjającej. Ta reakcja testowa, chemotaksja, jest bardzo wrażliwa na substancje toksyczne z określonej grupy.

W Rosji biotesty przeprowadzają laboratoria analityczne organów ochrony środowiska w celu ustalenia toksyczność ścieków(czy zachodzą zmiany patologiczne lub śmierć organizmów na skutek obecności w niej substancji toksycznych) po zrzuceniu do zbiornika wodnego, wody w miejscach kontroli i innych miejscach poboru wody w celu sprawdzenia zgodności jakości wody z wymaganiami przepisów:

Ścieki odprowadzane do zbiornika wodnego nie powinny mieć ostrego działania toksycznego, a woda w punktach kontrolnych i innych miejscach użytkowania wody nie powinna mieć chronicznego działania toksycznego na obiekty badawcze.

Zgodnie z „Poradnikiem metodologicznym biotestowania wody RD 118-02-90” biotestowanie jest dodatkową techniką eksperymentalną mającą na celu sprawdzenie konieczności dostosowania wartości MPC według integralnego wskaźnika „toksyczności wody”, co pozwala na uwzględnienie uwzględniają szereg istotnych czynników: obecność w ściekach substancji toksycznych, nowo powstających związków, metabolitów oraz różnego rodzaju oddziaływania substancji chemicznych nieuwzględnianych przy ustalaniu stężeń maksymalnych. Konieczność dostosowania wartości MPC powstaje w przypadku, gdy podczas biotestu wody z punktu kontrolnego jednolitej części wód zostanie stwierdzone, że jej jakość nie odpowiada wymaganej normie: woda w punkcie kontrolnym jednolitej części wód nie powinna mają chroniczny, toksyczny wpływ na obiekty badań (rozwielitki i ceroidafnie).

Do oceny skażenia bakteryjnego stosuje się wskaźniki sanitarno-bakteriologiczne i hydrobiologiczne.

Mikropopulacja wód naturalnych jest niezwykle zróżnicowana. O jego składzie jakościowym i ilościowym decyduje przede wszystkim skład wody. Głębokie, bardzo czyste wody artezyjskie charakteryzują się niemal całkowitym brakiem bakterii ze względu na ochronę warstwy wodonośnej przed kontaktem z leżącymi pod nią poziomami.

Cechą składu wody w zbiornikach otwartych jest jej zmiana wraz z porami roku, czemu towarzyszą zmiany liczebności i różnorodności gatunkowej mikropopulacji. Zanieczyszczenie bakteryjne źródeł powierzchniowych następuje głównie na skutek przedostawania się do zbiorników wodnych spływów powierzchniowych zawierających substancje organiczne, mineralne i mikroorganizmy wypłukane ze zlewni oraz ścieków.

Z punktu widzenia mikrobiologii sanitarnej ocenia się jakość wody
w celu ustalenia jego zagrożenia sanitarno-epidemiologicznego lub
bezpieczeństwo dla zdrowia człowieka. Woda odgrywa ważną rolę w transmisji
czynniki wywołujące wiele infekcji; głównie jelitowe. Ponieważ przez wodę
Szerzy się dur brzuszny, czerwonka, cholera,
zakaźne zapalenie wątroby itp.

Bezpośrednie ilościowe oznaczenie patogenów wszystkich infekcji do kontroli jakości wody nie jest możliwe ze względu na różnorodność ich typów i złożoność analiz. Dlatego w praktycznej mikrobiologii sanitarnej stosuje się metody pośrednie w celu określenia potencjału zanieczyszczenia wody przez mikroorganizmy chorobotwórcze.

Ocena sanitarno-bakteriologiczna jakości wody opiera się na określeniu dwóch głównych wskaźników; liczba drobnoustrojów i liczba bakterii z grupy CoH.

Pierwszy wskaźnik daje wyobrażenie o całkowitym zanieczyszczeniu wody saprofitami tlenowymi, dlatego często nazywany jest całkowitą liczbą saprofitów tlenowych lub (w skrócie) całkowitą liczbą. Liczbę drobnoustrojów określa się poprzez wysianie na standardowe podłoże - agar z peptonem mięsnym (MPL).

Saprofity tlenowe stanowią tylko część Łączna drobnoustrojów w wodzie, ale są ważnym sanitarnym wskaźnikiem jakości wody, ponieważ między stopniem jej zanieczyszczenia substancje organiczne i liczba drobnoustrojów istnieje bezpośredni związek. Ponadto uważa się, że im wyższa liczba drobnoustrojów, tym większe prawdopodobieństwo obecności w wodzie mikroorganizmów chorobotwórczych. Liczba mikrobiologiczna wody wodociągowej nie powinna przekraczać 100. W wodach naturalnych wskaźnik ten waha się w bardzo szerokich granicach dla różnych zbiorników i w zależności od pór roku dla tego samego zbiornika. W czystych zbiornikach wodnych liczba tlenowych saprofitów może sięgać dziesiątek lub setek, a w zanieczyszczonych i brudnych zbiornikach wodnych może wynosić dziesiątki tysięcy i miliony.

Drugi wskaźnik, liczba bakterii z grupy CoH (Escherichia coli), służy do oceny ewentualnej obecności mikroorganizmów chorobotwórczych w wodzie.

Bakterie z grupy CoH należą do rodziny Enterobacteriaceae. Są to pałeczki nie tworzące przetrwalników, fakultatywne beztlenowce, które fermentują laktozę i glukozę w temperaturze 37°C z utworzeniem kwasu i gazu i nie wykazują aktywności oksydazowej. Są stałymi mieszkańcami jelit ludzi i zwierząt: są stale i w dużych ilościach uwalniane otoczenie zewnętrzne; pozostają żywe w tym środowisku dłużej niż mikroorganizmy chorobotwórcze; bardziej odporne na chlor niż patogeny większości infekcji. To właśnie te właściwości bakterii z grupy CoI pozwalają na wykorzystanie ich jako mikroorganizmów wskaźnikowych sanitarnych. Obecność bakterii z grupy coli w wodzie świadczy o jej zanieczyszczeniu odchodami, a ich liczba pozwala ocenić stopień tego skażenia. Do ilościowego oznaczania bakterii z grupy coli stosuje się agar z fuksyną i siarczynem (pożywka Endo).

Analizę wody kranowej i czystej naturalnej przeprowadza się po wstępnym zatężeniu wody na filtrach membranowych.

Wyniki wyrażono jako wskaźnik coli – liczbę bakterii w 1 litrze wody.

Czasami dokonuje się ponownego obliczenia poprzez określenie miana coli – najmniejszej objętości wody (w ml) zawierającej jedną E. coli. Miano coli = 1000/indeks coli.

Liczba coli w wodzie wodociągowej nie powinna przekraczać 3. Dopuszczalny wskaźnik coli w wodzie ze źródeł wodociągowych zależy od zamierzonego sposobu uzdatniania. Jeśli planowane jest tylko chlorowanie wody, wskaźnik coli wody u źródła nie powinien przekraczać 1000, przy całkowitym oczyszczeniu wody - 10 000.

W specjalne warunki zgodnie ze wskaźnikami sanitarno-epidemiologicznymi przeprowadzają oznaczanie enterokoków i enterowirusów salmonelli w wodzie oraz przeprowadzają badania wody pod kątem patogennej mikroflory.

Oprócz badań sanitarnych i bakteriologicznych źródła zaopatrzenia w wodę powierzchniową charakteryzują się również danymi z obserwacji hydrobiologicznych. Za pomocą mikroskopu próbkę wody określa się liczbę komórek fito- i zooplanktonu. Wskaźniki te różnią się znacznie w zależności od pory roku - zarówno pod względem liczby organizmów, jak i ich różnorodności gatunkowej.

W okresie wiosenno-letnim intensywnego rozwoju glonów (kwitnienie zbiornika) zawartość fitoplanktonu w wodach powierzchniowych może sięgać 50 tysięcy komórek na 1 ml. Latem zooplankton jest bardzo zróżnicowany i reprezentowany jest przez niższe skorupiaki, wrotki i larwy mięczaków. W wodzie mogą znajdować się także organizmy bentosowe: robaki, larwy owadów. W okres zimowy W wodzie występują głównie niższe skorupiaki. Liczbę organizmów zooplanktonu wyraża się zwykle jako liczbę osobników na 1 m3 wody. Organizmy widoczne gołym okiem występują także w wodzie źródlanej. Ich liczbę szacuje się na podstawie liczby osobników przypadających na 1 m3. W rzekach środkowej strefy europejskiej części naszego kraju stężenie zooplanktonu wynosi 100–10 000 osobników. w 1 m wody. Zwykle jest ich kilka razy mniej niż organizmów zooplanktonu.

W wodzie pitnej nie powinny znajdować się organizmy planktonowe, a także organizmy widoczne gołym okiem.

Biotestowanie jest obecnie główną techniką opracowywania maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji chemicznych w wodzie. Jednocześnie wyznaczane są takie parametry charakteryzujące toksyczność, jak: LC50 (stężenie śmiertelne dla 50% organizmów testowych), EC50 (stężenie skuteczne dla 50% organizmów testowych), MNC (maksymalne stężenie nieskuteczne), ESLV (w przybliżeniu bezpieczny poziom narażenia ), ATD (ostry efekt toksyczny), CTD (przewlekły efekt toksyczny) i LV50 (czas śmierci 50% organizmów testowych).

Biotestowanie zbiorników polega na tym, że określone grupy organizmów wodnych mogą żyć przy pewnym stopniu zanieczyszczenia zbiornika substancjami organicznymi. Zdolność hydrobiontów do przetrwania w środowisku zanieczyszczonym materią organiczną nazywa się saprobowością.[...]

Do badań biotestowych wykorzystano także komórkowy obiekt badawczy – granulowany plemnik buhaja, tj. analizując zależność wskaźnika ruchliwości zawiesiny plemników od czasu i określając stopień zahamowania ich ruchliwości (zmniejszenie średniego czasu ruchliwości) pod wpływem substancji toksycznych zawartych w wodzie, zgodnie z. Metoda realizowana jest przy użyciu automatycznego systemu analitycznego, który umożliwia ocenę porównawczą wskaźnika ruchliwości zawiesin plemników w próbkach wody doświadczalnej i pożywce kontrolnej, określenie procedur obliczeniowych i przedstawienie wyników w postaci odpowiednich wskaźników toksyczności. Wskaźnik ruchliwości oceniany jest poprzez automatyczne obliczenie liczby wahań natężenia promieniowania rozproszonego wywołanych przejściem komórek przez sondę optyczną.[...]

Biotesty ścieków przeznaczonych do ponownego wykorzystania wykazały, że ścieki nieoczyszczone hamują kiełkowanie nasion i wzrost sadzonek o 22%, po oczyszczalniach o 12%, a rozcieńczone w stosunku 1:1 lub 1:2 - o 9%. We wszystkich przypadkach ustanowiono kontrolę woda z kranu.[ ...]

BIO-TESTY - ocena stanu środowiska z wykorzystaniem organizmów żywych. Zobacz Wskaźniki biologiczne. BIOTYCZNA TRANSFORMACJA ŚRODOWISKA (B.t.s.) - zmiana warunków abiotycznych pod wpływem życiowej aktywności organizmów. W I. Vernadsky uważał organizmy żywe za czynnik geochemiczny, który stworzył biosferę. Dzięki organizmom żywym do atmosfery pojawił się tlen, powstały gleby, a na dnie oceanów utworzyły się warstwy osadów. W rezultacie B.t.s. tworzą się rezerwy detrytusu w postaci torfu i sapropelu.[...]

Do biotestów wykorzystuje się szeroką gamę organizmów (rośliny wodne, algi, skorupiaki, mięczaki i ryby). Jednak najbardziej wrażliwy na zanieczyszczenia o różnym charakterze jest słodkowodny skorupiak Daphnia magna.[...]

Biotestowanie to techniki badawcze, za pomocą których jakość środowiska, czynniki działające samodzielnie lub w połączeniu z innymi, służą do oceny przetrwania, stanu i zachowania organizmów specjalnie umieszczonych w tym środowisku - obiektów badań. Wzrost osobników, ich produktywność i wskaźnik przeżycia służą jako wskaźniki biotestów jakości środowiska. Do monitorowania ścieków naturalnych i ścieków z przedsiębiorstw wygodne okazały się fitoplankton i rozwielitki.[...]

Metody biotestów opierają się na ocenie stanu fizjologicznego i stresu adaptacyjnego organizmów przystosowanych do czystego środowiska i umieszczonych w środowisku testowym na czas trwania doświadczenia. Metody te dostarczają również informacji o integralnej jakości ekologicznej środowiska. Cele prognozy są zwykle związane z ekstrapolacją wyników eksperymentów na jakość życia człowieka i zmiany wskaźników różnorodności biologicznej w ekosystemach. Ocena oddziaływania na środowisko z wykorzystaniem systemu biotestów i bioindykacji w każdym punkcie terytorium powinna opierać się na analizie zespołu gatunków. W przypadku ekosystemów lądowych są to rośliny zielne i drzewiaste, zwierzęta bezkręgowe (na przykład mięczaki i stawonogi) oraz zwierzęta kręgowe (płazy, gady, ptaki, ssaki). Ocena kondycji każdego gatunku opiera się na wynikach stosowania systemu metod: morfologicznych (np. rejestracja oznak asymetrii w strukturze zewnętrznej), genetycznych (badania aktywności mutagennej), fizjologicznych (badania intensywności energii metabolizm), biochemiczny (ocena stresu oksydacyjnego u zwierząt i fotosyntezy u roślin), immunologiczny (badanie siły odporności).[...]

Długoterminowe biotesty (3=20 dni) pozwalają na określenie przewlekłego toksycznego działania wody na rozwielitki poprzez ograniczenie ich przeżywalności i płodności. Wskaźnik przeżycia to średnia liczba początkowych samic rozwielitek, które przeżyły podczas biotestu; wskaźnik płodności to średnia liczba młodych osobników odrodzonych podczas biotestu, obliczona na jedną ocalałą początkową samicę. Kryterium toksyczności stanowi znacząca różnica w stosunku do kontroli pod względem przeżywalności i płodności rozwielitek.[...]

Podłoże do biotestów pobrano na terenie huty miedzi Sredneuralsk (obwód swierdłowski, Revda, środkowy Ural, południowa tajga). Głównymi składnikami emisji są 802 i pyły polimetaliczne (głównie związki Cu, Pb, Cd, Zn, Al). Długotrwałe zanieczyszczenia (od 1940 r.) doprowadziły do ​​znacznego zakwaszenia ściółki leśnej i wzrostu zawartości w niej metali (tab. 1). Wzorce przekształceń technogenicznych ekosystemów leśnych na badanym obszarze opisano wcześniej (Vorobeichik i in., 1994).[...]

Zatem biotestowanie wody jest oceną jakości wody na podstawie reakcji organizmów wodnych, które w tych przypadkach są obiektem badań (tabela 15.2).[...]

Do zalet biotestów należy także możliwość ich wykorzystania przy pomocy przenośnych przyrządów podczas badań terenowych oraz łatwość pobierania i analizowania próbek. Zatem stosując te metody, na podstawie stanu funkcjonalnego (zachowania) obiektów badawczych (skorupiaki – rozwielitki, glony – chlorella, ryby – gupiki itp.), możliwa jest ocena jakości wód i uszeregowanie ich według klas warunki. Dzięki temu możliwe staje się wykorzystanie tych wód do picia lub innych celów. Najbardziej pouczające kryteria oceny stanu wód powierzchniowych i ścieków (w oparciu o stan obiektów badawczych) podano w tabeli. 42. [...]

Metodę biotestowania na rozwielitkach z powodzeniem uzupełnia analiza biotestowa z wykorzystaniem najprostszych mikroorganizmów - orzęsków-kapsułek (Paramecium caudatum). Metoda biotestowej analizy próbek wody opiera się na zdolności orzęsków do unikania stref niekorzystnych i zagrażających życiu oraz aktywnego przemieszczania się wzdłuż gradientów stężeń substancji chemicznych do stref korzystnych. Metoda pozwala na szybkie określenie toksyczności ostrej próbek wody i ma na celu kontrolę toksyczności wody naturalnej, odpadowej, pitnej, wodnych ekstraktów z różne materiały I produkty żywieniowe.[ ...]

Wytyczne dotyczące biotestów ścieków z wykorzystaniem skorupiaka Daphnia magna. - M.: v/o Soyuzvodproekt OMPR i VP, 1986. - 27 s. [...]

Przy stosowaniu metod biotestów stosuje się szereg pojęć i definicji: przez obiekt badań rozumie się żywy organizm wykorzystywany w biotestach; reakcja testowa - zmiana dowolnego wskaźnika obiektu testowego pod wpływem substancji toksycznych zawartych w wodzie; parametr testowy - wyrażenie ilościowe reakcje testowe; kryterium toksyczności – wartość parametru badawczego lub reguła, na podstawie której wyciągany jest wniosek o toksyczności wody [...]

Szczególnie obiecujące w biotestach środowiskowych są pierwotniaki - orzęski. Znajdują zastosowanie w badaniach ekotoksykologicznych wód i gleb, w biotestach substancji chemicznych i materiałów pochodzenie biologiczne.[ ...]

Wytyczne metodologiczne dotyczące biotestów obejmują metody określania toksyczności z wykorzystaniem rozwielitek, alg i ryb jako obiektów testowych. Oprócz badań obowiązkowych (na rozwielitkach) dopuszcza się stosowanie innych zalecanych metod biotestów.[...]

W tabeli 21 przedstawiono wyniki biotestów pięciu preparatów antyseptycznych zawierających chlorek alkilobenzyloamoniowy (¿), fosforan trisodowy (k2), węglan sodu (k3) i kwas borowy (¿4).[...]

Gudimov A.B., Petrov B.S., Gudimova E.N. Biotesty na bezkręgowcach bentosowych jako sposób zapobiegania i minimalizowania zanieczyszczeń obszarów wodnych w obszarach eksploatacji ropy i gazu na szelfie arktycznym // Morskie i arktyczne pola naftowe i gazowe oraz ekologia. M.: WNIIGAZ, 1996. […]

Jako kryterium toksyczności wód rzecznych przyjęto przeżywalność badanych organizmów.[...]

W praktyce do kontroli toksyczności wody wraz z znane metody Powszechnie stosowane są biotesty: badania biochemiczne i fizjologiczne polegające na porównaniu parametrów charakteryzujących normalne zachowanie organizmu lub biokultury z tymi samymi parametrami obserwowanymi pod wpływem zanieczyszczonej wody. Z reguły kontrolowanymi parametrami są zmiana stężenia tlenu organicznego, ilość tlenu pochłoniętego lub uwolnionego dwutlenek węgla itp. Wszystkie te metody są po raz pierwszy standaryzowane na poziomie międzynarodowym.[...]

Inną możliwością integralnej oceny poziomu zanieczyszczenia powietrza są biotesty toksyczności wody z miejskiej pokrywy śnieżnej, która w okresie zimowym skumulowała emisje z przedsiębiorstw przemysłowych i pojazdów. W tym celu opracowaliśmy i certyfikowaliśmy metodykę działania oraz zestaw urządzeń do biotestów wód pod kątem wpływu zanieczyszczeń na rozwój glonów chlorella. Rozwój ten umożliwia jednoczesną ocenę toksyczności wielu próbek stopionego śniegu, a także innych wód naturalnych i ściekowych. Badania wykazały wysoka wydajność tego podejścia metodologicznego w określaniu zanieczyszczenia środowiska.[...]

Na podstawie wyników badań eksperymentalnych proponuje się wykorzystanie biotestów jako metody predykcyjnej oceny zanieczyszczeń wód wodnych podczas zagospodarowania morskich złóż ropy i gazu. Przedstawiono zalety rozważanej metody w porównaniu z ogólnie przyjętym systemem monitorowania.[...]

Opracowaliśmy, udoskonaliliśmy i dostosowaliśmy do warunków produkcyjnych ekspresowe metody biotestowania zbiorników wodnych z wykorzystaniem takich organizmów testowych jak skorupiaki – Daphnia magna Straus (cladocera, skorupiaki), zwane dalej w skrócie – Daphnia magna, a także pierwotniaki – Paramecium caudatum (ryc. 3.4).[...]

Ocena znaczenia biologicznego zidentyfikowanych zmian cechy konstrukcyjne wodę poddano biobadaniom zgodnie z zaleceniami zawartymi w „Metodach biobadań wody”. Wykorzystaliśmy hydrobionty o różnych poziomach troficznych (3 grupy systematyczne): pierwotniaki – orzęski Tetrahimena pyriformis, bezkręgowce – słodkowodne skorupiaki Daphnia magna i młode gupiki Poecilia reticulata peters.

Obecnie najbardziej informatywną i niezawodną metodą oceny jakości substancji niebezpiecznych i substancji do nich wprowadzanych są badania biologiczne. Podczas wierceń tą metodą ocenia się toksyczność płuczek wiertniczych i odpadów wiertniczych. Należy podkreślić, że biotesty ścieków wiertniczych (DWW) przeprowadzane są prawidłowo, zgodnie z zatwierdzoną metodologią dla ścieków. Jednakże w przypadku zwiercin i płynów wiertniczych, które znacznie różnią się składem i właściwościami od BSW, nie ma naukowo uzasadnionej metody biotestowania, która uwzględniałaby ich specyfikę. Dlatego warunki badawcze, na przykład współczynnik rozcieńczenia materiał wyjściowy, nie są ujednolicone. W związku z tym wyniki badań różnych autorów są często nieporównywalne, a w niektórych przypadkach ich wiarygodność budzi wątpliwości. Zatem podczas rozcieńczania płynów myjących ich faza rozproszona wytrąca się i w rzeczywistości nie bierze się pod uwagę ich działania toksykologicznego. Tymczasem glinka zastosowana w składzie BPZh ma wysoką zdolność adsorbcyjną. Zatem do środowiska wodnego przedostaje się nie oryginalna glina, z której przygotowywano płyn płuczący, ale glina modyfikowana podczas cyrkulacji przez studnię. Dodatkowo do BPZ dostają się cząstki gliny z przewierconej skały.[...]

Niestety, stosując powyższe skale ocen, należy wziąć pod uwagę aspekt metodologiczny. Wiadomo, że wyniki biotestów są w dużym stopniu zależne od metody oznaczania. A nawet najmniejsze odchylenia, niezauważalne dla niedoświadczonego eksperymentatora, prowadzą do znacznego zniekształcenia wyniku.[...]

W ciągu ostatnich kilku lat wyłonił się niezależny kierunek biologicznej kontroli stanu środowiska poprzez bioindykację i biotestowanie [Zakharov, 1993; Schubert (red.), 1988; Melekhova i in., 1988, 2000; Smurow, 2000].[...]

Jedną z metod integralnej oceny jakości wody stykającej się z urządzeniem oczyszczającym w celu identyfikacji ewentualnego negatywnego wpływu materiałów budowlanych na jakość wody pitnej są biotesty z wykorzystaniem hydrobiontów o różnym poziomie troficznym.[...]

Organizmy fauny dennej są nie tylko wygodnymi obiektami do utrzymania w wodzie, ale także doskonałymi obserwatorami chronicznych zanieczyszczeń. Analiza ich reakcji fizjologicznych i behawioralnych podczas biotestów pozwala nam wiarygodnie określić obciążenia progowe, tolerowane i śmiertelne powodowane przez ten lub inny rodzaj zanieczyszczeń. Biotesty w Murmanie nie zostały jeszcze odpowiednio rozwinięte, chociaż ich pilność jest oczywista, a wyników nie można zastąpić monitorowaniem. Rozpoczęte w naszym instytucie badania nad biotestowaniem płuczek wiertniczych i ich składników zakończyły się sukcesem zwłaszcza na takich obiektach jak holothurian Cucumaria frondosa, hydroid Dynamena pumita, obunóg Gammarus oceanicus, małże – małże (Mytilus edulis L.) i Modiolus (ryc. 1-3). Doświadczenia wykazały, że mięczaki filtrujące, które doskonale dostosowują się do warunków laboratoryjnych, łączą jednocześnie wysoką odporność ogólną z wystarczającą wrażliwością indywidualnych reakcji fizjologicznych i behawioralnych w stosunku do różnego rodzaju zanieczyszczeń. Ponadto na podstawie zachowań i wzrostu np. małży możliwe jest nie tylko badanie substancji zanieczyszczających, ale także ciągłe monitorowanie jakości wód naturalnych, zwłaszcza na obszarach przybrzeżnych (Zatoka Teriberka , Zatoka Kola) – w miejscach, gdzie wychodzą podwodne rurociągi transportujące kondensat gazowy, ropę i gaz.[...]

Daphnia magna to niewielki skorupiak, stały mieszkaniec zbiorników wodnych stojących i nisko płynących. Zgodnie ze sposobem karmienia jest to aktywny podajnik filtrujący, wielkość samic osiąga 3 mm, samce są 1,5-2 razy mniejsze. Rozwielitki wykorzystywane są do biotestowania zbiorników.[...]

Opracowana metodologia pozwoli na analizę rzeczywistego zagrożenia dla środowiska stwarzanego przez substancje. W tym przypadku procedura analizy ryzyka środowiskowego substancji niekomercyjnych będzie opierać się na porównaniu mierzonego wskaźnika biotestowego ze skalą poziomu oddziaływania technogennego. Zatem zamiast obecnie zatwierdzonych norm środowiskowych i rybołówstwa dla wszystkich stosowanych substancji niekomercyjnych, konieczne jest zatwierdzenie jedynie metodyki biotestów i kilku skal poziomu wpływu technogenu na środowisko naturalne.[...]

We Francji ocena jakości środowiska wodnego w oparciu o wskaźniki toksykologiczne jest obowiązkowa w ramach „Systemu kontroli jakości wody słodkiej”. Przemysłowa kontrola toksykologiczna ścieków prowadzona jest w ponad 150 przedsiębiorstwach. Używany do biotestów standardowy zestaw biotesty na ostrą toksyczność z wykorzystaniem bakterii, alg, rozwielitek i ryb.[...]

Omawiając wyniki analiz biotestowych jednolitych części wód, pojawia się pytanie o kryterium toksyczności, tj. w sprawie wyboru wartości wskaźników toksyczności, przy których woda działa lub nie działa toksycznie na organizmy żywe. Metody biotestów przetestowaliśmy na roztworach modelowych o znanej zawartości substancji toksycznych i rzeczywistych zbiorniki wodne.[ ...]

Wartości DF lub AF/Ft uzyskane poprzez skonstruowanie krzywych blasku charakteryzują specyficzną fotosyntetyczną i ogólną aktywność fizjologiczną glonów i mogą być stosowane jako niezależny wskaźnik ich stanu, w szczególności podczas bioindykacji i biobadań jakości wód.[...]

Współczesne zanieczyszczenia prawie zawsze implikują obecność w środowisku całego zespołu czynników, których połączone działanie może prowadzić do nieoczekiwanych skutków. Tym samym eksperci w dziedzinie ekotoksykologii zauważają fakty dotyczące niezgodności wyników biotestów (toksyczność) z wynikami analiz chemicznych („korzystne” dane). Jako jeden z możliwe przyczyny mogą wystąpić połączone skutki. W szczególności stwierdzono, że akumulacja arsenu w glebie prowadzi do pojawienia się specyficznych zbiorowisk drobnoustrojów. Zanieczyszczenia chemiczne stymulują rozwój mikroorganizmów fitopatogennych. Przykładowo przy podwyższonym stężeniu arsenu tworzą się kompleksy fusarium-nicienie, które stanowią podwójne zagrożenie dla roślin wyższych (Varaksina i in., 2004).[...]

Przy tworzeniu nowych receptur wieloskładnikowych środków antyseptycznych opieramy się na zjawisku synergii główne zadanie polega na doborze optymalnego stosunku składników składowych. Preparaty antyseptyczne o podwyższonym działaniu i właściwościach środowiskowych powstają na podstawie biotestów zgodnie z opisaną powyżej metodologią Laboratorium Ochrony Drewna TsNIIMOD (1).[...]

Przez biotest rozumie się ocenę (badanie) w ściśle określonych warunkach wpływu substancji lub kompleksu substancji na organizmy wodne poprzez rejestrację zmian jednego lub drugiego wskaźnika biologicznego (lub fizjologiczno-biochemicznego) badanego obiektu, w porównaniu z kontrolą. Organizmy eksperymentalne nazywane są obiektami testowymi (organizmami testowymi), a proces testowania nazywany jest biotestowaniem.[...]

Bardzo pouczające w ocenach środowiskowych ekosystemów wodnych są charakterystyki stanu i rozwoju wszystkich grup ekologicznych społeczności wodnych. Przy identyfikacji stref zagrożenia ekologicznego i katastrofy ekologicznej wykorzystuje się wskaźniki bakterioplanktonu, fitoplanktonu, zooplanktonu i ichtiofauny. Określanie stopnia toksyczności wody przeprowadza się także na podstawie badań biotestowych, głównie na skorupiakach niższych. W takim przypadku poziom toksyczności masy wodnej należy określić we wszystkich głównych fazach cyklu hydrologicznego. Parametry proponowanych wskaźników powinny być obserwowane na tym obszarze w sposób ciągły przez odpowiednio długi czas, minimalny okres co najmniej 3 lat.[...]

Dostarcza danych o zmianach fizyczne i chemiczne właściwości płuczki wiertnicze w warunkach odwiertowych. Wykazano, że przewidywanie toksyczności odpadów wiertniczych podczas wiercenia studni staje się niemożliwe. Na przykładzie wielu badania środowiskowe odpadów wiertniczych ustalono, że najbardziej wrażliwym ogniwem ekosystemu zbiornika rybnego jest rozwielitka. W tym zakresie uzasadniona jest możliwość zastosowania metody biotestowania płuczek wiertniczych na etapie opracowywania oraz odpadów wiertniczych w trakcie budowy odwiertów.[...]

Tymczasem wiele z wymienionych trudności można pokonać, jeśli tradycyjny schemat kontroli środowiska, wprowadzić metody biomonitoringu. Metody te polegają na rejestrowaniu całkowitego działania toksycznego na specjalne organizmy testowe wszystkich lub wielu składników skażenia jednocześnie, dzięki czemu można szybko i ekonomicznie ocenić, czy analizowana próbka jest skażona, czy nie. Po dość zakrojonej na szeroką skalę, ale niedrogiej procedurze biotestów, kosztownym analizom chemicznym poddawane są jedynie próbki, które budzą wątpliwości co do ich bezpieczeństwa środowiskowego. Analiza bioindykacyjna jakości środowiska, polegająca na określeniu stanu organizmów bytujących na badanym obszarze, pozwala na ocenę oddziaływania na nie wszystkich zanieczyszczeń w długim okresie czasu, co pozwala uzyskać integralny wskaźnik poziomu zanieczyszczenia środowiska. Niestety, ze względu na niewystarczający rozwój naukowy, metodologiczny, techniczny i regulacyjny, metody biologiczne są nadal stosowane jedynie w ograniczonym zakresie w systemie monitorowania środowiska.[...]

Orientacyjne kryteria oceny. W ostatnich latach biowskazania stały się dość powszechne w ocenie jakości wód powierzchniowych. Na podstawie stanu funkcjonalnego (zachowania) obiektów testowych (skorupiaki – rozwielitki, glony – chlorella, ryby – gupiki) pozwala na uszeregowanie wód według klas warunków (normalny, ryzyko, kryzys, katastrofa) i w istocie daje integralną ocenę ich jakości i określa możliwość wykorzystania wody do celów pitnych. Czynnikiem ograniczającym stosowanie metody biotestowej jest długi okres analizy (co najmniej 96 godzin) oraz brak informacji na temat skład chemiczny woda. Przykład zastosowania biotestów do określenia jakości wody podano w tabeli. 21. [...]

Jako biotest można zastosować identyczne sadzonki grochu i fasoli, które wybiera się z partii po wschodach. W przypadku grochu połówki obu liścieni są odcinane, aby zapewnić równą warstwę. Bibułę filtracyjną leżącą na dnie zlewki o pojemności 200-250 ml zwilża się 5 ml roztworu doświadczalnego, na dnie umieszcza się 5 przygotowanych groszków i przykrywa pokrywką szalki Petriego. Gdy groszek osiągnie wysokość 5-7 cm lub więcej (do pokrywki szklanki), należy go zmierzyć. Kontrola - groszek w wodzie destylowanej. Liczenie przeprowadza się analogicznie jak podczas biotestów kiełkowania nasion.[...]

W celu określenia stanu ekologicznego zbiorników wykorzystuje się wyniki obserwacji hydrobiologicznych, które dają najwięcej pełna informacja. Bioindykacja zanieczyszczenia wody obejmuje duży zestaw wskaźników obejmujących główne poziomy troficzne ekosystemu wodnego: fitoplankton, zooplankton, bentos i inne. Jednocześnie sumatywne (integralne) wskaźniki, które mogą scharakteryzować ogólny poziom zanieczyszczenia wody całym kompleksem substancji toksycznych, a w konsekwencji zagrożenie środowiska wodnego dla organizmów wodnych, są wskaźnikami ugryzienia (toksykologicznymi). Odpowiednią analizę toksykologiczną przeprowadza się z wykorzystaniem technik i metod badania biotoksyczności.[...]

Do tej grupy metod należy zaliczyć także monitoring – okresowe lub ciągłe monitorowanie stanu obiektów środowiska i jakości środowiska. Duże znaczenie praktyczne ma rejestracja składu i ilości szkodliwych zanieczyszczeń w wodzie, powietrzu, glebie i roślinach w strefach zanieczyszczeń antropogenicznych, a także badania przenikania zanieczyszczeń w różnych środowiskach. Obecnie technologia monitorowania środowiska dynamicznie się rozwija, wykorzystując najnowocześniejsze metody ekspresowej analizy fizycznej i chemicznej, teledetekcji, telemetrii i komputerowego przetwarzania danych. Ważnym środkiem monitoringu środowiska, pozwalającym uzyskać integralną ocenę jakości środowiska, są bioindykacja i biotestowanie – wykorzystanie do kontroli określonych organizmów szczególnie wrażliwych na zmiany środowiska i pojawianie się w nim szkodliwych zanieczyszczeń. stan środowiska [...]

Zmienność przestrzenna (na obszarze 100x100 m) skażenia ściółki leśnej metalami ciężkimi (Cu, Cd, Pb, Zn), jej kwasowości i fitotoksyczności (na podstawie testu korzeniowego sadzonek z jednorodnej genetycznie próbki oceniano mniszek lekarski). Odpady zbierano w trzech strefach o różnym poziomie obciążenia toksycznego, na obszarze narażonym na długotrwałe zanieczyszczenia polimetaliczne pochodzące z emisji z huty miedzi na środkowym Uralu. Rozprzestrzenianie się fitotoksyczności jest największe na obszarze o średnim poziomie zanieczyszczeń, gdzie notuje się zarówno bardzo wysokie, jak i bardzo niskie wartości, co prowadzi do znacznej nieliniowości w zależności od dawki. O fitotoksyczności śmieci decydują przede wszystkim formy metaboliczne metali. Podczas biotestów próbek z najbardziej zanieczyszczonego obszaru odkryto wyraźny antagonizm pomiędzy metalami ciężkimi a kwasowością.[...]

W tym zakresie interesujące są wyniki badań nad szeregiem kluczowych zagadnień bezpiecznego postępowania z substancjami i materiałami w procesie wiertniczym. Ogólnie substancje wykorzystywane i wytwarzane podczas wierceń można podzielić na dwie kategorie - komercyjne (produkty przemysłowe) i niekomercyjne (płyny technologiczne z wierceń i odpady technologiczne z wierceń i badań odwiertów). Zasadnicze różnice pomiędzy tymi kategoriami substancji stanowią dobry powód do przyjęcia odmiennego podejścia do oceny ich przyjazności dla środowiska. Jednak w dokumenty regulacyjne Na szczeblu federalnym ta specyfika nie jest brana pod uwagę, a jednolite podejście do oceny zagrożenia substancji dla środowiska zapewnia określenie wartości ich maksymalnego dopuszczalnego stężenia w składnikach środowiska. środowisko naturalne. W przypadku substancji niekomercyjnych wskazane jest przejście od regulowania zawartości substancji w środowisku do regulowania jej oddziaływania. Problem ten można rozwiązać poprzez kompleksowe biotesty substancji niekomercyjnych. W celu opracowania metodologii takich badań przeprowadzono badania zużytej płuczki wiertniczej i zwiercin na różnych obiektach badawczych, których wyniki przedstawiono w niniejszym przeglądzie.