Табиғи және ағын суларды биотестілеу тәсілдері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Табиғи және ағын суларды биотестілеу тәсілдері:

а) дафния магна шаянымен;

ә) балық оты (ряска) және элодеямен

Қазіргі кездегі табиғи суларды, ағын суларды тазарту толықтығын, олардың табиғи суларға әсерін бақылау тәсілдері тек қана СБК (БПК) және СХК (ХПК) көрсеткіштерін, сонымен қатар азоттың, фосфордың және т. б. ШРК орнатылған химиялық заттардың әртүрлі формаларының мөлшерін қамтиды. Бұл көрсеткіштердің біреуі де, барлығы қосылып та су ағзалары үшін судың уыттылығын сипаттай алмайды. Бұл тек сулы биоиндикатор ағзаларды пайдаланып жасалатын токсикологиялық тәжірибелер көмегімен ғана мүмкін. Гидробионттар ағын сулардағы заттардың толық кешенінің әрекетіне сезімтал. Көп жағдайда судың уыттылығы заттардың өте аз концентрациясының болуымен сипатталатындықтан, аналитикалық тәсілдің сезімталдығының аз немесе жоқ болуынан оларды анықтау қиын.

Сонымен қатар, өнеркәсіптің кейбір кәсіпорындарының ағын суларын толық биохимиялық тазартудан кейін де (СБК _толық - 10-15 мг/л О ₂ ), тазартылған су гидробионттар (балықтар, олардың уылдырықтары, шабақтар, азықтық омыртқасыздар, балдырлар және басқа ағзалар) үшін уытты болып қалуы мүмкін.

Демек, ағын сулардың сапасы мен олардың табиғи сулар мен гидробионтарға әсері туралы ақпаратты тек бір мезгілде гидрохимиялық анализдер мен су ағзаларында жүргізілген токсикологиялық тәжірибелердің, яғни биотестілеудің мәліметтерін пайдаланып қана алуға болады.

Биотестілеу үшін түрлі ағзалар пайдаланылады (су өсімдіктері, балдырлар, шаян тәріздестер, маллюсктер, және балықтар) . Бірақ, табиғаты әртүрлі ластаушы заттарға сезімтал дафния магна тұщы суды мекендейтін шаяны болып табылады.

Уытты заттардың ағзаға әсерін өткір және созылмалы (хронический) уыттылық деп бөлуге болады. Сонымен қатар, тура, жанама, жалпы, таңдамалы және қалдық уыттылық түрлерін бөліп көрсетуге болады. Бұл жұмыста тура, өткір уыттылық туралы сөз болады.

Уыттылықты анықтайтын экспресс әдістерді қолданудың нәтижесінде сыналатын зат немесе ағын су өткір уытты ма, жоқ па және тұщы судың қандай мөлшерін қосқанда өткір уыттылық жоғалатынын анықтайды. Бірақ, бұл анықтаулар болжамды ғана. Егер гидробионттарға зиянды әсері болмайтын судың минимал мөлшерін немесе уытты заттардың максимал концентрациясын анықтау қажет болса, ұзақ уақыт бойы (бір ай немесе одан да көп) бірнеше тесттермен сынақтар жүргізу керек.

Ағын сулардың немесе уытты заттардың өткір уыттылығын анықтауға арналған сынақты жүргізу барысында қоршаған ортаның әсерін ескеру керек: судың құрамы, рН мәні, қаттылығы, температурасы. Суды, негізінен, ағын суларды қабылдағыш су қоймасының ең таза жерінен алады.

Қондырғылар

1) сыйымдылығы 1-5 л кристаллизаторлар; 2) 200-250 мл химиялық стақандар; 3) 1, 2, 5, 10 мл өлшегіш пипеткалар; 4) шыны құбырша; 5) 1-2 л конустық колба; 6) сағат әйнектері; 7) шыны воронкалар; 8) бинокуляр.

Дафния магна биологиясы

Дафния магна (дафния үлкен) - ұсақ шаян тәріздес, судағы оттегі мөлшері 2 мг/л және одан да жоғары ағынсыз немесе баяу ағатын су қоймаларының тұрақты мекендеушісі. Қоректену тәсілі бойынша - судағы қалқымалы планктондармен және детриттермен қоректенетін белсенді фильтратор. Аналықтарының ұзындығы 3 мм, аталықтары 1, 5-2 есе кіші болады. Шаянның денесінің аяқталар жерінде қуыс (эфиппиум) болады, осы белгісі арқылы ол өте жақын түр - дафния пулекстен (дафния кәдімгі) ерекшеленеді.

Табиғатта жазғы уақытта, зертханада қолайлы жағдайларда - жыл бойы дафния ұрықтандырусыз - партогенетикалық көбейеді. Тек қана аналықтар пайда болады. Тіршілік жағдайлары күрт өзгерген кезде (қоректің азаюы, температураның төмендеуі және т. б. ) дафния популяциясында аталықтар пайда болып, дафниялар арнайы қуыста (эфиппиум) орналасатын ұрықтанған “қысқы жұмыртқалар” салу арқылы ұрықтық көбеюге кіріседі. Көктемде жұмыртқалардан аналықтар пайда болады, олар одан әрі дафниялардың партогенетикалық ұрпақтарын береді. Қолайлы температура (+20±2ºС) және жақсы қоректену кезінде шаяндардың даму кезеңі - 5-8 күн. Жыныстық жетілуді жұмыртқа жасушаларының шығару камерасына өту мезетіне қарап білуге болады, ол үшін аналықтарды бинокулярда қарайды. Эмбриональды даму ұзақтығы - 3-4 күн, ал температураны көтерген кезде - 46 сағат. Осы уақыттың өтуінен соң жас ұрпақты шығару жүреді. Партогенетикалық ұрпақтар бірінен соң бірі 3-4 күн сайын шығады. Бастапқыда дафния жұмыртқаларының саны 10-15 болады, одан кейін 30-40 дейін артады, одан соң қайтадан 3-8 дейін төмендейді; жұмыртқаларды салу дафнияның өліміне 2-3 күн қалғанда тоқтатылады.

Табиғатта дафниялар орташа 20-25 күн, ал зертханада қолайлы жағдайларда 3-4 ай өмір сүреді. Жоғары температураларда (+25ºС-дан жоғары) дафнияның өмір сүру ұзақтығы 25 күнге дейін төмендейді. Дафния жарық сүйгіш, сондықтан жарық жерлерде жиналады.

Дафния магна оттегі режимінің өзгеруіне орнықты, бұл оның гемоглобин синтездеу қабілетімен байланысты. Еріген оттегі концентрациясының төмендеуі кезінде (биоиндикациялық белгі) дафниялардың гемоглобин мөлшері артады. Олар алқызыл түске боялады және олардың саны артады. Судағы оттегінің мөлшері оптимал болған жағдайда шаяндар қызғылт сары болады.

Дафнияларды өсіру (культивациялау)

Токсикологиялық зерттеулер үшін аналық дафниялардың таза болуы қажет. Культивациялау үшін табиғи су қоймасынан 30-40 аналық дафнияны таңдап алып, сыйымдылығы 2-5 л кристаллизатор немесе басқа ыдысқа салып қояды. Шаяндардың өліп қалмауы үшін бірте-бірте жаңа су қосу арқылы оларды зерханалық жағдайларға үйретеді (адаптациялау) . Дафнияларды популяция тығыздығы 1 литрге 25 ірі тұлғаларынан аспайтындай етіп өсіреді. Тәулігіне бір рет жасыл балдырлармен (хлорелла және т. б. ) қоректендіреді. Сонымен қатар, қорек ретінде алдын ала келіде ұнтақталған, сонан соң аквариум суында ерітілген нан ашытқысының суспензиясын (аптасына 1-2 рет) және пісірілген, ұнтақталған жұмыртқаның сарысын пайдалануға болады. Аптасына бір рет сыйымдылықтың түбінде жиналған тұнбаны шыны құбыршамен алып тастап, таза сумен жартылай ауыстырады. Дафниялалар өсірілетін бөлменің ауасында зиянды шығарылымдары болмауы керек, себебі дафниялар ауаның ластануына өте сезімтал. Оларды температура +18+20ºС және шамдардың жарықтылығы 400-600 люкс (40 ватт) болғанда тәулігіне 8-10 сағат өсіреді.

Дафнияларды биотестілеуге дайындау

Жұмыртқалар мен ұрықтарға толы ұялы камералары бар 30-40 дафнияны тестілеуге дейін 3-4 тәулік бұрын аквариум суы бар, алдын-ала қорек салынған 1-2 литрлік сыйымдылықтарға (кристаллизаторлар, стақандар) салады. Жас дафниялар пайда болған соң (әрбір аналық 10-40 ұрпақ әкеледі) ересек дафнияларды шыны құбыршалардың көмегімен алып тастайды, ал бір күндік жас ұрпақты биотестілеуге пайдаланады. Тестілеуге қажетті дафниялар саны бақыланатын су сынамаларының санымен анықталады. Мысалы, бір бақылаудағы үш қайтара жүргізілетін бір сынаманы тестілеу үшін 60 дафния қажет (тестілеу үшін әрбір ыдысқа 10 дафния салады) .

Токсикологиялық тәжірибелердің дәлдігін арттыру үшін бір аналықтан таралған ұрпақтарды пайдаланады, бұл материалдың генетикалық біртектілігін қамтамасыз етеді және алынған мәліметтердің жеке өзгешеліктері есебінен шашылу мүмкіндігі максимал азайтады. 3-5 бірдей жастағы жыныстық жетілген аналықтарды 200-250 мл суы бар стақандарға бір-бірден салып, қорек салады. 2-4 күндік жас ұрпақты ең көп пайда болған стақаннан алып, 2-5 литрлік ыдысқы салады да, одан әрі өсіреді. Тәжірибелер үшін екінші ұрпақты пайдаланады. Отырғызу тығыздығы ересек дафниялармен бірдей (1 литрге 20-25 дафния) .

Суды дайындау

Дафнияларды өсіру, жұмыстық ерітінділерді дайындау, ағын суларды сұйылту және бақылау үшін қаттылығы орташа (2, 5-5, 3 экв/л), ортаның реакциясы бейтарап (рН=7) тұщы таза су қоймасының суы алынады. Суды шыны ыдысқа құйып, аквариумдық компрессор арқылы аэрациялап, үш күн бөлме температурасында ұстайды.

Құбыр суы химиялқ өңдеуден өткізіледі, себебі оның құрамында коагулянттар, дара хлор және т. б. болады. Хлорды және басқа да қоспаларды бөліп алу үшін тұндырудан басқа, суды биіктігі 1 м аузы үлкен шыны құбырды пайдаланып активтендрілген көмір арқылы өткізу керек. Осыдан соң суды аквариумдық компрессормен 2-3 күн аэрациялайды. Суға хлорелла немесе басқа да бір жасушалы балдырларды қосуға болады. Сонан соң суды тұндырады, сүзеді, балығы бар аквариумда ұстайды. Нәтижесінде сапасы қанағаттанарлық суды аламыз.

Дафнияны культивациялауда тұндырылған құбыр суын пайдалану жақсы нәтиже бергенін айта кеткен жөн. Бұл кезде “Процессор” зауытының тазарту құрылғыларына кірер жердегі және одан шығар жердегі ағын су тексерілді (1:1, 1:2 қатынасында сұйылтылған) . Осындай сұйылтылған күйінде ағын су Воронеж су қоймасына құйылады.

Тәжірибені жүргізу және нәтижені бағалау

Химиялық стақандарға тазарту құрылғыларына кірер кездегі және одан шығар кездегі ағын суларды құяды (200 мл-ден үш қайтара) . Бақылау - тазартылған немесе аквариум суы. Әрбір стақанға жасы 2-4 тәулік болатын 10 шаянды салады. Бұл үшін соңғы жағы жалпақ пипеткамен дафнияларды өсірілген жерінен аулап алып сағаттық әйнекке салады. Жіңішке пипеткамен әйнектегі суды сорып алып, дайындалған стақанға дафнияны шайып түсіреді (сол дайындалған стақандағы суды пайдаланып) . Дафнияларды алдымен бақылау, содан соң ең аз концентрациялысынан бастап сынамалы стақандарға салады. Тәжірибені жүргізу барысында оларды қоректендірмейді.

1, 2, 4, 8, 24, 48 сағат өткен сайын тәжірибе нәтижелерін жазып алады, бұл кезде тірі шаяндардың санын, олардың әрекетін (белсенділігі және қозғалыс сипаты), асқазанының қорекпен толу дәрежесін, лақтырылған эфиппиумдар санын (уытты агенттің әсерінен шаяндардың метаболикалық процестері бұзылып, токсикантқа реакция ретінде түлеу және эфиппиумдарды лақтыру жүреді) ескереді. Стақанды сәл шайқағаннан кейін бірнеше секунд ішінде қозғалмаған шаяндар, антенналарының қозғалып тұрғанына қарамастан өлген деп саналады.

Стақандарды бақылау барысында өлген дафнияларды пипеткамен алып тастайды, бұл әрекетті ең аз концентрациялы ерітіндіден бастайды да, соңында пипетканы мұқият жуады. Бақылау үшін бөлек пипетка болу керек. Егер бақылаудағы дафниялардың өлім 10%-тен асып кетсе, тәжірибені қайталайды.

Егер шаяндардың 50%-і өлсе, концентрация өте уытты (орташа өлімдік) деп есептеледі және ӨК ₅₀ (ЛК ₅₀ ) деп белгіленеді. 100% өлсе концентрация өлімдік деп есептеледі (ӨК ₁₀₀ ) . Ағзалар өлмейтін минимал концентрация ӨК ₅₀ (ЛК ₅₀ ) деп белгіленеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.