Способ биотестирования по проращиванию семян

Авторы патента:

Мазуркин Петр Матвеевич (RU)

Евдокимова Оксана Юрьевна (RU)

G01N33/18 - воды

Владельцы патента RU 2492473:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды. Для этого проводят равномерную укладку семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри. В чашку наливают по 5 мл исследуемой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян. При этом фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги. Далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, затем на чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена. Наливают исследуемую воду, после проращивания семян до взятия проростков с чашки Петри для измерения длины корня у каждого проростка измеряют по компасу угол направления его корня как показатель азимута корня. У непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк. В дальнейшем у всех проростков в чашке Петри измеряют длину корня, причем эту длину у непроросших семян принимают равной нулю. 3 з.п. ф-лы, 12 ил., 5 табл., 1 пр.

Изобретение относится к инженерной экологии и может быть использовано при мониторинге качества проб воды рек и водоемов тестированием ростом корней различных видов тестовых растений, а также тестированием фильтратов из различных свалок и складов хранения твердых отходов.

Известен способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения (Пат. 2402765 Российская Федерация, МПК G01N 33/18. Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения / Мазуркин П.М., Евдокимова О.Ю. (РФ); заявитель и патентообладатель Марийск. гос. тех. ун-т. - №2009133898/04; заявл. 09.09.2009; опубл. 27.10.10), в котором до основных экспериментов тестирования дополнительно проводят предварительный эксперимент по определению рационального срока проращивания семян тест-растения, при этом для каждого вида растения определяют свой срок рационального проращивания семян.

Недостатком является то, что способ учитывает только влияние времени проращивания семян в чашке Петри на рост корней растения, когда в чашке Петри растущие корни у 50 семян начинают мешать друг другу.

Известен также способ испытания загрязнения воды по росту корней растения в соответствии с методикой биотестирования по проращиванию семян (Приложение 10. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения" (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. №46), включающий равномерную укладку 30 или 50 штук семян редиса красного круглого с белым кончиком или белой горчицы (Sinapis alba) на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см (Сводный доклад стран-членов СЭВ по теме 7.03.05. Будапешт, 1975, с.2-4). Причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой и чистой воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, затем чашки покрывают и помещают в термостат при температуре 20°C. А при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время. Перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин. Эксперимент заканчивается через 72 часа. Измеряют длину корней, исключая из ряда данных пять наименьших значений, включая и не проросшие семена. Если, по сравнению с контрольными, семена в исследуемой воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70%, то испытуемая вода непригодна для орошения. Порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды. При длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами. Примечание: Тест на проращивание семян можно провести и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении.

Недостатком является то, что способ не учитывает влияние сторон света на колебания волнового возмущения растений по длине корней, когда распределение длины корней связано с азимутом посадки семян, не учитываются региональные особенности водного объекта для тестирования семян других растений. Причем 50 проростков через 72 часа переплетаются друг с другом, не только мешая проведению измерений, но и образуя взаимную сильную внутривидовую конкуренцию при развитии и росте корней. Пи этом непроросшие семена никак не учитываются в измерениях по прототипу.

Технический результат - повышение точности тестирования проб воды семенами растений за счет достижения оптимальных условий роста корней у каждого растения, учета в измерениях непроросших семян тестируемого растения, а также снижение трудоемкости при проведении измерений за счет сокращения количества семян от 50 до 12, то есть более чем в четыре раза, и оптимизации числа повторов чашки Петри для основных экспериментов по каждому водному объекту за счет проведения предварительных опытов.

Этот технический результат достигается тем, что способ биотестирования по проращиванию семян, включающий равномерную укладку 30 или 50 семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри, в которую наливают по 5 мл исследуемой или чистой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян, затем чашку покрывают крышкой, после 72 часов проращивания измеряют длину корня каждого проростка, причем измерения проводят у проростков, исключая из ряда данных пять наименьших значений, причем тест на проращивание семян можно провести и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, отличающийся тем, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, причем аналогично поступают с другими чашками Петри в повторах эксперимента, затем на каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу без шаблона укладываются семена, наливают исследуемую воду, после проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк, в дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, после завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности, а впоследствии проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, затем сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:

L=L₁+L₂,

L₁=L₀, L₂=Acos(πφ/p±a ₇),

$A = a_{1} e x p (- a_{2} ϕ^{a_{3}})$ , $p = a_{4} \pm a_{5} ϕ^{a_{6}}$ ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L₁ - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L₀ - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;

L₂ - вторая составляющая колебательного возмущения растения по

длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

а ₁…а ₇ - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

Остальные закономерности остаются еще недостаточно ясными по содержательной интерпретации.

Сущность технического решения заключается в том, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек, после нанесения разметки шаблон убирают, размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу.

Сущность технического решения заключается в том, что шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян изготавливают в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.

Сущность технического решения заключается в том, что у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

Сущность технического решения заключается также в том, что в предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли, или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Сущность технического решения заключается также и в том, что для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включает равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.

Положительный эффект достигается тем, что определяются условия для наиболее благоприятного роста корней тестового растения с целью повышения точности испытания загрязнения воды, в особенности той природной и иной загрязненной воды различного качества, которую планируется использовать для орошения растений сельскохозяйственных культур.

Новизна технического решения заключается в том, что эксперимент по проращиванию семян выполняют по изменению длины корня тест-растения в зависимости от азимута посадки семени и азимута корня каждого проростка.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.

На фиг.1 показана схема размещения 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в чашке Петри через 30 градусов (номерами обозначены места посадки семян); на фиг.2 приведен угол определения азимута посадки φ и азимута корня проростков φ_к; на фиг.3 представлено изображение при определении азимута корня проростков φ_к; на фиг.4 приведен график первой составляющей распределения длины корня 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком от азимута посадки при росте в течение 72 часов в первой чашке Петри; на фиг.5 показан график второй составляющей колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри в зависимости от азимута посадки семени; на фиг.6 приведен общий график по двухчленной математической модели в первой чашке Петри; 7 - то же на фиг.6 во второй чашке Петри; на фиг.8 - то же на фиг.6 в третьей чашке Петри; на фиг.9 - то же на фиг.6 в четвертой чашке Петри; на фиг.10 - то же на фиг.6 в пятой чашке Петри; на фиг.11 - то же на фиг.6 в шестой чашке Петри; на фиг.12 - то же на фиг.6 в седьмой чашке Петри.

Способ биотестирования по проращиванию семян в общем случае включает следующие действия.

Проводится отбор пробы воды, проводится ее консервация и подготовка для каждого испытания.

В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян. Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.

Шаблон изготавливается в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.

После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри по всем повторам эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.

Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена тест-растения. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время.

После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.

В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и не проросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

После завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности.

L=L₁+L₂,

L₁=L₀, L₂=Acos(πφ/p±a₇),

$A = a_{1} e x p (- a_{2} ϕ^{a_{3}})$ , $p = a_{4} \pm a_{5} ϕ^{a_{6}}$ ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L₁ - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

L₂ - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;

A - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

a ₁…a ₇ - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива.

После выявления биотехнической закономерности изменения длины корня растения в зависимости от азимута посадки определяют значимости каждой составляющей статистической модели.

По коэффициенту приспособляемости, равному отношению волновой второй составляющей к первой составляющей модели, при значении этого коэффициента меньше единицы принимают оценку, что приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительна, а при условии превышения единицы - достаточно надежна.

Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, и сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода непригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Способ биотестирования по проращиванию семян, например, редиса красного круглого с белым кончиком при тестировании проб речной воды, включает следующие действия.

Проводится отбор пробы речной воды, затем ее консервация и подготовка для каждого испытания.

В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком.

Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.

После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри в 4 повторах эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.

Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время.

После 72 часов проращивания семян редиса красного круглого с белым кончиком до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.

В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.

L=L₁+L₂,

L₁=L₀, L₂=Acos(πφ/p±a₇),

$A = a_{1} e x p (- a_{2} ϕ^{a_{3}})$ , $p = a_{4} \pm a_{5} ϕ^{a_{6}}$ ,

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L₁ - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности и сравнивают их с пробой контрольной воды, но при этом вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.

В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.

Пример. Эксперименты были проведены в феврале 2009 - ноябре 2010 года. Пробу воды отбирали из поверхностного водоисточника перед городским водозабором - река М. Кокшага.

В таблице 1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 18 часов 3 февраля 2010 г.) независимых выборок из 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в семи повторах чашек Петри.

Таблица 1
Длина корней редиса красного круглого в семи чашках Петри, мм
Азимут посадки φ, град.	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
L, мм	φ_к, град.	L, мм	φ_к, град.	L, мм	φ_к, град.	L, мм	φ_к, град.	L, мм	φ_к град.	L, мм	φ_к, град.	L, мм	φ_к, град.
30	43	315	5	225	5	135	26	180	11	270	15	315	15	225
60	15	45	18	180	36	135	37	45	41	315	19	225	36	270
90	21	225	8	0	5	315	40	135	25	180	6	45	13	45
120	37	315	25	270	26	315	35	45	18	270	24	90	13	45
150	25	315	9	270	0	-	0	-	20	135	38	225	18	315
180	14	225	21	90	44	225	0	-	35	180	29	315	26	225
210	32	315	0	-	17	225	36	45	23	135	27	45	4	315
240	26	315	15	0	0	-	13	225	21	135	41	135	33	135
270	24	315	29	135	22	315	0	-	17	45	24	135	3	225
300	27	315	38	225	19	315	22	135	5	0	0	-	27	315
330	20	45	3	225	0	-	21	135	0	-	19	135	33	45
0	43	45	53	225	22	45	0	-	0	-	11	0	17	315

При проведении эксперимента на фильтровальную бумагу круглой формы с меткой на краю укладывался шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян (фиг.1), которую затем помещали в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступали по всем повторам чашек Петри, после проводили укладку семян через каждые 30 градусов азимута посадки φ.

После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряли угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставили прочерк.

Далее у всех проростков проводили измерение длины корня, причем эту длину корня измеряли у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю.

При поливе семян речной водой в одной чашке Петри (график показан фиг.6) была получена двухчленная биотехническая закономерность

$L = L_{1} + L_{2} (1)$

L₁=25,51866,

L₂=35,83023exp(-0,096491φ^0,51390)cos(πφ/(55,91559-0,00050888φ^1,73960)-1,05930).

Первая составляющая показывает стабильное распределение длины корней растений, то есть характеризуется устойчивым законом (фиг.4). Наиболее значимой является вторая составляющая (фиг.5), которая характеризует колебательное возмущение популяции семян редиса красного от азимута посадки семян.

Максимум волнового возмущения проростков редиса красного круглого 17,54 мм наблюдался при азимуте посадки семени равном 0 градусов.

По остальным повторам графики распределения длины корня редиса красного круглого от азимута посадки представлены на фигурах 7-12.

Результаты расчетов по формуле (1) приведены в таблице 2.

Таблица 2
Изменение длины корня по статистической (математической) модели (1), мм
Азимут посадки φ, град.	Фактическое значение длины корня	Расчетные значения длины корня, мм	Составляющие модели (1)
L	ε	Δ, %	L₁	А	Р	L₂
30	43	42,13	0,87	2,02	25,52	20,59	55,73	16,61
60	15	14,10	0,90	6,00	25,52	16,24	55,28	-11,42
90	21	17,92	3,08	14,67	25,52	13,52	54,64	-7,60
120	37	36,45	0,55	1,49	25,52	11,58	53,81	10,93
150	25	25,42	-0,42	-1,68	25,52	10,09	52,81	-0,10
180	14	17,55	-3,55	-25,36	25,52	8,91	51,65	-7,97
210	32	32,41	-0,41	-1,28	25,52	7,95	50,34	6,90
240	26	23,90	2,10	8,08	25,52	7,14	48,88	-1,62
270	24	23,02	0,98	4,08	25,52	6,46	47,28	-2,50
300	27	29,67	-2,67	-9,89	25,52	5,87	45,54	4,15
330	20	21,38	-1,38	-6,90	25,52	5,36	43,67	-4,14
0	43	43,06	-0,06	-0,14	25,52	35,83	55,92	17,54
Примечание. Максимальная относительная погрешность подчеркнута.

Максимум длины корня проростков редиса красного круглого с белым кончиком наблюдается при азимуте посадке равном 0 и 30 градусов, минимум приходится на 180 градусов.

Амплитуда колебания для наилучшей особи растения всегда равна нулю, то есть самая сильная особь не волнуется. Большой размах амплитуды, что видно из таблицы 2, показывает расширение изменчивости параметров растения по отдельным особям, так как речная вода расширяет адаптационные возможности изменчивости в росте корней редиса красного. При этом амплитуда принимает высокие значения, когда семена тест-растения расположены в восточной части чашки Петри, здесь семена испытывают сильное волнение. При 180° азимута посадки амплитуда уменьшается, достигает минимума при 330 градусах, при этом семена испытывают меньшее волнение.

Причем наименьшее значение половина амплитуды принимает при 330 градусах, здесь растение практически не волнуется, наибольшие колебания испытывает на северном меридиане, где значение амплитуды равно 35,83.

Чем больше период колебания, то тем легче происходит адаптация популяции к внешним условиям из-за того, что частота колебательного возмущения убывает. Из таблицы 2 видно, что частота колебательного возмущения возрастает от северного конца меридиана от 0 до 360 градусов.

Максимальная относительная погрешность в таблице 2 подчеркнута и составляет 14,67%. Поэтому доверительная вероятность формулы (1) будет не ниже 74,64%. Формула выше 70% адекватности принимается имеющей сильную связь между сопоставляемыми факторами. Поэтому формула (1) может быть применена при параметрической идентификации по данным измерений и по другим растениям.

Коэффициент корреляции 0,9814 высок (фиг.6), что убеждает в высокой адекватности полученной статистической модели.

Поэтому для описания распределения длины корней растения от азимута посадки семени предлагается обобщенная формула

$\begin{array}{l} L = L_{1} + L_{2}, \\ L_{1} = L_{0}, L_{2} = A c o s (π ϕ / p \pm a_{7}), A = a_{1} e x p (- a_{2} ϕ^{a 3}), p = a_{4} \pm a_{5} ϕ^{a 6}, (2) \end{array}$

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;

L₁ - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;

А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;

p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;

φ - азимут посадки семени, град.;

Сравнение результатов нескольких испытаний проводят по нескольким критериям, количественно получаемым из опытов и последующего статистического моделирования.

По данным таблицы 3 проанализируем предельные значения отдельных составляющих и компонентов полученной формулы (2) по результатам эксперимента, проведенного в феврале 2010 года в 7 чашках Петри.

Таблица 3
Значимость и приспособляемость проростков в речной воде
Номер повтора	Азимут посадки φ, град.	Составляющие модели (2), мм	L, мм	Коэффициент значимости	Коэффициент приспособляемости k
L₂	L₁	α₁	α₂
1	30	25,52	16,61	43	0,59	0,39	0,6509
	60	25,52	-11,42	15	1,70	-0,76	-0,4475
	90	25,52	-7,60	21	1,22	-0,36	-0,2978
	120	25,52	10,93	37	0,69	0,30	0,4283
	150	25,52	-0,10	25	1,02	-0,00	-0,0039
	180	25,52	-7,97	14	1,82	-0,57	-0,3123
	210	25,52	6,90	32	0,80	0,22	0,2704
	240	25,52	-1,62	26	0,98	-0,06	-0,0635
	270	25,52	-2,50	24	1,06	-0,10	-0,0980
	300	25,52	4,15	27	0,95	0,15	0,1626
	330	25,52	-4,14	20	1,28	-0,21	-0,1622
0	25,52	17,54	43	0,59	0,41	0,6873
2	30	18,22	-1,33	5	3,64	-0,27	-0,0730
	60	18,22	-14,64	18	1,01	-0,81	-0,8035
	90	18,22	-7,33	8	2,28	-0,92	-0,4023
	120	18,22	9,93	25	0,73	0,40	0,5450
	150	18,22	12,70	9	2,02	1,41	0,6970
	180	18,22	-2,68	21	0,87	-0,13	-0,1471
	210	18,22	-13,71	0	-	-	-0,7525
	240	18,22	-4,24	15	1,21	-0,28	-0,2327
	270	18,22	11,32	29	0,63	0,39	0,6213
	300	18,22	9,02	38	0,48	0,24	0,4951
	330	18,22	-7,42	3	6,07	-2,47	-0,4072
0	18,22	14,32	53	0,34	0,27	0,7859
3	30	16,93	-2,01	5	3,39	-0,40	-0,1187
	60	16,93	-3,34	36	0,47	-0,09	-0,1973
	90	16,93	-2,84	5	3,39	-0,57	-0,1677
	120	16,93	-0,77	26	0,65	-0,03	-0,0455
	150	16,93	1,72	0	-	-	0,1016
	180	16,93	3,26	44	0,38	0,07	0,1926
	210	16,93	3,01	17	1,00	0,18	0,1778
	240	16,93	1,10	0	-	-	0,0650
	270	16,93	-1,41	22	0,77	-0,06	-0,0833
300	16,93	-3,15	19	0,89	-0,17	-0,1861
	330	16,93	-3,15	0	-	-	-0,1861
0	16,93	0,43	22	0,77	0,02	0,0254
4	30	18,12	2,57	26	0,70	0,10	0,1418
	60	18,12	20,67	37	0,49	0,56	1,1407
	90	18,12	24,19	40	0,45	0,60	1,3350
	120	18,12	7,02	35	0,52	0,20	0,3874
	150	18,12	-18,22	0	-	-	-1,0055
	180	18,12	-18,38	0	-	-	-1,0143
	210	18,12	15,60	36	0,50	0,43	0,8609
	240	18,12	6,22	13	1,39	0,48	0,3433
	270	18,12	-13,07	0	-	-	-0,7213
	300	18,12	-2,15	22	0,82	-0,10	-0,1187
	330	18,12	5,51	21	0,86	0,26	0,3041
0	18,12	-17,36	0	-	-	-0,9581
5	30	19,28	-3,79	11	1,75	-0,34	-0,1966
	60	19,28	12,51	41	0,47	0,31	0,6489
	90	19,28	6,42	25	0,77	0,26	0,3330
	120	19,28	-5,40	18	1,07	-0,30	-0,2801
	150	19,28	-5,65	20	0,96	-0,28	-0,2930
	180	19,28	1,38	35	0,55	0,04	0,0716
	210	19,28	3,85	23	0,84	0,17	0,1997
	240	19,28	0,45	21	0,92	0,02	0,0233
	270	19,28	-2,17	17	1,13	-0,13	-0,1126
	300	19,28	-0,99	5	3,86	-0,20	-0,0513
	330	19,28	0,98	0	-	-	0,0508
0	19,28	-22,90	0	-	-	-1,1878
6	30	15,23	-2,11	15	1,02	-0,14	-0,1385
	60	15,23	0,37	19	0,80	0,02	0,0243
	90	15,23	3,40	6	2,54	0,57	0,2232
	120	15,23	7,04	24	0,63	0,29	0,4622
	150	15,23	11,29	38	0,40	0,30	0,7413
	180	15,23	15,87	29	0,53	0,55	1,0420
	210	15,23	19,80	27	0,56	0,73	1,3001
	240	15,23	20,17	41	0,37	0,49	1,3244
	270	15,23	10,21	24	0,63	0,43	0,6704
	300	15,23	-15,40	0	-	-	-1,0112
	330	15.23	3,78	19	0,80	0,20	0,2482
0	15,23	-4,15	11	1,38	-0,38	-0,2725
7	30	19,19	-0,91	15	1,28	-0,06	-0,0474
	60	19,19	5,04	36	0,53	0,14	0,2626
	90	19,19	0,79	13	1,48	0,06	0,0412
	120	19,19	-8,00	13	1,48	-0,62	-0,4169
	150	19,19	6,14	18	1,07	0,34	0,3200
	180	19,19	4,14	26	0,74	0,16	0,2157
	210	19,19	-14,69	4	4,80	-3,67	-0,7655
	240	19,19	18,59	33	0,58	0,56	0,9687
	270	19,19	-14,06	3	6,40	-4,69	-0,7327
	300	19,19	3,20	27	0,71	0,12	0,1668
	330	19,19	10,84	33	0,58	0,33	0,5649
0	19,19	-3,32	17	1,13	-0,20	-0,1730

Приспособляемость популяции семян редиса красного (табл.3) к внешним воздействиям показывается коэффициентом k. При этом приспособляемость может быть кризисно-негативной или кризисно-позитивной. При условии k>1 будем считать приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительной, а при условии k<1 достаточно надежной.

Из данных табл.3 видно, что наибольшую приспособляемость 1,3350 в направлении позитивной адаптации семена редиса красного круглого имеют при азимуте посадки 90 градусов. Коэффициент приспособляемости, вычисляемый по формуле k=L_max2/L_max1, равен при таком расположении семени 1,3350. Наименьшее позитивное влияние 0,0039 наблюдается при 150°.

Максимальный кризис для проростков наблюдается при 0 градусов с негативным приспособлением к условиям роста с коэффициентом приспособляемости k=-1,1878, то есть когда семена редиса красного круглого располагались в северной части чашки Петри. Однако он меньше позитивного максимума 1,3350.

Для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполним корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри по известным стандартным методикам.

В таблице 4 представлено количество взошедших семян по результатам эксперимента по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком по четырем месяцам.

Таблица 4
Количество проросших семян от азимута их посадки по четырем месяцам
№	Азимут посадки φ, град.	Число проросших семян
02.12.09	05.04.10	10.08.10	13.10.10
1	30	7	7	7	7
2	60	5	7	4	7
3	90	7	5	6	6
4	120	5	6	5	6
5	150	7	7	5	7
6	180	6	7	5	7
7	210	6	6	4	7
8	240	6	6	6	6
9	270	6	7	2	6
10	300	7	5	4	7
11	330	6	7	6	6
12	0	6	7	6	7

Проведем расчет показателей описательной статистики для последующего обоснования необходимого объема выборки.

Результаты статистической обработки представлены в таблице 5.

Коэффициент вариации V_σ составил меньше 33%, то есть все совокупности однородны, колебания длины корня редиса красного круглого незначительны.

По полученным результатам Е<0, то есть данные более равномерно распределены по всей области значений от x_max до x_min.

При этом распределение плосковершинное.

Для августа Е>0, данные сконцентрированы около среднеарифметического значения. Так как As<0, то наблюдается асимметрия левосторонняя.

Сущность способа вычисления необходимого числа наблюдений заключается в том, что совокупности значений факторов принимаются в качестве статистических выборок. Для любого количества факторов справедливо соотношение

n=m·m',

где n - общее количество семян в чашке Петри по всем повторам проводимого эксперимента,

m - количество взошедших семян во всех повторах чашек Петри,

m' - число повторов чашек Петри.

Таблица 5
Описательная статистика по количеству взошедших семян редиса красного круглого по месяцам
Статистические показатели	Значения описательной статистики по месяцам
02.12.09	05.04.10	10.08.10	13.10.10
Размах R, мм	2,00	2,00	5,00	1,00
Минимум x_min, мм	5,00	5,00	2,00	6,00
Максимум х_мах, мм	7,00	7,00	7,00	7,00
Среднее арифметическое $\bar{x}$ , мм	6,17	6,42	5,00	6,58
Средняя ошибка выборки, мм	0,21	0,23	0,39	0,15
Среднее квадратическое отклонение σ, мм	0,72	0,79	1,35	0,51
Дисперсия выборки σ²	0,52	0,63	1,82	0,27
Коэффициент вариации V_σ, %	11,64	12,36	29,97	7,82
Эксцесс Е	-0,69	-0,46	0,92	-2,26
Асимметричность As	-0,26	-0,99	-0,80	-0,39
Предельная ошибка выборки при P=0,954 Δ_x	0,46	0,50	0,86	0,33

Для вычисления интервала Δx применим формулу Г.А. Стреджеса

$Δ x = \frac{x_{m a x} - x_{m i n}}{1 + 3.3221 g n}, (3)$

где x_max, x_min - максимальное и минимальное количество взошедших семян.

Выражение в знаменателе (3) характеризует число групп наблюдений m. Для вычисления числа наблюдений используем формулу

$n \geq l \cdot [m'], (4)$

где [m'] - число повторений чашек Петри в проведенном нами эксперименте. Например, текущее число наблюдений n_m составило 84. Тогда число групп наблюдений l=7. Нами проведен эксперимент при семи повторах, поэтому [m'] примем равным семи. Тогда получаем n≥7×7=49. Так как n_m>n, то исходных данных достаточно, условие п≥l·[m'] выполнено для данного фактора. Пусть n_m=48, следовательно l=7. Количество повторов примем равным четырем. Так как n_m=7×4=28, то условие n≥l·[m'] выполняется.

Отсюда следует, что основные эксперименты по биотестированию речной воды водозабора города Йошкар-Ола достаточно проводить при проращивании семян редиса красного круглого с белым кончиком в количестве 12 штук при четырех повторах в чашках Петри.

Таким образом, способ биотестирования по проращиванию семян для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включают равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.

Предложенный способ с высокой точностью описывает влияние азимута на распределение длины корня проростка при определении загрязнения речной воды. Он обладает простотой проведения испытаний речной воды, а также фильтрационных вод, что значительно повышает точность соотнесения измерений загрязнения в реках и водоемах с результатами тестирования качества воды растениями. Поэтому предлагаемый способ позволяет на некоторое время отказаться от дорогостоящих методов анализа проб воды и заменить их предлагаемым способам комплексной оценки качества воды.

Применение предложенного способа расширяет возможности территориального экологического мониторинга загрязнения простыми средствами у тех водотоков речной сети, на которых расположены населенные пункты и земельные участки сельскохозяйственного назначения, свалки и склады хранения твердых отходов.

1. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды, включающий равномерную укладку семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри, в которую наливают по 5 мл исследуемой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян, отличающийся тем, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, затем на чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена, наливают исследуемую воду, после проращивания семян до взятия проростков с чашки Петри для измерения длины корня у каждого проростка измеряют по компасу угол направления его корня как показатель азимута корня, причем у не проросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк, в дальнейшем у всех проростков в чашке Петри измеряют длину корня, причем эту длину у не проросших семян принимают равным нулю.

2. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что на фильтровальную бумагу круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек, после нанесения разметки шаблон убирают, размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу.

3. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что шаблон для посадки семян изготавливают в виде окружности по диаметру чашки Петри, например, из прозрачного тонкого листа пластика, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30° с написанием цифр около отверстий, при этом для чашек Петри диаметром 100 мм расстояние между центрами отверстий и центром шаблона принимают равным примерно 30 мм, а диаметры отверстий принимают большими по сравнению с диаметрами семян редиса красного круглого с белым кончиком.

4. Способ укладки семян в чашку Петри при биотестировании речной воды по п.1, отличающийся тем, что у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и не проросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно по часовой стрелке, начиная с первого проростка по часовой стрелке от 30 до 360°.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для оценки генотоксических эффектов водорастворимых соединений или промышленных сточных вод, в частности для оценки экологогигиенического состояния водоемов, испытывающих постоянное воздействие промышленных сточных вод и их растворимых компонентов.

Метод и устройство для определения содержания фосфора в водной пробе // 2489714

Способ извлечения теобромина из водных растворов // 2486511

Изобретение относится к аналитической химии и фармацевтике и может быть использовано для извлечения производных пурина из водных сред с целью их последующего определения.

Способ наблюдения за относящейся к поверхности микробиологической активностью в технологических потоках // 2486510

Способ рентгенофлуоресцентного определения микроэлементов с предварительным их концентрированием из сверхмалых проб воды и водных растворов // 2484452

Изобретение относится к способу рентгенофлуоресцентного определения микроэлементов и может быть использовано при анализе природных вод и техногенных растворов. .

Способ наблюдения за объемной (общей) микробиологической активностью в технологических потоках // 2482476

Способ определения допустимого количества привносимых микробиологических показателей в водных объектах // 2481574

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для определения допустимого количества привносимых микробиологических показателей в водных объектах. .

Способ определения норматива предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в водных объектах // 2480747

Изобретение относится к экологии, в частности к способам определения ПДК в природных водных объектах. .

Способ оценки генотоксичности водных сред // 2478582

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к водной токсикологии и токсикогенетике. .

Устройство для контроля воды на бактерии // 2478204

Изобретение относится к обнаружению в воде загрязнений, вызываемых микроорганизмами. .

Способ определения экологического состояния водоемов // 2492641

Измеряют гидробиологические показатели - индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек. Одновременно измеряют гидрохимические показатели - водородный показатель, химическое потребление кислорода, концентрация растворенного кислорода и электропроводность. Рассчитывают сводный показатель по формулам. Сравнивают полученное значение сводного показателя с данными таблицы 1 и по результатам судят об экологическом состоянии водоема. Изобретение позволяет ускорить определение экологического состояния водоема по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. 2 табл., 1 пр.

Способ биотестирования по длине корней тестового растения загрязненной нефтью воды // 2499256

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для оценки опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью. Для этого выбирают тест-растение, проводят равномерную укладку семян тест-растения на фильтровальную бумагу в контрольной и испытуемой чашке Петри диаметром 10 см. Далее в каждую контрольную и испытуемую чашку Петри наливают по 5,0 мл воды при 4-8-кратной повторности полива, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. При этом в контрольной чашке Петри принимается проба воды с нулевой концентрацией нефти, а в испытуемых чашках до полива подготавливают водные эмульсии испытуемой нефти с разными концентрациями. Затем приготовленными водными эмульсиями с заданной концентрацией нефти поливают семена тест-растения в чашках Петри в течение 72 часов, причем концентрацию нефти в разных водных эмульсиях увеличивают до тех пор, пока в момент измерений длины корня всхожесть семян редиса красного круглого не будет ниже 50%. Изобретение обеспечивает оценку опасных уровней загрязнения водных объектов нефтью, за счет повышения точности показателей влияния нефти различной объемной концентрации в водном растворе на рост корней растения на конкретной территории. 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 3 табл., 1 пр.

Способ определения уровня токсикантов в воде, продуктах питания или физиологических жидкостях и тест-система // 2506586

Группа изобретений относится к области биотехнологии и может быть использована для определения уровня токсикантов в воде, продуктах питания или физиологических жидкостях. Способ осуществляют путем проведения в колонке тест-системы иммуноферментного анализа, включающего размещение в колонке носителя с привитыми антивидовыми антителами, обработку носителя блокирующим раствором, иммобилизацию на носителе специфических антител, внесение тестируемых образцов, обработку носителя конъюгатсодержащим раствором и анализ обработанного носителя. В качестве носителя используют активированную пористую подложку с привитыми антивидовыми антителами, а в качестве конъюгатсодержащего раствора - раствор конъюгата антигена - токсиканта, химически связанного с люминесцентными квантовыми точками или с липосомами, содержащими люминесцентные квантовые точки. Уровень токсикантов определяют по интенсивности люминесценции, возбужденной в квантовых точках при освещении обработанного носителя возбуждающим излучением. Тест-система для данного способа включает колонку, которая снабжена устройством для измерения уровня люминесценции, включающим источник возбуждающего излучения и фотоприемник. Перед фотоприемником дополнительно установлена фокусирующая оптическая система, а выход фотоприемника электрически подключен через усилитель сигнала и аналого-цифровой преобразователь к контроллеру, к выходу которого подключены блок индикации и источник возбуждающего излучения. Изобретение повышает эффективность и достоверность определения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 ил.

Система контроля водоотводов от объектов промышленного и бытового назначения, способ контроля водоотводов и робот-пробоотборник для реализации способа // 2507156

Группа изобретений относится к системам и средствам контроля безопасности использования объектов промышленного и бытового назначения. Система контроля водоотводов содержит множество объектов, сообщенных отводящим трубопроводом с водоочистителями, каждый из которых расположен на территории объекта и сообщен с магистральным трубопроводом. Выход каждого отводящего трубопровода расположен в сливном колодце, в котором на его входе расположен контактирующий со сливной водой анализатор предельно допустимой концентрации загрязнителей сливной воды. На стенке каждого сливного колодца закреплен робот-пробоотборник для отбора пробы сливной воды, поступающей в сливной колодец. Робот контактирует с поступающей в колодец сливной водой периодически по команде, полученной им от центрального блока управления системы контроля. Сливной колодец находится за пределами территории объекта, закрыт герметичной крышкой с замком, исключающим несанкционированный доступ в колодец. В колодце расположены анализатор воды, робот-пробоотборник и водораспределитель, сообщенный с отводящим трубопроводом. Анализатор и робот-пробоотборник соединены электромагнитными или электрическими связями между собой и с блоком управления системой, который оснащен GSM модулем. При этом робот-пробоотборник содержит герметичный корпус, в котором установлена емкость для приема пробы сливной воды, под емкостью в корпусе установлена мембрана, закрепленная на верхнем конце штока с возможностью ее перемещения вместе со штоком в вертикальном направлении. Нижний конец штока шарниром соединен с верхним концом штанги, нижний конец которой шарниром соединен с рукоятью, а в местах шарнирного соединения штанги со штоком и рукоятью установлены поворотные кулачки. К штанге и рукояти прикреплена водозаборная гибкая силиконовая трубка, верхний конец которой сообщен с полостью емкости, а нижний расположен ниже нижнего конца рукояти. В корпусе под мембраной установлен вакуумный насос для подачи сливной воды в полость емкости, насос электрической связью связан через блок управления роботом с аккумулятором. Последний электрически соединен с блоком управления, причем аккумулятор и блок управления расположены в полости корпуса под мембраной и электрически соединены друг с другом. Блок управления роботом-пробоотборником оснащен контроллером с GSM модулем, а корпус оснащен фиксатором штока. Технический результат группы изобретений заключается в обеспечении экологической безопасности водоотливов путем повышения эффективности их контроля. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода, биохимической потребности в кислороде и скорости биохимического окисления // 2510021

Изобретение относится к приборостроению и теории измерений и вычислений и предназначено для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода (БПКт), биохимической потребности в кислороде (БПК) и скорости биохимического потребления кислорода в водной среде (k1). Предлагается принципиально новый способ и устройство, позволяющее в непрерывном режиме одновременно измерять БПКт, БПК и k1 как в проточной воде (река, коллектор сточных вод и др.), так и в водоеме. Способ непрерывного измерения упомянутых показателей характеризуется тем, что организуют непрерывный поток забираемой на анализ воды из водного объекта в трубопровод, причем скорость течения воды в трубопроводе подбирают так, чтобы за требуемый период времени Т (где Т-длительность биохимического потребления) вода проходила расстояние между двумя соседними створами трубопровода, в которых установлены датчики для непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода в проточной воде. Устройство для осуществления данного способа состоит из водозаборного модуля и трубопровода с непрозрачными стенками, на котором в створах установлены датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода, позволяющие вести мониторинг одновременно трех упомянутых показателей качества воды. 2 н.п. ф-лы.

Способ оценки трофического статуса экосистем минерализованных озер по уровню развития водных сообществ // 2513330

Изобретение относится к области экологии и гидробиологии и предназначено для оценки трофического статуса экосистем минерализованных озер. При оценке трофического статуса озерной экосистемы с минерализацией воды более 3 г/дм3 по уровню развития водных сообществ учитывают негативное действие уровня минерализации путем расчета величины потерянной биомассы с помощью полученной эмпирической зависимости и ее аппроксимации в виде степенной функции вида: где В' - расчетная биомасса, X - минерализация воды, а к1 и к2 - эмпирические коэффициенты. где Bp - потенциально потерянная биомасса при возрастании минерализации, В'' - расчетная биомасса при минерализации 3 г/дм3. Из уравнений (1) и (2) определяют потенциально возможную биомассу, которая была бы при отсутствии угнетающего действия минерализации: где Вм - потенциально возможная биомасса при отсутствии угнетающего действия минерализации, Вср - средняя биомасса в прибрежье водоема. Изобретение позволяет оценить реальный трофический статус озерных экосистем под действием природных и антропогенных факторов и прогнозировать биомассу водных сообществ при изменении минерализации воды озер. 1 ил., 1 пр.

Устройство и способ для определения токсичности жидких сред // 2514115

Группа изобретений относится к определению токсичности и может найти широкое применение в аналитической практике при определении токсичности разнообразных жидких сред без привлечения дорогостоящих и трудоемких методов анализа. Более конкретно, данная группа относится к водной токсикологии и установлению токсичности водных сред и образцов. Представлен набор для определения токсичности жидкой среды в отсутствие биообъекта в единицах тест-функции по меньшей мере одного биообъекта, включающий: совокупность перекрестно-чувствительных сенсоров для получения сигналов, пропорциональных физико-химическим параметрам указанной жидкой среды, причем по меньшей мере один сенсор из указанной совокупности имеет полимерную мембрану, содержащую в качестве активного компонента соединение, выбранное из группы, включающей бромид тетрадодециламмония (TDAB), хлоридтриоктилметиламмония (ТОМА), олеиновую кислоту, 1-гексадеканол, галловую кислоту, эфир фосфорной кислоты, димамид дипиколиновой кислоты (2,6-пиридинкарбоновой), фосфиноксид, металлопорфирин, калликсарен; и калибровочную модель, устанавливающую зависимость между значениями указанных сигналов в отсутствие биообъекта и токсичностью, полученной на образцах жидкой среды с применением биообъекта. Также описаны мультисенсор, способ калибровки мультисенсора и способ для качественного и количественного определения токсичности жидких образцов. Достигается ускорение, упрощение и удешевление анализа. 4 н.и 20 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 табл., 3 ил.

Способ оценки экологического состояния прибрежных экосистем // 2518227

Изобретение относится к области экологии. Способ оценки экологического благополучия прибрежных морских донных экосистем заключается в изучении морфофункциональных характеристик массовых двустворчатых моллюсков, при этом в качестве показателя благополучия используют морфофункциональные характеристики хамелей: измеряют содержание АТФ в гемоцитах, концентрацию гемоцитов в гемолимфе, уровень гистопатологий, определяемый как процентное содержание особей с гистопатологией, и об уровне загрязнения судят по изменению этих показателей в сравнении с аналогичными показателями у хамелей, обитающих в оптимальных условиях обитания, при этом, чем меньше концентрация АТФ и гемоцитов и больше уровень гистопатологий, тем менее благополучная ситуация наблюдается в морской донной экосистеме. Изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств для оценки экологического благополучия прибрежных донных экосистем с использованием морфофункциональных характеристик хамелей. 2 ил.

Способ оценки токсичности компонентов среды азовского и черного морей // 2519070

(57) Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки токсичности воды и донных отложений Азовского и Черного морей. Способ включает помещение флуоресцирующих тест-объектов в контрольные и анализируемые пробы, облучение возбуждающим светом, определение флуоресцентных характеристик, по изменению которых судят о токсичности контролируемой среды. В качестве тест-объектов используют микроводоросли вида Scenedesmus apiculatus, которые предварительно выделяют из экологически чистых районов исследуемых водоемов. Использование заявленного способа позволяет быстро и точно дать оценку токсичности вод и донных отложений Азовского и Черного морей. 6 табл., 4 пр.

Реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов // 2521368

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов. В качестве наполнителя содержат хромогенные ионообменные дисперсные кремнеземы с ковалентно привитыми гидразонами или формазанами. Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности и избирательности определения металлов. 3 табл., 4 ил., 14 пр.