Способ определения токсичности водных сред Советский патент 1986 года по МПК G01N33/18 C02F3/32 

Изобретение относится к биологическому мониторингу, а именно к био логическим способам количественной оценки загрязнения пресных поверхностных вод, и может быть использовано в санитарной гидробиологии и водной токсикологии. Цель изобретения - увеличение чу ствительности способа. На фиг. 1 изображены кривые кон центрация CuS04 - эффект для вкщов L. lagotis (1а).,: С. comeus (16) и V. viviparus (11в), где каждая концентрация взята в 3 повторностях и показаны доверительные интервалы при

Limnaca lagotis

Вид огранизмов

М-Ч

06.07.83

13.09.83

Дата анализа

Т

Coretus corneus

13.07.83 14.06,84

15.02.84 99 уровне доверительной вероятности 95%; на фиг. 2 - кривые концентрация двигательная активность моллюсков С, corneus при анализе токсичности воды реки Мертвый Донец (2а), воды рыбоводного пруда в поселке Хапры Ростовской области (26) и воды реки Сухой Чалтырь (2в). Установлено, что реакция данных видов моллюсков на разные токсиканты, имеющиеся в водной среде, сходна, что иллюстрируется на фиг. 1и2, В таблице даны значения важнейших величин и отношений между ними у брюхоногих моллюсков.

Изобретение относится к способам определения токсичности водных сред и позволяет увеличить чувствительность способа. Способ заключается в том, что адаптируют в водной среде гидробионтов - брюхоногих моллюсков: Lyranaea lagotis, или Lymnaea auricularla, или Coretus corneas, ВЛИ Viviparus viviparus, осуществляют предварительную калибровку степени чувствительности и устойчивости гидробионтов к эталонному токсиканту, производят тестовые воздействия на опытные серии гидробионтов определенными концентрациями исследуемых сред, обеспечивая постоянство внешних условий и ступенчатое нарастание концентраций при воздействии на каждую из последуклцих серий гидробионтов . Регистрируют реакцию поведения гидробионтов, вычисляют по ней их двигательную активность для каждой концентрации, определяют степень токсичности водных сред путем сравнения рассштанных по двигательной активности уровней вьисиваемости гидробионтов контрольной и опытной серий и дополнительно достоверно отличающиеся друг от друга локальные экстремумы двигательной активности гид(Л робионтов и оценку степени токсичности водных сред осуществляют в долях от величин максимальной концентрации, при которой смертность гидробионтов равна нулю, и предельно допустимой концентрации эталонного токсиканта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

Из данных таблицы видно, что отношение величины LCo к концентрации, при которой отмечается третий (считая слева) максимум двигательной активности моллюсков ((.),для разных видов моллюсков, разных токсикантов и в разное время является практически постоянной величиной.

Это доказывает, что величину можно связать с величиной LC простым коэффициентом, постоянным для данного вида молюсков. Фактически концентрацию, соответствующую любому экстремуму (максимуму или минимуму) двигательной активности моллюсков, можно связать с величиной LCo и ЦЦК по иону также коэффициентом, что и лежит в основе 1ред лагаемого способа определения токсичности вредных сред, (LCo - максимальная концентрация, при которой смертность гибробиотов равна нулю, ПДК - предельно допустимая концентрация эталонного токсиканта).

На фиг, 16 показана зависимость двигательной активности вида Coretus corneus от концентрации раствора соли CuSO . С помощью известного способа можно более или менее четко вьщелить на кривой двигательной активности (ДА) только, глобальньш (основной или наибольший) максимум (он третий слева), а остальные максимумы и минимумы (т.е. экстремумы) вьщелить строго по местоположению на графике вообще нельзя, поскольку повторности для каждой концентрации необязательны, а без

повторностей локальные экстреь умы ДА на кривой нельзя вьщелить достоверно, из-за того, что разброс данных при одном измерении больше, чем локальные отклонения кривой ДА вверх

или вниз на графике (хотя разброс данных меньше по величине, чем величина глобального максимума). Но без строгого достоверного вьщеления на кривой локальных минимумов и

максимумов ДА нельзя определить токсичность, которая недостаточна, чтобы появился-глобапьный максимум (фиг. 26 и 2в). Наименьшая концентрация токсиканта, которую можно выделить предлагаемым способом, соответствует первому минимуму ДА на предлагаемых кривых (фиг. 1 и 2), а наименьшая концентрация токсиканта, которую можно выявить с помощью известного способа равна LCo. На фиг. 16 концентрация, соответ ствующая LCo так относится к концентрации, соответствующей первому минимуму ДА, как 12,5:1. Поэтому предлагае 1й метод чувствительнее известного для вида С. corneus в 12,5 раз или в 10 раз (фиг. 16), а для ввда L. lagotis примерно в 6 раз (фиг. 1а). П р и м е р 1. Производят установление величины токсичности вод реки Мертвый Донец с помощью брюхоногих моллюсков вида Coretus corneu (фиг. 2а). За две недели до анализа токсичности моллюсков адаптируют к условиям содержания в аквариумах на 40-60 л с гравием и высшим водным растением Vallisneria spiralis при температуре 22 + 4С, рН 7,5 ±0,7 и при постоянной аэрации воды, взятой ранее из водопровода. За день до анализа (или за неделю до анализа) на части моллюсков, выводимых далее из анализа, производят установление устойчивости и чувствитель ности моллюсков к эталонному токсиканту - соли CuSO( (соответственно по величине LCo и местонахождению экстремумов двигательной активности моллюсков на графической кривой концентрация - двигательная активность) . Доставленную на анализ вод ную среду реки нагревают до температуры воды в аквариуме с гидробион тами с помощью аквариумных нагревателей при усиленной аэрации воды ак вариумными аэраторами. Затем разбав лением доставленной на анализ водной среды аквариумной водой приготавливают десять порций растворов при сле дующей концентрации исследуемой водной среды: 0,13; 30; 40; 50; 60; 70 80; 90 и 100%. При этом каждую концентрацию берут в трех (шести) повторностях. Полученные растворы помещают в одинаковые прозрачные стеклянные сосуды (стеклянные гладкие стаканы емкостью 200 мл), после чего помещают в каждый из них по 5 шт. (можно по 10 шт.) особей моллюсков приблизительно одинакового размера 994 (которых в свою очередь за 0,5-4 ч до анализа собирают из больших аквариумов в малый аквариум емкостью 10 л, где нет растений и грунта и где содержат 150 шт, моллюсков при аэрации воды). С этого момента времени подсчитывают количество моллюсков (в процентах), переместившихся со дна сосуда на его боковые стенки в каждую из 10 мин наблкщения, для чего учитывают количество моллюсков, находящихся на боковых стенках сосуда, и половину тех моллюсков, которые одновременно касаются дна сосуда и воковьк стенок сосуда. Затем вычисляют среднее количество переместившихся моллюсков за 10 мин наблкщения и среднее количество переместившихся моллюсков по всем повторностям при одной и той же кон- . центрации. Результат вычисления, выраженный в процентах,представляет собой двигательную активность.моллюсков при данной концентрацииi Строят график зависимости двигательной активности моллюсков от концентрации (фиг. 2а). Выявляют на графике локальные экстремумы двигательной активности (при этом минимумы должны достоверно отличаться от максимумов). Выбирают один локальный экстремум двигательной активности (в данном случае третий слева максимум) и свя зывают его с величинами LC и ПДК коэффициентами К и Kj путем сравнения полученного графика (фиг. 2а) с графиком для эталонного токсиканта (фиг. 16). Причем коэффициенты и Kj определяют заранее по данным графика для эталонного токсиканта по формулам где используются величины именно для эталонного токсиканта. Выявляют отношение концентраций исследуемой одной среды (Cf) к концентрации, соответствующей локальному экстремуму, зятому для расчетов (Ceitt) выявлят величину коэффициентов К и Kg по ормулам к - к -i c-i-. j г , еи t выражают величину токсичности водой среды путем связывания коэффицинтов K и KJ с величинами LC и ПДК о следукнцим формулам

LCe a)

0,8Ц1,6

Концентрации CuSOi, ме//г fPus.-f