Способ определения токсичности воды

Изобретение относится к области гидробиологии, экологии и водной токсикологии VSможет быть использовано для исследования воды различных водоемоз, для контроля за окружающей средой и.т.д. Целью изобрете-ния является noebftijeHMe точности определения токсичности воды. Растительный объ- ею (аысшее водное pacтeниe^фитoп,^aн!<тoн илм зеленые нитчатые зодоросли) помещают в светопроницаемую инкубац^юнную .««чейку, полностью заполненную исследуемой водой. Проводят негферыеную регистрацию скорости изменения количества растворенного кислорода в воде при скачкообразном и:>&менении освещения БОДНОГО растения в течение 24 ч. При этом путем продувки воздуха через ячейку восстанавливают исходный уровень кислорода как в световой, так и в текновой фазах. По соотношению интенсивности фотосинтеза и дыхания в исследуемой воде оценивают токсичность воды. 2 ил., 2 табл.Изобретение относится к гидробиологии, экологии и водной токсикологии и может быть использовано для исследования ЙОДЫ различных водоемов, для контроля за окружающей средой и т.д.Целью изобретения является повышение точности о пред ел с-HI,-: я токсичности зо- ды.Для осуществления способа растительный объект (высшее' водное растение, фитопланктон или зеленые нитчатые водоросли) помещают в светопроницаемую инкубационную ячейку, полностью заполненную исследуемой водой или биологически полноценной водой. Проводят непрерывную регистрацию скорости изменения количества растворенного кислорода в воде при скачкообразном изменении освещения водного растения в течение 24 ч. При этом путем продувки воздуха через ячейку восстанавливают исходный уровень кислорода как в световой, так и в темновой фазе. По соотношению интенсивности фо-тосинтеза и дыхания оценивают токсичность воды.Для учета многоступенчатости токсического эффекта на водные растения и их фа- зовости скорость изменения количества растворенного кислорода в воде регистрируется непрерывно при скачкообразном изменени!-; освещения водного растения в исследуемой воде а течение 24 ч при про- дол.жительности каждой фазы 1,5 ч. Таким образом, обеспечивается оценка токсичности воды по отношению, к тест-организму при длительной регистрации отклика водных растений на токсическое воздействие как в световом, так ив темновом периоде. Пои этом интенсивность освещенности варьирует от 10 до 300 Вт/м'^. Из данных тзбл,1 видно, что при освещенности, равной 10 Вт/м", показатель токсичности (т) выражается достоверными числ^ами. При освещенности в 200 - 300 Вт/м^ достоверность возрастает. Для устранения влияния исходного уровня содержания кислорода в иссле-С

дуемой воде как перед саетоБык--, так и перед тегЛг озым периодом устаигелизаатсй одинаковый исходный уро,-;екь кислорода в БОД8 - 100% асыщенкл по воздуху. Измерения растворенного кислорода кзк г- сзето8ОЙ , так и в темновой фзге характеризующие интексизность фотосинтеза « дыхания фотосинтезирующмй оргаиизмой . 3 также синхронизэцни работы

ОТДР ;ЬНЫХ уСТрОЙСТи : р015ОДьГГСГТ -с ПО .10Щь;о специэлиз фованюй устз:-овки.

Установка (Aiir.;) COCTOVIT из сосуда л ;идхосного тeo ocтaтfe 1. т которЬй поьч; щаетел растг-пельный обсвкт 2 к 1 ;лородный датчмк 3. трубка 4 дпя наг -;етаиия воздуха, ipyuKa а запориьгм кпаланом 5, йнутренняй часть сосуда ззкрьшаэтся теФлокозой пробкг й Р .сосуд noMeuia- rcji на маН(/ тку;о йэщалку 7 w освеш.готся icro--:имком 8 саетэ. Зти элементы установки помещаются а люмиясститную камкру 9. Кроме того, в состав установки г.,м ропрсцассор 10, реле 11 вреыени, жм,о,костпый термостат 12, кмслородомер 13 l г;амспишущ 1й потемцушметр 14

Устансвка работает s: реальном гйзсштзбе apcJiPHi- что позволяет проводить дл --тег -.LiS экспариманты С::3 зм аигг льстЕа

5кспеои.1ен йтора. УТ,Й устйиовкз обС) автомати-ескую pcrviCTpau.Kio ссдоржзния рас зсрен;;ого кис/юрода к , следу.эмой воде.

В качестве тест-организмов используiOTCii фитопланктон, зэлен ;е нитчатые эодоросля и at iciiiHe водные рзстенил. т.е. npaKiii4ecKn всвоснозмые .:пмги;нонты приСг-оподных 4-- Оценозоз.

Провсдйт регистрацию содйржзни; pacTBOpGHiioro кислорс са в спзтовой фаз, хар ктерис;у ощего интенсивность фотос11нтсз; (Фи) и Етемновой фззо, хзрдктер зую щего интеисив} ость дыхания (Ди). S качестве контроля испологуют зкачемия Фх :л Дя для ОиологичеС1 м пол-юцогиой веды, ртоиранной из аквйриума, г ifOTOpos-i постоянно растет высшие водные растзк я и зеленые (лтчйтые водоросли (кяадофорэ). Длй 0119нкитокс:448скогс действия псды рзссчиф .- .Пч отиошеимя -:- , , е тгг;жб опроt .J|; i :деляют TQ rrmsHCCTb з эдинмцах fto формула

... , ...

Т - ТОКСИЧИОСТЬ ЭОДЬ: В УСЛОВНЫХ СДИНИцах:

Фм митбнсг вность фотосиктезз э -лсппедуемой вода:

Дн интенсивность дыхзния в исследуемой воде;

Фк- интенсивность фотосинтеза з биологически полноцен;-;ой воде (контроле):

А}; интенсивность дыхан я в биологичаск; .., полноценной воде (контроле).

Н.зи5ол8э достоверная оцен,ха токсичHocTii исслэдуэмой зоды осуществляется ПС предстзвлйнн&й формуле, учитывающей отьч)Ш8ние фотссмнтезЕ к дыханию в токс/;чной и контрсяьисй среде (табч,2}.

Нп ф.1г.1 гфедстаалэн граф|1к измене н:;я содержения рэстворвнного кислорода в световой и TSMHOBOM фазе: на фиг.2 - принм Яипалькзя cxe;i3 (.5лок-схег :з) установки дяй определения токсичности воды.

Примеров инкубационную ячейку погиещают 3 г культуры иктчать х водороспей CleoophoiTf fracta. заливают опытную воду с ч ермосту-цроеакием при 21°С, задают саетовой vij-взсвый реж1:м (1,5 ч - свет, 1.5 темнотк. продувка еоздухз(П)первые 0.,5 ч в каждом периоде .изменения, освеще;:;/;ч ) включают магнмтную мешзлку и производят pf/гистрацию гззосбменной функции ;ii-iT43Tbix водорослей в режигле автоматической ;ianvicM в 24 ч.

S кйчвстае кст-гтрслл ((рздаар/ тяяьно изучена га31эо5м.нп::1й функция биологичосхи полноценной вoды,0ц8 :ивaлacь токсичность разл:чных вод: водопроводной зоды по ГЭСТу, содержащэй 5 мг/л Х5Н20, оборотной оды трубопрокатногозаГ сдэ и сточной воды це/1Люлозно-5угИоЖного (ф:;г.1). На Сг, ;д1 л освещения сзет-темнотз, сиот8етствуюшд й ycTaHOBHBijjeMycfl режиму иэ;и;ененмй фотосинтеза п дыха1 11я, опреде . Ретоя амп.о .ггудз Фу -л Ди,рассч|/1ТЬ вгютс.т

Фи Ди Фи .. отг-юшения - : -р- : i. данные измеJ- f; Дк Mil

рений и р.:-гС-;етоа приеаданы в табл,2. Из данных табл.2 следует, что токсичность БОдопрсводной зоды состзэляет 0,13, воды, содержащей 5Н20- 0,93. оборотной оды трубопрокатного завода - 0,75 и сточной воды целлюлозно-бумажного комбината - 1,00 услоаных единиц. Это гзмде-ельстБует с, том, что с достоверностью саыше С5% водопроЕ одная вода по срэйкенмю с 5иологичэс;;и полноценной водой (акв.зриумко,} менее благоприятна .для клйдофоры(Т 0,13), а показатель токсичности сточной воды целлюлозно-бумажного комБинатз максимальный (Т 1,00).

Л р и м е р 2 8 инкубационную ячейку помещают 3-4 pacTei-s. Вйлиснер1 и спи;;йльной с общи,) засори 5 - 5 г, заливают оп;-.ггиу|с воду с тем )хе температурным и

световым режимом, что и в примере 1 (21°С, 1,5 ч - свет, 1,5 ч - темнота, продувка воздуха в первые 0,5 ч в каясдом периоде /зменения освещения). По формуле (1) рассчитывают токсичность воды для ааркэнтов б, 3, г, д (см.фиг.1), которая составляет соответственно 0,09; 0,88; 0,59; 1,00 условных единиц.

П р и м е р 3. Прудовый ф- топлпиктон (виды сценедесмуса, анхистродесмуса,стиса , педиаструма, мелозиры и др.) из лабораторной культуры вносится в кспичестае около 1 млн к/геток водорослей на 1 л испытуемой во.ды. Температура в ячейке под/чврживается на уровне 21°С. Чередован1,е света и темноты: 1,5 ч-свет, 1,5 ч-темнота, продувка воздуха в первые 0.5 ч в каждом периоде мзменения освещения. То.сичhOGTb водной среды по отношению к фитоп ланктому а вариантах б, в, г, д (фиг.1) составляет соответственно 0,15; 0,90; 0,72; 1,00 условных единиц, т.е. наиболее токсичной оказалась сточная вода целлюлозно-бумажного производства.

Результаты по огфеделению интенсивности фотосинтеза и дыхания водных растений трех уровней организации (одноклеточные, нитчатые и высшие) свидетельствуют , что предлагаемый способ оцеикм токсичности воды обладает высокой чувствительностью и надежностью. Форма ОТКЛИКИ Е виде непрерывного графика позволяет регистрировать токсичность воды Ни организмы от момента внесения до любой продолжительности времени в световом и темновом режимах.

Формула изобретения 1. Способ определения токсичности воды ,; включающий инкубирование тест-организма в светопроницаемой ячейке

заполненной исследуемой водой в темноте и на свету с последующим установлением

значения фотосинтеза путем ьззмерения с помощью кислородного датчика концентрации кислорода в исследуемой воде в световой фазе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно устанавливают интенсивность дыхания путем измерения; концентрации кюлородэ в

иссле,п,уемой воде в темновой фазе, а в биологически .пог;иоцечной воде, используемой 8 iCS4ecTBe контроля, измерени ; концентрации кмслорадз осущ.эстзляют в световой и томновой (разе, причем измерен;1я концентрацми кислороде проводят при скачкообразном равнопериодическом изменении световой и те 1новой фаз ю тачекиз 24 ч с продолжительностью каждой фэзы 1 ..5 ч при интенсивности освещенности в световой

фазе, равной 10 - 30G Bт/м при этом в начале каждой световой и темновой фаз через светопроницас мую ячейку продувают воздух до 100% насыщения кислородом, а определение токсичности водь; осуществляют по формуле

т 1 -

Фк/Дк

где Т - токсичностьисследуемой воды в условных единицах;

Фи - интенсивность фотосинтеза в исследуемо4 воде;

Ди - интенсивность дыхания в исследуемой воде;

Фк - интенсивность фотосинтеза в контрольной воде;

Дк интенсивность дыхания в контрольной воде.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве тест-организма используют высшие водные растения.

сч

а

З S

с ю

сч

I iLll,.l