Дипломная работа

от 20 дней
от 7 499 рублей

Курсовая работа

от 10 дней
от 1 499 рублей

Реферат

от 3 дней
от 529 рублей

Контрольная работа

от 3 дней
от 79 рублей
за задачу

Билеты к экзаменам

от 5 дней
от 89 рублей

 

Курсовая Влияние щелочной pH на размножение инфузорий - Медицина

  • Тема: Влияние щелочной pH на размножение инфузорий
  • Автор: Юлия
  • Тип работы: Курсовая
  • Предмет: Медицина
  • Страниц: 63
  • ВУЗ, город: Москва
  • Цена(руб.): 1500 рублей

altText

Выдержка

ельны к загрязнению вод р. Волги (в районе Черемшанского зал.). Возможно, это вызвано присутствием в воде больших конц-ий тяжелых металлов. Данные биотестирования вод р. Волга (в районе сброса сточных вод с очистных сооружений г. Казани (на участке г. Зеленодольск - устье р. Казанка) и р. Нокса на всем протяжении частично соответствуют данным качеств вод, полученным методом биоиндикации. Наиболее чувствительными критериями токсичности воды для организма D. magna следует считать: выживаемость, плодовитость, сроки выхода 1-го поколения из выводковой камеры. Чувствительность теста на дафниях к загрязнению вод токсикантами органического происхождения (фенолы, нефтепродукты и т. д.) и тяжелыми металлами (Cu, Zn), ниже чувствительности биоиндикации по организмам из зообентоса, что, возможно связано с повсеместным присутствием токсичных загрязнений ниже пороговых конц-ий и накоплением их в донных отложениях. В совокупности рассмотренных методов, характеризующих экол. состояние поверхностных вод на территории Республики Татарстан, особое внимание заслуживает метод биотестирования на дафниях. Для характеристики вида загрязнения вод и степени его опасности он достаточно оперативный и точный. .
Miyoshi Norikazu с коллегами в 2003 году Изучали влияние водных поллютантов на рост Paramecium caudatum и P. trichium. Определяли ингибирующие пролиферацию 50% клеток конц-ии поллютантов вместо величин, вызывающих 50%-ную гибель клеток в связи с более высокой чувствительностью первого показателя. Из 25 изученных веществ паракват, 2,4-дихлорфеноксиуксусная к-та, бихромат калия и ди-(2-этилгексил)фталат стимулируют рост парамеций в зависимости от конц-ии. Диметилсульфоксид и формалин в изученных конц-иях не влияли на рост парамеций. Другие вещества подавляли рост и для них определены ИК[50].
Булгаков Н. Г. В 2003 году провел обзор существующих на данный момент подходов к оценке состояния экосистем и поиску причин, порождающих их неблагополучие. Для оценки состояния пресноводных водоемов только для зообентоса используется более 60 различных индексов. Огромное количество биохимических, цитогенетических, иммунологических параметров, показателей заболеваемости применяется при оценке здоровья животных и человека. Описаны наиболее общие подходы, направления, концепции экологического контроля, внутри которых существуют более или менее родственные методики, отличающиеся, напр., выбором объекта исследования или контролируемой характеристики.
Павлова Л. Н. в 2007 году исследовала экспресс-методы оценки токсичности сточных вод, попадающих в рыбохозяйственные водоемы, по скорости регенерации вакуолярного аппарата инфузорий Spirostomum ambiguum и Stylonychia mytilus. Сточная вода автобусного парка, прошедшая чрез очистное сооружение имеет содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов, превышающих ПДК. По этой причине исследовалось комплексное воздействие токсикантов; Для исследования процесса реализации были взяты лабораторные культуры крупных инфузорий - Spirostomum ambiguum и Stylonychia mytilus. В результате исследований показано, что для биотестирования сточных вод по регенерации инфузорий спиростомы в качестве тест-объекта подходят лучше, чем стилонихии, хотя в настоящее время значительная часть биотестирований по такому показателю, как выживаемость, проводится на стилонихиях.
Ермных Л.П в 2006 году описал значение биотестирования в оценке качества поверхностных вод малых рек. В статье изложены результаты проведенного в 2000 г. исследования качества поверхностных вод малых рек Сестры и Дойбицы - притоков Иваньковского водохранилища - методом биотестирования. проведено сравнение данных биотестирования с данными биоиндикации и результатами гидродинамического анализа.
Ратушняк А. А., Ильясова М.А. в 2006 году запатентовали изобретение, которое относится к биотехнологии, а именно к области охраны окружающей среды. Изобретение осуществляют следующим образом: в течение весенне-летнего и осенне-зимнего сезонов неоднократно проводят длительное биотестирование на Daphnia magna Straus природной воды, с внесенным поллютантом. При этом вывод о наличии хронического токсического действия делают на основании достоверности различий между показателями выживаемости и репродукции Daphnia magna Straus на природной воде без поллютанта и с поллютантом. Изобретение направлено на повышение точности экотоксикологической оценки потенциальной опасности поллютантов, попадающих в водные объемы для водных организмов, наиболее чувствительных к их действию.
Васинкина А. С. с коллегами в 2005 году провели исследование, целью которого является расчет технологической эффективности работы городских очистных сооружений г. Уфы и определение токсичности очищенных вод методом биотестирования (тест-объект - Daphnia magna Straus). Методом корреляционного анализа показано, что на выживаемость D. magna оказывают острое токсическое действие следующие токсиканты: Fe[общий] и Cr{+}.
Филенко О.Ф. в 2008 году исследовал роль биологических методов в контроле качества окружающей среды. Система предотвращения неблагоприятных экологических последствий загрязнения включает в себя установление критериев качества среды, биотестирование и биоиндикацию. Установление критериев (ПДК) выполняет профилактическую функцию, упреждая экологически опасное загрязнение. Биотестирование оценивает происходящее загрязнение и нацелено на получение быстрого сигнала о токсичности и необходимой степени разбавления стоков. Биоиндикация позволяет выявить результат вредоносного влияния загрязнения на окружающую среду, ее результаты могут быть учтены при корректировке нормативов и выборе зоны применения биотестирования. Нормирование, биотестирование и биоиндикация не заменяют, а по мере необходимости, только дополняют друг друга. Биотестирование и биоиндикация являются основными элементами биологического мониторинга состояния окружающей среды.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ БИОТЕСТИРОВАНИЯ
1.1 РОЛЬ БИОТЕСТИРОВАНИЯ В ИССЛЕДОВАНИЯХ
Результаты, полученные с помощью химико-аналитического контроля и биотестирования, дополняют друг друга. В последнее время интенсивно развиваются методы биотестирования с применением моделей экосистем, а также использование животных и растений в качестве индикаторов ранних стадий загрязнения водных источников. Можно ожидать, что потребность в диагностике объектов экологии, медицины, пищевой промышленности приведет к возрастанию роли тест-методов. Наиболее широко методы биотестирования применяются для оценки качества водных объектов.
Качество воды – характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования. С помощью методов биотестирования определяется токсичность водных объектов, т.е. устанавливается сапробность водоёма, которая указывает на степень загрязнения органическими, гнилостными веществами. Кроме того, биологический анализ определяет наличие токсических веществ, влияющих на водные организмы. Методы определения токсичности позволяют оценить влияние сточных вод на водные организмы.
Наибольшую проблему при загрязнении вод создают ядохимикаты и тяжелые металлы (ТМ), с трудом выявляемые из-за очень низких концентраций, но способные постепенно накапливаться в организме, вызывая многочисленные нарушения здоровья при потреблении воды. Большинство ТМ растворимы в воде имогут попадать в организм, где, взаимодействуя с рядом ферментов, подавляют их активность. Даже малые их количества могут вызывать тяжелые физиологические и неврологические нарушения в организме.
С помощью метода биотестирования определяют предельно допустимые концентрации (ПДК) новых химических соединений, проводят биохимический и генотоксический мониторинг водных экосистем. Известны способы определения микроколичеств фосфороорганических пестицидов в воде биотестированием относительно дафний. Биотестирование относительно рыб широко применяют для определения следовых и ультраследовых количеств пестицидов и их метаболитов в водных экосистемах.
Биотестирование является дополнительным экспериментальным приемом для проверки необходимости корректировки величин предельно допустимого сброса (ПДС) по показателю «токсичность воды». Это позволяет учесть ряд существенных факторов: наличие в сточной воде токсических веществ, не учитываемых при установлении ПДС, вновь образовавшихся соединений – метаболитов, различные виды взаимодействий химических веществ – синергизм, антагонизм, аддитивность и т.д. Необходимость корректировки величин ПДС возникает в том случае, если при биотестировании воды из контрольного створа водного объекта установлено несоответствие её качества требуемому нормативу: вода в контрольном створе водного объекта не должна оказывать хронического токсического действия на тест-объекты.
При мониторинге природных и сточных вод предприятий в качестве тест-объектов удобно применять фитопланктон и дафний. Показателем при этом служит выживаемость гидробионта. Для биоиндикации состояния водоёмов используют так называемые «рыбные пруды», в которых тестобъектами служат караси и аквариумные рыбы гуппи. Вышеперечисленные тест-организмы нашли широкое применение при биотестировании благодаря быстрой реакции на токсическое действие ЗВ и простоте культивирования. Использование различных методов биотестирования зависит от конкретных практических задач (рис. 1.1).
Результаты биотестирования устанавливают токсичность вод вне связи с конкретными веществами, т.к. неизвестно, какое именно вещество произвело токсический эффект. Таким образом, биотестирование позволяет определить интегральную токсичность, обусловленную совокупностью всех присутствующих в пробе опасных химических веществ и их метаболитов.
Рисунок 1.1 Схема методов биотестирования водных объектов
Конечной целью биотестов является оценка безопасности или иных свойств исследуемого объекта на организмах-моделях и на основании полученных результатов прогнозирование реакции организма человека и/или животных. Самым сложным при таком подходе к оценке безопасности является получение прогноза с достаточным уровнем достоверности, так как любые модели, в том числе и биологические, имеют разную степень приближения к организму, который моделируют. Часто о качестве биологической модели (насколько она близка к моделируемому организму) можно судить только после накопления большого количества результатов исследований и последующего статистического анализа.
Методика биотестирования не только достоверно дает информацию о количественном загрязнении, но и более полно отображает сами последствия загрязнения воды. Говорить об универсальности такой методики было бы неверно за счет ее специфичности, но на практике возможно ее применение, тем более, что себестоимость такой методики гораздо ниже стоимости методов химико-аналитического анализа.
В литературных источниках имеются сведения о применении методов биотестирования для оценки токсичности водной среды в США, Великобритании, Германии, Франции, Австрии, Индии, Норвегии, Швеции, Швейцарии, Финляндии, Японии и др.. В последнее время во многих странах мира биотестирование стало обязательным и общепризнанным элементом системы контроля загрязнения водных объектов токсическими веществами, многие методы стандартизованы. В литературе обобщен опыт разработки международных стандартов ИСО по контролю воды, в частности, описаны методы биотестирования с помощью пресноводных рыб (ИСО 7346), дафний (ИСО 6341), водорослей (ИСО 8693) и активированного ила (ИСО 8192). За последние годы происходит накопление опыта работы в этой области и в России.
Таким образом, перечисленные методы не исчерпывают области применения биотестов для оценки загрязнения биосферы и прогноза влияния поллютантов на живую природу. Несмотря на сложность выявления биологического отклика на воздействие внешних факторов, проблема экологического состояния ОПС, очевидно, будет стимулировать дальнейшее развитие биоаналитических методов.
1.2 ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ И МЕТОДЫ БИОТЕСТИРОВАНИЯ
В выявлении антропогенного загрязнения среды наряду с химикоаналитическими методами находят применение приёмы, основанные на оценке состояния отдельных особей, подвергающихся воздействию загрязненной среды, а также их органов, тканей и клеток. Их применение вызвано технической усложненностью и ограниченностью информации, которую могут предоставить химические методы. Кроме того, гидрохимические и химико-аналитические методы могут оказаться неэффективными из-за недостаточно высокой их чувствительности. Живые организмы способны воспринимать более низкие концентрации веществ, чем любой аналитический датчик, в связи с чем биота может быть подвержена токсическим воздействиям, не регистрируемым техническими средствами.
Биотестирование представляет собой методический приём, основанный на оценке действия фактора среды, в том числе и токсического, на организм, его отдельную функцию или систему органов и тканей.
Кроме выбора биотеста существенную роль играет выбор тест-реакции – того параметра организма, который собственно и измеряется при тестировании.
Наиболее информативны интегральные параметры, характеризующие общее состояние живой системы соответствующего уровня. Для отдельных организмов к интегральным параметрам обычно относят характеристики выживаемости, роста, плодовитости, тогда как физиологические, биохимические, гистологические и прочие параметры относят к частным.
Для популяций интегральными параметрами являются численность и биомасса, а для экосистем – характеристики видового состава, активности продукции и деструкции органического вещества.
С увеличением интегральной тест-реакции повышается «экологический реализм» теста, но обычно снижаются его оперативность и чувствительность. Функциональные параметры оказываются более лабильными, чем структурные, а параметры клеточного и молекулярного уровней проигрывают в отношении экологической информативности, но выигрывают в отношении чувствительности, оперативности и воспроизводимости.
Для того чтобы быть пригодными для решения комплекса современных задач, методы биотестирования, используемые для оценки состояния окружающей природной среды, должны соответствовать следующим требованиям: быть применимыми для оценки любых экологических изменений среды обитания живых организмов; характеризовать наиболее общие и важные параметры жизнедеятельности биоты; быть достаточно чувствительными для выявления даже начальных обратимых экологических изменений; быть адекватными для любого вида живых существ и любого типа воздействия; быть удобными не только для лабораторного моделирования, но также и для исследований в природе; быть достаточно простыми и не слишком дорогостоящими для широкого использования.
Одним из наиболее важных требований при оценке состояния ОПС является чувствительность применяемых методов. Потребность в таких методах особенно возрастает в настоящее время, когда в силу повышенного внимания к проблемам охраны природы и в связи с необходимостью проведения природоохранных мероприятий становится необходимым оценивать не только и не столько существенные, как правило, уже необратимые изменения в среде, но первоначальные незначительные отклонения, когда еще возможно вернуть систему в прежнее нормальное состояние.
Другое важное требование – универсальность в отношении физического, химического или биологического оцениваемого воздействия и типа экосистем и/или видов живых существ, по отношению к которым такая оценка проводится. Причём это необходимо в отношении и отдельных агентов и кумулятивного воздействия любого их сочетания (включая весь комплекс как антропогенных, так и естественных факторов).
Система должна быть относительно простой и доступной, пригодной для широкого использования. В настоящее время существует ряд современных молекулярно-биологических тестов качества среды, но в силу высокой технологической сложности и стоимости их применение оказывается ограниченным. При этом перед экспериментаторами и исследователями неизбежно возникает вопрос: нужно ли прибегать к таким сложным методам при решении общей задачи мониторинга состояния среды и нельзя ли получить сходную информацию более доступным способом?
1.3 ЗНАЧЕНИЕ БИОТЕСТИРОВАНИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ
Важнейшей составной частью экологического мониторинга ОПС является биомониторинг . система наблюдений, оценки и прогноза различных изменений в биоте, вызванных факторами антропогенного происхождения.
Биомониторинг делает возможной прямую оценку качества среды и является одним из уровней последовательного процесса изучения здоровья экосистемы. Основной задачей биологического мониторинга является наблюдение за уровнем загрязнения биоты с целью разработки систем раннего оповещения, диагностики и прогнозирования. Главными этапами являются отбор подходящих природных объектов и создание автоматизированных систем, способных с достаточно большой точностью выявлять «отклик» организма на загрязнение среды, в которой он находится, определение регламента, согласование методик, проектирование и эксплуатация сети мониторинга.
Биологические методы помогают диагностировать негативные изменения в природной среде при низких концентрациях ЗВ. При этом используемые виды биоиндикаторов должны удовлетворять следующим требованиям:
- это должны быть виды, характерные для природной зоны, где располагается данный объект;
- организмы-мониторы должны быть распространены на всей изучаемой территории повсеместно;
- они должны иметь четко выраженную количественную и качественную реакцию на отклонение свойств среды обитания от экологической нормы;
- биология данных видов-индикаторов должна быть хорошо изучена.
С помощью биоиндикаторов возможно:
- обнаруживать места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений;
- прослеживать скорость происходящих в ОПС изменений;
- только по биоиндикаторам можно судить о степени вредности тех или
иных веществ для живой природы;
- прогнозировать дальнейшее развитие экосистемы.
Преимуществом методов биоиндикации и биотестирования перед физико-химическими методами является интегральный характер ответных реакций организмов, которые:
- суммируют все без исключения биологически важные данные об ОС и отражают её состояние в целом;
- выявляют наличие в ОПС комплекса загрязнителей;
- в условиях хронической антропогенной нагрузки реагируют на очень слабые воздействия в силу аккумуляции дозы;
- фиксируют скорость происходящих в ОС изменений;
- указывают пути и места скоплений различного рода загрязнений в экологических системах и возможные пути попадания этих веществ в организм человека.
Особую значимость имеет то обстоятельство, что биоиндикаторы отражают степень опасности соответствующего состояния ОС для всех живых организмов, в том числе и для человека.
Высокочувствительными к антропогенному загрязнению представителями биоты являются организмы-индикаторы, которые используются для идентификации изменений в ОС, обусловленных действием смеси загрязнителей.
К чувствительным биоиндикаторам относятся лишайники, мхи, почвенные и водные микроорганизмы (водоросли, бактерии, микрогрибы). В роли биоиндикаторов могут быть использованы пыльца растений, хвоя сосны обыкновенной и др. Среди животных также выделяются группы организмов, положительно или отрицательно реагирующие на различные формы антропогенной трансформации среды (ракообразные, хирономиды, моллюски, рыбы, личинки ручейников, поденок, веснянок и др.).
Присутствие толерантных индикаторных организмов в виде высокой плотности популяций или отсутствие чувствительных популяций может служить показателями загрязнений.
Методы биотестирования по определению токсичности сточных и природных, пресных и морских вод, донных отложений применяются наряду с физико-химическими методами:
- при установлении нормативных требований к качеству вод;- проведении экологического контроля за соблюдением нормативов допустимых сбросов химических веществ в водные объекты и нормативов допустимых воздействий хозяйственной и иной деятельности на водные объекты;
- осуществлении государственного экологического мониторинга водных объектов, прежде всего, в районах расположения источников антропогенного воздействия;
- проведении экологичес

 

ПРИНИМАЕМ К ОПЛАТЕ