Способ биологической оценки токсичности водной среды

 

Изобретение относится к охране рыбохозяйственных водоемов и к санитарно-гигиеническому контролю качества воды. Изобретение позволяет упростить способ и ускорить оценку качества воды. Для этого в качестве тест-объектов используют непитавшуюся молодь пиявок (Hiru- do medicinalis). Пиявок разделяют на две группы - контрольную и опытную и размещают в соответствующих емкостях. Предварительно всех пиявок вьодерживают в чистой воде до принятия ими статичных поз. Затем в одни емкости подают в другие - исследуемую одическую регистрацию кой функции пиявок. О наличи токсичных загрязн-ений судят по уменьщению количества статичных поз у опытных пиявок по сравнению с контрольными . 1 табл. чистую воду, и ведут пёриповеденчесi (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D4 А 01 К 61 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3918834/28 — 13 (22) 20.05.85 (46) 07.03.87. Бюл. М 9 (71) Институт биологии внутренних вод АН СССР (72) Л.Н.Лапкина, Б.А.Флеров и И.И.Томилина (53) 639.3.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1068083, кл. А 01 К 61/00, 1982.

Методика биологических исследований по водной токсикологии. M., 1971, с.3-299. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ,.ОЦЕНКИ

ТОКСИЧНОСТИ ВОДНОЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к охране рыбохозяйственных водоемов и к санитарно-гигиеническому контролю качества воды. Изобретение позволяет упростить способ и ускорить оценку качества воды. Для этого в качестве тест-объектов используют непитавшуюся молодь пиявок (Hirudo medicinalis). Пиявок разделяют на две группы — контрольную и опытную и размещают в соответствующих емкостях, Предварительно всех пиявок выдерживают в чистой воде до принятия ими статичных поз. Затем в одни емкости подают чистую воду, в другие — исследуемую и ведут пери-! одическую регистрацию поведенческой Функции пиявок. О наличи токсичных загрязнений судят по уменьшению количества статичных поз у опытных пиявок по сравнению с контрольными. 1 табл.

1294315

Изобретение относится к способам, биологической оценки вод, преимущественно сточных, обладающих раздражающим действием, и может использоваться в мероприятиях по охра- 5 не рыбохозяйственных водоемов, а также в системе санитарно-гигиенического контроля за качеством воды и при установлении предельно допустимых концентраций токсических веществ в водоемах.

Цель изобретения — упрощение способа и ускорение оценки.

Способ позволяет определять низкие концентрации токсических веществ, дает возможность многократно использовать тест-объект, который остается жизнеспособным и пригодным для тестирования в течение не менее 6 мес и состоит в том, что в качестве тест-объекта используют непитавшуюся молодь пиявок.

Молодь пиявок разделяют на две группы — контрольную и опытную и помещают в емкости (чашки Петри) по несколько штук. Количество их в емкости зависит от предполагаемой токсичности раствора: в слаботоксичные воды для повышения досто- 3р верности результатов сажают по пять эксземпляров пиявок, а в сильнотоксичные достаточно трех экземпляров. Емкости заливают чистой водой не содержащей токсикант для того, чтобы пиявки приняли исходные статичные позы. Удостоверившись, что все животные приняли статичную позу, воду из емкостей с контрольными и опытными объектами сливают, при этом пиявки остаются прикрепленными присосками к дну чашки. Контрольных пиявок вновь заливают чистой водой, а подопытных — тестируемых раствором. В результате механического раздражения все пиявки сначала приходят в движение. Через 3-5 мин (этого времени достаточно, чтобы контрольные пиявки успокоились пос- -p ле механического раздражения, вызванного сменой воды, и вновь приняли статичную позу) производят первую регистрацию наличия или

Отсутствия у каждОЙ пОдОпытнОЙ 55 и контрольной пиявки статичного состояния. У подопытных пиявок оно наступает позже или совсем не наступает из-за добавления к механическому химического раздражителя — присутствующего в воде токсиканта. Процедуру регистрации повторяют через 3 мин или непрерывно при автоматической регистрации на протяжении 15 мин, необходимых для снятия нескольких показателей (не менее пяти) и завершения тестирования. Результаты тестирования оценивают по статистически достоверному уменьшению количества зарегистрированных у подопытных пиявок статичных поз по сравнению с контрольными.

При залитии емкостей чистой водой следят за тем чтобы вода занимала 1/3 их высоты, чтобы пияв— ки были покрыты ею полностью, так как при таких условиях скорее наступает принятие пиявками статичных поз — стартового состояния.

Выбор в качестве тест-объекта именно ни разу не питавшейся молоди пиявок обусловлен их наибольшей чувствительностью к токсикантам по сравнению с взрослыми особя— ми этого же вида и другими гидро1 бионтами. Кроме того, эти пиявки обладают возможностью принимать ста Ъ тичное состояние (стартовое состояние покоя) легко нарушаемое присутствием неблагоприятных для жизни факторов, в том числе и химических загрязнений.

Предлагаемый способ позволяет об-. наруживать в водной среде присутствие таких веществ как окислители, галогены, некоторые соединения металлов, кислоты, щелочи, а также поверхностно-активных веществ (спирты, детергенты) соединений ароматического ряда (фенол, красители) обладающих раздражающим действием.

Если эти вещества способны при определенных концентрациях вызывать у пиявок реакцию — смену статичного состояния динамичным, то они в тех же концентрацИях токсичны или летальны для них, Исследованиями установлено, что достоверных проявлений реакции-смени статичного состояния динамичным — совпадают с порогами токсичности веществ указанных выше групп.

Для автоматической регистрации смены статичного состояния динамичным можно применять фотоэлектрический датчик.

1294315

Пример. Молодь пиявок разделяют на контрольную и опытную группы и распределяют по три экземпляра в 15 чашках Петри диаметром 10 см, заливают чашки на 1/3 5 отстоянной водопроводной водой.

Перед процедурой тестирования проверяют, чтобы во всех чашках все пиявки находились в естественном состоянии покоя (статичном состоя% нии). Из всех чашек воду сливают и в три контрольные чашки вновь заливают чистую воду, а в остальные в таком же количестве (30 мл) сточные воды завода, подлежащие контролю, как не разбавленные так и с разбавлением 1:2, 1:4, и 1:8 (на. каждое разведение сточной воды приходится по три чашки Петри). Через 3 мин после заполнения чашек проводят первую регистрацию наличия (+) или отсутствия (-) у каждой пиявки статичного состояния. Регистрацию повторяют 6 раз на протяжении 15 мин

25 тестирования с интервалом 3 мин, Сравнивают полученные показатели у контрольных и опытных групп пиявок. Данные приведены в таблице.

Согласно таблице среднее арифметическое (из шести наблюдений) число пиявок, сохраняющих статичную позу в контроле, равно 8,7 в опытах

1 - 4, соответственно равно 1,3; 35

5; 6,5; 9.

Оценив достоверность различия между средними арифметическими в контроле и опыте по критерию

Стьюдента, получают доверительные интервалы для средних арифметических из шести наблюдений в опыте

1 (О, 07-2,6) 2 (4,4-6, 6) 3 (4, 9-8, 1)

4 (9), в контроле доверительный интервал составляет (8,4-9). Сред- 45 нее контроля выходит за пределы доверительных интервалов средних, арифметических из опытов 1 — 3, те в свою очередь находятся вне доверительного интервала среднего арифметического контроля. Достоверные различия между контролем и опытами 1 — 3 говороят о присутствии в стоках завода примесей в количестве токсичном для молоди 55

I пиявок. Сток, разведенный 1:8, также содержит токсичные вещества, но в подпороговых для молоди медицинских пиявок концентрациях, не способных вызвать у них смену статичного состояния динамичным следовательно симптомы отравления или гибели даже при длительной экспозиции.

Если природа загрязняющего вещества не известна, ограничиваются выводом о токсичности тех или иных разведений стока. Если же известно, что воды цеха или завода несут, например медь, то по результатам анализа проведенного данным способом, определяют что при разведении стока 1:8 медь присутствует в количестве О, 004 мг/л так как предел чувствительности пиявок по ионам меди ранен

0,005 мг/л.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ биологической оценки токсичности водной среды, предусматривающий разделение тест-объектов на две группы — опытную и контрольную, размещение каждой группы в соответствующих емкостях, подачу в последние чистой и исследуемой воды, периодическую регистрацию поведенческой функции тест-объектов в группах, сравнение полу— ченных результатов и определение наличия токсичных веществ в воде по изменению поведенческой функции опытных тест-объектов по сравнению с контрольными, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа и ускорения оценки, в качестве тест-объектов используют непитавшуюся молодь пиявок. (klirudo medicinalis), всех пиявок перед исследованием выдерживают в чистой воде до принятия ими статичных поз, в процессе регистрации фиксируют наличие или отсутствие у каж-дои пиявки статичного состояния, а о наличии токсичных веществ в водной среде судят по уменьшению количества статичных поз, зарегистрированных у опытных пиявок по сравнению с контрольными.

1294315

Опыт

Чистая вода (контроль) + + + + + + + + +

+ + + + + +

Я

1 Сточная вода

+ + +

+ + + вода

+ + + — + + +

4 1:8 (контроль) 0

Исследуемая вода

Разбавленная сточная

2 1:2

3 1:4

Эти же данные в цифрах

Чистая вода 8

1 Сточная вода

Разбавленная сточная . вода

Число пиявок в статичном состоянии при последовательных 6 наблюдениях через каждые 3 мин

2 3 4 5 6

+ — + — + + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + % + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + + + + + + + + +