Problemi čiste vode i zaštite hidrosfere postaju sve akutniji kako se naučno-tehnološki napredak razvija. Već sada u mnogim regijama svijeta postoje velike poteškoće u osiguranju potrošnje vode i korištenja vode zbog kvantitativnog i kvalitativnog iscrpljivanja vodnih resursa. Prije svega, to je zbog zagađenja vodnih tijela i povlačenja velikih količina vode iz njih (regulacija, preusmjeravanje dijela riječnog toka, itd.), koje se provodi u interesu energetike, navodnjavanja zemljišta, plovidbe , i u druge svrhe.
Ovaj rad je obavljen po instrukcijama Voronješkog regionalnog komiteta za ekologiju i zaštitu prirodnih resursa. U njenom sastavu nema hidrobiologa, ali su rezultati hidrobioloških ispitivanja otpadnih voda veoma važni i od interesa za Komitet. Uzorke za ispitivanje dala je laboratorija Komiteta, a ne veliki broj dafnije za uzgoj i dalju upotrebu u eksperimentima - Odsjek za zoologiju beskičmenjaka, Voronješki državni univerzitet.
Za ispitivanje je uzeta voda iz taložnika šest šećerana u regionu.
Rezultati eksperimenata dostavljeni su Regionalnom komitetu za ekologiju i zaštitu prirodnih resursa.
Sadašnje stanje problema zagađenja vodnih tijela i tretmana otpadnih voda
Zagađenje vodnih tijela najviše je povezano s ispuštanjem u njih industrijskih, poljoprivrednih i kućnih otpadnih voda, sa prodiranjem zagađivača iz atmosfere i kao rezultat ljudskih aktivnosti na sama vodna tijela. U mnogim akumulacijama zagađenje je toliko veliko da je dovelo do potpune degradacije njihovih ekosistema, gubitka njihove ekonomske i pejzažne vrijednosti.
Zagađenje vodnih tijela se podrazumijeva kao pogoršanje njihovog ekonomskog značaja i biosferskih funkcija kao rezultat antropogenog prodora štetnih materija u njih.
Od zagađivača, nafta i njeni proizvodi, pesticidi, jedinjenja teških metala, deterdženti i antiseptici su od najveće važnosti za vodene ekosisteme. Zagađenje vodnih tijela radionuklidima postalo je izuzetno opasno. Značajnu ulogu u zagađenju vodnih tijela imaju kućna kanalizacija, splavarenje drvetom, otpad iz drvoprerađivačkih preduzeća i mnoga druga zagađenja koja nisu toksična, ali pogoršavaju okoliš hidrobionata.
Otpadna voda je voda koja se koristi za kućne, industrijske i druge potrebe i kontaminirana raznim nečistoćama koje su promijenile prvobitni hemijski sastav i fizička svojstva, kao i voda koja teče sa teritorije naselja i industrijskih preduzeća kao rezultat padavina ili zalijevanja ulica.
Ovisno o porijeklu, vrsti i sastavu, otpadne vode se dijele u tri glavne kategorije:
1. Domaćinstvo (iz toaleta, kuhinja, kantina, bolnica. Dolaze iz stambenih i javne zgrade, kao i iz kućnih prostorija industrijskih preduzeća)
2. Industrijska (voda koja se koristi u tehničkim procesima koji više ne ispunjavaju uslove za svoj kvalitet)
3. Atmosferski (kiša i otapanje, zajedno sa atmosferskom vodom se odvode sa uličnog navodnjavanja, iz fontana i odvoda)
Otpadne vode su složena heterogena mješavina koja sadrži nečistoće organskog i mineralnog porijekla, koje su u neotopljenom, koloidnom i otopljenom stanju. Stepen zagađenja otpadnih voda procjenjuje se koncentracijom, odnosno masom nečistoća po jedinici zapremine (mg/l). Otpadne vode iz industrijskih preduzeća su po sastavu najsloženije. Na formiranje industrijskih otpadnih voda utiču prerađene sirovine, tehnički proces proizvodnje, upotrebljeni reagensi, međuproizvodi i proizvodi, sastav izvorne vode, lokalni uslovi itd.
Ove vode se mogu razlikovati po koncentraciji zagađivača, po stepenu agresivnosti itd.
Akumulacije su zagađene uglavnom kao rezultat ispuštanja u njih otpadnih voda iz industrijskih preduzeća i naselja. Kao rezultat ispuštanja otpadnih voda, fizička svojstva vode se mijenjaju (temperatura raste, prozirnost se smanjuje, pojavljuju se okusi, boja, mirisi), pojavljuju se plutajuće tvari na površini rezervoara, a na dnu se formiraju padavine, kemijski sastav vode promjene (povećava se sadržaj organskih i anorganskih tvari, toksične tvari, smanjuje se sadržaj kisika, mijenja se aktivna reakcija okoline itd.), mijenja se kvalitativni i kvantitativni sastav bakterija, pojavljuju se patogene bakterije. Zagađene akumulacije postaju neprikladne za snabdijevanje pitkom i tehničkom vodom, gube svoj ribarski značaj.
Prvi koraci ka poboljšanju procesa pročišćavanja otpadnih voda povezani su s direktnom upotrebom prirodnog samopročišćavanja i filtracijskim kapacitetom tla. Već u 19. vijeku, specijal zemljište, koji je služio za prečišćavanje otpadnih voda. Zovu se polja filtracije i polja za navodnjavanje. Ali trajanje perioda čišćenja i velike površine zemljišta čine ove metode neekonomičnim u proizvodnji koja se brzo razvija. Kod ovakvog načina čišćenja nastaju i određene sanitarno-epidemiološke poteškoće.
Sljedeća faza u razvoju metoda pročišćavanja otpadnih voda bila je korištenje bioloških ribnjaka. Proces prečišćavanja vode u njima se odvija na principu prirodnog prečišćavanja, uobičajenom za rezervoare, a samo djelimično ga regulira čovjek. Tako se čiste otpadne vode iz fabrika za preradu mesa, mlekara i šećerana, konditorskih i drugih preduzeća. Često su takvi ribnjaci opremljeni prisilnom aeracijom i cirkulacijom vode. Negativan aspekt rada bioribnjaka je trajanje procesa čišćenja koje traje do 30 dana. Proces prečišćavanja se smatra konačnim sa tragovima amonijum azota u vodi.
Već početkom 20. stoljeća tehnološki napredak i sve veći proces industrijalizacije doveli su do potrebe za pronalaženjem bržih i ekonomičnijih metoda prečišćavanja otpadnih voda.
Metode veštačkog biološkog prečišćavanja, zasnovane na snažnom delovanju živih organizama, i danas su glavne ekonomične i efikasne, obezbeđujući najpotpuniju razgradnju zagađivača u poređenju sa svim drugim industrijskim metodama.
3. Metode za analizu i ispitivanje otpadnih voda
Među metodama hidrobiološke analize površinske vode saprobiološka analiza zauzima jedno od najvažnijih mjesta. Saprobiološka analiza, koju su početkom 20. stoljeća razvili botaničar Kolkwitz i zoolog Marsson, i dalje se uspješno primjenjuje u svakodnevnu praksu hidrobiološka kontrola kvaliteta površinskih voda.
U početku se saprobnost podrazumijevala kao sposobnost organizama da se razvijaju s većim ili manjim sadržajem organskih zagađivača u vodi. Zatim je eksperimentalno dokazano da je saprobnost organizma određena kako njegovom potrebom za organskom ishranom, tako i otpornošću na štetne produkte raspadanja i nedostatak kiseonika u zagađenim vodama.
Utvrđeno je da se u nizu organizama oligosaprob-mesosaprobe-polisaprobe povećava ne samo specifična otpornost na organske zagađivače i njihove posljedice kao što je nedostatak kisika, već i njihova nespecifična sposobnost postojanja u izrazito različitim uvjetima okoline. Ovom odredbom značajno se proširuju mogućnosti korištenja saprobiološke analize ne samo u slučaju zagađenja vode kućnim otpadnim vodama, već iu slučaju industrijskog zagađenja.
AT klasični sistem uzorni organizmi podijeljeni su u tri grupe:
1. organizmi jako zagađenih voda - polisaprobionti, odnosno polisaprobi;
2. organizmi umjereno zagađenih voda - mezosaprobionti, odnosno mezosaprobi;
3. organizmi slabo zagađenih voda - oligosaprobioti, odnosno oligosaprobi.
Polisaprobne vode odlikuju se nedostatkom kisika i visokim sadržajem ugljičnog dioksida i visokomolekularnih lako razgrađujućih organskih tvari - proteina, ugljikohidrata. Populacija polisaprobnih voda ima nisku raznolikost vrsta, ali pojedine vrste mogu dostići veliki broj. Ovdje su posebno česti bezbojni flagelati i bakterije.
Mesasaprobne vode karakteriše snažno samopročišćavanje. Gljive, bakterije i alge su u izobilju. Ove vode naseljavaju beskičmenjaci, kao i vrste riba koje zahtijevaju kisik. Seoski ribnjaci, rovovi i rovovi na navodnjavanim poljima obično sadrže masosaprobne vode.
U oligosaprobnim vodama procesi samopročišćavanja se odvijaju manje intenzivno nego u mezosaprobnim. U njima dominiraju oksidativni procesi, često se opaža zasićenje kisikom, prevladavaju proizvodi poput amonijevih spojeva, nitrita i nitrata. U ovim vodama raznovrsno su zastupljene životinje i biljke.
Oligosaprobne vode su praktično čiste vode velikih jezera. Ako su takve vode nastale mineralizacijom iz zagađenih voda, onda ih karakteriše skoro potpuna mineralizacija organskih materija.
Dafnija je mesosaprobni organizam. Uz njegovu pomoć moguće je odrediti dovoljno dobar stepen pročišćavanja otpadnih voda. Budući da je vrlo osjetljiv na promjene u vodenoj sredini, možemo utvrditi i nedovoljan stepen prečišćavanja vode. Stoga smo izvršili biotestiranje otpadnih voda metodom Daphnia.
4. Biotestiranje otpadnih voda metodom Daphnia
Do danas je ispitan i korišten u praksi veliki broj maksimalno dozvoljenih koncentracija. razne supstance, norme maksimalno dozvoljenih otpadnih voda se takođe uspešno uvode u praksu nacionalne privrede.
Prekomjernim protokom efluenta sa visokim koncentracijama štetnih materija narušavaju se prirodne kvalitete vode, te ona postaje neprikladna za biološke funkcije organizma. To negativno utječe na stanje i razvoj svih vodenih organizama i dovodi do negativnih stanja stabiliziranih ekosistema čija je struktura u većini slučajeva pojednostavljena.
Neke od njegovih komponenti, koje su prvenstveno korisne čovjeku, djelomično izumiru, a ograničen broj pojedinačnih predstavnika flore i faune može se intenzivno razvijati i doprinijeti pogoršanju prirodnih kvaliteta voda.
Cilj ovog rada je kontrola kvaliteta otpadnih voda koje emituju šećerane u regionu. Suzbijanje se vrši jednom od najprihvatljivijih bioloških metoda na kladoceran Daphnia magna iz reda filopoda.
Da biste izvršili ovaj posao, trebate sljedeće materijale i oprema:
MBS mikroskop, povećala, hidrobiološka mreža za hvatanje dafnije, mreže za prebacivanje dafnije u posudu za biotestiranje, akvarijumski rezervoar od 5 litara, merni cilindri zapremine 0,5-2 litra, merne pipete za 1,2,10 ml , hemijske čaše zapremine 200.100.50 ml, stakleni lijevci, Petrijeve zdjelice, filter papir
5. Karakteristike testnih objekata
Rod Daphnia obuhvata 50 vrsta i sveprisutan je. U slatkovodnim tijelima naše regije rasprostranjeno je 5 vrsta dafnije.
Rakovi vrste Daphnia magna su veći i njihova upotreba u toksikološkim eksperimentima je poželjnija. Žive u stajaćim akumulacijama i vodama slabog protoka, posebno često u akumulacijama koje privremeno presušuju, lokvama. Na teritoriji naše zemlje rasprostranjeni su svuda, osim na Arktiku i Dalekom istoku. Tipične su mezosaprobe, tolerišu salinitet do 6%.
Kratak biološki razvojni ciklus omogućava praćenje rasta i razvoja Dafnije u svim životnim fazama. Tokom života dafnije razlikuje se nekoliko faza praćenih linjanjem: prve 3 slijede nakon 20-24-36 sati, četvrto - sazrijevanje jaja u jajniku i peto - polaganje jaja u komoru za leglo slijede u intervalima od 1-1,5 dana. Počevši od šeste faze, svako linjanje je praćeno polaganjem jaja. Dafnija najintenzivnije raste u prvim danima nakon rođenja, nakon početka zrelosti, rast se usporava. Novorođenčad je dugačka 0,7-0,9 mm, do zrelosti ženke dostižu 2,2-2,4 mm, a mužjaci - 2,0-2,1 mm. Maksimalna dužina tijelo ženki može doseći 6,0 mm.
Pod povoljnim uvjetima i u laboratoriji, dafnije se veći dio godine razmnožavaju bez oplodnje - partenogenetski, proizvode potomstvo koje se sastoji od ženki. Uz nedostatak hrane, prenaseljenost, promjene temperaturnih uvjeta i smanjenje dnevnog svjetla, u populaciji dafnije pojavljuju se mužjaci, a dafnije prelaze na spolno razmnožavanje, polažući "zimska jaja" (1-2) nakon oplodnje u ephippium. , formiran od dijela zalistaka ljuske ženki.
Period sazrijevanja ljuskara na optimalnoj temperaturi od 20-220C s dobra hrana– 5 -8 dana. Trajanje embrionalnog razvoja je obično 3-4 dana, a sa porastom temperature do 25-46 sati. Nakon ovog vremena, mladi se linjaju. Partenogenetske generacije slijede jedna za drugom svaka 3-4 dana. Formiranje jaja u kvačilu prestaje 2-3 dana prije smrti. U prirodi dafnije žive u prosjeku 20-25 dana, au laboratoriji s optimalni režim 3-4 mjeseca ili više. Na temperaturama iznad 250C, životni vijek dafnije može se smanjiti na 25 dana.
Izvor hrane dafnije prirodne vode oema su bakterije, jednoćelijske alge, detritus, otopljena organska tvar. Intenzitet konzumiranja hrane zavisi od njene prirode, koncentracije u životnoj sredini, temperature i starosti rakova. Proces hranjenja dafnije direktno je povezan s kretanjem prsnih nogu koje usmjeravaju tok vode u unutrašnjost školjke. Čestice hrane filtrirane na "situ" ulaze u uzdužni žlijeb i prenose se u usta rakova.
Funkcije torakalnih nogu povezane su s procesima disanja. U škrgama (ovalnim izraslinama nogu) dolazi do izmjene plinova. Dafnija je otporna na promjene u režimu kisika (od 2 mg O2 / l), što je povezano sa sposobnošću sinteze hemoglobina. U uslovima smanjene koncentracije rastvorenog kiseonika, dafnije dobijaju crvenkastu, a pod povoljnim uslovima ružičasto-žutu boju.
U laboratorijskim uslovima koristili smo hranu za kvasac, koja se pripremala na sledeći način: 1 g svežeg ili 0,3 g vazdušno suvog kvasca sipa se u 100 ml destilovane vode. Nakon bubrenja, kvasac se dobro promeša. Odbrana 30 minuta. Dodati supernatant u posude sa rakovima u količini od 3 ml na 1 litar vode.
Priprema dafnije za biotestiranje obavljena je prema sljedećoj shemi: 30-40 ljuskara sa leglom punim jajima ili embrionima 3-4 dana prije testiranja presađuje se u posude (čaše) od 1-2 litre sa akvarijskom vodom, u kojima se dafnije hrane prije sadnje. Nakon pojave mladunaca (svaka ženka može da izmrijesti od 10 do 40 mladih dafnija), odrasle jedinke se uklanjaju staklenom cijevi, a jedno-dvodnevne mladunce koriste se za biotestiranje. Broj dafnija potrebnih za ispitivanje određen je brojem kontrolnih uzoraka vode i njihovim razrjeđenjima. Dakle, za testiranje jednog uzorka s jednim ponavljanjem, u tri ponavljanja, bit će potrebno 60 dafnija (10 ljuskara se stavlja u svaku posudu za testiranje)
6. Testovi toksičnosti dafnije
Postoji nekoliko metoda ispitivanja za određivanje toksičnosti prirodnih i otpadnih voda za dafnije, koje su razvili različiti autori. Koristili smo test Ministarstva melioracije i vodnih resursa SSSR-a 1986. godine "Biotestiranje otpadnih voda pomoću dafnije"
Prilikom biotestiranja utvrđuju se akutni i kronični toksični efekti štetnih tvari na životinje. Akutno je dejstvo koje kanalizacija ima na dafnije od 10 minuta do 96 sati i manifestuje se njihovom imobilizacijom ili smrću. Prije nego što su izvršeni biološki testovi pripremni rad, uključujući pribavljanje izvornog materijala za laboratorijsku kulturu i njen uzgoj. Za biotestiranje uzet je uzorak otpadnih voda iz taložnika šest šećerana u regionu. Za poređenje sa pozadinom uzet je uzorak vode izvan zone uticaja otpadnih voda.
Uzorci su stavljeni u staklene posude, koje su punjene ispod poklopca kako bi se isključio pristup zraka. Zamrzavanje i konzerviranje odabranih uzoraka nije dozvoljeno. Biotestiranje je obavljeno odmah nakon uzorkovanja i predaje u laboratorij. Zalihe vode za biotestiranje bile su pohranjene u frižideru. Temperatura ispitivane vode je +18-240C.
Biotestiranje ispuštanja otpadnih voda u stabilnom stanju vrši se kako bi se identificirali i naknadno kontrolirali izvori EHP (ekstremno visoko zagađenje). Utvrđuje se akutni učinak ispitivanih uzoraka na dafnije. Kriterij za akutni toksični učinak je preživljavanje rakova, stopa preživljavanja je broj preživjelih dafnija tokom perioda testiranja. Testirajte otpadnu vodu bez razrjeđivanja i kontrolnu vodu.
Po 100 ml akvarijuma i odgovarajućih uzoraka vode se sipa u ispitne posude. U svaku je smješteno 10 jedinki juvenilnih dafnija. Uvode se u ispitne posude pomoću mreže od planktona prečnika 3-4 cm ili pipete sa gumenom kruškom. Ponovite tri puta. Posude se ostavljaju na difuznom svjetlu. Dafnije se ne hrane tokom čitavog perioda biotestiranja. Broj mrtvih i imobiliziranih dafnija se računa, a potonje se uračunavaju u broj umrlih. Rak koji je potonuo na dno i ne uspinje se u vodeni stupac 10-30 sekundi nakon protresanja posude smatra se imobiliziranim. Odredite broj preživjelih dafnija. Obračun se vrši svakih sat vremena tokom prvih 8 sati posmatranja, zatim nakon 12 i 24 sata od početka testiranja, a zatim na početku i na kraju radnog dana.
7. Obrada i evaluacija rezultata
Utvrđuje se srednja aritmetička stopa preživljavanja dafnije u ispitivanoj vodi u poređenju sa kontrolom i izračunava se procenat odstupanja od kontrole. Voda za ispitivanje ima akutni toksični učinak na dafnije ako je postotak odstupanja od kontrolnog indikatora preživljavanja dafnije u roku od 96 sati manji od 10. Rezultati biotestiranja izražavaju se u bodovima
U slučaju dobijanja 0 bodova stanje se smatra povoljnim i ne zahtijeva primjenu dodatnih mjera zaštite voda. Po dobijanju ocjene 1 stanje se smatra nepovoljnim i poduzimaju se mjere za poboljšanje rada postojećih vodozaštitnih objekata. Uz rezultat 2, potrebno je provesti biotestiranje relevantnih uzoraka vode kako bi se utvrdili kronični toksični efekti. Rezultati biotestiranja, izraženi u tačkama 3,4,5, ukazuju na situaciju koja može uzrokovati značajnu štetu vodnom tijelu i zahtijeva poduzimanje mjera za organizovanje dodatnih mjera zaštite voda. Preduzeća kod kojih su ispitani uzorci vode sa kontrolne tačke vodnog tijela ocijenjeni 3 ili više, uključena su u listu potencijalnih izvora EHV vodnih tijela i podliježu toksikološkoj kontroli
8. Zaključci i prijedlozi
Kao rezultat sprovedenih analiza dobijeni su sledeći rezultati:
Bez razrjeđivanja: Dvije rafinerije šećera (Ertilsky i Gribanovsky) ispuštaju hipertoksične vode (5 bodova) u jezerce za taloženje. Fabrika šećera Sadovo ispušta visoko toksičnu vodu (4 boda), a tri šećerane (Elan-Kolenovskiy, Nizhne-Kislyaisky i Pereleshinsky) ispuštaju umereno toksične vode (3 boda) u taložnice.
Kada se razrijedi 1:10: toksičnost se smanjuje od hipertoksične do visoko toksične.
U razrjeđenju 1:100: Hipertoksičnost se smanjuje, voda postaje umjereno toksična.
Eksperimentalni podaci dostavljeni su Regionalnom komitetu za ekologiju i zaštitu prirodnih dobara. Sve biljke su uvrštene na listu potencijalnih izvora EHV uvezenih objekata i podliježu toksikološkoj kontroli.
Provedeni rad je pokazao da je tehnika biotestiranja jednostavna i pristupačna. Može se preporučiti za široku primenu u praksi kako hidrobiolozima ekoloških organizacija i univerziteta, tako i studentima univerziteta, tehničkih škola i studentima tehničkih škola i škola.
Biotestiranje je sada glavna tehnika u razvoju MPC za hemikalije u vodi. Istovremeno se određuju parametri koji karakterišu toksičnost, kao što su: LC50 (smrtonosna koncentracija za 50% test organizama), EC50 (efektivna koncentracija za 50% test organizama), MNC (maksimalna neaktivna koncentracija), SSLI (približno sigurna nivo izloženosti), OTD (akutni toksični efekat), CTD (hronični toksični efekat) i LV50 (50% vreme smrti test organizama).[ ...]
Biotestiranje rezervoara zasniva se na činjenici da određene grupe vodenih organizama mogu živjeti uz određeni stepen zagađenja akumulacije organskim supstancama. Sposobnost hidrobionta da prežive u okruženju zagađenom organskom materijom naziva se saprobnost.[...]
Biotestiranje je također obavljeno korištenjem staničnog test objekta - granulirane bikove sperme, tj. analizom zavisnosti indeksa pokretljivosti suspenzije spermatozoida od vremena i određivanjem stepena supresije njihove pokretljivosti (smanjenje prosečnog vremena pokretljivosti) pod uticajem toksičnih materija sadržanih u vodi, u skladu sa. Implementacija metode se vrši korišćenjem automatskog analitičkog sistema koji obezbeđuje komparativna procjena indikator pokretljivosti suspenzije sperme u oglednim uzorcima vode i u kontrolnim medijima, određivanje postupaka proračuna i izdavanje rezultata u obliku odgovarajućih indeksa toksičnosti. Procjena indeksa mobilnosti se vrši automatskim prebrojavanjem broja fluktuacija u intenzitetu raspršenog zračenja uzrokovanih prolaskom ćelija kroz optičku sondu.[...]
Biotestiranje otpadnih voda za ponovnu upotrebu pokazalo je da neprečišćena otpadna voda inhibira klijanje sjemena i rast klijanaca za 22%, nakon postrojenja za tretman- za 12%, a razrijeđen u omjeru 1:1 ili 1:2 - za 9%. Kontrola u svim slučajevima - odbranjena voda iz česme.[ ...]
BIOTESTIRANJE - procjena stanja okruženje na žive organizme. Vidi Biološki indikatori. BIOTIČKA TRANSFORMACIJA ŽIVOTNE SREDINE (B.t.s.) - promena abiotskih uslova pod uticajem vitalne aktivnosti organizama. IN AND. Vernadsky je smatrao žive organizme geohemijskim faktorom koji je stvorio biosferu. Zahvaljujući živim organizmima, kiseonik se pojavio u atmosferi, nastala su tla, na dnu okeana formirani slojevi sedimentnih stijena. Kao rezultat toga, B.t.s. rezerve detritusa stvaraju se u obliku treseta i sapropela.[ ...]
Biotestiranje koristi širok spektar organizama (vodene biljke, alge, rakovi, mekušci i ribe). Međutim, najosjetljiviji na zagađivače različite prirode je slatkovodni rak daphnia magna.[ ...]
Biotestiranje se podrazumijeva kao istraživačke metode kojima se ocjenjuje kvalitet okoliša, faktori koji djeluju sami ili u kombinaciji s drugima o opstanku, stanju i ponašanju organizama posebno smještenih u ovoj sredini - test objekata. Rast jedinki, njihova produktivnost, stopa preživljavanja služe kao indikatori za biotestiranje kvaliteta životne sredine. Fitoplankton i dafnije su se pokazali kao pogodni za potrebe praćenja prirodnih i otpadnih voda preduzeća.[ ...]
Metode biotestiranja zasnivaju se na procjeni fiziološkog stanja i adaptivnog stresa organizama prilagođenih čistoj okolini i stavljenih u testno okruženje za vrijeme trajanja eksperimenta. Ove metode također pružaju informacije o integralnom ekološkom kvalitetu okoliša. Ciljevi prognoze obično se povezuju sa ekstrapolacijom rezultata eksperimenata o kvaliteti ljudskog života i promjenama indikatora biodiverziteta u ekosistemima. Procjena životne sredine prema sistemu biotestiranja i bioindikacije na svakoj tački teritorije treba da se zasniva na analizi kompleksa vrsta. Za kopnene ekosisteme to su zeljaste i drvenaste biljke, beskičmenjaci (npr. mekušci i člankonošci) i kičmenjaci (vodozemci, gmizavci, ptice, sisari). Procjena stanja svake vrste zasniva se na rezultatima primjene sistema metoda: morfoloških (na primjer, registracija znakova asimetrije vanjske strukture), genetskih (testovi na mutagenu aktivnost), fizioloških (testovi na intenzitet energetskog metabolizma), biohemijski (procjena oksidativnog stresa kod životinja i fotosinteze u biljkama), imunološki (testovi imunološke potencije).[ ...]
Dugotrajno biotestiranje (3=20 dana) omogućava utvrđivanje hroničnog toksičnog dejstva vode na dafnije smanjenjem njihovog preživljavanja i plodnosti. Indikator preživljavanja je prosječan broj početnih ženki dafnije koje su preživjele tokom biološkog testa, indikator plodnosti je prosječan broj mladunaca koji je izbačen tokom biološke analize, u smislu jedne preživjele početne ženke. Kriterijum toksičnosti je značajna razlika u odnosu na kontrolu stope preživljavanja i plodnosti dafnije.[ ...]
Supstrat za biotestiranje je sakupljen u regionu Sredneuralske topionice bakra (Sverdlovsk region, Revda, Srednji Ural, južna tajga). Glavni sastojci emisija su 802 i polimetalna prašina (uglavnom spojevi Cu, Pb, Cd, Zn, Al). Dugotrajno zagađenje (počevši od 1940. godine) dovelo je do značajnog zakiseljavanja šumske stelje i povećanja sadržaja metala u njoj (tablica 1). Obrasci tehnogene transformacije šumskih ekosistema na istraživanom području opisani su ranije (Vorobeichik et al., 1994).[ ...]
Dakle, biotestiranje vode je procjena kvaliteta vode prema odgovorima vodenih organizama, koji su u ovim slučajevima test objekti (Tabela 15.2).[ ...]
Prednosti biotestiranja uključuju mogućnost korištenja s prijenosnim uređajima u terenskim studijama, kao i jednostavnost prikupljanja i analize uzoraka. Dakle, uz pomoć ovih metoda, prema funkcionalnom stanju (ponašanju) test objekata (rakovi - dafnije, alge - klorela, ribe - gupi, itd.), moguće je ocijeniti kvalitetu vode i rangirati ih prema državnim klasama. Tako postaje moguće koristiti ove vode za piće ili druge svrhe. Najinformativniji kriterijumi za ocjenu stanja površinskih i otpadnih voda (prema stanju ispitivanih objekata) dati su u tabeli. 42.[ ...]
Uspješno nadopunjuje metodu biotestiranja na biotest analizi dafnije korištenjem najjednostavnijih mikroorganizama - cilijata-cipela (Paramecium caudatum). Metoda biološke analize uzoraka vode zasniva se na sposobnosti cilijata da izbjegavaju nepovoljne i po život opasne zone i aktivno se kreću duž gradijenta kemijske koncentracije do povoljnih zona. Metoda vam omogućava da brzo odredite akutnu toksičnost uzoraka vode i dizajnirana je za kontrolu toksičnosti prirodne, otpadne, vode za piće, vodenih ekstrakata iz različitih materijala i prehrambenih proizvoda.[...]
Smjernice o biotestiranju otpadnih voda pomoću Daphnia magna. - M.: V/o Sojuzvodproekt OMPR i VP, 1986. - 27 str.[ ...]
Kada se koriste metode biotestiranja, koristi se niz koncepata i definicija: pod objektom za ispitivanje se podrazumijeva živi organizam koji se koristi u biotestiranju; test reakcija - promjena bilo kojeg indikatora ispitnog objekta pod utjecajem toksičnih tvari sadržanih u vodi; test parametar - kvantitativni izraz test reakcije; Kriterijum toksičnosti - vrijednost ispitnog parametra ili pravila, na osnovu kojih se donosi zaključak o toksičnosti vode.[ ...]
Posebno obećavajuće u biotestiranju životne sredine su protozoe - trepavice. Koriste se u ekotoksikološkim ispitivanjima voda i tla, u biotestiranju hemikalija i materijala biološkog porijekla.[...]
Smjernice za biotest uključuju metode za određivanje toksičnosti koristeći dafnije, alge i ribe kao objekte za ispitivanje. Pored obaveznih testova (na dafnijama), dozvoljeno je koristiti i druge preporučene metode biotestiranja.[ ...]
U tabeli. 21 predstavlja rezultate biotestiranja pet formulacija antiseptika koji sadrže alkil benzil amonijum hlorid (¿)), trinatrijum fosfat (k2), natrijum karbonat (k3) i borna kiselina(četiri).[ ...]
Gudimov A.V., Petrov B.C., Gudimova E.N. Biotestiranje na bentoskim beskičmenjacima kao sredstvo za sprječavanje i minimiziranje zagađenja vodnih područja u područjima razvoja naftnih i plinskih polja na arktičkom šelfu // Podobna i arktička naftna i plinska polja i ekologija. M.: VNIIGAZ, 1996.[ ...]
Kao mjera toksičnosti riječne vode koristio stopu preživljavanja testiranih organizama.[ ...]
U praksi, za kontrolu toksičnosti vode, uz poznate metode biotestiranja, široko se koriste biohemijski i fiziološki testovi, koji se zasnivaju na poređenju parametara koji karakterišu normalno ponašanje organizma ili biokulture, sa istim parametrima posmatranim pod uticajem. zagađene vode. U pravilu, kontrolirani parametri su promjene koncentracije organskog kisika, količine apsorbiranog kisika ili oslobođenog ugljičnog dioksida, itd. Sve ove metode su po prvi put standardizirane na međunarodnom nivou.[ ...]
Druga mogućnost za integralnu procjenu nivoa zagađenosti atmosfere je biotestiranje toksičnosti voda snježnog pokrivača grada, koji je tokom zimskog perioda akumulirao emisije iz industrijskih preduzeća i vozila. U te svrhe razvili smo i certificirali radnu metodu i set opreme za biotestiranje vode na utjecaj zagađivača na rast algi hlorele. Ovaj razvoj omogućava istovremenu procjenu toksičnosti mnogih uzoraka otopljenog snijega, kao i drugih prirodnih i otpadnih voda. Sprovedene studije su pokazale visoku efikasnost ovoga metodički pristup u definiciji zagađenja životne sredine.[ ...]
Na osnovu rezultata eksperimentalnih studija, predlaže se korištenje biotestiranja kao metode prediktivne procjene zagađenja podobalnih voda tokom razvoja podmorskih naftnih i plinskih polja. Istaknute su prednosti razmatrane metode u poređenju sa opšteprihvaćenim sistemom praćenja.[ ...]
Razvili smo, usavršili i prilagodili proizvodnim uslovima ekspresne metode za biotestiranje vodnih tijela pomoću test organizama kao što su rakovi - Daphnia magna Straus (cladocera, crustacea), dalje radi sažetosti - Daphnia magna, kao i protozoa - Paramecium caudatum (Sl. 3.4. ).[ ...]
Za procjenu biološkog značaja utvrđenih promjena u strukturnim karakteristikama vode, izvršeno je biotestiranje u skladu sa preporukama „Metode za biotestiranje voda“. Korišteni su hidrobiontima različitog trofičkog nivoa (3 sistematske grupe): protozoe - trepavice Tetrahimena pyriformis, beskičmenjaci - slatkovodni rak Daphnia magna i mladica gupija Poecilia reticulata peters.[ ...]
Trenutno, najinformativnija i najpouzdanija metoda za procjenu kvaliteta OPS-a i supstanci koje ulaze u njega je biotestiranje. Kod bušenja ovom metodom procjenjuje se toksičnost tekućina za ispiranje i tehnološkog otpada iz bušenja. Treba napomenuti da se biotestiranje otpadnih voda iz bušotine (BSW) vrši korektno, prema odobrenoj metodologiji za otpadne vode. Međutim, za bušotine i procesne tečnosti za bušenje, koji se po sastavu i svojstvima značajno razlikuju od BSV, ne postoji naučno utemeljena tehnika biotestiranja koja bi uzela u obzir njihove specifičnosti. Stoga uvjeti za provođenje istraživanja, na primjer, višestrukost razrjeđivanja polazne tvari, nisu jedinstveni. Shodno tome, rezultati studija različitih autora često su neuporedivi, au nekim slučajevima njihova pouzdanost je upitna. Dakle, kada se tečnosti za pranje razblažuju, njihova disperzna faza se taloži i njen toksikološki efekat se zapravo ne uzima u obzir. U međuvremenu, glina koja se koristi u sastavu BPG-a ima visok kapacitet adsorpcije. Dakle, u vodenu sredinu ne ulazi originalna glina koja se koristi za pripremu bušaćeg fluida, već glina modifikovana u procesu cirkulacije kroz bušotinu. Osim toga, čestice gline iz bušotine dospiju u BPG.[ ...]
Nažalost, pri korištenju gore navedenih skala ocjenjivanja potrebno je voditi računa o metodološkom aspektu. Poznato je da rezultati biotestiranja veoma zavise od metode određivanja. Čak i najmanja odstupanja, neprimjetna za neiskusnog eksperimentatora, dovode do značajnog izobličenja rezultata.[...]
U proteklih nekoliko godina formirao se samostalan pravac biološke kontrole stanja životne sredine kroz bioindikaciju i biotestiranje [Zakharov, 1993; Schubert (ur.), 1988; Melekhova i dr., 1988, 2000; Smurov, 2000].[ ...]
| 3 |
Jedna od metoda za integralnu ocjenu kvaliteta vode u kontaktu sa uređajem za prečišćavanje za identifikaciju mogućeg negativnog uticaja konstrukcijskih materijala na kvalitet vode za piće je biotestiranje hidrobiontima različitih trofičkih nivoa.[...]
Organizmi bentoske faune nisu samo pogodni objekti za održavanje akvatorija, već i odlični monitori hroničnog zagađenja. Analiza njihovih fizioloških i bihevioralnih odgovora tokom biotestiranja omogućava pouzdano određivanje praga, podnošljivih i smrtonosnih opterećenja uzrokovanih jednom ili drugom vrstom zagađenja. Biotestiranje u Murmanu još nije dovoljno razvijeno, iako je njegova hitnost očigledna, a rezultati se ne mogu zamijeniti praćenjem. Studije o biotestiranju bušaćih fluida i njihovih komponenti koje su započete u našem institutu pokazale su njegov uspjeh, posebno na objektima kao što su holoturijska Cucumaria frondosa, hidroid Dynamena pumita, amfipod Gammarus oceanicus, školjka (Mytilus edulis L.) i Modiolus (sl. 1-3). Eksperimenti su pokazali da mekušci koji se hrane filterom, koji se savršeno prilagođavaju laboratorijskim uslovima, istovremeno kombinuju visoku ukupnu otpornost sa dovoljnom osetljivošću pojedinačnih fizioloških i bihevioralnih reakcija u odnosu na različite vrste zagađenja. Osim toga, prema ponašanju i rastu dagnji, na primjer, moguće je vršiti ne samo ispitivanje zagađivača, već i kontinuirano praćenje kvaliteta prirodnih voda, posebno u priobalnom području (uvala Teriberka , Kolski zaliv), - na mjestima izlaza podvodnih cjevovoda i retransporta gasnog kondenzata, nafte i gasa.[...]
Daphnia magna je mali rak, stalni stanovnik stajaćih i sporo tekućih vodenih tijela. Prema načinu hranjenja - aktivni filter hranilica, veličina ženki doseže 3 mm, mužjaci su 1,5-2 puta manji. Dafnije se koriste za biotestiranje vodenih tijela.[ ...]
Razvijena tehnika će omogućiti analizu stvarnog opasnost po životnu sredinu supstance. Istovremeno, postupak analize ekološkog rizika od nekomercijalnih supstanci zasnivaće se na poređenju izmjerenog indikatora biotestiranja sa skalom nivoa tehnogenog uticaja. Dakle, umjesto trenutno odobrenih ekoloških i ribarskih standarda za sve korištene nekomercijalne supstance, potrebno je odobriti samo metodologiju biotestiranja i nekoliko skala stepena tehnogenog utjecaja na okoliš.[...]
U Francuskoj je procena kvaliteta vodene sredine prema toksikološkim indikatorima obavezna u „Sistemu kontrole kvaliteta slatke vode“. Industrijska toksikološka kontrola otpadnih voda vrši se u više od 150 preduzeća. Koristi se za biotest standardni set biološki testovi za akutnu toksičnost korištenjem bakterija, algi, dafnije i riba.[ ...]
Kada se raspravlja o rezultatima biotest analize vodnih tijela, postavlja se pitanje o kriteriju toksičnosti, tj. o izboru vrijednosti indeksa toksičnosti pri kojima voda ima ili nema toksično djelovanje na žive organizme. Metode biotestiranja smo testirali na modelskim rastvorima sa poznatim sadržajem toksičnih materija i stvarnim vodnim tijelima.[ ...]
Vrijednosti DF ili AF/Ft, dobivene konstruiranjem svjetlosnih krivulja, karakteriziraju specifičnu fotosintetičku i opću fiziološku aktivnost algi i mogu se koristiti kao nezavisni pokazatelj njihovog stanja, posebno za bioindikaciju i biotestiranje kvaliteta vode. [ ...]
Savremeno zagađenje gotovo uvijek podrazumijeva prisustvo u okolišu čitavog kompleksa faktora čije udruženo djelovanje može dovesti do neočekivanih posljedica. Stoga stručnjaci iz područja ekotoksikologije primjećuju činjenice neusklađenosti između rezultata biotestiranja (toksičnost) i kemijske analize („povoljni“ podaci). Kombinovani efekti mogu biti jedan od mogućih razloga. Konkretno, utvrđeno je da akumulacija arsena u tlu dovodi do pojave specifičnih mikrobnih zajednica. Hemijsko zagađenje stimuliše razvoj fitopatogenih mikroorganizama. Na primjer, sa povećanom koncentracijom arsena nastaju kompleksi Fusarium-nematoda, koji predstavljaju dvostruku opasnost za više biljke (Varaksina i sar., 2004).[ ...]
Prilikom kreiranja novih formulacija višekomponentnih antiseptika zasnovanih na fenomenu sinergizma, glavni zadatak je odabir optimalnog omjera sastavnih sastojaka. Formulacije antiseptika sa poboljšanim performansama i ekološkim svojstvima kreirane su na osnovu biotestiranja prema metodi "Laboratorije za zaštitu drveta TsNIIMOD", opisanoj gore (1).[ ...]
Biotest je procjena (test) pod strogo određenim uvjetima djelovanja tvari ili kompleksa tvari na vodene organizme registriranjem promjena u jednom ili drugom biološkom (ili fiziološko-biohemijskom) pokazatelju objekta koji se proučava, u poređenju sa kontrolu. Eksperimentalni organizmi se nazivaju test objekti (test organizmi), a proces provođenja testova naziva se biotestiranje.[ ...]
U ekološkim procjenama vodenih ekosistema vrlo su informativne karakteristike stanja i razvoja svih ekoloških grupa akvatične zajednice. Pri identifikaciji zona ekološke vanredne situacije i ekološke katastrofe koriste se indikatori za bakterioplankton, fitoplankton, zooplankton i ihtiofaunu. Određivanje stepena toksičnosti vode vrši se i na osnovu biotestiranja, uglavnom na nižim rakovima. Istovremeno, treba odrediti nivo toksičnosti vodene mase u svim glavnim fazama hidrološkog ciklusa. Parametre predloženih indikatora treba pratiti na datoj teritoriji stalno dovoljno dugo sa minimalnim periodom od najmanje 3 godine.[ ...]
Dati su podaci o promjenama fizičko-hemijskih svojstava bušaćih fluida u uslovima bušotine. Pokazalo se da je nemoguće predvidjeti toksičnost otpada iz bušenja prilikom bušenja bušotina. Na primjeru brojnih ekoloških studija otpada iz bušotina, ustanovljeno je da su dafnije najranjivija karika u ekosistemu ribljeg rezervoara. S tim u vezi, obrazložena je svrsishodnost primjene metode biotestiranja bušaćih fluida u fazi razvoja i bušotinskog otpada u procesu izgradnje bušotine.[...]
U međuvremenu, mnoge od ovih poteškoća mogu se prevladati ako se metode biomonitoringa uvedu u tradicionalnu shemu kontrole okoliša. Ove metode se zasnivaju na registraciji ukupnog toksičnog efekta na posebne test organizme svih ili više komponenti kontaminacije odjednom i na taj način omogućavaju brzu i ekonomičnu procjenu da li je analizirani uzorak kontaminiran ili ne. Nakon prilično velike, ali jeftine procedure biotestiranja, skupo hemijska analiza samo uzorci koji izazivaju sumnju u njihovu ekološka sigurnost. Bioindikativna analiza kvaliteta životne sredine, zasnovana na utvrđivanju stanja organizama koji žive na istraživanom području, omogućava da se dugo vremena proceni uticaj svih zagađivača na njih, što omogućava dobijanje integralnog pokazatelja nivo zagađenja životne sredine. Nažalost, zbog nedovoljnog naučnog, metodološkog, tehničkog i pravnog razvoja, biološke metode se još uvijek samo ograničeno koriste u sistemu monitoringa okoliša.[...]
Indikativni kriterijumi evaluacije. AT poslednjih godina bio indikacija je postala prilično raširena u ocjenjivanju kvaliteta površinskih voda. Prema funkcionalnom stanju (ponašanju) test objekata (rakovi - dafnije, alge - klorela, ribe - gupi), omogućava rangiranje voda po klasama stanja (norma, rizik, kriza, katastrofa) i, u suštini, daje integral ocjenjuje njihov kvalitet i utvrđuje mogućnost korištenja vode za piće. Ograničavajući faktor u korištenju metode biotestiranja je dug period analize (najmanje 96 sati) i nedostatak informacija o hemijskom sastavu vode. Primjer upotrebe biotestova za određivanje kvaliteta vode dat je u tabeli. 21.[ ...]
Kao biotest možete koristiti iste sadnice graška, graha, koje se uzimaju iz serije nakon njihovog nicanja. Kod graška odrežite polovice oba kotiledona tako da imaju ravnu posteljicu. Filter papir koji leži na dnu čaše kapaciteta 200-250 ml navlaži se sa 5 ml ispitne otopine, na dno se stavi 5 pripremljenih grašaka, a poklopac Petrijeve posude se zatvori. Nakon što grašak naraste do visine od 5-7 cm ili više (do poklopca čaše), mjeri se. Kontrola - grašak u destilovanoj vodi. Proračun se vrši na isti način kao kod biotestiranja klijanja sjemena.[ ...]
Da bi se utvrdilo ekološko stanje vodnih tijela, koriste se rezultati hidrobioloških osmatranja, koji daju najpotpunije informacije. Bioindikacija zagađenja vode uključuje veliki skup indikatora koji pokrivaju glavne trofičke nivoe vodenog ekosistema: fitoplankton, zooplankton, bentos i druge. Istovremeno, zbirni (integralni) indikatori, koji mogu okarakterizirati opći nivo zagađenosti vode cijelim kompleksom toksičnih tvari i, posljedično, opasnost vodenog okoliša za hidrobionte, su bitestni (toksikološki) indikatori. Odgovarajuća toksikološka analiza provodi se tehnikama i metodama biotestiranja toksičnosti.[ ...]
U ovu grupu metoda treba uključiti i monitoring – periodično ili kontinuirano praćenje stanja objekata životne sredine i kvaliteta životne sredine. Od velikog praktičnog značaja je registracija sastava i količine štetnih nečistoća u vodi, vazduhu, zemljištu, biljkama u zonama antropogenog zagađenja, kao i proučavanje prenosa zagađujućih materija u različitim sredinama. Trenutno se tehnologija monitoringa životne sredine ubrzano razvija, koristeći najnovije metode fizičke i hemijske ekspresne analize, daljinske detekcije, telemetrije i kompjuterske obrade podataka. Bioindikacija i biotestiranje su važna sredstva monitoringa životne sredine, koja omogućavaju dobijanje integralne ocene kvaliteta životne sredine - korišćenje nekih organizama za kontrolu stanja životne sredine, koji su posebno osetljivi na promene u životnoj sredini i do pojave štetnih nečistoća u njemu.[ ...]
Prostorna varijabilnost (unutar površine 100x100 m) kontaminacije šumske stelje teškim metalima (Cu, Cd, Pb, Zn), njena kiselost i fitotoksičnost (prema testu korijena na sadnicama iz genetski homogenog uzorka maslačka officinalis). Smeća je sakupljena u tri zone sa različitim nivoima toksičnog opterećenja na teritoriji koja je podložna dugotrajnom polimetalnom zagađenju emisijama iz topionice bakra na Srednjem Uralu. Širenje fitotoksičnosti je maksimalno u području sa prosječnim nivoom zagađenja, gdje se bilježe i vrlo visoke i vrlo niske vrijednosti, što dovodi do značajne nelinearnosti u ovisnosti o dozi. Fitotoksičnost legla prvenstveno je određena razmjenskim oblicima metala. Naglašeni antagonizam između teških metala i kiselosti pronađen je tokom biotestiranja uzoraka iz najkontaminiranijeg područja.[ ...]
S tim u vezi, od interesa su rezultati studija o nizu ključnih pitanja bezbednog rukovanja materijama i materijalima u bušenju. U opštem slučaju, supstance koje se koriste i formiraju u bušenju mogu se podeliti u dve kategorije - robne ( industrijski proizvodi) i nekomercijalne (tečnosti procesa bušenja i procesni otpad od bušenja i ispitivanja bušotina). Temeljne razlike između ovih kategorija supstanci dobar su razlog za različite pristupe ocjenjivanju njihove ekološke prihvatljivosti. Međutim, u normativni dokumenti Na saveznom nivou ova specifičnost se ne uzima u obzir i obezbjeđuje se jedinstven pristup procjeni opasnosti po životnu sredinu supstanci određivanjem vrijednosti njihove maksimalno dozvoljene koncentracije u komponentama prirodnog okoliša. Što se tiče nekomercijalnih supstanci, preporučljivo je preći sa regulisanja sadržaja supstance u životnoj sredini na regulisanje njenog uticaja. Ovaj problem se može riješiti složenim biotestiranjem nekomercijalnih supstanci. U cilju usavršavanja metodologije ovakvih istraživanja, provedeno je istraživanje upotrijebljene bušaće tekućine i usjeka na različitim ispitnim objektima, čiji su rezultati prikazani u ovom pregledu.
Sada pređimo na rješavanje problema odabira odgovarajućeg testnog organizma. A u isto vreme, formiraćemo ideju o tome opća toksičnost vode u akvariju.
Ispostavilo se da možete procijeniti ukupnu toksičnost vode u akvariju samo promatranjem puževa.
Samo po sebi, vrlo je jednostavna i nije loša ideja staviti neki organizam koji živi u vodi u probni uzorak i vidjeti šta će se s njim dogoditi. I onda odlučite da li je ova voda dobra ili loša? Provesti takvu ideju znači provesti biotest. Ostaje samo odgovoriti na 2 pitanja:
1. Koji organizam (
to će se zvati test organizam)
izabrati?
2. Šta bi mu se zapravo trebalo dogoditi, odnosno na osnovu kojih pojava se može suditi toksičnost ?
Međutim, ako vam teorijske osnove biotestiranja ne smetaju, a želite samo znati kako se toksičnost vode može odrediti pomoću puževa u ampulama, onda možete preskočiti dio materijala u nastavku i preći direktno na.
Koji test tijela odabrati?
Do danas, jedan broj test organizmi. (Test organizam je nesretno stvorenje po čijim reakcijama ćemo suditi o toksičnosti vode). Razvijeni su strogi biotestovi koje je zvanično prihvatilo Ministarstvo prirodnih resursa Ruske Federacije. Dafnije i cilijate bili su najpopularniji test organizmi. Testovi su zasnovani na kvantitativnoj procjeni njihove smrtnosti. Prema broju umrlih donosi se zaključak o toksičnosti. Čini se da je sve ovo jasno, lako i jednostavno, ali u praksi se pokazalo da nije baš informativno. Ako ispitanici umru, onda je jasno da voda ima toksično dejstvo, ali postoji li razlika u stepenu toksičnosti kada u jednom slučaju, na primjer, 40% dafnija je umrlo, a u ostalih 60%? Pa, čini se da je tamo gdje je 60% voda toksičnija, ali čak 40% je znatna brojka. Možda samo grupe test organizama nisu bile previše homogene u pogledu otpornosti jedinki na štetne efekte, pa je razlika u procentu smrtnosti i toksičnosti uzoraka ista?
AT opšte pitanje statistička pouzdanost rezultata biotestiranja odmah dolazi do izražaja. Vjerovati ili ne vjerovati rezultatima biotestiranja uvelike ovisi o statističkoj ispravnosti eksperimenta. Ali ne samo. Ništa manje, mnogo zavisi od izbora samog test organizma, kao biološke vrste. Ovdje je nemoguće ne uzeti u obzir posebnosti njegove biologije i fiziologije. Uzmimo opet istu dafniju. Gdje ona živi u prirodi? Pa, iskreno, ne u baš čistim vodama. Akvaristi-uzgajivači ribe idu da ga ulove u septičke jame postrojenja za pročišćavanje vode. Discus (i ne samo oni) neće živjeti u takvoj vodi, a mi nećemo piti takvu vodu - neće nam se svidjeti miris i okus. Ali dafnije tamo žive i brzo se razmnožavaju, kao i trepavice. Dakle, na osnovu njihovih reakcija, da li je moguće suditi o toksičnosti vode u odnosu na vas i mene (odnosno ljude) i akvarijske ribice? Čvrsto sumnjam da je to još uvijek nemoguće, ma koliko autora pokušavali dokazati suprotno. Neću dalje ulaziti u naučne i naučne sporove oko biotestiranja, već ću nastaviti s opisom testnog organizma koji ćemo koristiti u biotestu.
Dakle, toksičnost vode ćemo procijeniti ponašanjem (naime, prvenstveno poponašanje, a ne mortalitetom) ampularnih puževa. O samim puževima možete pročitati . Šta je tako dobro u ampulama? Da, niz važnih karakteristika!
1. Puževi ampule su termofilni i imaju visok nivo metabolizma.
Na temperaturi vode od 25-30°C, biohemijske reakcije u tijelu puževa odvijaju se izuzetno brzo. Mnogo jedu, mnogo seru i snažno rastu. A to znači da će prisustvo toksičnih tvari u vodi brzo utjecati na metaboličke procese u njihovom tijelu i to će biti vidljivo. Uostalom, suština djelovanja toksičnih tvari leži u činjenici da one remete normalan tijek biokemijskih reakcija. Toksični efekti se mogu brzo otkriti. Riječ "brzo" znači period od nekoliko sati do dva dana.
 |
Slika 1. Pred vama su mladi puževi. Kao test organizmi, dobri su zbog svog intenzivnog metabolizma. Fotografija jasno demonstrira ovu tezu. Strelica pokazuje izrasline plašta koji se protežu izvan rubova školjke. Možda povećavaju površinu kontakta plašta s vodom i olakšavaju disanje kože. A možda su nekako povezani s brzim rastom ruba školjke. U svakom slučaju, kada su ove izbočine jasno vidljive kod mladih puževa, potonji se izuzetno brzo povećavaju. |
2. Visoka osjetljivost i istovremeno otpornost ampularije na toksične efekte.
Ampule imaju dva kvaliteta koja su bitna za test organizam. Oni suosjetljivona djelovanje toksičnih supstanci (zašto, objasnio sam gore), a istovremenootporan(otporne) na njih (samo bakrene soli ih ubijaju već u niskim koncentracijama). Otporne - to znači da ne umiru odmah. Uzgred, zato su veoma dobri u tome pokretanje akvarijuma kao "pionirske životinje". S toksičnim djelovanjem na tijelo, oni počinju manje jesti, puzati sporije, trebaju više ili, obrnuto, manje kisika, zatvaraju se u svoju ljusku poklopcem, ograđujući se od štetnog djelovanja prljave vode. Odnosno, ponašanje otrovanih puževa se razlikuje od ponašanja normalnih. Puževi uključuju sve svoje odbrambene mehanizme, reagirajući stresnim odgovorom na prisustvo otrovne tvari u vodi i ostaju živi dugo vremena, ili se čak prilagođavaju stalnom prisustvu otrova u vodi (vidi takođertoksičnost ). Sve se to može registrovati i na osnovu ovih reakcija ponašanja može se suditi o toksičnosti. Pa, kada puževi postanu jako loši (to se događa kada su maksimalno dopuštene koncentracije u vodi prekoračene 20-100 puta ili čak više), oni umiru. Tako se poremećaji u ponašanju puževa mogu otkriti i pri vrlo niskim razinama toksičnih tvari u vodi (otprilike 0,01-0,1 maksimalno dopuštene koncentracije), a ti puževi uginu tek nakon višekratnih predoziranja. To znači da će biotest koji ih koristi djelovati u vrlo širokom rasponu toksičnosti. Važnost ove okolnosti može se ilustrovati sljedećim primjerom. Glavni nedostatak Test na dafnije je veoma uzak opseg. Žive bez primjetnih odstupanja od norme, čak i pri značajnim koncentracijama otrovne tvari (nekoliko granica maksimalne koncentracije, šta je to piše u prvi članak o biotestiranju ), a da ga ne otkriju, ali odmah umiru s vrlo blagim daljnjim povećanjem njegove koncentracije.
3. Visok nivo organizacije ampule.
Ampule su prilično složena stvorenja (za razliku od, na primjer, cilijata). Imaju skoro isti anatomski i fiziološki sistem kao ti i ja: nervni, motorni, probavni, ekskretorni, respiratorni, seksualni, humoralni (sistem hormonske regulacije tjelesnih funkcija). Njihovo tijelo, kao odgovor na razne štetne vanjske utjecaje, reagira nespecifičnom reakcijom na stres koja uključuje sve sisteme. Na osnovu ove reakcije može se suditi o ukupnoj toksičnosti vode, koja se ne može odrediti prema bilo kojoj toksičnoj tvari, već prema ukupnom djelovanju mnogih zagađivača prisutnih u vodi.
4. Ponašanje puževa uključuje različite bihevioralne reakcije.
Kao što sam već napisao, ponašanje puževa je prilično raznoliko. To omogućava procjenu toksičnosti njihovog staništa prema odstupanju ovih reakcija ponašanja od norme.
|
Video se ne vidi, najvjerovatnije vaš pretraživač ne podržava HTML5 video |
Puževi jabuke imaju i pluća i škrge. U vodi, čija je oksidabilnost niska, ima puno kisika i puževi dišu uglavnom pomoću škrga. Rijetko se izdižu na površinu radi ventilacije pluća - ne više od jednom svakih 5-10 minuta, ili čak rjeđe, uz održavanje visoke fizičke aktivnosti. AT dobri uslovi puževi su prilično pokretni i mogu doslovno "letjeti" po akvariju, pogotovo ako su gladni. Ako mekušac uđe u toksično okruženje, tada njegovo tijelo na to reagira generaliziranim odgovorom na stres. U prvim satima, potreba puža za kiseonikom se dramatično povećava. Sve više počinje da izlazi na površinu radi svježeg zraka. Ponekad intervali između odvojenih "provjetravanja" pluća počinju biti samo nekoliko desetina sekundi. U nekim slučajevima, mekušac ostaje blizu površine, izlažući sifon prema van. A motorna aktivnost puža primjetno opada: puže manje i puže sporije nego inače. Takvi se simptomi primjećuju, na primjer, kada surfaktanti (deterdženti) dođu u vodu.
Nije štetno da akvarist povremeno gleda izbliza, kako stoje stvari s respiratornom i motoričkom aktivnošću njegovih puževa? Ako se nakon promjene vode u akvariju respiratorna aktivnost naglo naglo poveća, onda postoji razlog za uzbunu i mjerenje sadržaja u vodi amonijaka i nitrita . Ove tvari također mogu uzrokovati povećanje respiratorne aktivnosti. Ili se možda sjećate da ste pećinu oprali sapunom, a zatim je isprali ne baš temeljito pod jakim mlazom vode?
Uz kontinuirano izlaganje toksičnosti, metabolizam puža počinje usporavati. Puzi vrlo malo ili vrlo sporo, tijelo joj je gotovo potpuno uvučeno u školjku i ne ventilira pluća satima - takva zapažanja bi trebala posebno zabrinjavati akvaristu. U najtežim slučajevima puževi leže na dnu ili plivaju blizu površine sa zatvorenim školjkama. Za bolja izolacija od toksičnih učinaka vanjskog okruženja, puž može izlučiti priličnu količinu sluzi, koja izolira razmak između ljuske i poklopca. Kada mekušac umre, poklopac se lagano otvara i tijelo mekušaca ispada. Ovo je zbunjujuće za neiskusne akvariste. Misle da su puževi živi. U stvari, vjerovatnije je da će puž sa čvrsto zatvorenom školjkom biti živ nego s vrlo otvorenom.
Ako ribu hranite plutajućom hranom, onda puževi, ako se, naravno, osjećaju dobro, imaju tendenciju da učestvuju u općoj gozbi. Oni prikupljaju hranu koja pluta koristeći gore prikazane lijeve. Ali ako se puževi tvrdoglavo dižu na površinu i formiraju lijeve, iako nije bilo hranjenja, onda bi to trebalo upozoriti. To u pravilu ukazuje na previsok sadržaj otopljenih organskih tvari u vodi, što puževi osjećaju mirisom i okusom (odgovarajući receptori nalaze se na brkovima i labijalnim pipcima). Osjetivši miris posuđa, čiji položaj je nemoguće lokalizirati (miris je posvuda), puževi s pravom vjeruju da su razbacani po površini vode i puze kako bi napravili lijeve kako bi ih prikupili.
Na ovu osobinu ponašanja puževa treba obratiti pažnju prilikom testiranja vode iz seoski bunari. Visok sadržaj organske materije u njima nije neuobičajen. Kada uđu u takvu vodu, puževi se skupljaju blizu površine i sklapaju noge u lijevak. Odmah je jasno da voda koja se testira nije baš dobra. U akvariju puževi skupljaju bakterijski film i ostatke hrane s površine vode koristeći ovu reakciju ponašanja. Ovo je vrlo korisna aktivnost. Ali pitate se zašto se ovaj film tvrdoglavo ponovo pojavljuje? Možda si previše hraniti ribu , ili nedovoljno filtracija sa aeracijom?
Opisao sam dva ponašanja puževa koji nam omogućavaju da izvučemo neke zaključke u vezi s kvalitetom vode. Ali ovo još nije biotestiranje kao takvo. Biotest je unaprijed planirano iskustvo koje se isporučuje u skladu s propisima razvijenim za ovu metodu biotestiranja, što vam omogućava da dobijete statistički pouzdane rezultate. O ovoj metodi će biti reči u nastavku. Ali nisam uzalud spomenuo ove reakcije u ponašanju. U praktičnom smislu, oni su sami po sebi prilično informativni. Osim toga, puževi ih često demonstriraju, a u toku biotesta eksperimentatoru je korisno razumjeti što se događa.
I na kraju ovog materijala, zadržimo se na još jednoj osobini ampularije. Kao što sam rekao, mladi puževi vrlo brzo grade svoju ljusku. Ovaj proces je poremećen jakim toksičnim dejstvom vode. Pogledajmo fotografiju na samom početku članka. Ljuska ovog jadnog puža izrezana je dubokim uzdužnim prorezom. Ovo je vrlo karakterističan poremećaj formiranja ljuske. Ako i vaši puževi imaju istu stvar - znajte da je jako, jako teško živjeti u vašem akvariju. Negativan uticaj okoline na organizam je takav da se više ne može nadoknaditi odbrambenim reakcijama organizma i dovodi do morfoloških poremećaja. Zbog velike otpornosti ampule živi, ali joj nije lako. U akvarijima u kojima žive puževi s takvim školjkama, često se opaža "nerazumna" smrt riba. Osim toga, ribe često obolijevaju.
Ako na vrijeme (kada uzdužni razmak nije prevelik) poboljšate uvjete postojanja u akvariju: nemojte koristiti lijekove koji sadrže bakar i formalin iz bilo kojeg razloga, pa čak i bez razloga, uspostavite biofiltraciju i više mijenjajte vodu često, tada ampula uspješno obnavlja integritet školjke. Ali ožiljak će zauvijek ostati kao uspomena na nekada teška vremena.
Više o specifičnoj metodologiji biotestiranja možete pročitati u članku. Biotestiranje kod kuće, dio II (metodologija biotestiranja).
Vladimir Kovalev
Ažurirano 11. 04. 2017
TsOS PV R 005-95
Dokument je izradio tim autora koji čine: Rakhmanin Yu.A., Cheskis A.B. (menadžeri razvoja), Eskov A.P., Kiryanova L.A., Mikhailova R.I., Plitman S.I., Rogovets A.I., Tulakina N.V., Rusanova N.A., Doneryan L.G., Pozharov A.V.
U prilozima su korišćeni materijali Uputstva za biotestiranje vode RD 118-02-90* i metodološka dokumenta o upotrebi uređaja „BIOTESTER“, kao i „Metode praćenja toksičnosti medicinskih sredstava za jednokratnu upotrebu sterilisanih zračenjem ili gasna metoda" (Ministarstvo zdravlja SSSR-a, 1991.).
________________
* Dokument naveden u daljem tekstu se ne reprodukuje. Za više informacija slijedite link
Dostavio: Tehnički komitet za standardizaciju TK-343 "Kvalitet vode"
Predstavio: Odeljenje za standardizaciju i sertifikaciju prehrambene, lake industrije i poljoprivredne proizvodnje Državnog standarda Rusije
Odobrio: Zamjenik predsjednika Gosstandarta Rusije 10/12/95 za objavljivanje i distribuciju kao metodološki referentni priručnik.
Registrovao: Centralno telo za sertifikaciju vode za piće, materijala, tehnoloških procesa i opreme za snabdevanje vodom za piće N TsOS PV R 005-95
OPĆE ODREDBE
OPĆE ODREDBE
U kontekstu sve većeg antropogenog zagađenja izvorišta vodosnabdijevanja, osiguranje sigurnosti i neškodljivosti vode za piće koju stanovništvu snabdijevaju vodovodna preduzeća u velikoj mjeri zavisi od potpunosti, pouzdanosti i efikasnosti kontrole kvaliteta vode u svim tehnološkim karikama sistema. : na kontrolnim tačkama vodnih tijela, na mjestima zahvatanja vode, na posudama čiste vode nakon njenog prečišćavanja i dezinfekcije, u distributivnoj vodovodnoj mreži kod potrošača. Istovremeno, broj standardiziranih i kontroliranih parametara kvalitete, koji zajedno određuju sigurnost i neškodljivost vode, više se nego udvostručio u protekloj deceniji i, u skladu sa preporukama Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), uključuje više preko 100 standarda. Visoka toksičnost i, shodno tome, niske maksimalno dozvoljene koncentracije (MAC) za niz teških metala i većine organskih toksikanata značajno otežavaju postupke analitičke hemijske kontrole, zahtevaju dugo vremena i veoma značajne materijalne troškove za integrisanu kontrolu kvaliteta vode. Osim toga, čak ni potpuna analiza kvaliteta vode za sve pojedinačne indikatore utvrđene u regulatornim dokumentima ne omogućava utvrđivanje njihovog kompleksnog djelovanja na ljudski organizam, a usvajanje sistema za sumiranje relativnih koncentracija ne odražava u potpunosti mehanizam kumulativnog dejstva otrovnih materija na stepen opasnosti od vode koju ljudi konzumiraju.
S tim u vezi, uz tradicionalne metode praćenja kvaliteta vode u sistemima vodosnabdijevanja za piće, mogu se koristiti metode biološkog ispitivanja koje se zasnivaju na procjeni stepena opasnosti vodoizvorišta vodosnabdijevanja i vode za piće prema reakciji posebno pripremljenih živih organizama. - ispitni objekti.
Značajka informacija dobivenih korištenjem metoda biotestiranja je integralna priroda percepcije i refleksije svih toksičnih učinaka zbog kombinacije otrovnih tvari sadržanih u vodi i složenih faktora njihovog zajedničkog prisustva.
Istovremeno, upotrebu različitih metoda biotestiranja treba ograničiti određenim uslovima u odnosu na ciljeve kontrole, mjesto uzorkovanja vode, stepen efikasnosti itd., u zavisnosti od specifičnosti svake konkretne metode. Moguće je kompleksno koristiti različite biotestove, koji se međusobno nadopunjuju u smislu osjetljivosti na različite grupe toksikanata.
U svim slučajevima, upotreba metoda biotestiranja ne može zamijeniti analitičku fizičko-hemijsku kontrolu utvrđenu važećim regulatornim dokumentima, međutim, biotestovi mogu značajno dopuniti njegove rezultate procjenom kompleksnog uticaja toksičnih materija sadržanih u vodi, povećati efikasnost detekcije. opasni nivoi zagađenja izvora pitke vode za preduzimanje hitnih mjera za uvođenje rezervnih kapaciteta za čišćenje ili upozorenje potrošača, a također u nekim slučajevima omogućavaju povećanje učestalosti uzorkovanja za fizičku i kemijsku kontrolu i, shodno tome, smanjenje troškova kontrole uz održavanje stabilni pokazatelji nivoa sigurnosti izvorske vode u izvorištu vodosnabdijevanja, potvrđeni biotestovima.
Ovim dokumentom utvrđuju se opće smjernice za korištenje različitih metoda biotestiranja u centraliziranim sistemima za snabdijevanje pitkom vodom za rješavanje specifičnih problema kontrole kvaliteta vode u izvorima vodosnabdijevanja i prečišćene vode koja se isporučuje potrošačima u kombinaciji sa tradicionalnim metodama fizičko-hemijske kontrole.
Metodološke preporuke su namijenjene za korištenje u vodovodnim i sanitarnim preduzećima u cilju poboljšanja sistema kontrole kvaliteta vode, povećanja njene pouzdanosti i efikasnosti, a može ih koristiti i Ruski državni komitet za sanitarni i epidemiološki nadzor kada obavlja nadzorne funkcije nad kvalitetom. vodoizvorišta vodosnabdijevanja i kvaliteta vode za piće kako bi se poboljšala pouzdanost procjene sigurnosti (neškodljivosti) kontrolirane vode u odnosu na kompleksno djelovanje toksičnih materija u njoj.
KARAKTERISTIKE METODA BIOTESTIRANJA KOJE SE KORISTE ZA KONTROLU KVALITETA VODE U JAVNIM SISTEMIMA I SISTEMIMA SNABDIJEVANJA VODOM ZA PIĆE
Glavne karakteristike metoda biotestiranja koje određuju ciljeve i uslove njihovog moguća upotreba u sistemima za vodosnabdevanje i snabdevanje pitkom vodom su:
- vrsta ispitnog objekta;
- kontrolirani parametar ispitnog objekta (testna reakcija);
- procedure za mjerenje odgovora na test;
- standardi evaluacije za određivanje stepena opasnosti od kontrolisanog okruženja (vode) za osobu prema izmerenim parametrima test reakcije.
Kao test objekti u savremenim metodama može se koristiti biotestiranje za kontrolu sigurnosti (bezopasnosti) vode, ribe, rakova (dafnije, itd.), cilijata, embrionalnih organizama, algi, enzima, bakterija itd.
Glavni zahtjevi za objekte za ispitivanje su njihova dostupnost, jednostavnost i lakoća uzgoja ili skladištenja za upotrebu, dovoljna osjetljivost na toksične tvari u vodi koje su opasne za ljude.
Reakcija testnog objekta kada je izložen otrovima ili drugim štetnim faktorima okoline može se izraziti smrću testnih objekata (preživljavanje), smanjenjem intenziteta reprodukcije, smanjenjem pokretljivosti ili drugim karakteristikama ponašanja tipičnim za ovaj objekt testiranja. , kao i u suzbijanju nekih biohemijskih procesa koji se odvijaju u ćelijama i enzimskim sistemima.
Glavni zahtjevi za testne reakcije pri odabiru metoda biotestiranja za praktičnu upotrebu su postojanje jasno definirane ovisnosti zabilježenih odstupanja od norme o koncentracijama toksičnih tvari u vodi, kao i mogućnost promatranja i bilježenja kvantitativnih vrijednosti testa. reakcije sa potrebnom tačnošću i pouzdanošću korišćenjem raspoloživih sredstava.kontrola.
Glavni zahtjevi za postupke mjerenja test reakcija pri korištenju metoda biotestiranja za kontrolu kvaliteta vode u vodovodnim sistemima su sposobnost da se što prije dobije potreban „odgovor“ na pojavu opasnih toksikanata u vodi. To, u pravilu, zahtijeva korištenje posebnih upravljačkih uređaja s elementima automatizacije koji osiguravaju pretvaranje zabilježenih testnih reakcija u normalizirane vrijednosti karakteristika toksičnosti vode.
Metode biotestiranja, u kojima su postupci mjerenja test reakcije osmišljeni za dugotrajno posmatranje, mogu naći ograničenu primjenu u fazi ispitivanja i odabira izvora za vodosnabdijevanje za potrebe domaćinstva i za piće ili prilikom praćenja izvora vode sa poznat stabilan kvalitet vode.
Standardi ocjenjivanja za korištenje metoda biotestiranja trebali bi omogućiti da se na osnovu dobijenih rezultata mjerenja donese zaključak o stepenu opasnosti vode i da se preduzmu potrebne mjere kako bi se spriječila moguća opasnost po zdravlje stanovništva koje konzumira piće. vode iz ovog vodovoda kada se prekorače dozvoljene granice opasnosti (toksičnosti) vode.
Trenutno ne postoje odobrene normalizirane vrijednosti maksimalno dozvoljenih kompleksnih toksičnih efekata mjerenih metodama biotestiranja u važećim regulatornim dokumentima.
S tim u vezi, za svaku konkretnu metodu biotestiranja, kao rezultat posebnih studija, uspostavljaju se korelacije između fiksnih vrijednosti testnih reakcija s mogućim toksičnim djelovanjem na toplokrvne životinje ili s koncentracijama specifičnih otrovnih tvari, a na tome na osnovu, uvode se određene procenjene vrednosti stepena toksičnosti (opasnosti) kontrolisane vode, u zavisnosti od zabeleženih rezultata merenja tokom biotestiranja.
Istovremeno, treba imati na umu da ove procijenjene vrijednosti nisu kriteriji za opasnost ili sigurnost vode kada se osoba koristi za piće duže vrijeme; mogu samo ukazivati na vjerovatnoću prisustva ili odsustva opasnih koncentracija toksičnih zagađivača u vodi, što se mora potvrditi rezultatima odgovarajuće kemijske kontrole, na osnovu čega se, uzimajući u obzir trenutne MPC, donosi zaključak o usklađenosti vode za piće sa utvrđenim zahtjevima i njenoj prikladnosti za ljudsku upotrebu.
Istovremeno, u usporedbi, kada se ocjenjuju, na primjer, različite tehnologije za prečišćavanje vode koje osiguravaju njenu usklađenost s regulatornim zahtjevima za određene vrste otrovnih tvari, prednost treba dati onim metodama koje pružaju viši nivo sigurnosti utvrđen metodama biotestiranja. .
Tabela 1 navodi glavne karakteristike metoda biološke analize preporučene za upotrebu u kontroli kvaliteta vode u sistemima vodosnabdijevanja za domaćinstvo. Opis metoda je dat u referentnim prilozima, čija numeracija odgovara brojevima testnih objekata u tabeli 1.
Tabela 1
|
test objekt |
Test reakcija |
Testna metoda mjerenja reakcije |
Standard (indeks toksičnosti) |
|
1. Ćelijski test objekat (granularni |
Promjena indikatora mobilnosti testnog objekta |
Proračun broja fluktuacija u intenzitetu raspršenog zračenja uzrokovanih prolaskom ispitnog objekta kroz optičku sondu pomoću automatskog upravljačkog sistema |
Dozvoljene vrijednosti indeksa toksičnosti (omjer utvrđenih vrijednosti koje karakteriziraju pokretljivost ispitnog objekta u eksperimentalnoj i kontrolnoj otopini): % |
|
2. Paramecium ciliates |
Reakcija hemotakse - broj cilijata koje se kreću u smjeru |
Mjerenje pomoću uređaja serije "Biotester" (na primjer, "Biotester-2"), koji omogućavaju registraciju test reakcija sa izlazom podataka u konvencionalnim jedinicama toksičnosti. |
Dozvoljene vrijednosti indeksa toksičnosti (dozvoljeni stepen zagađenja): ; visok stepen zagađenja: |
|
3. Tetrahymen ciliates- |
Promjene u preživljavanju i intenzitetu razmnožavanja |
Vizuelna procjena (brojanje) pod mikroskopom broja test objekata u određenim vremenskim intervalima (15 min, 1 sat, 6 sati, 24 sata, 48 sati). |
Akutni toksični efekat - smrt 100% cilijata u roku od 6 sati. Hronični toksični učinak pri omjeru toksičnosti (smanjenje broja test objekata u odnosu na kontrolu za 48 sati.) i |
|
4. E Collie bakterija Soj |
Promjena nivoa aktivnosti dehidrogenaze mikroorganizama (supresija aktivnog enzima) |
Određivanje vremena promjene boje metilenskog plavog, kao indirektnog indikatora aktivnosti enzima dehidrogenaze. |
Znak odsustva toksičnosti - odstupanje vremena promjene boje od kontrolnog uzorka je manje od 15%. |
|
5. Školjke |
Promjene u stopi preživljavanja i plodnosti |
Vizuelna procjena (prebrojavanje) broja test objekata u određenim intervalima u poređenju sa kontrolnim uzorcima. |
Akutni toksični efekat - smrt više od 50% rakova u 96 sati. Hronični toksični efekat - značajno smanjenje u poređenju sa kontrolnim objektima u roku od 20 dana. |
|
6. Alge (scenedesmus, chlorella) |
Smanjenje intenziteta reprodukcije (rast ćelija algi) |
Vizuelna procjena (brojanje) povećanja broja ćelija u poređenju sa kontrolnim eksperimentom. |
Pokazatelj toksičnog djelovanja - značajno smanjenje stope rasta broja ćelija u odnosu na kontrolu nakon 96 sati (akutni toksični učinak) i nakon 14 dana (kronični toksični učinak) |
|
7. Ribe (gupi, zebra) |
Smanjeno preživljavanje |
Vizuelna procjena (prebrojavanje) prosječnog broja test objekata koji su preživjeli u ispitnoj vodi u poređenju sa kontrolnim eksperimentom |
Akutni toksični efekat - uginuće 50% ili više riba u 96 sati. Kronični toksični učinak - značajno smanjenje preživljavanja riba tijekom 30 dana u usporedbi s kontrolnim eksperimentom |
Uz one navedene u tabeli 1, posebne metode nalaze praktičnu primjenu za ocjenjivanje kvaliteta vode u sustavima vodosnabdijevanja za domaćinstvo i vodu za piće, a posebno za određivanje ukupne mutagene aktivnosti pomoću bioloških test sistema nakon odgovarajuće pripreme. U analizi vode za piće ovaj preparat uključuje operacije ekstrakcije, koncentracije i sterilizacije. Za procjenu mutagenog potencijala dobijenih ekstrakata najčešće se koriste Amesov test (Salmonela/mikrozomi) i testovi za indukciju citogenetskih poremećaja (hromozomske aberacije, mikronukleusi, izmjena sestrinskih hromatida). Opis ovih postupaka sadržan je u "Smjernicama za eksperimentalnu procjenu ukupne mutagene aktivnosti zagađenja zraka i vode" (Ministarstvo zdravlja SSSR-a, M., 1990). Složenost implementacije ovih metoda omogućava njihovu upotrebu u posebnim laboratorijama istraživačkih instituta koji imaju potrebnu opremu i kvalifikovano osoblje.
Konkretno, ove studije se sistematski provode u Istraživačkom institutu za humanu ekologiju i higijenu životne sredine AN Sysin Ruske akademije medicinskih nauka.
OPĆA PRAVILA ZA PRIMJENU METODA BIOTESTIRANJA ZA KONTROLU KVALITETA VODE U CENTRALIZOVANIM SISTEMIMA KUĆANSTVA I SNABDIJEVANJA VODOM ZA PIĆE
Kontrola kvaliteta vode u centralizovanim sistemima za snabdevanje pitkom vodom obuhvata prikupljanje i analizu uzoraka vode u sledećim glavnim elementima tehnološke šeme:
- u izvorištu vodosnabdijevanja prije vodozahvata;
- u međufazama procesa prečišćavanja vode (tehnološka kontrola);
- u rezervoarima čiste vode i (ili) iz cjevovoda prije dovoda u vodovodnu mrežu;
- u vodovodnoj mreži iz razvodnih stubova ili slavina
Osim toga, u velikim vodovodnim sistemima, snage vodovodnog preduzeća kontrolišu površinske izvore vodosnabdijevanja uzorkovanjem na različitim lokacijama, po pravilu, unutar zone sanitarne zaštite.
Uzimajući u obzir specifičnosti metoda biotestiranja koje su povezane s osjetljivošću većine test objekata na dezinficijense koji se koriste u procesu obrade vode, kao i karakteristike pojedinačnih metoda biotestiranja u pogledu vremena dobijanja rezultata (mogućnost implementacije ekspresne kontrole) i stepen univerzalnosti u identifikaciji različitih tipova toksičnih materija u tabeli 2. Tabela 2 daje preporuke o preferiranoj upotrebi različitih vrsta bioloških testova za kontrolu kvaliteta vode u različitim objektima i različitim kontrolnim tačkama sistema vodosnabdijevanja.
tabela 2
|
Predmet kontrole |
Kontrolne tačke |
||
|
Voda u izvoru vode |
Kontrolni punktovi unutar zona sanitarne zaštite |
||
|
________________ |
|||
|
2. Kontinuirana operativna „Kontrola alarma“ radi blagovremenog otkrivanja iznenadne pojave opasnih koncentracija otrovnih materija u izvorištu vodosnabdijevanja, čije prisustvo zahtijeva donošenje posebnih mjera za dodatnu hemijsku kontrolu, prečišćavanje vode i (ili) upozoravanje stanovništva. |
|||
|
3. Periodična kontrola za određivanje stepena opasnosti vode po kumulativnom dejstvu toksičnih materija u njoj. |
|||
|
zona zahvata vode |
4. Kontinuirano operativno automatizirano "upravljanje alarmom" |
||
|
5. Periodična kontrola radi potvrđivanja usklađenosti izvorske vode sa opštim sigurnosnim zahtjevima |
|||
|
Pije vodu |
rezervoare čiste vode i kontrolne tačke pre ulaska u distributivni sistem |
6. Periodično praćenje nakon dehlorisanja na opšte toksično dejstvo toksičnih materija koje mogu nastati u procesu prečišćavanja i dezinfekcije vode (proizvodi za dezinfekciju - organohalogena jedinjenja i dr.) |
|
|
uređaji za uzorkovanje vode u vodovodnoj mreži |
7. Periodična kontrola uzoraka vode za potvrdu odsustva toksičnih efekata vode za piće nakon prolaska kroz cevovode vodovodnog sistema. |
||
|
Materijali koji se koriste u opremi, proizvodima i procesima |
8. Potvrda odsustva toksičnog efekta kao rezultat interakcije materijala sa vodom za izdavanje dozvola za upotrebu materijala (supstanci) u oblasti vodosnabdijevanja |
||
Pored preporuka navedenih u Tabeli 2, treba uzeti u obzir i neke od sljedećih karakteristika metoda biotestiranja koje se odnose na njihovu osjetljivost na određene grupe toksičnih supstanci i mogućnost poređenja zabilježenih rezultata test reakcija sa podacima standardiziranih metoda hemijsko-analitičke kontrole.
Za ćelijski ispitni objekt (granulirano bikovsko sjeme) eksperimentalno su utvrđene korelacijske ovisnosti izmjerene test reakcije od nivoa toksikometrijskih parametara (-pol. smrtonosna doza za pacove) i koncentracije širokog spektra organskih toksikanata (hlorovani ugljovodonici, fenoli, akrilamid, formaldehid, itd.), koji posebno mogu ući u vodu u kontaktu sa polimernim materijalima i proizvodima. Utvrđene su granične vrijednosti indeksa toksičnosti pri kojima nema reakcije laboratorijskih životinja na kombinaciju različitih toksikanata prisutnih u vodi u određenim koncentracijama. Na osnovu toga, ovu metodu je odobrilo rusko Ministarstvo zdravlja za procjenu polimernih materijala koristi se u medicinskoj tehnologiji. Utvrđena je i osjetljivost ispitnog objekta na teške metale (živa, olovo, kadmijum).
Za metode biotestiranja pomoću cilijata utvrđeni su podaci koji karakterišu sadržaj u vodi i koncentraciju većeg broja organskih i neorganskih komponenti, pri čemu se bilježi test reakcija, koja odražava akutni toksični učinak ovih komponenti. Na osnovu toga, ova metoda se može preporučiti, posebno za praćenje kvaliteta vode u vodnim tijelima (izvori vodosnabdijevanja), koja mogu sadržavati toksična metalna jedinjenja (živa, hrom, kadmijum, nikl, bakar, cink) i organska jedinjenja. jedinjenja (hloroform, benzen, akrilamid, vinil acetat, metil metakrilat, itd.).
Prilikom upotrebe enzimskog sistema kao testnog objekta (procjena inhibicije dehidrogenaze), dovoljno visoka osjetljivost test reakcija na prisustvo u vodi povišenih koncentracija jona teških metala (živa, olovo, bakar, kadmijum), kao i niz organska jedinjenja (fenoli, resorcinol, hidrokinon, itd.). Specifičnost pri korištenju enzimskih test sistema umjesto živih organizama je nedostatak dovoljne osjetljivosti na respiratorne otrove (cijanide), karcinogene poput benzapirena, kao i na neke anjone (nitrite, nitrate).
Upotreba rakova, algi i riba u sistemima za biotestiranje za određivanje akutnih i kroničnih toksičnih učinaka kontrolirane vode uz odgovarajuće trajanje eksperimenata karakterizira ukupan nivo zagađenosti vode toksičnim komponentama i prisutnost štetnih faktora koji utiču na vitalne funkcije organizama. . S obzirom na osjetljivost na pojedinačne otrove, ove metode su relativno manje specifične u odnosu na korištenje, na primjer, cilijata, međutim, zabilježene test reakcije se mogu javiti pri opasnim koncentracijama u vodi teških metala (živa, krom, itd.), fenola i njihovi derivati, te neki vrlo toksični pesticidi, itd.
Kada se uporedi osjetljivost metoda biotestiranja sa metodama analitičkog hemijskog određivanja pojedinih hemikalija u kontrolisanim uzorcima vode, obično se uočava da je nemoguće fiksirati test reakcije pri niskim koncentracijama zagađenja vode na nivou MPC, koje se kvantitativno određuju hemijske metode.
Reakcije testa koje su stvarno zabilježene s potrebnom pouzdanošću u prisustvu pojedinačnih toksikanata u vodi za standardne metode biotestiranja u ekspresnim načinima kontrole, uočene su pri koncentracijama koje značajno prelaze MPC.
Dakle, kada se koristi biotest sa cilijatima, akutni toksični efekat se manifestuje u koncentracijama koje čine nikl - 5 MPC, hrom i kadmijum - 10-20 MPC, hloroform - 50 MPC, benzol - 100 MPC, fenol - 500 MPC. Izuzetak je živa, za koju je zabilježen akutni toksični efekat u sadržaju od 1-2 MPC.
Međutim, sve se to odnosi samo na slučajeve zagađenja vode pojedinačnim toksikantima, a glavna prednost metoda biotestiranja se očituje u fiksiranju kumulativnog učinka prisutnih toksikanata u vodi, kada može doći do zbrajanja utjecajnih faktora koji značajno smanjuju nivo otkrivanje pojedinačnih toksikanata. Istovremeno, mogućnost ekspresne kontrole pri primeni metoda biotestiranja sa odgovarajućom instrumentacijom omogućava pravovremeno otkrivanje pojave vanrednih situacija kada iznenadno visoki nivoi zagađenja vode opasnim toksičnim materijama mogu u kratkom roku naneti štetu javnom zdravlju kada male količine vode se troše.
Zbirni podaci o organizacijama-proizvođačima metoda biotestiranja navedenih u tabelama 1 i 2, kao i glavne publikacije o ovim pitanjima, dati su u tabeli 3.
Tabela 3
|
NN metode prema tabeli 1 i objekti ispitivanja |
Razvojne organizacije i konsultanti |
Književni izvori |
|
1 ćelijski test objekat (granulirano bikovo sperma) |
Sveruski institut za naučna istraživanja i ispitivanja medicinske opreme (VNIIIIIMT), Moskva; AD "BMK-INVEST", Moskva |
Kvantitativna ekspresna metoda za procjenu toksičnosti vode za piće, prirodnih voda i industrijskih efluenta korištenjem ćelijskog test objekta. A.P. Eskov, R.I. Kayumov, Yu.S. Rotenberg Biotestiranje sa suspenzijom spermatozoida "Zdravlje na radu i profesionalne bolesti" N 8, 1989. |
|
2 Paramecium ciliates |
JSC "Quantum", Sankt Peterburg |
Metoda za određivanje toksičnosti uzoraka vode ekspresnom metodom na uređaju "Biotester" Istraživački institut za higijenu i patologiju rada Ministarstva zdravlja SSSR-a, Ld 1991. A.V.Pozharov, Yu.A.Rahmanin, S.A. Shelemotov. Primijenjeni aspekti instrumentalnog biotestiranja vode. "Higijena i sanitacija" 1994 |
|
3 Ciliates tetrachymene periformis |
Istraživački institut za ljudsku ekologiju i higijenu životne sredine nazvan po A.N. Sysinu (NIIECHiGOS), Moskva |
Metode biotestiranja vode, Chernogolovka, 1988 |
|
4 soj bakterije E-collie (enzim dehidrogenaza) |
Moskovski istraživački institut za higijenu nazvan po F. F. Erismanu (MNIIG), Moskva |
Maksimalno dozvoljene koncentracije štetnih materija u vazduhu i vodi. Referentni priručnik, GIPH, Ld, 1972 |
|
5 rakova (dafnije, ceriodafnije) |
VNIIVODGEO, Moskva; Hidrohemijski institut, Rostov; Institut za biologiju unutrašnje vode RAS (IBVV), Dubna; GUAK, Ministarstvo prirodnih resursa Rusije, Moskva |
Smjernice za biotestiranje vode RD 118-02-09 * Goskompriroda SSSR-a, M., 1991. MS ISO 6341:1989 "Kvalitet vode - Određivanje inhibicije pokretljivosti dafnije" |
|
6 alge (scenedesmus, chlorella) |
Moskovski državni univerzitet, Moskva |
Smjernice za biotestiranje vode RD 118-02-90 Goskompriroda SSSR-a, M., 1991. MS ISO 6341:1989 "Kvalitet vode - Test usporavanja rasta slatkovodnih algi" |
|
7 Riba (gupi, zebra) |
Istraživački institut za morsko ribarstvo (VNIRO), Rostov; Moskovski državni univerzitet, Moskva |
Smjernice za biotestiranje vode RD 118-02-09 Goskompriroda SSSR-a, M., 1991. M.N. Ilyin. Uzgoj akvarijskih riba, M., ur. MSU, 1997 |
|
8 Salmonela (biološki test sistemi za određivanje mutagene aktivnosti) |
NIIECHiGOS nazvan po A.N. Sysinu, Moskva |
V.V.Sokolovsky, V.S.Zhukov, Yu.A.Rakhmanin, I.N.Ryzhova. Smjernice za eksperimentalnu procjenu ukupne mutagene aktivnosti zagađenja zraka i vode, Ministarstvo zdravlja SSSR, M., 1990; A.M.Fonshtein, S.K.Abilev i dr. Metode za primarnu detekciju genetske aktivnosti zagađivača životne sredine korišćenjem bakterijskih test sistema; Smjernice, M., 1985 |
DODATAK 1: BIOTESTIRANJE KORIŠĆENJEM STANIČNOG TEST OBJEKTA (granulirano sperma bikova)
1. Princip metode
Princip metode zasniva se na analizi zavisnosti indeksa pokretljivosti suspenzije spermatozoida od vremena i određivanju supresije njihove pokretljivosti (smanjenje prosečnog vremena pokretljivosti) pod uticajem toksičnih supstanci sadržanih u kontrolisanoj vodi. .
Spermatozoidi mogu postojati izvan tijela u medijima jednostavnog sastava i do nekoliko sati bez promjene svojih funkcionalnih svojstava.
Glavna svrha zametnih ćelija kao nosilaca nasljednih informacija je oplodnja jajne stanice. Učinak ove funkcije je određen njihovom sposobnošću kretanja do mjesta oplodnje, zbog čega je mobilnost glavni pokazatelj fiziološkog, biohemijskog i morfološkog statusa spermatozoida, koji su vrlo osjetljivi na djelovanje spermatozoida. širok spektar toksikanata.
Implementacija metode se provodi pomoću automatskog analitičkog sistema (skupa instrumenata) koji omogućava uporednu procjenu indeksa mobilnosti suspenzije spermatozoida u eksperimentalnim (ispitanim) uzorcima vode i u kontrolnim medijima, definisanje postupaka proračuna. i izdavanje rezultata u obliku odgovarajućih indeksa toksičnosti procijenjenih uzoraka vode.
Indeks pokretljivosti () koji procjenjuje sistem određuje se kao funkcija koncentracije pokretnih ćelija i prosječnog modula njihove brzine
Gdje je faktor koji se odnosi na dizajn mjernog sistema.
Procjena indeksa mobilnosti se vrši automatskim prebrojavanjem broja fluktuacija u intenzitetu raspršenog zračenja uzrokovanih prolaskom ćelija kroz optičku sondu.
2. Testni objekat
Spermatozoidi bikova se koriste kao test objekt. Sperma se dobija na stanicama za umjetnu oplodnju u obliku granula zamrznutih u tekućem dušiku. Zamrznuta sperma se može čuvati u Dewaru sa tečnim azotom neograničeno.
Dopunjavanje dušikom (4-5 litara) vrši se svakih 4-5 dana.
Koeficijent varijacije koncentracije spermatozoida u granulama sperme ne prelazi 10%, što osigurava dovoljnu stabilnost i reproduktivnost u eksperimentima za procjenu njihove mobilnosti u kontroliranim vodenim medijima.
3. Analitički sistem
Analitički sistem obuhvata set instrumenata, koji uključuje analizator toksičnosti, jedinicu za pripremu uzoraka i računar sa štampačem, koji omogućavaju automatsku evaluaciju kontrolisane reakcije ispitivanja, obradu rezultata uporedne procene pokretljivosti i izdavanje konačne podatke u obliku odgovarajućih ispisa.
Specifikacije sistema:
- talasna dužina laserskog zračenja - 0,63 mikrona;
- snagu laserskog zračenja - ne manje od 1 mW,
- vrijeme jedne analize - od 10 do 300 s sa korakom od 10 s;
- vrijeme kretanja kivete (kapilara) sa uzorkom - ne više od 2 s;
- vrijeme povratnog kretanja kolica - ne više od 15 s;
- temperatura uzoraka i radnih uzoraka - 35-45 °C;
- dozvoljene granice odstupanja od zadate temperature - ± 1,5 °C;
- zapremina kivete (kapilara) sa kontrolisanim uzorkom - 25 µl;
- tip računara IBM PC AT (i kasniji modeli).
Blok dijagram sistema prikazan je na slici 1
Blok dijagram kompleksa
Fig.1. Blok dijagram sistema
1 - kapilara, 2 - nosač, 3 - pogon, 4 - kapilarna jedinica za kontrolu temperature, 5 - laser, 6 - razdjelnik zraka, 7 - mikroobjektiv, 8 - razdjelnik zraka, 9 - ekran, 10 - maska, 11 - fotodioda, 12 - pojačalo, 13 - kontroler, 14 - kompjuter, 15 - štampač, 16 - jedinica za pripremu uzoraka i radni uzorci
Dizajn sistema pruža mogućnost vizuelnog posmatranja ćelijskih test objekata u suspenziji.
4. Pomoćna oprema, materijali, reagensi
Pomoćna oprema, materijali i reagensi uključuju:
- set kiveta (kapilara) za stavljanje kontrolisanih uzoraka u analitički sistem;
- epruvete sa brušenim čepovima prema GOST 1770-74 zapremine 3-5 ml - 40 kom.;
- dozatori za pipete zapremine 0,2 ml i 0,5 ml;
- volumetrijske tikvice sa mljevenim čepovima od 1000 ml - 2 kom.;
- konusne tikvice sa brušenim čepovima od 50 ml i 100 ml - 10 kom., 500 ml i 1000 ml - 2 kom.;
- torzijske vage tipa VT-500;
- anatomske pincete;
- Dewar posuda kapaciteta 26,5 litara marke SDP-25 - 2 kom.;
- Dewar posuda zapremine 5 l marke SDS-5 - 1 kom.;
- orman za sušenje;
- kućni frižider;
- bikova sperma u granulama, smrznuta na temperaturi tečnog azota;
- tečni azot;
- kristalni natrijum citrat, hemijski čist;
- kristalna glukoza;
- etanol;
- destilovana voda;
- bidestilat.
5. Uslovi i postupak za biotestiranje
5.1. Temperaturu radnog medija tokom biotestiranja treba održavati unutar 40 ± 1,5 °C. To se postiže automatskim termostatskim uređajem.
5.2. Testiranje
5.2.1. Analitički sistem se uključuje pritiskom na prekidač "Mreža" 30 minuta prije početka ispitivanja. Pomoću kompjutera se postavljaju uslovi ispitivanja: temperatura, vrijeme jedne analize, broj kiveta (kapilara) sa uzorcima. Na displeju se prikazuju informacije o dostizanju potrebne temperature i spremnosti sistema za rad.
5.2.2. Pripremiti ispitne i kontrolne otopine. Kao kontrolna otopina koristi se glukozno-citratni medij sastava: glukoza - 4 g, natrijum citrat - 1 g, destilovana voda - 100 ml. Kontrolni medij je također razrjeđivač za odmrzavanje smrznute sperme. Izotoničnost eksperimentalnog (ispitanog) rastvora (uzorci vode) postiže se dodavanjem suhih reagensa: 4 g glukoze i 1 g natrijum citrata na 100 ml vode. Umjesto destilovane vode može se koristiti "pozadinski" uzorak vode iz izvora poznatog hemijskog sastava koji ispunjava sigurnosne zahtjeve.
5.2.3. Dozirati 1 ml kontrolne i ispitne otopine u epruvete i staviti u vodeni termostat za kontrolu temperature na temperaturi od 40 ± 1,5 °C.
5.2.4. Za odmrzavanje smrznute sperme odmjerite 0,5 ml razblaživača u epruvete (prema tački 5.2.2) i termostatirajte ih na temperaturi od 40 ± 1,5 °C. Ohlađenom anatomskom pincetom, granula sperme se uklanja iz Dewarove posude i brzo se spušta u zagrijani rastvor. Svaka granula se odmrzava u posebnoj epruveti. Odmah nakon odmrzavanja sperme, sadržaj epruveta se sipa u jednu epruvetu i dobro promeša. Smjesa je termostatirana na 40 ± 1,5 °C.
5.2.5. Radni uzorci za biotestiranje u analitičkom sistemu pripremaju se dodavanjem 0,2 ml suspenzije sperme u svaku epruvetu sa kontrolnim i ispitnim rastvorima (prema tački 5.2.4).
5.2.6. Za analizu, radni uzorci iz epruveta sa kontrolnim i ispitnim rastvorima (prema tački 5.2.5) se prenose u kapilare koje deluju kao kivete i zatvaraju se naizmeničnim uranjanjem krajeva kapilara u parafinsku kupku.
Kapilare sa radnim uzorcima postavljaju se na nosač i ugrađuju u pogon analitičkog sistema.
Uz pomoć kompjutera se identifikuju kapilari i pokreće proces akumulacije eksperimentalnih podataka. Proces se nastavlja sve dok se ne postignu nulte vrijednosti indeksa mobilnosti u svim kapilarama, nakon čega se vrši matematička obrada rezultata prema algoritmima implementiranim kompjuterskim programom u skladu sa metodološkim odredbama navedenim u nastavku.
6. Obrada i evaluacija rezultata
6.1. Kao rezultat eksperimenta u sistemu, za svaki uzorak biotestiranih rastvora (probni i kontrolni uzorci vode) beleži se zavisnost:
gdje je indikator mobilnosti (prema zahtjevu 1),
- vrijeme
7.6.2. Za svaku od ovih zavisnosti izračunava se ponderisana prosečna vrednost vremena mobilnosti,
Gdje je vrijednost indeksa mobilnosti,
- trenutni broj procjene indeksa mobilnosti.
6.3. Za kontrolne i eksperimentalne uzorke uzoraka izračunavaju se aritmetička sredina i standardna devijacija, koji zauzvrat izračunavaju koeficijent varijacije za svaki uzorak, prema formuli:
Gdje je standardna devijacija,
- aritmetička sredina
Ako je koeficijent varijacije veći od 15% za barem jedan od uzoraka, eksperiment se ponavlja. Ako je vrijednost koeficijenta varijacije za svaki od uzoraka manja ili jednaka 15%, tada se rezultati kontrole smatraju pouzdanim.
6.4. Izračun indeksa toksičnosti vrši se prema formuli:
Gdje su i su aritmetičke srednje vrijednosti ponderiranog prosječnog vremena mobilnosti za eksperimentalni i kontrolni uzorak.
6.5. Kriterijum za odsustvo toksičnih efekata je nalaz vrednosti u rasponu vrednosti od 70 do 130%.
DODATAK 2: BIOTESTIRANJE KORIŠTENJEM PARAMECIUM INFUSORIANS
1. Princip metode
Metoda biološke analize uzoraka vode zasniva se na sposobnosti Paramecium caudatum - cilijata (u daljem tekstu: trepavice) da izbjegavaju nepovoljne i po život opasne zone i aktivno se kreću duž gradijenta kemijske koncentracije do povoljnih zona (reakcija hemotakse). Tehnika omogućava brzo određivanje akutne toksičnosti uzoraka vode.
2. Karakterizacija ispitnog objekta, uzgoj i priprema kulture za analizu
2.1. Kao ispitni objekat korišćen je Paramecium caudatum - trepavica. Pripada podcarstvu protozoa (jednoćelijske životinje) - Protozoa, tip - Ciliophora. Cilijati su rasprostranjeni u slatkoj vodi. Oblik ćelije je elipsoidan, dimenzije su 200x40 mikrona. Glavna hrana cilijata su bakterije, kvasac itd. Reprodukcija cilijata se događa poprečnom diobom stanica. U zavisnosti od uslova uzgoja, vreme generisanja može biti od nekoliko sati do nekoliko dana.
U usporedbi s drugim grupama protozoa, cilijati imaju najsloženiju strukturu i razlikuju se po raznim funkcijama. Infuzorija je u stalnom pokretu. Njegova brzina na sobnoj temperaturi je 2,0-2,5 mm/s. Putanja kretanja je složena: kreće se naprijed, rotirajući duž uzdužne ose tijela, uz pomoć cilija, čiji broj doseže 10-15 tisuća. Promjene vanjskih uvjeta (temperatura, hemijski sastav okoline, elektromagnetne oscilacije i drugi faktori) percipira ćelija, a prvi odgovor je promjena u prirodi kretanja: smanjenje ili povećanje brzine, učestalost zaustavljanja i skretanja. , razni taksiji, na primjer, geo-, magneto-, aero - kemotaksija.
2.2. Izvorni materijal za uzgoj kulture trepavica prenosi se prilikom isporuke uređaja "BIOTESTER-2". Kultura se takođe može nabaviti iz zbirki kulture protozoa dostupnih u raznim naučnim organizacijama (na primer, u BiNII St. Petersburg State University: 198904; Stari Peterhof, autoput Oranienbaum, 2). Možete izolirati svoju kulturu iz lokalnih vodnih tijela ili je kupiti od akvarista, ali treba imati na umu da specijalist-protozoolog može odrediti vrstu, jer. postoje i drugi predstavnici roda Paramecium caudatum.
2.3. Uzgoj
2.3.1. U ovoj metodi može se koristiti kultura cilijata uzgojenih prema različitim metodama, koje daju objekt za ispitivanje, prvo, u količini dovoljnoj za analizu, a drugo, osjetljivu na model toksičnosti unutar koncentracija utvrđenih u tački 2.3.
Uzgoj kulture vrši se u bilo kojoj prikladnoj posudi, na primjer, u staklenim tikvicama, čašama, Petrijevim posudama i drugim. Kao hrana koriste se bakterije, kvasac i njihova mješavina sterilno uzgojena na čvrstim podlogama. U nedostatku uslova za uzgoj sterilne hrane, može se koristiti pekarski kvasac sušen na vazduhu.
Opće odredbe za uzgoj kulture uključuju obavezni zahtjev da je podloga za uzgoj i podloga koja će se koristiti za postupke ispiranja kulture od metaboličkih produkata, dobijanja radne suspenzije, razrjeđivanja uzoraka vode i drugih postupaka sa kulturom.
Metoda uzgoja cilijata data je u nastavku kao primjer.
2.3.2. Metoda uzgoja infuzorije
U konusnu tikvicu sa širokim grlom od 200 ml unosi se suspenzija cilijata u mediju Lozin-Lozinsky u količini od 100 ml gustoće od 1000 ± 200 ćelija / ml. Na zraku sušeni kvasac dodaje se kao hrana u količini od 1 mg na 1 ml podloge. Uzgoj se vrši na temperaturi od 18-26°C.
Za analizu biološke analize koristi se kultura na početku stacionarne faze rasta. Za kontrolu razvoja populacije svakodnevno se uzima uzorak u kojem se određuje broj ćelija prema tački 2.3.4.1. Odsustvo rasta ćelija u populaciji ukazuje na početak stacionarne faze rasta, a svakodnevno praćenje omogućava utvrđivanje njenog početka. Obično, pod uslovima navedenim na početku ovog odeljka, faza stacionarnog rasta nastupa 2-3 dana, dok će gustina kulture biti 4000±1000 ćelija/ml.
2.3.3. Održavanje i čuvanje kulture
U slučaju prekida u analizi biološke analize, dovoljno je održavati kulturu samo kao inokulum. Jedan od načina održavanja je na zrnima pirinča. 2-3 sirova zrna pirinča se stave u Petrijevu posudu, doda se medijum od oko 30-40 ml, a ćelije cilijata cipela se stave u količini od 50-100 ćelija/ml. Jednom svake 2 sedmice mijenjajte medijum i zrna pirinča.
Pogodno je čuvati rezervnu kulturu u epruvetama. Jednom u 7-10 dana koncentrat ćelija iz gornjeg dela epruvete (bez mešanja) se sipa u drugu epruvetu, dodaje se L-L medijum u prethodni volumen i 0,5 mg kvasca na 1 ml tečnosti.
Drugi način očuvanja kulture je čuvanje u frižideru na niskim pozitivnim temperaturama. Stopa podjele u ovom slučaju može biti jedna podjela u 10-20 dana. Kultura se ispere od metaboličkih produkata i stare hrane, koncentracija suspenzije se podesi na 200±100 ćelija/ml, doda se suvi kvasac 0,2 mg/ml i stavi u frižider. Tako se kultura čuva do mjesec dana. Kod upotrebe kulture koja se čuva u frižideru, potrebno je sačekati da se njena temperatura izjednači sa temperaturom ostalih rastvora i tek onda izvršiti potrebne postupke.
Posebnu pažnju treba obratiti na činjenicu da cilijati ne podnose nagle promjene temperature (!).
2.3.4. Određivanje koncentracije suspendiranih cilijata
Koncentracija ćelija se mora odrediti u procesu uzgoja kulture, kada se priprema radna suspenzija ćelija, kao i da se odredi veličina test reakcije. Određivanje koncentracije ćelija cilijata bez poteškoća se izvodi pomoću kalibriranog uređaja serije Biotester.
2.3.4.1. U opštem slučaju, koncentracija cilijatnih ćelija se određuje prebrojavanjem ćelija pod mikroskopom prema metodama koje su opšte prihvaćene u mikrobiološkoj praksi: pomoću mernih rešetki, komora za brojanje itd. Izračunati broj ćelija se ponovo izračunava po jedinici zapremine medijuma i izražava kao koncentracija (ćelije/ml). Slijedi primjer metode za brojanje ćelija trepavica. Promućkajte početnu suspenziju cilijata, uzmite 0,5 ml suspenzije pipetom. Ovoj zapremini dodati 9,5 ml 1% rastvora NaCl. Na ovaj način se postiže imobilizacija cilijata. Bez čekanja na potpunu imobilizaciju cilijata (nakon oko 2-5 minuta), 0,5 ml se uzima iz razrijeđene suspenzije i taj volumen se raspoređuje u obliku 6-10 velikih kapi na suho staklo (na primjer, u Petrijevoj jelo). Uz pomoć mikroskopa (lupe) cilijati se broje u svim kapima. Dobijeni rezultat se ponovo izračunava za 1 ml početne suspenzije.
Na primjer: 0,5 ml suspenzije imobiliziranih cilijata se rasporedi u 6 kapi, u kojima je izbrojano 29, 38, 32, 31, 28, 35 ćelija - ukupno 193. 1 ml razrijeđene suspenzije sadrži 386 ćelija, a u 1 ml početne suspenzije, dakle, će biti sadržano 3860 ćelija cilijata.
2.3.4.2. Specijalizirani alat za određivanje broja pokretnih stanica u cilijatima je uređaj serije "Biotester". Određivanje koncentracije pokretnih ćelija vrši se prema unapred napravljenoj kalibracionoj krivulji.
Da bi se konstruisala kalibraciona kriva, suspenzija cilijatnih ćelija se uzima u medijumu L-L u skladu sa tačkom 2.3.2. Od suspenzije se priprema serija razrjeđenja, od kojih je svako po koncentraciji 2 puta manje od prethodnog, volumen suspenzije svakog razrjeđenja je najmanje 5 ml. Posljednje razrjeđivanje može sadržavati 5-10 kp/ml. Početna koncentracija ćelija se određuje prebrojavanjem broja ćelija pod mikroskopom (vidi paragraf 2.3.4.1). Koncentracije ćelija u seriji razblaženja određuju se odgovarajućim proračunom. Istovremeno, koncentracija mobilnih ćelija trepavica u početnoj radnoj suspenziji iu svim razrjeđenjima se dosljedno određuje, uzimajući očitanja na uređaju. Da biste to učinili, napunite kivetu kontroliranom suspenzijom ćelija do vrha (ne imobilizirajte cilijate!), stavite je u modul kivete uređaja i izvršite nekoliko očitavanja.
Postupak brojanja ćelija u početnoj suspenziji, pripremanja razblaženja, merenja početne suspenzije i razblaženja na instrumentu se ponavlja najmanje 3 puta, a rezultati se usrednjavaju. Na osnovu dobijenih podataka, gradi se kalibraciona kriva kao zavisnost očitavanja instrumenta od logaritma koncentracije ćelije. Konstruisana kriva može se koristiti dugo vremena sa istim mjernim uređajem.
2.4. Priprema cilijata za analizu
2.4.1. Kultura cilijata uzgojenih prema tački 2.3 se ispere od metaboličkih produkata i hrane za životinje, koncentracija se prilagodi radnoj vrijednosti, provjerava se spremnost kulture za analizu u smislu njene osjetljivosti na model toksičnosti i njene sposobnosti da uđe u čisti uzorak.
2.4.2. kultura pranja
Prilikom pranja, normalna fiziološka reakcija cilijata se koristi za sakupljanje u gornjim slojevima tečnosti. Korištenje posuda s uskim dugim vratom omogućava koncentriranje cilijata u gornjoj zoni i ispuštanje u drugu posudu s minimalnom količinom kontaminiranog medija za kulturu. Koncentrat se razblaži čistim L-L medijumom, ćelije u gornjoj zoni se ponovo sakupljaju i dreniraju. Kao rezultat pranja cilijata, stepen razblaženja tečnosti kulture čistim medijumom treba da bude najmanje 1:200.
Primjer. Kultura je uzgajana na podlozi L-L. Sredstvo za pranje - L-L. U 50 ml kulture dodajte 50 ml L-L podloge, pažljivo sipajte u volumetrijsku tikvicu od 100 ml, obavezno napunite vrat. Nakon 5-15 minuta, cilijati se sakupljaju u gornjoj zoni. Ocijedite gornji dio tečnosti iz tikvice. Suspenzija ćelija se dobija razblaživanjem tečnosti kulture dva puta i zapreminom od, na primer, 20 ml. Postupak ispiranja se ponavlja još 2 puta, dodajući 80 ml L-L medijuma u 20 ml suspenzije i dobije se suspenzija ćelija, na primer, u zapremini od 10 ml sa 50-strukim razblaženjem početne suspenzije cilijata. Volumen nastale suspenzije se podesi (10 ml) i dobije se razrjeđenje od 250 puta. Odredite koncentraciju ćelija u rezultujućoj suspenziji prema tački 2.3.4 i dovedite je na vrednost od 1000±200 ćelija/ml. Dobivena radna suspenzija ćelija cilijata nakon preliminarne provjere se koristi u roku od 1,5 sata.
2.4.3. Provjera spremnosti suspenzije cilijata za analizu
Provjera se vrši na dva parametra istovremeno:
- prema stepenu oslobađanja trepavica u kontrolni čisti uzorak;
- prema osjetljivosti na model otrovne tvari.
2.4.3.1. Za provjeru prinosa cilijata u kontrolnom uzorku, prema klauzuli 4.1, tri kivete se pune suspenzijom ćelija, L-L medijumom ili se slojevito očito netoksična voda (ali ne destilat). Nakon 30 minuta, koncentracija ćelija u gornjim zonama kiveta se mjeri prema tački 4.2. Rezultat se usrednjava na 3 kivete i utvrđuje se spremnost test kulture za biotest analizu prema uslovu: prinos mora biti najmanje 70% koncentracije radne suspenzije.
2.4.3.2. Da bi se ispitala osjetljivost na model toksičnosti, otopina bakar sulfata s koncentracijom od 0,1 mg/l, pripremljena u skladu sa tačkom 3.4, slojeva se u tri kivete. Nakon 30 minuta mjeri se koncentracija u gornjim zonama kivete prema tački 4.2 i izračunava se indeks toksičnosti za otopinu bakar sulfata.
Kada se kultura koristi u analizi biološke analize.
3. Merni instrumenti, pomoćni uređaji, materijali, rešenja.
3.1. mjerni instrumenti:
- binokularni mikroskop sa uvećanjem od oko 10-50;
- uređaj serije BIOTESTER, na primjer, BIOTESTER-2 - specijalizovani pulsni fotometar prema TU 401-51-005-91 * sa setom fotometrijskih kiveta;
________________
* U daljem tekstu navedene specifikacije nisu date. Za više informacija pogledajte link. - Napomena proizvođača baze podataka.
- laboratorijske vage opće namjene(GOST 8.520-84).
3.2. Pomoćni uređaji:
- posude za uzgoj od kemijski inertnog materijala, na primjer, hemijske čaše, konične tikvice sa širokim grlom, Petrijeve zdjelice (GOST 25336-82);
- pipete, volumetrijske tikvice, epruvete (GOST 20292-74, 1770-74).
3.3. Materijali:
- soli analitičke čistoće ili hemijski čisti: natrijum hlorid, kalijum hlorid, kalcijum hlorid, magnezijum sulfat, natrijum karbonatna kiselina, bakar sulfat pentahidrat;
- polivinil alkohol PVA - marka 11/2, premium (GOST 10779-78);
- vazdušno suvi pekarski kvasac - koristi se kao hrana za infuzorije.
3.4. rješenja:
- suspenzija ćelija trepavica dobijena uzgojem testnog objekta pod određenim uslovima (videti tačku 2.3), isprana od metaboličkih proizvoda i hrane za životinje (videti tačku 2.4) i dovedena do radne koncentracije (gustine) od 1000±200 ćelija/ml;
- medijum za uzgoj i razblaživanje: pripremljen sa destilovanom vodom (Lozin-Lozinsky medijum, u daljem tekstu L-L). Moguće je koristiti vodu iz slavine, koja se mora pravilno tretirati (dehlorisati i stajati 5-10 dana).
Za pripremu koncentrata L-L medijuma u 1 litru vode rastvore se sledeće soli (klasa analitičke ili hemijski čistoće): NaCI - 1,0 g, KCI - 0,1 g, MgSO - 0,1 g, CaCIx2HO - 0,1 g, NaHCO - 0,2 g Ovaj rastvor se može čuvati u frižideru do 7 dana. Za rad se koristi medijum L-L dobijen desetostrukim razblaženjem originalnog koncentrata. Podloga za razrjeđivanje i podloga za kulturu moraju biti identični i osigurati preživljavanje infuzorije 5 dana;
- model toksičnog sredstva na bazi bakar sulfata. Matični rastvor bakar sulfata (10 mg/l) u destilovanoj vodi čuva se najviše nedelju dana. Radne koncentracije bakar sulfata pripremaju se neposredno prije određivanja. Rastvori soli sa koncentracijama do 1 mg/l pripremaju se u destilovanoj vodi, a sa koncentracijama od 0,1 mg/l i manje - u medijumu L-L;
- PVA rastvor u L-L medijumu: 5% rastvor se koristi kao neutralni zgušnjivač. Za pripremu rastvora PVA, 0,5 g PVA praha se pomeša sa 9,5 ml L-L medijuma. Smjesa se zagrijava na vodenom kupatilu dok se prah ne otopi. Koristite rastvor tokom dana.
4. Metoda određivanja
4.1. Metoda za određivanje toksičnosti tekućih medija temelji se na sposobnosti ispitivanih objekata da reagiraju na pojavu tvari u vodenoj sredini koje predstavljaju opasnost po njihov život, a usmjerena je na kretanje po gradijentu koncentracije ovih tvari ( hemotaktička reakcija), izbjegavajući njihovo štetno djelovanje.
Hemotaktička reakcija se ostvaruje pod uslovom da postoji stabilan i ponovljiv gradijent hemijske koncentracije. Sličan gradijent se stvara nanošenjem slojeva u vertikalnoj kiveti (epruveti) na suspenziju cilijata u zgušnjivaču uzorka vode za ispitivanje. U tom slučaju se u mjernoj kiveti formira stabilna granica koja se održava tijekom cijelog vremena biotestiranja. Ovo sučelje ne sprječava slobodno kretanje cilijata u njihovom željenom smjeru i istovremeno sprječava miješanje tekućina iz donje i gornje zone.
Nakon stvaranja dvije zone u kiveti u roku od 30 minuta, cilijati se redistribuiraju u zone. Važna karakteristika bihevioralna reakcija cilijata - masivno kretanje ćelija u gornjim slojevima tečnosti. Ako ispitni uzorak ne sadrži toksične supstance, u kiveti će se posmatrati koncentracija cilijatnih ćelija u gornjoj zoni. Prisutnost toksičnih supstanci u ispitnom uzorku dovodi do drugačije prirode preraspodjele cilijata u kiveti, odnosno što je toksičnost uzorka veća, to manji udio trepavica prelazi u gornju zonu (testni uzorak).
4.2. Kriterij toksičnog djelovanja je značajna razlika u broju cilijatnih stanica uočenih u gornjoj zoni kivete u uzorku koji ne sadrži toksične tvari (kontrola), u usporedbi s ovim pokazateljem uočenim u ispitnom uzorku (eksperiment)
4.3. Kvantitativna procjena parametra test reakcije koji karakterizira toksični učinak vrši se izračunavanjem omjera broja cilijatnih ćelija uočenih u kontrolnim i ispitnim uzorcima (prema tački 8.1), a izražava se kao bezdimenzionalna vrijednost - indeks toksičnosti ( T).
5. Uslovi definicije
5.1. Određivanje toksičnosti po ovoj metodi vrši operater sa kvalifikacijom laboratorijskog asistenta.
5.2. Tehnika podliježe općim sigurnosnim pravilima za rad s kemijskim reagensima opće upotrebe i laboratorijskom opremom (navedeno u pasošu za uređaj).
5.3. Cilijati rade u temperaturnom opsegu od 10-30°C, pod uslovom da su njihova svojstva u skladu sa zahtjevima iz klauzule 2.3.
6. Priprema za izvođenje definicije
6.1. Uzorkovanje i skladištenje
Opšti postupci uzorkovanja definisani su u sljedećim dokumentima: ISO 5667/2. Kvalitet vode. Izbor uzorka. dio 2; GOST 24481-80. Pije vodu. Izbor uzorka.
6.2. Biotestiranje uzoraka vode vrši se najkasnije 6 sati nakon njihovog odabira. Ako je nemoguće izvršiti analizu u navedenom roku, uzorci vode se hlade (+4 °C). Konzerviranje uzoraka hemijskim konzervansima nije dozvoljeno.
6.3. Zapremina uzorka vode potrebna za analizu (u tri primjerka) je oko 10 ml. Za jedno određivanje dovoljno je 2 ml.
6.4. Prilikom provođenja biotestiranja, temperatura uzorka za ispitivanje mora odgovarati temperaturi suspenzije ispitnog objekta. Cilijati ne podnose nagle promjene temperature (!).
6.5. Ako u uzorku postoje grube inkluzije, veličine srazmjerne cilijatnoj ćeliji ili velike veličine, potrebno je uzorak filtrirati.
7. Analiza
7.1. Punjenje kiveta
2,0 ml suspenzije cilijata se dodaje u kivetu u radnoj koncentraciji, prethodno provjerenoj za dva parametra: osjetljivost na model toksičnog supstanca (vidjeti paragraf 2.4.3.2) i izlaz u medijum za razrjeđivanje (vidi paragraf 2.4.3.1). U suspenziju se dodaje 0,35 ml 5% rastvora PVA, sve se dobro promeša, bez greške vlažeći zidove kivete, i slojevito (na primer, pipetom) nanese 1,8 ml analiziranog vodenog uzorka, sprečavajući mešanje sa donji sloj. Nakon 30 minuta (trajanje test reakcije), konzistentno se određuje koncentracija cilijata u gornjoj zoni kivete u kontrolnim () i eksperimentalnim () uzorcima. Kontrolni i eksperimentalni uzorci se pripremaju istovremeno.
7.2. Mjerenje koncentracije cilijata na aparatu "BIOTESTER-2"
Kivete pripremljene u skladu sa tačkom 7.1 se uzastopno postavljaju u modul kivete i uzimaju se očitanja instrumenta. Uređaj "BIOTESTER-2" ima tri načina rada:
- mjerenje i indikacija rezultata svakih 22 s;
- mjerenje i indikacija prosječne vrijednosti rezultata 5 očitavanja (svakih 110 s);
- mjerenje i indikacija prosječne vrijednosti rezultata 10 očitavanja (svakih 220 s).
Rad sa uređajem:
a) podesite režim usrednjavanja na "1" (LED iznad dugmeta svetli, susedne LED diode su isključene);
b) ubacite kivetu u nišu kivete, zatvorite poklopac, pritisnite dugme "START";
c) indikacija se gasi, na 12 s (vrijeme autopodešavanja) svijetli LED "COUNTER", a nakon još 22 s prva vrijednost koncentracije u proizvoljnim jedinicama se pojavljuje na displeju. Izdavanje očitanja je praćeno svjetlosnim i zvučnim signalom u trajanju od 2 s;
d) u roku od 22 s memorira se vrijednost prethodnog očitanja, ovo vrijeme je dovoljno da se registruje rezultat.
Ako je koncentracija otrovnih tvari toliko visoka da cilijati praktički ne ulaze u uzorak (očitavanja instrumenta u proizvoljnim jedinicama su u rasponu od 000-008), tada LED "ALARM" počinje treptati. To znači da se ispitni uzorak mora razrijediti dok se na instrumentu ne dobiju značajne vrijednosti. (Ne zaboravite prilagoditi procjenu toksičnosti prema razrjeđenju originalnog uzorka).
Redoslijed operacija kada se koriste drugi načini mjerenja je identičan gore opisanom. Obično rade u režimu usrednjavanja preko 5 očitavanja. Kontrolni i ispitni uzorci izrađuju se u tri primjerka. Vrijednosti replikacije se prosječuju i izračunava se indeks toksičnosti prema tački 8.1.
8.Obrada i prezentacija rezultata
8.1 Toksičnost vodenog uzorka procjenjuje se relativnom razlikom u broju ćelija u gornjim zonama kiveta sa kontrolnim i analiziranim uzorcima.
Indeks toksičnosti je definiran kao:
gdje je , - prosječna očitavanja instrumenta za kontrolne i analizirane uzorke, respektivno.
Indeks toksičnosti () je bezdimenzionalna vrijednost i može imati vrijednosti od 0 do 1 u skladu sa stupnjem toksičnosti analiziranog uzorka.
Prema vrijednosti indeksa toksičnosti, analizirani uzorci vode klasifikovani su prema stepenu njihove kontaminacije u 4 grupe:
I. Dozvoljeni stepen zagađenja ();
II. Umjereni stepen zagađenja ();
III. Visok stepen kontaminacije (kao i značajne vrednosti dobijene 2, 4, 6-strukim razblaženjem analiziranog uzorka);
IV. Izuzetno visok stepen kontaminacije (značajne vrednosti dobijene pri 8-strukim i više razblaženja analiziranog uzorka).
8.2. Primjer snimanja rezultata mjerenja
|
Broj uzorka |
Pov- |
Očitavanje instrumenata I c.u. |
Avg. 5 promjena |
Avg. 3 ponavljanja |
Indeks toksičnosti, c.u. |
||||
|
Kontrolno okruženje |
|||||||||
|
Uzorak 1 |
Ako postupak plaćanja na web stranici platnog sistema nije završen, gotovinom Došlo je do greške Plaćanje nije izvršeno zbog tehnička greška, gotovina sa vašeg računa | ||||||||
Biotestiranje je metoda za procjenu kvaliteta staništa (toksičnosti supstanci) pomoću eksperimenata sa ispitnim objektima.Određeni broj (obično 10) test objekata se stavlja u prirodne uzorke vode i nakon isteka. Neko vreme to upoređuju sa kontrolom (npr. dafnija: za utvrđivanje akutne toksičnosti potrebno je 4 dana, za hroničnu 20-24 dana.) prema shemi sa dafnijom
Biotestiranje u evaluaciji toksičnosti otpadnih voda
Prilikom ispitivanja otpadnih voda na toksičnost nije dozvoljeno uzimanje jednog uzorka.Broj potrebnih porcija se bira na osnovu iskustva u provođenju analize (prema metodološkim uputstvima i državnim standardima), uzorci se obično uzimaju svakih sat vremena u toku dana. , onda se sve dobro izmeša i uzima se potrebna količina vode za biotestiranje .uzorci uzeti za studije toksičnosti se ne mogu sačuvati.a ovde je sve kao u 1. pitanju: dve tegle sa ispitnom vodom i kontrolom
Biotestiranje u proceni toksičnosti hemikalija. Indikatori toksičnosti (LC50, LD50, itd.)
Toksičnost hemikalija određena je smrtonosnom dozom (za toplokrvne ispitne objekte) i smrtonosnom koncentracijom (za vodene životinje). LC50 (god.konc.) - takva koncentracija u-Ba, koja uzrokuje smrt 50% testnih ormi u zadatom vremenu.Alge se također koriste kao ispitni objekti, za njih je nemoguće odrediti LC50, stoga , indikator IC50 (inhibiciona koncentracija-usporava rast kulture).Da bi se utvrdila toksičnost hemijskih supstanci, razblaži se u vodi u omjeru 1/10,1/100,1/1000. Uzeti 2 uzorka (tegle) i kontrolisati.Nakon navedenog vremena uzorci se upoređuju sa kontrolom, odabire se takva koncentracija da bi se tačno odredio LC50
Test organizmi koji se koriste u biotestiranju. Kriterijumi za odabir test organizama
Ispitni objekat - organizam koji se koristi za procjenu toksičnosti supstanci, sedimenata dna, voda i tla.To je organizam posebno uzgojen u laboratorijskim uslovima, različite sistematske pripadnosti (pacovi, alge, protozoe, ribe) Zahtjevi za njih: genetski homogen ( čiste linije), prilagođeno laboratorijskim uslovima, idealno, reakcija ne bi trebalo da zavisi od sezonskih i dnevnih ciklusa.Skup test objekata određuje se metodama
test funkcije
Funkcija ispitivanja - kriterij toksičnosti koji se koristi u biotestiranju za karakterizaciju odgovora testnog objekta na štetni (negativni) učinak okoline. Na primjer: mortalitet/preživljavanje (obično se koristi za protozoe, insekte, rakove, ribe), plodnost/broj potomaka, vrijeme njegovog pojavljivanja, pojava abnormalnih odstupanja.Za biljke, stopa klijanja sjemena, dužina primarni koreni itd.
Glavni kriteriji za procjenu toksičnosti na osnovu rezultata biotestiranja
Toksični učinak je promjena bilo kojeg vitalnog znaka pod utjecajem toksikanata, ovisno o karakteristikama in-in. Prilikom umiranja u uzorku<10% от контроля можно говорить о том,что среда не токсична.10-50% - среда безвредна.>50% - okolina je toksična
Uzorkovanje, transport uzoraka, njihova priprema za biotestiranje
Da bi se dobile pouzdane informacije o toksičnim svojstvima uzorka, on se mora pravilno uzeti i čuvati do izvršenja testa Koristeći mapu ili dijagram rijeke, odaberite mjesta za uzorkovanje (stanice). Za precizniju procjenu kvaliteta vode, uzima se nekoliko uzoraka na svakoj stanici. Uzorak se istiskuje i prenosi u plastičnu posudu.Biotestiranje uzoraka vode vrši se najkasnije 6 sati nakon njihovog uzimanja.Prilikom dugotrajnog transporta uzorka temperatura može da se spusti na +4 stepena
Značajke akutnih i kroničnih eksperimenata biotestiranja
test akutne toksičnosti izražava se smrću organizama u određenom vremenskom periodu (ponekad nekoliko sekundi ili nekoliko dana).Hronična toksičnost se manifestuje tek nakon nekoliko dana i po pravilu ne dovodi do brze smrti organizma, izražava se kršenjem vitalnih funkcija, pojavom toksikoze