RU2499256C2 - Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots - Google Patents
Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499256C2 RU2499256C2 RU2011149852/15A RU2011149852A RU2499256C2 RU 2499256 C2 RU2499256 C2 RU 2499256C2 RU 2011149852/15 A RU2011149852/15 A RU 2011149852/15A RU 2011149852 A RU2011149852 A RU 2011149852A RU 2499256 C2 RU2499256 C2 RU 2499256C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- test
- concentration
- water
- petri dish
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инженерной экологии и защите окружающей природной среды. Оно может быть использовано при экологическим нормировании влияния концентрации нефти и нефтепродуктов на природную среду в виде растительности. При этом экологическое нормирование выполняется биотестированием по росту корней различных видов тестовых растений, например, при экологическом мониторинге качества воды рек и водоемов, загрязненной нефтяными сбросами.The invention relates to environmental engineering and environmental protection. It can be used in environmental regulation of the effect of the concentration of oil and oil products on the natural environment in the form of vegetation. At the same time, environmental rationing is carried out by biotesting on the growth of the roots of various types of test plants, for example, in environmental monitoring of the quality of water in rivers and reservoirs contaminated with oil discharges.
Известен способ испытания загрязнения воды по росту корней растения в соответствии с методикой биотестирования по проращиванию семян (Приложение 10. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. № 46), включающий равномерную укладку семян на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, затем чашки покрывают и помещают в термостат при температуре 20°С, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время, эксперимент заканчивается через 72 часа, после чего измеряют длину корней.There is a method of testing water pollution by the growth of plant roots in accordance with the method of biotesting for seed germination (Appendix 10. Sanitary rules and norms SanPiN 2.1.7.573-96 "Hygienic requirements for the use of wastewater and their rainfall for irrigation and fertilizer" (approved by resolution State Committee for Sanitary and Epidemiological Supervision of the Russian Federation dated October 31, 1996 No. 46), including uniform seed placement on filter paper in a Petri dish with a diameter of 10 cm, with 5 ml of test water being poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, with ur the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, then the cups are covered and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C, and in the absence of a thermostat the experiment is possible in room conditions, but then, due to temperature fluctuations, it is difficult to compare the results carried out at different times, experiment ends after 72 hours, after which the length of the roots is measured.
Недостатком является то, что в сточных водах не учитывается концентрация нефти. Поэтому способ не применим для экологического нормирования. Однако достоинством является то, что на конкретных местах при биотестированпии сточных вод для орошения рекомендуется применять как тест-растения именно те культурные растения, которые произрастают и применяются в сельском хозяйстве на данном земельном участке.The disadvantage is that the concentration of oil is not taken into account in wastewater. Therefore, the method is not applicable for environmental regulation. However, the advantage is that in specific places during biotesting of wastewater for irrigation it is recommended to use precisely those cultivated plants that grow and are used in agriculture on this land plot as test plants.
Известен также способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения по патенту №2402765, включающий выбор тест-растения, например, в виде семян редиса красного круглого, равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл воды при 4-8-кратной повторности полива, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.There is also a known method of testing water pollution by the time of plant root growth according to patent No. 2402765, which includes selecting a test plant, for example, in the form of red round radish seeds, uniformly placing seeds of the test plant on filter paper in a control and test Petri dish with a diameter of 10 cm, moreover, 5 ml of water is poured into each Petri dish at 4-8-fold watering repetitions, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, the experiment is completed after 72 hours, after which the length of all roots in each cup is measured Peter.
Недостатком является то, что в пробе воды рек и водоемов не измеряется до биотестирования концентрация нефти и поэтому неизвестно изменение длины корня тестируемого растения. При этом отсутствуют способы экологического нормирования до испытаний проб речной или иной водыThe disadvantage is that the concentration of oil in the water sample of rivers and reservoirs is not measured prior to biotesting, and therefore, the change in the root length of the test plant is unknown. However, there are no methods of environmental regulation before testing samples of river or other water
Технический результат - расширение функциональных возможностей биотестирования для экологического нормирования загрязнения воды нефтью и нефтепродуктами повышение точности показателей влияния нефти различной объемной концентрации в водном растворе на рост корней растения на конкретной территории, а в общем случае на рост корней общепринятого тест-растения - редиса красного круглого с белым кончиком.The technical result is the extension of the functionality of biotesting for environmental regulation of water pollution by oil and oil products, increasing the accuracy of indicators of the influence of oil of various volume concentrations in aqueous solution on the growth of plant roots in a particular area, and in general on the growth of the roots of the generally accepted test plant - red round radish with white tip.
Этот технический результат достигается тем, что способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды, включающий выбор тест-растения, например, в виде семян редиса красного круглого, равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5,0 мл воды при 4-8-кратной повторности полива, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри, отличающийся тем, что общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти, следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-8-кратной повторности выполняют с возрастанием периода между ними, до очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти, для этого нефть заданного объема набирают и выливают в мерную колбу, после чего набирают и выливают воду в ту же мерную колбу, затем перемешивают содержимое колбы, а приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти, а в каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не превысит 50%, затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и каждой из них в отдельности.This technical result is achieved in that a method for biotesting the length of the roots of a test plant with oil-contaminated water, including selecting a test plant, for example, in the form of red round radish seeds, uniformly placing the seeds of the test plant on filter paper in a control and test Petri dish with a diameter of 10 cm, with 5.0 ml of water being poured into each Petri dish at 4-8-fold watering repetitions, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, the experiment is completed after 72 hours, after which the length of all the roots in each Petri dish is determined, characterized in that the total number of tested Petri dishes is taken according to the number of volumetric oil concentrations in the aqueous solution, while a water sample with a zero oil concentration is taken in the Petri dish, the following seed irrigation in each Petri dish within 4-8 times the repetition is performed with an increase in the period between them, before the next filling, an aqueous solution of the test oil is prepared, for this oil of a given volume is collected and poured into a volumetric flask, last why water is collected and poured into the same volumetric flask, then the contents of the flask are mixed, and the seeds of the test plant in the Petri dish are poured with the prepared solution with the given oil concentration for 72 hours, and the seeds are watered in the first test Petri dish at 4-8 -fold repetition with the same low concentration of a new aqueous oil solution, and in each subsequent Petri dish, watering is performed with an aqueous oil solution in order to increase the volume concentration until, after measuring the root length, n radish red round does not exceed 50%, then the statistical simulation reveal biotechnical length change pattern of red radish root round on the volume of oil concentration on the totality of the petri dishes and each of them individually.
До налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают природную воду из близлежащего к нефтепроводу или нефтеперерабатывающему заводу и выливают в ту же мерную колбу, причем общий объем приготовленного нефтяного раствора, например, составляет 5,0 мл по таблице концентрации нефти в водном растворе:Before filling, an aqueous solution of the test oil of a given concentration for one Petri dish is prepared, for this a sample of oil of a given volume in milliliters is taken with a graduated pipette using a rubber bulb and poured into a volumetric flask, another graduated pipette is filled with natural water from a nearby oil pipeline or refinery and poured in the same volumetric flask, and the total volume of the prepared oil solution, for example, is 5.0 ml according to the table of the concentration of oil in the aqueous solution:
Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной повторности в комнатных условиях выполняют с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:The following watering of seeds in each Petri dish within four repetitions under room conditions is performed with an increase in the period between them for 72 hours in the following sequence:
По результатам измерений после полива семян в каждой чашке Петри водным раствором разной концентрации нефти по возрастанию ее значения с учетом контрольной чашки Петри с нулевой концентрацией нефти выполняют моделирование всхожести семян за 72 часа по формуле:According to the results of measurements after watering the seeds in each Petri dish with an aqueous solution of different oil concentrations in ascending order of magnitude, taking into account the control Petri dish with zero oil concentration, the seed germination rate is simulated for 72 hours using the formula:
где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;where n pr - the number of sprouted seeds of red round radish, pcs;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а 1…а 7 - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян. and 1 ... a 7 are the parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for the specific conditions of seed germination.
По максимальной длине корней у лидеров-проростков в каждой чашке Петри с разной объемной концентрацией нефти статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность:According to the maximum root length of seedling leaders in each Petri dish with different volumetric oil concentrations, statistical modeling reveals a biotechnical pattern:
где Lmax - максимальная длина корня от лучшего по качеству семени в каждой чашке Петри, мм;where L max - the maximum root length from the best quality seed in each Petri dish, mm;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а 1…а 3 - параметры статистической модели. and 1 ... and 3 are the parameters of the statistical model.
Статистическим моделированием общую биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и по каждой в отдельности выполняют в виде обобщенного законаStatistical modeling of the general biotechnological regularity of the change in the length of the root of the red radish round from the volumetric oil concentration over the entire set of Petri dishes and for each individually is performed in the form of a generalized law
где L0 - длина корня при поливе водным раствором с нулевой концентрациейwhere L 0 is the length of the root when watering with an aqueous solution with zero concentration
нефти, мм;oil, mm;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а1 - активность гибели естественной закономерности;and 1 - the activity of the death of a natural pattern;
а2 - интенсивность снижения объемной концентрации нефти.and 2 - the intensity of the decrease in volumetric oil concentration.
Сущность технического решения заключается в том, что экологическое нормирование устанавливает допустимое воздействие концентрации нефти и нефтепродуктов на природную среду, в том числе в случае аварийных разливов. Нормирование объемной концентрации нефти и нефтепродуктов выполняется методом тестирования по росту корней различных видов тестовых растений из общемирового списка, например, редиса красного круглого.The essence of the technical solution lies in the fact that environmental regulation establishes the allowable effect of the concentration of oil and oil products on the natural environment, including in the event of emergency spills. The volume concentration of oil and oil products is normalized by the test method for the growth of the roots of various types of test plants from the global list, for example, red round radish.
Сущность технического решения заключается также в том, что количество испытуемых чашек Петри принимается равным семи, то есть по количеству значений (надеемся, что они будут стандартизованы) объемной концентрации нефти в водном растворе. При этом общее количество чашек Петри в испытании равно восьми с учетом контрольной чашки Петри, за которую принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти.The essence of the technical solution also lies in the fact that the number of tested Petri dishes is taken equal to seven, that is, by the number of values (we hope that they will be standardized) of the volume concentration of oil in an aqueous solution. The total number of Petri dishes in the test is eight, taking into account the control Petri dish, which is taken as a water sample with a zero oil concentration.
Сущность технического решения заключается также в том, что при проведении испытания устанавливается единый режим полива вне зависимости от конкретных территорий. Полив семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной (для средней полосы Европейской части России, на землях юга страны пяти и даже больше кратной) повторности выполняют с возрастанием периода между ними. При этом время первого полива составляет условно (для шкалы времени полива) 0 часов, следующий полив через 12 часов, третий и четвертый полив через 36 и 60 часов соответственно от начала процесса полива, а после 72 часов (здесь мы взяли стандартизованное время по СанПиН, чтобы не путаться с предыдущим нашим изобретением) проращивания семян редиса красного круглого измеряют длину корня проростков.The essence of the technical solution also lies in the fact that during the test a single irrigation regime is established regardless of specific territories. Watering seeds in each Petri dish within four times (for the middle strip of the European part of Russia, on the lands of the south of the country five or even more than multiple) repetitions are performed with increasing period between them. In this case, the first watering time is conditionally (for the watering time scale) 0 hours, the next watering after 12 hours, the third and fourth watering after 36 and 60 hours, respectively, from the beginning of the watering process, and after 72 hours (here we took the standardized time according to SanPiN, not to be confused with our previous invention) the germination of red round radish seeds measures the length of the root of the seedlings.
Сущность технического решения заключается также в том, что метод косвенно определяет влияние заданной концентрации нефти в воде за 72 часа. Тем самым можно узнать экологический ущерб от потери растительности при аварийном разливе нефти и нефтепродуктов на местности конкретной территории, если измерить быстро объемную водную концентрацию разлива.The essence of the technical solution also lies in the fact that the method indirectly determines the effect of a given concentration of oil in water in 72 hours. Thus, it is possible to find out the environmental damage from the loss of vegetation during an accidental spill of oil and oil products on the territory of a particular territory, if you quickly measure the volumetric water concentration of the spill.
Положительный эффект достигается тем, что проводится косвенная оценка влияния проб воды с заданным содержанием нефти или нефтепродуктов, что позволяет определить степень возможного загрязнения нефтью и нефтепродуктами непроточных водных объектов, расположенных вблизи земель сельскохозяйственного назначения и населенных пунктов.The positive effect is achieved by the fact that an indirect assessment of the effect of water samples with a given content of oil or oil products is carried out, which allows us to determine the degree of possible pollution by oil and oil products of non-flowing water bodies located near agricultural lands and settlements.
Новизна технического решения заключается в том, что эксперимент по проращиванию семян выполняют по изменению длины корня тест-растения при добавлении в пробу воды заранее перед поливом нефтью различной концентрации и свойств, а затем составляют таблицу влияния объемной концентрации нефти или нефтепродуктов на показатели тест-растения - максимальная длина корня и всхожесть семян.The novelty of the technical solution lies in the fact that the experiment on seed germination is performed by changing the root length of the test plant when water of various concentrations and properties is added to the sample before irrigation, and then a table of the influence of the volume concentration of oil or oil products on the parameters of the test plant is compiled - maximum root length and seed germination.
Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.The proposed technical solution has significant features, novelty and a significant positive effect. We have not found any materials discrediting the novelty of the technical solution.
На фиг.1 показаны 12 семян редиса красного круглого в чашке Петри при поливе водным раствором с объемной концентрации нефти равной 2%; фиг.2 - график распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри; на фиг.3 - график рангового распределения 12 семян в первой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 0%; на фиг.4 - то же на фиг.3 во второй чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 2%; на фиг.5 - то же на фиг.3 в третьей чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 4%; на фиг.6 - то же на фиг.3 в четвертой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 6%; на фиг.7 - то же на фиг.3 в пятой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 8%; на фиг.8 - то же на фиг.3 в шестой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 12 %; на фиг.9 - то же на фиг.3 в седьмой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 16%; на фиг.10 - то же на фиг.3 в восьмой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 20%; на фиг.11 - график распределения максимальной длины корня в каждой чашке Петри от объемной концентрации нефти; на фиг.12 - график изменения количества проросших семян растения в каждой чашке Петри в зависимости от объемной концентрации нефти.Figure 1 shows 12 seeds of red round radish in a Petri dish when irrigated with an aqueous solution with a volumetric oil concentration of 2%; figure 2 is a graph of the distribution of the length of the root of the radish red round from the volumetric concentration of oil throughout the totality of Petri dishes; figure 3 is a graph of the ranking distribution of 12 seeds in the first Petri dish with a volumetric oil concentration of 0%; in Fig.4 - the same in Fig.3 in the second Petri dish with a volumetric oil concentration of 2%; in Fig.5 - the same in Fig.3 in the third Petri dish with a volumetric oil concentration of 4%; in Fig.6 - the same in Fig.3 in the fourth Petri dish with a volumetric oil concentration of 6%; in Fig.7 - the same in Fig.3 in the fifth Petri dish with a volumetric oil concentration of 8%; in Fig.8 - the same in Fig.3 in the sixth Petri dish with a volumetric oil concentration of 12%; in Fig.9 - the same in Fig.3 in the seventh Petri dish with a volumetric oil concentration of 16%; figure 10 is the same in figure 3 in the eighth Petri dish with a volumetric oil concentration of 20%; 11 is a graph of the distribution of the maximum root length in each Petri dish versus volumetric oil concentration; on Fig is a graph of the change in the number of germinated seeds of the plant in each Petri dish depending on the volumetric concentration of oil.
Способ биотестирования по длине корней тестового растения искусственно загрязненной для экологического нормирования нефтью воды включает следующие основные действия.The method of biotesting along the length of the roots of a test plant artificially contaminated with oil for environmental normalization with oil includes the following main steps.
Проводится отбор пробы природной воды на данной территории, ее консервация и подготовка. В лабораторных условиях проводится испытание биотестированием по длине корней тестового растения с добавлением в части пробы воды нефти и нефтепродуктов.A sampling of natural water is carried out in the given territory, its conservation and preparation. In laboratory conditions, a biotesting test is carried out along the length of the roots of the test plant with the addition of oil and oil products in part of the water sample.
Семена тест-растения равномерно укладывают на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливают по 5,0 мл пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.The seeds of the test plants are uniformly placed on filter paper in a Petri dish 10 cm in diameter. 5.0 ml of water sample is poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, the experiment is completed after 72 hours, after which the length of all the roots in each Petri dish is measured.
Общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-8-кратной повторности выполняют с возрастанием периода между ними.The total number of tested Petri dishes is taken according to the number of values of the volumetric concentration of oil in an aqueous solution, while a water sample with a zero oil concentration is taken in a control Petri dish. The following watering of seeds in each Petri dish within 4-8-fold repetition is performed with increasing period between them.
До очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают пробу воды и выливают в ту же мерную колбу, затем содержимое колбы перемешивают.Before the next pouring, an aqueous solution of the test oil of a given concentration for one Petri dish is prepared, for this a sample of oil of a given volume in milliliters is taken with a graduated pipette using a rubber bulb and poured into a volumetric flask, a water sample is collected with another graduated pipette and poured into the same volumetric flask, then the contents of the flask are mixed.
Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти.A prepared solution with a given oil concentration is poured over the seeds of the test plant in a Petri dish for 72 hours, and the seeds are watered in the first test Petri dish with 4-8-fold repetition with the same low concentration of a new aqueous oil solution.
В каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян тестируемого растения не превысит 50%. Затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность изменения длины корня растения от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и каждой из них в отдельности.In each subsequent Petri dish, watering is performed with an aqueous solution of oil to increase the volume concentration until, after measuring the root length, the seed germination of the test plant does not exceed 50%. Then, statistical modeling reveals the biotechnological regularity of the change in the length of the root of the plant from the volume concentration of oil in the entire set of Petri dishes and each of them individually.
Способ биотестирования по длине корней редиса круглого красного загрязненной нефтью, например, проб воды с заранее заданной объемной концентрацией нефти, включает следующие действия.The method of biotesting the length of the roots of a round red radish contaminated with oil, for example, water samples with a predetermined volumetric oil concentration, includes the following steps.
Проводится отбор пробы воды, например речной воды из непроточных мест (стариц и других водоемов, пойменных лугов и др.), ее консервация и подготовка.A water sample is taken, for example, river water from stagnant places (elders and other bodies of water, floodplain meadows, etc.), its conservation and preparation.
В лабораторных условиях проводится испытание биотестированием по длине корней тестового растения - редиса красного круглого.In laboratory conditions, a biotesting test is carried out along the length of the roots of the test plant - red round radish.
Семена редиса красного круглого равномерно укладывают на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливают по 5,0 мл пробы речной воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.Red round radish seeds are uniformly placed on filter paper in a Petri dish 10 cm in diameter. 5.0 ml of a sample of river water are poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, experiment complete after 72 hours, after which the length of all the roots in each Petri dish is measured.
Общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба речной воды с нулевой концентрацией нефти.The total number of tested Petri dishes is taken according to the number of values of the volumetric concentration of oil in the aqueous solution, while in the control Petri dish a sample of river water with a zero oil concentration is taken.
До очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают речную воду и выливают в ту же мерную колбу, причем общий объем приготовленного нефтяного раствора, например, составляет 5,0 мл по таблице концентрации нефти в водном растворе:Before the next pouring, an aqueous solution of the test oil of a given concentration for one Petri dish is prepared, for this a sample of oil of a given volume in milliliters is taken with a graduated pipette using a rubber bulb and poured into a volumetric flask, river water is added with another graduated pipette and poured into the same volumetric flask, and the total volume of the prepared oil solution, for example, is 5.0 ml according to the table of the concentration of oil in the aqueous solution:
Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена редиса красного круглого в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной повторности в комнатных условиях выполняют с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:A prepared solution with a given oil concentration is watered with red round radish seeds in a Petri dish for 72 hours, and seeds are irrigated in the first tested Petri dish with 4-8-fold repetition with the same low concentration of a new aqueous oil solution. The following watering of seeds in each Petri dish within four repetitions under room conditions is performed with an increase in the period between them for 72 hours in the following sequence:
В каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не превысит 50%.In each subsequent Petri dish, watering is performed with an aqueous solution of oil to increase the volume concentration until, after measuring the length of the root, the germination rate of red round radish seeds does not exceed 50%.
По результатам измерений длины корня редиса красного круглого после полива семян в каждой чашке Петри водным раствором разной концентрации нефти выполняют моделирование всхожести семян за 72 часа по формуле:According to the results of measurements of the length of the root of the red round radish after watering the seeds in each Petri dish with an aqueous solution of different oil concentrations, they simulate seed germination over 72 hours using the formula:
где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;where n pr - the number of sprouted seeds of red round radish, pcs;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а 1…а7 - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян. and 1 ... a 7 are the parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for the specific conditions of seed germination.
По максимальной длине корней у лидеров-проростков в каждой чашке Петри с разной объемной концентрацией нефти статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность:According to the maximum root length of seedling leaders in each Petri dish with different volumetric oil concentrations, statistical modeling reveals a biotechnical pattern:
где Lmax - максимальная длина корня от лучшего по качеству семени в каждой чашке Петри, мм;where L max - the maximum root length from the best quality seed in each Petri dish, mm;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а 1…а 3 - параметры статистической модели. and 1 ... and 3 are the parameters of the statistical model.
Статистическим моделированием общую биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и по каждой в отдельности выполняют в виде обобщенного законаStatistical modeling of the general biotechnological regularity of the change in the length of the root of the red radish round from the volumetric oil concentration over the entire set of Petri dishes and for each individually is performed in the form of a generalized law
где L0 - длина корня при поливе водным раствором с нулевой концентрацией нефти, мм;where L 0 is the length of the root when watering with an aqueous solution with zero oil concentration, mm;
С - объемная концентрация нефти, %;C is the volumetric concentration of oil,%;
а 1 - активность гибели естественной закономерности; and 1 - the activity of the death of a natural pattern;
а 2 - интенсивность снижения объемной концентрации нефти. and 2 - the intensity of the decrease in volumetric oil concentration.
Пример. Биотестирование по длине корней редиса красного круглого искусственно загрязненной нефтью воды проводили с использованием речной воды, пробу которой брали из реки Малая Кокшага.Example. Biotesting along the length of the radish roots of a red round artificially oil-contaminated water was carried out using river water, a sample of which was taken from the Malaya Kokshaga River.
В таблице 1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 20 часов 13 февраля 2011 г.) независимых выборок из 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком на восьми чашках Петри при поливе водным раствором нефти.Table 1 shows the germination data at room conditions (seeds were planted at 8 p.m. February 13, 2011) of independent samples of 12 seeds of red round radish with a white tip on eight Petri dishes when irrigated with an aqueous oil solution.
При проведении эксперимента на фильтровальную бумагу семена редиса красного круглого укладывали в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливали по 5 мл пробы речной воды с добавлением нефти разной объемной концентрации при четырехкратной повторности.During the experiment on filter paper, red round radish seeds were placed in a Petri dish with a diameter of 10 cm. 5 ml of a sample of river water was added to each Petri dish with the addition of oil of different volume concentrations at four repetitions.
До очередного налива подготавливали водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри. Для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирали градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирали речную воду и выливали в ту же мерную колбу, содержимое колбы перемешивали.Before the next filling, an aqueous solution of the test oil of the given concentration for one Petri dish was prepared. For this, a sample of oil of a given volume in milliliters was collected with a graduated pipette using a rubber bulb and poured into a volumetric flask, river water was collected with another graduated pipette and poured into the same volumetric flask, the contents of the flask were mixed.
Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливали семена редиса красного круглого в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводили при 4-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-кратной повторности в комнатных условиях выполняли с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:A prepared solution with a given oil concentration was watered with red round radish seeds in a Petri dish for 72 hours, and seeds were irrigated in the first tested Petri dish with 4-fold repetition with the same low concentration of a new aqueous oil solution. The following watering of seeds in each Petri dish within 4-fold repetition in room conditions was performed with an increase in the period between them for 72 hours in the following sequence:
В каждой последующей чашке Петри полив выполняли водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации. Например, на фиг.1 показана испытуемая чашка Петри, в которой полив 12 семян редиса красного круглого проводили водным раствором с объемной концентрации нефти, равной 2%.In each subsequent Petri dish, watering was performed with an aqueous solution of oil in increasing volume concentration values. For example, Fig. 1 shows a test Petri dish in which 12 seeds of round red radish were irrigated with an aqueous solution with a volumetric oil concentration of 2%.
Измерение длины всех корней редиса красного круглого в каждой испытуемой чашке Петри проводили через 72 часа проращивания.Measurement of the length of all roots of the red round radish in each test Petri dish was performed after 72 hours of germination.
Закономерность распределения длины корня редиса красного круглого от концентрации нефти по всей совокупности получили в виде обобщенного закона гибели, то естьThe regularity of the distribution of the length of the root of the radish red round from the oil concentration in the whole set was obtained in the form of a generalized law of death, i.e.
где L - максимальная длина корня редиса красного круглого, мм;where L is the maximum length of the root of the radish red round, mm;
С - объемная концентрация нефти, %.C is the volumetric concentration of oil,%.
На фиг.2 представлен график распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри. Из графика видно, что чем больше концентрация нефти, тем меньшие значения принимает длина корня редиса красного круглого. При снижении концентрации длина корня возрастает.Figure 2 presents a graph of the distribution of the length of the root of the radish red round from the volumetric concentration of oil over the entire set of Petri dishes. It can be seen from the graph that the higher the oil concentration, the smaller the values of the length of the red round radish root. With a decrease in concentration, the length of the root increases.
Длина корня принимает наибольшие значения при объемной концентрации нефти от 0 до 8%. При объемной концентрации 2% нефть оказывает малое влияние на рост корня редиса красного круглого.The root length assumes the greatest values at a volume concentration of oil from 0 to 8%. At a volume concentration of 2%, oil has little effect on the growth of the root of the red round radish.
Графики распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по каждой чашке Петри приведены на фиг.3-10.Graphs of the distribution of the length of the root of the radish red round from the volume concentration of oil for each Petri dish are shown in Fig.3-10.
Высокие коэффициенты корреляции уравнений убеждают в высокой адекватности полученных статистических моделей.High correlation coefficients of the equations convince of the high adequacy of the obtained statistical models.
График распределения максимальной длины корня (табл.2) в каждой чашке Петри при поливе водным раствором разной концентрации нефти (фиг.11) также показывает снижение длины корня при увеличении концентрации и имеет закономерность в виде обобщенного закона гибелиThe distribution diagram of the maximum root length (Table 2) in each Petri dish when watering with an aqueous solution of a different oil concentration (Fig. 11) also shows a decrease in root length with increasing concentration and has a pattern in the form of a generalized death law
где Lmax - максимальная длина корня редиса красного круглого, мм;where L max - the maximum length of the root of the radish red round, mm;
С - объемная концентрация нефти, %.C is the volumetric concentration of oil,%.
Максимальное количество не проросших семян приходится на большую концентрацию нефти (табл.3). При объемной концентрации нефти 20% количество не проросших семян редиса красного круглого составило 50%. Поэтому дальнейшее увеличение концентрации нефти не проводилось и количество испытуемых чашек Петри с учетом контрольной при проведении биотестирования редисом красным круглым приняли равным восьми.The maximum number of seeds not sprouted is in a large concentration of oil (Table 3). At a volumetric oil concentration of 20%, the amount of not sprouted red round radish seeds was 50%. Therefore, a further increase in oil concentration was not carried out and the number of tested Petri dishes, taking into account the control during biotesting with red round radishes, was taken to be eight.
Идентификацией биотехнического закона была получена закономерность, представленная в виде следующей модели всхожестиBy identifying the biotechnical law, a regularity was obtained, presented in the form of the following germination model
где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;where n pr - the number of sprouted seeds of red round radish, pcs;
С - концентрация нефти, %.C is the oil concentration,%.
Полученная модель (3) показывает волновое возмущение семян редиса красного круглого к содержанию нефти.The resulting model (3) shows the wave perturbation of red round radish seeds to the oil content.
Из графика распределения проросших семян редиса красного круглого от концентрации нефти (фиг.12) также видно, что небольшие концентрации нефти не значительно влияют на всхожесть семян, но увеличение концентрации приводит их к гибели.From the graph of the distribution of sprouted seeds of red radish round oil concentration (Fig) also shows that small concentrations of oil do not significantly affect the germination of seeds, but an increase in concentration leads to their death.
Проведенные испытания свидетельствуют о снижении роста корней редиса красного круглого при загрязнении речной воды нефтью. Выявлено закономерное уменьшение длины корня редиса красного круглого при увеличении концентрации нефти. Наибольшее количество не проросших семян растения отмечалось в чашке с большей концентрацией нефти.The tests carried out indicate a decrease in the growth of the roots of the red round radish with oil pollution of river water. A regular decrease in the length of the root of the red round radish with increasing oil concentration was revealed. The largest number of non-germinated seeds of the plant was noted in a cup with a higher concentration of oil.
Предлагаемый способ с высокой точностью описывает влияние нефти на распределение длины корня проростка при загрязнении речной воды.The proposed method describes with high accuracy the effect of oil on the distribution of the root length of a seedling during river water pollution.
Применение предложенного способа расширяет возможности экологического мониторинга для выявления и оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью, в том числе в результате аварийного загрязнения.The application of the proposed method expands the possibilities of environmental monitoring to identify and assess dangerous levels of pollution of water bodies with oil, including as a result of accidental pollution.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149852/15A RU2499256C2 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149852/15A RU2499256C2 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011149852A RU2011149852A (en) | 2013-06-20 |
RU2499256C2 true RU2499256C2 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=48784949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149852/15A RU2499256C2 (en) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499256C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222003C2 (en) * | 2001-12-11 | 2004-01-20 | Красноярский государственный университет | Method of biological testing of natural water, sewage and aqueous solutions |
RU2245367C2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-01-27 | Военно-медицинский институт Федеральной пограничной службы Российской Федерации при Нижегородской государственной медицинской академии (ВМИ ФПС РФ при НГМА) | Method for biotesting water and aqueous extract samples |
RU2402765C1 (en) * | 2009-09-09 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method of checking water contamination from plant root growth time |
-
2011
- 2011-12-07 RU RU2011149852/15A patent/RU2499256C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222003C2 (en) * | 2001-12-11 | 2004-01-20 | Красноярский государственный университет | Method of biological testing of natural water, sewage and aqueous solutions |
RU2245367C2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-01-27 | Военно-медицинский институт Федеральной пограничной службы Российской Федерации при Нижегородской государственной медицинской академии (ВМИ ФПС РФ при НГМА) | Method for biotesting water and aqueous extract samples |
RU2402765C1 (en) * | 2009-09-09 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method of checking water contamination from plant root growth time |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения". Приложение 10. Утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996, №46. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011149852A (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Parker et al. | The reliability of visual estimates of disease severity on cereal leaves | |
CN102498791A (en) | Fast screening method of drought-tolerant rice | |
Ferreira et al. | Assessing hydraulic redistribution with the compensated average gradient heat-pulse method on rain-fed olive trees | |
Xu et al. | Application of a multi-cylinder evapotranspirometer method for evapotranspiration measurements in wetlands | |
RU2499256C2 (en) | Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots | |
Cardon et al. | Soil‐based irrigation and salinity management model: II. Water and solute movement calculations | |
RU2402765C1 (en) | Method of checking water contamination from plant root growth time | |
CN107155665B (en) | Method for making crop irrigation strategy based on leaf area growth model | |
RU2683504C1 (en) | Method for determining stimulating activity of stimulant agents for pre-sowing grain seed treatment | |
RU2322669C2 (en) | Mode of complex biotesting of water, soil, biologically active substances in phytotests | |
Moghadam et al. | Response of silicate fertilizer effects, rice husk and rice husk ash on rice paddy growth an seed yield (Shiroodi cultivar) in pot condition | |
CN106990107B (en) | A kind of method of ammonia-nitrogen content in quick measurement biogas slurry | |
RU2492473C2 (en) | Method of biotesting on seed germination | |
Babazadeh et al. | Adopting adequate leaching requirement for practical response models of basil to salinity | |
RU2229214C1 (en) | Method for evaluating drought resistance of plants | |
RU2536056C2 (en) | Method of analysis of species composition of meadow grass on dynamics of mass of sample parts | |
RU2602208C2 (en) | Method of assessing species variety of grass based on presence of individual plants on sample sites of different sizes | |
Ponciano et al. | An empiric model for predicting soil daily evaporations: soil and atmospheric variables. | |
CN104521903A (en) | Unlaspis yanonensis knwana indoor biological activity assay method and application thereof | |
Obioma et al. | Development and evaluation of a weighable lysimeter to determine crop evapotranspiration | |
RU2009133874A (en) | METHOD FOR TESTING WATER POLLUTION BY GROWTH OF ROOT PLANTS | |
RU2581673C1 (en) | Method for assessing effect of fungicides on efficiency of preparations-stimulants during combined use under conditions of negative factors for presowing treatment of grain seeds | |
CN105651948B (en) | Obtain the method and device of aquatic vegetable enriching pollutants coefficient | |
CN106596893A (en) | Method for monitoring input-output balance of cadmium in cultivated land | |
Judd et al. | Rhizometrics: A review of three in situ techniques for observation and measurement of plant root systems in containers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131208 |