Смекни!
smekni.com

Мониторинг загрязнения водной среды реки Херота с помощью методов биоиндикации (стр. 5 из 8)

В природе в летнее время, а в лаборатории при благо­приятных условиях круглый год дафнии размножаются без оплодотворения — партеногенетически, причем рождаются в большинстве самки. При резком изменении условий сущест­вования (недостаток пищи, перенаселенность, понижение температуры и т. д.) в популяции дафний появляются сам­цы и дафнии переходят к половому размножению, отклады­вая после оплодотворения «зимние яйца» (1—2 шт.), кото­рые падают на дно водоема, где проходят стадию покоя. Весной из яиц появляются самки, которые в дальнейшем да­ют партеногенетические поколения дафний. Период созрева­ния рачков при оптимальной температуре (20±2°С) и хоро­шем питании 5—8 сут. Наступление половозрелости отме­чают по моменту выхода яйцеклеток в выводковую камеру. Длительность эмбрионального развития обычно 3—4 сут., а при повышении температуры до 25°С — 46 ч вывод моло­ди идет через каждые 3—4 сут. Число яиц в кладке увели­чивается от 10—15 (в первых пометах) до 30—40 и более (у самок среднего возраста), а затем снижается (по мере старения) до 3—8. В лабораторных условиях продолжи­тельность жизни дафний 3—4 мес. и больше.

Исходный материал для лабораторной культуры дафний можно получить в ЦСИАК Краснодарского краевого коми­тета по экологии и природопользованию.

Заранее подготовленные стеклянные сосуды емкостью 3—5 л заполняют на 1/3 объема отфильтрованной природной водой и в них переносят дафний с помощью стеклянной трубки (внутренний диаметр 0,5—0,7 см) с оплавленным или опиленным надфилем концом, чтобы не травмировать рач­ков. Такую трубку используют и в дальнейшем при пересад­ке дафний. Начальная плотность посадки 6 — 10 особей на 1 л воды.

Культуру дафний выращивают в климатостате, люминостате, боксе или помещении, не содержащем токсических па­ров или газов. Оптимальная температура для культивиро­вания дафний и биотестирования составляет 20±2°С, осве­щенность 400—600 лк при продолжительности светового дня 12—14 ч. Не допускают освещения дафний прямыми солнечными лучами. Стеклянную посуду для содержания дафний моют питьевой водой, хромовой смесью или соляной кислотой. Нельзя использовать для мытья синтетические моющие средства и органические растворители. В помеще­нии, где находятся дафнии, не проводят обработку инсекти­цидами, не хранят летучие вещества и не работают с ними. Для культивирования дафний используют водопроводную воду, которую отстаивают и насыщают кислородом с по­мощью микрокомпрессоров не менее 7 сут. Используют так­же природную или аквариумную воду, отфильтрованную че­рез бумажный фильтр. Вода для культивирования должна удовлетворять следующим требованиям: рН 7,0—8,2; жест­кость общая 3—4 мг-экв/л, концентрация растворенного кис­лорода не менее 6,0 мг/л, солевой состав до 6 ‰.

Оптимальная плотность культуры — 25 половозрелых самок в 1 л воды. Раз в 7—10 сут. половину объема воды в сосуде с культурой дафний заменяют на свежую, удаляют сифоном скопившийся на дне осадок и при большой плотнос­ти культуры ее прореживают. Не рекомендуется аэрировать воду в сосудах с дафниями.

Кормом для дафний служат зеленые водоросли (хлорелла или сценедесмус) и хлебопекарные дрожжи. Культуру зеле­ных водорослей выращивают на одной из искусственных питательных средах, которые готовят на дистиллированной воде. Навеску каждого вещества растворяют в небольшом коли­честве воды, а затем растворы сливают вместе в порядке расположения реактивов (чтобы избежать осадка) и доливают воду до соответствующего объема. Готовят два раствора микроэлементов отдельно (А3 и В2) и вносят их по 1 мл на 1 л среды. Среду Тамия перед посевом водорослей разбавляют дистиллированной водой в 3—5 раз.

Посев водорослей производят альгологически чистой куль­турой, которую выращивают в стерильных условиях. Культуру водорослей вносят в питательную среду в коли­честве, дающем светло-зеленое окрашивание. Исходная кон­центрация около 2 тыс. кл/мл.

Культивируют водоросли в стеклянных кюветах, батарей­ных стаканах или плоскодонных колбах при круглосуточном освещении лампами дневного света 3000 лк и постоянном про­дувании культуры воздухом с помощью микрокомпрессоров. Через 7—10 суток, когда окраска культуры водорослей стано­вится интенсивно зеленой, их отделяют от питательной сре­ды путем центрифугирования или отстаивания в холодильни­ке в течение 2—3 сут. Осадок разбавляют в два раза дис­тиллированной водой. Суспензию хранят в холодильнике не более 14 сут. Водоросли вносят в культуру дафний из расче­та 1 мл суспензии (600—1000 млн. кл/мл) на л воды.

1 — 2 раза в неделю дафний кормят хлебопекарными дрожжами. Для приготовления дрожжевого корма 1 г све­жих или 0,3 г воздушно-сухих дрожжей заливают 100 мл дистиллированной воды. После набухания дрожжи тщатель­но перемешивают. Образовавшуюся суспензию отстаивают в течение 30 мин. Недостающую жидкость добавляют в сосу­ды с дафниями в количестве 3 мл на 1 л воды.

Раствор дрожжей хранится в холодильнике до двух суток. Можно кормить дафний сырым рисом. Рис пред­варительно размачивают в теплой воде (3—4 ч.) и вносят в культуру из расчета 1 — 2 зерна на 1 л воды. Рис держат в культуре до 10 дней при постоянной продувке мелкодисперсными пузырьками воздуха. При хроническом опыте дафний кормят только хлореллой — по 5 капель на 100 мл(13).

При необходимости биотестирования воды с общим содержанием солей свыше 3 г/л выращивают культуру, адап­тированную к повышенной минерализации среды. Для этого в воду, в которой культивируют дафний и минерализация которой известна, постепенно порциями добавляют хлорис­тый натрий. Вначале его вносят из расчета 500 мг/л. Через неделю минерализацию воды повышают еще на 250 мг/л. Эту операцию повторяют каждую неделю до тех пор, пока содержание солей в среде не достигнет нужного уровня (но не выше 6 г/л с учетом начальной минерализации). В даль­нейшем достигнутый уровень минерализации среды поддер­живают постоянно. Эта же среда служит контролем при биотестировании и в качестве разбавляющей. Адаптированных к повышенному содержанию солей дафний нельзя использовать для тестирования вод с более низким содержанием солей.

Чтобы получить исходный материал для биотестировання, 30—40 самок дафний с выводковыми камерами полными яиц или зародышей, за 1 — 2 сут. До биотестирования переса­живают в 0,5 — 1 л емкости (стаканы, кристаллизаторы) с водой для культивирования, в которую перед посадкой даф­ний вносят корм. После появления молоди (каждая самка может выметать от 10 до 40 молодых дафний) взрослых особей удаляют.

При кратковременном биотестировании используют толь­ко односуточных дафний, а двухсуточных самок — при дли­тельном биотестировании.

Перед началом биотестирования в пробе воды определя­ют концентрацию растворенного кислорода, которая должна быть не менее 6,0 мг/л (оптимально 6,0 —7,0). Если она ни­же 6,0 мг/л, то перед биотестированием воду аэрируют с по­мощью микрокомпрессора. В процессе биотестирования аэри­ровать воду не рекомендуется. Биотестирование проводят при тех же условиях, что и культивировании. Ре­зультаты биотестирования считают правильными, если ги­бель дафний в контроле не превышает 10% в остром опыте и 25% в хроническом и концентрация растворенного в тес­тируемой воде кислорода в конце биотестирования составля­ет не менее 2 мг/л.

Для определения наличия острого токсического дейст­вия сточной воды на сбросе в водный объект воду тестиру­ют без разбавления. Если требуется сравнить степень токсичности сточной воды, отобранной из разных мест или в разное время, готовят серию разбавлении (не менее трех).

Объем пробы воды для биотестирования без разбавле­ния — 500 мл, с учетом разбавлении — 1 л.

Посадку дафний в сосуды для биотестирования проводят следующим способом: стеклянной трубкой диаметром 0,5 — 0,7 см отлавливают дафний из культуры, помещают в сачок из планктонного газа, погрузив его в тестируемую воду, пе­реводят в нее дафний, посадку ведут от разбавлении тести­руемой воды с большей кратностью к меньшей.

В сосуды наливают по 300 мл контрольной и тестируе­мой воды или ее разбавлении. Повторность трехкратная. В каждый сосуд помещают по 10 односуточных дафний и экспонируют при оптимальных условиях в тече­ние времени до 96 ч. При кратковременном биотестировании дафний не кормят.

Учет выживших дафний проводят через 1, 6, 24, 48, 72, 96 ч. Особей считают выжившими, если они свободно передвигаются в толще воды или всплывают со дна сосуда не позднее 15 с после его легкого покачивания. Если в любой считываемый период времени в сточной воде гибнет 50 и более процентов дафний, биотестирование прекращают.

Для определения наличия хронического токсического действия воды в контрольном и других створах водного объекта воду тестируют без разбавления. Если требуется сравнить степень токсичности разных проб воды или ис­пользовать результаты биотестирования при установлении величин ПДС, готовят серию разбавлении. Определяют ми­нимальную кратность разбавления, при которой хроническое токсическое действие не проявляется.

Объем пробы воды для биотестирования без разбавле­ния — 1 л, с учетом разбавлении — 3 — 5 л.

В сосуды наливают по 300 мл контрольной и тестируе­мой воды или ее разбавлении. Повторность трехкратная. В каждый сосуд вносят одинаковое количество корма, поме­щают по 10 двухсуточных самок дафний и экспонируют при оптимальных условиях. Дафний кормят ежесу­точно. Три раза в неделю в сосудах с дафниями производят смену контрольной и тестируемой воды на свежеотобранную. При смене воды дафний кормят за 3 ч до смены. Допуска­ется использовать воду, хранящуюся в холодильнике.

С момента появления молоди, в те сутки, когда меняют воду, производят учет выживших исходных самок и выме­танной молоди. Для этого самок с помощью стеклянной трубки пересаживают в заранее подготовленные сосуды с контрольной и тестируемой водой (соответственно) и под­считывают их количество в каждом сосуде. Оставшуюся во­ду процеживают через сито из планктонного газа. При этом на сите остается выметанная молодь, которую подсчитыва­ют и удаляют.