Глава 2 материалы и методы исследования
Объектом исследования явилась река Юрюзань, точнее ее участок, протекающий непосредственно по территории города Усть-Катав Челябинской области. Основной промышленный объект города – Усть-Катавский вагоностроительный завод расположен на берегу исследуемого поверхностного водоема. Пробы воды для исследования были отобраны следующие: образец №1 - выше по течению в 150 метрах от завода, образец №2 – в месте сброса сточных вод завода, образец №3 – ниже по течению в 150 метрах от завода. Пробы отбирались весной 2017 года. Завод не работает в период с декабря по май ежегодно [Все реки, 2017].
Масштаб 1 : 80000 м
Рисунок 2.1 На этом рисунке красным кругом обведен УКВЗ
2.1 Общие требования к отбору проб воды
Сведения о месте отбора проб, времени и условиях, при которых они были отобраны, были указаны на этикетке и прикреплены к ёмкости для отбора проб. Отбор проб воды проводился в соответствии с общими требованиями отбора проб [ГОСТ Р 51592-2000].
2.2 Определение физико-химических показателей проб воды
Водородный показатель (pH) воды определяли с помощью pH-метра. Определение массовых концентраций тяжелых металлов проводилось атомно-абсорбционным методом на спектрометре КВАНТ - Z.ЭТА Определение массовой концентрации АПАВ и нефтепродуктов определяли флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ - 02». Массовая концентрация фенолов не должна превышать 0,25 мкг/дм3 4, содержание АПАВ в питьевой воде - 0,5 мкг/дм3, а массовая концентрация нефтепродуктов - 1 мкг/дм3. Химический анализ проб воды был проведен в лаборатории мониторинга физико-химических загрязнений окружающей среды при Бирском филиале Башкирского государственного университета [Таран, 2004].
2.3 Биологические методы исследования
На сегодняшний день все живые биологические структуры очень важны и очень сложны, поэтому многие формы, методы и способы их исследования очень разнообразные. Метод – это один из способов для достижения поставленной цели. Мы рассмотрели некоторые биологические методы, которые существуют на данный момент, но сделав выводы воспользовались методом биотестирования, так как он более практичный, дешёвый и наиболее быстрый и простой [Таран, 2004]. 1. Метод наблюдения. Этот метод является наиболее традиционным и наиболее старым , но не смотря на это не потерял своего значения до сегодняшнего дня . Он в основном предлагаает целенаправленное изучение объекта или явления в естественных или искусственно созданных условиях. При этом не ставится задача для выявления действия какого либо фактора, а исследователь предсавлен довольно простым наблюдателем. 2. Эксперимент – более активная и практичная форма изучения объекта или явления. В искусственно созданных условиях рассматривается результат определенного объекта на изменение некоторых внешних факторов, которые более сильно влияют на объект. 3. Сравнительный метод. Он получил довольно широкое распространение еще в XVII веке, поэтому так же является устаревшим методом. Основная его задача заключается в сравнении организмов и определенный их частей. Именно представление сравнения в свое время стали основой систематики, клеточной теории. 4. Исторический метод. Он как правило устанавливает закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций в ходе геологической истории Земли. 5. Метод моделирования. Он предполагает изучение некоторых процессов или явлений через выражении его самого или его существенных свойств в виде некоторой модели. Образную модель можно представить в виде знаковой, т. е. математической, модели. На последнем этапе эксперимент сводится к точно поставленным и выбранным математическим расчетам, чаще всего с использованием компьютера. Моделирование дает большую возможность прогнозировать последствия природных и техногенных катастроф, направления смены экологических систем, объемы выращиваемой сельскохозяйственной продукции.
Биотестирование это процедура для установления токсичности среды при помощи тест-объектов, информирующих об опасности независимо от того, какие вещества, субстанции, и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. При помощи простоты, быстроты и общедоступности биотестирование на сегодняшний день получило весьма широкое признание во всем мире, и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии. Существует два вида биотестирования - это морфофизиологический и хемотаксический. Хемотаксический метод более точный, так как в нем используется специальный прибор, а морфофизиологический позволяет более точно описать, что происходит с тест-объектами, например, в загрязненной водной среде [Экология, 2017 ].
Наши исследования проводились по методикам, предложенным в учебном пособии для вузов «Экологический мониторинг» под редакцией Т.Я. Ашихминой, 2005.
В качестве тест-объекта были взяты семена кресс-салата (Lepidium sativum) сорта «Забава».
С целью профилактики семена были протравлены 1%-ным раствором марганцовокислого калия и оставлены на полчаса. Затем мы смачивали семена растворами исследуемых проб воды и укладывали их на дно чашек. В каждую чашку разложили по 50 семян растений. Опыт проводился в течении 10 дней. Результаты оценивали каждый день. При оценке проросших семян учитывалась их общая всхожесть по отношению к контролю, цвет листа, высота побега.
Согласно вышеуказанным методикам оценка субстратов проводится в следующих вариантах:
- Полив проростков опытного растения пробами воды взятой из реки Юрюзань города Усть-Катав Челябинской области в разных местах.
Признаки, по которым было произведено биотестирование воды:
- Длина побегов;
- Цвет побегов;
- Форма побегов