Руководства, Инструкции, Бланки

рд 118-02-90 методическое руководство по биотестированию воды img-1

рд 118-02-90 методическое руководство по биотестированию воды

Категория: Руководства

Описание

Рд 118-02-90 методическое руководство по биотестированию воды

Глава 3. Требования к отбору проб

и их подготовка к биотестированию………………………………………7

Глава 4. Условия биотестирования………………………………………..9

Глава 5. Отбор проб для биотестирования……………………………. 9

Глава 6. Свойства отобранных проб сточной воды……………………..13

Глава 7. Проведение процедуры биотестирования……………………..14

Список использованной литературы …………………………………. 22

Данная лабораторная работа состоит из введения, заключения, список использованной литературы и из 7 глав. Работа содержит в себе 19 страниц текста.

Большинство водных объектов подвергаются разнообразному антропогенному влиянию, вследствие чего возникает кризисная экологическая ситуация, которая часто является одной из причин ухудшения здоровья людей и социального напряжения в отдельных регионах. В связи с этим чрезвычайно большая потребность в информации о токсичности води и источников загрязнения водных объектов.

Оценить непосредственное влияние токсикантов на живые организмы позволяет биотестирование. Биотестирование дает возможность на количественном основании за счет получения конкретных цифровых данных характеризовать уровень токсичности среды для организмов. Результаты биотестирования представляют интерес не только в экологическом, но и в гигиеническом плане. С одной стороны, в гигиенических исследованиях биотестирование используется как экспресс-метод оценки токсичности водной среды. С другой стороны, гидробионты принимают активное участие в процессах природного самоочищения водоемов от загрязнения, а токсичное влияние на них химических веществ может привести к снижению самоочищающей способности водоема и к ухудшению его санитарного режима, что важно с санитарно-гигиенической точки зрения.

Наряду с данными количественного химического анализа для оценки уровня

загрязненности воды токсичными веществами используется биотестирование, которое следует рассматривать как проведение комплексного анализа воды. Главная задача, которую оно решает,заключается в получении быстрого и гарантированного ответа – является ли среда токсичной в условиях так называемого “суммарного эффекта” всех загрязняющих веществ. Наибольшую проблему при загрязнении воды создают диоксины и тяжелые металлы,способные постепенно накапливаться в организме, не проявляя токсичность непосредственно в момент загрязнения. К настоящему времени многие ученые занимались этой проблемой в МГУ им. Ломоносова, СФУ (г.Красноярск), Сев.кав.ГУ и других университетах и НИИ России. Методы биотестирования широко применяются в других странах для экологического мониторинга состояния окружающей среды, т.к. на фоне все более стремительно развивающихся промышленности и технологий появляются новые соединения и материалы, влияние которых на состояние окружающей среды не изучено и ПДК для которых не известны.

Глава 1. Характеристика тест-объекта

Вид: Chironomus plumosus L.

Тест-объектами служат мотыли ChironomusplumosusL. (рис. 2.)

Мотыль— личинка комара-долгунца, небольшой красный червячок длиной 10—12 мм, обитающий в донном иле прудов, озер, заводей рек. Живет он там около года, а затем окукливается, всплывает и превращается в комара.

Рис. 1. Внешний вид ChironomusplumosusL.

Рис. 2. ChironomusplmosusL. под микроскопом

Глава 2. Оборудование, материалы, реактивы

Для выполнения лабораторной работы необходимы: климатостат, люминостат (бокс для культивирования дафний) или эквивалентное приспособление, позволяющее поддерживать искусственное освещение от 500 – 1000 лк, температуру окружающего воздуха +18-22 0 С, химические стаканы для посадки тест-объектов в анализируемую и контрольную воду вместимостью 150- 200 см 3 (их количество зависит от числа разбавлений), пипетки стеклянные объемом 2 см 3 с отрезанными и оплавленными концами для пересадки рачков (ГОСТ 29227), микроскоп бинокулярный стереоскопический (МБС-9 или—10), стекла предметные и покровные для приготовления микропрепаратов, микрокомпрессоры АЭН по ТУ 16—064,011—84;оксиметр—1или кислородомер КЛ—115; рН-метр ГОСТ 25.7416.0171 или его аналоги, терморметр лабораторный шкальный 0-55 0 С(ГОСТ 215), термометр гидрологический, -3 +65 0 С (цена деления шкалы 0,5 0 С, ГОСТ 2045, тип ТМ-14), сушильный электрический шкаф общелабораторного назначения (ГОСТ 13474), пипетки, автоматические дозаторы любого типа объемом 0,1-0,2 см 3. сачок из планктонного газа*, фильтровальная бумага, кристаллизаторы произвольного объема для замачивания и мытья посуды, синхронизированная культура тест-организмовChironomusplumosusL.(мотыль)

Глава 3. Требования к отбору проб и их подготовка

Предварительная подготовка к отбору проб и выполнению биотестирования должна обеспечить подготовку посуды, пробоотборников, мест хранения отобранных проб, а также подготовку рабочего места для обработки проб и исследования их на токсичность. Все процедуры предварительной подготовки должны исключить попадание токсичных, органических и каких-либо других веществ в исследуемую воду.

Обычно для отбора проб используется посуда из пластика, а при наличии в воде нефтепродуктов, моющих средств и пестицидов используются банки из темного стекла.

Посуда для биотестирования должна быть химически чистой. Она промывается смесью бихромата калия и серной кислоты (хромовой смесью). Стенки посуды осторожно смачиваются хромовой смесью, после чего на 2-3 часа посуда оставляется, затем она тщательно промывается холодной водой, нейтрализуется раствором питьевой соды, промывается водопроводной водой и ополаскивается 3-4 раза дистиллированной водой. Для мытья посуды не разрешается пользоваться синтетическими поверхностно-активными веществами и органическими растворителями. Посуду для отбора проб сушат на воздухе, а используемую для биотестирования, за исключением мерной, в сушильном шкафу при 160 0С в течение одного часа. Химически чистая посуда должна храниться в закрытом виде (в закрытых ящиках, стеллажах и т.п.).

После проведения анализов вся грязная посуда должна подвергаться стерилизации кипячением в течение одного часа.

Пробы сточной воды для биотестирования отбирают, руководствуясь инструкцией по отбору проб для анализа сточных вод НВН 33-5.3.01-85; пробы природной воды отбирают, руководствуясь “ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков”. Биотестирование проб проводят не позднее 6 часов после их отбора. Если указанный срок не может быть соблюден, пробы охлаждают до +4 0 С. Не допускается консервирование проб с помощью химических консервантов. Перед биотестированием пробы фильтруют через фильтровальную бумагу с размером пор 3,5-10 мкм.

Для учета результатов биотестирования при установлении величин ПДС и определении степени токсичности сточной и природной воды готовят серию разбавлений.

Объем пробы воды для биотестирования без разбавления— 500 мл, с учетом разбавлении— 1 л.

Глава 4. Условия биотестирования

Перед началом биотестирования в пробе воды определите концентрацию растворенного кислорода, которая должна быть не менее 6,0мг/л. Если она ниже 6,0мг/л, то перед биотестированием виду аэрируйте с помощью микрокомпpeccopa. В процессе биотестирования аэрировать воду не рекомендуется. Биотестирование проводите в климатостате, люминостате, боксе или помещении, в котором отсутствуют токсические пары или газы, при оптимальном температурном и световом режимах.Результаты биотести­рования считают правильными, если гибель дафний в контроле не превышает 10 %за весь период наблюдений и концентрация растворенного в тестируемой воде кислорода в конце биотестирования составляет не менее 2мг/л.

Глава 5. Отбор проб для биотестирования

Был произведен отбор проб для проведения кратковременного биотестирования в условиях неблагоприятной экологической обстановки (рис. 3.).

Рис. 3. Отобранные пробы для проведения биотестирования

Акт отбор пробы от «17 сентября 2012 год»

2. Наименование вида: ливневые сточные воды

3. Место отбора проба: Глубокое озеро.г. Казани

4. Характеристика участка: Республика Татарстан г. Казань. Озеро мелководное, длина 12,5 км, наибольшая ширина 5,7 км.максимальная глубина 12 м, средняя - 4.7 м Уникальная особенность озера заключается в том, что расположено выше уровня подземных вод и не имеет подпитки от них.

5. Время и дата отбора пробы, метеорологические условия: 13:30, 17 сентября 2012 года. Погода ясная. Температура +15 0 С. Влажность воздуха 52%. Ветер юго-восточный 2.0 м/с.

6.Способ отбора проб: в стеклянную мерную колбу набрали 500 мл исследуемого образца (рис. 4.).

7.Периодичность отбора проб: раз в сутки, в течении трех дней.

8. Сведения о консервации и обеспечении сохранности пробы: поместили в холодильник.

9. Ф.И.О. и подписи ответственных лиц, участвующих в подготовке и отборе проб: Каюмова С. Р. Юсупзянова А. И.

Акт отбора пробы от «18 сентября 2012 год»

2. Наименование вида: бытовые сточные воды.

3. Место отбора проба: Голубое озеро г. Казани.

4. Характеристика участка: Республика Татарстан, г. Казань. Не замерзает зимой.

5. Время и дата отбора пробы, метеорологические условия: 13:45, 18 сентября 2012 года. Погода ясная, небольшой ветер. Температура +15 0 С. Влажность воздуха 52 %. Ветер южный 4.0 м/c.

6.Способ отбора проб: в стеклянную мерную колбу набрали 500 мл исследуемого образца (рис.5.).

7.Периодичность отбора проб: раз в сутки, в течении трех дней.

8. Сведения о консервации и обеспечении сохранности пробы: поместили в холодильник.

9. Ф.И.О. и подписи ответственных лиц, участвующих в подготовке и отборе проб: Каюмова С. Р.,Юсупзянова А. И.

Акт отбора пробы от «19 сентября 2012 год»

2. Наименование вида: промышленные сточные воды

3. Место отбора проба: Озеро Ковалинское.

4. Характеристика участка: Республика Татарстан, Лаишевский район, с. Песчаные Ковали. Длина озера 4207 м, максимальная ширина 950 м.

5. Время и дата отбора пробы, метеорологические условия: 14.05, 22 сентября 2012 года. Погода облачная, без осадков. Температура +14 0 С. Влажность воздуха 43%. Ветер юго-восточный 3.0 м/c.

6.Способ отбора проб: в стеклянную мерную колбу набрали 500 мл исследуемого образца (рис.6.).

7.Периодичность отбора проб: раз в сутки, в течение трех дней.

8. Сведения о консервации и обеспечении сохранности пробы: поместили в холодильник.

9. Ф.И.О. и подписи ответственных лиц, участвующих в подготовке и отборе проб: Каюмова С. Р. Юсупзянова А. И.

Рис. 6. Образец №3

Глава 6. Свойства отобранных проб сточной воды

В колбу №1 отобрали 100 мл исследуемого образца. Жидкость имеет светло-красный оттенок, специфический йодный запах, рН=12, который соответствует сильнощелочной среде, без осадка (рис.7).

Рис .7. образец № 1

В колбу №2 отобрали 100 мл исследуемого образца. Жидкость имеет оранжево-желтый оттенок, со слабовыраженным запахом аммиака, рН=7, который соответствует нейтральной среде, присутствует осадок (рис. 8.).

Рис.8. Образец под № 2

В колбу №3 отобрали 100 мл исследуемого образца. Жидкость бесцветная, имеет специфический запах, напоминающий уксус, рН=4,который соответствует кислой среде. Без осадка. (рис.9.).

Рис. 9. Образец № 3

Колба №4 является контрольной. Жидкость бесцветная, не имеет запаха. без осадка. рН=6, который соответствует слабокислой (нейтральной) среде.(рис. 10.).

Рис. 10. Образец под №4

Глава 7. Проведение процедуры биотестирования

Приготовили стаканы объемом 150 мл для контрольной и тестируемой воды (повторность каждого опыта трехкратная). Стаканы пронумеровали. Налили в три стакана по 100 мл контрольной воды (в качестве контрольной используется культивационная вода).

Отобрали по 10 мотылей синхронизированной культуры в сосуды с приготовленными разбавлениями и контрольную воду. Посадку мотылей в сосуды для биотестирования проводили следующим способом: стеклянной трубкой отлавливали мотылей и вместе с водой, попавшей в трубку, переносили в пустой сосуд для биотестирования. Затем пастеровской пипеткой удалили жидкость и осторожно, чтобы не повредить мотылей, приливали отмеренный объем тестируемой воды.

Экспонировали мотылей при оптимальных условиях в течение 1 часа (учет выживших мотылей производят через 1, 6, 24, 48, 72 и 96ч, мы ограничили время экспозиции из-за ограничения времени лабораторного занятия). При кратковременном биотестировании мотылей не кормят. Через час после посадки провели учет выживших мотылей. Особей считают выжившими, если они свободно передвигаются в толще воды или всплывают со дна сосуда не позднее 15 секунд после его легкого покачивания.

В образце № 1 среднее арифметическое количество выживших мотылей по трем параллельным сериям равно 8 (рис. 11.).

Рис. 11. Образец № 1 во время биотестирования

Смертность мотылей в опыте, составило 30 % по отношению к контролю (табл. 1.).

Определения острой токсичности сточной воды в пробе №1

Дата, время, место отбора проб

Рис.12. Выживаемость мотылей в образце №1

Вывод: Смертность мотылей в опыте №1 составила 20% по отношению к контролю. Следовательно, образец токси

В образце № 2 среднее арифметическое количество выживших мотылей по трем параллельным сериям равно 6 (рис. 13.).

Рис. 13. Образец № 2 во время биотестирования

Смертность мотылей в опыте, составило 60% по отношению к контролю (табл. 2.).

Определения острой токсичности сточной воды в пробе №2

Дата, время, место отбора проб

Время от начала биотестиров.

Кол-во выживших мотылей

Смертность мотылей в опыте,

Оценка качества водной среды

Среднее арифметическое по трем параллельным сериям

21 сентября 2012г. на Голубом озере

Рис.14. Выживаемость мотылей в образце №2

Вывод: Смертность мотылей в опыте №2 составила 40% по отношению к контролю. Отсюда следует, что образец токсичен

В образце № 3 среднее арифметическое количество выживших мотылей по трем параллельным сериям равно 0 (рис. 15.).

Рис.15. Образец № 3 во время биотестирования

Смертность мотылей в опыте, составило 100 % по отношению к контролю (табл. 3.).

Определения острой токсичности сточной воды в пробе №3

Дата, время, место отбора проб

Время от начала биотестиров.

Кол-во выживших мотылей

Смертность мотылей в опыте,

Оценка качества водной среды

Среднее арифметическое по трем параллельным сериям

22 сентября 2012г. на Ковалинском озере

Рис. 16. Образец под №4 во время биотестирования

В данной лабораторной работе идет процесс биотестирования при помощи тест-обьекта мотыль Chironomus plumosus L для определения токсичности сточных вод, выбранных на трех водоемах.

В сильнощелочной среде в опыте смертельность мотелей составило 20%, по отношению к контролю, это говорит о допустимой токсичности тестируемой воды.

В нейтральной среде умерли 40% мотелей, тестируемая вода оказывает средне токсическое действие на мотылей.

А в кислой среде не осталось ни одного выжившего мотыля, тестируемая вода оказывает острое токсическое действие на мотылей

Список использованной литературы

1. Методическое руководство по биотестированию воды. РД 118-02-90, М.,1991. 12 с.

2. Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости дафний. ПНД Ф 14.1:2:3:4.3-99. М. 1999. 14 с.

3. Методические указания по биотестированию сточных вод с использованием рачка дафния магна//Минводхоз СССР.- М.,1986. 24с.

4. Побегайло П.И. Новосадова Т.Г. Рекомендации по определению токсичности производственных сточных вод с использованием рачка дафния магна/ВНИИВОДГЕО. – М. 1983. 26 с.

5. Проблемы водной токсикологии: Межвузовский сборник. - Петрозаводск, 1984. – 120с.

6. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды 183 с.

7. [1]- http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook101/01/part-003.htm

8. [2]- http://www.pokormiribok.com/blog/fish-feed/187.html

Другие статьи

Биотестирование в вопросах и ответах

Биотестирование в вопросах и ответах

Этот раздел на нашем сайте появился в связи с тем, что многие вопросы очень часто повторяются. Их задают нам школьники и студенты, преподаватели биологии и слушатели научно-практических семинаров, работники природоохранных органов, простые любители природы.

Просмотрите этот раздел и, возможно, вы сами найдете готовый ответ на свои вопросы.

При использовании материалов раздела, пожалуйста, указывайте ссылку на первоисточник.

Если вы только начинаете заниматься биотестированием и у вас появляются вопросы, пишите нам и мы постараемся ответить вам.

1. Что такое биотестирование?

Под биотестированием ( bioassay ) обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов.
Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкую признание во всем мире и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии. Фото А.Петросян

2. Для чего используется биотестирование?

Биотестирование как метод оценки токсичности водной среды используется:

  • при проведении токсикологической оценки промышленных, сточных бытовых, сельскохозяйственных, дренажных, загрязненных природных и пр. вод с целью выявления потенциальных источников загрязнения,
  • в контроле аварийных сбросов высокотоксичных сточных вод,
  • при проведении оценки степени токсичности сточных вод на разных стадиях формирования при проектировании локальных очистных сооружений,
  • в контроле токсичности сточных вод, подаваемых на очистные сооружения биологического типа с целью предупреждения проникновения опасных веществ для биоценозов активного ила,
  • при определении уровня безопасного разбавления сточных вод для гидробионтов с целью учета результатов биотестирования при корректировке и установлении предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водоемы со сточными водами,
  • при проведении экологической экспертизы новых материалов, технологий очистки, проектов очистных сооружений и пр.

3. Что такое тест-объекты?

Т ест-объект ( test organism ) - организм, используемый при оценке токсичности химических веществ, природных и сточных вод, почв, донных отложений, кормов и др.
Тест-объекты, по определению Л.П.Брагинского - "датчики" сигнальной информации о токсичности среды и заменители сложных химических анализов, позволяющие оперативно констатировать факт токсичности (ядовитости, вредности) водной среды ("да" или "нет"), независимо от того, обусловлена ли она наличием одного точно определяемого аналитически вещества или целого комплекса аналитически не определяемых веществ, какой обычно представляют собой сточные воды. Тест-объекты с известной степенью приближения дают количественную оценку уровня токсичности загрязнения водной среды - сточных, сбросных, циркуляционных и природных вод. Фото А.Петросян

4. Какие тест-объекты используются для биотестирования?

Для биотестирования используются различные гидробионты - водоросли, микроорганизмы, беспозвоночные, рыбы. Наиболее популярные объекты - ювенальные формы ( juvenile forms ) планктонных ракообразных-фильтраторов Daphnia magna. Ceriodaphnia affinis . Cемидневный тест на суточной молоди цериодафнии Ceriodaphnia affinis позволяет за более короткий срок (7 сут), чем на Daphnia magna (21 сут) дать заключение о хронической токсичности воды.

Важное условие правильного проведения биотестирования - использование генетически однородных лабораторных культур, так как они проходят поверки чувствительности, содержатся в специальных, оговоренных стандартами лабораторных условиях, обеспечивающих необходимую сходимость и воспроизводимость результатов исследований, а также максимальную чувствительность в токсическим веществам. Фото А.Петросян

5. Что служит основанием для выбора тест-объекта при проведении биотестирования?

Стандартные методики, регламентированные нормативными документами, определяют тест-объекты, которые используются при определении токсичности тех или иных сред. В Украине в качестве стандартных приняты тесты с ветвистоусыми и жаброногими ракообразными, водорослями, инфузориями, светящимися бактериями.

6. Что такое токскит (TOXKIT®)?

Новое поколение биотестов, разработанных в лаборатории экологической токсикологии и водной экологии (LETAE), Университет Гент, Бельгия под руководством проф. G. Persoone (http://www.microbiotests.be/ ). Токскиты предназначены для проведения исследований острой токсичности природных сред и содержат все обходимые материалы для выполнения биотестирования или экотоксикологических исследований (тест-организмы в анабиотическом состоянии, эфиппиумы дафний ( resting eggs ), покоящиеся яйца коловраток, яйца артемии, культуры водорослей). Toxkit® реализуются вместе со всеми необходимыми приспособлениями, посудой и средами культивирования. Фото А.Петросян

7. Что такое тест-функция ( test function )?

Жизненная функция или критерий токсичности ( toxicity criterion ), используемые в биотестировании для характеристики отклика тест-объекта на повреждающее действие среды.
Тест-фукнкции, используемые в качестве показателей биотестирования для различных объектов:

  • для инфузорий, ракообразных, эмбриональных стадий моллюсков, рыб, насекомых - выживаемость (смертность) тест-организмов.
  • для ракообразных, рыб, моллюсков - плодовитость, появление аномальных отклонений в раннем эмбриональном развитии организма, степень синхронности дробления яйцеклеток.
  • для культур одноклеточных водорослей и инфузорий - гибель клеток, изменение (прирост или убыль) численности клеток в культуре, коэффициент деления клеток, средняя скорость роста, суточный прирост культуры.
  • для растений - энергия прорастания семян, длина первичного корня и др.

8. Как долго длится биотестирование?

Длительность биотестирования зависит от задачи, поставленной исследователем.
Острые биотесты ( acute tests ), выполняемые на различных тест-объектах по показателям выживаемости, длятся от нескольких минут до 24-96 ч.
Краткосрочные ( short-term chronic tests ) хронические тесты длятся в течение 7 суток и заканчиваются, как правило, после получения первого поколения тест-объектов.
Хронические тесты ( chronic tests ) на общую плодовитость ракообразных, охватывающие 3 поколения, длятся до рождения молоди в F3.

9. Что такое токсический эффект?

Токсический эффект ( toxic effect ) - изменение любого показателя жизнедеятельности или функций организма под воздействием токсиканта. Зависит от особенностей яда, специфики метаболизма организма, факторов внешней среды (содержание кислорода, рН, температуры и др.).

10. Что такое токсичность среды и как она определяется?

Токсичность ( toxicity ) - cвойство химических веществ проявлять поверждающее или летальное действие на живые организмы. Вещество, оказывающее токсическое дейтствие, называется токсикантом, а процесс воздействия токсиканта на организм - токсикацией (на экосистему - токсификацией). По Н.С.Строганову, количественно токсичность вещества для отдельного организма определется как величина, обратная медианной летальной концентрации: Т = 1/LC50.

Токсичность водной среды ( toxicity of water environment ) - токсичность воды и донных отложений для гидробионтов, возникающая вследствие появления в ней токсических веществ природного или антропогенного происхождения (ксенобиотиков), загрязнения сточными водами, токсическими атмосферными осадками и пр. При возникновении токсичности водной среды вода из среды, поддерживающей жизнь, становится средой, губительной для жизни. Степень токсичности водной среды оценивается методами биотестирования, а также по превышению ПДК (предельно допустимых концентраций).

11. Какая разница между острой и хронической токсичностью?

Острая токсичность выражается в гибели отравленного организма за короткие промежуток времени - от нескольких секунд до 48 ч. Хроническая токсичность среды проявляется через некоторое время в виде нарушений жизненных функций организмов и возникновения патологических состояний (токсикозов). У водных организмов хроническая токсичность выражается в гонадотропном и эмбриотропном действии токсиканта, что приводит к нарушению плодовитости (продуктивности), эмбриогенеза и постэмбрионального развития, возникновению уродств (мутаций) в потомстве, сокращению продолжительности жизни, появлению "карликовых" форм.

12. Что такое интегральная токсичность и как она определяется?

Интегральная токсичность ( integral toxicity ), по определению Л.П.Брагинского, токсичность сложных смесей, сточных вод, многокомпонентных факторов для водных организмов.

Количественно интегральная токсичность определяется как величина, обратная максимальному разведению (1:2, 1:5, 1:10, 1:50, 1:100 и т.д.), при котором не наблюдается каких-либо нарушений жизненно важных функций тест-организмов при 24-48 часовом биотестировании.

Выражается в баллах токсичности (БТи) целыми числами (2, 5, 10, 50, 100 и т.д.) соответственно величинам разведения.

Баллы токсичности могут быть четко ранжированы и позволяют выстраивать ряд исследуемых веществ или вод по снижению (повышению) уровня их токсичности.

13. Что такое толерантность организма?

Толерантность ( tolerance ) - выносливость (устойчивость) организма к повреждающим воздействиям.

Диапазон толерантности - пределы колебаний концентраций токсических веществ, при которых не происходит нарушений функций организма.

Толерантный лимит ( tolerance limit, TLm ) - количественное выражение концентрации токсиканта, при которой гибнет или выживает 50% тест-организмов за 48 ч опыта.

14.Что такое токсикорезистентность организма?

Токсикорезистентность ( toxin resistance )- сопротивляемость живых организмов к воздействию токсических веществ.

15. Что такое токсобность среды?

Токсобность ( toxobity ) - способность водных организмов существовать в токсической среде, сорбируя или используя определенное количество токсического вещества.

16.Что такое токсикометрия?

Токсикометрия ( toxicometry ) совокупность приемов оценки токсичности веществ. Основними приемами токсикометрии являются установление минимально переносимой или пороговой (threshold concentration) концентрации (LC0), медианной летальной концентрации (LС50), или дозы (LD50), и зоны токсического действия (toxic effect limits) - диапазона токсических концентраций - от LC0 до абсолютно летальной (LC100).

Биомаркеры – это организмы и их характеристики, которые позволяют диагностировать текущее состояние окружающей среды. В качестве характеристик могут выступать физиологические, биохимические, иммунологические и другие свойства (процессы) организмов.

18. Что такое биоиндикация?

Биоиндикация ( bioindication ) – метод определения качества среды обитания организмов по видовому составу и показателям количественного развития видов биоиндикаторов и структуре образуемых ими сообществ.

Биоиндикатор ( bioindicator ) – организм, вид, популяция, сообщество, характеризующиеся специфическими особенностями обитания или указывающие на специфические изменения условий среды (Семенченко, 2004).
Биоиндикаторы делят на следующие группы:

  1. Индивидуальные: размер особей, плодовитость, наличие аномальных особей и т.д.
  2. Процессы: увеличение или уменьшение скоростей процесса (например, скорости фотосинтеза).
  3. Структурные: видовая структура, число толерантных (интолерантных видов), биотические индексы и т.д.
  4. Экосистемные: видовое разнообразие, видовая структура (Семенченко, 2004).

Биоиндикаторы загрязнения ( bioindicators of contamonation ) - 1) организмы, которые поглощают (накапливают) токсические вещества и способны в силу этого быть показателями загрязненности воды данным веществом; 2) организмы, свидетельствующие о загрязненности воды. По набору таких организмов в водоеме судят о качестве воды (Кузьменко и др. 1999).
В отличие от биомаркеров, биоиндикаторы не могут мгновенно реагировать на изменение экологических условий, т.к. их индикаторными свойствами являются популяционные процессы и процессы в сообществе в целом. Основным преимуществом биоиндикаторов перед биомаркерами является тот факт, что далеко не всегда кратковременное изменение условий, на которое реагирует биомаркеры, приводит к негативным изменениям в популяциях, сообществах и экосистемах (Семенченко, 2004).

20. Как правильно выбрать биоиндикаторы?

В странах ЕС при биоиндикации водных объектов, в основном, используются наиболее чувствительные организмы бентоса. Численность толерантных видов уменьшается по мере увеличения степени загрязнения. К таким видам относятся личинки насекомых отрядов Ephemeroptera, Trochoptera, Plecoptera.

Биотические индексы – это интегрированные показатели состояния условий среды, рассчитанные на основании балльной оценки различных биоиндикаторов.

22. Существуют ли количественные меры токсичности веществ для живых организмов?

Да, такие величины существуют. Это показатели острой токсичности NOEC, LC0, LC50, LC100, устанавливаемые для "чистого" вещества при его лабораторном исследовании. Показатели не имеет универсального значения и устанавливается для каждого тест-объекта индивидуально.
NOEC - no observed effect concentration - максимально недействующая концентрация вещества;
LC0 - минимальный порог чувствительности, при котором отмечаются специфические тест-реакции или смертность тест-объектов;
LC50 - cтандартная мера токсичности вещества, показывающая, какая концентрация вещества вызывает гибель 50% тест-организмов за установленное время (24, 48 или 96 ч)
LC100 - высший смертельный порог для всех животных или тест-культуры водорослей, использованных в опыте.

23. Можно ли содержать тест-объекты в домашних условиях?

Можно, но для правильного содержания лабораторных животных необходимы стандартизованные лабораторные условия, оговоренные в соответствующих методических руководствах по проведению анализов. В случае несоблюдения основных требований содержания тест-объекты могут изменить чувствительность и в этом случае данные исследований будут носить только любительский характер. В соответствии с требованиями нормативных документов, исследования качества природных сред проводятся на базе аттестованных лабораторий, обладающих необходимым набором поверенных приборов, реактивов и квалифицированным персоналом. Фото А.Петросян

24. Можно ли использовать биотестирование вместо химического анализа на содержание загрязняющих веществ?

Биотестирование, как правило, используют до химического анализа, т.к. этот метод позволяет провести экспресс-оценку природной среды и выявить"горячие точки", указывающие на наиболее загрязненные учаскти акватории (территории, полигона). На участках, где методами биотестирования выявлены какие-либо отклонения и исследуемая среда характеризуется как токсичная, аналитическим путем необходимо установить причины этого явления.

25. Можно ли по реакции тест-объектов обнаружить зоны экологического бедствия или источники загрязнения?

Да. На наиболее загрязненных акваториях (территориях) тест-объекты демонстрируют минимальную выживаемость (плодовитость) в тестируемых средах, на основании чего делается вывод об острой (хронической) токсичности тестируемой среды. Токсикометрические показатели, используемые в биотестиоровании, позволяют картировать загрязненные районы.

26. Существуют ли специфические реакции тест-объектов на специфические виды загрязнения?

Как правило, биотестирование не дает ответа на вопрос о характере загрязняющего вещества, вызывавшего ту или иную реакцию тест-объекта. Тест-функции в биотестировании носят общий, неспецифический характер. Однако количество загрязняющих веществ, попадающих в окружающую среду, неуклонно возрастает и не исключено, что какое-либо вещество, или смесь веществ, может привести к возникновению специфических реакций у тест-объектов, особенно на клеточном или тканевом уровнях организации.

27. Можно ли методами биотестирования оценить токсичность питьевой воды?

Можно. Для этих целей наиболее подходящим можно считать тест на инфузориях (Tetrachymena pyriformis).

28. Если в водоеме есть ракообразные или одноклеточные водоросли, значит ли это, что вода не токсична?

Нет, присутствие в водоеме живых организмов еще не означает, что в нем способны выживать и другие виды организмов, или некоторые, особенно чувствительные их стадии развития. Иногда в водоемах наблюдают явление "цветения" одноклеточных водорослей, некоторые из которых выделяют токсические продукты жизнедеятельности - метаболиты, вызывающие гибель других видов водорослей, ракообразных, рыб.

29. Можно ли, используя мотоды биотестирования, определить, загрязнена ли почва?

Существует два методических подхода для определения токсичности почв. Для экспресс-диагностики используют водные экстракты, содержащих водорастворимые фракции почв. В этом случае биотестирование выполняют на традиционных для водной токсикологии тест-объектах - ракообразных, инфузориях, водорослях. При необходимости исследовать фитотоксические свойства почв в качестве тест-объектов используют семена культурных растений - овса, кресс-салата и др. В этом случает показателями токсичности служат энергия прорастания семян, морфометрические характеристики листа и др.

30. Можно ли, основываясь на данных биотестирования, предъявить штрафные санкции за ущерб окружающей среде?

Да. Результаты исследований токсичности сточных вод методами биотестирования используются при расчетах и корректировке предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами.

31.Как сохранить пробы воды и образцы грунтов или донных осадков, предназначенных для биотестирования?

Пробы воды установленного объема должны быть отобраны в чистую посуду c этикетками и помещены в холодильник с температурой 4°С. Образцы донных отложений или грунтов должны буть упакованы в полиэтиленовые мешки для проб, снабжены этикетками и помещены в холодильник с температурой 0-4°С.

32.Как долго можно хранить образцы до проведения исследований их токсичности?

Исследования проводят как можно быстрее, не позднее, чем через 6 часов после отбора проб. При невозможности соблюдения этих требований. пробы охлаждают до 4 Ос на месте отбора. В этом случае анализ проводят не позднее, чем через 48 часов после отбора.

При отсутствии возможности исследований в течение 48 часов, пробу можно сохранять в замороженном состоянии 2 месяца.

33.Можно ли использовать массовые виды организмов, собранных в природе, в качестве тест-объктов?

Массовые виды организмов можно использовать для первичной оценки острой токсичности среды, а также для введения в лабораторную культуру необходимых для экспериментов животных. Однако необходимо помнить, что организмы, взятые в природных водоемах, генетически неоднородны, часто и обитают в загрязненных водоемах и адаптированы к различным загрязняющим веществам. Для корректного использования таких организмов в качестве тест-объектов для биотестирования следует, как минимум, провести их акклимацию в стандартных лабораторных условиях.

Оптимальным подходом можно считать более длительный и сложный, но оправданный путь - получения достаточного для экспериментов количества потомства во втором и последующих поколениях. У ветвистоусых ракообразных, например, потомство от одной партеногенетической самки может дать начало новой лабораторной культуре.

34. Где можно получить лабораторные культуры тест-объектов и консультацию по методам биотестирования?

В Украине генетически однородные культуры тест-объектов (водных беспозвоночных и водорослей) можно получить в специализированных научных учреждениях, аккредитованных в системе сертификации УкрСЕПРО на проведение анализов с использованием необходимого тест-объекта. Там же можно получить необходимые консультации и методические рекомендации по проведению исследований.

35. Где можно провести исследования токсичности природных сред с использованием методов биотестирования?

В Украине для выполнения исследований по определению показателей токсичности следует обращаться в лаборатории, аккредитованные в государственной системе сертификации УкрСЕПРО для выполнения необходимых видов исследований.

Свяжитесь с нами и мы поможем вам решить проблемы, связанные с определением токсичности токсичности природных, питьевой и сточной воды и донных отложений, почв, кормов и пр.

35. Было бы интересно узнать, какие новые разработки появились в области морского биотестирования?

В разделе Публикации группы биотестирования и биоиндикации на нашем сайте Вы можете познакомиться с основными публикациями нашей группы.


37. Какие культуры водорослей, кроме Phaeodactylum tricornutum. еще можно использовать для биотестирования водной среды?

Для морских вод нормативным документом, принятым в Украине, кроме Phaeodactylum tricornutum регламентирована еще и Skeletonema costatum. Этот же вид водорослей рекомендуется стандартом ISO.
Для пресных вод используется Selenastrum capricornutum, Scenedesmus subspicatus и Chlorella vulgaris.

38. Где можно приобрести культуры тест-объектов вместе с методическими рекомендациями?

Наша лаборатория располагает культурами пресноводных тест-объектов (Ceriodaphnia affinis Lilljeborg, 1900, Daphnia magna Straus, 1820), покоящимися стадиями морских тест-объектов (Artemia salina ). Фото А.Петросян

Специалисты лаборатории проводят обучающие семинары. Возможны заочные консультации (Свяжитесь с нами ).

39. Кого из эндемиков или вселенцев растительного планктона или зоопланктона Каспийского моря можно использовать для биотестирования?

Можно использовать любые организмы для экотоксикологических исследований, однако распространенной ошибкой будет считать эти исследования биотестированием.

Для выполнения биотестирования используют только стандартные методы и применяют их только к лабораторным тест-организмам, полученным в аттестованных лабораториях или музейных коллекциях и культивируемым в стандартных условиях, оговоренных в методиках. Ясно, что собранные в природе организмы не отвечают этим условиям.

Существует практика введения в культуры тест-объектов, рекомендованных нормативными документами, из природных местообитаний. В этих случаях обязательными этапами являются акклимация организмов к стандартными лабораторным условиям и проведение их проверки на чувствительность к стандартному токсиканту. В случае, если культура удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стандартным тест-объектам, ее можно содержать в музее культур и использовать для биотестирования.

40. Существуют ли стандартные культуры бентосных организмов для биотестирования морских вод и донных отложений?

В стандартах Украины и России рекомендованы универсальные тест-объекты, используемые как для биотестирования воды, так и для биотестирования донных осадков. При этом для биотестирования донных осадков готовят водные экстракты (вытяжки), а тестирование происходит в жидкой фазе.
Известны зарубежные стандарты для биотестирования донных отложений морских, солоноватоводных и пресноводных водоемов: морские бентосные амфиподы (Corofium volutator), пресноводные и солоноватоводные хирономиды.

41. Можно ли использовать эндемиков Каспийского моря для проведения биотестирования?

Да, если Вы разработаете свой оригинальный метод на эндемике Каспийского моря и пройдете сложный путь от подготовки метода и метрологических экспертиз, согласования, утверждения до введения нового нормативного документа для оценки токсичности природных сред Вашим методом.

42. Порекомендуйте литературу, регламентирующую четкие требования к организации работ по определению токсичности сточных вод методами биотестирования, требования к помещениям, вентиляции и т.д.

Четких рекомендаций по вентиляции помещений, конечно, нет. Однако, процедура проведения биотестирования на всех известных нам тест-объектах очень жестко регламентирует соблюдение стандартных условий, включая условия безопасного проведения работ.

В качестве требований к условиям правильного выполнения биотестирования относится проведение работ в помещении без вредных испарений и газов при фиксированной в определенном диапазоне температуре.

Мы советуем посметреть следующую литературу:

  • Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-90 Утввержден Госкомприроды СССР от 06.08.1990. #37.
  • Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. - М. РЭФИЯ, НИА-Природа, 2002.

А также любые другие методические рекомендации по биотестированию, с которыми Вы можете познакомиться на нашем сайте.

43. Помогите, пожалуйста, написать диплом по биотестированию.

Мы не помогаем писать дипломы, курсовые, диссертации и конкурсные работы.
Мы консультируем по всевозможным вопросам, которые возникают у специалистов, занимающихся биотестированием.

44. Можно ли проверять на токсичность фуражное зерно и на основе биотестирования выдавать заключения? И требуется ли аттестация специалиста лаборатории?

Можно, если это заключение устроит Вашего заказчика.
Существует документ, утвержденный Россией, Украиной и др. странами "Зерно фуражное, продукты его переработки, комбикорма. Методы определения токсичности" (ДСТУ 3570-97, ГОСТ 3496.7-97) по оценке токсичности зерна с использованием инфузорий и млекопитающих. Для проведения работ нужна не только подтвержденная аттестационными документами квалификация специалистов, нужна еще и аккредитация самой лаборатории на проведение данных работ в системе Госстандарта.

В 1984 г. в США Д. Маунтом и Т. Норбергом разработан 7-и суточный тест на цериодафниях. Для использования в СССР тест был адаптирован в лаборатории физиологии и токсикологии водных животных ИБВН РАН под руководством проф. Б.А.Флерова.

  • Mount D.I. Norberg T/J/ A seven-day life-cycle cladoceran toxity test // Environ. Toxicol. Chem. - 1984. – V. 3. – P. 425-434.
  • Флеров Б.А. Жмур Б.С. Биотестирование с использованием цериодафний // Методическое руководство по биотестированию воды. РД-118-02-90. – М. 1991. – С.19-28.

Почему тест-функцией при биотестировании является только гибель объектов, а измерение параметров движения не используется?

Гибель тест-объектов – это не единственный критерий токсичности. Существует достаточно много методов биотестирования, которые дают прекрасные результаты, но вытеснить выживаемость. а также плодовитость и качество потомства они не смогли. Показатель "выживаемость/смертность". конечно, не самый чувствительный. Но с него обычно начинают оценку токсичности природных или морских вод. Более важным для водной экосистемы является критерий плодовитости и качества потомства. В биотестировании используется лабораторная культура партеногенетических самок, которые каждые 8-14 день рождают молодь, которая отличается от взрослых самок только размерами. Это позволяет изучать влияние отдельных веществ в ряде поколений, что очень важно для прогнозирования последствий попадания в водную среду тех или иных токсикантов.

Характеристики движения объектов не являются тест-функцией или не используются из-за отсутствия средств для измерения?

Тесты на движение ракообразных вполне имеют право на существование.

Этот же подход оценки характера движения тест-объектов реализован в приборе "Биотестер", в который вставляются кюветы с инфузориями, обладающих отрицательным геотаксисом в норме (метод Пожарова, г. Санкт-Петербург). Луч прибора регистрирует количество организмов в верхней части кюветы именно благодаря движению инфузорий, так как оптически они практически прозрачны.

Н адо ли фильтровать биогенезированную воду или ее то л ько отстаивают?

Биогенизированную воду (или контрольную воду) фильтровать и отстаивать не нужно.

Подготовлено по материалам

    • Брагинський Л.П. Теоретичні передумови (загальні концепції токсикологичної гідроекології) // Гідроекологична токсикометрія та біоиндикація забруднень: Теорія, методи, практика використання / за ред. И.Т.Олексіва, Л.П.Брагинського. - Львів: Світ, 1995. - С.7-39.
    • Брагинский Л.П. Методологические аспекты токсикологического биотестирования на Daphnia magna Str. и других ветвистоусых ракообразных (критический обзор) // Гидробиол. журн. - 2000. - Т. 36, N 5. - С. 50-70.
    • Дятлов С.Е. Роль и место биотестирования в комплексном мониторинге морской cреды // Экология моря. - 2000, вып.51. - С. 83-87.
    • Крайнюкова А.Н. Биотестирование в охране вод от загрязнения // Методы биотестирования вод. - Черноголовка, 1988. - С. 4-14.
    • Кузьменко М.И.,Брагинский Л.П. Ковальчук Т.В. Романенко А.В. Гидроэкологический русско-украинско-английский словарь-справочник. - К. "Демиур", 1999. - 262 с.
    • Семенченко В.П. Принципы и системы биоиндикации текучих вод. – Минск: "Орех", 2004. – 125 с.
    • http://www.microbiotests.be/publications/publications.html
    • http://www.microbiotests.be/
    • http://www.microbiotests.be/newsletters/Toxkit%20Newsletter%201.pdf