Индикация сапробности водоема

Пресноводные моллюски могут служить биоиндикаторами степени загрязнения водоема органическими веществами, сбрасываемыми с ферм, птицефабрик, свиноводческих комплексов, предприятий легкой промыш­ленности и сферы быта.

Биоиндикаторы - пресноводные моллюски чувствительны к со­держанию вводе органических веществ и кислорода. Соответственно выделяют α -мезосапробов, β -мезосапробов и олигосапробов. Полисапробов среди моллюсков нет.

Методика работы

С помощью водного сачка проводится отлов моллюсков, обитающих в водоеме. Все выловленные моллюски идентифицируются по видам, и за­тем определяется сапробность водоема. К α -мезосапробам относится роговая шаровка (рис. 8.2 (1)). β -мезосапробами являются обыкновен­ный прудовик (рис. 8.2 (2)), ушковый прудовик (рис. 8.2 (3)), физа ключе­вая (рис. 8.2 (4)), яйцевидный прудовик (рис. 8.2 (5)), лужанка настоящая (рис. 8.2 (6)), лужанка полосатая (рис. 8.2 (7)), битиния щупальцевая (рис. 8.2 (8)), горошина (рис. 8.2 (9а, б)), перловица вздутая (рис. 8.2 (12а, б)). Типичными олигосапробами являются катушка обыкновенная (рис. 8.2 (10а, б)), катушка килевая (рис. 8.2 (11а, б)), перловица живописцев (рис. 8.2 (13)), утиная беззубка (рис. 8.2 (14)), катушка гладкая (рис. 8.2 (16)), катушка завитая (рис. 8.2 (15)).

8.1.3.2. Биоиндикация токсичности природных вод с помощью дафний [7, 34]

Дафнии - наиболее часто используемый тест-объект для определения токсичности воды. Метод позволяет определить токсичность сточных и природных вод. Критерием острой ток­сичности является гибель 50% и бо­лее дафний в анализируемой воде по сравнению с контролем в течение 24, 48 или 96 ч.

Культура дафний. Исходный ма­териал желательно приобрести в спе­циальных учреждениях и организациях. В школьных опытах можно исполь­зовать и свою культуру. Для этого из самого чистого в вашей местности водоема с помощью гидробиологи­ческого сачка отлавливают дафний и помещают в стеклянные емкости, которые заполняют под пробку водой из этого же водоема. Одновременно отбирают 5-10 л воды для последующей посадки дафний. Дафнии отде­ляют декантированием жидкости. Затем отобранную природную воду фильтруют через фильтр и заполняют ею подготовленные стеклянные со­суды емкостью 3-5 л примерно на одну треть объема, куда переносят дафний с помощью стеклянной трубки с внутренним диаметром 0, 5-0, 7 см с оплавленным концом. Начальная плотность посадки 6-10 особей на 1 л воды. Спустя 5-7 суток, в течение которых дафнии привыкают к лабораторным условиям существования и начинают размножаться, в со­суды доливают воду для дальнейшего культивирования.

При поддержании культуры в помещении не должно быть вредных га­зов и токсичных паров. Оптимальная температура 20 ± 2°С, продолжи­тельность светового дня 12-14 ч. (не освещать культуру прямыми сол­нечными лучами). Посуду для содержания дафний нельзя мыть моющими веществами и органическими растворителями, лучше мыть питьевой содой, при особом загрязнении – хромовой смесью или соляной кислотой. Для культивирования дафний используют водопроводную воду, предварительно отстоянную не менее 7 суток и насыщенную кислородом (рН = 7, 0-8, 2; же­сткость общая - 3-4 мг-экв./л; концентрация растворенного кислорода не менее 6, 0 мг/л). Раз в 7-10 суток половину объема воды с культурой дафний заменяют на свежую, удаляют скопившийся на дне осадок и при большой плотности (более 25 самок) культуру прореживают. Не следует производить аэрацию воды в сосудах.

Кормом для дафний служат зеленые водоросли (хлорелла) и хлебопе­карные дрожжи. Для приготовления дрожжевого корма берут 1 г свежих или 0, 3 г воздушно-сухих дрожжей, за­ливают их 100 мл дистиллированной воды. После набухания дрожжи тща­тельно перемешивают, дают отстоять­ся в течение 30 мин. Надосадочную жидкость добавляют в сосуды с дафниями в количестве 3 мл на 1 л воды. Кормят дафний 1-2 раза в не­делю.

Для выращивания зеленых водорослей требуется сложная методика, поэтому при возможности приобретают их в одной из лабораторий и хранят в холодильнике (срок хранения 14 суток). Вносят 1 мл суспензии водорослей на 1 л воды.

При невозможности культивирования дафний в школьном опыте можно допустить использование только что отловленных дафний.

Отбор пробы. Пробу природной (сточной) воды отбирают объемом до 1 л. До биотестирования возможно хранение ее не более 6 часов при температуре 4°С.

Далее пробу фильтруют через фильтровальную бумагу и заливают в емкости для биотестирования.

Проведение опыта. Берут 3 сосуда для исследуемой воды и 3 сосуда для контрольной пробы, не содержащей токсичных веществ. Наливают в них по 100 мл исследуемой воды и по 100 мл чистой воды для контроля. Исследуемую воду можно разбавить водой, не содержащей токсичных веществ.

Контрольную (разбавляющую) воду готовят отстаиванием в течение 7 суток водопроводной воды средней (не более 3, 0 мг-экв./л) жесткости, проверяя рН (7, 0-8, 2), температуру (20°С), содержание кислорода (не менее 2 мг/л - при снижении делают продувку с помощью микрокомпрессора или камеры от футбольного мяча). В процессе биотестирования продувку делать не рекомендуется.

В каждый сосуд помещают по 10 особей дафний. Их переносят стеклянной трубкой диаметром 5-7 мм сначала в сачок, а затем в сосуды, погрузив его в воду.

Наблюдают за ходом эксперимента через 24, 48 или 96 часов. Дафний во время эксперимента не кормят. По окончании эксперимента проводят учет выживших дафний. Выжившими считаются дафнии, если они сво­бодно передвигаются в толще воды или всплывают со дна сосуда не по­зднее 15 с после его легкого покачивания.

Проведение подсчета. На основании полученных результатов в 3-х повторностях рассчитывают среднее арифметическое количество выжив­ших дафний в контроле и опыте. Для расчета тест-параметра - процента гибели дафний в опыте по отношению к контролю - используют формулу:

где X₁ и X₂ – среднее арифметическое количество (экз.) выживших дафний в контроле и опыте.

Проба воды оценивается как обладающая острой токсичностью, если за 24 ч. биотестирования в ней гибнет 50% и более дафний по сравнению с контролем.

Если в течение опыта в контрольном варианте произошла гибель более 10% дафний, то полученные результаты не учитывают, опыт повторяют, предварительно проверив пригодность тест-объекта для биотестирования.

При определении пригодности биообъекта для тестирования, а также для показа в демонстрационном эксперименте используют токсичное вещество - дихромат калия (К₂Сr₂O₇). В разбавленных до 1-2, 5 мг/л растворах гибель дафний должна приближаться к 50%. Разбавленный раствор дихромата калия получают, добавляя 1-2, 5 мл маточного раствора (1 г К₂Сr₂O₇ в 1 л дистиллированной воды) к 1 л контрольной воды.

 

 

Физико-химические методы

8.2.1. Пробоотбор и подготовка воды к анализу [36, 37] Для проведения физико-химического анализа воды необходимо правильно провести пробоотбор.

В зависимости от цели исследования проба воды для анализа может быть получена несколькими способами:

- путем однократного отбора всего количества воды, нужного для ана­лиза;

- смешением проб, отобранных через определенные промежутки вре­мени в одном месте исследуемого водоема;

- смешением проб, отобранных одновременно в разных местах иссле­дуемого водоема.

При отборе проб воды используют посуду из бесцветного стекла или полиэтилена марок, разрешенных для контакта с питьевой водой. Посуда должна быть тщательно вымыта моющими средствами, многократно опо­лоснута водопроводной и дистиллированной водой, а непосредственно пе­ред забором воды посуду несколько раз ополаскивают исследуемой во­дой. Пробки желательно использовать стеклянные или полиэтиленовые; корковые или резиновые пробки обертывают полиэтиленовой пленкой.

На практике удобно пользоваться банкой или бутылью. В местах с затрудненным доступом к воде банку или бутыль можно прикрепить к шесту. Для взятия проб с определенной глубины используются батомет­ры (рис. 8.9). При отсутствии данного прибора можно сделать самодель­ный батометр, состоящий из бутыли (1 л) с прикрепленным к ней тонким прочным шнуром необходимой длины. Бутыль закрывают пробкой со шну­ром и помещают в футляр, имеющий груз и петлю. К петле привязывают веревку с отметками, указывающими глубину погружения. На нужной глу­бине выдергивают пробку из бутыли и после наполнения емкости водой поднимают ее.

Отбор проб воды на проточных водоемах производится в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питье­вого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта), а на непроточных водоемах и водохранилищах в 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

 

 

Обычно пробы в створе отбирают в трех точках (у обоих берегов и в фарватере); при ограниченных же технических возможностях или на не­больших водоемах допускается отбор проб в одной-двух точках (в местах наиболее сильного течения). Чаще всего пробы отбирают в 5-10 м от берега на глубине 50 см. Объектом особого внимания должны стать заг­рязненные струи.

Если на реке имеется сброс сточных вод от промышленных предприя­тий, стоки животноводческих ферм и т. д., то отбор проб воды проводят ниже сброса на 500 м, что позволяет контролировать степень загрязнения воды в реке сточными водами (для сравнения следует взять пробу на 500 м выше сброса сточных вод).

Если предполагается, что в результате сброса сточных вод в придон­ных слоях накапливаются оседающие вредные вещества, которые могут стать источником вторичного загрязнения воды, отбирают придонные про­бы на расстоянии 30-50 см от дна.

В водохранилищах, озерах, прудах, где течение воды резко замедлен­но, качество воды может быть неоднородным на различных участках (здесь возможно возникновение вторичных источников загрязнения), по­этому в этих водоемах обычно берут серию проб по глубине.

Сразу же после взятия пробы необходимо сделать запись об условиях сбора, направлении ветра, указать дату и час отбора воды.

 

Подготовка воды к анализу

Для получения достоверных результатов анализ следует проводить как можно быстрее. В воде происходят процессы окисления-восстановления, физико-химические, биохимические, вызванные деятельностью микроор­ганизмов, сорбции, десорбции, седиментации и т. д. Могут изменяться и органолептические свойства воды - запах, цвет и др. Некоторые веще­ства способны адсорбироваться на стенках сосудов (железо, алюминий, медь, кадмий, марганец и др.), а из стекла бутылей могут выщелачивать­ся микроэлементы. При невозможности исследовать воду в установлен­ные для соответствующих показателей сроки (табл. 8.3) ее охлаждают или консервируют.

Биохимические процессы в воде можно замедлить, охладив ее до 4°С. В этих условиях медленнее разрушаются и многие органические веще­ства.

Универсального консервирующего средства не существует, поэтому про­бы для анализа отбирают в несколько бутылей. В каждой из них на месте отбора пробу консервируют, добавляя различные реагенты (табл. 8.3).

Подготовка воды непосредственно перед анализом заключается в сле­дующем:

- консервированные пробы при необходимости нейтрализуют, а ох­лажденные нагревают до комнатной температуры (не на нагревательном приборе);

- если определению мешают мутность и цветность, то проводят спе­циальную подготовку: пробы фильтруют, отстаивают или коагулиру­ют.

Коагуляция проводится добавлением 5 мл суспензии гидроксида алю­миния на 1 л воды, после чего смесь хорошо взбалтывают и дают отсто­яться.

Находящиеся в природной и питьевой воде загрязняющие вещества имеют, как правило, очень маленькие концентрации. Для того, чтобы оп­ределить присутствие этих загрязнителей в условиях школьной лаборато­рии, следует провести концентрирование этих примесей одним из ука­занных ниже способов.

Упаривание воды. Отбирают 100-1000 мл исследуемой воды (в зависимости от предполагаемого содержания определяемого компонента, ве­личины ПДК и чувствительности метода) и упаривают на закрытой электрической плитке до объема около 50 мл.

Вымораживание воды (при этом примеси, растворенные в воде, собираются в средней части). 0, 5-1 л исследуемой воды наливают в хорошо промытую высокую консервную банку и ставят в морозильную каме ру холодильника. Через несколько часов банку достают и, убедившись, что вся вода замерзла, вынимают ледяной цилиндр (предварительно на­грев дно и бока банки горячей водой). На анализ берут воду, полученную при размораживании внутренней части ледяного цилиндра. Для увеличе­ния концентрации примесей можно провести несколько последовательных замораживаний проб воды, каждый раз выбирая среднюю часть ледяного цилиндра из предыдущего замораживания.

Если при анализе проводилось концентрирование пробы, то при после­дующих расчетах необходимо учитывать объем исходного образца воды.

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: