Биологический мониторинг качества воды
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
1.2 Предисловие
.2.1 Введение
Все большее число химических веществ, находящихся в использовании в широком спектре областей, а также угрожающих водным системам, разлив химических веществ является заботой.
В самом деле, количество аварийных разливов токсичных химических веществ в реки и потоки были зарегистрированы по всему миру.
В 1986 году 30 тонн пестицидов было выпущено в реку Рейн в результате пожара в промышленном комплексе (Капель и другие, 1988).
В 1991 году, огромное количество фенола оказалось в реке Нактонгана в Южной Корее, и водные организмы были убиты (Ёшида, 2003).
Аварийный разлив цианидов произошел на северо-востоке Румынии в 2000 году (Солдан и другие, 2001).
Эти водные инциденты оставляют потребность в оперативных контролирующих системах для оценки качества воды на ранних стадиях токсических разливов.
Вообще, современные аналитические методы, которые используются для мониторинга качества воды в водных средах, в том числе в водных источниках. Однако, использование инструментального анализа в рамках онлайн-мониторинга может быть трудным для выявление неожиданных токсических веществ и комплексов химических веществ: инструмент анализа по-прежнему не в состоянии эффективно выявлять такие токсиканты в режиме реального времени.
Поэтому, есть необходимость развивать контролирующие онлайн-системы, которые используют водные организмы. Фактически, несколько биологических контролирующих онлайн-систем, которые используют водные организмы, были разработаны и используются для контроля водных источников и расходных материалов. Морские водоросли, дафнии, двустворчатые моллюски, и рыба были выбраны в качестве тест-организмов (Герхардт и др., 2006г).
Мы сосредоточились здесь на использовании поведения рыб для обнаружения загрязнения воды токсическими веществами. Рыбы являются идеальным тест-организмом для исследования динамической токсичности химических веществ в воде.
Изменение поведения рыбы является ценной конечной точкой для немедленной оценки наличия токсических веществ в воде.
Когда рыба подвергается воздействию высокого уровня токсикантов, она показывает изменение поведения до самой смерти. Таким образом, анализ такого аномального поведения рыбы является ценным для мониторинга качества воды в краткосрочный период.
Предыдущие исследования показали изменения в поведении рыбы, двумерные данные в основном были использованы для анализа поведения бассейна (Кане и др, 2004, Парк и др, 2005, Сузуки и др, 2003). Рыбы имеют пространственную способность рассуждения, и их бассейнов производительность стереоскопических в испытательной камере. Поэтому мы рассматривали, что будет полезно собрать и проанализировать трехмерные (3D) данные о динамике поведения.
Японский медака был выбран как испытательный организм и был рекомендован в качестве справочной рыбы (ОЕСД 1999) для нескольких экотоксикологических проверок. Они просты в обслуживании и взрослые небольшие (в среднем длина около 3 см). Мы провели краткосрочную динамику токсичности в медака и рассмотрели вопрос об изменении их поведения как способ контроля за качеством воды.
.2.2 Материалы и методы химических испытаний
Испытание веществ цианистый калий (KCN,> 98% чистоты) и фенол (> 99% чистоты) были приобретены от Катаяма химической промышленности ООО (Осака, Япония) и Канто химической ОАО (Токио, Япония), соответственно. Фенитротион (МООС,> 98% чистоты) и бентиокарб (> 99% чистоты) были приобретены у Wако Pure химической промышленности (Осака, Япония). KCN и раствора фенола концентрации (100 мг / л), были подготовлены путем растворения в дехлорированной воде. Маточные растворы МООС и бентиокарб готовили растворением в диметилсульфоксиде (Wако Pure химическая промышленность, Осака, Япония.). А затем путем разбавления дехлорирования водопроводной воды.
.2.3 Испытания рыбы и испытания экспозиции
Около 300 взрослых медак (4-6 месяцев после выводка; означает [ SD] веса, 270,0 40,0 мг, общая длина, 31,2 1,9 мм) были отобраны из маточного стада, которые были сохранены в течение 6 лет в лаборатории. Рыба находится под фотопериодом (14:10 ч свет: темно) и подается с Artemia (<24 ч после вылупления) два раза в день.
Температура воды поддерживалась на уровне 22 10 С, а растворенный кислород концентрация (среднее стандартное отклонение) составила 7,0 0,2 мг / л. Мы выявили рыбу KCN испытание химических веществ (1 или 5 мг / л, четыре рыбы / лечение), фенол (12,5 и 25 мг / л, четыре рыбы / лечение), минприроды (10 или 20 мг / л; четыре рыбы / лечение), абентиокарб (10 или 20 мг/л; четыре рыбы / лечение) в течение 1 часа.
На рисунке 1 приведена схема тестовой экспозиции.
Рыбу помещают в тест камеру (длина 10 см, ширина 10 см, высота 15 см), в котором содержится около 1,8 л анализируемого раствора. Поставляется на проточные системы (расход, 400 мл / мин). Тестовый раствор был доставлен в испытательную камеру путем валика насоса (Eyela RP-1000, Токио Rikakikai Ко Ltd, Токио, Япония). Тестовые решения расхода дехлорированной водопроводной воды, были проверенны с помощью мерного цилиндра. Испытания решения в испытательной камере была возобновлена примерно в 12 раз / час.
Перед началом экспозиции, тест рыбу помещают в испытательную камеру и только дехлорированная водопроводная вода проходит через камеру в течение 30 мин, для акклиматизации. После 30-минутной адаптации, дехлорированная вода проходит через испытательную камеру еще 30 минут, тогда мы записали предварительное воздействие на пове