การทดสอบน้ำเสียทางชีวภาพโดยใช้วิธีแดฟเนีย
ข้อความของงานถูกโพสต์โดยไม่มีรูปภาพและสูตร
เวอร์ชันเต็มงานมีอยู่ในแท็บ "ไฟล์งาน" ในรูปแบบ PDF
“ข้าพเจ้าขอยืนยันว่าทุกสิ่งที่เกิดจากดินดำรงอยู่ด้วยความชื้นของโลก
และความชื้นนี้อยู่ในสถานะใด
โรงงานก็อยู่ในสภาพดีเช่นกัน”
ฮิปโปเครตีส
การบำรุงรักษา
คำพูดเหล่านี้ซึ่งพูดโดยฮิปโปเครติสในสมัยโบราณยังคงไม่สูญเสียความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน ปัจจุบันสังคมเริ่มตระหนักถึงอันตรายจากมลพิษที่เป็นพิษ น้ำผิวดินและมาถึงความจำเป็นที่จะต้องแนะนำวิธีการใหม่ๆ ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมในการปฏิบัติงานติดตามผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดสอบทางชีววิทยา การทดสอบทางชีวภาพเป็นการศึกษาผลกระทบของสารต่างๆ ที่มีต่อสิ่งมีชีวิต การนำวิธีการทดสอบทางชีวภาพมาใช้อย่างกว้างขวางในการประเมินคุณภาพน้ำถือเป็นความจำเป็นเร่งด่วนในเวลานี้ เนื่องจากแม้แต่เคมีเชิงวิเคราะห์ที่ทันสมัยที่สุดก็ยังไม่สามารถให้ข้อมูลที่ครบถ้วนเกี่ยวกับความเป็นพิษของสิ่งแวดล้อมได้ นอกจากนี้ การวิเคราะห์วิธีการที่มีอยู่สำหรับการประเมินคุณภาพน้ำธรรมชาติแสดงให้เห็นว่าการทดสอบทางชีวภาพเป็นวิธีการปกป้องน้ำธรรมชาติที่แม่นยำ รวดเร็วที่สุด และถูกที่สุด
ในการวิจัยของเรา โดยใช้วิธีนี้ เราตัดสินใจว่าน้ำในเมืองของเราอยู่ในสภาพใด เราดื่มและรดน้ำต้นไม้ที่เราใช้เป็นอาหาร
สมมติฐาน:เมื่อใช้วิธีการทดสอบทางชีวภาพ คุณสามารถประเมินระดับการปนเปื้อนได้
น้ำธรรมชาติ
วัตถุประสงค์ของการศึกษา:ระดับมลพิษของน้ำธรรมชาติใน Pyatigorsk
หัวข้อการศึกษา:พืชประจำปีในตระกูล Graminea: ข้าวโอ๊ต ข้าวบาร์เลย์ ข้าวสาลี พืชประจำปีในตระกูล Brassicaceae - แพงพวยและหัวไชเท้า
วัตถุประสงค์ของงานนี้ - เพื่อประเมินมลพิษของน้ำธรรมชาติใน Pyatigorsk โดยใช้ต้นกล้าของพืชบ่งชี้ต่างๆ
งาน:
วิเคราะห์แนวทางเชิงทฤษฎีในการศึกษาหัวข้อนี้
เทคนิคการทดสอบทางชีวภาพต้นแบบ
สร้างการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติใน Pyatigorsk
พิจารณาการพึ่งพาการพัฒนาพืชทดสอบกับความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติ
1. การทบทวนวรรณกรรม
วิธีการทดสอบทางชีวภาพ
หนึ่งในสาเหตุหลัก ผลกระทบด้านลบมลภาวะที่เกิดจากมนุษย์ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติคือความเป็นพิษของสารมลพิษต่อสิ่งมีชีวิต การปรากฏตัวของสารพิษในสิ่งแวดล้อมที่นำไปสู่การตายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การสูญเสียผู้อยู่อาศัยในเขตสะอาดจากชุมชนของสิ่งมีชีวิต และการแทนที่ด้วยสายพันธุ์ยูริเบียนต์ มีวิธีการทางกายภาพและเคมีหลายวิธีในการระบุความเป็นพิษ สิ่งแวดล้อมแต่ใน เมื่อเร็วๆ นี้วิธีการทางชีวภาพยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินสภาพของสิ่งมีชีวิต (ภาคผนวก 1)
ท้ายที่สุดแล้ว เมื่อเราพูดถึงมลภาวะของน้ำ ดิน และบรรยากาศ เกี่ยวกับความเป็นพิษของพวกมัน เราหมายถึงว่าพวกมันมีประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในพวกมันและต่อสุขภาพของมนุษย์เพียงใด หนึ่งในวิธีการที่รุนแรงที่สุดคือวิธีการทดสอบทางชีวภาพทางพิษวิทยา การทดสอบทางชีวภาพหมายถึงการทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ผลกระทบของสารหรือสารเชิงซ้อนต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ โดยการบันทึกการเปลี่ยนแปลงในตัวบ่งชี้ทางชีวภาพอย่างใดอย่างหนึ่งของวัตถุภายใต้การศึกษาเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม สิ่งมีชีวิตที่กำลังศึกษาเรียกว่าวัตถุทดสอบ และการทดลองเรียกว่าการทดสอบทางชีวภาพ (Lysenko, 1996) วิธีการราคาถูกและเป็นสากลนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อประเมินคุณภาพของวัตถุด้านสิ่งแวดล้อม ในรัสเซีย ตั้งแต่ปี 1996 ได้มีการเปิดตัวการทดลองเพื่อแนะนำวิธีการทดสอบทางชีวภาพของน้ำเสียที่ปล่อยลงสู่แหล่งกักเก็บธรรมชาติและจ่ายให้กับสถานบำบัดทางชีวภาพ การวิเคราะห์ทางชีวภาพสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นพิษของตัวอย่างเฉพาะที่ปนเปื้อนด้วยสารเคมีที่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์หรือจากธรรมชาติ วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถประเมินความเป็นพิษของคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมใดๆ ได้อย่างสมจริง เนื่องจากการมีอยู่ของสารมลพิษที่ซับซ้อนและสารเมตาบอไลต์ของพวกมัน สิ่งมีชีวิตจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมในระดับที่แตกต่างกันเสมอ แต่ในบางกรณี ไม่สามารถตรวจพบได้ด้วยวิธีการทางกายภาพหรือทางเคมี เนื่องจากความสามารถในการแก้ไขของเครื่องมือหรือการวิเคราะห์ทางเคมีนั้นมีจำกัด สิ่งมีชีวิตบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อนไม่เพียงตอบสนองต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น แต่ยังให้การตอบสนองต่ออิทธิพลของปัจจัยที่ซับซ้อนอย่างเพียงพอ (Gruzdeva, 2002) .
การทดสอบทางชีวภาพช่วยให้เราสามารถระบุพื้นที่และแหล่งที่มาของมลพิษได้ วัตถุทดสอบ ได้แก่ แบคทีเรีย สาหร่าย พืชชั้นสูง ปลิง แดฟเนีย หอย ปลา และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เพื่อเพิ่มความทนทานต่อมลภาวะสิ่งมีชีวิตจะถูกจัดเรียงในแถวต่อไปนี้: เห็ด, ไลเคน, ต้นสน, พืชล้มลุก,พืชผลัดใบ. แต่ละคนมีข้อดี แต่ไม่มีสิ่งใดที่เป็นสากลและไวต่อสารทั้งหมดมากที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่ามีสารพิษที่ไม่รู้จักอยู่ในน้ำธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีคุณต้องใช้ชุดวัตถุทดสอบที่เป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ เมื่อเลือกสิ่งมีชีวิตทดสอบ พวกมันจะขึ้นอยู่กับความเป็นพิษต่อสายพันธุ์ของสารมลพิษที่เป็นไปได้ ลักษณะของแหล่งกักเก็บ และข้อกำหนดของผู้ใช้น้ำ สำหรับสิ่งมีชีวิตทดสอบ สามารถจัดสรรฟังก์ชันการทดสอบอินทิกรัลส่วนตัวได้ พารามิเตอร์อินทิกรัลแสดงลักษณะของระบบในลักษณะทั่วไปที่สุด สำหรับสิ่งมีชีวิต คุณลักษณะสำคัญ ได้แก่ คุณลักษณะของการอยู่รอด การเจริญเติบโต และความอุดมสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น พารามิเตอร์ทางสรีรวิทยา ชีวเคมี และเนื้อเยื่อวิทยาสามารถเป็นแบบส่วนตัวสำหรับสิ่งมีชีวิตได้
การทดสอบทางชีวภาพของน้ำธรรมชาติ
การทดสอบทางชีวภาพของน้ำธรรมชาติถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ งานวิจัยตั้งแต่ต้นยุค 80 (ภาคผนวก 2) นี่เป็นเพราะระดับมลพิษเพิ่มขึ้นอย่างมาก แหล่งน้ำและความหวังของผู้เชี่ยวชาญที่ว่าการทดสอบทางชีวภาพสามารถแทนที่การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำได้บางส่วนตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา แหล่งน้ำน้ำเสียประมาณ 55 กม. 3 ถูกปล่อยทิ้งทุกปี โดย 20 กม. 3 เป็นมลพิษ (สเตปานอฟสกี้, 2001). น้ำที่ต้องการการบำบัดเพียงประมาณ 10% เท่านั้นที่ได้รับการทำให้บริสุทธิ์ตามคุณภาพมาตรฐาน (Yablokov, 2005)
ในปี 1991 การทดสอบทางชีวภาพถูกนำมาใช้เป็น องค์ประกอบที่จำเป็นการควบคุมคุณภาพของน้ำผิวดิน ซึ่งกำหนดไว้ใน “กฎสำหรับการคุ้มครองน้ำผิวดิน” (1991) ตัวชี้วัดของการทดสอบทางชีวภาพของน้ำธรรมชาติจะรวมอยู่ในรายการตัวบ่งชี้สำหรับการระบุโซนของเหตุฉุกเฉินด้านสิ่งแวดล้อมและโซนของภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม (Tumanov, Postnov, 1983) วิธีการทดสอบทางชีวภาพแสดงถึงระดับของผลกระทบต่อไบโอซีโนสในน้ำ ดังนั้น A.M. กรอดซินสกี้ ดี.เอ็ม. Grodzinsky (1973) อธิบายชุดการตรวจทางชีววิทยาเพื่อทดสอบความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติ ตามคำจำกัดความที่ยอมรับ การทดสอบทางชีวภาพของน้ำคือการประเมินคุณภาพน้ำโดยพิจารณาจากการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตที่เป็นวัตถุทดสอบ การทดสอบการงอกของเมล็ดใช้เพื่อกำหนดผลกระทบของสารออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาต่างๆ ใช้เมล็ดพืชเกษตรเป็นตัวชี้วัดความเป็นพิษ ในบรรดาพืชผลทางการเกษตร พืชที่บอบบางที่สุดได้แก่ ผักกาดหอม อัลฟัลฟา ธัญพืช และผักตระกูลกะหล่ำ ในขณะที่พืชที่ไม่ละเอียดอ่อน ได้แก่ ข้าวโพด องุ่น โรซาเซีย และกล้าย (Ramad, 1981) วิธีการทดสอบทางชีวภาพต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: ความเร็วสัมพัทธ์ของการดำเนินการ การได้รับผลลัพธ์ที่แม่นยำเพียงพอและทำซ้ำได้ ความพร้อมของวัตถุที่เหมาะสมสำหรับการบ่งชี้ใน ปริมาณมาก. ในปัจจุบัน วิธีการทดสอบทางชีวภาพเพื่อระบุความเป็นพิษเป็นที่รู้จักกันดี สภาพแวดล้อมทางน้ำเกิดจากการมีสารประกอบเคมีบางกลุ่มโดยเฉพาะออร์กาโนฟอสฟอรัส วิธีเอนไซม์ของ V.I. ได้รับการทดสอบมากที่สุดในน้ำธรรมชาติ โคซลอฟสกายา
ข้อดีของวิธี biotesting
ข้อได้เปรียบหลักของการทดสอบทางชีวภาพคือความเรียบง่ายและเข้าถึงวิธีการได้ ความไวสูงของสิ่งมีชีวิตทดสอบต่อความเข้มข้นของสารพิษที่น้อยที่สุด ความเร็ว และไม่ต้องใช้รีเอเจนต์และอุปกรณ์ที่มีราคาแพง ตามที่ผู้เขียนหลายคนไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่สามารถทำหน้าที่เป็นวัตถุทดสอบสากลสำหรับสารที่มีลักษณะทางเคมีต่าง ๆ ดังนั้นเพื่อรับประกันการตรวจจับสารพิษในสิ่งแวดล้อมจึงควรใช้ชุดการทดสอบทางชีวภาพ (Braginsky et อัล 1979; Lesnikov, 1983; Filenko, 1989 ).
วิธีการทดสอบทางชีวภาพเผยให้เห็นถึงความเป็นพิษ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เช่นเดียวกับตัวบ่งชี้อินทิกรัลทั้งหมด ตัวบ่งชี้เหล่านี้มีข้อเสียคือไม่เปิดเผยสารมลพิษแต่ละตัวที่มีอยู่ในตัวอย่าง มีการเผยแพร่ผลงานหลายชิ้นเกี่ยวกับการทดสอบทางชีวภาพของสภาพแวดล้อมทางน้ำ แต่ส่วนใหญ่ทำเพื่อวัตถุประสงค์ในการประเมินความเป็นพิษของสารสังเคราะห์ใหม่ สารเคมี, ยาที่ซื้อโดยการนำเข้าตลอดจนเมื่อมีการพัฒนากฎระเบียบสำหรับ สารประกอบเคมี. มีสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับการทดสอบทางชีวภาพของน้ำเสียน้อยกว่ามากและยังมีสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับการทดสอบทางชีวภาพของน้ำธรรมชาติน้อยกว่ามาก (Nikanorov, Khoruzhaya, 2001)
วิธีการบ่งชี้ทางชีวภาพที่ช่วยให้สามารถศึกษาอิทธิพลของมลพิษทางเทคโนโลยีที่มีต่อสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์ ธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตสามารถเข้าถึงได้มากที่สุด สิ่งบ่งชี้ทางชีวภาพขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ใกล้ชิดของสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ การเปลี่ยนแปลงในสภาวะเหล่านี้ เช่น การเพิ่มขึ้นของความเค็มหรือ pH ของน้ำ สามารถนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ไวต่อตัวบ่งชี้เหล่านี้มากที่สุด และการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่สภาพแวดล้อมดังกล่าวเหมาะสมที่สุด
มีตัวชี้วัดทางชีวภาพที่แตกต่างกัน การมีอยู่ของสารมลพิษบางชนิดสามารถกำหนดได้โดย สัญญาณภายนอกพืชและสัตว์ ต้องขอบคุณ "ความทรงจำ" ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จึงเป็นไปได้ที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับบทบาทของปัจจัยเหล่านั้นที่ไม่ได้ใช้งานอีกต่อไปในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่นการปรากฏตัวของจุดดำบนใบลินเด็นบ่งบอกว่า เวลาฤดูหนาวที่ปัดน้ำฝนกระตือรือร้นมากเกินไปที่จะโรยเกลือบนหิมะเพื่อเร่งการละลายของมันเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จุดบนใบของกล้ายใหญ่จะบอกคุณ จากความกว้างของวงแหวนการเจริญเติบโตของต้นสนในบริเวณใกล้กับโรงงานเคมี เราสามารถระบุได้ว่าในปีใดที่โรงงานสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างหนักเป็นพิเศษ ในช่วงหลายปีที่มีมลภาวะในบรรยากาศรุนแรง วงแหวนที่บางลงก็ก่อตัวขึ้น ความสูงของพืชบางชนิดสามารถใช้เพื่อตัดสินความเข้มข้นของเกลือในน้ำได้ ตัวอย่างเช่น ต้นกกสามารถสูงได้ 4 เมตร แต่หากมีปริมาณเกลือในน้ำสูง ต้นไม้ชนิดนี้จะเติบโตได้ไม่เกิน 0.5 เมตร มอสและไลเคนบางชนิดเป็นตัวบ่งชี้มลพิษทางอากาศ ตัวอย่างเช่น เมื่อวิเคราะห์ไลเคนในสวีเดน ได้มีการสร้างลักษณะของฝุ่นกัมมันตภาพรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล มีอุปกรณ์ดำรงชีวิตพิเศษ - ไบรโอมิเตอร์ - กล่องเล็ก ๆ ที่มีมอสบางประเภทซึ่งใช้ในการกำหนดโหมดควันในบรรยากาศ
ส่วนการปฏิบัติ
ได้ทำการวิจัยเมื่อวันที่ วิธีการเสนอโดย A.I. Fedorova และ A.N. Nikolskaya ใน "การประชุมเชิงปฏิบัติการเรื่องนิเวศวิทยาและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม", 2546 และใน หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย “การติดตามสิ่งแวดล้อม” เรียบเรียงโดย T.Ya. อชิคมีนา, 2548.
การศึกษาวิธีทดสอบความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติโดยใช้ต้นกล้าพืชบ่งชี้ ได้ดำเนินการในปี พ.ศ. 2558
การวิจัยทั้งหมดในหัวข้อนี้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการของห้องเรียนเคมีและชีววิทยาของโรงเรียนมัธยม MBOU หมายเลข 5 ใน Pyatigorsk ใน ตอนกลางวันด้วยส่วนผสมของเทียมและ แสงธรรมชาติในสภาวะมาตรฐานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโรงงานทดสอบ สามารถประเมินระดับมลพิษในแหล่งน้ำได้โดยใช้การทดสอบการงอกของเมล็ดพืช การทดสอบดังกล่าวดำเนินการเป็นการทดสอบเบื้องต้นเพื่อระบุแหล่งน้ำที่มีมลพิษเป็นพิเศษ เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์ทางเคมีในภายหลัง ใช้ต้นกล้าเป็นพืชทดสอบ พืชที่สูงขึ้น: ข้าวสาลี, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวโอ๊ต, แพงพวย, หัวไชเท้า วิธีการที่เสนอสำหรับการประเมินความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติทางชีววิทยาโดยใช้ต้นกล้าพืชบ่งชี้ได้ดำเนินการในสองเวอร์ชัน:
1. รดน้ำต้นกล้าพืชทดสอบด้วยน้ำทดสอบ
2. หยดสารละลายทดสอบระหว่างใบเลี้ยงของพืชใบเลี้ยงคู่
ในรูปแบบแรก เมล็ดข้าวสาลี ข้าวโอ๊ต และข้าวบาร์เลย์ถูกนำมาใช้เป็นพืชทดสอบ ในตัวเลือกที่สองใช้เฉพาะต้นกล้าของพืชใบเลี้ยงคู่เท่านั้น: แพงพวยและหัวไชเท้า
ในบรรดาพืชทั้งหมดที่ใช้ในการวิจัย วอเตอร์เครสมีความไวต่อมลพิษทางน้ำด้วยโลหะหนักเพิ่มขึ้น ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพนี้มีลักษณะเฉพาะคือการงอกของเมล็ดอย่างรวดเร็วและอัตราการงอกเกือบ 100% ซึ่งลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อมีมลพิษ นอกจากนี้หน่อและรากของแพงพวยภายใต้อิทธิพลของมลพิษยังได้รับการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่เห็นได้ชัดเจน (การชะลอการเจริญเติบโตและความโค้งของยอด, ความยาวและน้ำหนักของรากลดลง) (Golubkina, 2008) . เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกัน เมล็ดจะถูกบำบัดก่อนงอก เมล็ดแห้งถูกแช่ในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 1% เป็นเวลา 0.5 ชั่วโมง แล้วล้างด้วยน้ำกลั่นโดยใช้ผ้ากอซ 2 ชั้น แล้วตากให้แห้งบนกระดาษกรองในอากาศ
(1 ตัวเลือก)
2-3 วันก่อนการทดลอง (กำหนดเวลาการงอกของเมล็ดล่วงหน้า) เมล็ดของวัตถุทดสอบ ข้าวสาลี ข้าวโอ๊ต ข้าวบาร์เลย์ ถูกแช่ในน้ำหนึ่งวัน จากนั้นพวกเขาก็วางด้วยแหนบโดยให้เอ็มบริโอหงายขึ้น (ในทิศทางเดียว) ลงในคิวเวตต์ซึ่งด้านล่างวางชั้นสำลีดูดซับและด้านบน - กระดาษกรองสองชั้น ระบบถูกทำให้ชื้นด้วยน้ำประปาจนเต็มความจุความชื้น ในการทำเช่นนี้ให้เทน้ำไว้ใต้สำลีและหลังจากดูดซับแล้วส่วนที่เกินก็ถูกกำจัดออกไป คิวเวตต์ถูกคลุมด้วยฟิล์ม ขอบของฟิล์มถูกพับไว้ใต้คิวเวตต์ การงอกดำเนินการที่อุณหภูมิ +25 0 C - +26 0 C จนกระทั่งขนาดของต้นกล้าจำนวนมากอยู่ที่ 10-15 มม. และลักษณะของรากหลังจากนั้นถั่วงอกจะถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนตามความยาว
วางทรายล้างและเผาในปริมาณเท่ากันในถ้วยโดยปลูกต้นกล้าทดสอบที่เหมือนกัน 10 ต้นในแต่ละถ้วย ทรายเทลงมาจากด้านบน จำนวนเดียวกันทดสอบน้ำจากอ่างเก็บน้ำต่างๆ การทำซ้ำ - สามครั้ง การควบคุม - รดน้ำด้วยน้ำประปาที่ตกตะกอนและบริสุทธิ์ หลังจากที่ถั่วงอกสูงถึง 8-10 ซม. พวกเขาจะถูกขุดขึ้นมาตากให้แห้งด้วยกระดาษกรองแบ่งออกเป็นส่วน ๆ (ก้าน, ราก) ด้วยมีดโกน, วัดและชั่งน้ำหนัก ข้อมูลได้รับการประมวลผลทางสถิติและแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของการควบคุม
วิธีการรดน้ำต้นกล้าของพืชทดสอบด้วยน้ำทดสอบ
(ตัวเลือกที่ 2)
น้ำที่นำมาจากแหล่งต่างๆ จะถูกทำให้เข้มข้นโดยการระเหย 10 เท่า และเก็บไว้ในตู้เย็น แก้วจะเต็มไปด้วยทรายล้างและเผาในปริมาณเท่ากันโดยใส่หลอดแก้วที่ด้านล่างซึ่งรดน้ำด้วยน้ำประปาที่ตกตะกอน หว่านเมล็ดที่มีชีวิต 18-20 ชิ้น (เครป, หัวไชเท้า) ที่ระดับความลึกตื้น หลังจากที่ถั่วงอกงอกและใบเลี้ยงเปิดออก จะมีพืชที่เหมือนกัน 10 ต้นอยู่ในถ้วย ส่วนที่เหลือจะถูกดึงออกด้วยแหนบ การรดน้ำสารตั้งต้นที่กำลังเติบโตนั้นทำได้โดยใช้น้ำในปริมาณเท่ากันผ่านท่อโดยใช้กรวยฟอยล์ หลังจากผ่านไป 2-3 สัปดาห์ ให้ขุดต้นกล้าอย่างระมัดระวัง ล้าง เช็ดให้แห้งด้วยกระดาษกรอง วัดและชั่งน้ำหนักส่วนทางอากาศและรากแยกกัน ข้อมูลได้รับการประมวลผลทางสถิติและแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของการควบคุม
การพัฒนาต้นกล้าของต้นทดสอบเมื่อรดน้ำด้วยน้ำทดสอบ (สปริง)
หมายเลขตัวอย่าง ตำแหน่งตัวอย่าง |
ทดสอบ - ปลูก |
ส่วนกราวด์, % |
|||
1.แม่น้ำโปดคูมก |
|||||
2. ทะเลสาบโนโวเปียติกอร์สค์ |
|||||
4. การควบคุม - น้ำประปา |
|||||
ผลกระทบที่เป็นพิษของตัวอย่างนั้นถือว่าได้รับการพิสูจน์แล้วหากการทดลองบันทึกผลที่เป็นพิษของการยับยั้งการเจริญเติบโตของต้นกล้านั่นคือรากของมัน 50% (Gruzdeva, 2002)
จากข้อมูลในตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของต้นกล้าทดสอบคือตัวอย่างหมายเลข 2 - ทะเลสาบ Novopyatigorsk ออร์ลอฟกา จากระดับการเจริญเติบโตและพลังการเจริญเติบโตของต้นกล้าสรุปได้ว่าในตัวอย่างที่ 1 (แม่น้ำพดคูหมอก) มีการยับยั้งการเจริญเติบโตของรากของต้นกล้ามากกว่า 50% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ดังนั้น ความเป็นพิษของตัวอย่าง อันดับ 1 อยู่สูง ในตัวอย่างที่ 3 (แม่น้ำยุตสา) มีการยับยั้งการเจริญเติบโตของทั้งส่วนทางอากาศและรากของต้นกล้ามากกว่าตัวอย่างที่ 1 ดังนั้นความเป็นพิษของตัวอย่างที่ 3 จึงสูงมาก
2.4. การพัฒนาต้นกล้าพืชทดสอบเมื่อรดน้ำด้วยน้ำทดสอบ
หมายเลขตัวอย่าง ตำแหน่งตัวอย่าง |
ทดสอบ - ปลูก |
ส่วนกราวด์, % |
|||
1.แม่น้ำโปดคูมก |
|||||
2. ทะเลสาบโนโวเปียติกอร์สค์ |
|||||
3. แม่น้ำยุตซา |
|||||
4. การควบคุม - น้ำประปา |
|||||
จากข้อมูลที่นำเสนอในตารางที่ 2 เห็นได้ชัดว่าในช่วงฤดูใบไม้ร่วงมีการยับยั้งการพัฒนาของต้นกล้าในตัวอย่างที่ 3 - แม่น้ำ Yutsa มากขึ้นการยับยั้งการเจริญเติบโตของรากของต้นกล้าในตัวอย่างนี้มากกว่า 60 % เทียบกับการควบคุม ในตัวอย่างที่ 1 - แม่น้ำ Podkumok และหมายเลข 2 - ทะเลสาบ Novopyatigorsk พบว่าการพัฒนาอวัยวะของต้นกล้าลดลงเช่นกัน
ในระหว่างการประมวลผลวัสดุในเวลาต่อมา ไดอะแกรมของการทดสอบทางชีวภาพได้ถูกสร้างขึ้นตามผลลัพธ์ที่ได้รับในการวิจัยเวอร์ชันแรก
ข้าว. 1 อัตราส่วนความยาวของต้นกล้าต้นทดสอบเมื่อรดน้ำด้วยน้ำทดสอบ (ฤดูใบไม้ผลิฤดูใบไม้ร่วง 2558)
ข้าว. 2 อัตราส่วนของมวลต้นกล้าของต้นทดสอบเมื่อรดน้ำด้วยน้ำทดสอบ (ฤดูใบไม้ผลิ, ฤดูใบไม้ร่วง 2558)
ดังนั้นจากผลลัพธ์ที่ได้รับในตัวเลือกที่ 1 เราสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้:
ความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติในฤดูใบไม้ผลิจะสูงที่สุดในแม่น้ำ Podkumok และ Yutsa
ต้นกล้าข้าวโอ๊ตมีความไวต่อความเป็นพิษของน้ำมากที่สุด
2.5. การพัฒนาต้นกล้าพืชทดสอบ (สปริง)
หมายเลขตัวอย่าง ตำแหน่งตัวอย่าง |
ทดสอบ - ปลูก |
ส่วนกราวด์, % |
|||
1.แม่น้ำโปดคูมก |
แพงพวย |
||||
2. ทะเลสาบโนโวเปียติกอร์สค์ |
แพงพวย |
||||
3. แม่น้ำยุตซา |
แพงพวย |
||||
4. การควบคุม - น้ำประปา |
แพงพวย |
||||
จากการเปลี่ยนแปลงของมวลเหนือพื้นดินในตัวอย่างทดลองเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม เราสามารถตัดสินความเป็นพิษของตัวอย่างน้ำที่กำหนดได้ การยับยั้งที่แข็งแกร่งของชิ้นส่วนทางอากาศของพืชทดสอบมากกว่า 20% เมื่อเทียบกับชุดควบคุมแสดงให้เห็น ระดับสูงความเป็นพิษของตัวอย่างน้ำ (Golubkina, 2008) พบความเป็นพิษสูงในตัวอย่างที่ 3 - แม่น้ำยุตซา ในต้นกล้าการยับยั้งการพัฒนาของส่วนทางอากาศนั้นมากกว่าตัวอย่างควบคุมถึง 53-55% ตัวอย่างหมายเลข 1 - แม่น้ำ Podkumok และหมายเลข 2 - ทะเลสาบ Novopyatigorsk ก็เป็นพิษเช่นกัน แต่มีขอบเขตน้อยกว่า
2.6 การพัฒนาต้นกล้าของพืชทดสอบ (ช่วงฤดูใบไม้ร่วง)
หมายเลขตัวอย่าง ตำแหน่งตัวอย่าง |
ทดสอบ - ปลูก |
ส่วนกราวด์, % |
|||
1.แม่น้ำโปดคูมก |
แพงพวย |
||||
2. ทะเลสาบโนโวเปียติกอร์สค์ |
แพงพวย |
||||
3. แม่น้ำยุตซา |
แพงพวย |
||||
4. การควบคุม - น้ำประปา |
แพงพวย |
||||
จากข้อมูลในตารางที่ 4 จะเห็นได้ว่าตัวอย่างหมายเลข 3 มีพิษมากที่สุดคือแม่น้ำยุตซา ตัวอย่างน้ำหมายเลข 1 มีพิษ - แม่น้ำปอดคูมก ตัวอย่างที่ 2 - ทะเลสาบ Novopyatigorsk มีความเป็นพิษต่ำมาก
จากผลลัพธ์ที่ได้รับในการวิจัยเวอร์ชัน 2 ไดอะแกรมของการทดสอบทางชีวภาพได้ถูกสร้างขึ้น
ข้าว. 3 อัตราส่วนความยาวของต้นกล้าทดสอบ (ฤดูใบไม้ผลิฤดูใบไม้ร่วง 2558)
รูปที่ 4 อัตราส่วนมวลต้นกล้ากับน้ำที่ทดสอบ (ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูใบไม้ร่วง 2558)
จากผลการวิจัยสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้:
อัตราส่วนของความยาวและน้ำหนักของต้นกล้าทดสอบขึ้นอยู่กับความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติ ยิ่งมีสารพิษในตัวอย่างน้ำมากเท่าใด ความยาวและน้ำหนักของต้นกล้าทดสอบก็จะสั้นลงเท่านั้น
ต้นวอเตอร์เครสมีความไวต่อสารพิษมากที่สุด
ความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติจะสูงขึ้นในฤดูใบไม้ผลิในตัวอย่างน้ำที่นำมาจากแม่น้ำ Podkumok และ Yutsa
ตัวอย่างน้ำจากทะเลสาบ Novopyatigorsk มีพิษน้อยกว่า
จากผลการวิจัย ได้มีการเชี่ยวชาญวิธีการทดสอบทางชีวภาพเกี่ยวกับความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติ การวิเคราะห์แนวทางทางทฤษฎีในการศึกษาหัวข้อนี้ได้ทำสิ่งต่อไปนี้: ข้อสรุป:
พบว่าความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติในอ่างเก็บน้ำใน Pyatigorsk แตกต่างกันไปตามฤดูกาล: ในฤดูใบไม้ผลิจะยิ่งใหญ่กว่าในฤดูใบไม้ร่วงความเป็นพิษจะลดลง
พบว่าการพัฒนาและการเจริญเติบโตของต้นกล้าของพืชทดสอบขึ้นอยู่กับระดับความเป็นพิษของน้ำธรรมชาติโดยตรง แพงพวย และต้นข้าวโอ๊ตมีความไวต่อสารพิษมากที่สุด
พบว่าเมื่อรดน้ำต้นกล้าทดสอบด้วยน้ำทดสอบ การพัฒนาระบบรากจะถูกยับยั้งในระดับที่มากขึ้น
มีการทดลองแล้วว่าตัวอย่างน้ำจากแม่น้ำ Yutsa และ Podkumok มีความเป็นพิษมากที่สุด น้ำจากทะเลสาบ Novopyatigorsk มีความเป็นพิษน้อยกว่า
ดังนั้นสมมติฐานเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการประเมินระดับมลพิษของน้ำธรรมชาติโดยใช้วิธีการทดสอบทางชีวภาพจึงได้รับการยืนยันแล้ว ในขั้นตอนของการทำงานนี้ อันเป็นผลมาจากการทดลองโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ เครื่องมือ และรีเอเจนต์ราคาแพงพิเศษ ระดับมลพิษทางน้ำใน Pyatigorsk จึงถูกสร้างขึ้น
งานของเราอาจจะดำเนินต่อไปดังต่อไปนี้ ปีการศึกษา. เพื่อขจัดข้อผิดพลาดในผลลัพธ์ คุณสามารถดำเนินการวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำในห้องปฏิบัติการและสามารถวิเคราะห์สถานการณ์ได้อีกครั้ง
วิธีการวิเคราะห์น้ำธรรมชาตินี้สามารถแนะนำสำหรับชาวสวนสมัครเล่นและผู้อยู่อาศัยในเมืองของเราทุกคนที่สนใจปัญหานี้
บรรณานุกรม.
วิษณยาโควา วี.เอฟ. นิเวศวิทยา ดินแดนสตาฟโรปอล. - สตาฟโรปอล, 2000.
โกลูบคิน่า เอ็น.เอ. ห้องปฏิบัติการปฏิบัติการนิเวศวิทยา ม.-2551
Grodzinsky A.M., Grodzinsky D.M. อ้างอิงด่วนในสรีรวิทยาของพืช - เคียฟ; นอโควา ดูมา, 1973
กรูซเดวา แอล.พี. บ่งชี้ทางชีวภาพของคุณภาพน้ำตามธรรมชาติ // ชีววิทยาที่โรงเรียน 2545 ฉบับที่ 6 หน้า 10
เดนิโซวา เอส.ไอ. การฝึกปฏิบัติภาคสนามในระบบนิเวศ - มินสค์, 1999.
คูเลช วี.เอฟ., วี.วี. การประชุมเชิงปฏิบัติการ Mavrischev เกี่ยวกับนิเวศวิทยา มินสค์ 2550
ลีเซนโก เอ็น.แอล. สิ่งบ่งชี้ทางชีวภาพและการทดสอบทางชีวภาพของระบบนิเวศทางน้ำ// ชีววิทยาที่โรงเรียน 2539 ฉบับที่ 5 หน้า 12
Nikanorov A.M. โครูซายา ที.เอ. นิเวศวิทยา. - ม., ก่อนหน้า, 2544.
Ramad F. พื้นฐานของนิเวศวิทยาประยุกต์ - ล.: Gidrometeoizdat, 1981.
Trifonova T.A., Selivanova N.V., Mishchenko N.V. นิเวศวิทยาประยุกต์ ม. โครงการวิชาการ. 2550.
Savelyeva V.V. ภูมิศาสตร์ของดินแดน Stavropol - สตาฟโรปอล, 2546.
สเตปานอฟสกี้ เอ.เอส. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม - ม.: UNITY-DANA, 2544.
ประเด็นทางทฤษฎีของการทดสอบทางชีวภาพ - โวลโกกราด, 1983.
Fedorova A.I. , Nikolskaya A.N. การประชุมเชิงปฏิบัติการเรื่องนิเวศวิทยาและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม - ม., วลาดอส, 2544.
ฟิเลนโก โอ.เอฟ. วิธีการทดสอบทางชีวภาพเกี่ยวกับคุณภาพสิ่งแวดล้อมทางน้ำ - อ.: มศว, 2532
ยาโบลคอฟ เอ.วี. นิเวศวิทยาของรัสเซีย: สถานะของมุมมอง 2548.
ภาคผนวก 1
ตารางที่ 1
ลักษณะสำคัญของวิธีการประเมินความเป็นพิษของน้ำ
วิธีการทางเคมี |
|||
สิ่งบ่งชี้ทางชีวภาพ |
การทดสอบทางชีวภาพ |
||
ประเภทบ่งชี้ |
ตัวบ่งชี้ผลกระทบ |
ตัวบ่งชี้การตอบสนอง |
ตัวบ่งชี้ผลกระทบ |
วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ |
|||
วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ |
การวัดความเข้มข้น สารเคมี |
การประเมินสภาพ ชุมชนธรรมชาติ |
การประเมินความเป็นพิษแบบองค์รวมต่อสิ่งมีชีวิตทดสอบ |
ตัวชี้วัดความเป็นพิษ |
เกินกฎเกณฑ์ที่กำหนดไว้ |
การเปลี่ยนแปลงเชิงลบในชุมชน |
การพัฒนาการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา (แม้กระทั่งความตาย) ในสิ่งมีชีวิตทดสอบ |
กฎระเบียบ |
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต |
ไม่ได้ติดตั้ง |
ขาดผลกระทบที่เป็นพิษเฉียบพลันและเรื้อรัง |
ลักษณะทางมาตรวิทยา |
ความแม่นยำ การบรรจบกัน ความสามารถในการทำซ้ำ |
ไม่ได้ติดตั้ง |
การบรรจบกันการทำซ้ำ |
ตารางที่ 2
ขอบเขตการประยุกต์ใช้วิธีทดสอบความเป็นพิษของสิ่งแวดล้อมทางน้ำทางชีวภาพ
วัตถุการทดสอบทางชีวภาพ |
วัตถุประสงค์ของการทดสอบทางชีวภาพ |
สิ่งมีชีวิตทดสอบ |
|
สารเคมี |
การปันส่วนประมง การควบคุมความเป็นพิษใน การค้าระหว่างประเทศ |
ไฮโดรไบโอออนเป็นตัวแทนของระดับโภชนาการหลักของระบบนิเวศทางน้ำ ชุดมาตรฐานของสิ่งมีชีวิตทดสอบ |
|
น้ำอุตสาหกรรม กระบวนการ และน้ำเสีย (แหล่งกำเนิดมลพิษ) |
การประเมินประสิทธิภาพการบำบัด การระบุส่วนประกอบที่เป็นอันตราย การควบคุมการปล่อย การรับรองด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กร |
ชุดทดสอบทางชีวภาพ |
|
น้ำธรรมชาติ(มลภาวะที่ไม่ใช่จุดกำเนิด) |
การตรวจสอบคุณภาพน้ำให้เป็นไปตามกฎระเบียบที่กำหนด การประเมินสถานะทางพิษวิทยาของแหล่งน้ำ การระบุโซนที่เกิดภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมและสถานการณ์ฉุกเฉิน |
ชุดทดสอบทางชีวภาพ |
ภาคผนวก 2
รูปภาพหมายเลข 1 วอเตอร์เครสงอกรูปที่ 2 วอเตอร์เครสงอก
(การควบคุม) (ประสบการณ์)
การแนะนำ
โรคของมนุษย์ที่รู้จักหลายชนิดมีความเกี่ยวข้องกัน รหัสพันธุกรรมแมลงวันผลไม้ การวิจัยเกี่ยวกับดรอสโซฟิล่าช่วยให้เข้าใจกระบวนการทางชีวภาพขั้นพื้นฐานที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับมนุษย์และสุขภาพของพวกเขา พวกมันถูกใช้ในการสร้างแบบจำลองโรคของมนุษย์บางชนิด เช่น โรคพาร์กินสัน โรคฮันติงตัน และโรคอัลไซเมอร์ ตลอดจนเพื่อศึกษากลไกที่เป็นสาเหตุของมะเร็ง เบาหวาน ภูมิคุ้มกัน ติดยาเสพติดและอื่น ๆ อีกมากมาย.
แมลงหวี่เมลาโนกาสเตอร์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินคุณภาพสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังเป็นแบบจำลองทางพันธุกรรมสำหรับการศึกษาแมลงที่สามารถแพร่โรคติดเชื้อที่เป็นอันตรายในมนุษย์ได้ (เช่น Culex pipiens - ไวรัส West Nile, Anopheles gambiae - มาลาเรีย, Aedes aegypu - ไข้เลือดออก) ผลการศึกษาที่ได้รับเกี่ยวกับดรอสโซฟิล่ายังเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจกระบวนการทางพันธุกรรมที่เปิดเผยในการศึกษาเรื่องสำคัญสำหรับ เกษตรกรรมแมลงเช่นผึ้งและ ไหมและแมลงศัตรูพืช ได้แก่ ตั๊กแตน แมลงเต่าทองและเพลี้ยอ่อนหลายชนิด
ความเกี่ยวข้องของหัวข้อ วิทยานิพนธ์คือ Drosophila melanogaster มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีความสำคัญอย่างยิ่งในชีวิตมนุษย์ แต่ในระหว่างการเพาะปลูกและการใช้ในการวิจัย คุณอาจประสบปัญหาหลายประการที่ต้องศึกษาเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงาน นอกจากนี้ยังมีวรรณกรรมเกี่ยวกับวิธีการเพาะปลูกเพียงเล็กน้อย
วัตถุประสงค์ของการศึกษาคือวิธีการเพาะปลูกและการใช้ดรอสโซฟิล่า เมลาโนกาสเตอร์ในการทดสอบทางชีวภาพ
หัวข้อการศึกษาคือประสิทธิผลของเทคนิค
วัตถุประสงค์ของงานคือเพื่อพัฒนาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ Drosophila melanogaster เพื่อการทดสอบทางชีวภาพ
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้จึงมีการกำหนดงานต่อไปนี้:
1. เน้นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบทางชีวภาพของดรอสโซฟิล่า เมลาโนกาสเตอร์
2. ค้นหาแนวทางในการดำเนินการแก้ไขปัญหา
3. เพื่อทดลองสร้างประสิทธิผลของเราเองและเป็นที่รู้จักจากวรรณกรรม วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ Drosophila melanogaster เป็นวัตถุทดสอบ
การทดสอบทางชีวภาพเป็นวิธีการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม
สาระสำคัญของการทดสอบทางชีวภาพและข้อกำหนดสำหรับวิธีการต่างๆ
การทดสอบทางชีวภาพทางอณูพันธุศาสตร์ดรอสโซฟิล่า
การทดสอบทางชีวภาพเป็นขั้นตอนในการสร้างความเป็นพิษของสภาพแวดล้อมซึ่งวัตถุทดสอบพิเศษจะแจ้งเกี่ยวกับอันตราย และไม่ขึ้นอยู่กับว่าสารชนิดใดและส่วนผสมใดที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในชีวิตที่สำคัญ ฟังก์ชั่นที่สำคัญ[ลีเชนโก, 2012].
การกำหนดลักษณะและระดับความเป็นพิษของสภาพแวดล้อมในการทดสอบคือเป้าหมายของการทดสอบทางชีวภาพ
การทดสอบทางชีวภาพนั้นขึ้นอยู่กับการบันทึกตัวบ่งชี้ที่สำคัญทางชีวภาพ หรือที่เรียกว่าฟังก์ชันการทดสอบ ของวัตถุทดสอบที่กำลังศึกษา หลังจากบันทึกตัวบ่งชี้เหล่านี้แล้ว สภาพของตัวบ่งชี้จะได้รับการประเมินตามเกณฑ์ความเป็นพิษที่เลือก ในทางกลับกัน ฟังก์ชันการทดสอบจะเป็นไปในทางทางชีวภาพและทางสรีรวิทยา ถึง ฟังก์ชั่นทางชีวภาพรวมถึงการอยู่รอด ภาวะเจริญพันธุ์ การสืบพันธุ์และคุณภาพของลูกหลาน และทางสรีรวิทยา เช่น การหายใจ การนับเม็ดเลือด กิจกรรมทางโภชนาการ การเผาผลาญ [Lyashenko, 2012]
วัตถุทดสอบ (หรือสิ่งมีชีวิตทดสอบ) คือวัตถุทางชีวภาพที่ใช้ในการประเมินความเป็นพิษของสารเคมี ผลกระทบที่เป็นพิษที่เกิดขึ้นจะถูกบันทึกและประเมินผลโดยการทดลอง
การทดสอบทางชีวภาพต่างจากวิธีการวิเคราะห์ตรงที่เกี่ยวข้องกับการติดตามผลโดยมนุษย์และ กระบวนการทางธรรมชาติในสภาพแวดล้อมทางชีวภาพซึ่งรวมถึงปฏิสัมพันธ์ของสารทั้งชุด สภาพแวดล้อมภายนอกกับสิ่งมีชีวิต รวมถึงสิ่งต่าง ๆ เช่น การชี้แจงการตอบสนองของสภาพแวดล้อมทางชีวภาพต่ออิทธิพลของมนุษย์และธรรมชาติ [Ivanykina, 2010] การตอบสนองดังกล่าวสามารถทำหน้าที่เป็นปฏิกิริยาต่อปัจจัยความเครียดได้ วิธีการนี้มีข้อดีหลายประการ ตัวอย่างเช่น มีข้อมูลมากกว่าในการพิจารณาการตอบสนองโดยตรงของระบบนิเวศต่อผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ โดยใช้วิธีการเหล่านี้ใน การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมเป็นไปได้ที่จะได้รับวัตถุประสงค์และการประเมินเชิงปริมาณของกระบวนการฟื้นฟูวัตถุสิ่งแวดล้อม ด้วยวิธีเหล่านี้ ยังสามารถประเมินประสิทธิผลของมาตรการอนุรักษ์ธรรมชาติได้ [Balakirev, 2013] นอกจากนี้ข้อดีอีกประการของวิธีนี้คือการกำหนดความเป็นพิษทั่วไปซึ่งเกิดจากการมีสารพิษต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งไม่ได้มาตรฐานตามมาตรฐานที่มีอยู่ แต่มีความสามารถในการทำให้เกิดผลกระทบต่อพันธุกรรม พิษ พิษต่อเซลล์ หรือการกลายพันธุ์ได้หลากหลาย [Zhuravleva , 2549].
นอกจากนี้วิธีวิเคราะห์ทางเคมีและไฮโดรเคมีอาจไม่ได้ผลเนื่องจากขาดความไว ไบโอต้าอาจได้รับผลกระทบจากพิษที่ไม่ได้บันทึกไว้ วิธีการทางเทคนิคเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าเซ็นเซอร์วิเคราะห์ใด ๆ ไม่สามารถรับรู้ความเข้มข้นของสสารที่ต่ำเช่นนี้เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุที่มีชีวิต [Melekhova, 2007]
การทดสอบทางชีวภาพขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างแบบจำลองทางชีววิทยา ในระดับหนึ่งทุกรุ่นก็คือ แบบฟอร์มเฉพาะภาพสะท้อนของความเป็นจริง เมื่อการทดสอบทางชีวภาพเกิดขึ้น ความรู้จะถูกถ่ายโอนจากระบบดั้งเดิม (จำลองในห้องปฏิบัติการ) ไปยังระบบขั้นสูง ระบบที่ซับซ้อน(ระบบนิเวศน์ใน เงื่อนไขที่แท้จริง) [มายัชคินา, 2552]. ตามข้อมูลบางส่วน การทดสอบทางชีวภาพเป็นส่วนเสริมที่จำเป็นในการวิเคราะห์ทางเคมี และยังเป็นวิธีสำคัญในการประเมินความเป็นพิษของสภาพแวดล้อมทางน้ำ [Tumanov, Postnov, 1983] ในมาตรฐานการควบคุมคุณภาพน้ำ เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆรวมถึงวิธีการทดสอบทางชีวภาพด้วย [Alexandrova, 2013]
เพื่อประเมินสภาพของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางธรรมชาติหรือปัจจัยทางมานุษยวิทยา การทดสอบจะดำเนินการกับวัตถุทางชีวภาพ ซึ่งแสดงถึงวิธีการที่ซับซ้อนที่แตกต่างกัน ประสิทธิผลของกระบวนการทางสรีรวิทยาที่รับรองการทำงานปกติของร่างกาย (เช่นการหายใจ การเผาผลาญอาหาร กิจกรรมทางโภชนาการ ฯลฯ ) เป็นตัวบ่งชี้หลักของสภาพของพวกเขา ร่างกายตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมผ่านระบบทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อนของกลไกบัฟเฟอร์สภาวะสมดุล แต่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะสนับสนุนกระบวนการพัฒนาที่เหมาะสมที่สุด อยู่ภายใต้อิทธิพล เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยสภาวะสมดุลอาจถูกรบกวน นำไปสู่ภาวะเครียด การหยุดชะงักเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ก่อนที่การเปลี่ยนแปลงที่ใช้โดยพารามิเตอร์ความมีชีวิตชีวาจะเกิดขึ้น ดังนั้นวิธีการทดสอบทางชีวภาพจึงขึ้นอยู่กับการศึกษากลไกของสภาวะสมดุลและประสิทธิผล และยังทำให้สามารถตรวจจับปัจจัยความเครียดได้เร็วกว่าวิธีอื่นที่ใช้กันทั่วไป [Melekhova, 2007]
งานและเทคนิคการทดสอบทางชีวภาพเพื่อคุณภาพสิ่งแวดล้อม
ในการระบุมลพิษทางสิ่งแวดล้อมโดยมนุษย์ ควบคู่ไปกับวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีนั้น มีการใช้เทคนิคที่อิงจากการประเมินสภาพของบุคคลแต่ละรายที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เป็นมลพิษ รวมถึงอวัยวะ เนื้อเยื่อ และเซลล์ของพวกเขา การใช้งานเกิดจากความซับซ้อนทางเทคนิคและข้อมูลที่จำกัดซึ่งวิธีการทางเคมีสามารถให้ได้ นอกจากนี้ วิธีการวิเคราะห์ทางไฮโดรเคมีและเคมีอาจไม่ได้ผลเนื่องจากมีความไวสูงไม่เพียงพอ สิ่งมีชีวิตสามารถรับรู้ความเข้มข้นของสารที่ต่ำกว่าเซ็นเซอร์วิเคราะห์ใดๆ ดังนั้น สิ่งมีชีวิตจึงอาจเสี่ยงต่อผลกระทบที่เป็นพิษซึ่งไม่ได้บันทึกไว้โดยวิธีการทางเทคนิค
ดังที่ได้แสดงให้เห็นไปแล้ว สิ่งบ่งชี้ทางชีวภาพเกี่ยวข้องกับการระบุมลพิษที่มีอยู่หรือที่สะสมโดยใช้ชนิดตัวบ่งชี้ของสิ่งมีชีวิตและลักษณะทางนิเวศน์ของชุมชนของสิ่งมีชีวิต ปัจจุบันมีการให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับเทคนิคการทดสอบทางชีวภาพ เช่น การใช้วัตถุชีวภาพภายใต้สภาวะควบคุมเพื่อระบุความเป็นพิษโดยรวมของสิ่งแวดล้อม การทดสอบทางชีวภาพคือ เทคนิคระเบียบวิธีขึ้นอยู่กับการประเมินผลกระทบของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม รวมถึงปัจจัยที่เป็นพิษต่อร่างกาย การทำงานส่วนบุคคลหรือระบบของอวัยวะและเนื้อเยื่อ
นอกเหนือจากการเลือก biotest แล้ว การเลือกการทดสอบปฏิกิริยาก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน - พารามิเตอร์ของสิ่งมีชีวิตที่วัดระหว่างการทดสอบ
ข้อมูลที่สำคัญที่สุดคือการกำหนดลักษณะพารามิเตอร์ที่สำคัญ รัฐทั่วไประบบการดำรงชีวิตในระดับที่เหมาะสม สำหรับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด พารามิเตอร์ที่สำคัญมักจะรวมถึงคุณลักษณะของการอยู่รอด การเจริญเติบโต และภาวะเจริญพันธุ์ ในขณะที่พารามิเตอร์ทางสรีรวิทยา ชีวเคมี มิญชวิทยา และพารามิเตอร์อื่นๆ ถูกจัดประเภทเป็นแบบส่วนตัว สำหรับประชากร พารามิเตอร์อินทิกรัลคือตัวเลขและชีวมวล และสำหรับระบบนิเวศ - คุณลักษณะ องค์ประกอบของสายพันธุ์กิจกรรมการผลิตและการทำลายอินทรียวัตถุ
เมื่อความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาการทดสอบเพิ่มขึ้น “ความสมจริงทางนิเวศน์” ของการทดสอบจะเพิ่มขึ้น แต่ประสิทธิภาพและความไวของการทดสอบมักจะลดลง พารามิเตอร์การทำงานมีความคล่องตัวมากกว่าโครงสร้าง และพารามิเตอร์ในระดับเซลล์และโมเลกุลจะสูญเสียไปในแง่ของเนื้อหาข้อมูลสิ่งแวดล้อม แต่ได้รับในแง่ของความไว ประสิทธิภาพ และความสามารถในการทำซ้ำ
สาระสำคัญของวิธีการทดสอบทางชีวภาพ
ระบบการตรวจติดตามทางชีวภาพที่นำเสนอนั้นเป็นแนวทางที่ซับซ้อนในการประเมินสภาพของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ซับซ้อนทั้งทางธรรมชาติและทางมนุษย์ ตัวบ่งชี้พื้นฐานของสภาพของพวกเขาคือประสิทธิผลของกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ให้ไว้ การพัฒนาตามปกติร่างกาย. ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ร่างกายจะตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมผ่านระบบทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อนซึ่งกักเก็บกลไกสภาวะสมดุล กลไกเหล่านี้สนับสนุนกระบวนการพัฒนาที่เหมาะสมที่สุด ภายใต้อิทธิพลของสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยกลไกการรักษาสภาวะสมดุลสามารถหยุดชะงักได้ซึ่งนำไปสู่สภาวะความเครียด การรบกวนดังกล่าวอาจเกิดขึ้นก่อนการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ความมีชีวิตที่ใช้กันทั่วไปเกิดขึ้น ดังนั้นวิธีการทดสอบทางชีวภาพซึ่งอยู่บนพื้นฐานของการศึกษาประสิทธิผลของกลไกสภาวะสมดุล ช่วยให้เราสามารถตรวจจับการมีอยู่ของตัวสร้างความเครียดได้เร็วกว่าวิธีการที่ใช้กันทั่วไปหลายวิธี
ข้อกำหนดสำหรับวิธีการทดสอบทางชีวภาพ
เพื่อให้มีความเหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหาสมัยใหม่ วิธีการทดสอบทางชีวภาพที่ใช้ในการประเมินสภาพแวดล้อมจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้: นำไปใช้ในการประเมินการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตได้ ระบุลักษณะพารามิเตอร์ทั่วไปและสำคัญที่สุดของกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิต มีความไวเพียงพอที่จะตรวจจับแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมในเบื้องต้นที่สามารถย้อนกลับได้ เพียงพอต่อสิ่งมีชีวิตทุกประเภทและผลกระทบทุกประเภท สะดวกไม่เพียง แต่สำหรับการสร้างแบบจำลองในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังสำหรับการวิจัยในธรรมชาติด้วย เรียบง่ายเพียงพอและไม่แพงจนเกินไปสำหรับการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย
ข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งเมื่อประเมินสภาพแวดล้อมคือความอ่อนไหวของวิธีการที่ใช้ ความจำเป็นสำหรับวิธีการดังกล่าวกำลังเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบัน เมื่อเนื่องจากความสนใจที่เพิ่มขึ้นต่อปัญหาการอนุรักษ์ธรรมชาติและที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนามาตรการด้านสิ่งแวดล้อม จึงจำเป็นต้องประเมินไม่เพียงแต่และไม่สำคัญมากนักตามกฎ , การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่มีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในช่วงแรก เมื่อใดที่ยังสามารถคืนระบบกลับสู่สภาวะปกติก่อนหน้านี้ได้
ข้อกำหนดที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความเป็นสากล ทั้งในด้านการประเมินผลกระทบทางกายภาพ เคมี หรือชีวภาพ และประเภทของระบบนิเวศและสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการประเมินดังกล่าว ยิ่งไปกว่านั้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นทั้งในความสัมพันธ์กับตัวแทนแต่ละรายและผลกระทบสะสมของการรวมกันใด ๆ (รวมถึงความซับซ้อนทั้งหมดของทั้งปัจจัยทางมานุษยวิทยาและทางธรรมชาติ)
ระบบควรจะค่อนข้างเรียบง่ายและเข้าถึงได้ เหมาะสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลาย ปัจจุบันมีการทดสอบทางอณูชีววิทยาสมัยใหม่จำนวนหนึ่งเกี่ยวกับคุณภาพสิ่งแวดล้อม แต่เนื่องจากความซับซ้อนทางเทคโนโลยีและต้นทุนสูง การใช้งานจึงมีจำกัด สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถาม: จำเป็นต้องหันไปใช้สิ่งนี้หรือไม่ วิธีการที่ซับซ้อนเมื่อตัดสินใจ งานทั่วไปการตรวจสอบสถานะของสภาพแวดล้อมและดูว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะได้รับข้อมูลที่คล้ายกันในวิธีที่เข้าถึงได้มากขึ้น
วิธีการทดสอบทางชีวภาพหลัก: วิธีทางชีวเคมี วิธีทางพันธุกรรม วิธีทางสัณฐานวิทยา วิธีทางสรีรวิทยา วิธีภูมิคุ้มกัน
ตอนนี้เรามาดูการแก้ปัญหาการเลือกสิ่งมีชีวิตทดสอบที่เหมาะสมกันดีกว่า และในขณะเดียวกันเราก็จะได้แนวคิดเกี่ยวกับ ความเป็นพิษทั่วไปของน้ำในตู้ปลา
ปรากฎว่าคุณสามารถประเมินความเป็นพิษโดยรวมของน้ำในตู้ปลาได้ง่ายๆ โดยการสังเกตหอยทาก
นี่เป็นความคิดที่เรียบง่ายและไม่ใช่ความคิดที่ไม่ดีนัก โดยการนำสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำมาเป็นตัวอย่างทดสอบ และดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับสิ่งมีชีวิตนั้น แล้วค่อยตัดสินใจว่าน้ำนี้ดีหรือไม่ดี? การนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้หมายถึงการดำเนินการทดสอบทางชีวภาพ เหลือเพียง 2 คำถามที่ต้องตอบ:
1. สิ่งมีชีวิตชนิดใด (
มันจะเรียกว่าสิ่งมีชีวิตทดสอบ)
เลือก?
2. จริง ๆ แล้วควรเกิดอะไรขึ้นกับเขาหรือบนพื้นฐานของปรากฏการณ์ใดที่สามารถตัดสินได้?ความเป็นพิษ ?
อย่างไรก็ตามหาก พื้นฐานทางทฤษฎีคุณไม่สนใจการทดสอบทางชีวภาพ และคุณเพียงต้องการทราบว่าคุณสามารถใช้หอยทากชนิดแอมพูลลาเรียเพื่อระบุความเป็นพิษของน้ำได้อย่างไร จากนั้นคุณข้ามเนื้อหาบางส่วนด้านล่างแล้วตรงไปที่เลย
เลือกทดสอบร่างกายแบบไหน?
จนถึงปัจจุบันจำนวน สิ่งมีชีวิตทดสอบ. (สิ่งมีชีวิตทดสอบคือสิ่งมีชีวิตที่โชคร้าย โดยปฏิกิริยาที่เราจะตัดสินความเป็นพิษของน้ำ) มาตรฐานที่เข้มงวดได้รับการพัฒนาและนำมาใช้อย่างเป็นทางการโดยกระทรวง ทรัพยากรธรรมชาติ สหพันธรัฐรัสเซียการทดสอบทางชีวภาพ สิ่งมีชีวิตทดสอบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือแดฟเนียและซิลิเอต การทดสอบจะขึ้นอยู่กับการประเมินเชิงปริมาณของการเสียชีวิต จากจำนวนผู้เสียชีวิต มีการสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับความเป็นพิษ ดูเหมือนว่าทั้งหมดนี้ชัดเจน ง่ายและเรียบง่าย แต่ในทางปฏิบัติกลับกลายเป็นว่าไม่มีข้อมูลมากนัก หากผู้ถูกทดสอบตายก็ชัดเจนว่าน้ำมีพิษ แต่ระดับความเป็นพิษจะแตกต่างกันในกรณีเดียวหรือไม่, ตัวอย่างเช่น, ไรเดอร์ 40% ตาย และอีก 60%? ดูเหมือนว่าที่ 60% น้ำจะเป็นพิษมากกว่า แต่ 40% ถือเป็นตัวเลขที่ค่อนข้างมาก บางทีกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ใช้ทดสอบอาจไม่เหมือนกันมากนักในแง่ของการต้านทานของแต่ละบุคคลต่อผลกระทบที่เป็นอันตราย ดังนั้นความแตกต่างในอัตราร้อยละของการตาย แต่ความเป็นพิษของตัวอย่างก็เหมือนกัน
ใน คำถามทั่วไปความน่าเชื่อถือทางสถิติของผลการทดสอบทางชีวภาพจะปรากฏให้เห็นทันที การจะเชื่อหรือไม่เชื่อผลลัพธ์ของการทดสอบทางชีวภาพนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถูกต้องทางสถิติของการทดลอง แต่ไม่เพียงเท่านั้น มากขึ้นอยู่กับการเลือกสิ่งมีชีวิตทดสอบไม่น้อยไปกว่านั้น สายพันธุ์ทางชีวภาพ. ที่นี่ไม่มีใครพลาดที่จะคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของชีววิทยาและสรีรวิทยาของมัน ลองใช้แดฟเนียแบบเดียวกันอีกครั้ง เธออาศัยอยู่ที่ไหนในธรรมชาติ? พูดตามตรงไม่ใช่ในน้ำที่สะอาดมาก เกษตรกรผู้เลี้ยงปลาในตู้ปลาจะไปจับมันในถังตกตะกอนของโรงบำบัดน้ำ ปลาจาน (และไม่เพียงเท่านั้น) จะไม่สามารถอาศัยอยู่ในน้ำดังกล่าวได้และเราจะไม่ดื่มน้ำดังกล่าว - เราจะไม่ชอบกลิ่นและรสชาติ แต่ไรน้ำอาศัยอยู่ที่นั่นและแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับ ciliates ดังนั้น จากปฏิกิริยาของพวกเขา เป็นไปได้ไหมที่จะตัดสินความเป็นพิษของน้ำที่เกี่ยวข้องกับคุณและฉัน (นั่นคือผู้คน) และ ตู้ปลา? ฉันสงสัยอย่างยิ่งว่ามันยังคงเป็นไปไม่ได้ ไม่ว่านักเขียนกี่คนจะพยายามพิสูจน์สิ่งที่ตรงกันข้ามก็ตาม ฉันจะไม่เจาะลึกเข้าไปในป่าแห่งข้อพิพาททางวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการทดสอบทางชีวภาพอีกต่อไป แต่จะเริ่มอธิบายสิ่งมีชีวิตที่ใช้ทดสอบที่เราจะใช้ในการทดสอบทางชีวภาพ
ดังนั้นเราจะประเมินความเป็นพิษของน้ำตามพฤติกรรม (เบื้องต้นโดยพฤติกรรมไม่ใช่โดยการเสียชีวิต) ของหอยทากแอมพูลลาเรีย คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับหอยทากเหล่านี้ได้ด้วยตัวเอง . มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับ ampularia? ใช่แล้ว มีฟีเจอร์ที่สำคัญครบชุด!
1. หอยทาก Ampullaria ชอบความร้อนและมีอัตราการเผาผลาญสูง
ที่อุณหภูมิของน้ำ 25-30°C ปฏิกิริยาทางชีวเคมีในร่างกายของหลอดบรรจุจะดำเนินการอย่างรวดเร็วอย่างน่าทึ่ง พวกเขากินมาก อึมาก และเติบโตอย่างแข็งแรง ซึ่งหมายความว่าการมีสารพิษอยู่ในน้ำจะส่งผลต่อกระบวนการเผาผลาญในร่างกายอย่างรวดเร็วและจะมองเห็นได้ชัดเจน ท้ายที่สุดสาระสำคัญของการกระทำของสารพิษก็คือพวกมันขัดขวางปฏิกิริยาทางชีวเคมีตามปกติ พิษสามารถตรวจพบได้อย่างรวดเร็ว คำว่า “รวดเร็ว” หมายถึง ระยะเวลาตั้งแต่หลายชั่วโมงจนถึงสองวัน
รูปภาพที่ 1 นี่คือหอยทากอายุน้อย พวกมันดีเหมือนสิ่งมีชีวิตทดสอบเนื่องจากมีการเผาผลาญอย่างเข้มข้น ภาพถ่ายแสดงให้เห็นวิทยานิพนธ์นี้อย่างชัดเจน ลูกศรแสดงให้เห็นผลพลอยได้ของเนื้อโลกที่ยื่นออกไปเลยขอบของเปลือกหอย บางทีพวกเขาอาจเพิ่มพื้นที่สัมผัสของเสื้อคลุมกับน้ำและอำนวยความสะดวกในการหายใจของผิวหนัง หรือบางทีพวกเขาอาจมีบางอย่างเกี่ยวข้องกับ การเติบโตอย่างรวดเร็วขอบอ่างล้างจาน ไม่ว่าในกรณีใด เมื่อมองเห็นส่วนที่ยื่นออกมาเหล่านี้ได้ชัดเจนในหอยทากอายุน้อย หอยทากตัวหลังจะมีขนาดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก |
2. ความไวสูงและในขณะเดียวกันก็มีความต้านทานต่อแอมพูเรียต่อผลกระทบที่เป็นพิษ
หลอดบรรจุมีคุณสมบัติสองประการที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทดสอบ พวกเขาอ่อนไหวถึงการกระทำของสารพิษ (ฉันอธิบายว่าทำไมในย่อหน้าข้างต้น) และในเวลาเดียวกันทน(ต้านทาน) ต่อพวกมัน (เฉพาะเกลือทองแดงเท่านั้นที่จะฆ่าพวกมันได้แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำ) ต้านทาน - หมายความว่าพวกเขาจะไม่ตายทันที นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมพวกเขาถึงเก่งมากเริ่มต้นพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ ในฐานะ "สัตว์ผู้บุกเบิก" เมื่อมีผลเป็นพิษต่อร่างกาย พวกมันจะเริ่มกินน้อยลง คลานช้าลง ต้องการออกซิเจนมากขึ้นหรือในทางกลับกัน น้อยลง และขังตัวเองไว้ในเปลือกโดยมีฝาปิด เพื่อป้องกันอันตรายจากอันตราย น้ำสกปรก. กล่าวคือพฤติกรรมของหอยทากมีพิษแตกต่างจากพฤติกรรมปกติ หอยทากเปิดทั้งหมดของพวกเขา กลไกการป้องกันตอบสนองด้วยปฏิกิริยาความเครียดต่อการปรากฏตัวของสารพิษในน้ำและคงอยู่ได้เป็นเวลานานหรือแม้กระทั่งปรับให้เข้ากับการมีพิษในน้ำอย่างต่อเนื่อง (ดูเพิ่มเติมความเป็นพิษ ). ทั้งหมดนี้สามารถบันทึกได้และสามารถตัดสินความเป็นพิษจากปฏิกิริยาทางพฤติกรรมเหล่านี้ได้ เมื่อหอยทากป่วยหนัก (สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในน้ำคือ 20-100 เท่าหรือมากกว่านั้น) พวกมันก็จะตาย ดังนั้นการรบกวนพฤติกรรมของแอมพูเรียจึงสามารถตรวจพบได้แม้ในระดับสารพิษในน้ำที่ต่ำมาก (ประมาณ 0.01-0.1 ของความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต) และหอยทากเหล่านี้จะตายหลังจากรับประทานยาเกินขนาดซ้ำแล้วซ้ำอีกเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าการทดสอบทางชีวภาพโดยใช้สารเหล่านี้จะทำงานกับความเป็นพิษได้หลากหลายมาก ความสำคัญของสถานการณ์นี้สามารถอธิบายได้จากตัวอย่างต่อไปนี้ ข้อเสียเปรียบหลักของการทดสอบไรเดอร์คือมีช่วงที่แคบมาก พวกเขามีชีวิตอยู่โดยไม่มีการเบี่ยงเบนที่เห็นได้ชัดเจนจากบรรทัดฐานแม้ในระดับความเข้มข้นของสารพิษที่มีนัยสำคัญ (ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตได้หลายระดับสิ่งที่เขียนไว้ในนี้บทความแรกเกี่ยวกับการทดสอบทางชีวภาพ ) โดยไม่ได้ตรวจพบ แต่จะตายทันทีโดยมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย
3. การจัดระเบียบของแอมพูลลารีระดับสูง
Ampularia เป็นสิ่งมีชีวิตที่ค่อนข้างซับซ้อน (ไม่เหมือนกับ ciliates) พวกเขามีระบบกายวิภาคและสรีรวิทยาเช่นเดียวกับคุณและฉัน: ประสาท, มอเตอร์, การย่อยอาหาร, การขับถ่าย, ระบบทางเดินหายใจ, การสืบพันธุ์, ร่างกาย (ระบบการควบคุมฮอร์โมนของการทำงานของร่างกาย) ร่างกายของตนตอบสนองต่ออันตรายต่างๆ อิทธิพลภายนอกตอบสนองด้วยปฏิกิริยาความเครียดแบบไม่เฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับทุกระบบ จากปฏิกิริยานี้ เราสามารถตัดสินความเป็นพิษโดยทั่วไปของน้ำได้ ซึ่งไม่สามารถระบุได้จากสารพิษชนิดใดชนิดหนึ่ง แต่จากผลกระทบโดยรวมของมลพิษหลายชนิดที่มีอยู่ในน้ำ
4. พฤติกรรมของ ampularia รวมถึงปฏิกิริยาทางพฤติกรรมที่หลากหลาย
ตามที่ฉันได้เขียนไปแล้ว พฤติกรรมของ ampularia ค่อนข้างหลากหลาย ทำให้สามารถตัดสินความเป็นพิษของแหล่งที่อยู่อาศัยได้โดยการเบี่ยงเบนปฏิกิริยาทางพฤติกรรมเหล่านี้ไปจากบรรทัดฐาน
ไม่สามารถมองเห็นวิดีโอได้ เป็นไปได้มากว่าเบราว์เซอร์ของคุณไม่รองรับวิดีโอ HTML5 |
Ampullaria มีทั้งปอดและเหงือก ในน้ำซึ่งมีความสามารถในการออกซิไดซ์ต่ำ มีออกซิเจนจำนวนมาก และหอยทากหายใจโดยใช้เหงือกเป็นหลัก พวกมันขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อระบายอากาศในปอดแทบจะไม่บ่อยนัก - ไม่เกินหนึ่งครั้งทุกๆ 5-10 นาทีหรือน้อยกว่านั้นในขณะที่ยังคงการเคลื่อนไหวของมอเตอร์อยู่ในระดับสูง ใน เงื่อนไขที่ดี Ampullaria ค่อนข้างเคลื่อนที่ได้และสามารถ "บิน" ไปรอบๆ พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำได้อย่างแท้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกมันหิว หากหอยพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษ ร่างกายของมันจะตอบสนองต่อสิ่งนี้ด้วยปฏิกิริยาความเครียดโดยทั่วไป ในชั่วโมงแรก ความต้องการออกซิเจนของหอยทากจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มันเริ่มลอยขึ้นสู่ผิวน้ำด้านหลังมากขึ้นเรื่อยๆ อากาศบริสุทธิ์. บางครั้งช่วงเวลาระหว่าง “การช่วยหายใจ” ของปอดแต่ละครั้งเริ่มเป็นเพียงสองสามสิบวินาทีเท่านั้น ในบางกรณี หอยจะยังคงอยู่ที่พื้นผิวโดยที่กาลักน้ำเปิดออก และกิจกรรมการเคลื่อนไหวของหอยทากลดลงอย่างเห็นได้ชัด: มันคลานน้อยลงและคลานช้ากว่าปกติ อาการดังกล่าวจะสังเกตได้เช่นเมื่อสารลดแรงตึงผิว (ผงซักฟอก) ลงไปในน้ำ
นักเลี้ยงปลาจะพิจารณาอย่างใกล้ชิดเป็นระยะ ๆ ว่าสิ่งต่างๆ เกิดขึ้นกับกิจกรรมระบบทางเดินหายใจและการเคลื่อนไหวของหลอดเลือดในหลอดอาหารอย่างไรนั้นไม่เป็นอันตราย หากหลังจากเปลี่ยนน้ำในตู้ปลาแล้วกิจกรรมการหายใจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วก็มีเหตุผลที่ต้องตื่นตระหนกและวัดปริมาณในน้ำแอมโมเนียและไนไตรต์ . สารเหล่านี้อาจทำให้กิจกรรมการหายใจเพิ่มขึ้น หรือบางทีคุณอาจจำได้ว่าคุณล้างถ้ำด้วยสบู่แล้วล้างด้วยน้ำแรง ๆ ไม่ทั่วถึง?
เมื่อได้รับสารพิษอย่างต่อเนื่อง กระบวนการเผาผลาญของหอยทากจะเริ่มช้าลง เธอคลานเพียงเล็กน้อยหรือช้ามาก ร่างกายของเธอเกือบจะหดกลับเข้าไปในเปลือกหอยจนสุด และเธอไม่ได้ระบายอากาศในปอดเป็นเวลาหลายชั่วโมง การสังเกตดังกล่าวควรทำให้เกิดความกังวลเป็นพิเศษสำหรับผู้เลี้ยง ในกรณีที่รุนแรงที่สุด หอยทากจะนอนอยู่ที่ก้นทะเลหรือว่ายใกล้ผิวน้ำโดยปิดเปลือกไว้ เพื่อให้แยกจากผลกระทบที่เป็นพิษของสภาพแวดล้อมภายนอกได้ดีขึ้น หอยทากสามารถหลั่งเมือกในปริมาณที่พอเหมาะ ซึ่งจะป้องกันช่องว่างระหว่างเปลือกและฝา เมื่อหอยตายฝาจะเปิดออกเล็กน้อยและตัวหอยจะหลุดออกมา สิ่งนี้ทำให้เข้าใจผิดสำหรับนักเลี้ยงที่ไม่มีประสบการณ์ พวกเขาคิดว่าหอยทากยังมีชีวิตอยู่ ในความเป็นจริง มีความเป็นไปได้มากกว่าที่หอยทากที่มีเปลือกปิดสนิทจะยังมีชีวิตอยู่มากกว่าหอยทากที่มีเปลือกเปิดเล็กน้อยมาก
หากคุณเลี้ยงปลาด้วยอาหารลอยน้ำ แน่นอนว่าหากหอยทากรู้สึกดีก็อยากมีส่วนร่วมในงานเลี้ยงทั่วไป พวกเขารวบรวมอาหารลอยน้ำโดยใช้ช่องทางที่แสดงด้านบน แต่ถ้าแอมพูเรียขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างดื้อรั้นและสร้างช่องทางแม้ว่าจะไม่มีการให้อาหารก็ควรแจ้งเตือนคุณ ตามกฎแล้วสิ่งนี้บ่งชี้ว่าเนื้อหาของสารที่ละลายในน้ำสูงเกินไป อินทรียฺวัตถุซึ่งหอยทากสัมผัสได้ด้วยกลิ่นและรส (ตัวรับที่เกี่ยวข้องจะอยู่ที่หนวดและหนวดริมฝีปาก) การดมกลิ่นของอาหารซึ่งไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ (มีกลิ่นอยู่ทุกหนทุกแห่ง) ampullaria เชื่ออย่างถูกต้องว่าพวกมันกระจัดกระจายอยู่บนผิวน้ำและคลานเพื่อสร้างช่องทางเพื่อรวบรวมพวกมัน
คุณควรใส่ใจกับคุณลักษณะของพฤติกรรมหอยทากเมื่อทำการทดสอบน้ำจากบ่อน้ำของประเทศ เนื้อหาออร์แกนิกในนั้นสูงไม่ใช่เรื่องแปลก เมื่ออยู่ในน้ำดังกล่าว หอยทากจะรวมตัวกันใกล้ผิวน้ำและพับขาของพวกมันให้เป็นช่องทาง ชัดเจนทันทีว่าน้ำที่ทดสอบนั้นไม่ดีนัก ในตู้ปลาด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาพฤติกรรมนี้ หอยทากจะรวบรวมฟิล์มแบคทีเรียและเศษอาหารจากผิวน้ำ นี่เป็นกิจกรรมที่มีประโยชน์มาก แต่ถามตัวเองว่าทำไมหนังเรื่องนี้ถึงยังปรากฏอีก? บางทีคุณอาจจะมากเกินไปให้อาหารปลา หรือไม่เพียงพอกรองด้วยการเติมอากาศ?
ฉันได้พูดคุยเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางพฤติกรรมสองประการของแอมพูลลาเรียซึ่งทำให้เราสามารถสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับคุณภาพน้ำได้ แต่นี่ไม่ใช่การทดสอบทางชีวภาพเช่นนี้ การทดสอบทางชีวภาพคือการทดลองที่วางแผนไว้ล่วงหน้าซึ่งดำเนินการตามกฎระเบียบที่พัฒนาขึ้นสำหรับวิธีการทดสอบทางชีวภาพที่กำหนด ซึ่งช่วยให้ได้รับผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ทางสถิติ วิธีการนี้จะกล่าวถึงในภายหลัง แต่ฉันพูดถึงปฏิกิริยาทางพฤติกรรมเหล่านี้ด้วยเหตุผล ในทางปฏิบัติพวกเขาเองก็ให้ข้อมูลค่อนข้างมาก นอกจากนี้ หอยทากมักจะสาธิตพวกมัน และในขณะที่การทดสอบทางชีวภาพดำเนินไป ผู้ทดลองจะเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นได้จะเป็นประโยชน์
และในตอนท้ายของเนื้อหานี้ เรามาดูคุณลักษณะอีกประการหนึ่งของแอมพูลกันดีกว่า อย่างที่ฉันบอกไปแล้ว หอยทากตัวเล็กสร้างเปลือกได้เร็วมาก กระบวนการนี้ถูกรบกวนโดยผลกระทบที่เป็นพิษอย่างรุนแรงของน้ำ ลองดูภาพที่จุดเริ่มต้นของบทความ เปลือกของหอยทากที่น่าสงสารนี้ถูกตัดด้วยกรีดตามยาวลึก นี่เป็นความผิดปกติที่มีลักษณะเฉพาะของการสร้างเปลือกหอย หากหอยทากของคุณมีสิ่งเดียวกัน โปรดทราบว่าการใช้ชีวิตในตู้ปลาของคุณนั้นยากมาก ผลกระทบด้านลบของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อร่างกายทำให้ไม่สามารถชดเชยได้ด้วยปฏิกิริยาการป้องกันของร่างกายอีกต่อไป และนำไปสู่ความผิดปกติทางสัณฐานวิทยา เนื่องจากมีความต้านทานสูง ทำให้แอมพูเรียมีชีวิตอยู่ได้ แต่นี่ไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับมัน ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำที่มีหอยทากอาศัยอยู่มักพบเห็นการตายของปลาที่ "ไม่สมเหตุสมผล" นอกจากนี้ปลามักจะป่วยด้วย
หากคุณปรับปรุงสภาพความเป็นอยู่ในตู้ปลาในเวลาที่เหมาะสม (เมื่อช่องว่างตามยาวไม่ใหญ่เกินไป): อย่าใช้ยาที่มีทองแดงและฟอร์มาลดีไฮด์ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามหรือแม้กระทั่งโดยไม่มีเหตุผลก็ตาม ให้สร้างการกรองทางชีวภาพและเปลี่ยนน้ำบ่อยขึ้น จากนั้น ampularia จะคืนความสมบูรณ์ของเปลือกได้สำเร็จ แต่รอยแผลเป็นจะคงอยู่ตลอดไปเป็นความทรงจำถึงช่วงเวลาที่ยากลำบากครั้งหนึ่ง
คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิคการทดสอบทางชีวภาพเฉพาะได้ในบทความ การทดสอบทางชีวภาพที่บ้าน ตอนที่ 2 (วิธีการทดสอบทางชีวภาพ)
วลาดิมีร์ โควาเลฟ
อัปเดตเมื่อ 04/11/2017
คาเทริเนนโก มาเรีย
การศึกษาคุณภาพน้ำโดยใช้การทดสอบทางชีวภาพ วิธีการตรวจวัดความเป็นพิษ สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันบนอุปกรณ์ Biotester-2 ขึ้นอยู่กับการควบคุมปฏิกิริยาเคมีของซิลิเอต-สลิปเปอร์
ดาวน์โหลด:
ดูตัวอย่าง:
การศึกษาคุณภาพน้ำโดยใช้การทดสอบทางชีวภาพ
คาเทริเนนโก มาเรีย. 8 ชั้นเรียน A โรงเรียน GBOU หมายเลข 359
หัวหน้า: Nabatova A.V.
เป้าหมายของงาน: สำรวจความเป็นไปได้ของการใช้การทดสอบทางชีวภาพเพื่อประเมินคุณภาพน้ำ
ความเกี่ยวข้อง: บทบาทของน้ำในชีวิตมนุษย์นั้นยากที่จะประเมินสูงไป สมองผู้ใหญ่ประกอบด้วยน้ำ 74.5% เลือด - 83% กล้ามเนื้อ - น้ำ 75.8% กระดูก - 22%
การสูญเสียน้ำเพียง 3% ในร่างกายทำให้บุคคลไม่สามารถวิ่งได้ 5% ทำให้เขาไม่สามารถอดทนได้อย่างมีนัยสำคัญ การออกกำลังกายและร่างกายสูญเสียน้ำไป 10% เป็นอันตรายถึงชีวิตได้ วิธีการทดสอบทางชีวภาพช่วยให้วิเคราะห์ได้รวดเร็วและค่อนข้างถูก ซึ่งช่วยขจัดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการดื่มน้ำคุณภาพต่ำ
วัตถุประสงค์ของการวิจัย:
- รู้คุณสมบัติของรองเท้าแตะ ciliate เป็นวัตถุทดสอบ
- ทำความเข้าใจกลไกการมีอิทธิพลต่อวัตถุทดสอบและการตอบสนอง
- สามารถทำการทดลองได้
- เปรียบเทียบปฏิกิริยาของวัตถุทดสอบในตัวอย่างน้ำต่างๆ
- ประเมินผลลัพธ์ที่ได้รับและสรุปตามผลลัพธ์ที่ได้รับ
คำอธิบายสไลด์:
การศึกษาคุณภาพน้ำโดยใช้การทดสอบทางชีวภาพ งานนี้เสร็จสมบูรณ์โดย: Katerinenko Maria Vadimovna คลาส 8 "เอ" โรงเรียน GBOU หมายเลข 359 หัวหน้า: Nabatova A.V.
วัตถุประสงค์ของการศึกษา: เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้การทดสอบทางชีวภาพเพื่อประเมินคุณภาพน้ำ
วัตถุประสงค์ของการศึกษา: เพื่อทราบคุณลักษณะของรองเท้าซิลิเอตที่เป็นวัตถุทดสอบ ทำความเข้าใจกลไกที่มีอิทธิพลต่อวัตถุทดสอบที่ทำให้เกิดการตอบสนอง สามารถทำการทดลองได้
วัตถุประสงค์ของการศึกษา: เปรียบเทียบปฏิกิริยาของวัตถุทดสอบในตัวอย่างน้ำต่างๆ ประเมินผลลัพธ์ที่ได้รับ สรุปผลตามผลลัพธ์ที่ได้รับ
การทดสอบทางชีวภาพ การทดสอบทางชีวภาพคือการกำหนดระดับอันตรายของสิ่งแวดล้อมโดยใช้วัตถุทางชีวภาพ เช่น สาหร่าย โปรโตซัว ฯลฯ
โครงสร้างของรองเท้าแตะ ciliate: 1. นิวเคลียสขนาดใหญ่; 2. แกนเล็ก 3 - ขนตา; 4 - การพักผ่อนก่อนช่องปาก; 5 - แวคิวโอลย่อยอาหาร; 6 - ผง; 7 - แวคิวโอลขับถ่ายพร้อมท่ออวัยวะ
สภาพแวดล้อมโลซิน-โลซินสกี น้ำกลั่น - 100 มล. 0.1 กรัม - โซเดียมคลอไรด์; 0.01 ก. - KS l; 0.01 ก. – CaС l 2; 0.01 กรัม - MgC l 2; 0.02 ก. – NaHCO 2
การนับซิลิเอตในน้ำหยดหนึ่ง
การทดสอบทางชีวภาพ
ผลการศึกษา:
สรุป: คุณภาพน้ำดิบให้ผลลัพธ์ต่ำสุด น้ำต้มสุกได้ผลดีที่สุด น้ำดื่มบรรจุขวดมีค่าเฉลี่ย คุณภาพของน้ำกรองไม่ได้เป็นสิ่งบ่งชี้ในการศึกษาครั้งนี้
อ้างอิง Bukhvalov V., Bogdanova L. การตรวจทางนิเวศวิทยา.-M.: LA Varyag, 1995 Green N., Stout W., Taylor D. Biology ใน 3-vol. เอ็ด อาร์. โซเปอร์. – M.:Mir, 1996 Dogel V.A. สัตววิทยาของสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลัง - ม.: อุดมศึกษา, 2524 ชีวิตของสัตว์ ต.1.-ม.: การศึกษา, 2529 Zakharov I.S. , Velichko A.N. ศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ปฏิกิริยาประชากรอุณหภูมิของ ciliates เป็นตัวบ่งชี้ข้อมูลของปัจจัยที่เป็นอันตรายในสิ่งแวดล้อม - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: IBRR, 2013 Zakharov I.S., Pozharov A.V. วิธีการทางชีวเทคนิคในการปกป้องสิ่งแวดล้อม -SPb: สำนักพิมพ์ของมหาวิทยาลัยเทคนิคไฟฟ้าแห่งรัฐเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก "LETI", 2544 Zakharov I.S., Pozharov A.V., Sidorenko V.M. วิธีการประเมินเชิงบูรณาการแบบด่วน สภาพทางนิเวศวิทยาวัตถุสิ่งแวดล้อม เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: สำนักพิมพ์ของมหาวิทยาลัยเทคนิคอิเล็กทรอนิกส์แห่งรัฐเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก "LETI", 2550 สารานุกรมสำหรับเด็ก T.2.Biology.-M.: Avanta+, 1999 http://chemister.ru/Database/words-description php?dbid=1&id=49 http://www.bioind.narod.ru/Articles/guppi.htm http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0 %B8%D0%BD% D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!