Определение токсических свойств нитроглицерина на наиболее чувствительных звеньях пресноводных биоценозов



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ИМ. К.Г. РАЗУМОВСКОГО (ПЕРВЫЙ КАЗАЧИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

(ФГБОУ ВО МГУТУ им. К.Г.РАЗУМОВСКОГО (ПКУ))

Институт «Биотехнологии и рыбного хозяйства» (БиРХ)

Кафедра «Биоэкологии и ихтиологии»

ОТЧЕТ

Преддипломная практика

На тему: “Определение токсических свойств нитроглицерина на наиболее чувствительных звеньях пресноводных биоценозов ”

ВВЕДЕНИЕ

На преддипломной практике был проведён анализ токсических свойствнитроглицерина на наиболее чувствительных звеньях пресноводных биоценозов .

За последние десятилетия экологическая обстановка нашей планеты резко ухудшилась из-за её загрязнения антропогенными токсичными веществами, главным образом ксенобиотиками. Человечество уже выбросило в атмосферу более пяти миллионов различных веществ и продолжает выбрасывать их тоннами ежесуточно.

Таким образом, всё возрастающее применение химических средств в народном хозяйстве, сброс неочищенных промышленных и коммунально-бытовых сточных вод в водоемы изменяют биоценозы, губительно действуют на молодь и икру рыб, уничтожают нерестилища и нагульные угодья, ограничивают миграции, снижают резистентность пресноводных организмов, ухудшают товарные качества рыбной продукции.

Среди ксенобиотиков, загрязняющих водные биоценозы особое значение имеют нитраты (нитроглицерин). Это вещества, которые необходимы растениям и рыбам, но в большом количестве являются опасными для этих представителей водных биоценозов.

В этой работе я рассмотрю влияние токсических свойств нитроглицерина (нитратов) на таких представителей водных биоценозов, как рыбы.

1.1 Пресноводные биогеоценозы и оценка их состояния

Оценивая состояние водных экосистем, анализируют совокупность организмов и результатов проявления их жизнедеятельности. Определение качества вод по обитающим в них организмам носит название - биоиндикация.

При анализе состояния биоты пресного водоема на экосистемном уровне наряду с интегральными показателями, характеризующими экосистему, как самостоятельную единицу, нередко выделяют показатели функциональных элементов, разделяя ее биотическую часть на составные части, такие как продуценты, консументы и редуценты. В каждом из звеньев данной цепи можно выделить наиболее чувствительные звенья, по которым можно судить о состоянии всей экосистемы.

Биотическая часть экосистемы организована в виде трофической пирамиды, основу которой составляют первичные продуценты. В водной экосистеме это водоросли, дающие наибольшее количество органического вещества для формирования второго трофического уровня – беспозвоночных консументов. В свою очередь, беспозвоночные выступают базисом существования для рыб – высшего звена трофической пирамиды в водных объектах (Рисунок 1).

Таким образом, при исследовании токсического воздействия нитроглицерина на обитателей водных сообществ первым шагом является выявление наиболее чувствительных звеньев пресного биоценоза.

Рисунок 1 – Трофическая пирамида в водных объектов

Исследователями было отмечено, что в первую очередь на поступление токсиканта со сточными водами или другим путем реагируют организмы-фильтраторы, находящиеся в составе планктона.  Поскольку при гармоничном состоянии водных биоценозов, данные организмы призваны очищать водоем от продуктов жизнедеятельности других компонентов цепи, их загрязнение токсикантами приводит к существенному повышению количества водорослей. Иногда в водоемах наблюдают явление «цветения» одноклеточных водорослей, некоторые из которых выделяют вредные продукты жизнедеятельности –  метаболиты, вызывающие гибель других видов: ракообразных, рыб, водных млекопитающих. Далее происходит накомление поступающего вещества в телах гидробионтов. Отмирая, организмы образуют толщу донных отложений, в которой в фиксированном виде остаются большие количества эвтрофов, поддерживающих загрязнение воды.

В водоеме, загрязненном нитроглицерином и продуктами его распада, изменению подвергаются многие важнейшие характеристики состава воды: рН смещается в сторону щелочных реакций, увеличивается содержание азотистых соединений (нитратов, нитритов, нитрозаминов и др.), растворенных органических веществ. При этом уменьшается содержание карбонат- и гидрокарбонат-ионов, возникает дефицит кислорода в придонных слоях вплоть до полного его исчезновения. Данный фактор оказывает существенное пагубное воздействие на рыб – следующую ступень в развитии водоема. Недостаток кислорода затрудняет дыхание рыб, вызывая разрушительные процессы, в первую очередь, ткани жабр. Недостаток кислорода и проникновение через кожу и слизистые самого нитроглицерина и продуктов его распада, вызывает нарушение работы нервной системы рыб.

Пресный водоем и представители низших звеньев его пищевой цепи обладает, как и все природные биоценозы, способностью к самовосстановлению. Однако, чем больше количество поступившего токсиканта, тем больше времени понадобится для восстановление изначальной структуры. Зоопланктон постепенно возвращается к нормальным границам своего существования. Однако, в связи с длительностью данного процесса, количество рыб за время нахождения отравляющего вещества в воде существенно снижается. Оставшиеся в живых ослаблены накапливающимся в организме количеством вредных азотистых соединений, что ведет к кардинальному смещению равновесия.

Таким образом, наиболее чувствительным и уязвимым звеном в данной цепи оказываются рыбы, питающиеся планктоном.

1.2 Токсичность нитроэфиров.

Все нитроэфиры алифатических спиртов, гликолей, глицеринов и высших спиртов яляются токсичными веществами и при попадани в организм вызывыают нарушение работы сердечно-сосудистой системы.

Попадание нитратов спиртов через ЖКТ приводит к острым отравлениям, а при дозе нитроглицерина, например для человека в 100-125 мг/кг массы – к смертельному исходу. Нитроэфиры легко приникают через кожу, вызывая отравления. Так втирание одной капли нитроглицерина в кожу вызывает общее отравление, симптомы которого наблюдаются в течение 10 часов.

Предельно допустимая концентрация для нитратов спиртов составляет 5 мг/м3, для нитратов гликолей и глицерина – 2-3 мг/м3.

Среди классов видов дикой природы эффекты от воздействия на энергетические соединения в значительной степени зависят от физиологических и фенотипических признаков. Млекопитающие в значительной степени более чувствительны к воздействию нитроароматических взрывчатых соединений через литических воздействий на зрелые язвенные эритроциты, тогда как птицы, рептилии и земноводные, которые имеют зародышевые клетки крови, менее подвержены влиянию. Цели у птиц, как правило, быть неврологическим по происхождению и может быть связано с накоплением метаболических в режимах субхроническойэкспозиции.

1.3 Нитроглицерин

Нитроглицерин (1,2,3-тринитроксипропан; также глицеринтринитрат, тринитроглицерин, тринитрин, НГЦ) — органическое соединение, сложный эфир глицерина и азотной кислоты.

Исторически сложившееся русское название «нитроглицерин» с точки зрения современной номенклатуры является некорректным, поскольку нитроглицерин является не нитросоединением, а нитроэфиром (эфиром азотной кислоты (нитратом). В терминах номенклатуры IUPAC имеет наименование 1,2,3-тринитроксипропан. Химическая формула O2NOCH2CH(ONO2)CH2ONO2.

Широко известен благодаря своим взрывчатым и лекарственным свойствам. Впервые синтезирован итальянским химиком АсканьоСобреро в 1847 году, первоначально был назван «пироглицерин».

1.4. Характеристика нитроглицерина и его токсические свойства

Нитроглицерин представляет собой сложный эфир азотной кислоты и трехатомного спирта глицерина, поэтому другое его название –  тринитрат глицерина.

Получают нитроглицерин добавлением к глицерину смеси азотной и серной кислот.

Образующийся при этом нитроглицерин собирается в виде масла над кислотным слоем. Его отделяют, несколько раз про¬мывают водой, разбавленным раствором соды и снова водой. После этого сушат без-водным сульфатом натрия.

Схематично реакцию образования нитроглицерина можно представить следующим образом:

СН2ОН   CH2 – O – NO2

│  3HNO3  │

СНОН      →  CH – O – NO2  + 3 H2O

│  H2SO4  │

СН2ОН   CH2 – O – NO2

Полученный нитроглицерин имеет вид тяжелой маслянистой, сладковатой на вкус жидкости. В воде нерастворим, но хорошо растворяется в органических растворителях. Очень ядовит.

Характерным свойством нитроглицерина является его спо¬собность при сотрясении или нагревании взрываться вследствие разложения, проходящего с выделением огромного объема силь¬но нагретых газов.

4C3H2(ONO2) 3 → 12CO2 + 6N2 + O2 + 10 H2O

На практике в продуктах взрыва будут присутствуют сопутствующие продукты распада:  C, H2, H2O, CO, CO2,N2, HCN, C2N2, NO,  углеводороды.

В медицине нитроглицерин применяется в виде двух препаратов:

1. Таблетки нитроглицерина TabulettaeNitroglycerini.

2. Спиртовой раствор нитроглицерина 1% SolutioNitroglycerin!

Вода гидролизует нитроглицерин, причем в присутствии кислот и щелочей реакция существенно ускоряется. Нитроглицерин разлагается при взаимодействии со спиртовыми растворами едких щелочей и сульфида натрия.

Концентрированная серная кислота растворяет и разлагает нитроглицерин с образованием глицеринсерной и азотной кислот.

При длительном контакте нитроглицерин может всасываться через кожу, вызывая проявления токсических реакций.

1.5 Действие нитроглицерина (нитратов) на рыб и других гидробионтов.

Большое количество нитратов поступает в водные объекты с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами особенно после их биологической отчистки, когда их концентрация достигает 50 мг/дм3. Более того, нитраты попадают в поверхностные воды со стоком с орошаемых полей, на которых применяются азотные удобрения.

Повышенное содержание нитратов указывает на ухудшение санитарного состояния водного объекта. Амплитуда сезонных колебаний концентраций может указывать на степень эвтрофирования водного объекта и степень его загрязнения органическими азотсодержащими веществами, поступающими с хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами.

Растворимые соединения азота способствуют зарастанию водных объектов в результате процессов эвтрофирования.

Проникая в клетку рыб, атомы и молекулы токсических веществ, вступают во взаимодействие с молекулами, входящими в состав элементов клетки. Химические компоненты клетки, подвергающиеся непосредственной атаке ксенобиотиков, называют рецепторами или мишенями .

Для того, чтобы вещество накапливалось в клетке и проявило биологическую активность, необходимо, чтобы оно вступало в некоторые химические реакции. Динамика токсикологических процессов часто описывается теми процессами, которые характерны для биохимических реакций, где молекула ксенобиотика и рецептор могут выступать в роли фермента и биосубстрата. Явления антагонизма и синергизма могут быть объяснены с этих позиций, как следствие конкуренции за активные центры-рецепторы.

Не каждая молекула токсического вещества вступает во взаимодействия с мишенями, которые развиваются в процессы поражения клеток на последующих уровнях. Полагают, что минимальная концентрация токсичного вещества в организме, необходимая для прохождения биохимических взаимодействий, должна быть около 10 мкм/л или 7-10 молекул на грамм ткани. Эту величину иногда и рекомендуют определять в качестве истинного порога действия вещества. При дальнейшем нарастании концентрации будет повышаться и вероятность взаимодействия и опасность появления нарушений в клетке. Эти первичные взаимодействия называют механизмом действия, а все последующие явления – эффектом действия.

Проникая вместе с пищей в слюну и кишечник рыб, нитраты микробиологически восстанавливаются до нитритов, в результате в крови образуются нитрозил-ионы.

NO2- + H+         NO+ + OH-.

Нитрозил-ионы могут окислять железо (2) в гемоглобине до железа (3), что препятствует связыванию кислорода гемоглобином при образовании координационной связи между железом и кислородом.

Fe2+ + NO+          Fe3+ + NO.

В результате возникают симптомы кислородной недостаточности, приводящие к цианозу у молоди рыб. Так, например, нарушение эмбрионального развития радужной форели при концентрациях 1-2 мг NO2-/л в мягкой воде и 2-3 мг NO2-/л в жесткой.

Рыбы некоторых видов могут выживать при очень высоком содержании нитратов, хотя это не означает, что их следует этому подвергать и безбоязненно сбрасывать сточные воды в водоёмы.

Другие же виды рыб могут заболеть при относительно низком уровне загрязнения нитратами. Другие же рыбы могут заболеть при относительно низком уровне загрязнения нитратами. Концентрация нитратов, равная 50 мг/литр, считается максимальной, при ней можно держать рыб, выносливых по отношению к нитратам. Однако следует ориентироваться на концентрацию ниже 25 мг/литр. При этом для рыб многих видов требуется еще более низкая концентрация. Особенно это касается рыб, которые происходят из природных водоемов, бедных нитратами (прежде всего особей, выловленных в дикой природе).

Нитраты оказывают хроническое, а не острое воздействие. Воздействие затрагивает в основном иммунную систему и сказывается на резистентности рыбы к внешним раздражителям и возбудителям различных заболеваний. Правда, внезапное воздействие нитратов в концентрации, значительно превышающей нормальную, вызывает нитратный шок, который следует рассматривать как острое отравление нитратами. Длительное воздействие избыточной (для данного вида рыб) концентрации нитратов может привести к задержанию роста, хроническому стрессу, общему плохому состоянию здоровья, нежеланию размножаться. Оно может сделать рыб более уязвимыми перед другими болезнями - особенно такими, как плавниковая гниль, вздутие Малави и помутнение роговицы глаз. Кроме того, есть данные, что нитраты являются причиной такой болезни, как "черный подбородок". Критически высокая концентрация нитратов приводит к смерти рыбы.

Сначала проводят детальный анамнестический анализ, а затем отвозят материал в лабораторию. Поступивший в лабораторию материал разделяют на две части: одну часть исследуют, а другую хранят в холодильнике для контроля и на случай возникновения спорных вопросов. Материал подвергают органолептическому, гистологическому, химико-аналитическому, гематологическому, биохимическому и другим исследованиям в зависимости от показаний.

Симптомы и патоморфологические изменения. При остром отравлении рыбы вялы, почти не реагируют на раздражение, безразлично относятся к световому раздражению, к прикосновению и инертно движутся вместе с водой при ее переливании.

В жабрах и коже наблюдается гиперемия, дистрофия, некробиоз и десквамация покровного эпителия, в печени и почках – зернистая дистрофия и деструкция эритроцитов. При хроническом воздействии солей нитратов количество слизи уменьшено, цвет крови становится коричневым, кожные покровы бледные, шершавые, нарушена целостность плавников, рыбы истощены.

Гистологические изменения характеризуются гиперплазией, вакуольной дистрофией и последующим очаговым слущиванием и некробиозом эпителия жабр, зернисто-жировой дистрофией и некробиозом печеночных клеток и эпителия мочевых канальцев, распадом эритроцитов, гемосидерозом в селезенке и почках, дистрофическими и атрофическими изменениями в скелетной мускулатуре, очаговым десквамативным катаром кишечника.

Диагноз. Диагноз на отравление рыб ставят на основании анамнестических, клинико-анатомической картины интоксикации, патологоанатомических данных и результатов лабораторных исследований.

А также на основании и результатов определения нитратов в воде и других объектах. При этом учитывают фоновое содержание нитроглицерина, а также то, что при гибели рыб обнаруживается большое количество солей нитратов в органах. Например, в мышцах внешне здоровых рыб обнаруживается до 10 мг NO2-/кг. Среднее содержание нитратов в органах леща, плотвы, судака и сазана Волжского бассейна составляет (по сухому веществу) в печени 34–60 мг/кг, чешуе и костях – 12–20 мг/кг и мышцах 1,2–3,4 мг/кг.

Для определения нитратов в воде и органах рыб применяют колориметрические, спектрофотометрические, атомно-адсорбционные, масс-спектроскопические методы.

2.Методические рекомендации по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов для воды водных объектов.

2.1. Общие положения нормирования вещества

Предельно допустимая концентрация вещества в воде рыбохозяйственного водного объекта (эколого-рыбохозяйственная ПДК) представляет собой максимальную концентрацию загрязняющего вещества в воде водного объекта, при которой в водоеме не возникает последствий, снижающих его рыбохозяйственную ценность в ближайшее время и в перспективе или затрудняющих его рыбохозяйственное использование.

Для каждого из химических соединений может быть установлена только одна величина норматива (за исключением случаев, предусмотренных условиями регионального нормирования). При утверждении уточненного норматива прежний, установленный ранее для этого вещества, автоматически отменяется.

Уровень токсикорезистентности культур периодически контролируется по эффекту воздействия на них эталонного токсиканта, при этом определяется ЛК50 (ЭК50) для этого токсиканта за 24-48 ч. В качестве эталонного токсиканта рекомендуется бихромат калия.

Величина эколого-рыбохозяйственной ПДК, утвержденная на данный момент для пресных водоемов, может быть использована для морской среды после корректировки ее в соответствии с результатами исследований, полученными на морских тест-организмах, относящихся к экологическим звеньям, которые оказались лимитирующими при установлении пресноводной ПДК.

Поскольку на основании ПДК (как общероссийских, так и региональных) рассчитываются предельно допустимые сбросы (ПДС) загрязняющих веществ в водную среду, необходимо в каждом конкретном случае учитывать не только величину ПДК, но также особенности регионального расчета ПДС в соответствии с географической зональностью (среднегодовой температурой воды водоемов), степенью эвтрофирования водоема, величиной современного фонового уровня загрязняющих веществ, поступлением в водоем гуминовых кислот, учитывать соленость и жесткость воды, экологическую емкость водосбора, пределы антропогенной нагрузки на водоем.

2.2.  Установление максимально допустимой концентрации для высших водных растений

Ряска малая

Характеристика тест-объекта

Ряска малая (Lemna minor L.) - представитель группы растений с плавающими листьями. Тенелюбива, устойчива к низким температурам [Галкина и др., 1965]. Ее распространение ограничено участками водоемов с рН от 6,2 до 7,5.

Для культивирования растения отбирают из естественной популяции условно чистого водоема в конце мая - начале июня, когда много молодых, наиболее жизнеспособных растений.

При отборе ряски выбирают растения с зелеными лопастями (их называют также листецами или щитками, т.к. листьев, как таковых, у ряски нет) и с корнями, не имеющими видимых повреждений.

Отобранные растения транспортируют в сосудах с водой, взятой из того же водоема.

Проведение испытаний

До постановки хронического эксперимента следует провести предварительный 10-дневный опыт для установления диапазона действующих концентраций вещества. Для каждой концентрации и контрольной выборки отводят по 3 стакана.

Для проведения хронического опыта из концентрации, вызывающей за 10 сут гибель 50% особей, готовят не менее 3-6 разведений, отличающихся на порядок.

Хронические опыты продолжительностью не менее 30 сут наиболее удобно проводить в летний период. Растения по 5 экземпляров рассаживают в стаканы (объем 0,5 л), которые размещают в люминостате или на рассеянном свету при температуре 22-25 °С и освещенности 3-4 клк.

Смену опытных растворов проводят (в зависимости от стабильности вещества) через 2-5 сут, одновременно меняя воду и в контроле.

2.2.1. Результат исследования

Изучение острой токсичности реагента для ряски малой проводили при воздействии концентраций от 0,1 до 2 мг/мл в течение 96 часов (таблица 1)

По результатам экспериментальных исследований на острую токсичность, за максимально допустимую концентрацию компонента (нитроглицерина), для ряски следует принять показатель ˃ 2,0 мг/мл.

Таблица 1

Влияние нитроглицерина при концентрации до 2,0 мг/мл на выживаемость ряски малой.

Концентрация, мг/мл

Выживаемость за 24 ч, %

Гибель за 24 ч,%

Выживаемость за 96 ч, %

Гибель за 96 ч,%

Выживаемость за 336 ч,%

Гибель за 336 ч,%

0,1

100

0

100

0

86

14

0,2

100

0

100

0

79

21

0,5

100

0

100

0

72

28

1

100

0

100

0

72

28

2

100

0

100

0

58

42

контроль

100

0

100

0

100

0

В эксперименте продолжительностью 14 суток испытывали те же концентрации препарата, что и для острой токсичности. Во всех концентрациях наблюдается снижение выживаемости ряски, по сравнению с 4–ми сутками после начала опыта. В контроле отмечается 100 % выживаемость.

Также изменилась численность растений ряски малой (рис.2). На 14 сутки количество ряски в контроле увеличилось по сравнению с 2 сутками в 1,4 раза, в концентрациях 0,1 мг/мл процесс размножение протекали на уровне контрольного, в максимальных концентрациях прирост не наблюдался. Также при высоких концентрациях у ряски наблюдалось пожелтение листецов.

Рисунок 2 – Динамика численности ряски малой в присутствии нитроглицерина с различной концентрацией.

2.3. Установление максимально допустимой концентрации для рыб

Рыбы, наряду с водными млекопитающими, находятся в области конечного звена трофической цепи водных экосистем. Рыбы включают две трофические группы - мирных и хищных видов, из которых хищники занимают высшее звено по сравнению с мирными. Большинство рыб имеют важное промысловое значение, являются источником питания для высших животных и человека.

Следовательно, определение ПДК вредных веществ на ранних стадиях эмбриогенеза и на взрослых (промысловых) рыбах важно с двух точек зрения - установления опасности токсикантов для существования популяции рыб в водоеме и угрозы здоровью высших животных и человека при употреблении их в пищу.

Эти особенности рыб учитываются при выборе тест-объектов, установлении параметров и критериев токсичности, кумулятивных свойств, патологических изменений и отдаленных последствий действия химических веществ.

Для определения наиболее чувствительных (уязвимых) звеньев среди разных групп рыб, параметры токсичности следует определять на наиболее чувствительных к токсикантам видах и возрастных группах, кумулятивные эффекты и поиск наиболее чувствительных физиолого-биохимических показателей - на средне- и малочувствительных.

Выделяют три группы рыб, обладающих разной чувствительностью по отношению к большому числу токсических веществ [Строганов, 1971]:

высокочувствительные - лососевые (форель, пелядь), голец, судак, плотва, пескарь, верховка;

среднечувствительные - голавль (возраст 1+), гольян, лещ, окунь, красноперка;

малочувствительные - голавль (возраст 2+ и старше), карп, карась.

Целесообразно использовать виды рыб, широко распространенные в местных водоемах, легко доступные и хорошо переносящие содержание в лабораторных условиях.

Характеристика тест-объекта

В экспериментах используются мальки, сеголетки, годовики отдельных видов рыб с разной чувствительностью. При отсутствии достаточного количества промысловых рыб и условий их содержания, целесообразно проводить опыты на "сорных" рыбах с высокой и средней чувствительностью к токсическим веществам, например верховках и пескарях, а также использовать аквариумных рыбок, например данио. Выбор других рыб в качестве тест-организмов должен быть обоснован литературными и экспериментальными данными.

Проведение испытаний

Перед началом экспериментов рыб помещают в аквариумы или другие экспериментальные емкости на 7-10 сут с целью адаптации к новым условиям. Опыты проводят на двух-трех видах рыб из различных семейств (желательно хищных и мирных) и выявляют рыб с высокой чувствительностью к токсиканту путем определения  ,   и   в острых опытах длительностью 96 ч. Хронические опыты начинают с концентрации, равной 1/2   за 96 ч, и создают токсикологический ряд из 5-10 убывающих концентраций вещества с множителем 1/2. Длительность хронических опытов составляет 1-3 мес. в зависимости от стабильности исследуемого вещества в воде.

Эксперименты проводят в стеклянных аквариумах или пластмассовых ваннах емкостью 20-40 л в двукратной повторности с использованием 6-10 особей в каждой концентрации вещества. Два аквариума служат контролем.

Норма посадки молоди, сеголеток и годовиков лососевых и сиговых рыб в экспериментальные емкости для проведения опытов должна быть не более 1 г ихтиомассы на 1 л воды в сутки. Для рыб возрастом более года, а также для карповых рыб эта величина составляет не более 3 г на 1 л воды в сутки.

Взвешивание рыб производят перед началом опытов, затем через каждые 10-15 сут до их окончания. Для этого на весы ставят сосуд емкостью 2-2,5 л, в который наливают 0,5-1 л воды и уравновешивают его с помощью гирь или другого сосуда с водой. Затем отловленных сачком рыб быстро помещают в сосуд с водой для взвешивания, предварительно осушив низ сачка от избытка влаги марлей. Мальков взвешивают с помощью химических стаканов на аптекарских или других более точных весах.

Для опытов используется незагрязненная вода из природных водоемов или водопроводная дехлорированная вода, отстоянная в течение трех суток. Ежедневно измеряется температура воды, и один раз в 10 суток проводятся гидрохимические исследования за содержанием растворенного в воде кислорода и рН.

В зависимости от стабильности исследуемого вещества смену воды в опытных емкостях проводят один раз в 1-3-е суток, спустя 1,5-2 ч после кормления рыб. При этом недопустимо травмирование рыб. Аэрация воды возможна лишь в тех случаях, когда состав и концентрация исследуемого вещества не изменяются. Толщина слоя воды в аквариуме для сеголеток и годовиков должна быть не менее 20 см, для более крупных рыб ее следует увеличивать.

При кормлении необходимо учитывать видовые и возрастные особенности питания рыб. Используют рыбные комбикорма, говяжью и свиную селезенку в смеси с комбикормами, а также живые корма - дафнии, хирономиды, гаммарусы и др.

Схема и динамика проведения опытов, учет регистрируемых показателей ведется в лабораторном журнале.

Опыты по определению параметров острой и хронической токсичности веществ, по установлению коэффициентов кумуляции ставят на мальках или сеголетках. После этого ставят острые и хронические опыты на сеголетках или двухлетках для определения их токсичности по физиолого-биохимическим показателям, используя среднесмертельные, максимально переносимые и более низкие концентрации для установления пороговых.

2.3.1. Результат исследования

Изучение острой токсичности нитроглицерина для Данио - рерио проводили в  концентрациях от 1 до 20 мг/л в течение 120 часов (таблица 2).

По результатам экспериментальных исследований за максимально допустимую концентрацию компонента,  для Данио - рерио следует принять  показатель = 1,0 мг/л

Таблица 2

Влияние нитроглицерина при концентрации до 20 мг/л на выживаемость Данио - рерио.

Концентрация мг/л

Выживаемость

(%) за 24 часа

Гибель (%) за 24 часа

Выживаемость

(%) за 48 часов

Гибель (%) за 48 часов

Выживаемость (%) за 120 часов

Гибель (%) за 120 часов

1

100

0

100

0

94

6

5

100

0

93

7

27

73

10

73

27

6

94

0

100

20

0

100

0

100

0

100

Контроль

100

0

100

0

100

0

Для расчета летальной концентрации, вызывающая гибель 50% Данио – рерио (ЛК50) были взяты те же концентрации от 1 до 20 мг/л, с временным промежутком равным 48 часов (рис 3). Расчетная медианная летальная концентрация за 48 часов составила 7,5 мг/л.

Рисунок 3 - График гибели Данио-рерио в зависимости от концентраций нитроглицерина.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение нормативных показателей токсичности нитроглицерина для рыбохозяйственных водоемов приведет к возможности наложения штрафных санкций на предприятия, превышающие эти показатели

В рамках отчета по практике была выявлена токсичность нитроглицерина на наиболее чувствительных звеньев пресноводных биоценозов, таких как Данио-рерио и ряска малая.

Для определения предельно допустимой концентрации для ряски малой и Данио-рерио использовалась методика «Методические рекомендации по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение».

По полученным данным, была рассчитана медианная летальная концентрация, вызывающая гибель 50% Данио-рерио  (ЛК50)  за 48 часов, которая составила 7,5 мг/л. Также по результатам экспериментальных исследований за максимально допустимую концентрацию нитроглицерина, при которой не проявляется токсичность  на Данио - рерио следует принять  показатель = 1,0 мг/л.

По результатам экспериментальных исследований на острую токсичность, за максимально допустимую концентрацию компонента (нитроглицерина), для ряски следует принять показатель ˃ 2,0 мг/мл, из чего можно сделать вывод, что при острой токсичности ряска малая устойчива к высоким концентрациям нитроглицерина.

При определении хронической токсичности в течение  14 суток во всех концентрациях наблюдалась снижение выживаемости ряски, по сравнению с 4–ми сутками после начала опыта. Также изменилась численность растений ряски малой. В минимальных концентрациях процесс размножение протекал на уровне контрольного, а в максимальных концентрациях прирост не наблюдался. Также при высоких концентрациях у ряски наблюдалось пожелтение листецов.




Похожие работы, которые могут быть Вам интерестны.

1. Исследование свойств кофеина и его содержания в продуктах, наиболее часто употребляемых жителями Нижнего Новгорода

2. Определение условий наиболее успешных закупок у СМП

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ КамАЗ 6520

4. Определение биом тундр, как наиболее уязвимых экосистем и выявление причин безлесия тундры

5. Изменения свойств смазки и антифрикционных свойств подшипников скольжения в эксплуатации

6. Формирование экологических понятий у школьников при проведении практических работ по биоиндикации пресноводных водоемов

7. Лизинговая деятельность как наиболее действенной формы осуществления инвестиций

8. Какой из способов разработки грунта гидромониторами наиболее производительный? Почему

9. Реформирование ЕПС как способ поиска наиболее взвешенной конфигурации с взаимодополняющими целями

10. Доходности ста наиболее ликвидных акций компаний на фондовом рынке Российской Федерации