Лабораторная работа №33. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПО ИХ СПОСОБНОСТИ СНИЖАТЬ ФИЛЬТРАЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ГИДРОБИОНТОВ (Методика разработана С. А. Остроумовым)
В формировании качества воды, ее очищении в водных экосистемах участвуют многие физические, химические и биологические процессы. Среди примеров как ниболее важные можно привести процессы окисления органического вещества и фильтрацию воды гидробионтами.
Анализ фильтрационной активности некоторых групп гидроби- онтов (асцидий, усоногих раков, мшанок, иглокожих, двустворчатых моллюсков, полихет, губок) показывает, что скорость фильтрации обычно составляет от 1 до 8,8 л в час в расчете на 1 г обеззолен- ной сухой массы тела. Более детальный анализ зависимости скорости фильтрации от массы гидробионта показал, что она имеет вид степенной функции. Суммарная фильтрация воды популяциями макробеспозвоночных (моллюсков, асцидий, полихет) оценивается величинами 1 —10 м3 на 1 м2 дна водной экосистемы за сутки.
Данная работа содержит изложение новой методики биотестирования на гидробионтах-фильтраторах — двустворчатых моллюсках.
Принцип метода заключается в том, что моллюски в процессе фильтрации извлекают из воды одноклеточные организмы, что ведет к снижению оптической плотности (OD) воды в сосуде с моллюсками. Регистрация изменений оптической плотности позволяет характеризовать скорость фильтрационной активности и возможное торможение ее при воздействии изучаемого вещества, которое добавляют в воду.
Оборудование и материал:
моллюски; спектрофотометр (счетчик Култера); весы; термометр для
воды; шесть сосудов на 500 мл; сосуды для отстаивания воды; суспензия клеток одноклеточных организмов (одноклеточные водоросли,
цианобактерии, дрожжи); исследуемое вещество (см. табл. 14.1).
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ В сосуды 1 — 5 внести одинаковое количество моллюсков. Первый сосуд использовать в качестве контроля 1.
Внимание! Предварительно с помощью взвешивания подобрать моллюсков так, чтобы биомасса (сырой вес) во всех сосудах была приблизительно равна 20 — 200 г сырого веса вместе с раковинами. В сосуд 6 внести только суспензию одноклеточных организмов и использовать в качестве контроля 2. Во все сосуды добавить по 500 мл воды (пресной для пресноводных моллюсков, морской — для морских). Провести предварительную инкубацию в течение 1 ч для стабилизации условий при температуре 16—26 °С. В сосуды 2—5 добавить исследуемое вещество в концентрациях 0,1; 1; 10 и 100 ПДК (см. табл. 14.1). Затем одновременно во все сосуды добавить концентрированную суспензию одноклеточных организмов (при использовании дрожжей рекомендуется начальная концентрация в сосудах 20—120 мг/л по сухому весу; при использовании водорослей 1 — 6 млн клеток в 1 мл). С периодичностью в несколько минут измерять оптическую плотность во всех сосудах при одной и той же длине волны. Для дрожжей длина волны 500 или 550 нм; для водорослей и цианобактерий длина волны должна соответствовать длинноволновому максимуму поглощения хлорофилла (665 нм). Период проведения измерений обычно составляет 30—60 мин. Данные оптической плотности занести в таблицу.
где Aj — оптическая плотность в сосудах с исследуемым веществом в определенной концентрации; Aj — оптическая плотность в сосуде с моллюсками без исследуемого вещества.
Поскольку обычно исследуется вещество, способное ингибировать фильтрацию, в сосудах с исследуемым веществом оптическая плотность выше и ВЭИ больше 100 %. Результаты занести в таблицу.
Оценка потенциальной опасности химического вещества по его способности снижать фильтрационную активность гидробионтов
|
Тестируемый образец |
Оптическая плотность при исследуемых концентрациях токсичного вещества (в ПДК) |
ВЭИ, % при исследуемых концентрациях токсичного вещества (в ПДК) |
||||||
|
0,1 |
1 |
10 |
100 |
0,1 |
1 |
10 |
100 |
|
|
Контроль (вода из природного источника) |
||||||||
|
Исследуемое токсичное вещество |
||||||||
|
Токсичность вещества |
||||||||
Внимание! При отсутствии спектрофотометра можно использовать ФЭК или счетчик Култера. Вместо регистрации оптической плотности прибором можно визуально фиксировать момент времени, когда наблюдается четко различимая разница в мутности или окраске воды над моллюсками в сосудах 1 и 2. Вместо суспензии клеток одноклеточных организмов можно использовать взвесь неорганических частиц.
Алимов А. Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. — Л.: Наука, 1981.
Остроумов С. А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу. — М.: МАКС-Пресс, 2000.
Остроумов С. А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. — М.: МАКС-Пресс, 2001.
Остроумов С. А. О самоочищении водных экосистем // Антропогенные влияния на водные экосистемы (по материалам конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н. С. Строганова) / под ред. О.Ф.Филенко. — М.: Т-во научных изданий КМК, 2005.
Rand G. (Ed.) Fundamentals of Aquatic Toxicology. — 2nd edition. — Taylor amp; Francis. London, 1995.
Еще по теме Лабораторная работа №33. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПО ИХ СПОСОБНОСТИ СНИЖАТЬ ФИЛЬТРАЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ГИДРОБИОНТОВ (Методика разработана С. А. Остроумовым):
- 4.6. Методики, разработанные А. В. Крушинским для изучения способности животных к поиску приманки, исчезающей из поля зрения
- Использование разработанных подходов и методовдля экологической оценки микробныхсообществ наземных экосистем
- 6.2. Исследование способности животных к символизации (на примере «счета») с помощью лабораторных тестов
- ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АППАРАТУРЫ В ЛАБОРАТОРНОЙ КЛИНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКЕ
- 4.6.3. Методики изучения способности животных к оперированию пространственно-геометрическими признаками предметов
- МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИНА СУХОДОЛЬНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ
- Влияние химических веществ.
- ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВАЖИВОГО ВЕЩЕСТВА И БИОМАССЫ
- ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОРМОВ
- Оценка дифференцирующей способности среды опытов (сроков и пунктов посева)