Биоэкология ЙошкарОла, 2005 3 ббк 28. 708
 Скачать 7.87 Mb.
|
|
БПК, мг/л А А Оборудование и материалы 1) стеклянные емкости с притертыми пробками вместимость 100-150 мл 2) конические колбы на 250-300 мл 3) бюретки для титрования) штативы 5) пипетки на 1,2 мл 6) груши 7) фильтровальная бумага. Реактивы 1) сульфат или хлорид марганца (II) раствор. Растворяют 200 г MnSO 4 2H 2 O (или 240 г MnSO 4 ∙4H 2 O или 212,5 г MnCl 2 ∙4H 2 O) в дистиллированной воде и доводят объем до 500 мл 2) щелочной раствора) растворяют 75 г KI в 50 мл дистиллированной воды б) растворяют 250 г NaOH или 350 г KOH в 250 мл дистиллированной воде, оба раствора смешивают и доводят объем до 500 мл 3) серная кислота пл. 1,84 г/мл, разбавленный раствор 1:1; 4) тиосульфат натрия Na 2 S 2 O 3 ∙5H 2 O, 0,02 Н 5) крахмал, 1 %-ный раствор (заварить. Контрольные вопросы 1. Какой показатель характеризует суммарное содержание вводе органических веществ 2. Какие факторы влияют на величину БПК? 2.1.7. Определение показателей, характеризующих эпидемическую безопасность воды Воскресенская Д.С., санитарный врач ЦГСЭС в г. Йошкар-Оле) Вода является не только одним из важнейших элементов биосферы и основой для воспроизводства любой формы органической жизни, но и ведущим фактором риска в развитии заболеваний инфекционной и химической этиологии. Наиболее распространенный вид опасности, связанной с водой, обусловлен загрязнением водоисточников сточными водами. При наличии в населенных пункте больных с активно протекающими кишечными инфекционными заболеваниями или носителей возбудителей, фекальное загрязнение водоисточников приводит к появлению патогенных микроорганизмов вводе Использование такой воды для питья, приготовления пищи, купания и даже вдыхание гидроаэрозоля (при приеме душа, работе кондиционеров) могут вызвать заболевания (Медицинская экология, 2003). Инфекционные болезни, вызванные патогенными бактериями, вирусами и простейшими, представляют собой наиболее типичный и широко распространенный фактор риска для здоровья, связанный с питьевой водой (Пивоваров, Королик, Зиневич, 2002). Степень этого риска зависит от многих факторов, определяющими из которых являются вид возбудителя и его вирулентность, концентрация в питьевой воде, устойчивость во внешней среде, характер возможного воздействия на человека и т.д. Водно-ингаляционный путь распространения кишечных инфекций возможен при сочетании следующих условий а) имеется возможность попадания возбудителей заболеваний вводу с выделениями больных или бациллоносителей б) возбудители достаточно долгое время сохраняют вводе жизнеспособность и вирулентность в) возможно проникновение зараженной воды в кишечник человека. Сочетание этих условий, определяющих распространение кишечных инфекций водным путем, находит наиболее яркое выражение в высоком уровне инфекционной заболеваемости. Это в первую очередь относится к наиболее распространенным инфекциям – дизентерии, брюшному тифу, а также холере, которая периодическим получила возможность выхода за пределы своего эндемического очага. Показатели, характеризующие эпидемическую безопасность воды, делят на две подгруппы. К первой группе относятся микробиологические показатели общее микробное число (ОМЧ), колиформные бактерии (ОКБ, термото- лерантные колиформные бактерии (ТТКБ), колифаги. Общее микробное число – это общее число мезофильных аэробов и факультативных анаэробов, способных образовывать колонии на питательном агаре при температуре 37 Св течение 24 часов. Данный показатель позволяет выявить не только фекальное загрязнение воды, но и косвенно указать на наличие вводе легкоусвояемых органических веществ и на неблагоприятное санитарное состояние систем хранения и подачи воды. Общие колиформные бактерии – грамотрицательные, не образующие спор палочки, продуцирующие альдегид на дифференцированных лактозных средах, не обладающих оксидазной активностью, фер- ментатирующие лактозу или манит с образованием кислоты и газа при температуре 37 Св течение 24-48 часов. Это интегральный показатель фекального загрязнения, который обладает более высокой индикаторной надежностью в отношении возбудителей бактериальных кишечных инфекций, распространяемых водным путем. Обнаружение ОКБ вводе свидетельствует о ее фекальном загрязнении, что указывает на потенциальную эпидемиологическую опасность и возможное попадание этим же путем возбудителей кишечных инфекций. Термотолерантные колиформные бактерии – бактерии, обладающие всеми признаками общих колиформных бактерий и способные фер- ментатировать лактозу до кислоты и газа при температуре 44 Св течение 24 ч, указывают на недавно попавшее вводу фекальное загрязнение. Колифаги – бактериальные вирусы, способные лизировать кишечную палочку и формировать зоны лизиса (бляшки) через 18±2 ч при температуре 37±1 Сна ее газоне на питательном агаре. Ко второй группе, характеризующей эпидемическую безопасность воды, относят санитарно-химические показатели. В питьевой воде могут одновременно находиться десятки, а иногда и сотни химических веществ, способных негативно влиять на состояние здоровья людей. Санитарно- химические показатели характеризуют наличие неорганических и органических веществ или продуктов их распада, для их определения применяют различные химические методы. Соли аммония, азотистой и азотной кислоты и хлориды могут находиться вводе водоемов как продукты разложения органических остатков, фекалий и мочи. Наличие вводе только солей аммония можно трактовать, при соответствующих бактериологических данных, как показатель свежего органического загрязнения водоисточника. Присутствие вводе солей азотистой и азотной кислоты при отсутствии или следах солей аммония – как показатель заканчивающегося самоочищения воды. Наличие вводе всей триады азотсодержащих веществ – показатель постоянного загрязнения водоема органическими веществами. Однако в настоящее время водный фактор распространения инфекционных заболеваний действует далеко не всегда, так как проводится ряд мероприятий, направленных на предотвращение микробиологического загрязнения воды (охрана водоисточников, очистка и обеззараживание природных и сточных вод) (Материалы …, 2001). ЗАДАЧА Оценить степень микробиологического загрязнения воды по общему числу микроорганизмов образующих колонии на питательном агаре. Ход работы. Готовят стерильные чашки Петри. При определении показателя общее микробное число (ОМЧ) при 37 Сделают посев стерильной пипеткой на 1 мл в две чашки Петри. При необходимости определения двух показателей ОМЧ при 37 Си при 22 С посев по 1 мл производят в четыре чашки Петри (по две чашки Петри на каждую температуру. 2. Проводят посевы на 1 мл (питьевая и аквариумная вода. Посевы производятся при горящей спиртовке. Приоткрыв крышку чашки Петри, посев заливают небольшим количеством (8-10 мл) питательного агара, охлажденного до температуры 45-46 С. Заливку питательного агара производят после фламбирования краев емкости. 3. Быстро смешивают посев с питательным агаром, плавным вращательными движениями, избегая попадания на края и крышку чашки Петри. Чашки Петри оставляют на ровной горизонтальной поверхности. Время между внесением пробы и агара не должно превышать 10-15 минут. 4. После полного застывания чашки переворачивают крышкой вниз и две инкубируют при температуре 37±1 Св течение 24±2 ч и две при температуре 22±1 Св течение 68±4 часа. 5. При учете результатов подсчитывают все колонии на двух параллельных чашках, видимые при увеличении в два раза, и вычисляют среднее арифметическое. Результат выражают числом колоний в 1 мл пробы воды и выдают ответ – число КОЕ (колониеобразующие единицы) ОМЧ (общее число микроорганизмов) в 1 мл при 37 Си при 22 С. 6. Данные оформляют в табл. 12 и делают выводы Таблица 12 Общее число микроорганизмов в 1 мл воды Проба КОЕ мл воды при С КОЕ мл воды при С Питьевая вода Аквариумная вода Приготовление питательного агара: сухой питательный бульон (15 г) и агар микробиологический (3 г) растворяют при нагревании в 1000 мл дистиллированной воды. Доводят рН до 7,0-7,2, разделяют в пробирки и стерилизуют автоклавированием при 121 Св течение 15 минут. Оборудование и материалы 1) пробы питьевой и аквариумной воды 2) стерильные пипетки, 3) стерильные чашки Петри (4 шт 4) термостат 5) секундомер 6) лупа с пятикратным увеличением или микроскоп. Реактивы 1) питательная среда (мясопептонный агар. Контрольные вопросы 1. Какие показатели характеризуют эпидемическую безопасность воды 2. По каким микробиологическим показателям можно оценить уровень фекального загрязнения воды 3. Какие микроорганизмы составляют группу общие колиформ- ные бактерии 39 4. Какие микроорганизмы составляют группу термотолерантные колиформные бактерии 5. Какие заболевания передаются водно-ингаляционным путем 2.1.8. Мониторинг загрязнения окружающей среды по физико-химическим характеристикам снега Выпавший за зиму снег удерживает многие загрязняющие вещества, осаждающиеся из воздуха и находящиеся в самом выпадающем снеге, как бы составляя химическую летопись зимы. Оценка загрязнения окружающей среды по степени загрязнения снежного покрова является широко используемым приемом проведения мониторинга окружающей среды, так как позволяет оценить степень запыленности воздуха, загрязнения химическими веществами (диоксид серы, диоксид азота и т.д.) и представляет собой основу для осуществления рекреационных мер по восстановлению экологического благополучия природы (Голуб- кина, Шамина, 2003). ЗАДАЧА Оценить уровень загрязнения окружающей среды г. Йошкар-Олы по физико-химическим характеристикам снега. Ход работы. Перед началом исследования составляют схему обследуемой территории с указанием выбранных мест отбора снега, основных зданий и сооружений и их назначения. Мест отбора проб снега должно быть не менее 10. 2. Ориентируясь по схеме, отбирают образцы снега в выбранных местах на площадках размером не менее 1 м. Количество снега должно составлять 600-800 г. 3. Пробы снега переносят в полиэтиленовые мешочки, которые должны быть пронумерована в соответствии с номерами мест отбора проб снега. 4. Проводят первичную обработку проб снега. Таяние снега проводят при комнатной температуре, отстаивание осадка продолжается в течение суток. 5. Определяют степень запыленности территории города. После того как снег растаял, его фильтруют через предварительно взвешенный складчатый фильтр, перенося осадок количественно на фильтр, для чего используют профильтрованный раствор талого снега. Измеряют объем талого снега каждой пробы. Бумажные фильтры помещают в сушильный шкаф, нагретый до температуры 60-80 С. После высушивания фильтры взвешивают и определяют массу осадка. Поскольку объем талого снега во всех образцах разный, то для того чтобы, можно было провести сравнительную оценку запыленности территории, каждую величину пересчитывают на 1 л (кг) талого снега 40 ), ( / , 1000 кг л г V m Q снега талого осадка пыли где пыли – количество пыли осадка – масса осадка, г талого снега – объем талого снега, мл. 6. Определяют рН талого снега. В работе используют индикаторную бумагу (интервал рН 1-14) или рН-метр; рН талого снега можно определить вовремя фильтрования. 7. Данные оформляют в табл. 13 и делают выводы. Таблица 13 Характеристика талого снега из районов, различающихся по степени антропогенного загрязнения № пробы Объем талого снега, мл Масса пыли, г рН в пробе в л Оборудование и материалы 1) снегомер или лопата 2) полиэтиленовые пакеты) стеклянные колбы на 250 и 100 мл 4) воронки 5) фильтры. 2.1.9. Исследование показателей, характеризующих минеральный состав воды Минеральный состав воды отражает результат взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами (средами твердой, те. береговыми и подстилающими, а также почвообразующи- ми минералами и породами газообразной (воздушной средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих враз- ных средах физико-химических и физических процессов – растворения, испарения, конденсации и др. Большое влияние на минеральный состав воды поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере ив других средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода, серы и др. Вода, имеющая общее солесодержание не более 1 гл, считается пресной. Минеральные соли делятся на две группы 1) первая группа главные ионы хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты и соответствующие катионы – калий, натрий, кальций, магний 2) вторая группа нитраты, ортофосфаты, нитриты, аммоний, железо, тяжелые металлы. На территории Республики Марий Эл имеется несколько минеральных источников. В настоящее время наиболее эксплуатируется месторождение Кленовая гора. Минеральная вода Кленовая гора относится к группе сульфатно-кальциевых. Общая минерализация этих вод 1,6-3,2 гл, химический состав следующий натрий + калий – 20-120 мг/л, магний – 20-120 мг/л, кальций – 400-600 мг/л, гидрокарбонаты – 200-300 мг/л, хлориды – не более 25 мг/л, сульфаты – 1000-2000 мг/л. Кроме того, населением г. Йошкар-Олы используется минеральная вода «Фокинская» (ФГУП «Фокинский ликероводочный завод. Общая минерализация этой воды 0,5-0,9 гл, химический состав следующий гидрокарбонаты – 270-400 мг/л, сульфаты – 150-300 мг/л, магний менее 100 мг/л, кальций – 40-140 мг/л. Разведочные работы на минеральные воды ведутся в ГУП Санаторий Сосновый бор, ГУП ЛОК Лесная сказка (Государственный доклад, 2003). ЗАДАЧА Проанализировать химические показатели, характеризующие минеральный состав воды Кленовая гора и «Фокинская». Ход работы. Оценивают активную реакцию (рН) минеральной воды (п. 2.1.3.). 2. Определяют количество сухого (плотного) остатка. Предварительно подготовленную фарфоровую чашку (высушивают при температуре Сне менее 1 ч) взвешивают на аналитических весах с точностью дог. Затем мерным стаканом наливают мл исследуемой воды. Помещают чашечку в сушильный шкаф при температуре 103-105 Сна ночь для выпаривания. С помощью щипцов достают чашечку из сушильного шкафа, дают ей остыть до комнатной температуры в течение 2-3 часов. Определяют массу чашечки с остатком, взвесив ее на аналитических весах с точностью дог. Рассчитывают величину сухого остатка по формуле , / , 10 6 1 2 л мг V М М М со где М со – величина сухого остатка М вес пустой чашки, г М вес чашки с сухим остатком, г V – объем воды, взятой для определения, мл. 3. Рассчитывают величину щелочности. Щелочность выражают в миллилитрах Н кислоты, необходимой для связывания бикарбонатов, содержащихся в 1 л воды, что соответствует мг экв/л иона HCO 3 . Определение щелочности производят путем титрования исследуемой воды сильными кислотами при индикаторе метилоранже. В коническую колбу вливают 100 мл воды, прибавляют 2-3 капли 0,05%-ного водного раствора метилоранжа и титруют Н раствором HCl до появления оранжево-розоватого окрашивания. Щелочность воды вычисляют по формуле 42 , / , 1000 л экв мг V а Х где Х – величина щелочности а – количество мл Н раствора НС, израсходованного на титрование объем исследуемой воды, мл. Оборудование и материалы 1) пробирки 2) фарфоровая чашка 3) эксикатор 4) мерная колба на 500 мл 6) водяная баня 7) сушильный шкаф 8) коническая колба 9) пипетка. Реактивы 1) универсальный индикатор (смесь метилового красного и бромтимо- лового синего 2) 0,05%-ный водный раствор метилоранжа 3) 0,1N раствор HCl. 4. Определяют общую жесткость воды. Жесткость воды (сумма ионов кальция и магния) обусловлена присутствием растворимых и малорастворимых солей-минералов, главным образом, кальция (Ca 2+ ) и магния (М. Кроме того, к солям жесткости относят также соли стронция, цинка и др, содержащиеся вводе в гораздо меньших концентрациях. Из всех солей, относящихся к солям жесткости, выделяют гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды. Содержание других растворимых солей кальция и магния в природных водах обычно очень мало. Жесткость, придаваемая воде гидрокарбонатами, называется гидрокарбонат- ной, или временной, т.к. гидрокарбонаты при кипячении воды (точнее, при температуре выше +С) разлагаются с образованием малорастворимых компонентов а жесткость, обусловленная хлоридами и сульфатами, называется постоянной, т.к. эти соли устойчивы при нагревании. Общей жесткостью называют суммарную жесткость воды, те. общее содержание растворимых солей кальция и магния. Жесткость воды – одно из важнейших свойств, имеющее большое значение при водопользовании. Если вводе находятся ионы металлов, образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, тов такой воде затрудняется образование пены при стирке белья или мытье рук, в результате чего возникает ощущение жесткости. Наливают в склянки по 10 мл анализируемой воды (дождевой, питьевой, минеральной. Добавляют пипетками 6-7 капель раствора буферного аммиачного и 4-5 капель раствора индикатора хрома темно- синего кислого. Герметично закрывают склянку пробкой и встряхивают для перемешивания. Содержимое склянки постепенно титруют раствором трилона Б до перехода окраски в точке эквивалентности из винно- красной в ярко-голубую. Склянку необходимо периодически встряхивать для перемешивания пробы. Определяют объем раствора, израсходованного на титрование общей жесткости (V ож ). Величину общей жесткости (С ож ) рассчитывают по формуле С ож = V ож ∙5, мг-экв/л, где С ож – величина общей жесткости V ож объем раствора, израсходованного на титрование общей жесткости, мл. Оборудование и материалы: 1) склянка сметкой мл 2) пипетка-капельница; 3) пипетка на мл или на 5 мл с резиновой грушей (медицинским шприцем) и соединительной трубкой. Реактивы 1) раствор буферный аммиачный 2) раствор индикатора хрома темно- синего кислого 3) раствор трилона Б (0,05 г-экв/л). 5. Данные оформляют в табл. 14 и делают выводы. Таблица 14 Характеристика минерального состава воды Вода Активная реакция Сухой (плотный) остаток, мг/л |