Реферат на тему: Біотестування якості води - Екологія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему: Біотестування якості води. У зв'язку з наявністю великої кількості хімічних сполук, вплив яких на якість води неможливо оцінити хіміко-аналітичним контролем, всього більшого значення набуває їх біотестування щодо біологічних організмів або систем . За допомогою біотестування визначають ГДК нових хімічних сполук, проводять біохімічний і генотоксичний моніторинг водних екосистем. Відомі способи визначення мікрокількостей фосфороорганічних пестицидів у воді біотестуванням щодо дафній. Біотестування щодо риб широко застосовують для визначення кількостей слідів і ультраслідів пестицидів і їх метаболіті в у водних екосистемах . Результати, отримані за допомогою хіміко-аналітичного контролю і біотестування, доповнюють один одного. Останнім часом інтенсивно розвиваються методики біотестування із застосуванням моделей екосистем, а також використання тварин і рослин як індикатори ранніх стадій забруднення вододжерел і для оцінки ефективності і глибини очищення води . У ІСО Тк/147 стандарти на методи біотестування розробляють фахівці ПК 5 «Біологічних методів». Біотестування щодо прісних риб ВИЗНАЧЕННЯ ГОСТРОЇ ЛЕТАЛЬНОЇ ТОКСИЧНОСТІ ІСО 7346 встановлює методи визначення гострої летальної токсичності речовин на звичайних прісноводних рибах сімейства лососевих. Представлений тут метод може бути використаний для інших видів прісноводих, морських або солоноводних риб з відповідними змінами , наприклад, якості розбавляючої води і температурних умовах і випробування. Результати, отримані для одного виду риб, не можуть бути застосовані для іншого вигляду. Три частини ІСО 7346 дозволяють зробити вибір між статичним, напівстатичним і проточними методами. Статичний метод, описаний в ІСО 7346-1, при якому розчин не міняють, має переваги перед іншими, оскільки для нього потрібні прості прилади, але кількість досліджуваної речовини у випробувальних судинах може зменшуватися в ході дослідження, а якість води в цілому може погіршуватися. Проточний метод, описаний в ІСО 7346-3, при якому досліджуваний розчин майже повністю замінюють, долає такі труднощі, але для нього потрібні складніші прилади. При напівстатичному методі, описаному в ІСО 7346-2, досліджувані розчини замінюють щодня, таким чином, цей метод є компромісним. Проточний метод може використовуватися для більшості типів речовин, включаючи речовини, не стійкі у воді. Для цього визначають концентрації випробовуваної речовини у випадках, коли це можливо. Статичний метод обмежується дослідженням речовин, концентрації яких відносно постійні протягом всього випробування. Напівстатичний метод може бути використаний для визначення таких речовин, концентрації яких можна досить добре підтримувати протягом всього випробування шляхом заміни випробувальних розчинів кожні 24 ч. Щоб допомогти в приготуванні і підтримці концентрацій речовин, які можуть бути летальними при концентраціях, близьких до концентрацій їх розчинності у воді, можна використовувати невеликі об'єми розчинника, як це описується в методах. Частина 1 ІСО 7346 встановлює статичний метод визначення гострої летальної токсичності речовин, розчинених у воді, за певних умов для видів прісноводих риб, у воді певної якості. Метод застосовують з метою визначення для кожної випробовуваної речовини гострої летальної токсичності на рибах сімейства лососевих в умовах випробування. Результати випробування самі по собі недостатні для встановлення стандартів якості води для охорони навколишнього середовища. Метод може бути застосований для інших прісноводих, морських і солоноводних риб з відповідними змінами умов випробування, особливо кількості і якості розбавляючої води і температури. Суть методу полягає у визначенні за заданих умов концентрацій, при яких речовина є летальною для 50% випробовуваної популяції риб сімейства лососевих вих після того, як її помістили на 24; 48; 72; 96 ч у воду, що містить це речовина. Ці середні летальні концентрації позначають як 24 ч - Lc50; 48 ч - Lc50; 72 ч - Lc50 і 96 ч - Lc50. Випробування проводять в два етапи: а) попереднє випробування, яке дає приблизно гостру середню летальну концентрацію і служить для визначення діапазону концентрацій для остаточного випробування; б) остаточне випробування, результати якого реєструють. Там, де явні ознаки указують на те, що випробовувані концентрації залишаються відносно постійними . Реактиви і випробовувані організми Вода, використовувана для аналізу і приготування розчинів, повинна бути еквівалентної чистоти, що дистилює в скляному перегінному апараті або ж деіонізованої. Випробовуваним організмом є акваріумні риби сімейства коропових. Загальна довга тіла риби повинна бути 30+5 мм, маса 0,3+0,1 р. Риб слід відбирати з популяції, що знаходиться в тому ж резервуарі, який був акліматизований і витримувався, принаймні, протягом двох тижнів до початку випробування в розбавленій воді, що весь час аерується за умов, коли якість води і освітлення схожі з якістю вод і освітленням в процесі випробування. Годування риб повинне бути звичайним, але за 24 ч до початку випробування риби повинні голодувати. Риби не повинні мати явних захворювань і видних дефектів. Вони не повинні піддаватися лікуванню під час випробування або за два тижні, передуючі випробуванню. Умови змісту акваріумних риб сімейства коропових детально описані в звичайних довідниках для акваріумів. Стандартна розбавляюча вода повинна мати рн 7,8+0,2 і карбонатну жорсткість в перерахунку на кальцій 250 міліграм/л. Зазвичай готують воду із змістом 294,0 міліграм/л Сас1г2н20; 123,3 міліграм/л Mgs047h20; 63,0 міліграм/л NAHCO, і 5,5 міліграм/л Кс1. Воду для розбавлення аерують до тих пір, поки концентрація розчиненого кисню не досягне 90% від величини насичення, а рн не досягне 7,8+0,2. При необхідності рн доводять до цієї величини додаванням гідроксиду натрію або соляної кислоти. Приготована таким чином розбавляюча вода більше не повинна аеруватися до використання при випробуваннях. Основні розчини випробовуваної речовини повинні бути приготовані розбавленням відомої кількості випробовуваної речовини в певному об'ємі розбавляючої деіонізованої або дистилюючої води. Основні розчини потрібно готувати щодня, за винятком тих випадків, коли відомо, що речовина стійка в розчині. В цьому випадку розчин можна готувати на два дні. Для полегшення приготування основних розчинів, а також їх переміщення у випробувальний посуд речовини з низькою розчинністю можуть бути розчинені або диспергують відповідними методами, включаючи ультразвукові методи і застосовуючи органічні розчинники низької для риб токсичності. Якщо використовується такий розчинник, то його концентрація у випробувальному розчині не повинна перевищувати 0,1 міліграм/л, при цьому ставляться два контрольні досліди: один - розчинник, що містить, при максимальній використовуваній концентрації, а інший - що не містить розчинника або досліджуваної речовини. Випробовувані розчини готують додаванням відповідних кількостей основних розчинів випробовуваної речовини до розбавляючої води, щоб отримати потрібну конлой або деіонізованій воді, рекомендується додавати не більш Lu0 мл основних розчинів на 10 мл розбавляючої води. Прилади і устаткування Всі матеріали, дотичні з рідиною, в якій повинні поміщатися випробовувані організми, повинні бути хімічно інертні і не повинні поглинати досліджувану речовину. Використовують звичайне лабораторне устаткування (включаючи для кожної контрольної судини занурену мережу, зроблену з нейлону або іншого хімічно інертного матеріалу). Судини для випробування повинні мати достатню місткість (не менше 1 л на 1,5 г риби). Якщо застосовують летючі випробовувані речовини, судини повинні мати кришки. Перед використанням вони повинні бути ретельно вимиті, а потім обполоснули водою або розбавляючою водою. Після закінчення випробування судини треба звільнити, очистити відповідним способом, обполоснути водою, висушити, а потім остаточно обполоснути водою. Судини слід обполоснути водою безпосередньо перед вживанням. Устаткування для контролю температури. Температура досліджуваних розчинів і води в резервуарах повинна бути відрегульована до 23+гс відповідним методом. Навколишнє середовище Приготування і зберігання розчинів, зміст риб, всі операції і випробування виконують в приміщенні з атмосферою, що не містить шкідливих концентрацій пари. Слід уникати будь-яких дій, які можуть змінити поведінку риб. Всі випробування потрібно виконувати при нормальному лабораторному освітленні, відповідному денному, в період від 12 до 16 ч. Методика випробування Стан риб. Коли змінюється основна популяція, слід виконувати токсикологічне випробування із застосуванням методу, описаного в ІСО 7346-1, використовуючи відповідні дані і початкову речовину. Результати таких випробувань повинні в певних межах співпадати з результатами, отриманими раніше в цій же лабораторії. Вираз результатів Результати випробування вважатимуться достовірними, якщо виконані наступні вимоги: а) зміряна в будь-якій судині в ході випробування концентрація розчиненого кисню складає не менше 60% від величини повного насичення; б) відсутність значного зменшення концентрацій досліджуваної речовини під час випробування; в) смертність контрольних риб не повинна перевищувати 10%; г) кількість контрольних риб з неприродною поведінкою не повинна перевищувати 10%; д) 24 ч - Lc50 згаданої речовини для риб повинна відповідати раніше отриманим даною лабораторією результатам; Підрахунок Lc50. Там, де простій графічний підрахунок Lc50 вважається адекватним, він може бути отриманий шляхом побудови графіка смертності (вираженого як відсоток випробовуваної риби в кожній судині) щодо концентрації досліджуваної речовини. Використання осі з лінійними шкалами дозволить побудувати сигмоїдальну залежність, з якої можна отримати Lc50 інтерполяцією концентрацій, які викликають 5% смертності (див. мал. 11.1). Краще всього наносити дані на міліметрівку, що має осі і логарифмічні шкали. Дані, нанесені таким чином, повинні утворити лінійну залежність, з якої можна інтерполювати Lc50. Там, де потрібно обчислити нахил кривої при 95%-ной довірчої вірогідності і Lc50, дані можна аналізувати графічно. Рекомендується використання обчислювального устаткування. Якщо даних для обчислення 24 ч - Lc50; 48 ч - Lc50; 72 ч - Lc50 і 96 ч -LC50 недостатньо, записують мінімальну концентрацію, при якій смертність складає 100%, і максимальну концентрацію, при якій смертність складає 0% через 24; 48; 72 і 96 ч. Ці концентрації визначають межі, в яких, можливо, знаходиться Lc50. Звіт про випробування Звіт про випробування повинен містити наступну інформацію: а) хімічну ідентифікацію і будь-яку інформацію про досліджувану речовину; б) метод приготування розбавляючої води, основних і випробувальних розчинів; в) всі біологічні, хімічні і фізичні дані, що мають відношення до випробування, але не визначені в цій частині ІСО 7346, включаючи умови акліматизації випробовуваних риб і щільність посадки риби, в г/л; г) дані, які враховують при оцінці правильності випробування: 1) концентрація розчиненого кисню; 2) смертність, спостережувана серед контрольних риб; 3) число контрольних риб, що показує аномальну поведінку; 4) Lc50 еталонної речовини; д) дані хімічного аналізу випробовуваної речовини в судинах, якщо такі є, і загальну процентну смертність в кожних 24, 48 ч і, якщо можливо, 72 і 96 ч після початку випробування. Lc50 (логарифмічна і імовірнісна залежність) (якщо вони є) через 24, 48 ч і, якщо можливо, 72 і 96 ч; сюди слід включити дані про метод обчислення і методи хімічних аналізів, там де вони застосовуються; ж) нахил кривої «концентрація - реакція» (при її 95%-ной довірчої вірогідності, якщо така є); з) графічне зображення взаємозв'язку концентрації і чутливості реакції; и) незвичайні реакції риб у випробовуваних умовах і явно виражені зовнішні ефекти, викликані випробовуваною речовиною; к) будь-які відхилення від процедури випробування і їх обгрунтування; л) посилання на міжнародний стандарт ІСО 7346-1. Частина 2 ІСО 7346 встановлює напівстатичний метод визначення гострої летальної токсичності речовин, розчинених у воді, за певних умов для прісноводих риб . Результати самі по собі не достатні, щоб встановити стандарти якості води для охорони навколишнього середовища. Метод застосовують з метою визначення для кожної досліджуваної речовини основних категорій гострої летальної токсичності на прісноводних рибах. Метод може бути застосований для інших прісноводих, солоновато-водных і морських риб як випробовуваних організмів з відповідними змінами умов випробування, особливо кількості і якості розбавляючої води і температури. ВИЗНАЧЕННЯ ТРИВАЛОЇ ТОКСИЧНОСТІ ІСО 10229 встановлює метод визначення тривалої токсичності речовин на струмковій форелі . Струмкова форель відноситься до лососевих риб і мешкає в прісноводих річках і озерах. Представлений тут метод може бути використаний для інших видів прісноводих, морських або солоноводних риб за умови, що внесені відповідні зміни, наприклад, якості розбавляючої води, температурних режимів випробування і тому подібне. Метод випробувань по ІСО 10229 дає можливість вибору між напівстатичним і проточним методами (див. ІСО 7346-2 і ІСО 7346-3). Метод застосовують з метою визначення для кожної випробовуваної речовини (окремі хімікати, їх суміші, стічні води промислових виробництв і тому подібне) тривалої сублетальної токсичності на струмковій форелі в умовах випробування. Результати випробування самі по собі недостатні для встановлення стандартів якості води для охорони навколишнього середовища. Суть методу полягає у визначенні за заданих умов концентрацій речовин, які статистично значно знижують темпи зростання випробовуваної популяції струмкової форелі після витримки 14 і 28 днів. Випробування проводять в два етапи: а) попереднє випробування (див. ІСО 7346-2 і ІСО 7346-3), при якому визначають концентрації речовин, летальні для 50% випробовуваної популяції при експонуванні протягом 96 г (96 г Lc50); б) остаточне випробування з використанням 16 риб на одну концентрацію, результати якого реєструють як найменшу спостережувану ефективну концентрацію (LOEC), так і спостережену ефективну концентрацію (NOEC). Їх значення приводять з вказівкою періоду експонування, наприклад, 28 д LOEC Там, де явні ознаки указують на те, що випробовувані концентрації залишаються відносно постійними (наприклад, в межах 20% від номінальних величин) під час випробування, можна використовувати або зміряні, або номінальні концентрації при розрахунку LOEC і NOEC. постійними (±20% від середніх), але менше 80% або більше 120% від номінальних значень, при розрахунку LOEC і NOEC використовують дані хімічного аналізу. Якщо відсутні ознаки того, що досліджувані концентрації залишаються на прийнятному рівні, або відомо (або передбачається), що концентрації досліджуваних реактивів значно змінилися на якій-небудь стадії під час досліджень, то незалежно від того, є чи ні дані хімічного аналізу, LOEC і NOEC визначити не можна, використовуючи цей метод. В цьому випадку результати випробування не пропадають, але при цьому можна стверджувати, що величини LOEC і NOEC менше або рівні номінально використаних концентрацій. Реактиви і випробовувані організми Вимоги до реактивів, основному, випробовуваному розчинам і розбавляючій воді (рн води може лежати в межах 6,7-8,5, але його коливання не більш ±0,2) - див. метод визначення гострої летальної токсичності. Випробовуваним організмом є струмкова форель. Риби вибирають з одного косяка і до випробувань їх витримують для акліматизації не менше 2 тижнів. Риби повинні знаходитися в нормальних умовах, їх годують при мінімальній нормі 1% кормів від ваги мокрого тіла в день при акліматизації і 4% кормів - під час випробування. Корм для риб, що є сухим кормом на основі мальків сальмоніда, розділяють на дві рівні частини і дають рибам двічі в день (проміжок між годуванням не менше 5 ч). На початку випробування кожна риба повинна мати масу не менше 3 г і не більше 5 р. Риби не повинні мати потворних форм і хвороб. Вони не повинні піддаватися лікуванню під час випробування або за два тижні, передуючі випробуванню. Умови змісту струмкової форелі детально описані в довідниках по розведенню риб. Устаткування Вимоги до устаткування - див. метод визначення гострої летальної токсичності. Випробувальні судини повинні мати місткість не менше 40 л, їх стінки повинні бути непрозорими, щоб не турбувати риб. Навколишнє середовище Див. метод визначення гострої летальної токсичності. Методика випробування Перед випробуванням риб клеймлять. Наприклад, беруть неіржавіючий дріт, згинають з нього арабські цифри і кріплять їх до пласті риб. Клейма із замкнутими петлями (як цифри 0, 6, 8, 9) не ставлять, оскільки вони можуть привести до зараження шкіри. Попереднє випробування Проводять по методиці ІСО 7346-2 або ІСО 7346-3 для визначення 96 ч Lc50. Остаточне випробування Вибирають не менше п'яти концентрацій, значення яких утворюють прогресію. Найвищі концентрації не повинні зазвичай бути менше 10% або більше 32% від 96 ч Lc50. В деяких випадках може потрібно вужчий діапазон концентрацій, а для інших випадків ширший діапазон концентрацій, щоб отримати потрібні дані. Беруть 6 сорокалітрових судин і заповнюють 5 судин випробовуваними розчинами, а один заповнюють розбавляючою водою і використовують його як контрольного. Якщо для розчинення або діспергациі випробовуваної речовини застосовують органічний розчинник, готують ще одну контрольну судину з водою і розчинником. Концентрація розчинника повинна бути рівна максимальній його концентрації в будь-якій з судин з випробовуваними розчинами. Встановлюють в судинах температуру в діапазоні 12,5-17,5°с і підтримують її з точністю ±ГС. Вимірюють концентрацію випробовуваної речовини в розчинах по наступній зразковій схемі: -4 Початок дозування випробовуваної речовини у використаних судинах -3 Проба 1 -2 Проба 2 0 Якщо проби 1 і 2 вважаються задовільними клеймлять рибу і починають випробування 0-7 Проба 3 8-14 Проба 4 15-21 Проба 5 22-28 Проба 6 Режим випробування встановлюють відповідно до програми, наприклад: безперервно проводять заміну випробовуваного розчину із швидкістю зразкового 200 л/день або замінюють розчин шляхом додавання свіжого через короткі проміжки часу. Концентрація розчиненого кисню в розчині не повинна бути нижче 70% від рівня насичення. В процесі випробування визначають зміну темпів зростання окремих риб або зміну темпів зростання кожної групи риб. Вираз результатів Результати випробування вважатимуться правильними, якщо виконані наступні вимоги: а) концентрація розчиненого кисню у випробувальних розчинах під час випробування не опускається нижче 70% від рівня насичення; б) температура розчину була в діапазоні 12,5-17,5°с і не відхилялася більш ніж на 2°; в) концентрація випробовуваних речовин залишалася в межах ±20% від середньої величини за весь час випробування; г) смертність контрольних риб не перевищувала 10%. У звіті повинні бути дані по вимірюванню темпу зростання риб за 0,14 і 28 днів. На підставі отриманих даних розраховують LOEC і NOEC. Точність методу Європейські країни провели міжлабораторне випробування за оцінкою даної методики. Риби випробовувалися в розчині 3,4-діхлораніліна і лінійного алкилбензенсульфоната. Коефіцієнт варіації склав 29% і 31% відповідно. Звіт про випробування Звіт про випробування повинен містити наступну інформацію: а) хімічну ідентифікацію і будь-яку інформацію про досліджувану речовину; б) метод приготування розбавляючої води, основних і випробувальних розчинів; в) всі біологічні, хімічні і фізичні дані, що мають відношення до випробування, але не вказані в даному стандарті, включаючи умови акліматизації випробовуваних риб і методи лікування риб; г) дані, які враховують при оцінці правильності випробування: 1) концентрації розчиненого кисню і випробовуваних речовин; 2) смертність, спостережувана серед контрольних риб; д) дані хімічного аналізу випробовуваної речовини в судинах, якщо такі є; е) дані по вимірюванню ваги і розмірів риб; ж) результати аналізу середнього відхилення ваги і розмірів риб з даними LOEC і NOEC; з) будь-які незвичайні реакції риб у випробовуваних умовах і явно виражені зовнішні ефекти, викликані випробовуваною речовиною; и) будь-які відхилення від процедури випробування і їх обгрунтування; до) посилання на міжнародний стандарт ІСО 10229. КЕРІВНИЦТВО ПО ВІДБОРУ ПРОБ З РІЧОК І ВОДНИХ ПОТОКІВ ІСО 5667-6 встановлює вимоги до відбору проб з річок і водних потоків. Вимоги стандарту не застосовують при відборі проб води з естуаріїв (гирла річок), води біля берега річок. Необхідно враховувати, що відбір проб води з каналів або річок з дамбами або греблями з повільним струмом води має свої особливості. Відбір проб проводять для вирішення наступних завдань: визначення якості води в басейні річки; визначення придатності річкової води для пиття; визначення придатності річкової води для зрошування і використання для водопою худоби; визначення якості річкової води для риборазведеня; визначення придатності води для купання і водного спорту; встановлення джерел забруднення води стічними водами і сільськогосподарськими підприємствами. Відбір проб проводять із застосуванням наступного устаткування. Відкриті пробовідбірники і пробовідбірники для відбору поверхневих вод. Для відбору проб на поверхні річок застосовують звичайні ємності з широким горлом. Закриті пробовідбірники. Для відбору проб на глибині річок застосовують закриті бутлі, наповнені повітрям або інертним газом, які занурюють на задану глибину і заповнюють водою. Для цих цілей застосовують також відкриті з двох сторін циліндри або труби, які занурюють в річки, орієнтують по напряму потоку або встановлюють вертикально і закривають під водою. Насоси. При відборі проб використовують всмоктуючи, підводні і перистальтичні насоси. Автоматичні пробовідбірники. Пробовідбірники такого типу дозволяють проводити відбір проб без участі людини для різних цілей дослідження якості води. Методика відбору проб - При відборі проб води слід фіксувати в документах місце відбору. Для визначення впливу місця скидання стічних вод і вод притоки річки проби відбирають вище за течією річки і в крапці, де відбулося повне змішення вод. Проби відбирають по глибині, від берега до берега і уподовж за течією. Якщо забруднення розподілені рівномірно по потоку річки, то для відбору проб підходить практично будь-яке місце. При нерівномірному розподілі забруднень стандарт рекомендує відбір складених проб з різних крапок. Але при цьому не можна оцінити відмінності в концентраціях забруднювачів в різних місцях річки. Складені проби не відбирають для аналізу розчинених газів і летючих компонентів. Частоту і час відбору проб встановлюють залежно від цілей дослідження згідно програмі. У стандарті дані докладні рекомендації, виконання яких дозволить отримати репрезентативні проби. Відібрані проби консервують відповідно до вимог пріложенія 6 і стандарту на метод аналізу, якщо їх не аналізують на місці відбору. Судини з відібраними пробами повинні бути чітко промаркирована і доставлені в лабораторію в можливо короткий час. У звіті по відбору проб повинні бути приведені наступні відомості: а) назва річки або потоку; б) місце відбору з докладним описом; в) точка відбору; г) дата і час відбору; д) прізвище і ім'я фахівця, що виконував відбір проб; е) метеорологічні дані (температура, кількість опадів, хмарність і так далі) під час відбору проб; ж) зовнішній вигляд і температура води; з) умови перебігу річки; и) характеристика відібраного зразка (запах, колір води, прозорість, наявність суспензій і так далі); к) тип пристрою для відбору проб; л) метод консервації зразків; м) умови зберігання і транспортування зразків.
1 2 3 4 5 Категория: Екологія \| Добавил: Aspirant (13.04.2014)
Просмотров: 696 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: