Биологический мониторинг качества воды

Мы сравнили эти поведенческие данные о токсичности с LC50 значения из предыдущих исследований. Отклонения в бассейне поведения было обнаружено быстрее,

Биологический мониторинг качества воды

Курсовой проект

Экология

Другие курсовые по предмету

Экология

Сдать работу со 100% гаранией
кроме бентиокарба; бассейнов скорость медаки воздействию химических веществ, проверили при высоких концентрациях - часто были высокими (150 < S ≤ 300 мм / с).

В предварительном тесте мы оценивали 3D поведение бассейна 25 медак поведение воды в течении 90 мин. Распределение частот плавания скорость в этих элементах управления было 89,5% 0 ≤ S ≤ 50 мм / с, 10,05% 50 <S ≤ 100 мм / сек, 0,41% 100 < S ≤ 150 мм / с, 0,04% 150 <S ≤ 200 мм / с, 0,01% 200 <S ≤ 250 мм / с, 0% 250 <S ≤ 300 мм / сек.

Таким образом, плавание скорости 150 <S ≤ 300 мм / сек сделать не часто встречаются в неэкспонированные медаки, мы пришли к выводу что быстрому плаванию на медаки (150 <S ≤ 300 мм / сек) является эффективной конечной точкой для наблюдения аномальной плавательной деятельности в ответ на токсины.

Мы сравнили эти поведенческие данные о токсичности с LC50 значения из предыдущих исследований. Отклонения в бассейне поведения было обнаружено быстрее, чем потребовалось для обнаружения рыбы смертности. 96-ч LC50 для фенола в медаке является 29.3mg / л (Shigeoka и со авт., 1988), но мы обнаружили изменения в скорости плавания при воздействии по фенолу в 25 мг / л от 0 до 30 мин экспозиции. Для мер, 48-ч LC50 стоимость составляет 3,5 мг / л (Цуда и др. 1997г.); даже несмотря на 48-ч LC50 данных для MEP три раз меньше, чем значение, при котором изменения в плавание деятельности произошли (10 мг / л), мы обнаружили, поведенческие отклонения плавания течение 1 ч экспозиции

 

Рис. 5 Частоты плавание скорости медаке:

(а), рыба подвергается бентиокарб 10 мг / л

(б) рыба подвергается бентиокарб 20 мг / л в течение 1,5 ч поведение теста (ясно баров: неэкспонированные [контроль] 30 мин; серые полосы: от 0 до подвергаться 30 мин, черные полосы: подвергаться от 30 до 60 мин).

Данные представлены в качестве средства ± SE.

 

Рис. 6 Время, проведенное в поверхность воды медака подвергаться испытание химических веществ в поведение теста (ясно баров: неэкспонированные [контроль] 30 мин; серые полосы: от 0 до подвергаться 30 мин, черные полосы: подвергаться От 30 до 60 мин).

* P <0.05 по сравнению с контрольной.

Данные представлены в качестве средства ± SE

 

Таким образом, мы пришли к выводу, что загрязнение токсическими веществами в аналогичном диапазоне от LC50 значения могут быть обнаружены путем наблюдения за поведением плавания медаки.

Наши результаты также предположили, что соблюдение этих поведенческих параметров (плавание скорости и покрытия поведение) может помочь обнаружить загрязнение воды токсичными химическими веществами на ранней стадии.

Благодарности: мы благодарим Yoko Yamasaki и Ayumi Nakamura, биография группы мониторинга, SEIKO электрическое, Ltd, в свою техническую помощь в проведении данного исследования.

 

2. Экологические методы исследования водных экосистем в России

биологический мониторинг токсичность питьевой вода

2.1 Биотесты

Исследование питьевой воды на токсичность, или биотесты, - это преимущественно тесты на принудительное усвоение вредных веществ водорослями и бактериями, фиксируемое в эксперименте.

Проверяемую воду в течение суток последовательно насыщают испытуемыми организмами и измеряют концентрацию кислорода О2 в воде (у водорослей, чтобы определить изменение интенсивности фотосинтеза, а у бактерий, чтобы установить ход потребления ими кислорода).

Для определения концентрации растворённых в питьевой воде вредных веществ используют зелёные водоросли Haematococcus pluvialis. Тестируемая вода смешивается с эквивалентным количеством водорослей, и через 2 часа измеряется содержание О2 в ней. Chlorella pyrenoidosa применяется при определении остаточной концентрации гербицидов, замедляющих фотосинтез в воде и почве.

Выводы о качестве воды также можно сделать в течение 21 дня в процессе наблюдения за поведением таких видов водорослей, как Chlamydomonas gelatinosa и сине-зелёных водорослей Microcystis aeroginosa.

 

Постановка эксперимента при исследовании воды с водорослями (1) и дафниями (2)

 

Титр биомассы водорослей (БМТВ): для определения степени загрязнения воды в пробу воды добавляют зелёные водоросли Scenedesmus quadricauda, и через 10 суток определяют мутность воды и сравнивают с контрольной пробой.

При титровании биомассы бактерий (БМТБ) соответствующим образом используют Escherichia coli. Гетеротрофная бактерия способна поглощать неминерализованный азот, а также она применяется для определения концентрации органических загрязнений в воде.

Тест с пластинкой с отверстием: в центре круглой пластинки из питательного агара с нанесёнными на него бактериями выштамповывается отверстие, заполняемое отфильтрованной стерильной пробой воды. Вредные вещества диффундируют в агар и замедляют рост бактерий.

Полученную через 24 часа инкубации степень помутнения можно рассматривать в качестве меры токсичности.

Ames-тест: чтобы оценить вещества как возбудитель рака, в бедную гистидином среду высевают бактерии, неспособные синтезировать аминокислотный гистидин. Чтобы размножиться, они вынуждены мутировать в присутствии проверяемого вещества.

 

Ames-тест

 

На изображении показана контрольная пластина без тест-вещества (слева внизу), с тест-веществом (справа внизу) и при подсчёте количества колоний бактерий (справа сверху).

Однако нужно отметить, результаты данного эксперимента невозможно напрямую применить по отношению к человеку.

При проведении теста на биологическую разлагающую способность бактерии инкубируют в течение 28 суток в минеральном растворе с тем единственным веществом, которое подлежит проверке и представляет собой единственный источник питания для них. Степень разложения растворенного органического вещества (РОУ = растворенный органический углерод, другими словами - углерод органического происхождения) оценивается по количеству образованного СО, или уменьшению количества О2.

Биологически легко разлагающиеся вещества - это те вещества, у которых достигается 60-70% полного разложения РОУ.

Биологически трудно разлагающиеся вещества должны тестироваться при более высоких концентрациях бактериальной массы и в течение более длительного инкубационного периода. При этом необходимо проверять, разложились ли вещества полностью или образовались стабильные промежуточные продукты. Тест с водяными блошками (дафниями) может проводиться как:

статический тест в течение 24 часов без смены среды;

полустатический тест в течение 14 или 21 суток со сменой раствора через каждые двое суток;

динамический тест с непрерывной сменой раствора.

Используют дафний в возрасте от 6 до 24 часов, подмешивая их в ряду последовательно изменяющихся концентраций к водным пробам (1 дафния на 2 мл раствора) и сравнивая с контрольными смесями. Эти тесты пригодны для питьевой и речной воды, а также при контроле сточных вод в месте их сброса.

Есть три применяемых на практике эксперимента по определению с помощью дафний токсичности среды.

Эксперимент №1.

Через 24 часа пересчитывают погибших дафний (все дафнии, которые при легком покачивании сосуда не делают попыток плыть), Мера токсичности среды - выживаемость дафний, отнесенная к летальной концентрации ЛК50 (концентрация тестируемого вещества, при которой погибает 50% дафний).

Эксперимент №2.

В отличие от эксперимента №1, в этом эксперименте дафний подкармливают. Через 7-10 дней из икринок должны появиться мальки. Их пересчитывают через каждые 2 дня и удаляют. Смертность, прирост и численность сравниваются с контрольным опытом.

Эксперимент №3.

Через контрольную камеру объемом 50 мл с 25 дафниями за 24 часа протекает 200 мл/ч раствора. Динамический тест намного чувствительнее, чем статический. В автоматизированном варианте плавательная активность дафний проверяется в затемненной экспериментальной камере методом светового барьера. При отсутствии пересечения дафниями светового луча срабатывает предупредительный сигнал.

Биотест с рыбами: в опыте с острым отравлением испытывается ядовитость вещества при его воздействии на объект в течение 48 или 96 часов без смены среды. Определяют ЛК50 и фиксируют ЛК0 и ЛК100. ЛК0 - это максимальная концентрация, при которой на протяжении опыта все рыбы остаются в живых, а ЛК100 - это минимальная концентрация, при которой все рыбы погибают.

Для повышения чувствительности теста и фиксации сублетальных исходов разработан тест с вращающейся камерой.

Типичное поведение рыб, когда они удерживаются против течения, навстречу ему головой, быстро нарушается даже при легком отравлении. Чтобы рыбы не уставали, попеременно меняют горизонтальное течение на вертикальное. Наблюдают и используют для оценки плавательное поведение рыб в фазах спокойствия и стресса.

 

В биотестах с рыбами всплывание на поверхность считается критерием загрязнения среды.

 

.2 ТоксПротект64 - интерактивный прибор для защиты качества воды

 

ТоксПротект64 - это автоматическая система мониторинга качества воды и защиты питьевой воды от халатного или предумышленного загрязнения вредными веществами. Характерной чертой подобного рода контаминации является внезапное появление высокого содержания ядовитых веществ в воде. Подобные ситуации должны быть быстро распознаны и благополучно разрешены.

При и

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 >