Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды



Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды
Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды

 


Владельцы патента RU 2499256:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет (RU)

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.

 

Изобретение относится к инженерной экологии и защите окружающей природной среды. Оно может быть использовано при экологическим нормировании влияния концентрации нефти и нефтепродуктов на природную среду в виде растительности. При этом экологическое нормирование выполняется биотестированием по росту корней различных видов тестовых растений, например, при экологическом мониторинге качества воды рек и водоемов, загрязненной нефтяными сбросами.

Известен 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 семян на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой 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°С, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время, эксперимент заканчивается через 72 часа, после чего измеряют длину корней.

Недостатком является то, что в сточных водах не учитывается концентрация нефти. Поэтому способ не применим для экологического нормирования. Однако достоинством является то, что на конкретных местах при биотестированпии сточных вод для орошения рекомендуется применять как тест-растения именно те культурные растения, которые произрастают и применяются в сельском хозяйстве на данном земельном участке.

Известен также способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения по патенту №2402765, включающий выбор тест-растения, например, в виде семян редиса красного круглого, равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл воды при 4-8-кратной повторности полива, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.

Недостатком является то, что в пробе воды рек и водоемов не измеряется до биотестирования концентрация нефти и поэтому неизвестно изменение длины корня тестируемого растения. При этом отсутствуют способы экологического нормирования до испытаний проб речной или иной воды

Технический результат - расширение функциональных возможностей биотестирования для экологического нормирования загрязнения воды нефтью и нефтепродуктами повышение точности показателей влияния нефти различной объемной концентрации в водном растворе на рост корней растения на конкретной территории, а в общем случае на рост корней общепринятого тест-растения - редиса красного круглого с белым кончиком.

Этот технический результат достигается тем, что способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды, включающий выбор тест-растения, например, в виде семян редиса красного круглого, равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую 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, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри, отличающийся тем, что общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти, следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-8-кратной повторности выполняют с возрастанием периода между ними, до очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти, для этого нефть заданного объема набирают и выливают в мерную колбу, после чего набирают и выливают воду в ту же мерную колбу, затем перемешивают содержимое колбы, а приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти, а в каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не превысит 50%, затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и каждой из них в отдельности.

До налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают природную воду из близлежащего к нефтепроводу или нефтеперерабатывающему заводу и выливают в ту же мерную колбу, причем общий объем приготовленного нефтяного раствора, например, составляет 5,0 мл по таблице концентрации нефти в водном растворе:

Объем нефти С, мл 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0
Объемная концентрация 100 С/5, % 0 2 4 6 8 12 16 20

Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной повторности в комнатных условиях выполняют с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:

Номер полива 1 2 3 4 Измерение длины корня
Время с начала полива, ч 0 12 36 60 72

По результатам измерений после полива семян в каждой чашке Петри водным раствором разной концентрации нефти по возрастанию ее значения с учетом контрольной чашки Петри с нулевой концентрацией нефти выполняют моделирование всхожести семян за 72 часа по формуле:

n п р = a 1 exp ( - a 2 С a 3 ) c o s ( π С / ( a 4 + a 5 С a 6 ) + a 7 )

где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;

С - объемная концентрация нефти, %;

а 1а 7 - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян.

По максимальной длине корней у лидеров-проростков в каждой чашке Петри с разной объемной концентрацией нефти статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность:

L max = a 1 exp ( - a 2 С a 3 )

где Lmax - максимальная длина корня от лучшего по качеству семени в каждой чашке Петри, мм;

С - объемная концентрация нефти, %;

а 1а 3 - параметры статистической модели.

Статистическим моделированием общую биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и по каждой в отдельности выполняют в виде обобщенного закона

L = L 0 exp ( - a 1 С a 2 ) ,

где L0 - длина корня при поливе водным раствором с нулевой концентрацией

нефти, мм;

С - объемная концентрация нефти, %;

а1 - активность гибели естественной закономерности;

а2 - интенсивность снижения объемной концентрации нефти.

Сущность технического решения заключается в том, что экологическое нормирование устанавливает допустимое воздействие концентрации нефти и нефтепродуктов на природную среду, в том числе в случае аварийных разливов. Нормирование объемной концентрации нефти и нефтепродуктов выполняется методом тестирования по росту корней различных видов тестовых растений из общемирового списка, например, редиса красного круглого.

Сущность технического решения заключается также в том, что количество испытуемых чашек Петри принимается равным семи, то есть по количеству значений (надеемся, что они будут стандартизованы) объемной концентрации нефти в водном растворе. При этом общее количество чашек Петри в испытании равно восьми с учетом контрольной чашки Петри, за которую принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти.

Сущность технического решения заключается также в том, что при проведении испытания устанавливается единый режим полива вне зависимости от конкретных территорий. Полив семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной (для средней полосы Европейской части России, на землях юга страны пяти и даже больше кратной) повторности выполняют с возрастанием периода между ними. При этом время первого полива составляет условно (для шкалы времени полива) 0 часов, следующий полив через 12 часов, третий и четвертый полив через 36 и 60 часов соответственно от начала процесса полива, а после 72 часов (здесь мы взяли стандартизованное время по СанПиН, чтобы не путаться с предыдущим нашим изобретением) проращивания семян редиса красного круглого измеряют длину корня проростков.

Сущность технического решения заключается также в том, что метод косвенно определяет влияние заданной концентрации нефти в воде за 72 часа. Тем самым можно узнать экологический ущерб от потери растительности при аварийном разливе нефти и нефтепродуктов на местности конкретной территории, если измерить быстро объемную водную концентрацию разлива.

Положительный эффект достигается тем, что проводится косвенная оценка влияния проб воды с заданным содержанием нефти или нефтепродуктов, что позволяет определить степень возможного загрязнения нефтью и нефтепродуктами непроточных водных объектов, расположенных вблизи земель сельскохозяйственного назначения и населенных пунктов.

Новизна технического решения заключается в том, что эксперимент по проращиванию семян выполняют по изменению длины корня тест-растения при добавлении в пробу воды заранее перед поливом нефтью различной концентрации и свойств, а затем составляют таблицу влияния объемной концентрации нефти или нефтепродуктов на показатели тест-растения - максимальная длина корня и всхожесть семян.

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

На фиг.1 показаны 12 семян редиса красного круглого в чашке Петри при поливе водным раствором с объемной концентрации нефти равной 2%; фиг.2 - график распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри; на фиг.3 - график рангового распределения 12 семян в первой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 0%; на фиг.4 - то же на фиг.3 во второй чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 2%; на фиг.5 - то же на фиг.3 в третьей чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 4%; на фиг.6 - то же на фиг.3 в четвертой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 6%; на фиг.7 - то же на фиг.3 в пятой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 8%; на фиг.8 - то же на фиг.3 в шестой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 12 %; на фиг.9 - то же на фиг.3 в седьмой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 16%; на фиг.10 - то же на фиг.3 в восьмой чашке Петри при объемной концентрации нефти, равной 20%; на фиг.11 - график распределения максимальной длины корня в каждой чашке Петри от объемной концентрации нефти; на фиг.12 - график изменения количества проросших семян растения в каждой чашке Петри в зависимости от объемной концентрации нефти.

Способ биотестирования по длине корней тестового растения искусственно загрязненной для экологического нормирования нефтью воды включает следующие основные действия.

Проводится отбор пробы природной воды на данной территории, ее консервация и подготовка. В лабораторных условиях проводится испытание биотестированием по длине корней тестового растения с добавлением в части пробы воды нефти и нефтепродуктов.

Семена тест-растения равномерно укладывают на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливают по 5,0 мл пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.

Общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-8-кратной повторности выполняют с возрастанием периода между ними.

До очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают пробу воды и выливают в ту же мерную колбу, затем содержимое колбы перемешивают.

Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти.

В каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян тестируемого растения не превысит 50%. Затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность изменения длины корня растения от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и каждой из них в отдельности.

Способ биотестирования по длине корней редиса круглого красного загрязненной нефтью, например, проб воды с заранее заданной объемной концентрацией нефти, включает следующие действия.

Проводится отбор пробы воды, например речной воды из непроточных мест (стариц и других водоемов, пойменных лугов и др.), ее консервация и подготовка.

В лабораторных условиях проводится испытание биотестированием по длине корней тестового растения - редиса красного круглого.

Семена редиса красного круглого равномерно укладывают на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливают по 5,0 мл пробы речной воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри.

Общее количество испытуемых чашек Петри принимается по количеству значений объемной концентрации нефти в водном растворе, при этом в контрольной чашке Петри принимается проба речной воды с нулевой концентрацией нефти.

До очередного налива подготавливают водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают речную воду и выливают в ту же мерную колбу, причем общий объем приготовленного нефтяного раствора, например, составляет 5,0 мл по таблице концентрации нефти в водном растворе:

Объем нефти С, мл 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0
Объемная концентрация 100С/5, % 0 2 4 6 8 12 16 20

Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливают семена редиса красного круглого в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводят при 4-8-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах четырехкратной повторности в комнатных условиях выполняют с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:

Номер полива 1 2 3 4 Измерение длины корня
Время с начала полива, ч 0 12 36 60 72

В каждой последующей чашке Петри полив выполняют водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации до тех пор, пока после измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не превысит 50%.

По результатам измерений длины корня редиса красного круглого после полива семян в каждой чашке Петри водным раствором разной концентрации нефти выполняют моделирование всхожести семян за 72 часа по формуле:

n п р = a 1 exp ( - a 2 С a 3 ) c o s ( π С / ( a 4 + a 5 С a 6 ) + a 7 )

где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;

С - объемная концентрация нефти, %;

а 1…а7 - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян.

По максимальной длине корней у лидеров-проростков в каждой чашке Петри с разной объемной концентрацией нефти статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность:

L max = a 1 exp ( - a 2 С a 3 )

где Lmax - максимальная длина корня от лучшего по качеству семени в каждой чашке Петри, мм;

С - объемная концентрация нефти, %;

а 1а 3 - параметры статистической модели.

Статистическим моделированием общую биотехническую закономерность изменения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри и по каждой в отдельности выполняют в виде обобщенного закона

L = L 0 exp ( - a 1 С a 2 ) ,

где L0 - длина корня при поливе водным раствором с нулевой концентрацией нефти, мм;

С - объемная концентрация нефти, %;

а 1 - активность гибели естественной закономерности;

а 2 - интенсивность снижения объемной концентрации нефти.

Пример. Биотестирование по длине корней редиса красного круглого искусственно загрязненной нефтью воды проводили с использованием речной воды, пробу которой брали из реки Малая Кокшага.

В таблице 1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 20 часов 13 февраля 2011 г.) независимых выборок из 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком на восьми чашках Петри при поливе водным раствором нефти.

Таблица 1
Длина корней редиса красного круглого после полива водным раствором нефти разной объемной концентрации
Объемная концентрация нефти С, % Длина корня 12 семян L, мм
0 26 0 13 26 16 27 29 23 16 32 21 14
2 28 26 19 16 10 23 13 20 10 24 26 26
4 0 5 17 15 17 8 10 12 24 9 20 8
6 0 11 25 6 19 11 20 4 4 0 21 12
8 5 9 0 7 7 15 12 18 26 14 13 10
12 8 15 12 10 23 14 12 5 21 14 8 13
16 13 14 9 9 0 10 10 23 8 10 9 9
20 0 0 12 14 5 0 0 0 6 8 4 0

При проведении эксперимента на фильтровальную бумагу семена редиса красного круглого укладывали в чашке Петри диаметром 10 см. В каждую чашку Петри наливали по 5 мл пробы речной воды с добавлением нефти разной объемной концентрации при четырехкратной повторности.

До очередного налива подготавливали водный раствор испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри. Для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирали градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирали речную воду и выливали в ту же мерную колбу, содержимое колбы перемешивали.

Приготовленным раствором с заданной концентрацией нефти поливали семена редиса красного круглого в чашке Петри в течение 72 часов, причем полив семян в первой испытуемой чашке Петри проводили при 4-кратной повторности одной и той же малой концентрацией нового водного раствора нефти. Следующие поливы семян в каждой чашке Петри в пределах 4-кратной повторности в комнатных условиях выполняли с возрастанием периода между ними за 72 часа в следующей последовательности:

Номер полива 1 9 3 4 Измерение длины корня
Время с начала полива, ч 0 12 36 60 72

В каждой последующей чашке Петри полив выполняли водным раствором нефти по возрастанию значения объемной концентрации. Например, на фиг.1 показана испытуемая чашка Петри, в которой полив 12 семян редиса красного круглого проводили водным раствором с объемной концентрации нефти, равной 2%.

Измерение длины всех корней редиса красного круглого в каждой испытуемой чашке Петри проводили через 72 часа проращивания.

Закономерность распределения длины корня редиса красного круглого от концентрации нефти по всей совокупности получили в виде обобщенного закона гибели, то есть

L = 20,64957 exp ( - 1 , 0 9 9 9 8 С 0 , 7 4 5 5 8 ) ,                         ( 1 )

где L - максимальная длина корня редиса красного круглого, мм;

С - объемная концентрация нефти, %.

На фиг.2 представлен график распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по всей совокупности чашек Петри. Из графика видно, что чем больше концентрация нефти, тем меньшие значения принимает длина корня редиса красного круглого. При снижении концентрации длина корня возрастает.

Длина корня принимает наибольшие значения при объемной концентрации нефти от 0 до 8%. При объемной концентрации 2% нефть оказывает малое влияние на рост корня редиса красного круглого.

Графики распределения длины корня редиса красного круглого от объемной концентрации нефти по каждой чашке Петри приведены на фиг.3-10.

Высокие коэффициенты корреляции уравнений убеждают в высокой адекватности полученных статистических моделей.

График распределения максимальной длины корня (табл.2) в каждой чашке Петри при поливе водным раствором разной концентрации нефти (фиг.11) также показывает снижение длины корня при увеличении концентрации и имеет закономерность в виде обобщенного закона гибели

L max = 31,00617 exp ( - 0 , 0 4 5 0 6 С 0 , 8 3 4 8 1 ) ,                        ( 2 )

где Lmax - максимальная длина корня редиса красного круглого, мм;

С - объемная концентрация нефти, %.

Таблица 2
Максимальная длина корня редиса красного круглого в каждой чашке Петри при разной объемной концентрации нефти
Объемная концентрация нефти С, % Максимальная длина корня L, мм
0 32
2 28
4 24
6 25
8 26
12 23
16 23
20 14

Максимальное количество не проросших семян приходится на большую концентрацию нефти (табл.3). При объемной концентрации нефти 20% количество не проросших семян редиса красного круглого составило 50%. Поэтому дальнейшее увеличение концентрации нефти не проводилось и количество испытуемых чашек Петри с учетом контрольной при проведении биотестирования редисом красным круглым приняли равным восьми.

Таблица 3
Концентрация нефти в водном растворе и всхожесть семян
Объемная концентрация нефти С, мл 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0
Относительная концентрация 100С/5, % 0 2 4 6 8 12 16 20
Абсолютная всхожесть (из 12 шт.) nпр, шт. 11 12 11 10 11 12 11 6
Относительная всхожесть 100 nпр /12, % 91,67 100 91,67 83,33 91,67 100 91,67 50,00

Идентификацией биотехнического закона была получена закономерность, представленная в виде следующей модели всхожести

n п р = 10,33736 exp ( 0 , 0 3 1 8 2 С ) c o s ( π С / 5 1 , 7 1 6 4 8 ) ,               ( 3 )

где nпр - количество проросших семян редиса красного круглого, шт;

С - концентрация нефти, %.

Полученная модель (3) показывает волновое возмущение семян редиса красного круглого к содержанию нефти.

Из графика распределения проросших семян редиса красного круглого от концентрации нефти (фиг.12) также видно, что небольшие концентрации нефти не значительно влияют на всхожесть семян, но увеличение концентрации приводит их к гибели.

Проведенные испытания свидетельствуют о снижении роста корней редиса красного круглого при загрязнении речной воды нефтью. Выявлено закономерное уменьшение длины корня редиса красного круглого при увеличении концентрации нефти. Наибольшее количество не проросших семян растения отмечалось в чашке с большей концентрацией нефти.

Предлагаемый способ с высокой точностью описывает влияние нефти на распределение длины корня проростка при загрязнении речной воды.

Применение предложенного способа расширяет возможности экологического мониторинга для выявления и оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью, в том числе в результате аварийного загрязнения.

1. Способ оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды, включающий выбор тест-растения, равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см, причем 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, эксперимент заканчивают через 72 ч, после чего измеряют длину всех корней в каждой чашке Петри, отличающийся тем, что 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 ч, 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%.

2. Способ оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды по п.1, отличающийся тем, что до налива подготавливают водную эмульсию испытуемой нефти заданной концентрации для одной чашки Петри, для этого пробу нефти заданного объема в миллилитрах набирают градуированной пипеткой с помощью резиновой груши и выливают в мерную колбу, другой градуированной пипеткой набирают природную воду из близлежащего к нефтепроводу или нефтеперерабатывающему заводу водного объекта и выливают в ту же мерную колбу.

3. Способ оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды по п.1, отличающийся тем, что следующие после первого поливы семян в каждой контрольной и испытуемой чашках Петри в комнатных условиях выполняют с возрастанием периода между поливами за 72 ч в последовательности 12, 36 и 60 ч.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды. .

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. .

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.

Изобретение относится к водной токсикологии и может быть использовано для биоиндикации и биотестирования загрязненных вод и отдельных поллютантов и может быть использовано в качестве дополнительного метода к биотестам обязательного применения при определении качества вод, в которых (представительным) доминирующим видом является губка (Spongia). Способ включает помещение суспензии клеток губки в исследуемый раствор, выдерживание в течение суток с последующим подсчетом пузыревидных клеток под микроскопом, о токсичности судят по достоверному увеличению пузыревидных клеток в исследуемом растворе по сравнению с контролем. Технический эффект - значительное повышение чувствительности способа при минимальных сроках проведения эксперимента. 2 пр., 1 ил.

Изобретение относится к экологии, охране окружающей среды, к способам и средствам мониторинга окружающей среды и может быть использовано для контроля загрязнений водоемов полихлорированными бифенилами. Способ включает забор проб воды, донных отложений и фитомассы макрофитов, их обработку и оценку, причем в качестве фитомассы макрофитов используют вегетативные органы растений Carex riparia Curt. (осоки береговой) и Typha angustifolia L. (рогоза узколистного), забор проб проводят в начале и конце периода вегетации растений, коэффициенты биологического поглощения загрязнителя оценивают как отношение содержания ПХБ в сухой массе макрофитов к их суммарному содержанию в донных отложениях и в воде, и при коэффициенте, превышающем 2,5±0,43 для осоки береговой и 10,2±1,03 для рогозе узколистного, судят о загрязнении реки. Разработка простого и объективного способа выявления зон техногенного загрязнения полихлорированными бифенилами водоемов промышленно-урбанизированных районов позволяет учесть процессы миграции и вторичного распределения ПХБ в водной среде. Заявляемый способ предназначен для применения на открытых водоемах, при гидрологических исследованиях реки и ее притоков по водосборным бассейнам, в работе природоохранных организаций, очистных сооружений и может быть внедрен в экологический мониторинг загрязнения речной системы и качества речной воды. 3 пр., 2 табл., 2 ил.
Наверх