Оценка некоторых агрохимических средств и токсикантов методами биотеса - Сельское, лесное хозяйство и землепользование курсовая работа

Главная

Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Оценка некоторых агрохимических средств и токсикантов методами биотеса

Физиолого-биохимическое действие брассиностероидов. Оценка действия разных концентраций аммиачной селитры на биологическую систему. Понятие о биотестировании. Культивирование инфузорий Paramecium caudatum. Автоматизированная биотехническая система.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Объективная и интегральная информация о качестве окружающей среды с каждым днем становится все более востребованной. В настоящее время оценка загрязнения объектов окружающей среды производится главным образом на основе результатов физико-химического анализа. Однако, из-за огромного числа загрязняющих веществ, а также сложности и высокой стоимости химических анализов организовать эффективный экологический мониторинг средствами аналитической химии не всегда возможно. Наиболее востребованные методы оказались методы интегральной оценки качества экосистемы и отдельных ее компонентов, в том числе и биотестирование.
Экологические объекты, изучаемые нами сложны, и поэтому даже тут требуется комплексная оценка. В нашем случае мы исследуем аграценоз, который включается в себя систему почва-растение. В данной работе впервые был применен комплексный метод биотестирования, который включает в себя биотесты на проростках растений и биотесты на инфузориях. Автоматизация которых унифицируется с помощью приборной техники и программного обеспечения. Исследования с помощью двух методов биотестирования позволит нам сопоставить результаты. Использование биотеста с растениями условно имитирует ответ целого организма, а использование теста с инфузориями позволяет получить ответную реакцию на клеточном уровне. Но также остается актуальными методические наработки по стандартизации методов, которые позволят повысить воспроизводимость и точность результатов биотестирования.
Для экологической оценки в настоящее время широко обращаются к биологическим методам. К сожалению, для оценки состояния аграценоза внедрение этих методов недостаточно. Оценка состояния объекта с помощью живых, биологических систем позволяет представить суммарную нагрузку или воздействие с учётом условий внешней среды. В агрохимической практике, биотестирование может быть использовано для оценки динамики по оценке экологического состояния агроценоза, для паспортизации пахотных земель по их экологической характеристике, для определения общей или суммарной токсичности новых агрохимических препаратов и т.д. Выполнение такого рода исследований нуждается в развитии высоко - чувствительных методов, автоматизации и экспресности их исполнения.
Изучение влияния токсичности и биологической активности агрохимических средств с привлечением двух биотест систем: растительный биотест и биотест на инфузориях.
· Оценить действие разных концентраций аммиачной селитры на биологические системы
· Рассмотрение широкого диапазона концентраций Zn. Получения регрессионных уравнений по возрастающим дозам цинка
· Биотестирование разных концентрации ТМ (Cd)
· Изучить отзыв биологически активных веществ (БАВ) в биотестах
Биотестирование и биоиндикация - это два важных исследовательских приема, в которых о качестве среды, о факторах, воздействующих на эту среду, судят по выживаемости, продуктивности, поведению, а также по различным физиологическим параметрам живых организмов. Биотестирование подразумевает использование живых организмов, специально помещаемых в данную среду, а биоиндикация - живых организмов, естественным образом обитающих в данной среде.
В последние 5-10 лет особое внимание уделяется методам биологического мониторинга, которые основаны на использовании живых организмов, особенно чувствительных к конкретным химическим веществам. Использование этих методов не требует больших экономических затрат, а так же позволяет оценить качество среды в случаях , когда количественное содержание загрязнителя может быть определено каким-либо методом, но отсутствуют сведений о биологической активности загрязнителя.
Процесс биотестирования начинается с перевода исследуемого образца в состояние, удобное для проведения эксперимента, то есть получения действующей формы, после чего осуществляют ее контакт с тест-системой. Таким образом биотесты - это выполняемые по определенной схеме и в определенных условиях испытания действия того или иного вещества (или смеси веществ) на организмы, путем регистрации одного или нескольких биологических или физиолого-биологических показателей состояния тест-объекта. К биотестированию предъявляют определенные требования, например дифференциальное применение (в зависимости от характера и концентрации загрязняющих веществ), использование простых биотестов, сочетание их с химико-аналитическими методами и применение аппаратурного контроля за процессом биотестирования.
В некоторых государствах существуют определенный набор тест-объектов для биотестирования (например во Франции - это дафнии).
Интергальную оценку качества почв возможно осуществлять при помощи методов биотестирования, которые в основном разработаны для природных, питьевых и сточных вод. В качестве наиболее распространенных тест-объектов используют пресноводных рачков Daphnia magna, инфузорий, микробные биосенсоры, гранулированную сперму быков, пыльцевые трубки и др. Однако в силу специфики содержания тест-культур, не все методы биотестирования можно использовать в качестве оперативных.
В нашей стране активно проводятся научные разработки методов биологической диагностики почвенного раствора. В качестве количественного критерия степени загрязненности почвенного раствора предлагается использовать показатель интенсивности размножения “почвенных гидробионтов ” - инфузорий и водорослей (Яковлев, 1997).
Аппаратурное окончание в биотестировании в определенной степени снижает субъективный оценочный фактор.
В качестве тест-объектов используются различные животные, при этом норма реакции у разных групп животных на внешние воздействия зависит от уровня организации организма. У парамеций реакция организма на внешние воздействия осуществляется на клеточном уровне. Поскольку парамеции, например, Paramecium caudatum, не имеют хитиновой оболочки, норма их реакции на внешние воздействия довольно высока. Кроме того культура парамеций культивируется и стандартизируется.
Приведем пример некоторых методов биотестирования:
Светящиеся бактерии. Тест-система люминесцентных бактерий реагирует на токсичные соединения разнообразной химической природы - металлы, фенолы, углеводороды, пестициды, микотоксины и др. - с порогом определения порядка 0,01 мг/л и предназначается для контроля токсичности воды и водных вытяжек различных объектов окружающей среды.
Культура инфузорий тетрахимена. Авторами метода была выявлена высокая чувствительность инфузорий к неблагоприятным факторам внешней среды и химическим веществам - тяжелым металлам, канцерогенам, гербицидам и др.
Сперма крупного рогатого скота. Биотестирование на сперматозоидах быка рекомендуется как самостоятельный экспресс метод для оценки вновь разрабатываемых изделий и продуктов и указывается, что при отсутствии токсичности водной вытяжки в тесте со спермой быка исследуемая продукция является безопасной для использования населением.
Также используются многоклеточные представители водной фауны - дафнии и рыбы, что нашло отражение в Методических рекомендациях по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. [6]
При использовании для биотестирования различных тест-обьектов возникают проблемы:
- нечувствительность тест-объектов к токсичным для человека концентрациям многих химических соединений;
- проблема гипердиагностики опасности загрязнения веществами, малотоксичными для человека, но высокотоксичными для тест-объекта.
Поэтому любые рекомендации в методических документах или научных публикациях по практическому использованию того или иного тест-объекта в целях обеспечения безопасности населения должны обязательно сопровождаться информацией о том, какие именно химические соединения и в каких концентрациях реально могут быть обнаружены по реакции биотеста.
Линейная зависимость «доза-эффект» позволяют построить график, отражающий летальности инфузорий в зависимости от доз минеральных удобрений (граф.1).
В растительном биотесте рассматривались концентрации соответствующие следующим дозам азотных удобрений: 90, 120, 180, 240, 600, 1200 кг/га (табл.2).
Таблица 2. Влияние доз азотных удобрений на динамику корней биотеста
Установлено, что в интервале концентраций от 90 до 120 происходит стимуляция роста корней тест-системы. В интервале концентраций от 120 до 1200 длина корневой системы снижается. Достоверная токсичность установлена в дозе 1200 кг/га (рис.2).
Линейная зависимость «доза-эффект» по растительному биотесту тоже может быть отображена графически (граф.2).
2.2 Рассмотрение влияния концентраций Zn на биотестах
Получены результаты по биотестам на проростках растений и биотестах на инфузориях.
В тесте на инфузориях проведена оценка концентраций цинка в диапазоне: 50, 5, 1; 0,5; 0,25 мг/л. Установлено, что высокие концентрации цинка 1- 50 мг/л вызывают летальность инфузорий от 5 до 35 % (рис. 3). При концентрациях от 0,5 до 0,25 мг/л он вызывает незначительную до 10% стимуляцию.
В биотесте с редисом можно прибегнуть к оценке разных функций: всхожести семян, длины проростков, длины корневой системы. С семенами редиса испытывался большой спектр концентраций. Необходимо отметить, что при воздействии цинка на корневую систему происходят в структуре корешка морфологические изменения. Корешок покрывается плотным слоем корневых волосков. Что хотелось бы в дальнейшем учитывать при биотестировании с использованием автоматического обсчета корешка. Токсичность проявилась на величине соответствующей ПДК. При концентрации цинка 32,05 мг/л токсичность равна 10-25%, что выявлено как по всхожести семян, так и по длине первичного корешка (рис.4). Токсичность была менее существенна на концентрации 162,5 мг/л. Это, можно связать, с существующим механизмом живых организмов компенсировать токсичность за счет внутренних защитных систем.
2.3 Биотестирование разных концентрации ТМ (Cd)
Биотестирование выполнено на семенах редиса в диапазоне концентраций: 1,2-120 мг/л. Установлено, что высокая концентрация кадмия 120 мг/л вызывает угнетение роста длины корешка на 65-85% и ингибирует всхожесть семян 40-70%(рис.5). При концентрациях 1,2 мг/л кадмий вызывает незначительную до 5% стимуляцию по длине корешка и достоверное угнетение по всхожести.
В биотесте с инфузориями (Tetrahymena) большое внимание уделялось тому, что функциональные изменения в тест-системе производились через 48 часов, что позволяет оценить реакцию инфузорий при длительном взаимодействии с кадмием и цинком. При концентрации цинка 0,0001625мкг/мл установлен высокий процент выживания и токсичность равна 20-40%. При увеличении концентрации в 10 раз токсичность колеблется в пределах 40-60%. Испытуемые концентрации кадмия обуславливают высокую токсичность 40-65%(рис.6).
2.4 Изучение отзывчивости биологически активных веществ (БАВ) в биотестах
Биологические методы позволяют учесть не только действие веществ оказывающих негативное воздействие, а дают представление о суммарной характеристике объекта. Таким образом, учитывают и действие биологически активных веществ, которые снижают токсичность. Такими веществами выступают фитогормоны. В качестве фитогормонов в работе были использованы Эпибрассинолид и Ауксин. Эпибрассинолид является фитогормоном полифункционального действия и выступает как адаптаген. Ауксин - фитогормон корневого апекса и активно воздействует на рост корневой системы. Действие этих гормонов было испытано в совокупности с концентрациями кадмия и цинка. При концентрациях кадмия 1,2мг/л и цинка 32,05 мг/л проявилась летальность инфузорий от 7 до 13 % (рис. 7).
С добавлением фитогормона Ауксина совместно с исследуемыми химическими веществами, появился положительный эффект. Можно предположить, что инфузории под влиянием ауксина проявляют большую подвижность, и как видно из результатов появляется стимуляция (рис. 7).
С использованием концентрации цинка 32,05 мг/л совместно с разными концентрациями фитогормона эпибрассинолида на биотесте с проростками. Установлено, что эпибрассинолид увеличивает проницаемость цинка в семена редиса и затормаживает всхожесть (рис. 8).
При использовании фитогормона эпибрассинолида с концентрацией кадмия 1,2 мг/л на биотест с проростками проявляется усиление токсичного эффекта на всхожесть семян и рост корневой системы.
Таким образом, использование эпибрассинолида ведет к усилению проникновения металлов в семена растений биотеста тем самым подавляет всхожесть семян и при действие биофильного элемента (zn) рост корневой системы увеличивается, а при проникновении в семена растения ТМ (cd) рост корней подавляется.
1. Анализ агрохимических средств с помощью методов биотестирования позволяет расширить наше представление о возможных их эффектах действия в аграценозе.
2. Оценка динамики широкого спектра агрохимических средств, интерпретированная графически позволяет вести прогноз возможного токсического действия в системе «доза-эффект».
3. Необходимо провести сопоставление и внедрение лабораторных исследований с вегетационными и полевыми результатами исследований по биотестированию.
1. Черемных Е.Г., Воронина Л.П.* МГУ им. Ломоносова, г. Москва, Воробьевы Горы, кафедра агрохимии, ф-т. Почвоведения, МГУ Прикладной Биотехнологии, г. Москва, ул.Талалихина, 33.
2. Ремпе Е.Х., Минеев В.Г., Воронина Л.П. Биотест для определения экологических последствий применения ХСЗР// ж. Доклады ВАСХНИЛ, №7, 1991, 5-10;
3.Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение. Учебное пособие. Спб 1999
4. Голубкова Э.Г. Экология Paramecium caudatum в условиях острой и хронической интоксикации // Атореф.канд.дисс. Петразоводск, 1980
5. Гроздов А.О. Определение общей токсичности на инфузориях парамециях Комбикорма, №4,2001.
6.Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности методами биотестирования в России. - М..: Международный дом сотрудничества, 1997.
7. Mandava N.V. Ann. Rev. of Plant Physiology and plant Molecular Biology, 1988,
8. Cerana R., Lado P., Anastasia M., Ciuffreda P.,Allevi P. J. Plant Physiol., 1984, v.114, №3
Шакирова Ф.А. Неспецифическая устойчивость растений и механизмы ее формирования
11.Гамбург К.З.. Брассины - стероидные гормоны роста растений // Успехи современной биологии, 1986,Т.102, вып.2(5)
10. Mitchell J. W., Mandava N., Worley J. F., Plimmer J. R.. Smith M. V. Nature, 1970, v. 225, № 5257
12. Mitchell J. W., Gregory L. E. Nature New Biol., 1972, v. 239, № 95
Изменение агрохимических показателей чернозема обыкновенного под действием разных доз биогумуса и птичьего помета. Экологическая оценка применения удобрений. Оптимизация доз внесения биогумуса под яровую пшеницу сорта Новосибирская 15, ее урожайность. дипломная работа [180,6 K], добавлен 01.12.2013
Анализ морфологических признаков, физических, водных и агрохимических свойств черноземов выщелоченных на пашне. Почвенно-экологическая и экономическая оценка чернозема лесостепи Зауралья. Действие минеральных удобрений, вносимых в него в течение 35 лет. дипломная работа [193,0 K], добавлен 28.06.2010
Характеристика природно-климатических и почвенно-агрохимических условий применения удобрений. Баланс органического вещества в севообороте и расчет потребности в органических удобрениях. Химическая мелиорация почв. Экономическая оценка системы удобрений. курсовая работа [66,8 K], добавлен 16.12.2010
Агрохимическое обследование почв и его роль в диагностике питания. Значение и методы определения актуальной, обменной и гидролитической кислотности почвы. Диагностика азотного, фосфорного и калийного питания. Оценка показателей эффективного плодородия. курсовая работа [129,6 K], добавлен 27.04.2014
Агрохимические характеристики биогумуса. Исследование изменений плодородия чернозема обыкновенного и количества гумуса под действием разных доз биогумуса и птичьего помета. Экологическая оценка применения удобрений. Их влияние на урожайность пшеницы. дипломная работа [193,6 K], добавлен 06.12.2013
Биология, мероприятия по выявлению и меры борьбы с азиатской многоядной зерновкой и грушевой огневкой. Защитные действия, установление концентраций фумигантов и их остаточных количеств. Методика количественного определения бромистого метила в воздухе. курсовая работа [900,7 K], добавлен 23.06.2011
Особенности межпородного скрещивания свиней, оценка продуктивности свиней. Характеристика некоторых пород свиней, разводимых в РБ. Краткая характеристика селекционно-гибиридного центра. Оценка мясных и откормочных качеств. Анализ корреляционной связи. контрольная работа [55,7 K], добавлен 13.08.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Оценка некоторых агрохимических средств и токсикантов методами биотеса курсовая работа. Сельское, лесное хозяйство и землепользование.
Сочинение: Фамусов и его окружение. 2
Реферат: Термоядерный синтез для производства электроэнергии в России и проблемы этого проекта для общества
Реферат по теме Карта сайта и индекс: что это такое и для чего это нужно?
Отзыв Оппонента На Кандидатскую Диссертацию Пример
Реферат по теме Опции стандартного BIOS Setup
Реферат: Красная книга и ее правовое значение. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Прокуратура РФ и её роль в надзоре за исполнением законов
Эссе Дар Бораи Адаб Хусни Инсон Аст
Реферат по теме Биохимические реакторы
Курсовая работа: Организация налоговых органов и контроль за уплатой налогов в США и Германии. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Античные цивилизации Средиземноморья
Реферат по теме Китайская живопись в художественном проектировании костюма
Функции Трудового Права Реферат
Курсовая работа по теме Амортизаційна політика підприємства
Реферат по теме Россия на современном этапе: реформы, их цели и содержание
Реферат: Выдающиеся деятели отечественной психологической науки
Начальная Школа 21 Века Реферат
Реферат по теме Политическая культура и социализация
Сочинение Горе От Ума Кратко Про Чацкого
Реферат по теме Реформы 1905-1912 гг.
Совершенствование деятельности аптеки "Лекса" на основе внедрения комплексной системы автоматизации - Менеджмент и трудовые отношения дипломная работа
Блок управления 4-х канальным ТВ передатчиком МВ. Устройство индикации - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Реорганизация: этапы и методы - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа