Биотестирование как метод изучения токсических свойств нанорастворов железа (на примере инфузорий)

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

с другими пробами, может быть связано со спецификой производств, коммунальными сбросами и т. д.

Пробу с повышенным содержанием хлорид-иона мы проанализировали методом титрования по стандартной методике и получили результаты, значительно отличающиеся от анализа с помощью ионной хроматографии С1-, кроме одной пробы с большой концентрацией хлорид-иона (сточная вода) [2]. В этом случае наблюдали полное соответствие результатов двумя методами. Для других образцов они отличались в 5-6 раз.

Мы не смогли качественно определить 8042- с помощью аналитической реакции из-за малого содержания этого аниона и большого значения произведения растворимости.

Нитрат-анион мы смогли качественно обнаружить реакцией с дифениламином [3].

Незначительное увеличение концентрации Б-, С1-, 8042- в экологически чистом участке (Боровое, дачные участки) может быть связано с процессами впитывания различных естественных пород.

Таким образом, в данной работе мы подтвердили невозможность использования некоторых традиционных химических методов анализа для малых концентраций.

Метод ионной хроматографии можно успешно применять для контроля загрязнённости окружающей среды. Оценка антропогенной нагрузки на природные водоемы предполагает определение содержания как токсичных, так и относительно безопасных компонентов.

Библиографические ссылки

1. Шпигун О. А., Золотов Ю. А. Ионная хроматография и ее применение в анализе вод. М. : МГУ, 1990.

2. Ефремов А. А. Основы физико-химических методов анализа : учеб. пособие. Краснояр. гос. торг.-экон. ин-т, 2005.

3. Дорохова Е. Н. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. М. : Высш. шк., 1991.

© Сушкевич Н. В., Фасхиев С. М., Миронова В. А., Борсоева С. А., 2011

УДК 579.528

Д. И. Тисов, С. А. Хусаинова* Научный руководитель - С. М. Трухницкая *Красноярский государственный университет, Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

БИОТЕСТИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАНОРАСТВОРОВ ЖЕЛЕЗА

Исследовано влияние разных концентраций растворов наножелеза на культуру инфузорий. Отмечено позитивное влияние малых концентраций и ингибирование двигательных функций при высоком содержании нано-железа в растворе.

В настоящее время биологические методы оценки состояния почв наиболее соответствуют целям экологического мониторинга, поскольку они по учету ответной реакции живых организмов на воздействие токсичных соединений и элементов позволяют определить весь совокупный негативный эффект.

Актуальность данной работы заключается в изучении свойств и характерных особенностей таких микрообъектов как наночастицы гидроксида железа (III).

Целью работы являлось исследование влияния воздействия растворов разных концентраций, содержащих наночастицы гидроксида железа (Ш) на жизнеспособность инфузорий. Для реализации денной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить воздействие наночастиц гидроксида железа на жизнедеятельность инфузорий.

2. Изучить достоверность полученных результатов методом математической статистики.

В качестве объектов исследования использовалась культура инфузорий, биологические особенности которой приводятся ниже.

Одноклеточный организм инфузория Paramecium caudatum Ehrbg, относится к подцарству Protoza, к типу Celiophora, подтипу Ciliata.

Инфузория Paramecium caudatum широко распространена в пресных стоячих водоемах с большим количеством органического вещества, имеет размеры 200*40 мкм и сложное строение.

Для оценки острого воздействия на тест-объект обычно используется метод индивидуальных линий парамеций. Исходная культура парамеций выращивается на среде Лозина-Лозинского, (г на 1 л дистиллированной воды): NaCL-0,1; KCL-0,01; CaCL2-0,01; MgCL2-0,01; NаНСОз-0,02. Для приготовления среды с рабочей концентрацией необходимо к 50 мл концентрированной среды добавляется 950 мл дистиллированной воды. Ежесуточно осуществляется кормление культуры парамеций дрожжами. Для этих целей подготавливается концентрированная суспензия дрожжей. Отмытая культура парамеций, собравшаяся в узкой части горлышка колбы, используется для анализа.

Показателем токсичности служит выживаемость, фиксируемая по числу выживших линий парамеций. Регистрируется динамика деления и гибели инфузорий в разных средах: контроль - раствор тестируемого вещества.

Достоверное различие контрольных и опытных показателей по критерию Стьюдента информирует о стрессовом воздействии, т. е. токсичности.

Секция «Экологияпромышленности»

В данную методику нами были внесены следующие изменения, под бинокуляром просматривалось число живых парамеций через 10 мин, через 1 ч и через 24 ч. С момента помещения в растворы гидрокси-да наножелеза разных концентраций оценивалось изменение характера движения инфузорий.

Показателем токсичности служит выживаемость инфузорий в растворе тестируемого вещества. Как контрольный вариант был приготовлен раствор 100 мл Н2О + 100 мл инфузорий.

В данной работе оценивались 3 образца растворов с добавлением в них суспензии наночастиц гидрокси-да Ре3';

1 - 25мл Ре3 + 25мл инфузорий;

2 - 50 мл Ре3 + 50 мл инфузорий;

3 - 100 мл Ре3 + 100 мл инфузорий.

Культура инфузорий помещалась в исследуемые растворы наночастиц гидроксида железа, затем, согласно экспресс-методике, предложенной С. В. Хиж-няком, через 10, 60 минут и 24 часа под бинокуляром просматривалось изменение характера движения инфузорий, результаты опыта представлены в таблице.

Изучение токсичности свойств нанорастворов железа с применением биотестирования на инфузориях показало, что в контроле и в образце с минимальным содержанием гидроксида наножелеза (25 мл) жизнеспособность и движение инфузорий в растворе сохраняется.

Результаты опыта на инфузориях

Концентра- Время эксперимента

ция раствора 10 мин 1 ч 24 ч

Контроль Движение Движение Движение

есть есть есть

Образец 1 Движение Движение Движение

есть есть есть

Образец 2 Движение по Очень мед- Движе-

своей оси ленное движение по своей оси ния нет

Образец 3 Быстрое Очень мед- Движе-

движение по ленное дви- ния нет

своей оси жение по своей оси

При увеличении концентрации наночастиц гидроксида железа в 2 и 4 раза отмечается утрата двигательных функций после одного часа воздействия и абсолютная утрата двигательной активности через сутки проведения опыта.

Таким образом, выявлено, что растворы с содержанием 50 и 100 мл наночастиц гидроксида железа (III) выступают как ингибиторы биологической активности инфузорий (Paramecium caudatum Ehrbg).

© Тисов Д. И., Хусаинова С. А., Трухницкая С. М., 2011

УДК 504.054

А. Ю. Фаррахова, Р. Э. Панков Научный руководитель - Р. А. Степень Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ДИНАМИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В КРАСНОЯРСКЕ

Проведен сравнительный анализ загрязнения атмосферного воздуха в Красноярске за 2007-2010 гг.

«Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду», - ст. 42 конституции РФ. В Красноярске концентрация вредных веществ превышает нормы в разы и с каждым годом она увеличивается. Информация о фоновых концентрациях веществ в атмосфере публикуется во многих источниках. Ежегодно проводятся проверки промышленных предприятий, выписываются штрафы. Красноярск в приоритетном списке правительства страны на улучшение экологической обстановки. Предельно допустимые концентрации ядов превышены во всех районах города. Разрабатываются различные мероприятия по уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу. Но результаты неутешительны. Выбросы в свою очередь продолжают набирать обороты (табл. 1).

Таблица 1

Характеристики загрязнения воздуха за период 2007-2010 гг. [1-3]

2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.

иза5 14,66 15,31 18,56 21,86

ИЗА5 - суммарный индекс загрязнения атмосферы по 5 приоритетным для города загрязняющим веществам

Известно, что бенз(а)пирен является наиболее типичным химическим канцерогеном окружающей среды, он опасен для человека даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством биоаккумуляции, оказывает мутагенное действие, вызывает злокачественные опухоли. Основными источниками выбросов являются Красноярский алюминиевый завод, автотранспорт.

Формальдегид обладает токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Источники загрязнения - мусорные полигоны, автотранспорт, литейные цеха.

Оксид азота высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отек легких. Источники - ЗАО «Сибтяжмаш», ТГК, автотранспорт.