Определение токсичности почв по смертности дафний

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Определение острой токсичности для дафний

Testing of chemicals of environmental hazard. Daphnia sp. Acute Immobilisation test

Дата введения 2014-08-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. N 44)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 784-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32536-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2014 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу OECD Test No. 202:1992* «Дафнии. Тест по оценке острой токсичности» («Daphnia sp. Acute Immobilisation Test», IDT)

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения острой токсичности для дафний (Daphnia) при воздействии химических веществ в течение 48 ч.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями:

2.1 полуэффективная концентрация ( ): Концентрация исследуемого вещества, которая приводит к угнетению подвижности 50% дафний в течение установленного периода воздействия.

Примечание — Если используется другое определение, то необходимо привести его в отчете о проведении теста со ссылкой на источник информации.

2.2 угнетение подвижности (иммобилизация): Особи дафний, неспособные плавать в течение 15 сек после легкого встряхивания тестового сосуда, считаются неподвижными (иммобилизованными), даже если они способны плавать с помощью сяжков.

3 Принцип теста

Молодые рачки дафний в возрасте менее 24 ч в начале теста подвергаются воздействию исследуемого вещества в определенном диапазоне концентраций в течение 48 ч. Иммобилизация регистрируется на 24 и 48-й ч теста и сравнивается с контрольными величинами. Проводится анализ результатов в целях вычисления для 48 ч. Определение для 24 ч является факультативным.

4 Информация об исследуемом веществе

Информация об исследуемом веществе должна содержать сведения о растворимости исследуемого вещества в воде и давлении паров. Количественное определение исследуемого вещества в тестируемых растворах необходимо проводить с помощью достоверного аналитического метода с известной точностью и пределом обнаружения.

Полезной также может быть информация о:

— структурной формуле исследуемого вещества;

— чистоте исследуемого вещества;

— стабильности исследуемого вещества в воде и на свету;

— коэффициенте распределения н-октанол/вода ;

— результатах испытания на потенциальную способность к биоразложению (ГОСТ 32295).

5 Стандартные вещества

Исследование стандартного вещества на может проводиться в целях проверки правильности условий проведения теста. В качестве стандартных веществ рекомендуется использовать вещества, протестированные в международных лабораторных тестах [ISO 6341, (24 ч) для дихромата калия составляет 0,6-2,1 мг/л]. Тесты со стандартными веществами должны проводиться каждый месяц или как минимум два раза в год.

6 Достоверность теста

Устанавливаются следующие критерии достоверности теста:

— в контрольном тесте, в том числе в контрольном тесте с растворителем, не более 10% дафний должны быть иммобилизованы;

— концентрация растворенного кислорода по окончании теста должна быть 3 мг/л в контрольном и тестовых образцах.

Примечание — Для первого критерия не более 10% контрольных особей дафний должны демонстрировать иммобилизацию или другие признаки поражения или стресса, например, обесцвечивание или аномальное поведение, такое как нахождение на поверхности воды.

7 Оборудование

7.1 При тестировании используются сосуды и другое оборудование, изготовленные из стекла или иного химически инертного материала. В качестве тестовых сосудов обычно используются стеклянные пробирки или мензурки; перед каждым использованием их необходимо промывать обычным лабораторным способом. Тестовые сосуды должны быть укупорены для того, чтобы уменьшить потерю воды из-за испарения и избежать попадания пыли в тестируемые растворы. Исследования летучих веществ должны проводиться в заполненных герметичных сосудах, достаточно больших для того, чтобы предотвратить чрезмерное снижение содержания кислорода (п.6 и 11.1.6.1).

7.2 Помимо этого может использоваться:

— прибор для измерения содержания кислорода, оксиметр (с микроэлектродом или другим подходящим оборудованием для измерения растворенного кислорода в маленьких объемах);

— оборудование для контроля за температурой;

— оборудование для определения общего органического углерода (ООУ);

— оборудование для определения химического потребления кислорода (ХПК);

— оборудование для определения жесткости воды.

8 Тестовые организмы

Наиболее предпочтительным видом является Daphnia magna Straus, но другие подходящие виды Daphnia также могут использоваться в данном тесте (например Daphnia pulex). В начале теста дафнии должны быть в возрасте не менее 24 ч, и для снижения изменчивости рекомендуется использовать дафний не из первого потомства. Дафнии должны быть получены от здоровой популяции без симптомов стресса, таких как высокая смертность, присутствие мужских особей и эфиппий, присутствие бесцветных особей и пр. Все организмы, используемые в отдельном тесте, получают из культур, основанных на одной и той же популяции дафний. Основная популяция должна культивироваться в условиях (освещение, температура, среда), близких к условиям проведения теста. Если питательная среда, которая будет использоваться для дафний в тесте, отличается от среды, используемой для обычного культивирования дафний, то дафний необходимо подвергнуть предварительной акклиматизации. Для этого дафний содержат в воде, используемой для проведения теста, при температуре теста в течение как минимум 48 ч до начала теста.

9 Вода

9.1 Природная вода (поверхностные или грунтовые воды), модифицированная вода или дехлорированная водопроводная вода считаются приемлемыми для содержания дафний, если дафнии выживают в такой воде во время культивирования, акклиматизации и теста без каких-либо признаков стресса. Химические характеристики воды, приемлемой для проведения теста, приведены в приложении А. Модифицированная вода может быть получена путем растворения определенного количества реагентов известной аналитической чистоты в дистиллированной или деионизированной воде. Примеры состава модифицированной воды приведены в приложении Б. Необходимо отметить, что среды, содержащие известные комплексообразующие вещества такие, как М4 и М7 в приложении Б, не должны использоваться для исследования веществ, содержащих металлы. Значение рН воды должно находиться в диапазоне от 6 до 9. Для Daphnia magna рекомендуется жесткость воды от 140 до 250 мг/л (в пересчете на ), более низкие значения жесткости могут использоваться для других видов Daphnia. Для того чтобы концентрация растворенного кислорода достигла насыщения, непосредственно перед использованием в тесте можно проводить аэрацию воды.

9.2 Если используется природная вода, то параметры качества должны измеряться как минимум два раза в год или каждый раз в случае возможного изменения данных параметров (п.9.1 и приложение А). Также необходимо проводить анализ содержания тяжелых металлов (например Cu, Pb, Zn, Hg, Cd, Ni). Если используется дехлорированная водопроводная вода, то необходимо проводить ежедневный анализ содержания хлора. Если используется поверхностная или грунтовая вода, то необходимо измерять ее электрическую проводимость и содержание в ней общего органического углерода (ООУ) или химического потребления кислорода (ХПК).

10 Тестируемые растворы

10.1 Тестируемые растворы выбранных концентраций обычно готовятся путем разбавления основного раствора. Основные растворы готовят путем растворения исследуемых веществ в воде (п.9). В некоторых случаях для подготовки раствора с нужной концентрацией необходимо использовать солюбилизатор (растворитель, эмульгатор или диспергатор). Если это возможно, то использования солюбилизатора следует избегать. В любом случае содержание исследуемого вещества в тестируемом растворе не должно превышать предела растворимости в воде.

10.2 Тест необходимо проводить без регулирования рН. Если рН не сохраняется в диапазоне 6-9, то может быть проведен второй тест с приведением рН основного раствора к рН используемой воды перед добавлением исследуемого вещества. Регулирование рН должно проводиться таким образом, чтобы концентрация основного раствора не менялась в значительной степени и не происходило химической реакции или осаждения исследуемого вещества. Наиболее приемлемым реагентами для регулирования рН основного раствора исследуемого вещества является соляная кислота HCl и NaOH.

11 Процедура тестирования

11.1 Условия воздействия

11.1.1 Тестовые и контрольные группы

11.1.1.1 Тестовые сосуды заполняют соответствующими объемами воды и растворами исследуемых веществ. Соотношение объемов воздуха и воды в сосуде должно быть идентичным для тестовых и контрольных групп. В сосуды помещают дафний. Как минимум 20 особей дафний, разделенных на четыре группы, по пять особей в каждой, используются для каждой тестовой концентрации и в контрольном тесте. Для каждой особи дафний необходимо обеспечить как минимум по 2 мл тестируемого раствора (т.е. 10 мл для 5 дафний в одном тестовом сосуде). Тест проводят с полустатическим обновлением или в проточной системе с непостоянной концентрацией исследуемого вещества.

11.1.1.2 Помимо основной серии тестов необходимо проводить один контрольный тест с водой и при необходимости один контрольный тест с солюбилизатором с используемой в основном тесте концентрацией.

11.1.2 Тест по подбору диапазона концентраций

11.1.2.1 Тест по подбору диапазона концентраций исследуемого вещества может проводиться для определения диапазона для значимого исследования в том случае, если информация о токсичности исследуемого вещества недоступна. С этой целью дафнии подвергаются воздействию различных концентраций исследуемого вещества. Пять дафний необходимо подвергать воздействию каждой используемой концентрации в течение 48 ч, параллельные исследования не проводятся. Период экспозиции можно сократить (например до 24 ч), если данные, необходимые для определения диапазона значимых концентраций, могут быть получены в более короткие сроки.

11.1.2.2 Тест проводят как минимум с пятью различными концентрациями. Концентрации должны составлять геометрическую прогрессию со знаменателем, не превышающим 2,2. При использовании менее пяти концентраций в отчете о проведении теста необходимо привести обоснование. Наибольшая тестовая концентрация должна приводить к 100%-ной иммобилизации, а наименьшая — не оказывать никакого заметного воздействия.

Источник

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОВИТОСТИ ДАФНИЙ И СМЕРТНОСТЬ В ПОЧВЕННОЙ ВЫТЯЖКЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ

В современных условиях природная среда подвержена комбинированному техногенному загрязнению. Известно, что в связи с жизнедеятельностью человеческой цивилизации синтезируются и попадают в окружающую среду сотни тысяч новых химических соединений с невыясненными токсикологическими характеристиками. Биотестирование с использмование рачков и водорослей помогают определить степень токсичности почв.

Нефтепродукты обладают высокой степенью токсичности и представляют большую опасность как для человека, так и для биосферы в целом [1, 64с].

Загрязнение почвы нефтепродуктами может привести к целому ряду негативных последствий: нарушению экологического равновесия в почвенном биоценозе; негативному воздействию на живые организмы в почве; угнетению или деградации растительного покрова; изменению структуры почвы, уменьшению аэрируемости и дренажа; снижению продуктивности сельскохозяйственных земель и др.

Для эффективного устранения последствий загрязнения почвы нефтепродуктами необходимо проводить оценку и контроль загрязнений [2, 64-73с]. При этом можно выделить группы нефтепродуктов, различающиеся: степенью токсичности по отношению к живым организмам; скоростью разложения в окружающей среде; особенностями наступивших изменений в биосфере.

При загрязнении почвы нефтепродуктами необходимо учитывать, что почва как среда обитания составляет единую систему с населяющими ее популяциями разных организмов. Загрязнение почвы вызывается различными по масштабу и территориальному распространению поллютантами, влияющими на почву, почвенную биоту, совокупное состояние почвенной экосистемы.

В настоящее время наиболее эффективным и сравнительно недорогим подходом для определения токсичности почв, загрязнённых продуктами переработки нефти, является использование методов биотестирования [3, 288с].

Биотестирование может эффективно использоваться для оценки токсичности тех или иных компонентов, вносимых в биосферу. Токсичность среды обитания устанавливается с использованием биологических объектов (тест-организмов) для выявления степени токсичности тех или иных веществ или их суммарного воздействия.

В основе экологического мониторинга токсического загрязнения почвы с использованием биологических тест-объектов лежит представление о том, что почва как среда обитания составляет единую систему с населяющими ее популяциями разных организмов. Загрязнение почвы вызывается различными по масштабу и территориальному распространению поллютантами, влияющими на почву, почвенную биоту, совокупное состояние почвенной экосистемы. Загрязнение почвы может повлиять на ее структуру, на порозность и плотность горизонтов, что может привести к уменьшению аэрируемости и дренажа. [1, 6]

В качестве тест-объекта для проведения исследований по токсическому загрязнению почвы нефтепродуктами также целесообразно использовать зеленую рачков Daphnia magna Straus, ФР.1.39.2007.03222.

Методика ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06, 16.1:2:3:3.9-06 основана на определении смертности дафний (Daphnia magna Straus) при воздействии токсических веществ, присутствующих в исследуемой среде, по сравнению с контрольной культурой в пробах, не содержащих токсических веществ (контроль).

Острое токсическое действие исследуемой на дафний определяется по их смертности (летальности) за определенный период экспозиции. Критерием острой токсичности служит гибель 50 % и более дафний за 48 часов в исследуемой пробе при условии, что в контрольном эксперименте все рачки сохраняют свою жизнеспособность.

Было проведено биотестирование проб почвы, взятых на территории нефтяной базы бывшей нефтебазы в Икрянинском районе Астраханской области. Использовались вышеуказанные методики выполнения измерений ФР.1.39.2007.03222. Рассмотрим результаты биотестирования трех проб.

Исследованная проба оказывает среднетоксическое действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Смертность тест-объекта 100 % наблюдается через 96 часов после начала биотестирования при любой концентрации из диапазона. Безвредная кратность разбавления в 667 раз.

Исследованная проба оказывает среднетоксическое действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Действие испытано в диапазоне концентраций 0,12 % — 10 %. При концентрации 90 % наблюдается 100 % смертность тест-через 96 часов после начала биотестирования. Безвредная кратность разбавления в 476 раз.

Исследованная проба оказывает среднетоксическое действие на тест- объект Daphnia magna Straus. Смертность тест-объекта 100 % через 96 часов после начала биотестирования при любой концентрации из диапазона. Безвредная кратность разбавления в 416 раз.

На основании полученных опытных данных биотестирования токсического загрязнения почвы нефтепродуктами с использованием в качестве тест-объекта рачков Daphnia magna Straus , позволяют сделать следующие выводы:

Наблюдается полное соответствие результатов биотестирования и степени токсичности проб почвы по тест-объекту рачки Daphnia magna
Пробы почвы, взятой на территории нефтяной базы бывшей нефтебазы в Икрянинском районе Астраханской области являются среднетоксичными по результатам биотестирования на тест- объекте. Класс опасности почвы III.

Таким образом, проведенные исследования подтверждают эффективность использования методов биотестирования для определения токсического загрязнения почв нефтепродуктами.

Список литературы

Багдасарян А.С. Эффективность использования тест-систем при оценке токсичности природных сред [Текст] // Экология и промышленность России, январь, 2007. – 64 с.
Бармин А.Н. Современная характеристика почвенного покрова Астраханской области [Текст] / А.Н. Бармин, М.М. Иолин, И.А. Шарганова, Е.А. Кульвинская // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. – 2006. – № 1. – 64-73с.
Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Под ред. Мелеховой О.П., Егоровой Е.И. М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 288 с.
Ганжара Н.Ф. Практикум по почвоведению [Текст]/ Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков. М.: Агроконсалт, 2002. – 280 с
Другов Ю.С., Родин А.А. Мониторинг органических загрязнений природной среды. 500 методик. Практическое руководство. 2-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 893 с.[schema type=»book» name=»ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОВИТОСТИ ДАФНИЙ И СМЕРТНОСТЬ В ПОЧВЕННОЙ ВЫТЯЖКЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ» description=»Почвенный покров Астраханской области представлен зональными каштановыми и бурыми полупустынными, а также интразональными песчаными бурыми полупустынными почвами, солончаками и солонцами. Экологические последствия химического загрязнения этих почв исследованы значительно меньше, почвы не столь устойчивы к химическому загрязнению. Цель: оценить влияние химического загрязнения тяжелыми металлами на биотоксичность почв Астраханской области. Рассматриваются методы экологического мониторинга токсического за-грязнения почв нефтепродуктами на основе использования различных тест-объектов. Проведены экспериментальные исследования по определению степени токсичности почв, загрязнённых нефтепродуктами, с использованием биологического тест-объекта рачки Daphnia magna Straus. В результате опытов была установлена степень токсичности почв. Проведенные исследования подтверждают эффективность использования методов биотестирования для определения токсического загрязнения почв нефтепродуктами.» author=»Нагорная Мария Олеговна, Зайцев Вячеслав Федорович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-14″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]

Источник