METODY BIOINDYKACYJNE W OCENIE ZANIECZYSZCZENIA WÓD.

1. Podział testów toksyczności.

• a)ze względu na efekty:

• test toksyczności ostrej po jakim czasie zginie 50% osobników(LC50),wyznaczenie koncetracji letalnej dla 50% osobników po czasie 12 godzin, 24, 48, lub 72.

• testy toksyczności chronionej.

• b)ze względu na miejsce:

• in situ (na miejscu)

• ex situ (laboratoryjnie)

• c)ze względu na rodzaj próbki:

• próbki środowiskowe

• przygotowane w laboratorium związki chemiczne i ich mieszaniny.

2. Rodzaje testów biologicznych.

• testy letalne - oznaczanie śmiertelności organizmów,

• testy fizjologiczne - obserwacja zmian morfologicznych i fizjologicznych,

• testy kumultatywne - badania zawartości skumulowanego w tkankach metalu,

• LC50 - jest to statystycznie obliczone stężenie środka powodujące śmierć 50% organizmów danej populacji w określonych warunkach,

• LC50 - jest to statystycznie obliczone stężenie środka powodującego zahamowanie 50% organizmów danej populacji w określonych warunkach,

• EC50 - statystycznie obliczone stężenie środka w wodzie, wywołujące określone efekty u 50% badanych organizmów danej populacji w określonych warunkach,

• LD - dawka śmiertelna, oznacza dawkę substancji, jaka powoduje śmierć określonego % określonego gatunku zwierząt po jej wchłonięciu.

3. Istnieją dwa rodzaje testów bioindykacyjnych:

• test główny odpowiadający na pytanie - jaka jest toksyczność próbki?. Pozwala on na porównanie próbek między sobą oraz pewną charakterystykę toksyczności dotyczącą np. stopnia rozcieńczenia wody, przy którym toksyczność zanika

• test przesiewowy (screen) odpowiadający na pytanie - czy próbka jest toksyczna? Pozwala on na ocenę dużej ilości nieznanych próbek, np.wody pitnej pochodzącej ze studni leżących na pewnym obszarze.

4. Testy toksyczności.

• Microtox-test wykorzystujący bakterie luminescencyjne Vibrio fischeri. Czas inkubacji-15mi

• Spirotox - test wykorzystujący pierwotniaki Spirostomu ambigunm. W teście tym obserwuje się dwa rodzaje reakcji testowych, przeżyciowe deformacje komórki oraz śmierć komórki. Na podstawie wyników obliczane są dwie wartości:EC50 - stężenie wywołujące 50% przeżyciową reakcję testową oraz LC50 - stężenie wywołujące 50% śmiertelną reakcję testową. Czas trwania testu wynosi 24 godziny.

• Protoxkit FTM - Toxkit wykorzystujący pierwotniaki Tetrahymena termophila. Reakcją testową jest inhibicja wzrostu pierwotniaków. Jej miarą jest spadek gęstości pokarmu(bakterii) mieszany spektrofotometryczni. Czas trwania 24 godziny.

• Rotoxkit FTM - Toxkit wykorzystujący wrotka Brachionus calyciflorus. Reakcją testową jest śmierć organizmu.

• Daphtoxkit FTM magna - Toxkit wykorzystujący skorupiaka Daphnia magna. Reakcją testową jest zahamowanie ruchu skorupiaków(immobilizacja) obserwowana po 24 i 48 godzinach inkubacji.

• Thamnotoxkit FTM -Toxkit wykorzystujący skorupiaka Thamnocepholus platyurus. Reakcją testową jest śmierć skorupiaków.

5. Wymagania stawiane organizmom stosowanym w biotestach:

• muszą być łatwo dostępne i to w dużych ilościach, przez cały rok,

• mało zróżnicowane pod względem genetycznym oraz wolne od chorób i pasożytów,

• muszą przeżywać w dobrej kondycji w warunkach prowadzenia testu - najczęściej w laboratoriach w niewielkich naczyniach testowych,

• symptomatologia reakcji testowej musi być wyrazna i powtarzalna, łatwa do obserwacji i interpretacji,

• w przypadku stosowania w analizach środowiskowych, organizmy testowe powinny być charakterystyczne dla danego kraju, regionu, zaś do stosowania w sytuacjach alarmowych powinny być wrażliwe na szerokie spektru substancji toksycznych,

6. Argumenty przeważające za stosowaniem testów biologicznych do oceny jakości wód:

• przekształcanie w organizmach żywych pobranych z wody zanieczyszczeń w inne związki chemiczne o wyższej toksyczności,

• występowanie skutków synergistycznych oddziaływań różnych czynników(biologicznych, fizycznych, chemicznych) na organizmy żywe, proces bioakumulacji zanieczyszczeń w organizmach żywych.

7. Ryby stosowane do oceny toksyczności różnych substancji chemicznych.

W Europie wykorzystywane są dwie grupy ryb:

• bardzo wrażliwe: pstrąg, kiełb, śliz, koca, sandacz, słonecznica.

• średnio wrażliwe: okoń, kleń, wzdręga, leszcz, karp, ukleja, szczebla stawowa.

Bada się je w roztworach substancji zanieczyszczających w okresie 2-20 dni i ocenia śmiertelność. W ciągu:

2 dni - śmiertelność bardzo ostra,

5 dni - ostra,

10 dni - średnia

20 dni - słaba.

8. Do badania stanu czystości wód stosuje się gatunki roślin i zwierząt różniących się tolerancją

na rodzaj i stopień koncentracji zanieczyszczeń.

• W wodach silnie zanieczyszczonych żyją polisaprobionty : wirczyki, euglena, larwy ochotkowatych, rureczniki, larwy muchówek.

• W wodach czystych występują oligosaprobionty : okrzemki, larwy jętek i widelnic, wypławek kątogłowy, lin.

• Wody bardzo czyste zamieszkują ksenosaprobionty : pstrąg

Do bioindykacji wód w Polsce często wykorzystuje się skorupiaki z rodzaju rozwielitka, glony z rodzaju Chlorella, pałkę szerokolistną i pałkę wąskolistną, a z ryb gupika. Aby ocenić stopień toksyczności wód, prowadzi się hodowlę ryb przez 2-20 dni i określa poziom śmiertelności, bada przebieg procesów biochemicznych i fizjologicznych oraz zmiany w sposobie poruszania się i w zachowaniu osobników.