Способ биологической оценки токсичности водной среды Советский патент 1987 года по МПК A01K61/00 

1

11

Изобретение относится к способа биологической оценки вод, преиму щественно сточных, обладающих раздражающим действием, и может использоваться в мероприятиях по охр 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,которы остается жизнеспособным и пригодным для тестирования в течение н менее 6 мес и состоит в том, что в качестве тест-объекта используют непитарщуюся 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 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 объек- тами сливают, при этом пиявки остаются прикрепленными присосками к дну чашки. Контрольных пиявок вновь заливают чистой водой, а подопытных - тестируемых раство- ром. В результате механического раздражения все пиявки сначала приходят в движение. Через 3-5 мин (этого времени достаточно, чтобы контрольные пиявки успокоились no ле механического раздражения, вызванного сменой воды, и вновь приняли статичную позу) производят первую регистрацию наличия или отсутствия у каждой подопытной и контрольной пиявки статичного состояния, у подопытных пиявок оно наступает позже или совсем не наступает из-за добавления к меха

З

5 О 0 5 g 5

152

ническому 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 на-ступает 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 особями этого же вида и другими гидро- бионтами. Кроме того, эти пиявки обладают возможностью принимать статичное 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-смены статичного состояния динамичным - совпадают с порогами токсичности веществ указанных вьиие групп.

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

3

П р и м е р. Молодь пиявок раздляют на контрольную и опытную группы и распределяют по три экземпляра в 15 чашках Петри диаметром 10 см, заливают чашки на 1/3 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 заполне- ния чашек проводят первую регистрацию наличия (+) или отсутствия (-) у каждой пиявки статичного состояния. Регистрацию повторяют 6 раз на протяжении 15 мин тестирования с интервалом 3 мин.

Сравнивают полученные показатели у контрольных и опытных групп

пиявок. Данные приведены в табли

це.

Согласно таблице среднее арифметическое (из шести наблюдгений) число

пиявок,

сохраняющих статичную позу

в контроле, равно 8,7 в опытах 1-4, соответственно равно 1,3j 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 (0,07-2,6) 2 (4,4-6,6) 3 (4,9-8,1) 4 (9), в контроле доверительный интервал составляет (8,4-9). Сред- 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

5 О -

0

5

5

О 5

154

пиявок. Сток, разведенный 1:8, также содержит токсичные веп1ества, но в подпорот овых 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 за- вода несут, например медь, то по результатам анализа проведенного данным способом, определяют что при разведении стока 1:8 медь присутствует в количестве йО,004мг/л так как предел чувствительности пиявок по ионам меди равен 0,005 мг/л.

Формула изобретения

Способ биологической оценки токсичности водной среды, предусматри- разделение тест-объектов на две группы - опытную и контрольную, размещение кажд ой группы в соответствующих емкостях, подачу в последние чистой и исследуемой воды, периодическую регистрацию поведенческой функции тест-объектов в группах, сравнение полученных результатов и определение наличия токсичных веществ в воде по изменению поведенческой функции опытных тест-объектов по сравнению с контрольными, о т л II ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью упрощения способа и ускорения оценки, в качестве тест-объектов используют нёпитавшуюся молодь пиявок,(Hiru- .db medicinal is), всех пиявок перед исследованием выдерживают в чистой воде до принятия ими статичных поз, в процессе регистрации фиксируют наличие или отсутствие у каж-- дой пиявки статичного состояния, а о наличии токсичных веществ в водной среде судят по уменьшению количества статичньк поз, зарегистрированных у опытных пиявок по сравнению с контрольными.

1:8

+--+++ --++-+++

+ + ++++++-

+ + +++++++

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

Эти же дан- . ные в цифрах

Чистая вода 8

(контроль)

Сточная вода

Разбавленная сточная вода

1:2 1:4

4 4

3 6

+ + - +. + - + + + + + + +

+ +

-+-+++

++++++

++++++

++++++

7 8

6 7

4 8

6 8

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 умень- щению количества статичных поз у опытных пиявок по сравнению с контрольными. 1 табл. чистую воду, и ведут пёри- поведенчесi (Л