ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ АКВАТОРИИ НЕВЫ И ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа 313 Фрунзенского района Санкт- Петербурга Выполнили: Никитина Ирина Плахута Виктория Селиванова Анастасия (учащиеся 8 «А» класса) Руководители: Лисюкова В.В., учитель биологии К.т.н Захаров И.С., доцент кафедры Инженереной Защиты Окружающей Среды Университета «ЛЭТИ» Величко А.Н., аспирант кафедры Инженерной Защиты Окружающей Среды Университета «ЛЭТИ» Санкт-Петербург 2013 год

Цель работы: Исследовать токсичность различных водных сред на примере воды акватории Невы и водопроводной воды Фрунзенского района Мы ставили следующие задачи: Изучить теоретические основы по оценке токсичности воды. Провести интегральный (косвенный) анализ воды при помощи инфузории туфельки (Paramecium Caudatum) при помощи прибора «Биотестер-2» Оценить и сравнить качество воды акватории Невы и водопроводной воды системы Водоканал СПб с помощью программы Microsoft Excel год – год охраны окружающей среды и водных ресурсов

Исследование уровня токсичности (биологической вредности) водных сред является актуальной задачей прикладных биологических исследований, в ходе которых анализируется, например, качество воды реки Невы. Наиболее распространенным подходом определения загрязнений водных сред является биотестирование. В современном мире все более острыми становятся экологические проблемы. Поэтому ни одна современная технология не может развиваться дальше без учета экологического аспекта.

Биотестирование как способ оценки качества воды вошел в практику в начале ХХ в., когда для токсикологической характеристики широко использовали «рыбную пробу». Первые биотесты на дафниях и циклопах были выполнены в 1918 г. В гг. в систему испытаний включили простейших, ракообразных, червей и рыб. Биотестирование

Основные цели и задачи биотестирования Биологический контроль позволяет выявлять изменение вредности смесей, которые обладают эффектом синергизма и антагонизма - усиления или ослабления по сравнению с вредностью их компонентов. Физико-химический и биологический контроль являются взаимно дополняющими при экологическом мониторинге качества окружающей среды. Контроль токсичности является очень важной задачей во многих областях охраны среды. Биотестирование является новой областью биологического контроля, развивающегося с конца 60-х годов.

Состояние воды акватории Невы Река Нева - основной и практически единственный источник водоснабжения Санкт-Петербурга - превратилась в напряженную транспортную артерию федерального значения. В результате антропогенного воздействия ухудшилось качество воды. Основные загрязняющие вещества: медь, цинк, марганец, нитритный азот. Наиболее грязные притоки Невы, имеющие 4А класс загрязнения Мга, Славянка, Охта, Чёрная речка. Сегодня 95 % неочищенных загрязнений Санкт-Петербурга обрабатываются очистными сооружениями ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

Состояние водопроводной воды по оценкам ГУП «Водоканал Санкт-Петербург» В городе работают 4 водопроводных станции, 177 насосных, 20 очистных сооружений канализации. Водопотребление в дни максимального водоразбора в городе достигает 3 тыс. 100 куб. м в сутки. В этих условиях, по оценкам "Водоканала", одноступенчатая схема очистки воды и применяемые методы ее обеззараживания на водопроводных очистных сооружениях не могут обеспечить установленных требований к качеству очистки питьевой воды при работе на проектных производительностях.. Основными проблемами в области водоснабжения являются: дефицит мощности производства питьевой воды; необходимость совершенствования технологии очистки и обеззараживания воды; недостаточная надежность водопроводных сетей, вызывающая увеличение аварийности, загрязнение питьевой воды продуктами коррозии в процессе длительной транспортировки, потери воды из водопроводных сетей; необходимость приоритетного строительства и реконструкции водопроводных сетей для обеспечения развития жилого комплекса.

Постановка эксперимента исследования токсичности водной среды В кювету вносят 2,0 см3 взвеси инфузорий в рабочей концентрации, предварительно проверенной по двум параметрам: по чувствительности к модельному токсиканту по характеру выхода в разбавляющую среду. К взвеси добавляют 0,35 см 5%-ного раствора ПВС, все тщательно перемешивают, непременно увлажнив стенки кюветы, и наслаивают (например, пипеткой) 1,6 см3 анализируемой жидкости, не допуская перемешивания с нижним слоем. Оценку токсичности пробы производят по относительной разнице количества клеток в верхних зонах кювет в контрольной и анализируемой пробе.

Подготовка инфузорий осуществлялась согласно стандартным методам культивирования Концентрация инфузорий предварительно подсчитывается, в представленных опытах она составила 650 ± 10% кл/мл В опытах используется культура через 4 дня после последнего кормления микроорганизмов Наш эксперимент В данном эксперименте сравнивалась водопроводная вода отфильтрованная вода с помощью фильтра АКВАФОР В100-5

Оценка степени токсичности водопроводной воды и фильтрованной воды Фрунзенского района Санкт-Петербурга Оценка степени токсичности воды акватории Невы Результаты эксперимента

Выводы В ходе выполнения данной работы были решены все поставленные перед нами задачи: были изучены теоретические основы по оценке токсичности воды (выявили, что одним из приоритетных методов оценки водной среды является биотестирование, в ходе которых исследования проводятся на различных организмах, но наиболее приоритетными являются животные типа простейшие инфузории туфельки); был проведен интегральный (косвенный) анализ воды при помощи инфузории туфельки (Paramecium Caudatum) на приборе серии «Биотестер-2»; Из данной экспериментальной работы «Оценка состояния водной среды методами биотестирования на примере акватории Невы и водопроводной воды» можно сделать выводы: водопроводная вода имеет умеренную степень токсичности (57 %) фильтрованная вода имеет намного меньший индекс токсичности (18%) и находится в допустимой зоне, что позволяет сделать вывод о высоком качестве этого фильтра все показатели воды акватории Невы не превышают умеренной степени токсичности вода в районе моста Александра Невского показала наименьшую степень токсичности - это можно объяснить тем, что в данном месте русло реки наибольшее вода в районе Троицкого моста имеет наибольшую степень токсичности, это можно объяснить тем, что в данном районе находятся несколько ресторанов и автозаправочная станция, также в данном месте развита навигация малых речных пассажирских судов.

Список литературы 1.Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. – М.: РЭФИА, НИА – Природа, – 118 с. 2.РД Методическое руководство по биотестированию воды. – М.: Госкомприроды СССР, – 48 с. 3.Общая токсикология. / Под ред. А. О. Лойта. - СПб.: ЭЛБИ-СПб., – 224 с. 4.Простейшие – новые объекты биотехнологии: сб. материалов конф. – Л.: Наука, – С. 113 – РД Методические указания. Проведение наблюдений за токсическим загрязнением донных отложений в пресноводных экосистемах на основе биотестирования. 6.Захаров И.С., Пожаров А.В. Биотехнические методы охраны окружающей среды. - СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Захаров И.С., Пожаров А.В., Гурская Т.В. Биосенсорные системы в медицине и экологии. - СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Захаров И.С., Пожаров А.В., Сидоренко В.М. Экспрессные методы интегральной оценки экологического состояния объектов окружающей среды. - СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Евгеньев М.И. Тест методы и экология // Соросовский Образовательный Журнал., С Б/а (Мурманское территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды). Снежный покров как индикатор загрязнения природной среды. / Снежный покров бассейна р. Кола. / Международный проект КРЕП. Сайт ОАО «КГИЛЦ» Б/а. Концентратомер «Биотестер-2». / Сеть магазинов «Медтехника» Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. - Киев: Вища шк. Головное изд-во, с. 13.Тимирязев К.А. Жизнь растения. - М.: Научгиз, Лазарев В.В. Вредные вещества в промышленности. – М., 1991.

Благодарим за интересную работу и сотрудничество К.т.н Захарова И.С., доцента кафедры Инженереной Защиты Окружающей Среды Университета «ЛЭТИ» Величко А.Н., аспиранта кафедры Инженерной Защиты Окружающей Среды Университета «ЛЭТИ» Лисюкову В.В., Учителя биологии школы 313