Metody biotestowania jakości środowiska wodnego. Metody biotestowania wód naturalnych i ścieków

Metody biotestowania jakości środowiska wodnego. Metody biotestowania wód naturalnych i ścieków
20.09.2019

Biotesty to metoda oceny jakości siedliska (toksyczności substancji) za pomocą eksperymentów na obiektach testowych.Pewna liczba obiektów testowych (zwykle 10) umieszczana jest w naturalnych próbkach wody i po wygaśnięciu. Porównują to z kontrolą przez jakiś czas (np. rozwielitki: 4 dni na określenie toksyczności ostrej, 20-24 dni na toksyczność przewlekłą). wg schematu z rozwielitkami

    Biotesty w ocenie toksyczności ścieków

Podczas badania ścieków pod kątem toksyczności nie wolno pobierać pojedynczej próbki.Liczba niezbędnych porcji jest wybierana na podstawie doświadczenia w przeprowadzaniu analizy (zgodnie z instrukcjami metodologicznymi i normami państwowymi), próbki są zwykle pobierane co godzinę w ciągu dnia , wtedy wszystko jest dokładnie wymieszane i pobierana jest wymagana ilość wody do biotestów .próbki do badań toksyczności nie mogą być zachowane. i tu wszystko jak w pytaniu pierwszym: dwa słoiki z wodą testową i kontrolną

    Biotesty w ocenie toksyczności chemikaliów. Wskaźniki toksyczności (LC50, LD50 itp.)

Toksyczność chemikaliów jest określana na podstawie dawki śmiertelnej (dla obiektów ciepłokrwistych) i stężenia śmiertelnego (dla obiektów wodnych). LC50 (let.conc.) - takie stężenie in-Ba, które powoduje śmierć 50% badanych orm w określonym czasie.Algi są również wykorzystywane jako obiekty badań, nie można dla nich określić LC50, dlatego , wskaźnik IC50 (stężenie hamujące – spowalniające wzrost kultury) W celu określenia toksyczności substancji chemicznych rozcieńcza się go wodą w stosunku 1/10,1/100,1/1000. Pobrać 2 próbki (słoiki) i kontrolę Po określonym czasie próbki są porównywane z kontrolą, takie stężenie jest dobierane w celu dokładnego określenia LC50

    Organizmy testowe stosowane w biotestach. Kryteria wyboru organizmów testowych

Obiekt badań - organizm wykorzystywany do oceny toksyczności substancji, osadów dennych, wód i gleb.Jest to organizm specjalnie wyhodowany w warunkach laboratoryjnych, o różnym systematycznym przynależności (szczury, glony, pierwotniaki, ryby) Wymagania dla nich: jednorodne genetycznie ( czyste linie), przystosowane do warunków laboratoryjnych, najlepiej reakcja nie powinna zależeć od cykli sezonowych i dobowych.Zbiór obiektów testowych określają metody

    funkcje testowe

Funkcja testu - kryterium toksyczności stosowane w biotestach do scharakteryzowania reakcji obiektu testowego na szkodliwy (negatywny) wpływ środowiska. Na przykład: śmiertelność/przeżycie (stosowane zwykle w przypadku pierwotniaków, owadów, skorupiaków, ryb), płodność/liczba potomstwa, czas jego pojawienia się, pojawienie się nieprawidłowych odchyleń, dla roślin szybkość kiełkowania nasion, długość korzenie pierwotne itp.

    Główne kryteria oceny toksyczności na podstawie wyników biotestów

Efektem toksycznym jest zmiana wszelkich parametrów życiowych pod wpływem substancji toksycznych, w zależności od właściwości in-in. Umierając w próbce<10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.>50% - środowisko jest toksyczne

    Pobieranie próbek, transport próbek, ich przygotowanie do biotestów

Aby uzyskać wiarygodne informacje o właściwościach toksycznych próbki, należy ją prawidłowo pobrać i przechowywać do czasu wykonania badania.Posługując się mapą lub diagramem rzecznym, wybierz miejsca (stacje) pobierania próbek. W celu dokładniejszej oceny jakości wody na każdej stacji pobiera się kilka próbek. Próbka jest wyciskana i przenoszona do plastikowego pojemnika.Biotestowanie próbek wody przeprowadza się nie później niż 6 godzin po ich pobraniu.Podczas długotrwałego transportu próbki jej temperatura może spaść do +4 stopni

    Cechy ostrych i przewlekłych eksperymentów z testami biologicznymi

test ostrej toksyczności wyraża się śmiercią organizmów przez pewien okres czasu (czasami kilka sekund lub kilka dni).Toksyczność przewlekła objawia się dopiero po kilku dniach i z reguły nie prowadzi do szybkiej śmierci organizm, wyraża się z naruszeniem funkcji życiowych, występowaniem zatrucia

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

Metody biotestowania wód naturalnych i ścieków

1. Podstawowe zasady metod badań biologicznych i kryteria toksyczności wody

Biotesty (badanie biologiczne) – ocena jakości obiektów środowiskowych (wody itp.) na podstawie odpowiedzi organizmów żywych będących obiektami badawczymi.

Jest to szeroko stosowana metoda eksperymentalna, będąca eksperymentem toksykologicznym. Istotą eksperymentu jest to, że badane obiekty umieszczane są w badanym środowisku i wytrzymują (eksponują) określony czas, w którym rejestrowane są reakcje badanych obiektów na oddziaływanie tego środowiska.

Techniki biotestów są szeroko stosowane w różnych dziedzinach ochrona środowiska i są wykorzystywane do różnych celów. Biotesty są główną metodą w opracowywaniu standardów MPC dla chemikaliów (biotestowanie toksyczności poszczególnych chemikaliów), a docelowo w ocenie zagrożenia dla środowiska i zdrowia publicznego. Tym samym ocena stopnia zanieczyszczenia na podstawie wyników analizy chemicznej, tj. interpretacja wyników pod kątem zagrożenia dla środowiska również w dużej mierze opiera się na danych z testów biologicznych.

Metody biotestów, będące w istocie biologicznymi, są zbliżone w znaczeniu uzyskanych danych do metod analizy chemicznej wody: jak również metody chemiczne, odzwierciedlają charakterystykę oddziaływania na biocenozy wodne.

Wymagania dotyczące metod biotestowych:

Wrażliwość organizmów testowych na wystarczająco niskie stężenia zanieczyszczeń.

Brak inwersji odpowiedzi organizmów testowych na różne znaczenia stężenia zanieczyszczeń w tych wartościach, jakie występują w wodach naturalnych;

Możliwość uzyskania wiarygodnych wyników, zapewnienie metrologiczne metod;

Dostępność organizmów testowych do zbierania, łatwość hodowli i utrzymania w laboratorium;

Łatwość wykonania procedury i techniki 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 w łańcuchu troficznym;

Poszukiwanie najbardziej wrażliwych organizmów testowych, które pozwoliłyby nam schwytać niski poziom toksyczność z bezpieczną gwarancją wiarygodności informacji.

Do oceny toksykologicznej zanieczyszczenia ekosystemów słodkowodnych na podstawie biotestów środowiska wodnego zaleca się wykorzystanie kilku rodzajów obiektów badawczych: glonów, rozwielitek, ceriodafni, bakterii, pierwotniaków, wrotków i ryb.

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

Bakterie – zmiana szybkości rozkładu (biodegradacji) związków organicznych / Nitrosomonas, Nitrosobacter; zmiany w procesach metabolicznych w organizmie - Escherichia coli (ocena wpływu toksyny na fermentację glukozy)

Pierwotniaki. Rozwielitka. DDT, (HCCH) heksachlorocykloheksan, metale CIĘŻKIE (miedź-cynk-kadm-chrom), pierwiastki biogenne. Daphnia magna.

Wrotki

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

Ryby wód naturalnych. Bardzo wrażliwe: - łosoś (pstrąg), kolec, kiełb, płoć, golce, sandacz, czubek; średnio wrażliwy: okoń, wzdręga, leszcz, strzebla, karp, ukleja.

Toksyczność wody

Obecność toksyczności ocenia się na podstawie objawów negatywnych skutków w obiektach testowych, 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 są rejestrowane podczas eksperymentu toksykologicznego.

Należy zauważyć, że wskaźniki toksykologiczne (biotestowe) w toksykologii środowiskowej i wodnej są rozumiane jako wskaźniki biotestów na różnych obiektach testowych. Jednocześnie w regulacji sanitarnej i higienicznej przez wskaźniki toksykologiczne rozumie się stężenia toksycznych chemikaliów (na przykład w regulacji wody pitnej charakteryzują jej nieszkodliwość).

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

W wyniku biotestów próbek na podstawie rejestracji wskaźników toksyczności ocenia się toksyczność według kryteriów ustalonych dla każdego obiektu biologicznego. Wyniki biotestów próbki eksperymentalnej z badanego obszaru porównuje się z próbką kontrolną, oczywiście nietoksyczną, a obecność toksyczności ocenia się na podstawie różnicy w kontroli i doświadczeniu.

W tym przypadku skutki narażenia dzieli się na ostre i przewlekłe. Są one określane jako ostre i przewlekłe skutki toksyczne lub jako ostra i przewlekła toksyczność (OTD i CTD). Terminy te służą do wyrażenia wyników biotestów.

Ostry efekt toksyczny - efekt, który powoduje szybką reakcję obiektu testowego. Najczęściej mierzy się to reakcją testową „przeżycie” dla stosunkowo krótki okres czas.

Przewlekły efekt toksyczny - efekt, który powoduje reakcję obiektu testowego, który objawia się przez stosunkowo długi okres czasu. Mierzone przez reakcje testowe: przeżycie, płodność, zmiana wzrostu itp.

Reakcja obiektów testowych na ekspozycję na toksynę zależy od intensywności lub czasu trwania ekspozycji. Zgodnie z wynikami biotestów stwierdzono związek ilościowy między wielkością uderzenia a reakcją obiektów testowych.

Reakcja organizmów na działanie toksycznych chemikaliów to zespół powiązanych ze sobą, ewolucyjnie ukształtowanych reakcji mających na celu utrzymanie stałości środowisko wewnętrzne organizm i ostatecznie przetrwanie.

Ujawniono pewne wzorce reakcji organizmów na efekty toksyczne. Ogólnie wpływ substancji toksycznej na organizm jest opisany dwoma głównymi parametrami: stężeniem i czasem ekspozycji (ekspozycji). To właśnie te parametry określają stopień wpływu substancji toksycznej na organizm.

Ekspozycja - okres, w którym organizm znajduje się pod wpływem badanego czynnika, w szczególności substancji chemicznej. W zależności od narażenia rozróżnia się ostre lub przewlekłe skutki toksyczne.

Skutek narażenia toksycznego jest powszechnie określany jako efekt narażenia toksycznego. Do opisu zależności między wpływem substancji toksycznej na organizm a jej stężeniem zaproponowano różne funkcje, np. wzór Habera:

Gdzie E jest skutkiem (rezultatem) uderzenia;

C to stężenie substancji czynnej;

T - czas ekspozycji (ekspozycja).

E - reprezentuje dowolny wynik ekspozycji (śmierć badanych obiektów), a wartości C i T - mogą być wyrażone w odpowiednich jednostkach miary.

Jak widać ze wzoru Habera, istnieje bezpośrednia zależność funkcjonalna między wpływem czasu ekspozycji na stężenie: efekt będzie tym większy, im większa jest wielkość narażenia (stężenie substancji) i/lub czas jego trwania.

Formuła Habera umożliwia porównanie biologicznego działania różnych chemikaliów poprzez analizę ich stężenia lub narażenia. Różnice w którejkolwiek z tych wartości odzwierciedlają różnice we wrażliwości organizmów na działanie toksyczne.

Przy niskich stężeniach lub narażeniach efekt narażenia przejawia się w populacji niewielkiej liczby obiektów testowych, które są najbardziej wrażliwe, tj. najmniej odporny na uderzenia. Wraz ze wzrostem stężenia lub narażenia zmniejsza się liczba organizmów opornych i ostatecznie wszystkie (lub prawie wszystkie) organizmy są w stanie zarejestrować dobrze zdefiniowane efekty toksyczne. W trakcie eksperymentu toksykologicznego stwierdza się zależność reakcji badanych obiektów od wielkości lub czasu ekspozycji.

Parametry toksyczności chemicznej:

Stężenie śmiertelne (LC50) - stężenie substancji toksycznej powodujące śmierć 50% organizmów testowych w określonym czasie (im niższe LC50, tym wyższa toksyczność substancji chemicznej lub wody)

Maksymalne stężenie martwe - najwyższe zmierzone stężenie substancji chemicznej (woda badana), które nie powoduje obserwowalnego efektu chemicznego (im niższe MNC, tym wyższa toksyczność substancji chemicznej lub ścieków).

Nie wszystkie organizmy reagują w ten sam sposób na tę samą ekspozycję. Reakcja zależy od wrażliwości na powietrze.

Wrażliwość organizmu na substancję toksyczną to zespół reakcji na jej działanie, charakteryzujący stopień i szybkość reakcji organizmu. Charakteryzuje się takimi wskaźnikami, jak czas wystąpienia reakcji (reakcji) lub stężenie substancji toksycznej, przy której objawia się reakcja; różni się znacznie nie tylko u różnych gatunków, ale także u różnych osobników tego samego gatunku.

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

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

Istnieją inne serie wrażliwości.

Na przykład podczas biotestowania wód przedsiębiorstw celulozowo-papierniczych: glony-bakteria-ryby (w celu zmniejszenia wrażliwości).

Czynniki wpływające na biotesty:

Czynniki wpływające na organizmy testowe (narażenie; warunki uprawy; w przyrodzie - warunki życia roślin i zwierząt; cechy wieku, pora roku, dostarczanie organizmom testowym pokarmu, temperatura (pessimum i optimum), oświetlenie);

Determinanty właściwości fizykochemiczne badanej wody naturalnej, od której zależy jej toksyczność dla badanych organizmów (świeżość próbki, obecność w niej zawieszonych cząstek).

2. Metody biotestów na różnych grupach organizmów do oceny jakości wód naturalnych i ścieków

Rozważ główne metody określania ostrego toksycznego działania wody podczas krótkoterminowych biotestów na skorupiakach, algach i orzęskach; metoda określania chronicznego toksycznego wpływu wody na algi.

Metody przetwarzania i oceny wyników biotestów oparte są na standardowych metodach statystycznego przetwarzania danych eksperymentalnych szeroko stosowanych w praktyce krajowej i międzynarodowej.

Przed przeprowadzeniem eksperymentów biotestowych konieczne jest wyhodowanie kultury organizmów testowych.

Biotesty na skorupiakach

Technika ta ma na celu określenie ostrej toksyczności wód naturalnych i ścieków odprowadzanych do zbiorników wodnych.

1. Zasady uprawy skorupiaków Daphnia magna Straus i Ceriodaphnia affinis Lilljeborg

Okres dojrzewania Daphnia magna przed miotem młodych w optymalnej temperaturze i dobrym odżywieniu trwa 5-10 dni. Przewidywana długość życia wynosi 110-150 dni, w temperaturze powyżej 25°C można ją skrócić do 25 dni.

W optymalnych warunkach pokolenia partenogenetyczne następują po sobie co 3-4 dni. W młodych rozwielitkach liczba jaj w lęgu wynosi 10-15, następnie wzrasta do 30-40 lub więcej, spadając do 3-8 i do 0 na 2-3 dni przed śmiercią.

Hodowlę rozwielitek hoduje się w termostatycznie kontrolowanym luminostacie w 18-22°C (oświetlenie 400-600 luksów, godziny dzienne 12-14 godzin). Pożądane jest przeprowadzenie eksperymentów dotyczących biotestów wody w tym samym luminostacie.

Otrzymać materiał źródłowy do biotestów 30-40 samic z komorami lęgowymi pełnymi jaj lub zarodków przeszczepia się na 1 dzień przed biotestami do pojemników o pojemności 0,5-2 litrów. Po pojawieniu się osobników młodocianych oddziela się je od dorosłych za pomocą nylonowych sit z inna średnica od.

Zasady uprawy ceriodafni są podobne do tych opisanych dla rozwielitek. Należy pamiętać, że ceriodafnia są bardziej wymagające pod względem zawartości tlenu w wodzie (co najmniej 5 mg/l), optymalna temperatura hodowla 23-27°C. Okres dojrzewania skorupiaków od urodzenia do momentu tarła młodocianych jest krótszy niż rozwielitek – od 4 do 5 dni.

Podczas biotestów ważne jest, aby wziąć pod uwagę następujące punkty:

Młode skorupiaki są 4-5 razy bardziej wrażliwe na działanie toksyn niż dorosłe.

Karmienie skorupiaków podczas ostrego eksperymentu zmniejsza toksyczność około 4 razy.

W miękkiej wodzie wzrasta toksyczność substancji. Jony magnezu zwykle zmniejszają toksyczność soli, jony wapnia - zmniejszają toksyczność.

Obecność substancji kompleksujących (kwasy humusowe, aminokwasy itp.) zwiększa kumulację toksyn, ale zmniejsza ich toksyczność.

Niedobór tlenu w wodzie przyspiesza akumulację substancji toksycznych w środowisku wodnym.

Światło słoneczne zwiększa toksyczność głównie poprzez zwiększenie ilości wolnych rodników.

Oznaczanie odporności Daphnia Magna Straus na dwuchromian potasu

Przede wszystkim należy ocenić przydatność laboratoryjnej kultury rozwielitek do późniejszego biotestowania wód. Wzorcową substancją toksyczną jest dwuchromian potasu.

Kieliszek o pojemności 100-250 ml (21 sztuk).

Pipety mierzone na 1, 10, 25 ml II klasy dokładności (po 1 szt.). Kolba do rozcieńczania (kontrolnego) wody (RV) o pojemności 3 litrów. Kolby miarowe 100 ml (1 szt.), 250 ml (1 szt.), 500 ml (2 szt.), 1000 ml (1 szt.).

210 skorupiaków w wieku 4-24 godziny. Różnica wieku osobników nie powinna przekraczać 4 godzin.

Przygotować 100 ml 0,1% roztworu K 2 Cr 2 O 7 (1000 mg/l).

W tym celu rozpuść 0,1 g wysuszonego K 2 Cr 2 O 7 w 100 ml wody destylowanej.

Ułóż 21 szklanek z napisami według następującego schematu:

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

Lądujące skorupiaki

We wszystkich szklankach z roztworami posadź 10 skorupiaków w wieku ściśle 4-24 godzin. Lądowanie odbywa się za pomocą mikropipet ze zdejmowanymi plastikowymi końcówkami. Końce końcówek należy najpierw przyciąć do rozmiaru dwudniowej rozwielitki.

Eksperyment

Skorupiaki, które przeżyły, są liczone wizualnie po 24 godzinach. Podczas eksperymentu skorupiaki nie są karmione. Śmiertelność skorupiaków w kontroli nie powinna przekraczać 10%. Wyniki są zapisywane w protokole z eksperymentu.

3. Oznaczanie toksyczności ścieków (naturalnych) na Daphnia magna

materiały

Szklanki o pojemności 150-250 ml (8-16 sztuk).

Kolba do rozcieńczania (kontroli) wody o pojemności 3 litrów.

Kolby miarowe na 100 ml (1 szt.), 1 l (1 szt.).

Cylinder miarowy lub miarka na 150-200 ml.

Od 40 do 80 skorupiaków w wieku 4-24 godzin. Różnica wieku osobników nie powinna przekraczać 4 godzin.

Przygotowanie doświadczenia

Ułóż 16 szklanek z napisami według następującego schematu:

K1 Woda użytkowa b/o N 1 Woda użytkowa 1:10 N 5 Woda użytkowa 1:100 N 9

K2 Woda użytkowa b/o N 2 Woda użytkowa 1:10 N 6 Woda użytkowa 1:100 N 10

KZ Woda użytkowa b/o N 3 Woda użytkowa 1:10 N 7 Woda użytkowa 1:100 N 11

K4 Woda użytkowa b/o N 4 Woda użytkowa 1:10 N 8 Woda użytkowa 1:100 N 12

Wlać do zlewek wodę kontrolną (woda rozcieńczająca) i wodę testową (woda oczyszczona), po 150 ml na zlewkę:

K1-K4 - 600 ml wody do rozcieńczania (RV),

Woda oczyszczona bez rozcieńczania (bez rozcieńczania) - 600 ml (4 x 150 ml).

Woda św. 1:10 - 100 ml Woda św. b / r + 900 ml RW = 1 l Woda św. 1:10.

Woda oczyszczona 1:100 - 100 ml Woda oczyszczona 1:10 + 900 ml RW = 1 l Woda oczyszczona 1:100

Ułóż szklanki z roztworami w luminostacie.

Obowiązkowe jest dostosowanie pH próbek do 6,5-8,5 przy użyciu roztworów NaOH lub HCl, jeśli nie spełniają powyższych norm.

Nasycenie badanych próbek tlenem również powinno mieścić się w określonych granicach.

Lądujące skorupiaki

We wszystkich szklankach posadź 5 skorupiaków w wieku ściśle 4-24 godzin.

Eksperyment

Martwe skorupiaki są liczone wizualnie po 1, 6, 24, 48, 72, 96 godzinach (koniec oznaczania ostrej toksyczności). Śmiertelność skorupiaków w kontroli nie powinna przekraczać 10%.

Wyniki są zapisywane w protokole z eksperymentu.

Biotesty są kończone, jeśli 50% lub więcej osobników biorących udział w eksperymencie umrze w dowolnym okresie czasu.

Jeżeli A >= 50%, to badana woda (eksperyment) jest silnie toksyczna.

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

Więcej dokładna definicja toksyczność ostra buduje wykres, na którym odcięta (oś X) leżeć w godzinach, a rzędna (oś Y) śmiertelność jako procent kontroli (A). Z wykresu znajduje się LT50 - czas, w którym umiera 50% dafni.

Oznaczanie toksyczności ścieków (naturalnych) na Ceriodaphnia affinis

materiały

Probówki o pojemności 20 ml (20-40 sztuk).

Kolba do rozcieńczania (kontroli) wody o pojemności 1 l.

Od 40 do 80 skorupiaków w wieku 0,1-8 godzin. Różnica wieku skorupiaków nie powinna przekraczać 4 godzin.

Przygotowanie doświadczenia

Ułóż probówki po 10 sztuk w rzędzie według następującego schematu:

K1 Woda użytkowa b/r N 1 Woda użytkowa 1:10 N 1 Woda użytkowa 1:100 N 1

K2 Woda użytkowa b/o N 2 Woda użytkowa 1:10 N 2 Woda użytkowa 1:100 N 2

K3 Woda użytkowa b/o N 3 Woda użytkowa 1:10 N 3 Woda użytkowa 1:100 N 3

K4 Woda użytkowa b/o N 4 Woda użytkowa 1:10 N 4 Woda użytkowa 1:100 N 4

K5 Woda użytkowa b/o N 5 Woda użytkowa 1:10 N 5 Woda użytkowa 1:100 N 5

K6 Woda użytkowa b/o N 6 Woda użytkowa 1:10 N 6 Woda użytkowa 1:100 N 6

K7 Woda użytkowa b/o N 7 Woda użytkowa 1:10 N 7 Woda użytkowa 1:100 N 7

K8 Woda użytkowa b/o N 8 Woda użytkowa 1:10 N 8 Woda użytkowa 1:100 N 8

K9 Woda użytkowa b/o N 9 Woda użytkowa 1:10 N 9 Woda użytkowa 1:100 N 9

K10 Woda użytkowa b/o N 10 Woda użytkowa 1:10 N 10 Woda użytkowa 1:100 N 10

Wlać do probówek kontrolnych (woda do rozcieńczania) i ścieków (woda St.) po 15 ml każda:

K1-K10 - 150 ml wody do rozcieńczania (W).

Ścieki bez rozcieńczania (bez rozcieńczania) - 150 ml (10*15 ml).

Ścieki 1:10 - 25 ml Woda oczyszczona b/o + 225 ml RW = 250 ml Woda oczyszczona 1:10.

Ścieki 1:100 - 25 ml Woda pitna 1:10 + 225 ml RW = 250 ml Woda pitna 1:100.

Ułóż probówki z roztworami w luminostacie.

Wykonać pomiary temperatury w luminostacie (norma 23-27°C), pH roztworów (norma 6,5-8,5), stężenie tlenu rozpuszczonego (norma przed rozpoczęciem doświadczenia 6 mg/l, na koniec doświadczenia - co co najmniej 4 mg/l).

Obowiązkowe jest dostosowanie pH próbek do 6,5-8,5 przy użyciu roztworów NaOH lub HCl, jeśli nie spełniają powyższych norm. Nasycenie badanych próbek tlenem również powinno mieścić się w określonych granicach.

Tryb świecenia w luminostacie to 12 godzin z natężeniem 400-600 luksów.

Lądujące skorupiaki

We wszystkich probówkach posadzić 1 skorupiaka w wieku 0,1-8 godzin. Różnica wieku skorupiaków nie powinna przekraczać 4 godzin.

Eksperyment

Martwe skorupiaki liczono wizualnie po 1, 6, 24, 48 godzinach (koniec oznaczania ostrej toksyczności). Podczas eksperymentu skorupiaki nie są karmione. Wyniki są zapisywane w protokole z eksperymentu.

Przetwarzanie wyników jest podobne do poprzednich.

4. Biotest z użyciem alg

Scenedesmus quadricauda

Technika ma na celu określenie toksyczności wód naturalnych i ścieków.

Ogólne zasady uprawy mikroalg

O efektywnej hodowli jednokomórkowych zielenic w laboratorium decyduje głównie obecność składników mineralnych w pożywce, odpowiednio intensywne oświetlenie (2000-3000 luksów) oraz określona temperatura (18-20 °C).

Najlepszym środowiskiem do uprawy zielonych alg do celów toksykologicznych jest pożywka Uspensky N 1, która zawiera niższe całkowite stężenie soli.

Wszystkie manipulacje z podłożem Uspensky N 1 podczas pracy z glonami Scenedesmus są przeprowadzane przy ścisłym przestrzeganiu warunków sterylności.

Wspólna hodowla tej alg z chlorellą w jednym luminostacie jest niedopuszczalna (chlorella szybko zatyka i tłumi kulturę scenesmus).

Czas trwania eksperymentów identyfikujących toksyczność wody może wynosić 4, 7, 14 lub więcej dni, w zależności od zadań. Maksymalną akumulację substancji toksycznej w komórkach glonów odnotowuje się zwykle pod koniec 3-4 dni, dlatego najczęściej określenie ostrej toksyczności ogranicza się do 4 dni.

Jeżeli w wyniku biotestów na ostrą toksyczność ujawniona zostanie znaczna stymulacja wzrostu glonów, konieczne jest przeprowadzenie eksperymentu przewlekłego (do 14 dni) w celu ostatecznej oceny toksyczności próbki.

Znaczna stymulacja wzrostu glonów wskazuje na obecność zanieczyszczeń eutroficznych, a znaczne zahamowanie wzrostu glonów na obecność zanieczyszczeń toksycznych.

Przygotowanie kultury

W eksperymencie użyj kultury w wieku 5-10 dni, która jest w fazie wzrostu wykładniczego.

Przed siewem kulturę zagęszcza się na jeden z trzech sposobów: - osiadanie przez 2-3 dni, odwirowanie, filtracja filtr membranowy N 4 lub bibuła filtracyjna z niebieską wstążką. Otrzymaną zawiesinę komórkową (koncentrat) stosuje się do kolejnego wysiewu.

Produkowany jest w dużej kolbie doświadczalnej o pojemności 1,5 l, w przypadku biotestów w kolbach (100 ml każda) lub w kolbie 150 ml do biotestów w fiolkach z penicyliną (10 ml każda). Zwykle wymagane jest około 30 µl zawiesiny na 30 ml wody.

W kolbach doświadczalnych po wysianiu powinno być około 200-300 tysięcy komórek glonów na 1 ml (nie więcej niż 500 tysięcy / ml) - ledwo zauważalny zielonkawy kolor na białym tle.

Z dużej kolby przelać kulturę do kolb (3 powtórzenia po 100 ml) lub fiolek penicyliny (3 powtórzenia po 10 ml).

5. Ocena wyników doświadczenia w celu określenia odporności hodowli na dwuchromian potasu

Zliczanie odbywa się za pomocą mikroskopu (np. typu „Biolam”) przy 80-100-krotnym powiększeniu.

Do policzenia liczby komórek stosuje się komorę zliczeniową Goryaeva lub Fuchsa-Rosenthala. Komorę i związaną z nią szkiełko nakrywkowe odtłuszcza się, szkiełko nakrywkowe przykrywa się komorą i pociera aż do utworzenia tęczowych pierścieni interferencji. Z każdej kolby odpipetować jedną kroplę dokładnie wymieszanej zawiesiny na górną i dolną krawędź szkiełka nakrywkowego. Komora jest wypełniona tak, aby nie tworzyły się pęcherzyki powietrza, nadmiar zawiesiny przemieszcza się wzdłuż rowków. Przeglądają po przekątnej 16 kwadratów lub całe pole komory w przypadku niewielkiej liczby glonów (przy jednym napełnieniu komory liczonych jest co najmniej 50 komórek).

Z każdej kolby badane są co najmniej trzy próbki.

Ocena działania toksycznego związek chemiczny lub wodę testową wykonuje się na podstawie wiarygodności różnic między wskaźnikami liczby komórek glonów w kontroli iw eksperymencie.

Oblicza to:

a) średnie arytmetyczne wartości liczby komórek - Xi i X (odpowiednio z dwóch i sześciu zliczeń).

b) liczba komórek jako procent kontroli. Kwota (X - Xi)

c) odchylenie standardowe (b):

gdzie n jest liczbą powtórzeń; w tym przypadku (patrz Tabela 3.1) n = 3;

c) błąd średniej arytmetycznej (X): S = b / pierwiastek z n;

d) Td - kryterium wiarygodności różnic pomiędzy dwiema porównywanymi wartościami:

gdzie Xk i Xo są porównywane wartościami średnimi (w kontroli i eksperymencie),

Sk - So - kwadraty błędów średnich kontroli i eksperymentu.

Td oblicza się dla każdego dnia i porównuje z tabelaryczną wartością Tst - standardową wartością kryterium Studenta.

Przyjmuje się poziom istotności P = 0,05 i stopień swobody (n1 + n2 - 2), tj. (3 + 3 - 2) = 4.

Tst przy 4 stopniach swobody wynosi 2,78.

Jeżeli Td jest większe lub równe Tst, to różnica między kontrolą a eksperymentem jest znacząca – badana woda jest zanieczyszczona (zanieczyszczenie toksyczne lub eutroficzne)

Jeżeli Td jest mniejsze niż Tst, to różnica między kontrolą a eksperymentem nie jest znacząca – badana woda nie jest zanieczyszczona.

Do obliczenia Td można wykorzystać kalkulatory typu MK-51 i MK-71, a także arkusze komputerowe (np. program Sigma firmy CSIAC), co znacznie przyspiesza pracę.

W celu graficznego przedstawienia wyników biotestów czas w dniach wykreśla się wzdłuż osi odciętej, a wzdłuż osi rzędnych wykreśla się albo liczbę komórek glonów w 1 ml, albo liczbę komórek glonów jako procent kontroli. .

6. Oznaczanie odporności Scenedesmus quadricauda na działanie dwuchromianu potasu

Dodać kolejno do 30 ml wody destylowanej (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 .

Przewlekłe doświadczenie (w pęcherzykach)

W siódmym dniu biotestów wodę kontrolną i testową zmienia się w sterylnych warunkach. W tym samym czasie do nowej partii fiolek wlewa się 7,5 ml wody kontrolnej i testowej. Następnie do fiolek dodaje się 0,01 ml (10 μl) każdego z 5 roztworów podstawowych soli i 2,5 ml starej kultury z fiolek, w których przeprowadzono biotesty w ostrym eksperymencie. Liczba komórek jest liczona w 7., 10. i 14. dniu.

W praktyce wygodnie jest wykorzystać tabelę do oceny wyników biotestów w 5-stopniowej skali (tab. 3.3).

Należy pamiętać, że wzrost biomasy glonów może być związany z obecnością zanieczyszczeń eutroficznych w wodzie testowej, w takim przypadku obecność efektu toksycznego można ocenić po przeprowadzeniu badań na kilku obiektach testowych.

7. Biotesty na rzęskach

Metoda opiera się na jednej z opcji określania ostrej toksyczności wody na podstawie przeżywalności orzęsków Paramecium caudatum.

Używany:

Określenie toksyczności ścieków wprowadzanych do oczyszczalni biologicznych, co pozwala na dostosowanie technologiczne sposobu przygotowania i oczyszczania ścieków;

Aby określić toksyczność lokalnych strumieni ścieków, co pozwala poznać ich interakcję, określić wkład każdego strumienia w toksyczność ścieków z pojedynczego przedsiębiorstwa, całkowitą toksyczność ścieków wprowadzanych do oczyszczalni biologicznych;

Aby określić toksyczność roztworów wodnych poszczególne substancje i ich mieszaniny.

Zasada techniki

Metoda określania ostrej śmiertelnej toksyczności ścieków poprzez przeżycie orzęsków opiera się na określeniu liczby martwych lub unieruchomionych osobników po ekspozycji na badaną wodę. Kryterium ostrej śmiertelnej toksyczności jest śmierć lub unieruchomienie 50% lub więcej osobników w ciągu 1 godziny w badanej wodzie w porównaniu z ich początkową liczbą.

organizm testowy

Obiektem badań jest laboratoryjna monokultura Paramecium caudatum Ehrenberg.

Paramecium caudatum - organizmy jednokomórkowe o wielkości 180-300 mikronów. Ciało ma kształt cygara lub wrzeciona, pokryte gęstą skorupą (błonką).

Paramecium caudatum - widok masowy w słodkiej wodzie o wysokiej zawartości materii organicznej. W ściekach jest to często główny gatunek, poli-alfa-mesosaprobe. Najprostszy, w tym rzęski rzęskowe, stanowią większość mikrofauny osadu czynnego. Biorą udział w uwalnianiu oczyszczonej wody z zawieszonych komórek bakteryjnych oraz luźnych, słabo osadzających się aglomeratów bakteryjnych, przyczyniając się tym samym do zwiększenia skuteczności oczyszczania.

Izolacja i uprawa

Oddzielenie od osadu czynnego. Najbardziej ruchliwy i największy osobnik jest wyłapywany z próbki osadu czynnego z oczyszczalni i przenoszony do mikroakwarium ze sterylną wodą z kranu.

Poprzez sekwencyjne przenoszenie tego osobnika z dziury do dziury, jest on oddzielany od innych pierwotniaków i cyst. Następnie przemyte infusoria umieszcza się w probówce z pożywką hodowlaną.

Po 7-8 dniach z tak otrzymanej monokultury jeden z największych i najbardziej ruchliwych osobników jest ponownie przenoszony na świeżą pożywkę.

Po 8-10 dniach kulturę można wykorzystać do określenia toksyczności.

Uprawa orzęsek w mleku. Kulturę Paramecium hoduje się na odchlorowanej wodzie z kranu, do której dodaje się pasteryzowane mleko rozcieńczone 20-krotnie tą samą wodą. Hodowlę orzęsków wysiewa się raz w miesiącu (w razie potrzeby raz na trzy tygodnie).

Materiały i ekwipunek

Paramecium caudatum jest liczony przy użyciu mikroskopu dwuokularowego MBS-9, MBS-10 lub innego, który zapewnia powiększenie 8-24 razy. Konstrukcja mikroakwariów wykonana z przezroczystego szkło organiczne pokazano na rys.1. Użyj standardowych szklanych pipet do rozcieńczenia i dodaj taką samą ilość badanej próbki.

Biobadanie próbek wody przeprowadza się nie później niż 6 godzin po ich wyborze, w przypadku braku możliwości przeprowadzenia analizy w wyznaczonym terminie próbki wody są schładzane (+4°C).

Niedozwolone jest konserwowanie próbek konserwantami chemicznymi.

Jako kontrolę stosuje się wodę wodociągową, którą odchlorowuje się przez osadzanie i napowietrzanie za pomocą mikrokompresora przez 7 dni.

Aby określić toksyczność poszczególnych substancji lub ich mieszanin, przygotowuje się z nich roztwory przez dodanie określonych ilości ługu macierzystego, substancji badanej(ych) do odchlorowanej wody wodociągowej. Roztwory podstawowe przygotowuje się w wodzie destylowanej.

Podczas przeprowadzania biotestów temperatura próbki testowej musi odpowiadać temperaturze kultury.

Jeśli w próbce znajdują się grube zawiesiny, konieczna jest filtracja.

Podczas przeprowadzania biotestów wartości pH badanych roztworów powinny mieścić się w zakresie od 6,5 do 7,6.

Biotesty przeprowadza się w pomieszczeniu, które nie zawiera szkodliwych oparów i gazów, przy czym: rozproszone światło i temperatura powietrza 18-28°С.

Przeprowadzanie biotestów

Do biotestów ścieków nierozcieńczonych lub ich rozcieńczeń, a także roztworów poszczególnych substancji toksycznych (mieszanin substancji) wykorzystuje się mikroakwarium ze studzienkami, które umieszcza się na przedmiotowym stoliku stereomikroskopu.

Jedna ze studzienek jest wypełniona kulturą orzęsków za pomocą pipety kapilarnej.

10-12 osobników umieszcza się w wolnych dołkach za pomocą pipety kapilarnej w każdym dołku, tak aby w trzech dołkach było co najmniej 30 orzęsków na próbkę badanej wody (trzykrotne powtórzenie).

Podczas sadzenia obiektu testowego ilość płynu hodowlanego w dołku nie powinna przekraczać 0,02 ml.

Jako kontrole stosuje się trzy dołki.

Po posadzeniu infusoria wlewa się do studzienek kontrolnych w 0,3 ml odchlorowanego woda z kranu, w eksperymentalnych - 0,3 ml próbki wody testowej. Odnotowuje się czas rozpoczęcia biotestów i liczbę osobników w każdej studzience zlicza się pod mikroskopem.

Mikroakwarium z wypełnionymi dołkami umieszcza się na szalce Petriego, na dnie której umieszcza się bibułę filtracyjną zwilżoną wodą tak, aby zawartość dołków nie wyparowała, i trzyma przez 1 godzinę w temperaturze 22-24°C. Po tym czasie osobniki, które przeżyły, są liczone pod mikroskopem. Ocaleni to orzęski, które swobodnie poruszają się w słupie wody. Osoby unieruchomione są klasyfikowane jako martwe. Wyniki liczenia są zapisywane w dzienniku pracy.

Wyniki biotestów uznaje się za prawidłowe i bierze się pod uwagę, jeśli śmierć orzęsków w studzienkach kontrolnych nie przekroczyła 10%.

Po zliczeniu osobników w każdej z trzech studzienek wyznacza się średnią arytmetyczną liczby orzęsków, które przeżyły w wodzie testowej.

Badana woda jest oceniana jako mająca ostre śmiertelne działanie, jeśli 50% lub więcej rzęsek umrze w niej w ciągu 1 godziny.

Określając ostrą śmiertelną toksyczność rozcieńczeń próbki ścieków lub wodnego roztworu pojedynczej substancji (mieszaniny), wyznacza się średnią śmiertelną krotność rozcieńczeń (średnie śmiertelne stężenie), powodujące śmierć 50% badanych obiektów w ciągu 1 godzina - LC 50 - 1 godzina (LC 50 - 1 godzina).

W celu sporządzenia wykresu w celu obliczenia LKr 50 – 1 h (LK 50 – 1 h) parametr badania wyraża się w jednostkach arbitralnych – probit, a współczynnik rozcieńczenia (stężenie) – w wartościach logarytmicznych.

Na osi odciętych wykreślono logarytmy stężeń krotności rozcieńczeń ścieków (stężeń substancji), na osi rzędnych wartości badanego parametru w probitach. Wynikowe punkty są połączone linią prostą.

Od punktu na osi rzędnych odpowiadającego 50% śmierci badanego obiektu, rysowana jest linia równoległa do osi odciętej, aż przetnie się z linią wykresu.

Od punktu ich przecięcia prostopadła do osi odciętych jest obniżona i znajdują się logarytmy LKR 50 - 1 h.

Wartość znalezionego logarytmu przelicza się na wartość współczynnika rozcieńczenia (stężenie wyrażone w mg/l substancji).

Wyniki biotestów przedstawiane są w formie protokołu.

Po biotestach mikroakwaria są myte wodą (temperatura nie wyższa niż 40°C), przecierane wacikiem zamoczonym w alkoholu, myte wodą destylowaną.

Ocena toksyczności wody za pomocą testu biologicznego alg.

Korzystając ze wzoru obliczamy współczynnik wzrostu liczby glonów przez 96 godzin (4 dni).

M= 10 3 ,

gdzie M to liczba komórek glonów, tysiąc komórek/ml;

m to liczba zliczonych komórek;

n to liczba obliczonych małych kwadratów kamery;

V to objętość części komory odpowiadającej powierzchni małego kwadratu, ml.

8. Ocena toksyczności wody za pomocą ekspresowego biotestu na wrotkach

W celu określenia możliwego ostrego działania toksycznego badanej wody przeprowadzamy ekspresowe biotesty na masowej hodowli wrotków.

Do oceny toksycznego działania badanej wody posługujemy się średnimi danymi dotyczącymi SOS (wskaźnik szybkości klarowania ośrodka). Obliczmy SOS dla eksperymentu według wzoru (2).

biotesty toksyczność wody potas

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

gdzie COS jest szybkością klarowania podłoża, µl/(ind... min);

C 0 i C t - liczba komórek glonów w jednym dużym kwadracie komory Goriajewa odpowiednio na początku i na końcu biotestów;

N to liczba wrotków w mikroakwarium;

t - czas testu biologicznego, min;

V to objętość wody w mikroakwarium, µl.

Literatura

1. Bakaeva E.N., Nikanorov A.M. Hydrobionty w ocenie toksyczności wód lądowych. M.: Nauka 2006. 257 s.

2. Bakaeva E.N. Oznaczanie toksyczności środowisk wodnych. Wytyczne. Rostów nad Donem: Everest 1999. 48 s.

4. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Monitorowanie jakości wody: ocena toksyczności. - Petersburg: Gidrometeoizdat, 2000, s. 10-15, 39-42.

5. Bakaeva E.N. Ekologiczne i biologiczne podstawy aktywności życiowej wrotków w kulturze. Rostów nad Donem: SKNTS VSh, 1999. 51 s.

6. Bakaeva E.N. Możliwość zapewnienia gwarancji jakości informacji przy użyciu technik biotestowych na wrotkach // Myśl naukowa Kaukazu. 1999 nr 5. S. 26-36

7. Bakaeva E.N., Makarov E.V. Ekologiczne i biologiczne podstawy aktywności życiowej wrotków w normie iw warunkach obciążenia antropogenicznego. Rostów nad Donem: SKNTS VSh, 1999. 206 s.

9. Nikanorov A.M., Khoruzhaya T.A., Brazhnikova L.V., Zhulidov A.V. Monitorowanie jakości wody: ocena toksyczności. - Petersburg: Gidrometeoizdat, 2000, s. 16-39.

Hostowane na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

    Metody bioindykacji alg i Lepidium sativum L. Skład gatunkowy glonów i sinic w ściekach z MUP "Ufavodokanal". Badanie ilościowego rozwoju glonów i sinic w zanieczyszczonej i oczyszczonej wodzie.

    praca dyplomowa, dodana 06.09.2014

    Klasyfikacja ścieków i metody ich oczyszczania. Rachunek jakościowy i ilościowy glonów i sinic. Metoda określania toksyczności wody pod kątem rukwi wodnej (Lepidium sativum L.). Biotesty ścieków MUE "Ufavodokanal".

    praca dyplomowa, dodana 06.06.2014

    Skład ścieków Przemysł spożywczy. Ocena wpływu ścieków z przemysłu spożywczego na stan wód naturalnych, świat zwierząt zbiorniki. Podstawy prawne i metody zapewniania ustawodawstwa środowiskowego w zakresie ochrony wód naturalnych.

    praca dyplomowa, dodana 10.08.2010

    Wpływ wody i rozpuszczonych w niej substancji na organizm człowieka. Sanitarno-toksykologiczne i organoleptyczne wskaźniki szkodliwości wody pitnej. Nowoczesne technologie i metody oczyszczania wód naturalnych i ściekowych, ocena ich praktycznej efektywności.

    praca semestralna, dodana 01.03.2013

    Cechy zastosowania metod biotestowych i bioindykacyjnych do monitorowania stanu środowiska. Kontrola jakości wód naturalnych i ściekowych na bioindykatorze Daphnia magna Strauss. Czułość wskaźnika na różne chemikalia.

    praca dyplomowa, dodana 06.10.2009

    Cel i podstawowe metody biologicznego uzdatniania wody. Znaczenie wysokiej jakości oczyszczania ścieków dla ochrony naturalnych zbiorników wodnych. Degradacja substancji organicznych przez mikroorganizmy w warunkach tlenowych i beztlenowych, ocena zalet tej metody.

    streszczenie, dodane 14.11.2010

    Ponowne użycieścieki jako problem higieny. Zanieczyszczenia biologiczne i chemiczne ścieków. Metody oczyszczania ścieków i problemy bezpieczeństwa w użytkowaniu wody odzyskanej. Ocena środowiskowa aplikacja osadu.

    praca semestralna, dodana 27.12.2009

    Problem zagospodarowania odpadów produkcyjnych i konsumpcyjnych. Badanie metod biotestowych. Ocena obiektów testowych. Celowość ustalenia klasy zagrożenia odpadów metodą biotestów dla CJSC „Trolza” z ekonomicznego punktu widzenia.

    prezentacja, dodana 21.06.2012

    Źródła zanieczyszczeń wód śródlądowych. Metody oczyszczania ścieków. Wybór schematu technologicznego oczyszczania ścieków. Fizykochemiczne metody oczyszczania ścieków z użyciem koagulantów. Oddzielanie zawieszonych cząstek od wody.

    streszczenie, dodane 12.05.2003

    Oczyszczanie i bielenie wody naturalnej koagulantami i flokulantami. Warunki stosowania flokulantów do uzdatniania wody. Metody wyznaczania wskaźników jakości wody pitnej. Badanie właściwości flokulacyjnych nowych kopolimerów akryloamidowych w wodzie.

Jako obiekty testowe w toksykologii wodnej szeroko stosowane są wioślarki planktonowe (Cladocera), w szczególności rozwielitki (łac. Daphnia).

Wynika to przede wszystkim z faktu, że:

Rodzaj Daphnia ma bardzo szeroką dystrybucję w wody słodkie i jest kluczowym ogniwem w wielu wodnych łańcuchach pokarmowych;

Dzięki przezroczystości ciała rozwielitek można wizualnie monitorować jakość zarodków, tempo ich dojrzewania, tempo reprodukcji, a także oceniać stan fizjologiczny (bicie serca, wypełnienie jelit itp.) obiekt testowy;

Istnieje możliwość regularnej oceny wyklutych osobników młodocianych pod kątem ich cechy morfologiczne, a także przetrwanie z pokoleń rodziców na dzieci;

Rodzaj Daphnia ma stosunkowo krótki cykl życiowy, co jest szczególnie ważne dla testów płodności;

Rodzaj Daphnia jest używany jako jeden z najczulszych wskaźników (czujników) obecności metali ciężkich i pestycydów fosforoorganicznych w środowisku wodnym.

Najbardziej uniwersalnym obiektem badań pod względem czułości i adekwatności odpowiedzi na różne toksyny jest gatunek Daphnia - Daphnia magna Straus.

Rys.2.

Po raz pierwszy ten gatunek Daphnia został użyty jako obiekt testowy w pracy E. Naumanna w 1933 roku. Rozwielitki są szeroko stosowane w biotestach w takich krajach jak USA, Niemcy, Francja, Węgry itp. W wielu z nich rozwielitki są akceptowane jako standardowy organizm testowy. W ZSRR początek takiej pracy wiąże się z badaniami N.S. Strogonow i jego szkoła E.A. Veselova i L.A. Lesnikow. Dafnia jako obowiązkowy obiekt testowy jest uwzględniona w schemacie ustanawiania MPC dla zanieczyszczeń i ścieków w Rosji.

Daphnia magna Straus ma kolor szarożółty lub czerwonawy (z niedoborem tlenu), nie przekracza 2-3 mm długości, zamieszkuje zbiorniki wodne, stawy, jeziora prawie wszędzie.

W sprzyjających warunkach laboratoryjnych rozwielitki rozmnażają się przez większość roku bez nawożenia, tj. parterogenetycznie, produkując potomstwo składające się z samic. Okres dojrzewania skorupiaków w temperaturze 20 ± 2 ° C i dobrego odżywiania wynosi 5-8 dni. Czas trwania rozwoju embrionalnego wynosi zwykle 3-4 dni. Po tym czasie młodociane osobniki są wylewane. Pokolenia partenogenetyczne następują po sobie co 3-4 dni.

Do uprawy dafni wykorzystuje się biologiczną wodę z akwarium, zielone algi (chlorella) służą jako pokarm. Hodowlę hoduje się w specjalnym klimacie w temperaturze 20 ± 2°C i oświetleniu 400-600 luksów przy świetle dziennym 12-14 godzin.

W badaniach toksykologicznych nad rozwielitkami rozróżnia się biotesty krótkoterminowe (do 96 godzin) i długoterminowe (20 lub więcej dni). Biotesty krótkoterminowe mają na celu uzyskanie jednoznacznej informacji o stanie badanego akwenu, gdzie głównym wskaźnikiem jest przeżywalność hydrobiontu. Do głębszych i dokładniejszych badań stosuje się długoterminowe biotesty. Pozwala na długotrwały efekt działania toksyn.

Większość metod biologicznych wykorzystujących rozwielitki opiera się na rejestracji ich śmiertelności pod wpływem zanieczyszczeń. Ale jeszcze przed śmiercią obiektów testowych toksyny wpływają na zmianę ich aktywności behawioralnej. Pod wpływem zanieczyszczeń w rozwielitkach obserwuje się albo gwałtowny wzrost aktywności ruchowej, albo odwrotnie, spowolnienie. Tym samym utrwalenie zmian w aktywności pływackiej rozwielitek umożliwia określenie toksyczności wody na wczesnym etapie.

Przeprowadzono również kilka badań, w których założono, że trajektoria pływania rozwielitek jest strukturą fraktalną, a po wprowadzeniu substancji toksycznej zmienia się wymiar fraktalny. (Shimizu, 2001).

Fraktal to zbiór matematyczny, który ma właściwość samopodobieństwa, czyli jednorodności w różnych skalach pomiarowych. Samopodobieństwo jest bardzo ogólną właściwością systemów naturalnych: dorzecza dużych rzek, struktura przestrzenna kolonii mikroorganizmów itp. mają niezwykłą wszechstronność strukturalną. Często w związku z tym mówi się o fraktalności obiektów naturalnych. Termin „fraktal” i pierwsze badania z jego użyciem przeprowadził Benoit Mandelbrot.

Wymiar fraktalny jest miarą geometrycznej złożoności obiektu. Idąc za ideą Mandelbrota, wymiar fraktalny można określić, licząc kwadraty. Wyobraź sobie obiekt o złożonym kształcie, który jest całkowicie pokryty kwadratami, jak papier milimetrowy. Niektóre kwadraty będą zawierały elementy zestawu, inne będą puste. Liczba niepustych komórek N zależy od kształtu obiektu i wymiarów kwadratowej komórki E. Postuluje się, że N jest proporcjonalne do 1/ED (im mniejsza siatka, tym więcej niepustych komórek). Wykładnik D jest wymiarem obiektu. Na przykład dla takiej bryły płaskiej jak okrąg, zmniejszenie rozmiaru siatki o połowę spowoduje czterokrotny wzrost liczby niepustych komórek (dwa do kwadratu), ponieważ figura ma wymiar dwa . W przypadku fraktala liczba niepustych komórek wzrośnie z nieco mniejszym wykładnikiem ułamkowym. Opisana procedura nie ogranicza się do obiektów matematycznych lub kształtów na płaszczyźnie. Podobnie można obliczyć fraktalny wymiar rzeczywistych obiektów, takich jak rzeki, chmury, linia brzegowa, tętnice lub rzęski pokrywające ściany jelita. Na przykład tętnice ludzkie mają wymiar fraktalny około 2,7.

Wymiar fraktalny jest obliczany za pomocą wzoru Katza i George'a (1985):

FD=log(N)/ ,

gdzie L to całkowita długość ścieżki pływackiej, D to średnica opisanej ścieżki, N to liczba segmentów.

Pestycyd Esfenwalerat został użyty jako środek toksyczny. Jest chemiczną substancją aktywną pestycydów (pyretroid), wykorzystywaną w rolnictwie i przydomowych działkach gospodarstwa domowego do zwalczania szkodliwych owadów.

Preparaty na bazie esfenwaleratu wykazują silne działanie niszczące zarówno przy kontakcie zewnętrznym, jak i po dostaniu się do układu pokarmowego szkodników stawonogów. Ochrona roślin odbywa się również za pomocą działania odstraszającego, paraliżującego i zapobiegającego żerowaniu.

Leki mają dość długi efekt nawet w bezpośrednim świetle słonecznym. Działanie ochronne trwa około 15 dni.

Esfenwalerat jest hydrolitycznie stabilny. Po uwolnieniu do zbiornika pozostaje w wodzie do 10 dni, natomiast parowanie nie odegra szczególnej roli w jego zniknięciu. Badania laboratoryjne pokazują, że esfenwalerat jest wysoce toksyczny dla organizmów wodnych.

Zadania i metody biotestów jakości środowiska

W wykrywaniu antropogenicznych zanieczyszczeń środowiska, obok metod chemiczno-analitycznych, stosuje się metody oparte na ocenie stanu poszczególnych osobników narażonych na zanieczyszczone środowisko, a także ich narządów, tkanek i komórek. Ich zastosowanie wynika z zaawansowania technicznego i ograniczonych informacji, jakie mogą dostarczyć metody chemiczne. Ponadto metody hydrochemiczne i chemiczno-analityczne mogą być nieskuteczne ze względu na ich niewystarczająco wysoką czułość. Żywe organizmy są w stanie dostrzec niższe stężenia substancji niż jakikolwiek czujnik analityczny, dlatego biota może podlegać toksycznym skutkom, które nie są rejestrowane środkami technicznymi.

Jak wykazano, bioindykacja polega na identyfikacji już istniejących lub gromadzących się zanieczyszczeń przez gatunki wskaźnikowe organizmów żywych oraz charakterystykę ekologiczną zbiorowisk organizmów. Obecnie szczególną uwagę przywiązuje się do technik biotestów, tj. wykorzystanie obiektów biologicznych w kontrolowanych warunkach jako środka do określenia całkowitej toksyczności środowiska. Biotesty to technika metodologiczna polegająca na ocenie wpływu czynników środowiskowych, w tym toksycznych, na organizm, jego odrębną funkcję lub układ narządów i tkanek.

Oprócz wyboru biotestu zasadnicza rola odgrywa wybór reakcji testowej - parametru organizmu, który jest mierzony podczas testowania.

Najbardziej pouczające są parametry integralne, które charakteryzują ogólny stan systemu żywego na odpowiednim poziomie. W przypadku poszczególnych organizmów cechy przeżycia, wzrostu i płodności są zwykle określane jako parametry integralne, podczas gdy parametry fizjologiczne, biochemiczne, histologiczne i inne są określane jako parametry szczegółowe. Dla populacji integralnymi parametrami są liczebność i biomasa, a dla ekosystemów charakterystyka składu gatunkowego, aktywność produkcyjna i niszczenie materii organicznej.



Wraz ze wzrostem integralności testu - reakcji wzrasta "realizm ekologiczny" testu, ale jego skuteczność i czułość zwykle maleją. Parametry funkcjonalne okazują się bardziej labilne niż strukturalne, a parametry poziomu komórkowego i molekularnego tracą pod względem zawartości informacji ekologicznej, ale wygrywają pod względem czułości, wydajności i odtwarzalności.

Istota metodologii testów biologicznych

Proponowany system biomonitoringu to zespół różnych podejść do oceny stanu różnych organizmów pod wpływem kompleksu czynników zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych. Podstawowym wskaźnikiem ich stanu jest efektywność procesów fizjologicznych zapewniających prawidłowy rozwój organizmu. W optymalnych warunkach organizm reaguje na wpływy środowiska poprzez złożony fizjologiczny system buforowych mechanizmów homeostatycznych. Mechanizmy te wspierają optymalny przebieg procesów rozwojowych. Pod wpływem niekorzystnych warunków mechanizmy utrzymania homeostazy mogą ulec zaburzeniu, co prowadzi do stanu stresu. Takie zaburzenia mogą wystąpić zanim nastąpią zmiany powszechnie stosowanych parametrów żywotności. Metodologia testów biologicznych, oparta na badaniu skuteczności mechanizmów homeostatycznych, umożliwia zatem wcześniejsze uchwycenie obecności stresora niż wiele powszechnie stosowanych metod.

Wymagania dotyczące metod badań biologicznych

Aby być odpowiednie do rozwiązywania kompleksu współczesnych problemów, metody biotestów stosowane do oceny środowiska muszą spełniać następujące wymagania: mieć zastosowanie do oceny wszelkich zmian środowiskowych w środowisku organizmów żywych; scharakteryzować najczęstsze i najważniejsze parametry aktywności życiowej bioty; być wystarczająco czułym, aby wykryć nawet początkowe odwracalne zmiany środowiskowe; być odpowiednie dla każdego rodzaju żywych istot i wszelkiego rodzaju ekspozycji; być wygodnym nie tylko do modelowania laboratoryjnego, ale także do badań w przyrodzie; być wystarczająco proste i niezbyt drogie do powszechnego użytku.

Jednym z najważniejszych wymagań przy ocenie stanu środowiska jest wrażliwość stosowanych metod. Zapotrzebowanie na takie metody rośnie zwłaszcza w chwili obecnej, gdy w związku z coraz większym zainteresowaniem problematyką ochrony przyrody oraz w związku z rozwojem środków ochrony środowiska konieczne staje się nie tylko i nie tyle istotne, co reguły, nieodwracalne zmiany w środowisku, ale początkowe drobne odchylenia, gdy jest jeszcze możliwe przywrócenie systemu do poprzedniego normalnego stanu.

Kolejnym ważnym wymogiem jest powszechność zarówno w zakresie ocenianego oddziaływania fizycznego, chemicznego czy biologicznego, jak i rodzaju ekosystemów i gatunków istot żywych, w stosunku do których taka ocena jest przeprowadzana. Co więcej, jest to konieczne zarówno w odniesieniu do poszczególnych czynników, jak i skumulowanego oddziaływania dowolnej ich kombinacji (w tym całego kompleksu czynników zarówno antropogenicznych, jak i naturalnych).

System powinien być stosunkowo prosty i dostępny, nadający się do powszechnego użytku. Obecnie istnieje szereg nowoczesnych testów biologii molekularnej jakości podłoża, ale ze względu na dużą złożoność technologiczną i koszt ich zastosowanie jest ograniczone. Rodzi to pytanie: czy konieczne jest uciekanie się do tak złożonych metod przy rozwiązywaniu ogólnego zadania monitorowania stanu środowiska i czy możliwe jest uzyskanie podobnych informacji w bardziej przystępny sposób.

Podstawowe podejścia do badań biologicznych: podejście biochemiczne, podejście genetyczne, podejście morfologiczne, podejście fizjologiczne, podejście immunologiczne.

Przez długi czas kontrolę zanieczyszczenia środowiska realizowano wyłącznie metodami fizykochemicznymi, określając stężenia zanieczyszczeń i obserwując zgodność wartości zmierzonych stężeń wskaźników znormalizowanych z maksymalnymi dopuszczalnymi stężeniami (MPC). Wraz z rozwojem przemysłu chemicznego, syntezą nowych związków i ich wykorzystaniem w produkcji, lista kontrolowanych zanieczyszczeń w ściekach z dnia na dzień powiększa się. Dziś wiele zanieczyszczeń rózne powody niekontrolowane: dla niektórych MPC nie zostały opracowane, dla innych nie ma zatwierdzonych metod określania, a środowisko doświadcza ich wpływu. W rezultacie dowiadujemy się, że szeroka gama związków, substancje toksyczne w środowisku wodnym, powietrznym i glebowym nie jest kontrolowany. Ale nawet w przypadku monitorowania pełnego zakresu związków w środowisku na poziomie MPC nie można stwierdzić braku Szkodliwe efekty na środowisko. Informacje o wskaźnikach fizykochemicznych nie pozwalają bowiem w zasadzie na wyciągnięcie wniosków o skumulowanym wpływie zanieczyszczeń różnego rodzaju na organizmy żywe i stopniu ich zagrożenia.

Do wypełnienia informacyjnej próżni analitycznej o kombinowanych skutkach zanieczyszczeń należą uznane metody biotestów. Cechą informacji uzyskanych za pomocą metod biotestów jest integralny charakter odzwierciedlenia całego zestawu właściwości środowiska testowego z punktu widzenia jego postrzegania przez żywy obiekt. I w przeciwieństwie do metody fizyczne i chemiczne, za pomocą którego określa się zawartość brutto danego zanieczyszczenia, biotesty do analizy jakości wody pozwalają na wykrycie fizjologicznie aktywnych form związków oddziałujących na organizm. Na przykład nie jest możliwe opracowanie MPC 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 toksyn jest wzmocnione w miękkiej wodzie niż w twardej wodzie. A złożony wpływ zanieczyszczeń jest całkowicie nieprzewidywalny.

Zbadano i zidentyfikowano kilka wariantów narażenia na toksyny.

1. Antagonistyczne działanie toksyn - być może taka kombinacja jonów, w połączeniu której efekt toksyczności będzie mniejszy.

2. Efekt addytywny – efekt toksyczności sumy toksyn jest równy sumie efektów toksyczności.

3. Efekt synergiczny - niepełne podsumowanie skutków toksyczności.

4. Efekt seysybilizacji - kombinacja toksyn wzmacnia efekt toksyczny.

Obecnie metody biotestów, jako niezbędny dodatek do analizy chemicznej, są zawarte w normie kontroli jakości wód o różnym przeznaczeniu.

Zasada biotestów sprowadza się do rejestrowania zmian biomasy, przeżywalności, płodności, a także parametrów fizjologicznych lub biochemicznych obiektu testowego w środowisku testowym.

Obecnie na świecie stosuje się szeroką gamę obiektów testowych: od jednokomórkowych alg, mchów i porostów, bakterii i pierwotniaków po Wyższe rośliny, ryby i zwierzęta stałocieplne.

W Rosji, w państwowej kontroli analitycznej jakości wody, test rozwielitek jest zalecany jako główny do monitorowania toksyczności ścieków i obiecujący do oceny poziomu toksycznego zanieczyszczenia wód naturalnych. Test rozwielitek jest obowiązkowy przy ustalaniu MPC poszczególnych substancji w wodach akwenów rybackich.

Wybór obiektu do badań jest determinowany przez: 1) ten rodzaj wioślarzy jest rozprzestrzeniony wszędzie w zbiornikach słodkowodnych; część integralna zooplankton, służy jako źródło pokarmu dla młodych ryb; 2) łatwe w uprawie w warunkach laboratoryjnych – badania zanieczyszczeń można prowadzić przez cały rok; 3) cechą definiującą jest to, że ze względu na charakter ich odżywiania są one filtrami i pompują duże ilości wody, odfiltrowując bakterie i mikroalgi jako pokarm, a zatem, jeśli w wodzie znajduje się substancja toksyczna, nawet w niskim stężeniu z powodu objętość przefiltrowanej wody, czułość obiektu testowego jest wysoka.

Metoda biotestów dafni polega na określeniu zmian w przeżywalności i płodności rozwielitek po ekspozycji na toksyczne substancje zawarte w wodzie testowej w porównaniu z kontrolą.

Przydziel biotesty krótkoterminowe - do 96 godzin. Pozwala zdefiniować ostra toksyczność wpływ wody testowej na rozwielitki pod względem ich przeżycia. Wskaźnik przeżycia to średnia liczba osobników, które przeżyły przez pewien czas w wodzie testowej lub w wodzie kontrolnej. Kryterium toksyczności jest śmierć 50% lub więcej rozwielitek w okresie do 96 godzin. w wodzie testowej w porównaniu z kontrolą.

Biotesty długoterminowe - 20 lub więcej dni - pozwalają określić przewlekłe toksyczne wpływ wody testowej na rozwielitki w celu zmniejszenia ich przeżywalności i płodności. Wskaźnik przeżycia to średnia liczba początkowych samic dafni, które przeżyły podczas testu biologicznego, wskaźnik płodności to średnia liczba młodych zrodzonych podczas testu biologicznego, w przeliczeniu na jedną samicę, która przeżyła początkową próbę. Kryterium toksyczności jest istotną różnicą w porównaniu z kontrolą przeżywalności lub płodności rozwielitek.

Wspomniano powyżej o dużej liczbie obiektów testowych wykorzystywanych w biotestach i nie jest to przypadek. Faktem jest, że różne organizmy różnie reagują na zanieczyszczenia. A zadaniem organów ochrony środowiska jest prawidłowa ocena sytuacji i wybór bardziej wrażliwego obiektu testowego.

Przykład. Wyniki oczyszczalni bioteetirovaniya,
syntetyzowanie związków biologicznie czynnych herbicydowych
kierunki mogą się różnić w zależności od wybranego testu
obiekt. Test rozwielitek może wykazać brak substancji toksycznych
ekspozycja, a kultura glonów może wyczuć toksynę.
Czemu? Faktem jest, że rzekoma substancja toksyczna, zsyntetyzowana
herbicydy są inhibitorami procesów fotosyntezy w roślinach i
glony. Dlatego Daphnia może naprawić w krótkoterminowym eksperymencie
brak ostrych skutków toksycznych i glonów w przypadku
awarie łańcucha fotosyntezy szybko zareagują
zanieczyszczenie.

Dlatego w systemie kontroli jakości ścieków polecane są również glony: chlorella i scepedesmus. Kryterium toksyczności w biotestach z wykorzystaniem alg jest znaczny spadek liczby komórek w wodzie testowej w porównaniu z kontrolą.

Mając na celu szybki odbiór informacje o jakości wody, stosowane są ekspresowe metody biotestów.

W Moskwie opracowano urządzenie Biotoke i jest ono produkowane w małych partiach. Urządzenie Biotoke to przenośny bioluminometr,

pozwala za pomocą biosensora „Ecolum”, bakterii świecących, szybko i obiektywnie określić wskaźnik ogólnej toksyczności próbek wody, w tym metali, preparatów domowe środki chemiczne itp. Wyniki toksyczności próbki wody uzyskuje się po 10 minutach.

W Petersburgu produkowane jest urządzenie Biotester. Jako obiekt testowy wykorzystuje się mikroorganizmy jednokomórkowe - buty infusoria. Metoda ta opiera się na odpowiedzi chemotaktycznej organizmów w odpowiedzi na zanieczyszczenie, tj. przeniesienie kultury do korzystnej strefy. Ta reakcja testowa - chemotaksja, jest bardzo wrażliwa na toksyny z pewnej grupy.

W Rosji biotesty są przeprowadzane przez laboratoria analityczne organów ochrony środowiska w celu określenia toksyczność ścieków(czy następują zmiany patologiczne lub śmierć organizmów z powodu obecności w nich substancji toksycznych) przy zrzucie do jednolitej części wód, wód w kontrolowanych i innych miejscach poboru wody w celu weryfikacji zgodności jakości wody z wymogami regulacyjnymi:

Ścieki odprowadzane do jednolitej części wód nie powinny wywoływać ostrej toksyczności, a woda w miejscach kontroli i innych miejscach poboru wody nie powinna mieć chronicznego działania toksycznego na obiekty badawcze.

Zgodnie z „Poradnikiem metodologicznym biotestów wody RD 118-02-90” biotesty to dodatkowa technika eksperymentalna sprawdzająca konieczność dostosowania wartości MPD zgodnie ze wskaźnikiem integralnym „toksyczność wody”, która pozwala na pod uwagę szereg istotnych czynników: obecność substancji toksycznych w ściekach, nieuwzględnionych przy ustalaniu MPD, nowo powstałe związki, metabolity, Różne rodzaje interakcje chemiczne. Konieczność dostosowania wartości MPD pojawia się, gdy podczas biotestów wody z odcinka kontrolnego akwenu okaże się, że jej jakość jest niezgodna z wymaganą normą: woda w odcinku kontrolnym akwenu nie powinna mieć chroniczne działanie toksyczne na obiekty testowe (rozwielitki i ceroidafnia).

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. W przypadku głębokich, bardzo czystych wód artezyjskich charakterystyczny jest prawie całkowity brak bakterii ze względu na ochronę warstwy wodonośnej przed kontaktem z leżącymi powyżej horyzontami.

Cechą składu wód zbiorników otwartych jest ich zmiana w porze roku: towarzyszą jej zmiany liczebności i różnorodności gatunkowej mikropopulacji. Zanieczyszczenie bakteryjne źródeł powierzchniowych wynika głównie z przedostawania się do zbiorników wodnych spływ powierzchniowy zawierające substancje organiczne, mineralne i mikroorganizmy wypłukiwane ze zlewni oraz ścieki.

Z punktu widzenia mikrobiologii sanitarnej przeprowadzana jest ocena jakości wody
w celu określenia jego zagrożenia sanitarno-epidemiologicznego lub
bezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego. Woda odgrywa ważną rolę w transmisji
czynniki sprawcze wielu infekcji; głównie jelitowe. Ponieważ przez wodę
dur brzuszny, czerwonka, cholera,
zakaźne zapalenie wątroby itp.

Bezpośrednie ilościowe określenie czynników sprawczych wszystkich infekcji w celu kontroli jakości wód nie jest możliwe ze względu na różnorodność ich gatunków i złożoność analizy. W praktycznej mikrobiologii sanitarnej uciekają się zatem do: metody pośrednie, co pozwala określić możliwość skażenia wody przez patogenne mikroorganizmy.

Sanitarno-bakteriologiczna ocena jakości wody opiera się na zdefiniowaniu dwóch głównych wskaźników; liczba drobnoustrojów i liczba bakterii z grupy CoH.

Pierwszy wskaźnik da wyobrażenie o całkowitym zanieczyszczeniu wody tlenowymi saprofitami, dlatego często nazywa się go całkowitą liczbą tlenowych saprofitów lub (krótko) całkowitą liczbą. Liczbę drobnoustrojów określa się metodą inokulacji na standardowym podłożu - agarze mięsno-peptonowym (MPL).

Saprofity tlenowe stanowią tylko część ogólnej liczby drobnoustrojów w wodzie, ale są ważnym wskaźnikiem sanitarnym jakości wody, ponieważ istnieje bezpośredni związek między stopniem zanieczyszczenia substancjami organicznymi a liczbą drobnoustrojów. Ponadto uważa się, że im wyższa liczba drobnoustrojów, tym większe prawdopodobieństwo obecności w wodzie drobnoustrojów chorobotwórczych. Liczba mikrobiologiczna wody z kranu nie powinna przekraczać 100. W wodach naturalnych wskaźnik ten zmienia się w bardzo szerokim zakresie dla różnych zbiorników i pór roku tego samego zbiornika. W czystych zbiornikach wodnych liczba saprofitów tlenowych może wynosić dziesiątki lub setki, podczas gdy w zbiornikach zanieczyszczonych i brudnych może wynosić dziesiątki tysięcy i miliony.

Według drugiego wskaźnika - liczby bakterii z grupy CoH (E. coli) ocenia się możliwą obecność patogennych drobnoustrojów w wodzie.

Bakterie z grupy CoH należą do rodziny Enterobacteriaceae. Są to pręciki bez zarodników, fakultatywne beztlenowce, które fermentują laktozę i glukozę w temperaturze 37 ° C z tworzeniem kwasu i gazu i nie wykazują aktywności oksydazowej. Są stałymi mieszkańcami jelit ludzi i zwierząt: stale i licznie wyróżniają się w otoczenie zewnętrzne; dłużej niż mikroorganizmy chorobotwórcze pozostają żywe w tym środowisku; są bardziej odporne na chlor niż czynniki wywołujące większość infekcji. To właśnie te właściwości bakterii z grupy CoI decydowały o możliwości ich wykorzystania jako drobnoustrojów o znaczeniu sanitarnym. Obecność bakterii z grupy coli w wodzie wskazuje na jej skażenie kałem, a ich liczba pozwala ocenić stopień tego zanieczyszczenia. Do ilościowego oznaczania bakterii z grupy coli stosuje się agar fuksyno-siarczynowy (pożywka Endo).

Analiza wody wodociągowej i czystej wody naturalnej przeprowadzana jest po wstępnym zatężeniu wody na filtrach membranowych.

Wyniki wyrażone są jako wskaźnik coli - liczba bakterii w 1 litrze wody.

Czasami dokonuje się przeliczenia, określając miano coli - najmniejszej objętości wody (w ml) zawierającej jedną Escherichia coli. Miano if = 1000/indeks if.

Jeżeli wskaźnik wody wodociągowej nie powinien być większy niż 3. Dopuszczalny, jeżeli wskaźnik wody ze źródeł wodociągowych zależy od proponowanej metody oczyszczania. Jeśli planowane jest tylko chlorowanie wody, wskaźnik wody w źródle nie powinien przekraczać 1000 przy całkowitym oczyszczeniu wody - 10000.

W specjalne warunki według wskaźników sanitarno-epidemiologicznych uciekają się do oznaczania enterokoków, enterowirusów salmonelli w wodzie i przeprowadzają testy wody pod kątem patogennej mikroflory.

Powierzchniowe źródła zaopatrzenia w wodę, oprócz badań sanitarnych i bakteriologicznych, charakteryzują się również danymi z obserwacji hydrobiologicznych. Mikroskopia próbki wody określa liczbę komórek fito- i zooplanktonu. Wskaźniki te zmieniają się znacząco wraz z porami roku – zarówno pod względem liczby organizmów, jak i ich różnorodności gatunkowej.

W okresie wiosenno-letnim intensywnego rozwoju glonów (zakwitanie zbiornika) zawartość fitoplanktonu w wody powierzchniowe może osiągnąć 50 tysięcy komórek w 1 ml. Latem zooplankton jest bardzo zróżnicowany i reprezentowany przez niższe skorupiaki, wrotki i larwy mięczaków. W wodzie mogą pojawiać się również organizmy bentosowe: robaki, larwy owadów. W okres zimowy w wodzie występują głównie skorupiaki dolne. Liczbę organizmów zooplanktonu wyraża się zwykle liczbą osobników na 1 m3 wody. W wodzie źródeł znajdują się również organizmy widoczne gołym okiem. Ich ilość szacowana jest na podstawie ilości egzemplarzy w 1 m3. Dla rzek środkowy pas w europejskiej części naszego kraju koncentracja zooplanktonu wynosi 100-10000 os. w 1 m wody. Zwykle są kilkakrotnie mniejsze od organizmów zooplanktonu.

W woda pitna Organizmy planktonowe, jak również organizmy widoczne gołym okiem, powinny być nieobecne.