BADANIA TOKSYCZNOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ ORGANIZMÓW WODNYCH (PN -90/C-04610/01;03;05)

Transkrypt

1 BADANIA TOKSYCZNOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ ORGANIZMÓW WODNYCH (PN -90/C-04610/01;03;05) Magdalena Retkiewicz

2 ZANIECZYSZCZENIA WÓD Zanieczyszczenie wód niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody spowodowane wprowadzaniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych, gazowych), organicznych, radioaktywnych czy wreszcie ciepła, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystywanie wody do picia i celów gospodarczych.

3 WPŁYW POSZCZEGÓLNYCH ZANIECZYSZCZEŃ NA FLORĘ I FAUNĘ Fosforany i azotany EUTROFIZACJA Spływy biogenów i pestycydów z obszarów rolniczych MASOWA ŚMIERTELNOŚĆ ORGANIZMÓW WODNYCH Substancje powierzchniowo czynne (detergenty) ROZPUSZCZANIE W WODZIE SUBSTANCJI TRUDNO- LUB NIEROZPUSZCZALNYCH, TOKSYCZNYCH I RAKOTWÓRCZYCH Podgrzane wody po chłodnicze WZROST TEMPA PRODUKCJI BIOLOGICZNEJ ORAZ SKRÓCENIE CYKLI ROZWOJOWYCH ORGANIZMÓW WODNYCH Fenole TOKSYCZNE DLA ORGANIZMÓW Wylewy ropy naftowej ZARAZA OLEJOWA (zagrożenie dla fitoplanktonu, ryb i ptactwa morskiego

4 METODY OKREŚLANIA TOKSYCZNOŚCI SUBSTANCJI, ŚCIEKÓW ORAZ WÓD ZANIECZYSZCZONYCH DLA ORGANIZMÓW WODNYCH Stężenie letalne( LC 50)- stężenie zanieczyszczeń zawartych w badanej próbce powodującej wystąpienie objawów śmierci u 50% osobników badanej populacji testowej po określonym czasie kontaktu. [ mg/l, %, ml/l] Test wstępny- doświadczenie służące do wyznaczenia przedziału letalnych stężeń zanieczyszczeń wywołujących śmiertelność badanej populacji organizmów testowych w granicach od 0 do 100% Matecznik- hodowla laboratoryjna organizmów testowych zawierająca osobniki dorosłe zróżnicowane pod względem wieku i wielkości ciała oraz płci

5 METODY BADANIA TOKSYCZNOŚCI OSTRE SUBSTANCJI, ŚCIEKÓW ORAZ WÓD ZANIECZYSZCZONYCH NA ROZWIELITCE OZNACZANIE TOKSYCZNOŚCI OSTREJ NA ROZWIELITCE POLEGA NA : 1.OBSERWACJA REAKCJI ORGANIZMÓW-po umieszczeniu w roztworach substancji toksycznych, ściekach i wodach zanieczyszczonych 2.BADANIA: a)test WSTĘPNY-ustalenie zakresu stężeń dla testu właściwego b)test WŁAŚCIWY-na jego podstawie określa się stężenie letalne substancji, ścieków lub wód zanieczyszczonych, powodujące śmiertelność 50% organizmów testowych po upływie 24,48,96 h. Badania prowadzimy na ROZWIELITCE Daphnia magna Straus. Musi być ona hodowana w specjalnych warunkach ( odpowiednia temperatura, oświetlenie, woda, pożywienie, itd.)co określa (PN -90/C-04610/01;03;05).

6 HODOWLA ROZWIELITEK Rozwielitki są hodowane w wodzie poddanej uzdatnianiu w biofiltrze( dwa zestawy akwariów połączone szeregowo i napowietrzane) Jako pokarm stosuje się zawiesinę glonów Chlorella Sp. hodowanych na specjalnej pożywce o określonym składzie.

7 SELEKCJA ROZWIELITEK DO TESTÓW Jeżeli liczba osobników martwych lub chorych wśród młodych rozwielitek przeznaczonych do testów wynosi 10%- NIE NALEŻY ICH STOSOWAC DO BADAŃ TOKSYCZNOŚCI!!! Rozwielitki powinny być odławiane w wieku 24h, za pomocą sita Po zagęszczeniu przenosi się je do roztworów testowych (zawierających zanieczyszczenia i ścieki) OKREŚLENIE LC50 Roztwory podstawowych ścieków i zanieczyszczeń rozcieńcza się wodą bezpośrednio przed wykonywaniem testu. Przygotowuje się szereg roztworów testowych o geometrycznie malejących stężeniach ( ich zakres powinien być tak dobrany, aby wywoływał śmiertelność badanej populacji, wynoszącą 0 100%) Dokonać obserwacji śmiertelności rozwielitek po wpuszczeniu do roztworów po 24,48,96 h. Wyniki obserwacji są podstawą do obliczenia LC 50

8 OBLICZANIE WYNIKU OZNACZANIA METODA PROBITOWA DO OBLICZEŃ LC50 METODA GRAFICZNEJ INTERPOLACJI DO WYZNACZENIA LC50 Obliczanie współczynnika kierunkowego prostej (wsp. regresji b) Obliczanie stężenia letalnego LC50 Wykres w skali logarytmicznej i skali prawdopodobieństwa Wykres w skali liniowej

9 PRZELICZANIE % ŚMIERTELNOŚCI NA PROBITY WG BLISSA(1935) Z WEBER(1972) PROBITY-jednostki prawdopodobieństwa ustalone przez Blissa (1952) umożliwiające zmianę na nie procentów śmiertelności przy założeniu, że przy śmiertelności 50% wartość probitowa wynosi 5

10 METODY BADANIA TOKSYCZNOŚCI OSTRE SUBSTANCJI, ŚCIEKÓW ORAZ WÓD ZANIECZYSZCZONYCH NA GLONIE OZNACZANIE TOKSYCZNOŚCI OSTREJ NA GLONIE Chlorella POLEGA NA : Umieszczeniu jednokomórkowych glonów Chlorella w badanych wodach lub ściekach Wykonanie pomiarów zanikania chlorofilu u badanych organizmów w określonym czasie na skutek działania substancji toksycznej znajdującej się w wodach lub ściekach Na podstawie 4 równoległych powtórzeń tych badań oblicza się średnie stężenie toksyczne badanych wód lub ścieków powodujące zanik 50 % chlorofilu w badanej populacji Chlorella

11 WAŻNE OKREŚLENIA STĘŻENIE TOKSYCZNE- stężenie zanieczyszczeń zawartych w badanej próbce powodujące zanik 50% chlorofilu u badanej populacji glonów Chlorella po określonym czasie trwania reakcji testowej. Stężenie to oznacza się: C 50 - dla zdefiniowanych poszczególnych substancji chemicznych lub ich mieszanin podaje się w mg/l R 50 - dla niezdefiniowanych mieszanin zanieczyszczeń i podaje się w stopniach rozcieńczenia (stosunek wagowy badanej próbki wody lub ścieków do wody rozcieńczonej) HODOWLA MACIERZYSTA- glony Chlorella w pożywce mineralnej przeszczepione z pożywki agarowej lub z uprzednio przygotowanej hodowli macierzystej, nie starsze niż 4 tygodnie PRÓBY WSTĘPNE- próby służące do określania rzędu toksyczności badanych próbek wód lub ścieków, poprzedzające właściwe badania

12 ETAPY POSTĘPOWANIA Odpowiednie przygotowanie roztworu testowego Ocena toksycznego działania badanych próbek przez pomiar za pomocą spektrofotometru X=l/l 1 *100 l-abs w próbce badanej l 1 -abs w próbce kontrolnej Przygotowanie próbki do badań w celu oznaczenia C 50 Po 96h przeprowadzić ekstrakcję chlorofilu Dobrać odpowiedni zakres rozcieńczeń badanych roztworów aby wywoływał on zanik chlorofilu u badanej populacji glonów w granicach % Przeprowadzenie fotosyntezy 4 powtórzenia (w dokładnie określonych warunkach)

13 OBLICZANIE WYNIKU OZNACZANIA Obliczanie współczynnika kierunkowego prostej (współczynnika regresji b) Obliczanie stężenia toksycznego powodujące zanik 50% chlorofilu u badanej populacji glonów

14 WYNIK KOŃCOWY OZNACZANIA!!! Za wynik końcowy oznaczania należy przyjąć średnia arytmetyczną wyników czterech kolejnych oznaczeń różniących się między sobą nie więcej niż o 20% wyniku najwyższego. W przypadku większych rozbieżności oznaczanie należy powtórzyć.

15 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!!!