Способ биотестирования по проращиванию семян



Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян
Способ биотестирования по проращиванию семян

 


Владельцы патента RU 2492473:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды. Для этого проводят равномерную укладку семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри. В чашку наливают по 5 мл исследуемой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян. При этом фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги. Далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, затем на чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена. Наливают исследуемую воду, после проращивания семян до взятия проростков с чашки Петри для измерения длины корня у каждого проростка измеряют по компасу угол направления его корня как показатель азимута корня. У непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк. В дальнейшем у всех проростков в чашке Петри измеряют длину корня, причем эту длину у непроросших семян принимают равной нулю. 3 з.п. ф-лы, 12 ил., 5 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к инженерной экологии и может быть использовано при мониторинге качества проб воды рек и водоемов тестированием ростом корней различных видов тестовых растений, а также тестированием фильтратов из различных свалок и складов хранения твердых отходов.

Известен способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения (Пат. 2402765 Российская Федерация, МПК G01N 33/18. Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения / Мазуркин П.М., Евдокимова О.Ю. (РФ); заявитель и патентообладатель Марийск. гос. тех. ун-т. - №2009133898/04; заявл. 09.09.2009; опубл. 27.10.10), в котором до основных экспериментов тестирования дополнительно проводят предварительный эксперимент по определению рационального срока проращивания семян тест-растения, при этом для каждого вида растения определяют свой срок рационального проращивания семян.

Недостатком является то, что способ учитывает только влияние времени проращивания семян в чашке Петри на рост корней растения, когда в чашке Петри растущие корни у 50 семян начинают мешать друг другу.

Известен также способ испытания загрязнения воды по росту корней растения в соответствии с методикой биотестирования по проращиванию семян (Приложение 10. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. №46), включающий равномерную укладку 30 или 50 штук семян редиса красного круглого с белым кончиком или белой горчицы (Sinapis alba) на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см (Сводный доклад стран-членов СЭВ по теме 7.03.05. Будапешт, 1975, с.2-4). Причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой и чистой воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, затем чашки покрывают и помещают в термостат при температуре 20°C. А при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время. Перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин. Эксперимент заканчивается через 72 часа. Измеряют длину корней, исключая из ряда данных пять наименьших значений, включая и не проросшие семена. Если, по сравнению с контрольными, семена в исследуемой воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70%, то испытуемая вода непригодна для орошения. Порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды. При длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами. Примечание: Тест на проращивание семян можно провести и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении.

Недостатком является то, что способ не учитывает влияние сторон света на колебания волнового возмущения растений по длине корней, когда распределение длины корней связано с азимутом посадки семян, не учитываются региональные особенности водного объекта для тестирования семян других растений. Причем 50 проростков через 72 часа переплетаются друг с другом, не только мешая проведению измерений, но и образуя взаимную сильную внутривидовую конкуренцию при развитии и росте корней. Пи этом непроросшие семена никак не учитываются в измерениях по прототипу.

Технический результат - повышение точности тестирования проб воды семенами растений за счет достижения оптимальных условий роста корней у каждого растения, учета в измерениях непроросших семян тестируемого растения, а также снижение трудоемкости при проведении измерений за счет сокращения количества семян от 50 до 12, то есть более чем в четыре раза, и оптимизации числа повторов чашки Петри для основных экспериментов по каждому водному объекту за счет проведения предварительных опытов.

Этот технический результат достигается тем, что способ биотестирования по проращиванию семян, включающий равномерную укладку 30 или 50 семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри, в которую наливают по 5 мл исследуемой или чистой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян, затем чашку покрывают крышкой, после 72 часов проращивания измеряют длину корня каждого проростка, причем измерения проводят у проростков, исключая из ряда данных пять наименьших значений, причем тест на проращивание семян можно провести и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, отличающийся тем, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, причем аналогично поступают с другими чашками Петри в повторах эксперимента, затем на каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу без шаблона укладываются семена, наливают исследуемую воду, после проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк, в дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, после завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности, а впоследствии проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, затем сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:

L=L1+L2,

L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a 7),

A = a 1 e x p ( a 2 ϕ a 3 ) , p = a 4 ± a 5 ϕ a 6 ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;

L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по

длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

а 1а 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

Остальные закономерности остаются еще недостаточно ясными по содержательной интерпретации.

Сущность технического решения заключается в том, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек, после нанесения разметки шаблон убирают, размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу.

Сущность технического решения заключается в том, что шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян изготавливают в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.

Сущность технического решения заключается в том, что у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

Сущность технического решения заключается также в том, что в предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли, или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Сущность технического решения заключается также и в том, что для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включает равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.

Положительный эффект достигается тем, что определяются условия для наиболее благоприятного роста корней тестового растения с целью повышения точности испытания загрязнения воды, в особенности той природной и иной загрязненной воды различного качества, которую планируется использовать для орошения растений сельскохозяйственных культур.

Новизна технического решения заключается в том, что эксперимент по проращиванию семян выполняют по изменению длины корня тест-растения в зависимости от азимута посадки семени и азимута корня каждого проростка.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.

На фиг.1 показана схема размещения 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в чашке Петри через 30 градусов (номерами обозначены места посадки семян); на фиг.2 приведен угол определения азимута посадки φ и азимута корня проростков φк; на фиг.3 представлено изображение при определении азимута корня проростков φк; на фиг.4 приведен график первой составляющей распределения длины корня 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком от азимута посадки при росте в течение 72 часов в первой чашке Петри; на фиг.5 показан график второй составляющей колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри в зависимости от азимута посадки семени; на фиг.6 приведен общий график по двухчленной математической модели в первой чашке Петри; 7 - то же на фиг.6 во второй чашке Петри; на фиг.8 - то же на фиг.6 в третьей чашке Петри; на фиг.9 - то же на фиг.6 в четвертой чашке Петри; на фиг.10 - то же на фиг.6 в пятой чашке Петри; на фиг.11 - то же на фиг.6 в шестой чашке Петри; на фиг.12 - то же на фиг.6 в седьмой чашке Петри.

Способ биотестирования по проращиванию семян в общем случае включает следующие действия.

Проводится отбор пробы воды, проводится ее консервация и подготовка для каждого испытания.

В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян. Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.

Шаблон изготавливается в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.

После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри по всем повторам эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.

Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена тест-растения. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время.

После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.

В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и не проросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

После завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности.

Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:

L=L1+L2,

L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a7),

A = a 1 e x p ( a 2 ϕ a 3 ) , p = a 4 ± a 5 ϕ a 6 ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;

L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

A - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

a 1a 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

После выявления биотехнической закономерности изменения длины корня растения в зависимости от азимута посадки определяют значимости каждой составляющей статистической модели.

По коэффициенту приспособляемости, равному отношению волновой второй составляющей к первой составляющей модели, при значении этого коэффициента меньше единицы принимают оценку, что приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительна, а при условии превышения единицы - достаточно надежна.

Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, и сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода непригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Способ биотестирования по проращиванию семян, например, редиса красного круглого с белым кончиком при тестировании проб речной воды, включает следующие действия.

Проводится отбор пробы речной воды, затем ее консервация и подготовка для каждого испытания.

В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком.

Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.

Шаблон изготавливается в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.

После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри в 4 повторах эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.

Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время.

После 72 часов проращивания семян редиса красного круглого с белым кончиком до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.

В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

После завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности.

Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:

L=L1+L2,

L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a7),

A = a 1 e x p ( a 2 ϕ a 3 ) , p = a 4 ± a 5 ϕ a 6 ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;

L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

а 1а 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

После выявления биотехнической закономерности изменения длины корня растения в зависимости от азимута посадки определяют значимости каждой составляющей статистической модели.

По коэффициенту приспособляемости, равному отношению волновой второй составляющей к первой составляющей модели, при значении этого коэффициента меньше единицы принимают оценку, что приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительна, а при условии превышения единицы - достаточно надежна.

Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности и сравнивают их с пробой контрольной воды, но при этом вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Пример. Эксперименты были проведены в феврале 2009 - ноябре 2010 года. Пробу воды отбирали из поверхностного водоисточника перед городским водозабором - река М. Кокшага.

В таблице 1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 18 часов 3 февраля 2010 г.) независимых выборок из 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в семи повторах чашек Петри.

Таблица 1
Длина корней редиса красного круглого в семи чашках Петри, мм
Азимут посадки φ, град. №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7
L, мм φк, град. L, мм φк, град. L, мм φк, град. L, мм φк, град. L, мм φк град. L, мм φк, град. L, мм φк, град.
30 43 315 5 225 5 135 26 180 11 270 15 315 15 225
60 15 45 18 180 36 135 37 45 41 315 19 225 36 270
90 21 225 8 0 5 315 40 135 25 180 6 45 13 45
120 37 315 25 270 26 315 35 45 18 270 24 90 13 45
150 25 315 9 270 0 - 0 - 20 135 38 225 18 315
180 14 225 21 90 44 225 0 - 35 180 29 315 26 225
210 32 315 0 - 17 225 36 45 23 135 27 45 4 315
240 26 315 15 0 0 - 13 225 21 135 41 135 33 135
270 24 315 29 135 22 315 0 - 17 45 24 135 3 225
300 27 315 38 225 19 315 22 135 5 0 0 - 27 315
330 20 45 3 225 0 - 21 135 0 - 19 135 33 45
0 43 45 53 225 22 45 0 - 0 - 11 0 17 315

При проведении эксперимента на фильтровальную бумагу круглой формы с меткой на краю укладывался шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян (фиг.1), которую затем помещали в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступали по всем повторам чашек Петри, после проводили укладку семян через каждые 30 градусов азимута посадки φ.

После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряли угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставили прочерк.

Далее у всех проростков проводили измерение длины корня, причем эту длину корня измеряли у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю.

При поливе семян речной водой в одной чашке Петри (график показан фиг.6) была получена двухчленная биотехническая закономерность

L = L 1 + L 2 ( 1 )

L1=25,51866,

L2=35,83023exp(-0,096491φ0,51390)cos(πφ/(55,91559-0,00050888φ1,73960)-1,05930).

Первая составляющая показывает стабильное распределение длины корней растений, то есть характеризуется устойчивым законом (фиг.4). Наиболее значимой является вторая составляющая (фиг.5), которая характеризует колебательное возмущение популяции семян редиса красного от азимута посадки семян.

Максимум волнового возмущения проростков редиса красного круглого 17,54 мм наблюдался при азимуте посадки семени равном 0 градусов.

По остальным повторам графики распределения длины корня редиса красного круглого от азимута посадки представлены на фигурах 7-12.

Результаты расчетов по формуле (1) приведены в таблице 2.

Таблица 2
Изменение длины корня по статистической (математической) модели (1), мм
Азимут посадки φ, град. Фактическое значение длины корня Расчетные значения длины корня, мм Составляющие модели (1)
L ε Δ, % L1 А Р L2
30 43 42,13 0,87 2,02 25,52 20,59 55,73 16,61
60 15 14,10 0,90 6,00 25,52 16,24 55,28 -11,42
90 21 17,92 3,08 14,67 25,52 13,52 54,64 -7,60
120 37 36,45 0,55 1,49 25,52 11,58 53,81 10,93
150 25 25,42 -0,42 -1,68 25,52 10,09 52,81 -0,10
180 14 17,55 -3,55 -25,36 25,52 8,91 51,65 -7,97
210 32 32,41 -0,41 -1,28 25,52 7,95 50,34 6,90
240 26 23,90 2,10 8,08 25,52 7,14 48,88 -1,62
270 24 23,02 0,98 4,08 25,52 6,46 47,28 -2,50
300 27 29,67 -2,67 -9,89 25,52 5,87 45,54 4,15
330 20 21,38 -1,38 -6,90 25,52 5,36 43,67 -4,14
0 43 43,06 -0,06 -0,14 25,52 35,83 55,92 17,54
Примечание. Максимальная относительная погрешность подчеркнута.

Максимум длины корня проростков редиса красного круглого с белым кончиком наблюдается при азимуте посадке равном 0 и 30 градусов, минимум приходится на 180 градусов.

Амплитуда колебания для наилучшей особи растения всегда равна нулю, то есть самая сильная особь не волнуется. Большой размах амплитуды, что видно из таблицы 2, показывает расширение изменчивости параметров растения по отдельным особям, так как речная вода расширяет адаптационные возможности изменчивости в росте корней редиса красного. При этом амплитуда принимает высокие значения, когда семена тест-растения расположены в восточной части чашки Петри, здесь семена испытывают сильное волнение. При 180° азимута посадки амплитуда уменьшается, достигает минимума при 330 градусах, при этом семена испытывают меньшее волнение.

Причем наименьшее значение половина амплитуды принимает при 330 градусах, здесь растение практически не волнуется, наибольшие колебания испытывает на северном меридиане, где значение амплитуды равно 35,83.

Чем больше период колебания, то тем легче происходит адаптация популяции к внешним условиям из-за того, что частота колебательного возмущения убывает. Из таблицы 2 видно, что частота колебательного возмущения возрастает от северного конца меридиана от 0 до 360 градусов.

Максимальная относительная погрешность в таблице 2 подчеркнута и составляет 14,67%. Поэтому доверительная вероятность формулы (1) будет не ниже 74,64%. Формула выше 70% адекватности принимается имеющей сильную связь между сопоставляемыми факторами. Поэтому формула (1) может быть применена при параметрической идентификации по данным измерений и по другим растениям.

Коэффициент корреляции 0,9814 высок (фиг.6), что убеждает в высокой адекватности полученной статистической модели.

Поэтому для описания распределения длины корней растения от азимута посадки семени предлагается обобщенная формула

                                        L = L 1 + L 2 , L 1 = L 0 , L 2 = A c o s ( π ϕ / p ± a 7 ) , A = a 1 e x p ( a 2 ϕ a 3 ) , p = a 4 ± a 5 ϕ a 6 , ( 2 )

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;

L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

a 1a 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

Сравнение результатов нескольких испытаний проводят по нескольким критериям, количественно получаемым из опытов и последующего статистического моделирования.

По данным таблицы 3 проанализируем предельные значения отдельных составляющих и компонентов полученной формулы (2) по результатам эксперимента, проведенного в феврале 2010 года в 7 чашках Петри.

Таблица 3
Значимость и приспособляемость проростков в речной воде
Номер повтора Азимут посадки φ, град. Составляющие модели (2), мм L, мм Коэффициент значимости Коэффициент приспособляемости k
L2 L1 α1 α2
1 30 25,52 16,61 43 0,59 0,39 0,6509
60 25,52 -11,42 15 1,70 -0,76 -0,4475
90 25,52 -7,60 21 1,22 -0,36 -0,2978
120 25,52 10,93 37 0,69 0,30 0,4283
150 25,52 -0,10 25 1,02 -0,00 -0,0039
180 25,52 -7,97 14 1,82 -0,57 -0,3123
210 25,52 6,90 32 0,80 0,22 0,2704
240 25,52 -1,62 26 0,98 -0,06 -0,0635
270 25,52 -2,50 24 1,06 -0,10 -0,0980
300 25,52 4,15 27 0,95 0,15 0,1626
330 25,52 -4,14 20 1,28 -0,21 -0,1622
0 25,52 17,54 43 0,59 0,41 0,6873
2 30 18,22 -1,33 5 3,64 -0,27 -0,0730
60 18,22 -14,64 18 1,01 -0,81 -0,8035
90 18,22 -7,33 8 2,28 -0,92 -0,4023
120 18,22 9,93 25 0,73 0,40 0,5450
150 18,22 12,70 9 2,02 1,41 0,6970
180 18,22 -2,68 21 0,87 -0,13 -0,1471
210 18,22 -13,71 0 - - -0,7525
240 18,22 -4,24 15 1,21 -0,28 -0,2327
270 18,22 11,32 29 0,63 0,39 0,6213
300 18,22 9,02 38 0,48 0,24 0,4951
330 18,22 -7,42 3 6,07 -2,47 -0,4072
0 18,22 14,32 53 0,34 0,27 0,7859
3 30 16,93 -2,01 5 3,39 -0,40 -0,1187
60 16,93 -3,34 36 0,47 -0,09 -0,1973
90 16,93 -2,84 5 3,39 -0,57 -0,1677
120 16,93 -0,77 26 0,65 -0,03 -0,0455
150 16,93 1,72 0 - - 0,1016
180 16,93 3,26 44 0,38 0,07 0,1926
210 16,93 3,01 17 1,00 0,18 0,1778
240 16,93 1,10 0 - - 0,0650
270 16,93 -1,41 22 0,77 -0,06 -0,0833
300 16,93 -3,15 19 0,89 -0,17 -0,1861
330 16,93 -3,15 0 - - -0,1861
0 16,93 0,43 22 0,77 0,02 0,0254
4 30 18,12 2,57 26 0,70 0,10 0,1418
60 18,12 20,67 37 0,49 0,56 1,1407
90 18,12 24,19 40 0,45 0,60 1,3350
120 18,12 7,02 35 0,52 0,20 0,3874
150 18,12 -18,22 0 - - -1,0055
180 18,12 -18,38 0 - - -1,0143
210 18,12 15,60 36 0,50 0,43 0,8609
240 18,12 6,22 13 1,39 0,48 0,3433
270 18,12 -13,07 0 - - -0,7213
300 18,12 -2,15 22 0,82 -0,10 -0,1187
330 18,12 5,51 21 0,86 0,26 0,3041
0 18,12 -17,36 0 - - -0,9581
5 30 19,28 -3,79 11 1,75 -0,34 -0,1966
60 19,28 12,51 41 0,47 0,31 0,6489
90 19,28 6,42 25 0,77 0,26 0,3330
120 19,28 -5,40 18 1,07 -0,30 -0,2801
150 19,28 -5,65 20 0,96 -0,28 -0,2930
180 19,28 1,38 35 0,55 0,04 0,0716
210 19,28 3,85 23 0,84 0,17 0,1997
240 19,28 0,45 21 0,92 0,02 0,0233
270 19,28 -2,17 17 1,13 -0,13 -0,1126
300 19,28 -0,99 5 3,86 -0,20 -0,0513
330 19,28 0,98 0 - - 0,0508
0 19,28 -22,90 0 - - -1,1878
6 30 15,23 -2,11 15 1,02 -0,14 -0,1385
60 15,23 0,37 19 0,80 0,02 0,0243
90 15,23 3,40 6 2,54 0,57 0,2232
120 15,23 7,04 24 0,63 0,29 0,4622
150 15,23 11,29 38 0,40 0,30 0,7413
180 15,23 15,87 29 0,53 0,55 1,0420
210 15,23 19,80 27 0,56 0,73 1,3001
240 15,23 20,17 41 0,37 0,49 1,3244
270 15,23 10,21 24 0,63 0,43 0,6704
300 15,23 -15,40 0 - - -1,0112
330 15.23 3,78 19 0,80 0,20 0,2482
0 15,23 -4,15 11 1,38 -0,38 -0,2725
7 30 19,19 -0,91 15 1,28 -0,06 -0,0474
60 19,19 5,04 36 0,53 0,14 0,2626
90 19,19 0,79 13 1,48 0,06 0,0412
120 19,19 -8,00 13 1,48 -0,62 -0,4169
150 19,19 6,14 18 1,07 0,34 0,3200
180 19,19 4,14 26 0,74 0,16 0,2157
210 19,19 -14,69 4 4,80 -3,67 -0,7655
240 19,19 18,59 33 0,58 0,56 0,9687
270 19,19 -14,06 3 6,40 -4,69 -0,7327
300 19,19 3,20 27 0,71 0,12 0,1668
330 19,19 10,84 33 0,58 0,33 0,5649
0 19,19 -3,32 17 1,13 -0,20 -0,1730

Приспособляемость популяции семян редиса красного (табл.3) к внешним воздействиям показывается коэффициентом k. При этом приспособляемость может быть кризисно-негативной или кризисно-позитивной. При условии k>1 будем считать приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительной, а при условии k<1 достаточно надежной.

Из данных табл.3 видно, что наибольшую приспособляемость 1,3350 в направлении позитивной адаптации семена редиса красного круглого имеют при азимуте посадки 90 градусов. Коэффициент приспособляемости, вычисляемый по формуле k=Lmax2/Lmax1, равен при таком расположении семени 1,3350. Наименьшее позитивное влияние 0,0039 наблюдается при 150°.

Максимальный кризис для проростков наблюдается при 0 градусов с негативным приспособлением к условиям роста с коэффициентом приспособляемости k=-1,1878, то есть когда семена редиса красного круглого располагались в северной части чашки Петри. Однако он меньше позитивного максимума 1,3350.

Для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполним корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри по известным стандартным методикам.

В таблице 4 представлено количество взошедших семян по результатам эксперимента по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком по четырем месяцам.

Таблица 4
Количество проросших семян от азимута их посадки по четырем месяцам
Азимут посадки φ, град. Число проросших семян
02.12.09 05.04.10 10.08.10 13.10.10
1 30 7 7 7 7
2 60 5 7 4 7
3 90 7 5 6 6
4 120 5 6 5 6
5 150 7 7 5 7
6 180 6 7 5 7
7 210 6 6 4 7
8 240 6 6 6 6
9 270 6 7 2 6
10 300 7 5 4 7
11 330 6 7 6 6
12 0 6 7 6 7

Проведем расчет показателей описательной статистики для последующего обоснования необходимого объема выборки.

Результаты статистической обработки представлены в таблице 5.

Коэффициент вариации Vσ составил меньше 33%, то есть все совокупности однородны, колебания длины корня редиса красного круглого незначительны.

По полученным результатам Е<0, то есть данные более равномерно распределены по всей области значений от xmax до xmin.

При этом распределение плосковершинное.

Для августа Е>0, данные сконцентрированы около среднеарифметического значения. Так как As<0, то наблюдается асимметрия левосторонняя.

Сущность способа вычисления необходимого числа наблюдений заключается в том, что совокупности значений факторов принимаются в качестве статистических выборок. Для любого количества факторов справедливо соотношение

n=m·m',

где n - общее количество семян в чашке Петри по всем повторам проводимого эксперимента,

m - количество взошедших семян во всех повторах чашек Петри,

m' - число повторов чашек Петри.

Таблица 5
Описательная статистика по количеству взошедших семян редиса красного круглого по месяцам
Статистические показатели Значения описательной статистики по месяцам
02.12.09 05.04.10 10.08.10 13.10.10
Размах R, мм 2,00 2,00 5,00 1,00
Минимум xmin, мм 5,00 5,00 2,00 6,00
Максимум хмах, мм 7,00 7,00 7,00 7,00
Среднее арифметическое x ¯ , мм 6,17 6,42 5,00 6,58
Средняя ошибка выборки, мм 0,21 0,23 0,39 0,15
Среднее квадратическое отклонение σ, мм 0,72 0,79 1,35 0,51
Дисперсия выборки σ2 0,52 0,63 1,82 0,27
Коэффициент вариации Vσ, % 11,64 12,36 29,97 7,82
Эксцесс Е -0,69 -0,46 0,92 -2,26
Асимметричность As -0,26 -0,99 -0,80 -0,39
Предельная ошибка выборки при P=0,954 Δx 0,46 0,50 0,86 0,33

Для вычисления интервала Δx применим формулу Г.А. Стреджеса

Δ x = x m a x x m i n 1 + 3 . 3 2 2 1 g n , ( 3 )

где xmax, xmin - максимальное и минимальное количество взошедших семян.

Выражение в знаменателе (3) характеризует число групп наблюдений m. Для вычисления числа наблюдений используем формулу

n l [ m ' ] , ( 4 )

где [m'] - число повторений чашек Петри в проведенном нами эксперименте. Например, текущее число наблюдений nm составило 84. Тогда число групп наблюдений l=7. Нами проведен эксперимент при семи повторах, поэтому [m'] примем равным семи. Тогда получаем n≥7×7=49. Так как nm>n, то исходных данных достаточно, условие п≥l·[m'] выполнено для данного фактора. Пусть nm=48, следовательно l=7. Количество повторов примем равным четырем. Так как nm=7×4=28, то условие n≥l·[m'] выполняется.

Отсюда следует, что основные эксперименты по биотестированию речной воды водозабора города Йошкар-Ола достаточно проводить при проращивании семян редиса красного круглого с белым кончиком в количестве 12 штук при четырех повторах в чашках Петри.

Таким образом, способ биотестирования по проращиванию семян для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включают равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.

Предложенный способ с высокой точностью описывает влияние азимута на распределение длины корня проростка при определении загрязнения речной воды. Он обладает простотой проведения испытаний речной воды, а также фильтрационных вод, что значительно повышает точность соотнесения измерений загрязнения в реках и водоемах с результатами тестирования качества воды растениями. Поэтому предлагаемый способ позволяет на некоторое время отказаться от дорогостоящих методов анализа проб воды и заменить их предлагаемым способам комплексной оценки качества воды.

Применение предложенного способа расширяет возможности территориального экологического мониторинга загрязнения простыми средствами у тех водотоков речной сети, на которых расположены населенные пункты и земельные участки сельскохозяйственного назначения, свалки и склады хранения твердых отходов.

1. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды, включающий равномерную укладку семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри, в которую наливают по 5 мл исследуемой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян, отличающийся тем, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, затем на чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена, наливают исследуемую воду, после проращивания семян до взятия проростков с чашки Петри для измерения длины корня у каждого проростка измеряют по компасу угол направления его корня как показатель азимута корня, причем у не проросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк, в дальнейшем у всех проростков в чашке Петри измеряют длину корня, причем эту длину у не проросших семян принимают равным нулю.

2. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что на фильтровальную бумагу круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек, после нанесения разметки шаблон убирают, размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу.

3. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что шаблон для посадки семян изготавливают в виде окружности по диаметру чашки Петри, например, из прозрачного тонкого листа пластика, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30° с написанием цифр около отверстий, при этом для чашек Петри диаметром 100 мм расстояние между центрами отверстий и центром шаблона принимают равным примерно 30 мм, а диаметры отверстий принимают большими по сравнению с диаметрами семян редиса красного круглого с белым кончиком.

4. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и не проросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно по часовой стрелке, начиная с первого проростка по часовой стрелке от 30 до 360°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для оценки генотоксических эффектов водорастворимых соединений или промышленных сточных вод, в частности для оценки экологогигиенического состояния водоемов, испытывающих постоянное воздействие промышленных сточных вод и их растворимых компонентов.

Изобретение относится к аналитической химии и фармацевтике и может быть использовано для извлечения производных пурина из водных сред с целью их последующего определения.

Изобретение относится к способу рентгенофлуоресцентного определения микроэлементов и может быть использовано при анализе природных вод и техногенных растворов. .

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для определения допустимого количества привносимых микробиологических показателей в водных объектах. .

Изобретение относится к экологии, в частности к способам определения ПДК в природных водных объектах. .

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к водной токсикологии и токсикогенетике. .

Изобретение относится к обнаружению в воде загрязнений, вызываемых микроорганизмами. .

Измеряют гидробиологические показатели - индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек. Одновременно измеряют гидрохимические показатели - водородный показатель, химическое потребление кислорода, концентрация растворенного кислорода и электропроводность. Рассчитывают сводный показатель по формулам. Сравнивают полученное значение сводного показателя с данными таблицы 1 и по результатам судят об экологическом состоянии водоема. Изобретение позволяет ускорить определение экологического состояния водоема по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью. Для этого выбирают тест-растение, проводят равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см. Далее в каждую контрольную и испытуемую чашку Петри наливают по 5,0 мл воды при 4-8-кратной повторности полива, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. При этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти, а в испытуемых чашках до полива подготавливают водные эмульсии испытуемой нефти с разными концентрациями. Затем приготовленными водными эмульсиями с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашках Петри в течение 72 часов, причем концентрацию нефти в разных водных эмульсиях увеличивают до тех пор, пока в момент измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не будет ниже 50%. Изобретение обеспечивает оценку опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью, за счет повышения точности показателей влияния нефти различной объемной концентрации в водном растворе на рост корней растения на конкретной территории. 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 3 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и может быть использована для определения уровня токсикантов в воде, продуктах питания или физиологических жидкостях. Способ осуществляют путем проведения в колонке тест-системы иммуноферментного анализа, включающего размещение в колонке носителя с привитыми антивидовыми антителами, обработку носителя блокирующим раствором, иммобилизацию на носителе специфических антител, внесение тестируемых образцов, обработку носителя конъюгатсодержащим раствором и анализ обработанного носителя. В качестве носителя используют активированную пористую подложку с привитыми антивидовыми антителами, а в качестве конъюгатсодержащего раствора - раствор конъюгата антигена - токсиканта, химически связанного с люминесцентными квантовыми точками или с липосомами, содержащими люминесцентные квантовые точки. Уровень токсикантов определяют по интенсивности люминесценции, возбужденной в квантовых точках при освещении обработанного носителя возбуждающим излучением. Тест-система для данного способа включает колонку, которая снабжена устройством для измерения уровня люминесценции, включающим источник возбуждающего излучения и фотоприемник. Перед фотоприемником дополнительно установлена фокусирующая оптическая система, а выход фотоприемника электрически подключен через усилитель сигнала и аналого-цифровой преобразователь к контроллеру, к выходу которого подключены блок индикации и источник возбуждающего излучения. Изобретение повышает эффективность и достоверность определения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 ил.

Группа изобретений относится к системам и средствам контроля безопасности использования объектов промышленного и бытового назначения. Система контроля водоотводов содержит множество объектов, сообщенных отводящим трубопроводом с водоочистителями, каждый из которых расположен на территории объекта и сообщен с магистральным трубопроводом. Выход каждого отводящего трубопровода расположен в сливном колодце, в котором на его входе расположен контактирующий со сливной водой анализатор предельно допустимой концентрации загрязнителей сливной воды. На стенке каждого сливного колодца закреплен робот-пробоотборник для отбора пробы сливной воды, поступающей в сливной колодец. Робот контактирует с поступающей в колодец сливной водой периодически по команде, полученной им от центрального блока управления системы контроля. Сливной колодец находится за пределами территории объекта, закрыт герметичной крышкой с замком, исключающим несанкционированный доступ в колодец. В колодце расположены анализатор воды, робот-пробоотборник и водораспределитель, сообщенный с отводящим трубопроводом. Анализатор и робот-пробоотборник соединены электромагнитными или электрическими связями между собой и с блоком управления системой, который оснащен GSM модулем. При этом робот-пробоотборник содержит герметичный корпус, в котором установлена емкость для приема пробы сливной воды, под емкостью в корпусе установлена мембрана, закрепленная на верхнем конце штока с возможностью ее перемещения вместе со штоком в вертикальном направлении. Нижний конец штока шарниром соединен с верхним концом штанги, нижний конец которой шарниром соединен с рукоятью, а в местах шарнирного соединения штанги со штоком и рукоятью установлены поворотные кулачки. К штанге и рукояти прикреплена водозаборная гибкая силиконовая трубка, верхний конец которой сообщен с полостью емкости, а нижний расположен ниже нижнего конца рукояти. В корпусе под мембраной установлен вакуумный насос для подачи сливной воды в полость емкости, насос электрической связью связан через блок управления роботом с аккумулятором. Последний электрически соединен с блоком управления, причем аккумулятор и блок управления расположены в полости корпуса под мембраной и электрически соединены друг с другом. Блок управления роботом-пробоотборником оснащен контроллером с GSM модулем, а корпус оснащен фиксатором штока. Технический результат группы изобретений заключается в обеспечении экологической безопасности водоотливов путем повышения эффективности их контроля. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению и теории измерений и вычислений и предназначено для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода (БПКт), биохимической потребности в кислороде (БПК) и скорости биохимического потребления кислорода в водной среде (k1). Предлагается принципиально новый способ и устройство, позволяющее в непрерывном режиме одновременно измерять БПКт, БПК и k1 как в проточной воде (река, коллектор сточных вод и др.), так и в водоеме. Способ непрерывного измерения упомянутых показателей характеризуется тем, что организуют непрерывный поток забираемой на анализ воды из водного объекта в трубопровод, причем скорость течения воды в трубопроводе подбирают так, чтобы за требуемый период времени Т (где Т-длительность биохимического потребления) вода проходила расстояние между двумя соседними створами трубопровода, в которых установлены датчики для непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода в проточной воде. Устройство для осуществления данного способа состоит из водозаборного модуля и трубопровода с непрозрачными стенками, на котором в створах установлены датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода, позволяющие вести мониторинг одновременно трех упомянутых показателей качества воды. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области экологии и гидробиологии и предназначено для оценки трофического статуса экосистем минерализованных озер. При оценке трофического статуса озерной экосистемы с минерализацией воды более 3 г/дм3 по уровню развития водных сообществ учитывают негативное действие уровня минерализации путем расчета величины потерянной биомассы с помощью полученной эмпирической зависимости и ее аппроксимации в виде степенной функции вида: где В' - расчетная биомасса, X - минерализация воды, а к1 и к2 - эмпирические коэффициенты. где Bp - потенциально потерянная биомасса при возрастании минерализации, В'' - расчетная биомасса при минерализации 3 г/дм3. Из уравнений (1) и (2) определяют потенциально возможную биомассу, которая была бы при отсутствии угнетающего действия минерализации: где Вм - потенциально возможная биомасса при отсутствии угнетающего действия минерализации, Вср - средняя биомасса в прибрежье водоема. Изобретение позволяет оценить реальный трофический статус озерных экосистем под действием природных и антропогенных факторов и прогнозировать биомассу водных сообществ при изменении минерализации воды озер. 1 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к определению токсичности и может найти широкое применение в аналитической практике при определении токсичности разнообразных жидких сред без привлечения дорогостоящих и трудоемких методов анализа. Более конкретно, данная группа относится к водной токсикологии и установлению токсичности водных сред и образцов. Представлен набор для определения токсичности жидкой среды в отсутствие биообъекта в единицах тест-функции по меньшей мере одного биообъекта, включающий: совокупность перекрестно-чувствительных сенсоров для получения сигналов, пропорциональных физико-химическим параметрам указанной жидкой среды, причем по меньшей мере один сенсор из указанной совокупности имеет полимерную мембрану, содержащую в качестве активного компонента соединение, выбранное из группы, включающей бромид тетрадодециламмония (TDAB), хлоридтриоктилметиламмония (ТОМА), олеиновую кислоту, 1-гексадеканол, галловую кислоту, эфир фосфорной кислоты, димамид дипиколиновой кислоты (2,6-пиридинкарбоновой), фосфиноксид, металлопорфирин, калликсарен; и калибровочную модель, устанавливающую зависимость между значениями указанных сигналов в отсутствие биообъекта и токсичностью, полученной на образцах жидкой среды с применением биообъекта. Также описаны мультисенсор, способ калибровки мультисенсора и способ для качественного и количественного определения токсичности жидких образцов. Достигается ускорение, упрощение и удешевление анализа. 4 н.и 20 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области экологии. Способ оценки экологического благополучия прибрежных морских донных экосистем заключается в изучении морфофункциональных характеристик массовых двустворчатых моллюсков, при этом в качестве показателя благополучия используют морфофункциональные характеристики хамелей: измеряют содержание АТФ в гемоцитах, концентрацию гемоцитов в гемолимфе, уровень гистопатологий, определяемый как процентное содержание особей с гистопатологией, и об уровне загрязнения судят по изменению этих показателей в сравнении с аналогичными показателями у хамелей, обитающих в оптимальных условиях обитания, при этом, чем меньше концентрация АТФ и гемоцитов и больше уровень гистопатологий, тем менее благополучная ситуация наблюдается в морской донной экосистеме. Изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств для оценки экологического благополучия прибрежных донных экосистем с использованием морфофункциональных характеристик хамелей. 2 ил.

(57) Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки токсичности воды и донных отложений Азовского и Черного морей. Способ включает помещение флуоресцирующих тест-объектов в контрольные и анализируемые пробы, облучение возбуждающим светом, определение флуоресцентных характеристик, по изменению которых судят о токсичности контролируемой среды. В качестве тест-объектов используют микроводоросли вида Scenedesmus apiculatus, которые предварительно выделяют из экологически чистых районов исследуемых водоемов. Использование заявленного способа позволяет быстро и точно дать оценку токсичности вод и донных отложений Азовского и Черного морей. 6 табл., 4 пр.

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов. В качестве наполнителя содержат хромогенные ионообменные дисперсные кремнеземы с ковалентно привитыми гидразонами или формазанами. Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности и избирательности определения металлов. 3 табл., 4 ил., 14 пр.
Наверх