СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ Российский патент 2010 года по МПК C12Q1/04 G01N33/18 A01K67/33 

Предлагаемое изобретение относится к области экологии и предназначено для биологической оценки качества воды.

Применение способов биотестирования для контроля сточных и природных вод позволяет оценить качество воды и пригодность ее для живых организмов и в значительной степени дополняет результаты химического анализа. В настоящее время разработано множество методов биоиндикации воды, обладающих как достоинством, так и недостатками. Применяемые для биоиндикации качества воды организмы, главным образом гидробионты, не всегда имеют реакцию, адекватную реакции человеческого организма на загрязнение воды. Существующие способы биологического контроля, основанные на традиционных гидробиологических подходах определения систематической принадлежности гидробионтов и их индикаторной значимости, не могут быть использованы для оперативного контроля вследствие их недостаточной оперативности. Кроме того, некоторые методы требуют достаточно сложного и дорогостоящего оборудования.

Известен способ определения качества воды с использованием дафний, принятый за аналог (Метод биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып.1, - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. с.28-33). Этот способ основан на постановке острых и хронических опытов в ряду трех и более поколений. Оценка токсичности водной среды ведется по биологическим критериям: выживаемости, плодовитости и качеству потомства, а также по таким показателям как биение сердца. В ряде стран дафнии внесены в стандартные способы по определению токсичности веществ.

Известен метод определения качества воды с помощью прудовика обыкновенного, принятый за прототип (Метод биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып.1. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. с.197-201).

Для проведения опыта используют 3-4 разведения сточной воды исходя из предполагаемого уровня токсичности. Для каждого разведения необходимо пять повторов с пятью моллюсками в каждом. Длительность кратковременного опыта пять суток, смену растворов производят через каждые двое суток.

Учитываемые показатели: выживаемость, поведенческие реакции (избегание среды раствора, втягивание ноги, ее реакции на раздражение, нарушение координации движения), выделение слизи, гидратация тела (отек). Наблюдения за прудовиками в первые 8 ч ведут ежечасно, а в дальнейшем каждые 2-3 ч. Критерием гибели моллюсков является отсутствие реакции ноги на механическое раздражение или выпадение тела из раковины.

Техническая задача - повышение оперативности, упрощение и удешевление биологического способа для определения качества воды.

Это решается использованием в качестве биологического объекта комнатной мухи (Musca domestica), яйца которой в количестве 300 экземпляров помещают на фильтровальную бумагу, пропитанную исследуемой водой, выдерживают в термостате при температуре 25°С в течение 24 часов с последующим определением процента отрождаемости личинок, при этом по снижению отрождаемости личинок через 24 часа судят о степени загрязненности воды.

Musca domestica как объект исследований удобна тем, что в настоящее время хорошо изучены и разработаны методы ее лабораторного и промышленного содержания. Высокая скорость развития личинок комнатной мухи делает ее идеальным объектом для изучения качества воды на величину отрождаемости, что в свою очередь является показателем качества воды. Использование для биотестирования яиц комнатной мухи расширяет диапазон исследований, позволяет более комплексно и полнее определять качество воды. В отличие от большинства других организмов Musca domestica является синантропным видом, имаго которого приспособились питаться пищей человека. Имаго комнатной мухи предъявляют к качеству и свежести пищи почти те же требования, что и человек.

Контроль качества воды осуществляется следующим образом. На дно чашечки Петри кладут кусочек фильтровальной бумаги, пропитанной раствором испытуемого образца воды. На поверхность бумаги помещают яйца комнатной мухи в количестве 300 экземпляров. Расход испытуемой жидкости может не превышать 10 мл, что выгодно отличает предлагаемый способ от известных. Отрождаемость личинок синантропных мух определяют после выдерживания чашек Петри в термостате при температуре воздуха 25°С в течение 24 часов. При повышении или понижении температуры время содержания яиц в термостате может варьировать. Таким образом, использование Musca domestica в качестве биотеста во многих случаях может быть предпочтительнее других объектов.

Таблица 1 Влияние содержания некоторых веществ в воде на отрождаемость личинок комнатной мухи № п/п Вещество Содержание, % Отрождаемость, % 1 Дистиллированная вода - 97,94* 2 Свинец уксусно-кислый 10 71,10 3 Свинец уксусно-кислый 5 84,00 3 Свинец уксусно-кислый 1 90,20 5 Борная кислота 10 88,12 6 Борная кислота 1 94,00 7 Натрий хлористый 10 85,28 8 Натрий хлористый 1 90,91 9 Натрий фосфорно-кислый 10 72,12 10 Натрий фосфорно-кислый 5 85,45 11 Натрий фосфорно-кислый 1 98 * в норме отрождаемость личинок комнатной мухи колеблется в пределах 96-100%.

В таблицах 1, 2, 3 приведена зависимость отрождаемости личинок комнатной мухи от содержания в воде некоторых химических веществ и их концентрации, близости расположения водоема к городу Новосибирску и соответствия питьевой воды ГОСТу 2874-82.

Данные таблицы 1 показывают, что с увеличением концентрации химических веществ в воде отрождаемость личинок комнатной мухи снижается.

Таблица 2 Влияние близости водоема к центру города на отрождаемость личинок комнатной мухи № п/п Месторасположение водоема Отрождаемость, % 1 В черте города 79,76 2 Пригород 85,00 3 За чертой города 94,77

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что по мере удаления водоема от центра города качество воды в водоемах, а следовательно, и отрождаемость личинок комнатной мухи повышаются.

Таблица 3 Влияние соответствия питьевой воды ГОСТу 2874-82 на отрождаемость личинок комнатной мухи № п/п Источник Соответствие ГОСТу Отрождаемость, % 1 Водопровод г.Новосибирска соответствует 95,7 2 Артезианская скважина не соответствует 76,5

Вода из артезианской скважины, не отвечающая требованиям ГОСТа 2874-82, снижает отрождаемость личинок комнатной мухи по сравнению с водопроводной на 23,8%.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при определении качества воды. Способ предусматривает следующее. Пропитывают фильтровальную бумагу исследуемой водой. Затем на поверхность пропитанной фильтровальной бумаги помещают яйца комнатной мухи Musca domestica в количестве 300 экземпляров. Затем эту фильтровальную бумагу выдерживают в термостате при температуре 25°С в течение 24 часов и определяют процент отрождаемости личинок комнатной мухи. При этом по проценту отрождаемости личинок комнатной мухи через 24 часа судят о загрязненности воды. Изобретение позволяет упростить способ и повысить его оперативность. 3 табл.

Способ контроля качества воды, предусматривающий использование биологического объекта, отличающийся тем, что в качестве биологического объекта используют комнатную муху (Musca domestica), яйца которой в количестве 300 экземпляров помещают на фильтровальную бумагу, пропитанную исследуемой водой, выдерживают в термостате при температуре 25°С в течение 24 ч с последующим определением процента отрождаемости личинок, при этом по снижению отрождаемости личинок через 24 ч судят о степени загрязненности воды.