Wykorzystanie biotestów w ocenie toksyczności środowiska wodnego jest cennym uzupełnieniem badań fizykochemicznych zapewniających bezpieczeństwo systemów zaopatrzenia ludności w wodę i logistyki jej zapasów. Obecnie wykorzystuje się ponad sto krótkoterminowych biotestów, w literaturze światowej zwanych short-term bioassays. Jednym z nich jest synchroniczna hodowla glonów Chlorella vulgaris. Celem artykułu jest przegląd zastosowań tego biotestu jako taniej i szybkiej metody kontroli jakości wód oraz wskazanie kryteriów, jakie mogą być w tym celu przydatne. Jednym z nich mogą być zmiany absorbancji komórek (680 nm), odzwierciedlające ich aktywność biologiczną (pomiary spektrofotometryczne prowadzone co godzinę w pierwszych 10 godzinach cyklu życiowego komórek - faza jasna). W ocenie toksyczności środowiska wodnego mogą być również wykorzystane zmiany profilu barwników fotosyntetycznych wyizolowanych z komórek potomnych Chlorella (24 godz.) oraz współczynnik podziału komórek (obliczony na podstawie ich liczebności na początku i końcu cyklu hodowlanego - 0 godz. i 24 godz.). Synchroniczna hodowla glonów Chlorella vulgaris może znaleźć zastosowanie w ocenie nie tylko czystości wód zbiorników wody pitnej (zbiornik Goczałkowice) lub rzek (Odra), lecz również toksyczności ścieków pochodzących z zakładów przemysłowych, np. garbarni.
EN
Bioassays evaluating the toxicity of the aquatic environment are a valuable addition to tests that ensure the safety of water supply systems and logistics of water stocks. Currently more than one hundred short-term bioassays are used in the world. One of them is synchronous culture of Chlorella vulgaris algae. The aim of this study is to review applications of this bioassay as a cheap and fast method of water quality control and to show the criteria useful during the test. One of these criteria is the change of culture absorbance (680 nm), reflecting the biological activity of algae cells (spectrophotometric measurements are carried out every hour of the first 10 hours of the life cycle of cells - the light phase). The profile of changes of photosynthetic pigments, isolated from Chlorella cells (24 h), and the ratio of cell division (calculated on the basis of their number at the beginning and end of the culture cycle - 0 h and 24 h) may also be used to evaluate the toxicity of the aquatic environment. The synchronous culture of Chlorella vulgaris can be used to evaluate not only the water quality of potable water reservoirs (Goczałkowice) or of rivers (Oder), but also the toxicity of waste water from industrial plants, for example tanneries.
W ocenie jakości różnorodnych środowisk wodnych może być wykorzystana hodowla synchroniczna glonów Chlorella vulgaris, w której w fazie jasnej wszystkie komórki znajdują się na tym samym etapie rozwoju, co osiągnięto przez cykliczne zmiany oświetlenia i ściśle kontrolowane warunki ich wzrostu. Kryterium pozwalającym ocenić stopień toksyczności zanieczyszczeń zawartych w wodach powierzchniowych i ściekach może być przyrost biomasy w pojedynczym cyklu życiowym tych glonów, wyrażony zarówno przez współczynnik podziału komórek, jak i wskaźnik inhibicji wzrostu. Do tego celu może być także przydatne porównanie dynamiki zmian aktywności biologicznej komórek w fazie jasnej, oceniane poprzez zmianę mierzonej absorbancji komórek przy długości fali 680 nm w poszczególnych godzinach fazy jasnej (0-10 godz.) oraz profilu barwników fotosyntetycznych wyizolowanych z komórek potomnych (24 godz.) pobranych z hodowli badanej (medium hodowlane sporządzone na testowanych próbach środowiskowych) i kontrolnej ( prowadzonej u pożywce przygotowanej na wodzie destylowanej).
EN
Synchronous culture of Chlorella vulgaris algae can be used to check the quality of various aquatic environment. In its light period stage, all cells develop at the same pace, which is a result of periodical changes of lighting and strictly controlled conditions of development. The criterion which allows to assess the level of toxicity of contamination in surface water and wastewater may be the growth of biomass during a single life cycle of the algae, shown both by the rate of cellular division and the growth inhibition ratio. Another method of measuring the toxicity of contamination can be the comparison of the dynamics of changes in biological activity of cells in their light period stage, assessed by the changes in the cell culture absorbance measured at 680 nm during particular hours of the light period stage (0-10 h), with the profile of photosynthetic pigments isolated from daughter cells (24 h) taken from test cultures (culture medium based on tested environmental samples) and control cultures (using medium prepared from distilled water).
Przemysł garbarski charakteryzuje się znaczną uciążliwością dla środowiska naturalnego. Wytwarza duże ilości ścieków zawierających zarówno związki organiczne wypłukiwane ze skóry (m.in. tłuszcze i białka), jak i różnorodne substancje nieorganiczne, w tym chrom(III). Analiza zawartości metali (Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) w wodzie przemysłowej i ściekach garbarskich, tak surowych jak i wstępnie oczyszczonych, nie wykazała przekroczenia norm ich zawartości w ściekach. Nawet wykorzystywany w procesie garbowania chrom, którego zawartość w odniesieniu do wody technologicznej jest aż 88 razy większa w ściekach surowych, a 54 razy w ściekach wstępnie oczyszczonych, nie przekracza dopuszczalnych dla przemysłu garbarskiego stężeń tego metalu w ściekach.
EN
Tanning industry is characterized by considerable environmental nuisance. It produces large amounts of waste that contain organic compounds leached from skin (e.g. fat and protein) as well as various inorganic substances including chromium(III). The analyzed metal content (Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) in industrial water and tannery waste, raw as well as pretreated, did not exceed its standard values observed in wastewater. Even chromium used in tanning, the content of which when compared to process water is 88 times higher in raw sewage and 54 times higher in pretreated sewage, does not exceed permissible in tanning industry concentrations of this metal in wastewater.
A possible use of synchronous culture of Chlorella vulgaris algae has been examined as a shortterm bioassay for water quality control. Experiments were performed with algae cultivated in liquid media prepared with distilled water (control) and with water aliquots sampled from the Goczałkowice Reservoir. It has been demonstrated that changes in the absorbance (at 680 nm) of algae liquid synchronous culture and the rate of algae cellular division may be useful as criteria for water quality control. Changes in the algae metabolic activity are clearly a sign of the July flood and autumnal water quality changes.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of this study was to examine the possibility of use of synchronous culture of Chlorella vulgaris algae as a biotest in water quality control. In the experiment the samples of water collected from seven sampling points in Goczałkowice Reservoir were used. The criterion of changes was the concentration of photosynthetic pigments, from 24"" hour of the cell life cycle, separated by HPLC technique. On the basis of changes taking place in the cells of the algae cultures it was possible to establish the timing of the flood period and autumnal changes in a water quality. It was also proved that the water quality in the main water current that fall into the western part of reservoir carried by the Wisla River after the flood period significantly differed from the water quality in the other parts of the reservoir, particularly in its eastern section.
PL
Celem niniejszej pracy było wykazanie możliwości wykorzystania synchronicznej hodowli Chlorella vulgaris jako biotestu w kontroli jakości wód. Próbki wody wykorzystane w eksperymencie pochodziły z siedmiu punktów pomiarowych zlokalizowanych w obrębie zbiornika Goczałkowice. Kryterium zmian była koncentracja barwników fotosyntetycznych pochodzących z dwudziestoczterogodzinnego cyklu życiowego komórek analizowanych techniką HPLC. Interpretując zmiany zachodzące w komórkach glonów hodowanych w wodach ze zbiornika Goczałkowice wyodrębniono okres lipcowej powodzi oraz jesiennych zmian jakości wód związanych z naturalnymi przemianami zachodzącymi w jeziorach. Wykazano również, że jakość wody w głównym nurcie strumienia wód wnoszonych do zbiornika przez. Wisłę po okresie powodzi różniła się istotnie od jakości wód w innych miejscach zbiornika, zwłaszcza w jego wschodniej części.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.