Спосіб визначення самоочисної здатності водного середовища

Способ определения самоочиститель ной способности водной среды, предусмат ривающий инкубацию фотосинтезирующего тест-объекта в светопроницаемой ячейке с контрольной и исследуемой водой при скач кообразном равнопериодическом чередова нии светового и темнового периодов с восстановлением исходного уровня кисло рода в средах к началу каждого периода, регистрацию значений фотосинтеза и дыха ния в световой и темновой фазах, соответст венно, сопоставление полученных опытных и контрольных данных и суждение о само очистительной способности исследуемой среды по полученным данным, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве тест-объекта используют зеленые нитчатые водоросли. контрольная среда для инкубации тест-обь мл/л 1. Возможность определения реальной задач. Во-первых, ведены основные самоочистительной способности водной микроэлементы в сооткошесреды во всех случаях, даже если количество раствор микроэлементов - 0,95-1,05 мг/л вода до 1000 мл. При этом дополнительно рассчитывают коэффициент самоочистительной способности 5 исследуемой среды по формуле: Ди • Фк 5414 ний. близком общепринятым прописям, но в концентрации на порядок ниже, то есть в пределах ПДК. Во-вторых, введены лимонная кислота и трилон Б (ЭДТА)для хелатироеания и оно в метал л ов. Рас т вор микроэлементов, добавляемых в среду содержит соединения микроэлементов в следующих концентрациях: НзВОз MnSOfl Н2О ZnSCM • 7Н2О CuSO4•5Н2О Со(ЫОз)2 • 4Н2О 28-32 мг/л 19-21 мг/л 2-4 мг/л 13 мг/л 0.5-1,5 мг/л 10 15 Приготовленная таким образом эталонная среда отвечает следующим требованиям: а) содержание биогенных элементов и мик роэлементов сбалансировано соответствен 20 но потребностям макро- и микрофитов; б) концентрация их соответствует природ юму уровню; в) ионы металлов хеллатонизированы добав кой органических лигандов для устранения токсического воздействий на гидробионтов; 25 г) все показатели среды соответствуют нор мам санитарно-бытового и питьевого, рыбохозяйственного и ирригационного водопользования, находясь в пределах ПДК. Кроме того на основании массовых полевых исследований (300 проб из различных регионов Украины) доказано, что в более чем 95% случаев продукция тестированных гидрофитов в эталонной среде превышает или равна продукции в исследуемой природной воде. Это значит, что указанная модификацированная искусственная среда действител ьн о мож е т сл ужить этал он ом д л я определения самоочистительной способности природной выводы с 95%-ным доверительным интервалом. Для непосредственного измерения газообменной функции водных растительных организмов по данному способу используется термолюминостат, в который помещен сосуд с водой, температура которой поддерживается на уровне оптимума для гидрофитов (20±2°), кислородомер любого образца, компрессор для продувки эталонной среды и образцов исследуемой воды с находящимися в них растительными организмами с целью доведения содержания кислорода до уровня 100%-ного насыщения как перед световым, так и перед темновым периодом. 30 35 40 45 8 В качестве тест-объекта используют зеленые нитчатые водоросли, предпочтительн о м а сс о в ы й в ид Cl a d o ph o ra f r act a. Использование фитопланктона нецелесообразно, гак как анализ его качественного и количественного состава громоздок и в разных пробах воды он будет существенно отл ичаться, созд авая неравноценные и несравнимые условия, что усложняет применение способа. Погруженные водные растения содержат листья, стебли, корни и репродуктивные органы и достичь однородности посевного материала невозможно, что будет искажать получаемые результаты. Нитчатые водоросли представляют собой однородную массу и позволяют получать достоверные результаты и поэтому наиболее приемлемы для тестирования. Способ осуществляется следующим образом. Навески зеленых нитчатых водорослей вносят в колбы с эталонной ведной средой (контроль) и с отобранными пробами воды из исследуемых ВО/1ПР- ,9 из расчета 0,5-0,6 г/л и помещают а терг-олюминостат с температурой 20°±2° и мощностью прямоугольн ого импульса с^ета в пред елах 100-300 вт/м2. Пос^е получасовой продувки с помощью компрессора уровень кислородного насыщения стабилизируется на уровне 100%. После этого компрессор отключается и после 1-часовой световой экспозиции регистрируется изменение содержания кислород а (Ф). Затем пос л е сл ед ую щ ей получасовой продувки водоросли на протяжении 1 часа экспонируются в темноте (Д). Полученные результаты используют для определения самоочистительной способности водной среды, индекса К, который рассчитывается на основании показателей продукционно- д естру кционных проц есс ов, т. е. интенсивности фотосинтеза (Ф) и дыхания (Д) в контрольной (эталонной) среде и исследуемой пробе воды „ _ Ф и/ Ди _ Ф и ' Д к Ди • Фк ' 50 55 где Фи. Ди, Фк. Дк обозначают фотосинтез и дыхание в используемой и контрольной пробах воды. ПРИМЕР: По описанной выше методике проводились исследования проб воды на самоочистительную способность - водопроводной, сточной воды со станции нейтрализации ИГБ АН Украины, из реки Тетерев, реки Рось 9 5414 и реки Самары, в последней пробы отобраны у истока и в устье. Полученные результаты приведены в таблице 1. Индекс самоочистительной способности воды К обоснован на основании физиологического состояния тест-объекта зеленых нитчатых водорослей во взаимосвязи с динамикой изменения концентраций загрязнителей в инкубационной среде. Фотосинтез и дыхание используются в качестве информационных параметров, а в качестве регуляторов, ограничивающих самоочистительную способность водной среды - токсиканты (тяжелые металлы, пестициды, биогенные вещества). Для учета поглощения из воды органических растворимых веществ в эталонную среду добавляли эланин (4 мг/л), по исчезновению которого судили о самоочистительной способности водной среды. Индекс самоочистительной способности одновременно испытуемой и эталонной воды, т.е. критерий К равен 1. В такой воде наблюдается снижение содержания аланина (на 0,91 мг/л.ч). При внесении в среду токсикантов (например меди) одновременно снижались критерий К и скорость убывания из инкубационной среды органического вещества. При значительной токси 10 15 20 25 10 кации у тест-обьекта фотосинтез прекращается, а снижение содержания аланина в воде практически отсутствует (0,08 мг/л.ч). Это же наблюдается при токсическом воздействии пестицидов. Наличие корреляции между критерием К и снижением содержания растворимых органических веществ (аланина), равного 0.97-0,99 при достоверности выше 99%, свидетельствует об идентичности критерия К и самоочистительной способности водной среды. Только при высокой фотосинтетической активности тест-обьект способен к поглощению и минерализации растворимых органических веществ, а также к поглощению тяжелых металлов, детоксикации пестицидов, усвоению компонентов удобрений, чем характеризуется самоочистительная способность водной среды с помощью критерия К. Применение заявляемого способа позволяет определить реальную самоочистительную способность водной среды во всех случаях, пиячеить экспрессность способа и упростить его применение, повысить надежность и достоверность получаемых результатов. Ф, мг 0/л.ч Д. мг 0 / л.ч Ф/Д К 5.80 1,70 3.41 1.00 5,71 1,89 3,01 0.88 ИГБ АН Украйни из р. Тетерев 0,30 2,67 2.29 1.25 0,131 2.14 0.04 0,83 из р. Рось из р. Самары, исток из р. Самары, устье 1.89 0,62 0,48 0.63 0,33 0,42 3.00 1.88 1,14 0,88 0,43 0,34 Контролируемая вода Эталонная среда Водопроводная ГОСТ 2874-82 Сточная со стами* и нейтрализации П р и м е ч а н и е;На основании полученных данных определены уровни езмоочистительной способности водной среды: Индекс К Самоочистительная способность водной среды норма 0.95-1,05 удовлетворительная 0.75-0,94 слабая, свидетельствует о наличии токсических веществ в пределах 0,50-0,74 допустимых санитарными нормами концентраций неудовлетворительная, концентрации токсикантов превышают ПДК в 2-5 раз 0.25-0.49 самоочистительная способность практически отсутствует, высокая концентрация токсикантов, деградация гидробиоценозое. 0.00-0,24 5414 Упорядник В Романенко Техред М Моргентал Замовлення 607 Коректор О Густи Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл . 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент" м Ужгород вул Гагаріна 101