Диссертация (Эффективность использования гидробионтов для биоиндикации и биотестирования токсичности сточных вод), страница 8

А по сравнению сбиотестами на высших животных оно обладает значительными преимуществами в экономической, методической и этической сферах (Виноходов,2007, Henerby, 1974, Sladecek, 1971).Инфузория туфелька впервые была предложена в качестве гестобъекта Е. А. Веселовым (1969). В дальнейшем инфузории широко использовались в проведении токсикологических исследований.

Э. Г. Голубкова(1978) и В. П. Рябухин (1983) убедительно показали, что интенсивностьразмножения и питания, деятельность сократительной вакуоли, двигательная активность инфузорий являются чувствительными показателями токсического воздействия (Гордеева, 2010).Е. А. Моисеева (2005) считает, что актуальными являются работы поизучению влияния сточных вод сульфат-целлюлозных производств на гидробионтов. Важнейшей задачей становится оценка токсичности сточных40вод ЦБК, прошедших разные стадии очистки. Экологический подходпредписывает использовать в экспериментах по биотестированию организмы разного трофического уровня, различающихся по экологическимсвойствам, одноклеточные и многоклеточные формы, а также организмына разных стадиях развития.

Такой подход с использованием самых, разных представителей биоты позволяет обоснованно судить об опасностисточных вод для экосистемы водоема в целом (Моисеева, 2005).А. А. Халилова, и др. (2010) на основании проведенных экспериментальных исследований делает следующие выводы: экспериментально показано, что ион Cr6+ оказывает токсическое действие на Parameciumcaudatum, начиная с концентрации 0,3 мг/дм3, что не что не позволяет использовать данный тест-объект для определения токсического действияхрома в низких концентрациях (Халилова и др., 2010).По данным В. А.

Долгова (2015) и А. Sladeckova (1990) применениеметодов биологического тестирования с использованием инфузорийTetrahymena pyriformis в сочетании с химико-аналитическими методамидает возможность более полно и достоверно оценить качество и безопасность продуктов, кормов, а также различных объектов окружающей среды,что имеет как научное, так и практическое значение (Долгова, 2015,Sladeckova, 1990).Т. Н. Щеткина (2007) утверждает, что реакция инфузорий Tetrahymena pyriformis и Paramecium caudatum на присутствие экотоксикантовпроявляется в достоверном ингибировании их подвижности и уменьшениичисленности. Выявлено наличие высокой корреляционной зависимости (г= от – 0,85 до 0,97) между содержанием экотоксикантов и коэффициентомвыживаемости инфузорий.

А также установлено, что инфузории Tetrahymena pyriformis и Paramecium caudatum могут быть использованы длябиотестирования объектов окружающей среды, загрязненной тяжелымиметаллами. При этом отмечено, что Paramecium caudatum более чувстви-41тельна к повышенному содержанию ионов меди, никеля и кадмия, aTetrahymena pyriformis – к ионам свинца и цинка (Щеткина, 2007).По мнению Е. В.

Захарикова (2006) тест-объекты инфузория Paramecium caudatum и хлорелла Chlorella vulgaris Beijer могут бытьиспользованы в качестве интегральных показателей при оценке экологического благополучия природной среды в районах нефтедобычи. Результаты биотестирования (тест-объект Paramecium caudatum) поверхностных игрунтовых вод имеют статистически значимую корреляционную взаимосвязь с данными физико-химических анализов четырнадцати показателейкачества этих объектов (рН, КВВ, сухой остаток, УЭП, БПК5, Pb, Zn, Mn,Fe, NH4+, Р043\ S042", СГ, нефтепродукты) (Захариков, 2006).А. В. Приходько (2009) считает, что углеводородные пленки иэмульсии нефтепродуктов оказывают различное влияние на инфузории:пленки обволакивают клетки, закупоривают выделительные поры сократительных вакуолей, в результате чего сократительные вакуоли увеличиваются в размерах до тех пор, пока оболочка клеток не разорвется.

При воздействии эмульсии на инфузории происходит фагоцитирование нефтепродуктов, клетки замедляют движение, останавливаются и медленно разрушаются. А также популяции инфузорий, обитающие в сточных водахочистных сооружений более устойчивы к воздействию нефтепродуктов,чем пресноводные виды, что обусловлено морфо-экологической эволюцией, происходящей под воздействием загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах.В результате у цилиат появляются новые морфо-экологические признаки, обеспечивающие внутривидовой полиморфизм (Приходько, 2009).И. В. Самохиным (2011) усовершенствованы методы биотестирования с использованием прибора «Биотестер», что позволило расширить егофункциональные возможности и определять не только хемотаксис инфузорий, но и их ростовую реакцию. Предложенные методические подходыдают возможность применять данный прибор, как для оценки токсичности42различных объектов, так и для определения биологической ценности продуктов и кормов.

Разработан комбинированный метод определения токсичности с помощью инфузорий тетрахимен, заключающийся в одновременном тестировании нативных продуктов в водной среде и их ацетоновыхэкстрактов. При этом чувствительность анализа и его информативностьповышается в среднем на 25-60 % в зависимости от исследуемого субстрата (Самохин, 2011).По данным А. Д. Щавелевой (2004) для разных видов цилиат нефтьотличается по степени токсичности. Более токсично нефтяное загрязнениедля популяции инфузорий Coleps hirtus (гибель 100 % клеток происходитна 15 сутки экспозиции), менее - для популяции Paramecium caudatum (56сутки). Установлено, что низкие концентрации биологически активныхвеществ (фитонцидов – 0,5 и 1%) и токсикантов [нефти – 1 мл/л (Stentorpolymorphus, Coleps hirtus); ОД мл/л (Spirostomum minus, Parameciumcaudatum); 0,5 мл/л (Coleps hirtus, Paramecium caudatum); 0,05-0,001 мл/л(Stentor polymorphus, Paramecium caudatum)] оказывают стимулирующеедействие в течение разного периода времени (фитонциды – 97 сут.; нефть –6-9 сут.) на жизнедеятельность инфузорий, используемых в эксперименте(Щавелева, 2004).Е.

В. Жирнова (2003) установила, что наблюдается единая тенденциясезонной динамики численности кругоресничных инфузорий в разных водоемах. Выделяются два максимума численности: начало и конец лета(июнь, август) и в середине лета (июль) и в начале и середине осени (сентябрь). Минимум численности приходится на зиму (Жирнова, 2003).На сегодняшний день достаточно изучен вопрос о биоиндикационных способностях инфузорий. Однако работ по исследованию экологоморфологических параметров этологии инфузорий в зависимости от технологических режимов работы предприятий очень мало, что делает актуальным работы этого направления.432. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙИсследования проводились на кафедре зоотехнии и биологииФГБОУ ВО РГАТУ с 2009 по 2015 годы, а также в экологической лаборатории АО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания» согласно схеме(рисунок 1).

Для анализа динамики показателей гидрохимического составасточных вод, помимо собственных исследований токсичности среды (20092015 годы), использовались отчёты по программе мониторинга воднойсреды Рязанской области за 2007-2015 годы.Для биотестирования взяты сточные воды следующих предприятий:птицефабрики, мясокомбината, молокозавода, металлургического предприятия, нефтеперерабатывающего завода, жилищно-коммунального хозяйства; активный ил – из аэротенков нефтеперерабатывающего завода.Анализ сточных вод и активного ила проводился согласно двум технологическим режимам работы предприятий: I-й технологический режим(низкая производственная мощность) и II-ой технологический режим (высокая производственная мощность).Гидрохимический анализ сточных вод проводился: птицефабрика288 проб; мясокомбинат, металлургическое предприятие, нефтеперерабатывающий завод по 324 пробы; молокозавод 252 пробы; жилищнокоммунальное хозяйство 432 пробы; всего – 1944 пробы (972 в I-ом технологическом режиме, 972 – во II-ом, для каждого показателя n = 36).

Отборпроб сточных вод проводился в соответствии с требованиями ГОСТ РФ5.592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».Температура воды измерялась ртутным термометром согласно РД52.24.496-2005. Для определения рН применялось электрометрический метод на МИКОН-2 рН-метр-иономер Эксперт-001, ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97.Количество аммонийных ионов определялось фотометрическим методомпо ПНДФ 14.1:2.1-95 (изд. 2004 г).; нитрит-ионов – по ПНД Ф 14.1:2.3-95(изд.2004г.),фосфат-ионов(поР)–поРД52.24.382-2005.44Эффективность использования гидробионтов для биоиндикации и биотестирования токсичности сточных водГидрохимический состав сточных водТест-объектыБиота активного илаI-ыйтехнологическийрежимII-ойтехнологическийрежимЗообиотаВодородный показатель, аммонийные ионы, нитрит-ионы, нефтепродукты, хлоридионы, фосфат-ионы, ионы железа, сульфат-ионы, ХПК, БПК, температураИнфузории отрядаPeritrichiaНизшие ракообразныеDaphnia magna,CeriodaphniaaffinisПоказатели гидробионтов для биоиндикации и биотестирования токсичности сточных водЧисленность биоценозаактивного илаЭколого-морфологическиепоказатели этологии инфузорийРисунок 1 – Схема исследованийСмертность и плодовитость45Сульфат-ионы – по ГОСТ 4389-72 ПНДФ 14.1:2.159-2000 (изд.

2005 г.).Массовая концентрация общего железа измерялась согласно ПНД Ф14.1:2:4.50-96. Согласно ПНД Ф 14.1:2.62-96 (изд. 2004 г.) колоночнойхроматографией с весовым окончанием определялось количество нефтепродуктов. Определение хлорид-ионов выполнялось титриметрическимметодом в соответствии с ПНДФ 14.1:2.96-97 (изд. 2004 г.) РД 52.24.4022005. Измерения химического потребления кислорода производилось титриметрическим методом в соответствии с ПНДФ 14.1:2.100-97 (изд. 2004г.). Определение БПК производилось согласно ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97(изд.