RU2813895C1 - Method for field biotesting of surface water for contamination with oil and oil products - Google Patents
Method for field biotesting of surface water for contamination with oil and oil products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813895C1 RU2813895C1 RU2023111496A RU2023111496A RU2813895C1 RU 2813895 C1 RU2813895 C1 RU 2813895C1 RU 2023111496 A RU2023111496 A RU 2023111496A RU 2023111496 A RU2023111496 A RU 2023111496A RU 2813895 C1 RU2813895 C1 RU 2813895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- contamination
- biotesting
- test
- oil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002352 surface water Substances 0.000 title abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 47
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 24
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000013068 control sample Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 52
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 24
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 24
- 241000238578 Daphnia Species 0.000 description 8
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 7
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 7
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 7
- 244000207740 Lemna minor Species 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 235000006439 Lemna minor Nutrition 0.000 description 5
- 235000001855 Portulaca oleracea Nutrition 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 5
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 4
- 241000700141 Rotifera Species 0.000 description 4
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 4
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 3
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002559 cytogenic effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 102220201851 rs143406017 Human genes 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000722731 Carex Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 description 2
- 244000088415 Raphanus sativus Species 0.000 description 2
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 2
- 241000143980 Satyrinae Species 0.000 description 2
- 206010000210 abortion Diseases 0.000 description 2
- 231100000176 abortion Toxicity 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 2
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N flavin mononucleotide Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 241000234282 Allium Species 0.000 description 1
- 241001494246 Daphnia magna Species 0.000 description 1
- 241000195633 Dunaliella salina Species 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000674 Phytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 241000196317 Platymonas Species 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001594 aberrant effect Effects 0.000 description 1
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 231100000045 chemical toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000005757 colony formation Effects 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009399 inbreeding Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 231100000225 lethality Toxicity 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000006742 locomotor activity Effects 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 1
- 230000000394 mitotic effect Effects 0.000 description 1
- 231100001228 moderately toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000021962 pH elevation Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000008149 soap solution Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологиям, в частности к области использования биологических объектов для контроля загрязнения поверхностных вод.The invention relates to biotechnology, in particular to the field of using biological objects to control surface water pollution.
Известен «Биологический способ определения степени общей токсичности и основных токсикантов водной среды (варианты)» (RU 2110067 C1, G01N 33/18, A01K 61/00, 27.04.1998), при котором в качестве тест-организмов для оценки токсичности вод, загрязненных различными веществами в широком диапазоне превышения ПДКт, однократно используют особей лабораторной культуры тест-организмов, выращенной путем близкородственного скрещивания гидробионтов при постоянном режиме содержания, на искусственных чистых эталонной воде и кормах. Определяют и сравнивают между собой возникающие в наборе растворов модельных токсикантов искусственной чистой эталонной воде и тестируемой водной среде спектры поведенческих реакций тест-организмов, их локомоторную активность. Во втором варианте способа дополнительно определяют процент тест-организмов, способных найти корм в заданный интервал времени. По результатам сравнений устанавливают основные токсиканты и их концентрации в тестируемой среде, а степень ее токсичности определяют путем сравнения определенных концентраций токсикантов с действующими на тестируемую среду нормативами по ПДКт.The known “Biological method for determining the degree of general toxicity and the main toxicants of the aquatic environment (options)” (RU 2110067 C1, G01N 33/18, A01K 61/00, 04/27/1998), in which, as test organisms for assessing the toxicity of polluted waters various substances in a wide range of exceeding the maximum permissible concentration limit, one-time use of individuals of a laboratory culture of test organisms grown by inbreeding of hydrobionts under a constant maintenance regime, on artificial clean reference water and feed. The spectra of behavioral reactions of test organisms and their locomotor activity that arise in a set of solutions of model toxicants, artificial pure reference water, and a test aquatic environment are determined and compared. In the second version of the method, the percentage of test organisms capable of finding food in a given time interval is additionally determined. Based on the results of comparisons, the main toxicants and their concentrations in the test environment are determined, and the degree of its toxicity is determined by comparing certain concentrations of toxicants with the MPC standards applicable to the test environment.
Недостатком указанного способа является сложность процедуры получения тест-организмов и множество показателей, необходимых к анализу и оценке.The disadvantage of this method is the complexity of the procedure for obtaining test organisms and the many indicators required for analysis and evaluation.
Известен «Способ биотестирования воды и почвы на загрязнение поллютантами» (RU 2135994 C1, G01N 33/18, 25.06.1997), при котором оценку проводят по количеству погибших клеток листецов ряски после окрашивания красителем. На основе результатов составляют бонитировочную шкалу загрязнений.The known “Method of biotesting of water and soil for pollution by pollutants” (RU 2135994 C1, G01N 33/18, 06/25/1997), in which the assessment is carried out by the number of dead cells of duckweed leaves after staining with a dye. Based on the results, a pollution rating scale is drawn up.
Недостатком указанного способа является сложность процедуры получения показателей и их оценки.The disadvantage of this method is the complexity of the procedure for obtaining indicators and their evaluation.
Известен «Способ биотестирования природных, сточных вод и водных растворов» (RU 2222003 С2, G01N 21/64, 11.12.2001), при котором производят измерение интенсивности замедленной флуоресценции тест-организма в индукционных максимумах после включения возбуждающего света высокой, а потом низкой интенсивности, в качестве показателя фитотоксичности используют отношение измеренных величин, пронормированных к аналогичным величинам, измеренным на контрольных образцах, не содержащих токсичных веществ. Перед измерением замедленной флуоресценции контрольные и опытные пробы тест-организма в течение 2 ч облучают светом интенсивностью 60 Вт/м2. Техническим результатом данного способа является повышение чувствительности и расширение круга выявляемых токсических соединений при биотестировании воды.The known “Method for biotesting of natural, waste water and aqueous solutions” (RU 2222003 C2, G01N 21/64, 12/11/2001), in which the intensity of delayed fluorescence of the test organism is measured in induction maxima after turning on the excitation light of high and then low intensity , as an indicator of phytotoxicity, the ratio of measured values normalized to similar values measured on control samples that do not contain toxic substances is used. Before measuring delayed fluorescence, control and experimental samples of the test organism are irradiated with light with an intensity of 60 W/m 2 for 2 hours. The technical result of this method is to increase sensitivity and expand the range of detected toxic compounds during water biotesting.
Недостатком указанного способа является трудоемкость пробоподготовки, низкая экспрессность, сложная процедура оценки показателей.The disadvantage of this method is the labor intensity of sample preparation, low speed, and a complex procedure for assessing indicators.
Известен «Способ биотестирования проб воды и водных вытяжек» (RU 2245367 С2, C12Q 1/02, G01N 33/1, C12Q 1/02, C12R 1/90, 17.07.2002), при котором дафний погружают сначала в тестируемый раствор или воду для культивирования, а затем переносят в погруженную в воду для культивирования светонепроницаемую камеру с выходным отверстием, измеряют время выхода дафний из камеры тестирования на свет и по разнице времени выхода дафний оценивают токсичность тестируемого раствора. Способ позволяет быстро проводить контроль токсичности проб воды и водных вытяжек в лабораторных и полевых условиях.There is a known “Method for biotesting of water samples and water extracts” (RU 2245367 C2, C12Q 1/02, G01N 33/1, C12Q 1/02, C12R 1/90, 07.17.2002), in which Daphnia is first immersed in the test solution or water for cultivation, and then transferred to a light-proof chamber with an outlet hole immersed in water for cultivation, the time of daphnia exit from the test chamber to light is measured, and the toxicity of the test solution is assessed by the difference in the time of daphnia exit. The method allows you to quickly monitor the toxicity of water samples and aqueous extracts in laboratory and field conditions.
Недостатком указанного способа является трудоемкость процедур получения показаетелей и их оценки.The disadvantage of this method is the laboriousness of the procedures for obtaining indicators and their evaluation.
Известен «Способ экологической оценки острой токсичности воды» (RU 2279072 С2, G01N 33/18, C02F 3/32, 09.08.2004), при котором неоднократно в течение весенне-летнего и осенне-зимнего сезонов проводят кратковременное биотестирование воды с внесенным поллютантом на Daphniamagna Straus одновременно на отстоянной водопроводной воде и природной воде, которую отбирают из одной и той же точки водоема. После каждого эксперимента определяют наличие острого токсического действия воды по ее действию на выживаемость тест-объекта в течение 96 часов без кормления. Тестируемые среды считают не оказывающими острого токсического действия, если выживаемость дафний отличается от контрольных показателей не более чем на 50% в течение всего периода исследований. Изобретение позволяет повысить точность экотоксикологической оценки потенциальной опасности поллютантов, попадающих в водные объекты.The known “Method for environmental assessment of acute toxicity of water” (RU 2279072 C2, G01N 33/18, C02F 3/32, 09.08.2004), in which short-term biotesting of water with an introduced pollutant is carried out repeatedly during the spring-summer and autumn-winter seasons. Daphniamagna Straus simultaneously on settled tap water and natural water, which is taken from the same point in the reservoir. After each experiment, the presence of an acute toxic effect of water is determined by its effect on the survival of the test object for 96 hours without feeding. The tested media are considered not to have an acute toxic effect if the survival rate of daphnia differs from the control indicators by no more than 50% during the entire study period. The invention improves the accuracy of ecotoxicological assessment of the potential danger of pollutants entering water bodies.
Недостатком указанного способа является длительность его подготовительных и аналитических процедур.The disadvantage of this method is the duration of its preparatory and analytical procedures.
Известен "Способ биотестирования воды на загрязнение тяжелыми металлами» (RU 2315006 C1, C02F 3/32, G01N 33/18, 04.04.2006), при котором для биотестирования культивируют растения ряски малой Lemna minor L. при постоянном световом и температурном режиме и составе ростовой минеральной среды. Период биотестирования составляет 7 суток. Степень токсичности оценивают через среднюю суточную долю прироста ряски малой и вычисляют по формуле: D=(В-А)/A⋅t, где А - исходное число листецов ряски в пробе; В - конечное числолистецов; t - время роста в сутках. Количество листецов в пробах подсчитывают на 2-е, 5-е и 7-е сутки теста. Наличие загрязнителей определяют по комплексу морфологических изменений ряски. В качестве них используют специфическое изменение окраски молодых и зрелых растений с характерной локализацией на листецах, сохранение групп листецов ряски либо их распад, частичный или полный, сохранение либо отпадение корешков. Способ позволяет повысить информативность системы биотестирования воды.There is a known “Method for biotesting water for contamination with heavy metals” (RU 2315006 C1, C02F 3/32, G01N 33/18, 04.04.2006), in which duckweed plants Lemna minor L. are cultivated for biotesting under constant light and temperature conditions and composition growth mineral medium. The biotesting period is 7 days. The degree of toxicity is assessed through the average daily growth rate of duckweed and calculated using the formula: D=(В-А)/A⋅t, where A is the initial number of duckweed leaves in the sample; B is the final number number of leaves; t - growth time in days. The number of leaves in the samples is counted on the 2nd, 5th and 7th days of the test. The presence of pollutants is determined by a complex of morphological changes in duckweed. They are used as a specific change in the color of young and mature plants with characteristic localization on leaves, preservation of groups of duckweed leaves or their disintegration, partial or complete, preservation or loss of roots.The method allows you to increase the information content of the water biotesting system.
Недостатком указанного способа является необходимость культивирования тест-организмов, длительный период биотестирования и направленность на выявление исключительно тяжелых металлов.The disadvantage of this method is the need to cultivate test organisms, a long period of biotesting, and the focus on identifying exclusively heavy metals.
Известен «Способ комплексного биотестирования воды, почвы, биологически активных веществ в фитотестах», RU 2322669 С2, G01N 33/18, G01N 33/24, G01N 33/15, 15.03.2006), при котором производится комплексная оценка цитогенетических, структурно-метаболических и морфофизиологических нарушений, наблюдаемых в фитотестах. Цитогенетические и структурно-метаболические нарушения выявляют у луковиц Allium сера, при этом показателями цитогенетических нарушений служат увеличение частоты аберрантных клеток и изменение митотического индекса, показателями структурно-метаболических нарушений - увеличение клеток с тремя и более ядрышками в ядре и изменение длительности мацерации корешков луковиц. Морфофизиологические нарушения выявляют у Phaseolus vulgaris, при этом показателями морфофизиологических нарушений служат снижение всхожести семян, увеличение частоты морфозов и изменение зеленой массы растений. Способ позволяет объективно прогнозировать эффекты последействия фактора на популяционном уровне.The known “Method for complex biotesting of water, soil, biologically active substances in phytotests”, RU 2322669 C2, G01N 33/18, G01N 33/24, G01N 33/15, 03/15/2006), in which a comprehensive assessment of cytogenetic, structural and metabolic and morphophysiological disorders observed in phytotests. Cytogenetic and structural-metabolic disorders are detected in Allium sulfur bulbs, while indicators of cytogenetic disorders are an increase in the frequency of aberrant cells and a change in the mitotic index, indicators of structural-metabolic disorders are an increase in cells with three or more nucleoli in the nucleus and a change in the duration of maceration of the roots of the bulbs. Morphophysiological disorders are detected in Phaseolus vulgaris, while indicators of morphophysiological disorders are a decrease in seed germination, an increase in the frequency of morphoses and changes in the green mass of plants. The method allows you to objectively predict the aftereffects of a factor at the population level.
Недостатком указанного способа является сложность проведения оценки показателей, его низкая экспрессность и невозможность применения в полевых условиях.The disadvantage of this method is the complexity of assessing indicators, its low speed and impossibility of application in field conditions.
Известен «Способ биотестирования токсичности воды на низших ракообразных животных» (RU 2377560 C1, G01N 33/18, 27.12.2009), при котором осуществляют определение показателя смертности рачков в пробах тестируемой воды в отсутствие добавленного корма, находящихся в емкостях, установленных в климатостате с длительностью эксперимента 48 часов, при этом емкости с водой и тест-организмами при проведении биотестирования устанавливают в наклонном положении в кассету, которую вращают со скоростью 5-10 оборотов в минуту. Изобретение позволяет повысить чувствительность и снизить трудоемкость процесса биотестирования воды на низших ракообразных животных.There is a known “Method for biotesting of water toxicity on lower crustaceans” (RU 2377560 C1, G01N 33/18, 12/27/2009), in which the mortality rate of crustaceans is determined in samples of test water in the absence of added food, located in containers installed in a climate control with The duration of the experiment is 48 hours, while containers with water and test organisms during biotesting are installed in an inclined position in a cassette, which is rotated at a speed of 5-10 revolutions per minute. The invention makes it possible to increase the sensitivity and reduce the labor intensity of the process of biotesting water on lower crustaceans.
Недостатком указанного способа является низкая экспрессность и невозможность применения в полевых условиях.The disadvantage of this method is its low speed and impossibility of application in field conditions.
Известен «Способ биотестирования проб воды и устройство для его осуществления» (RU 2409813 С2, G01N 33/18, 07.06.2008), при котором две группы дафний параллельно выдерживают в тестируемой и контрольной пробах воды, а затем дафний по одной переносят в измерительное устройство, представляющее собой плоский стеклянный сосуд, имеющий разметку дна, заполненный нейтральной водной средой. Сравнивают число пересечений линий разметки дафниями, прошедшими выдержку в тестируемой пробе воды с аналогичным числом пересечений дафниями, прошедшими выдержку в отстоянной водопроводной воде. Способ и устройство позволяют оперативно и с высокой чувствительностью проводить биотестирование проб воды в лабораторных и полевых условиях.There is a known “Method for biotesting of water samples and a device for its implementation” (RU 2409813 C2, G01N 33/18, 06/07/2008), in which two groups of daphnia are kept in parallel in the test and control water samples, and then the daphnia are transferred one by one to the measuring device , which is a flat glass vessel with a marked bottom, filled with a neutral aqueous medium. The number of crossings of marking lines by daphnia that were kept in the tested water sample is compared with the same number of crossings by daphnia that were kept in settled tap water. The method and device make it possible to quickly and with high sensitivity carry out biotesting of water samples in laboratory and field conditions.
Недостатком указанного способа является необходимость проведения оператором рутинных процедур в рамках тестирования.The disadvantage of this method is the need for the operator to carry out routine procedures as part of testing.
Известен «Экспресс-способ биотестирования природных, сточных вод и водных растворов» (RU 2413771 С2, C12Q 1/00, 10.04.2009), который включает приготовление рабочей и контрольной биолюминесцентных проб на основе ферментов и измерение кинетики биолюминесценции. Причем при приготовлении контрольной пробы используют биолюминесцентный биомодуль, включающий совместно иммобилизованные ферменты и субстраты биферментной системы светящихся бактерий с добавлением дистиллированной воды или фосфатного буфера. При приготовлении рабочей пробы используют биолюминесцентный биомодуль, включающий совместно иммобилизованные ферменты и субстраты биферментной системы светящихся бактерий с добавлением анализируемого образца воды. Далее обе пробы выдерживают в течение 30-300 секунд, запускают реакцию биолюминесценции в обеих пробах раствором ФМН, причем соотношение объемов раствора ФМН в концентрации 5×10-4 M и контрольного или анализируемого раствора составляет 1:10-1:50, и регистрируют интенсивность свечения биолюминесценции обеих проб. При этом критерием токсичности воды является снижение на 20% и более или увеличение на 20% и более величины максимальной интенсивности свечения биолюминесценции, измеряемой в рабочей пробе по сравнению с этими параметрами в контрольной пробе. Изобретение позволяет повысить чувствительность экспресс-способа биотестирования природных, сточных вод и водных растворов.The “Express method for biotesting of natural, waste water and aqueous solutions” is known (RU 2413771 C2, C12Q 1/00, 04/10/2009), which includes the preparation of working and control bioluminescent samples based on enzymes and measurement of bioluminescence kinetics. Moreover, when preparing a control sample, a bioluminescent biomodule is used, which includes jointly immobilized enzymes and substrates of the bienzyme system of luminous bacteria with the addition of distilled water or phosphate buffer. When preparing a working sample, a bioluminescent biomodule is used, which includes co-immobilized enzymes and substrates of the bienzyme system of luminous bacteria with the addition of the analyzed water sample. Next, both samples are kept for 30-300 seconds, the bioluminescence reaction in both samples is started with FMN solution, and the ratio of volumes of FMN solution at a concentration of 5×10 -4 M and the control or analyzed solution is 1:10-1:50, and the intensity is recorded bioluminescence of both samples. In this case, the criterion for water toxicity is a decrease by 20% or more or an increase by 20% or more in the maximum intensity of bioluminescence measured in the working sample compared to these parameters in the control sample. The invention makes it possible to increase the sensitivity of the express method for biotesting natural, waste water and aqueous solutions.
Недостатком указанного способа является необходимость приготовления проб тест-организмов и использования при этом специального оборудования, а также применения дополнительных реактивов.The disadvantage of this method is the need to prepare samples of test organisms and use special equipment, as well as the use of additional reagents.
Известен «Способ биотестирования токсичности водной среды» (RU 2462707 CI, G01N 33/18, A01K 61/00, 14.041.2011), при котором в качестве тест-объекта используют коловратку, вид которой экологически соответствует минеральному составу исследуемой водной среды. Помещают маточную культуру коловратки в пробы с исследуемой (опыт) и чистой (контроль) водой, где выдерживают в течение 2,5-3,0 часа. Исследуемую воду относят к токсичной при наличии в ней абортированных яиц коловратки. Для определения степени токсичности исследуемой водной среды осуществляют серию разведений исследуемой пробы водой, взятой из фонового чистого участка водного объекта, выдерживают в разведенных пробах в течение 2,5-3,0 часа маточную культуру коловраток, фиксируют разведение, снимающее токсическое действие на абортирование яиц, и степень токсичности исследуемой водной среды оценивают по степени разведения пробы чистой водой до снятия абортирования, причем при разведении пробы до 1:1 исследуемую воду относят к нетоксичной; до 1:25 - к слаботоксичной; до 1:50 - к умеренно токсичной; до 1:100 - к остро токсичной; до 1:500 более - к весьма токсичной. Значительно повышается экспрессность, достоверность способа. Кроме того, возможна оценка степени токсичности исследуемой водной среды.There is a known “Method for biotesting the toxicity of an aquatic environment” (RU 2462707 CI, G01N 33/18, A01K 61/00, 14.041.2011), in which a rotifer is used as a test object, the type of which is ecologically consistent with the mineral composition of the aquatic environment under study. The uterine culture of the rotifer is placed in samples with test (experiment) and clean (control) water, where it is kept for 2.5-3.0 hours. The water being tested is classified as toxic if it contains aborted rotifer eggs. To determine the degree of toxicity of the studied aquatic environment, a series of dilutions of the test sample are carried out with water taken from a background clean area of the water body, a uterine culture of rotifers is kept in the diluted samples for 2.5-3.0 hours, the dilution is recorded, which removes the toxic effect on the abortion of eggs, and the degree of toxicity of the studied aquatic environment is assessed by the degree of dilution of the sample with clean water before the abortion is removed, and when the sample is diluted to 1:1, the tested water is classified as non-toxic; up to 1:25 - slightly toxic; up to 1:50 - moderately toxic; up to 1:100 - acutely toxic; up to 1:500 more - very toxic. The speed and reliability of the method are significantly increased. In addition, it is possible to assess the degree of toxicity of the studied aquatic environment.
Недостатком указанного способа является его низкая экспрессность и необходимость подбора тест-организма к минеральному составу исследуемой водной среды.The disadvantage of this method is its low speed and the need to select a test organism to the mineral composition of the aquatic environment under study.
Известен «Способ биотестирования токсичности вод и водных растворов» (RU 2482474 С2, G01N 33/00, 21.01.2011), который подразумевает облучение исследуемого образца растительного объекта прерывистым светом высокой интенсивности 100-250 Вт/м от синих светоизлучающих диодов с возбуждением свечения этого образца и регистрацией после свечения в красной спектральной области фотоприемником между световыми импульсами, пропускаемыми через красный светофильтр, причем за счет сокращения длительности световых периодов возбуждения свечения при одновременном увеличении темновых интервалов между ними создают условия низкого светового облучения, а за счет увеличения соотношения длительности световых периодов к темновым создают условия высокого светового облучения, измеряют интенсивность замедленной флуоресценции исследуемого образца в режиме высокого светового облучения в начале каждой кривой затухания, интенсивность в режиме низкого светового облучения измеряют в конце каждой кривой затухания, а о токсичности судят по их отношению. Достигается повышение точности и чувствительности определения.The well-known “Method for biotesting the toxicity of water and aqueous solutions” (RU 2482474 C2, G01N 33/00, 01/21/2011), which involves irradiating the test sample of a plant object with intermittent high-intensity light of 100-250 W/m from blue light-emitting diodes with excitation of the glow of this sample and registration after glow in the red spectral region by a photodetector between light pulses passed through a red filter, and by reducing the duration of the light periods of excitation of the glow while simultaneously increasing the dark intervals between them, conditions of low light irradiation are created, and by increasing the ratio of the duration of light periods to conditions of high light irradiation are created in the dark, the intensity of the delayed fluorescence of the test sample is measured in the high light irradiation mode at the beginning of each attenuation curve, the intensity in the low light irradiation mode is measured at the end of each attenuation curve, and the toxicity is judged by their ratio. An increase in the accuracy and sensitivity of determination is achieved.
Недостатком указанного способа является использование сложного оптического оборудования для получения искомых показателей.The disadvantage of this method is the use of complex optical equipment to obtain the desired indicators.
Известен «Способ биотестирования по проращиванию семян» (RU 2492473 С2, G01N 33/18, 08.06.2011), при котором проводят равномерную укладку семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри. В чашку наливают по 5 мл исследуемой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян. При этом фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги. Далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, затем на чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена. Наливают исследуемую воду, после проращивания семян до взятия проростков с чашки Петри для измерения длины корня у каждого проростка измеряют по компасу угол направления его корня как показатель азимута корня. У непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк. В дальнейшем у всех проростков в чашке Петри измеряют длину корня, причем эту длину у непроросших семян принимают равной нулю.The known “Method of biotesting for seed germination” (RU 2492473 C2, G01N 33/18, 06/08/2011), in which red round radish seeds with a white tip are uniformly placed on filter paper in a Petri dish. 5 ml of the test water sample is poured into a cup, and the liquid level in the cup should be below the surface of the seeds. In this case, the filter paper is taken in a round shape according to the diameter of the Petri dish with a mark on the edge; a template with holes for marking seed planting sites is placed on it, and one of the holes is oriented relative to the filter paper mark. Next, the marked filter paper is placed in a Petri dish with its mark oriented in the north direction along the compass, then seeds are placed on the Petri dish at the marked planting sites on the filter paper. The test water is poured, after germination of the seeds, before taking the seedlings from the Petri dish to measure the root length of each seedling, the angle of direction of its root is measured using a compass as an indicator of the azimuth of the root. For ungerminated seeds, the azimuth of the root is taken as the absence of a quantitative value and a dash is placed in the measurement log. Subsequently, the root length of all seedlings in a Petri dish is measured, and this length is taken equal to zero for ungerminated seeds.
Недостатком указанного способа является его низкая экспрессность и сложность получения искомых показателей.The disadvantage of this method is its low speed and difficulty in obtaining the required indicators.
Известен «Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды» (RU 2499256 С2, G01N 33/18, 07.12.2011), при котором выбирают тест-растение, проводят равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см. Далее в каждую контрольную и испытуемую 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. При этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти, а в испытуемых чашках до полива подготавливают водные эмульсии испытуемой нефти с разными концентрациями. Приготовленными водными эмульсиями с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашках Петри в течение 72 часов, причем концентрацию нефти в разных водных эмульсиях увеличивают до тех пор, пока в момент измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не будет ниже 50%. Изобретение обеспечивает оценку опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью, за счет повышения точности показателей влияния нефти различной объемной концентрации в водном растворе на рост корней растения на конкретной территории.The known “Method of biotesting along the length of the roots of a test plant in oil-contaminated water” (RU 2499256 C2, G01N 33/18, 07.12.2011), in which a test plant is selected, the seeds of the test plant are evenly laid on filter paper in the control and test cups Petri with a diameter of 10 cm. Next, 5.0 ml of water is poured into each control and test Petri dish with 4-8 repetitions of watering, while the liquid level in the dishes should be below the surface of the seeds. In this case, a water sample with zero oil concentration is taken in a control Petri dish, and aqueous emulsions of the test oil with different concentrations are prepared in the test dishes before watering. Prepared aqueous emulsions with a given concentration of oil are watered over the seeds of a test plant in Petri dishes for 72 hours, and the concentration of oil in different aqueous emulsions is increased until, at the time of measuring the root length, the germination of red round radish seeds is below 50%. The invention provides an assessment of dangerous levels of pollution of water bodies with oil, by increasing the accuracy of indicators of the influence of oil of various volumetric concentrations in an aqueous solution on the growth of plant roots in a specific area.
Недостатком указанного способа является его низкая экспрессность и сложность получения искомых показателей.The disadvantage of this method is its low speed and difficulty in obtaining the required indicators.
Известен «Способ определения токсичности водной среды» (RU 2522542 C1, G01N 33/18, 14.05.2013), который подразумевает помещение суспензии клеток губки в исследуемый раствор, выдерживание в течение суток с последующим подсчетом пузыревидных клеток под микроскопом. О токсичности судят по достоверному увеличению пузыревидных клеток в исследуемом растворе по сравнению с контролем. Технический эффект -значительное повышение чувствительности способа при минимальных сроках проведения эксперимента.The known “Method for determining the toxicity of the aquatic environment” (RU 2522542 C1, G01N 33/18, 05/14/2013), which involves placing a suspension of sponge cells in the test solution, keeping it for 24 hours, followed by counting vesicular cells under a microscope. Toxicity is judged by a significant increase in vesicular cells in the test solution compared to the control. The technical effect is a significant increase in the sensitivity of the method with minimal experimental time.
Недостатком указанного способа является его низкая экспрессность и сложность получения искомых показателей.The disadvantage of this method is its low speed and difficulty in obtaining the required indicators.
Известен «Штамм Vibrio Aquamarinus, способ определения токсичности проб сего помощью и тест-культура для определения токсичности проб» (RU 2534819 С2, C12N 1/20, C12R 1/63, C12Q 1/02, 13.11.2012), в котором заявлены штамм бактерий Vibrio Aquamarinus, способ определения токсичности проб с его помощью и применение штамма в качестве тест-культуры для определения химической токсичности проб. Измеряют люминесценцию штамма Vibrio Aquamarinus ВКПМВ-11245 в присутствии по меньшей мере одного химического токсиканта пробы, в качестве которого могут быть использованы ZnSO4 или CuSO4, или K2Cr2O7 или нефть, или дизельное топливо, или льяльная вода, или фенол, или тяжелый металл. Измеряют люминесценцию указанного штамма при отсутствии химического токсиканта и сравнивают измеренные уровни люминесценции. При этом изменение люминесценции свидетельствует о токсичности исследуемой пробы. Изобретение позволяет повысить достоверность определения наличия токсических веществ в окружающей среде.The known “Vibrio Aquamarinus strain, a method for determining the toxicity of samples using this and a test culture for determining the toxicity of samples” (RU 2534819 C2, C12N 1/20, C12R 1/63, C12Q 1/02, 11/13/2012), in which the strain is stated bacteria Vibrio Aquamarinus, a method for determining the toxicity of samples with its help, and the use of the strain as a test culture for determining the chemical toxicity of samples. The luminescence of the Vibrio Aquamarinus strain VKPMV-11245 is measured in the presence of at least one chemical toxicant of the sample, which can be ZnSO4 or CuSO4, or K2Cr2O7, or oil, or diesel fuel, or bilge water, or phenol, or a heavy metal. The luminescence of the specified strain is measured in the absence of a chemical toxicant and the measured luminescence levels are compared. In this case, a change in luminescence indicates the toxicity of the test sample. The invention makes it possible to increase the reliability of determining the presence of toxic substances in the environment.
Недостатком указанного способа является использование сложного оборудования для получения искомых показателей.The disadvantage of this method is the use of complex equipment to obtain the required indicators.
Известен «Способ определения влияния токсичности сточных вод на водные соленые среды» (RU 541457 CI, G01N 33/18, C02F 3/00, 09.06.2004), при котором осуществляют определение показателей роста культуры морской одноклеточной водоросли в тестируемой воде и включает культивирование культуры морской одноклеточной водоросли, процедуру биотестирования, состоящую из отбора проб воды, внесения в контроль и в тестируемую среду инокулята культивируемой водоросли, подсчета численности клеток водоросли. В качестве тест-объектов используют культуры одноклеточных морских микроводорослей Platymonasviridis Rouch и Dunaliella salina Teod, на которых проводят долгосрочный (15-суточный) эксперимент. Микроводоросль Platymonas viridis Rouch используют для оценки влияния токсичности стоков на морскую среду.The known “Method for determining the influence of wastewater toxicity on aquatic salty environments” (RU 541457 CI, G01N 33/18, C02F 3/00, 06/09/2004), in which the growth indicators of a culture of marine unicellular algae are determined in the test water and includes the cultivation of the culture marine unicellular algae, a biotesting procedure consisting of water sampling, adding an inoculum of cultivated algae to the control and the test medium, counting the number of algae cells. Cultures of unicellular marine microalgae Platymonasviridis Rouch and Dunaliella salina Teod are used as test objects, on which a long-term (15-day) experiment is carried out. The microalga Platymonas viridis Rouch is used to assess the effects of effluent toxicity on the marine environment.
Недостатком указанного способа является его низкая экспрессность и необходимость культивирования тест-объектов.The disadvantage of this method is its low speed and the need to cultivate test objects.
Известен «Способ биотестирования воды, почвы, биологически активных веществ» (RU 2319959 С2, G01N 33/18, G01N 33/24, C12Q 1/02, C12R 1/865, 15.03.2006), при котором осуществляется регистрация изменчивости характера колониеобразования двух штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisae различной плоидности под влиянием среды. Используются гаплоидные и диплоидные штаммы. Фиксируют токсическое действие по летальному показателю, мутагенность по возрастанию количества мутантных форм колоний, определяют индукцию наследуемой клеточной летальности и прогнозируют отдаленную патологию по количеству морфозов и изменению размеров колоний. Клетки культур, находящихся в конце логарифмической фазы роста, обрабатываются раствором исследуемого вещества 30-180 мин. Затем проводят посев на полную твердую среду и инкубируют при 30°С. Учет результатов на 4-5-е сутки. Способ повышает объективность токсикогенетической оценки за счет использования чувствительных гаплоидных штаммов, специфичных реакций гаплоидов и диплоидов при воздействии слабых доз мутагенов.The known “Method of biotesting of water, soil, biologically active substances” (RU 2319959 C2, G01N 33/18, G01N 33/24, C12Q 1/02, C12R 1/865, 03/15/2006), in which the variability of the nature of colony formation of two yeast strains Saccharomyces cerevisae of different ploidy under the influence of the environment. Haploid and diploid strains are used. The toxic effect is determined by the lethal indicator, mutagenicity by the increase in the number of mutant forms of colonies, the induction of inherited cell lethality is determined and long-term pathology is predicted by the number of morphoses and changes in the size of the colonies. Cells from cultures at the end of the logarithmic growth phase are treated with a solution of the test substance for 30-180 minutes. Then inoculate on complete solid medium and incubate at 30°C. Accounting of results on the 4-5th day. The method increases the objectivity of toxicogenetic assessment through the use of sensitive haploid strains, specific reactions of haploids and diploids when exposed to low doses of mutagens.
Недостатком указанного способа является низкая экспрессность, необходимость использования двух штаммов дрожжей и их подбора в определенной фазе роста, сложность получения и многочисленность искомых показателей загрязненности воды.The disadvantages of this method are the low speed, the need to use two strains of yeast and their selection in a certain growth phase, the complexity of obtaining and the large number of required indicators of water pollution.
Общим недостатком методов-аналогов анализа является низкая способность к полевым условиям реализации, вследствие их сложности и многостадийности, либо высокая трудоемкость при адаптации как методов, так и применяемой аппаратуры.A common disadvantage of analogue methods of analysis is their low ability to implement in field conditions, due to their complexity and multi-stage nature, or the high complexity of adapting both the methods and the equipment used.
В качестве прототипа выбран «Способ оценки общей токсичности воды» RU 2541457 C1, G01N 33/18, C02F 3/00, 22.02.2000), при котором осуществляют регистрацию изменения рН при помещении сухих дрожжей Saccharomyces cerevisae в пробу воды. В основу предложенного способа положено обнаруженное авторами явление, заключающееся в кратковременном защелачивании среды при переходе сухих дрожжей в активную фазу развития. Экспериментально показано, что наличие в среде токсикантов приводит к тому, что явление защелачивания отсутствует. Защелачивание пробы указывает на отсутствие в ней токсикантов. Способ повышает экспрессивность оценки и снижение затрат на его применение.The prototype chosen was “Method for assessing the general toxicity of water” RU 2541457 C1, G01N 33/18, C02F 3/00, 02/22/2000), in which changes in pH are recorded when dry yeast Saccharomyces cerevisae is placed in a water sample. The proposed method is based on a phenomenon discovered by the authors, which consists in short-term alkalization of the medium during the transition of dry yeast to the active phase of development. It has been experimentally shown that the presence of toxicants in the environment leads to the absence of alkalization. Alkalinization of the sample indicates the absence of toxicants in it. The method increases the expressiveness of the assessment and reduces the costs of its use.
Недостатком, как приведенных аналогов, так и прототипа является невозможность получения количественной оценки загрязненности и использование сложного лабораторного оборудования.The disadvantage of both the above analogues and the prototype is the impossibility of obtaining a quantitative assessment of contamination and the use of complex laboratory equipment.
Основными задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение являются: повышение экспрессности и простоты применения способа биотестирования вод на загрязненность, достижение возможности получения количественных оценок и использования в полевых условиях, снижения затрат на его применение.The main objectives to be solved by the claimed invention are: increasing the speed and ease of use of the method of biotesting water for contamination, achieving the possibility of obtaining quantitative estimates and using it in field conditions, and reducing the costs of its use.
Для достижения указанного результата в предлагаемом способе учитывают изменения количества выделяемого углекислого газа в процессе нормальной и угнетенной формы метаболизма тест-объекта, в качестве которого используются дрожжи Saccharomy cescerevisiae, регистрируемое пенным расходомером.To achieve the specified result, the proposed method takes into account changes in the amount of carbon dioxide released during the normal and depressed form of metabolism of the test object, which is the yeast Saccharomy cescerevisiae, recorded by a foam flow meter.
Предлагаемый способ иллюстрирован схемой установки, представленной на фиг. 1, а также графиком изменения скорости выделения углекислого газа при добавлении в культуральную жидкость нефти (фиг. 2).The proposed method is illustrated by the installation diagram shown in Fig. 1, as well as a graph of changes in the rate of carbon dioxide release when oil is added to the culture liquid (Fig. 2).
Оборудование для биотестирования на загрязненность включает две аналогичные установки, в состав каждой из которых входит колба коническая с крышкой и резиновой трубкой для ввода проб, мыльница и пенный расходомер.Equipment for biotesting for contamination includes two similar installations, each of which includes a conical flask with a lid and a rubber tube for introducing samples, a soap dish and a foam flow meter.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Перед началом тестирования приготавливается питательная среда, которой служит раствор следующего состава: (4±0,02) г сахара на 25 мл дистиллированной воды приведенной в температурное равновесие с атмосферой.Before testing, a nutrient medium is prepared, which is a solution of the following composition: (4±0.02) g of sugar per 25 ml of distilled water brought into temperature equilibrium with the atmosphere.
Мыльницы, подсоединенные к пенным расходомерам, заполняются мыльным раствором (соотношение моющего средства и воды -1:5).Soap dishes connected to foam flow meters are filled with soap solution (ratio of detergent to water -1:5).
В каждую из двух колб вносится питательная среда для дрожжей. После этого производится засев навески дрожжей в питательную среду. Полученная смесь перемешивается стеклянной палочкой 25-30 сек. Сразу после этого колбы через шлиф с патрубком подсоединяется к пенным расходомерам.A nutrient medium for yeast is added to each of the two flasks. After this, a sample of yeast is sown in a nutrient medium. The resulting mixture is stirred with a glass rod for 25-30 seconds. Immediately after this, the flasks are connected to foam flow meters through a joint with a pipe.
Фиксируется время начала процесса брожения, отмечается время для выполнения первого и последующих замеров.The start time of the fermentation process is recorded, and the time for performing the first and subsequent measurements is noted.
В колбы с помощью шприца с иглой через резиновую трубку в крышке вводятся пробы воды, в одну - отобранная с места предполагаемого загрязнения, в другую - контрольная проба.Using a syringe with a needle, water samples are injected into the flasks through a rubber tube in the lid, into one - taken from the site of suspected contamination, into the other - a control sample.
Замеряется время прохождения мыльным кольцом, получаемым от сдавливания мыльницы, 1 см3 объема расходомера каждые 5 минут. Таким образом, определяется скорость выделения углекислого газа.The time taken by the soap ring, obtained from squeezing the soap dish, to pass 1 cm 3 of the volume of the flow meter every 5 minutes is measured. Thus, the rate of carbon dioxide release is determined.
По снижению скорости выделения углекислого газа в установке с пробой, отобранной с места предполагаемого загрязнения, делают вывод о токсичности пробы. Представленный способ позволяет получать количественные оценки загрязненности по величине снижения скорости выделения углекислого газа.Based on the decrease in the rate of carbon dioxide release in the installation with a sample taken from the site of suspected contamination, a conclusion is drawn about the toxicity of the sample. The presented method allows one to obtain quantitative estimates of pollution based on the magnitude of the decrease in the rate of carbon dioxide release.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фигуре 1 изображена схема установки, реализующей заявленный способ биотестирования вод. Цифрами обозначены:Figure 1 shows a diagram of an installation that implements the claimed method of water biotesting. The numbers indicate:
1 - колба коническая;1 - conical flask;
2 - резиновая трубка для ввода проб;2 - rubber tube for introducing samples;
3 - мыльница;3 - soap dish;
4 - пенный расходомер.4 - foam flow meter.
На фигуре 2 изображен график изменения скорости выделения углекислого газа при добавлении в культуральную жидкость нефти. По оси абсцисс отложена длительность процесса брожения, по оси ординат - скорость выделения углекислого газа. Кривые отображают изменение скорости выделения углекислого газа для контрольного образца (маркер «ромб») и загрязненного нефтью образца (маркер «крест»).Figure 2 shows a graph of changes in the rate of carbon dioxide release when oil is added to the culture liquid. The abscissa axis shows the duration of the fermentation process, and the ordinate axis shows the rate of carbon dioxide release. The curves display the change in the rate of carbon dioxide release for the control sample (diamond marker) and the oil-contaminated sample (cross marker).
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813895C1 true RU2813895C1 (en) | 2024-02-19 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2009121925A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет (RU) | LIQUID BIOTESTING METHOD |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2009121925A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет (RU) | LIQUID BIOTESTING METHOD |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ВЯТЧИНА О.Ф. и др. "Использование дрожжей Saccharomyces cerevisiae для биотестирования нефтезагрязнений"; Известия Иркутского государственного университета, 2008, т 1, N 1, с.14-15. * |
| СУЛЕЙМАНОВА З.Г. и др. "Способ повышения активности дрожжей действием микроволн тепловой интенсивности"; Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2011, N 22(3), с.157,159. САКОДЫНСКИЙ К.И. "Приборы для хроматографии"; 1973, М., "Машиностроение", с.22-23. LAIZ HUMBERTO GOMES et al. "YTOX: A rapid toxicity test based on the dehydrogenase activity of Saccharomyces cerevisiae for detection of contaminants in water samples"; Journal of microbiological methods, 2019 (161), p.43-46. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Audus | The biological detoxication of hormone herbicides in soil | |
| Glud et al. | A laboratory study on O2 dynamics and photosynthesis in ice algal communities: quantification by microsensors, O2 exchange rates, 14C incubations and a PAM fluorometer | |
| CN106755287A (en) | A kind of microbial is to content detection method of counting | |
| US9448170B2 (en) | Harmful substance evaluating method and harmful substance evaluation kit | |
| Czaplicka-Kotas et al. | Biomonitoring of surface water by synchronous culture of Chlorella vulgaris algae | |
| RU2813895C1 (en) | Method for field biotesting of surface water for contamination with oil and oil products | |
| KR101037960B1 (en) | A kit and a method for evaluating toxicity using spore release by the green alga ulva | |
| Kroes | Growth interactions between Chlamydomonas globosa Snow and Chlorococcum ellipsoideum Deason and Bold under different experimental conditions, with special attention to the role of pH | |
| KR101523638B1 (en) | Method for evaluating aquatic ecotoxicity using the growth area change rate of Lemna paucicostata | |
| Behrendt et al. | The carbon balance of phytoplankton production and loss processes based on in situ measurements in a shallow lake | |
| Fitzgerald | Bioassay analysis of nutrient availability | |
| Shodmonov et al. | Propagation of Chlorella Vulgaris and Scenedesmus Obliquus in Dengizkul Lake and determination of protein content in them | |
| RU2758337C1 (en) | Method for conducting environmental monitoring using aquaculture | |
| JP4730786B2 (en) | Water quality evaluation method and water quality evaluation system | |
| RU2402765C1 (en) | Method of checking water contamination from plant root growth time | |
| Stolbova et al. | A short-term method for assessing the genotoxicity of soil as a solid-phase body based on the Allium test | |
| KR100653101B1 (en) | A method for evaluating toxicity in water using ulva | |
| KR101136040B1 (en) | Method for evaluating aquatic ecotoxicity using the root growth length or the root growth rate of lettuce seed | |
| CN106124506A (en) | A kind of method measuring blade anthocyanidin content | |
| JP2013088384A (en) | Method for determining purification processing of oil contaminated soil | |
| RU2816879C1 (en) | Method for assessing phytotoxicity of water using winter wheat seedlings | |
| Sirenko | Methods of determining the quality of water using the functional characteristics of algae | |
| Nykyforov et al. | Toxicity by Digestate of Methanogenic Processing of Biomass | |
| Matulova | The application of Chlamydomonas cultures as bio-assay test organisms | |
| Abubakar et al. | Zooplankton as bioindicators ofwater quality in Jakara dam, Kano state, Nigeria |