Автор неизвестен - Гидрохимические исследования - страница 5

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7 

 

 

 

' "орг

 

РН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мг дм"'

 

 

 

8,36

31,2

23,7

75,2

10,1

134

1150

670

8,30

29,2

19,0

126

4,7

58,3

510

770

8,31

43,2

53,3

141

3,9

23,0

510

1030

8,24

21,5

28,9

89,5

4,8

75,1

570

630

8,21

25,3

26,8

85,2

2,9

15,2

460

810

8,25

21,0

18,3

49,0

2,4

17,0

400

500

8,03

15,5

15,4

37,3

3,6

23,7

570

890

8,30

12,7

14,5

15,6

1,8

15,8

400

600

8,2

10,8

8,5

17,5

0,6

10,0

380

400

формированных речных вод, на которые воздействуют урбанизированные стоки мегаполиса Одесса и воды открытой центральной части моря.

V. Заливы. V. ' Тендровский и Ягорлыцкий. Гидрохимический режим мелководных заливов в значительной мере определяется проникновением сюда вод из Днепровско-Бугской эстуарной системы. Мелководность, по­ступление сбросных вод из оросительных систем Северо-Крымского кана­ла, прогревание в летний период обеспечивают высокую оборачиваемость БВ, усиливают развитие эвтрофирования (Буланная, Гаркавая, 1989). К этой группе заливов следует отнести и мелководный Джарылгачский залив, гидрохимические условия которого формируются под воздействием сброса вод с рисовых чеков (Снежко и др. 1995). Концентрации БВ в Джарылгач-ском заливе близки к их значениям в Ягорлыцком.

V.2 Каркинитский залив. Формирование гидрохимического режима происходит под влиянием вод открытой части моря. Для вод залива харак­терны стабильные значения солености и низкие концентрации БВ. При­брежная и угловая части залива находятся под влиянием сбросных вод оросительных систем. Глубоководная часть залива характеризуется высо­кой прозрачностью. В заливе сохранилось небольшое скопление филлофо­ры, которая благоприятно влияет на газовый режим придонных слоев мо­ря. В придонном слое восточной части залива неоднократно отмечалась гипоксия. Одни авторы связывали ее формирование с влиянием донного траления и заиления (Рубинштейн, 1987), другие — с поступлением вод с низким содержанием кислорода из глубоководной части моря (рис. 1.3.8).

VI. Центральный район. Гидрохимические условия определяются водо­обменом с открытой западной частью моря. Только в периоды половодья и благоприятной ветровой ситуации эта часть СЗЧМ попадает под влияние трансформированных речных вод, происходит обогащение вод БВ. Ис­чезновение филлофоры — источника кислорода в придонном слое этого

46*14-

471М

46°N -

29°Е 30*Е ЗГЕ 32'Е 33°Е

й

РИС. '.3.8. Распределение кислорода (мг дм 3) (а) и органического азота (мкг дм ') (б) в придонном слое СЗЧМ в сентябре 1990 г.

района привело к ухудшению газового режима. Несмотря на самую вы­сокую прозрачность воды в СЗЧМ, содержание кислорода здесь по­степенно снижается. В августе 1990 г. гипоксия с содержанием кислорода 0—14 % насыщения, содержанием сероводорода 2 мл дм-3 из районов, на­ходящихся под влиянием речных вод, распространилась в Центральный район, заняв всю площадь придонного слоя. Увеличение содержания орга­нических веществ во всей водной толще и придонная гипоксия свидетель­ствуют о том, что процессы антропогенного эвтрофирования охватили и этот район СЗЧМ.

ГЛАВА

Биотестирование

Вследствие интенсивного загрязнения веществами природного или антропогенного происхождения, сточ­ными водами, атмосферными осадками вода приобре­тает новое свойство «токсичность». Этот термин мо­жет быть распространен также на донные отложения, прибрежные почвы, взвешенные вещества и водные ор­ганизмы (Брапнський, 1995). При возникновении ток­сичности вода из среды, поддерживающей жизнь, стано­вится средой, губительной для жизни (Кузьменко и

др., 1999).

В соответствии с современными подходами, сте­пень и характер загрязнения водной среды оценивает­ся с помощью триады методов — биотестирования, ме­тодов аналитической химии и биоиндикации (рис. 1.4.1).

Под биотестированием обычно понимают процеду­ру установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности, независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов (Брапнський, 1995).

Оценка отклика живого организма на действие сре­ды, содержащей биодоступные загрязняющие вещества, дает информацию, которую в принципе невозможно по­лучить при анализе содержания токсиканта в среде или в организме. Прямые и косвенные взаимодействия ток­сичных веществ и их метаболитов в среде и организме, синергическое и антагонистическое действие токси­кантов находят отражение в реакциях тест-объектов.

Центральное место занимают методы биотестиро­вания при проведении токсикологической оценки про­мышленных, сточных бытовых, сельскохозяйственных, дренажных загрязненных природных вод с целью выявления потенциальных источников загрязнения, в контроле аварийных сбросов высокотоксичных сточ­ных вод. Биотесты используются для определения уровнябезопасного разбавления сточных вод с целью учета результатов биотести­рования при корректировке и установлении предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водоемы со сточными водами (Крайнюко-ва, 1988). Экологическая экспертиза новых материалов, средств защиты растений, удобрений, дезинфицирующих препаратов, технологий очистки, проектов очистных сооружений и многое другое также не обходится без биотестов.

4.1. Основные методические подходы

Биотестирование, как и всякое новое направление, нуждается в четком определении терминов и понятий. Далее в тексте используются устоявшие­ся и принятые в современной гидроэкологии термины (Кузьменко и др., 1999): вещество, оказывающее токсическое действие, называется токсикан­том, процесс воздействия токсиканта на организм токсикацией, а на эко­систему токсификацией. Для количественной оценки токсичности обычно пользуются формализованными категориями концентрации чистого вещества, оказывающего токсический эффект при его лабораторном исследовании. К таким токсикометрическим величинам относятся пороговые (NOEC, LC), медианные (LC5) и летальные концентрации (LC100)1 и минимальная крат­ность разбавления (Kpmjn), при которой исчезает токсический эффект про­бы. Показатели не имеют универсального значения и устанавливаются для каждого тест-объекта индивидуально. По Н.С. Строганову, количественно токсичность вещества для отдельного организма определяется как величина, обратная медианной летальной концентрации: Т = \/LC5^

Процедура определения токсичности среды проводится с помощью тест-объектов живых «датчиков», сигнализирующих об опасности. Тест-объектами могут служить водоросли, инфузории, ракообразные, моллюски, рыбы и другие организмы, которые культивируются в стандартных лабора­торных условиях. Тест-функции, или критерии токсичности, — это показа­тели роста культур, выживаемость (смертность), плодовитость, появление аномальных отклонений в раннем эмбриональном развитии тест-организ­мов и др.

Исследования в области биотестирования проводились в специализиро­ванной лаборатории, входящей в Испытательный центр ОФ ИнБЮМ (ат­тестат аккредитации в УкрСЕПРО UA 6.001.1.204 от 21.10.2001 г.). Коллекция живых культур представлена чистыми линиями морских и пре­сноводных организмов (одноклеточных водорослей, макрофитов и ракооб­разных), предлагаемых национальными нормативными документами и ме­ждународными стандартами для оценки токсичности морских и пресных природных вод, сточных вод различного происхождения, питьевых вод, поровых вод, донных отложений морских, континентальных водоемов и почв методами биотестирования.

Коллекция живых культур, использованных для биотестирования при­родных сред, была представлена объектами различного статуса (табл. 1.4.1, 1.4.2). Это объекты временного содержания, введенные в культуру на не­продолжительное время, и объекты постоянного содержания, поддержи­ваемые длительное время. При необходимости обновления культуры вос­станавливаются из покоящихся стадий (эффипиев, зимующих яиц), других музейных коллекций или из природных местообитаний.

Культуры инфузорий поддерживаются на жидких средах, пресноводных ракообразных и гидромакрофитов — на водопроводной воде, очищенной и подготовленной по специальной методике, солоновато водных и морских ракообразных и гидроидов — на чистой морской воде соответствующей со­лености.   Культуры одноклеточных водорослей,  используемых в альготе­

ТАБЛИЦА 1.4.1. Стандартные тест-объекты и показатели токсичности среды, ис­пользуемые для биотестирования вод, донных отложений и почв

 

Продолжи-

Токсикометрические

 

Тест-объект

тельность и тип теста

показатели

Источник

Ceriodaphnia affinis

24, 48 или

NOEC, LCf

U.S. EPA Methods, 1993;

Lilljeborg, 1900= С.

96 ч (ост-

 

КНД 211.1.4.055-97;

dubia (ARTHROPO-

рый)

 

Руководство, 2002

DA: Crustacea: Clado-

 

 

 

cera: Daphniidac),

 

 

 

ювенисы в возрасте

 

 

 

4-24 ч

 

 

 

С. affinis - С. dubia,

7 ± 1 сут

NO EC, LC**S, гибель

U.S. EPA Short-term

ювенисы младше 24 ч

(хрониче-

 

methods, 1989;

от 7—14 сут самок

ский)

исходных тест-объек­тов и (или) уменьше­ние среднего числа ювенисов

КНД 211.1.4.056-97;

Руководство, 2002

Phaeodactylum trico-

72 ч (с уче-

Изменение ростовых

ISO. Water quality, 1994;

rnutum Bohlin.

том числен-

характеристик культур

КНД 211.1.4.047-95, 1995;

(CHRYSOPHYTA),

ности кле-

(численности клеток,

Руководство, 2002; Дят-

3 ± 1 сут культура в

ток через 24

коэффициента роста,

лов, Петросян,2001а, б

экспоненциальной

и 48 ч)

скорости роста, био-

 

фазе роста

 

массы клеток)

 

Sceletonema costatum

ISO. - Water quality, 1994

(Greville, 1866) Cleve,

 

 

 

1873 (BACILLARIOP-

 

 

 

HYCEAE) 3 +1 сут

 

 

 

культура в экспонен-

 

 

 

циальной фазе роста

 

 

 

Artemia salina L.

72 ч (с кон-

Выживаемость, син-

КНД 211.1.4.047-95;

(ARTHROPODA:

тролем вы-

хронность метамор-

Руководство, 2002; Петро-

Crustacea: Branchiopo-

живаемости

фоза на стадиях орто-

сян, Дятлов, 2000

da), науплиусы из

через 1,3,

и метанауплиуса

 

покоящихся стадий

6, 24 и 48 ч)

 

 

Tamnocephalus platyurus

24 ч

Выживаемость

Tamnotoxkit F, 1995

Packard (aRTHROPO-

 

 

 

DA: Crustaceae, Tham-

 

 

 

nocephalidae), наупли-

 

 

 

усы из покоящихся

 

 

 

стадий

 

 

 

Paramecium caudatum

24 ч (ост-

Выживаемость в ост-

КНД 211.1.4.059-97;

Ehrb. (PROTOZOA:

рый), 96 ч

ром тесте, коэффици-

Руководство, 2002

Infusoria: Hymeno-

(хрониче-

ент роста культуры в

 

stomata: Parameciidae)

ский)

хроническом тесте

 

Lemna minor L. (MAG-

168 ч

Коэффициент при-

ISO. - Water quality, 2001;

NOLIOPHYTA: Arales:

 

роста, время удвоения

OECD, 2002

Lemnaceae)

 

численности листецов

 

стах, поддерживаются на жидких средах в стандартных условиях, в соот­ветствии с традициями школы Л.А. Ланской (Ланская, 1971; Дятлов, Пет-росян, 2001а). Для сохранения культур водорослей и продления их жизнеспо­

Глава 4. Биотгстирование

ТАБЛИЦА 1.4.2. Перспективные тест-объ<гкты и показатели токсичности среды, ис­пользуемые для биотестирования вод, донных отложений и почв

Тест-объект

Продолжитель­ность и тип

Токсикометрические показатели

Источник

 

теста

 

 

Euplotes patella lemani

24 ч (острый)

Выживаемость (в остром

Петросян,

Dragesco (PROTOZOA:

96 ч (хрониче-

тесте), коэффициент роста

Дятлов, 2000

Infusoria: Euplotidae),

ский)

культуры (в хроническом

 

культура в экспоненци-

 

тесте)

 

альной фазе роста

 

 

 

Cordylophora inkermanica

24 ч (острый)

Выживаемость (в остром

Кошелев,

Marfenin, C. caspia Pallas,

14 сут (хрони-

тесте), скорость роста и

2003

1771 (COELENTERATA:

ческий)

отношение числа гидран-

 

Hydrozoa: Clavidae)

 

тов к длине гидроризы (в хроническом тесте)

 

Brachionusplicatilis Mull.

24 ч (острый)

Выживаемость

Неопублико-

(ROTATORIA: Brachio-

 

 

ванные дан-

nidae )

 

 

ные авторов

Mytilus galloprovincialis

2 ч

Синхронность дробления и

Ходаков, Дят-

Lam. (MOLLUSKA: Bi-

 

процент аномальных эм-

лов, Петро-

valvia: Mytilida), оплодо-

 

брионов

сян, 1996

творенные яйцеклетки*

 

 

 

Diaptomus salinus E. Dad ay,

1901 (ARTROPODA:

Crustacea: Calanoida)

24, 48 или 96 ч

(острый)

NO EC, LCaS , выживае­мость, пищевая активность, скорость выделения и раз­мер фекальных пеллет

Неопублико­ванные дан­ные авторов

Wlassicsia pannonica

Daday, 1904 (ARTHRO-PODA: Crustacea: Cla-

docera: Macrothricidae), ювенисы младше 24 ч

24, 48 или 96 ч

(острый), 10 сут (хронический)

NOEC, LC5-048 (в остром

тесте), смертность исход­ных тест-объектов и (или) уменьшение среднего чис­ла ювенисов (в хрониче­ском тесте)

Петросян, Кошелев, Дятлов, 2002

Moina mongolica Daday,

24, 48 или 96 ч

Дятлов, Коше-

1901, (ARTHROPODA:

(острый), 14—

 

лев, Петро-

Crustacea: Cladocera:

20 сут (хрониче-

 

сян, в печати

Moinidae), ювенисы

ский)

 

 

младше 24 ч

 

 

 

* Получены от взрослых особей, обитающих в шрироде, путем искусственного оплодотворения в лабораторных условиях.

собности разработана методика хранения на агаризованных и жидких сре­дах при пониженной температуре в режиме темновой прединкубации и кратковременного фотопериода (Петросян, Эльстер, 2001).

Для каждого объекта ведется паспорт культуры, в котором содержатся сведения о происхождении материала, оптимальных условиях культивиро­вания, питательных средах, частоте пассажей и т. д. В паспортах культур накапливаются сведения о биологии объектов, факторах, влияющих на темпы роста и плодовитость.

Наличие музейной коллекции культур, включающей в себя комплекс тест-

побъектов различного систематического уровня, позволило руководствовать­ся принципом «наибольшей жесткости», отдавая предпочтение самым чув­ствительным тест-объектам, указывающим на наличие в тестируемой среде токсической составляющей. Следует заметить, что стандартные и наиболее популярные тест-объекты не всегда являются самыми чувствительными в сравнении с аборигенными видами или «видами-мишенями». Для тех слу­чаев, когда в экспериментах использовались ненормативные (стандартные) объекты, опыты осуществляли в соответствии с общепринятыми условия­ми биотестирования (Петросян и др., 1996).

Новое направление исследований — создание микробиотестов в рамках концепции и методологии биотестирования, впервые предложенной шко­лой проф. G. Persoone (университет г. Гент, Бельгия) (Janssen, Persoone, 1993) и в последнее десятилетие получившей всеобщее признание как уни­фицированный, экономически оправданный и чувствительный подход для оценки качества различных природных сред (Дятлов, 2001). Главное отли­чие микробиотестов от традиционных методов биотестирования состоит в отказе от длительного культивирования чистых линий тест-объектов и по­лучении синхронизированного материала из покоящихся стадий гидробио-нтов. Спектр объектов, подходящих для создания микробиотестов, доста­точно широк. Это одноклеточные водоросли, инфузории, коловратки, жаб-роногие и ветвистоусые ракообразные, остракоды и другие обитатели аста-тичных водоемов, имеющие в жизненном цикле покоящиеся стадии. В рамках указанного подхода в лабораторных условиях были изучены осо­бенности онтогенеза Cladocera (W pannonica, M. mongolica, M. rectirostris и др.) и влияние основных факторов, определяющих партеногенетическое размножение или переход на половой цикл развития. Разработан алгоритм, позволяющий в короткие сроки инициировать появление в культурах сам­цов и эфиппиальных самок, провести необходимую диапаузу покоящихся стадий и получить одновозрастных самок, необходимых для проведения экспериментальных работ (Петросян и др., 2003).

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа