Főoldal » A vízminősítés biológiai módszerei

A vízminősítés biológiai módszerei

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

Akkor jó minőségű egy víz, ha bizonyos vízfelhasználás szempontjából megfelel a vele szemben támasztott követelményeknek. Különbözőek a határértékek például az ivóvíz-felhasználás, az ipari víz és szennyvíz és az öntözésre használt víz esetében. A vízminősítés fizikai, kémiai, biológiai és bakteriológiai vizsgálatokat jelent, ebben a bejegyzésben a biológiai módszerekre térek ki.

A biológiai vízminőség a víz tulajdonságai közül azoknak az összessége, amelyek egyrészt a vízi élővilág társulásait létrehozzák, meghatározzák, és létüket biztosítják, másrészt, amelyek a biológiai jellegű felhasználás (ivóvíz, itatóvíz, élelmiszeripar, mikrobiológiai iparok, fürdés, öntözés, stb.) szempontjából fontosak. A biológiai vízminősítés a kémiaival szemben hosszabb idejű változásokat mutat ki, és így jobban tükrözi a vízfolyás ökológiai állapotát.

A vízminőségnek négy fő mutatóját különböztetik meg. A trofitás a termőképesség, szervetlen tápanyagok mutatója (szén, hidrogén, oxigén, nitrogén, kén, foszfor), a szaprobitás a holt szerves anyagok lebomlásának a mértéke, a halobitás a szervetlen kémiai tulajdonságokat mutatja, amelyeket főként a meder határoz meg, és a toxicitás, amely a víz összmérgező-képessége. Ez a négy mutató egymással szorosan összefügg. A szerves szennyvízzel terhelt, nagy szaprobitásfokú vizekben a szerves anyagokat a heterotróf élőlények lebontják szervetlen vegyületekre, ezáltal a víz trofitását növelik. A tápanyagban gazdag vízben sok alga-szervesanyag keletkezik, a rajtuk levő mikroorganizmusok nagy mennyiségű oxigént fogyasztanak. Az oxigénhiány sok élőlény pusztulásához vagy elvándorlásához vezet, valamint a redukáló környezetben keletkező bomlástermékek növelik a toxicitást.

A biológiai vízminősítés eljárásai három nagy csoportba oszthatók, a környezeti tényezők fizikai és kémiai vizsgálatára, a vízben található élőlények minőségi és mennyiségi analízisére (ilyenek az ökológiai módszerek, és a biológiai indikáció), valamint a vizsgálandó vízmintában tartott élőlények viselkedésének megfigyelésére (élettani- vagy tesztmódszerek). Az indikátorszervezetek, biológiai indikátorok jelenlétükkel, hiányukkal vagy genetikai tulajdonságaik megváltozásával jelzik a környezeti tényezők megváltozását, a specialista (bizonyos tényezőkre szűktűrésű) szervezetek érzékenyen reagálnak a végbemenő változásokra, szennyezésekre. Az indikátorszervezetek lehetővé teszik az ivóvíz biológiai állapotának, szennyezettségének gyors felismerését is. A szennyvizek biológiai tisztításakor indikátorként a Beggiatoa alba (egy kénbaktérium faj) és a Chromatium okenii (oxigénhiányos vizekben él, ostorral mozog) szerepel.

A reakciók, melyeket az élőlények a környezeti tényezők megváltozására adnak, többfélék lehetnek. Változhatnak a táplálkozási szokások, a reproduktív viselkedés, a migráció (vándorlás), szociális magatartás, anyagcsere, oxigénfogyasztás, fotoszintézis, növekedés, fejlődés, csökkenhet az ellenállás a betegségekkel szemben, szövet vagy szervkárosodás történhet, továbbá változások léphetnek fel populációs és társulás szinten is.

A biológiai indikátorokat alkalmazásuk szerint csoportosíthatjuk. A jelzőfajok előfordulásukkal vagy hiányukkal jelzik meghatározott tényezők, ökológiai faktorok hatását. Ezek főként adott környezeti tényezőkre szűktűrésű fajok. Lehetnek pozitív (elszaporodnak) vagy negatív (elpusztulnak) indikátorok. A monitorfajok valamilyen citológiai vagy fiziológiai elváltozással reagálnak a környezeti hatásra, az akkumulációs indikátorok felhalmozzák a káros anyagokat (pl. nehézfémeket) a szervezetükben. A tesztorganizmusok meghatározott szennyező anyag hatásának toxikológiai vizsgálatára alkalmas szervezetek, melyek mennyiségi vagy minőségi változással reagálnak a szennyeződésre. A biológiai indikációról és a jelzőfajokról bővebben ebben a bejegyzésben is olvashatunk. 

Kizárólag folyóvizekre alkalmazható a BMWP (Biological Monitoring Working Party) pontszám. A vizsgálat során megnézik, hogy egy adott folyószakaszban milyen élőlények találhatók. Minden fajt pontoznak egytől tízig aszerint, hogy mennyire igénylik a vízben oldott oxigént, 10 pontot a leginkább oxigénigényes fajok kapnak. Az előforduló pontszámokat átlagolják, s a kapott szám szerint határozzák meg a folyószakasz biológiai minőségét. Ennél a viszonylag egyszerű módszernél az élőlények meghatározása során nem szükséges faj szintig határozni, mivel általában elég a csoportokig besorolni őket.

A tesztorganizmusok estében a mérgező anyag okozhat azonnali vagy késleltetett pusztulást, illetve a növekedés, a szaporodás, vagy az anyagcsere sérülését. A toxikus anyag legtöbbször a sejt biokémiai működését károsítja azzal, hogy megváltoztatja egy enzim funkcióját vagy valamely strukturális fehérje felépítését, és ezáltal a sejt nem tud megfelelően működni.

Például a vibrio fischeri baktérium optimális körülmények között fényt bocsát ki. Méreganyag hatására a fénykibocsátása csökken, ami százalékosan mérhető, így következtethetünk az adott mérgezőanyag mennyiségére. Ez a baktérium gyorsan reagál, mindössze 30 perc szükséges. Az ökotoxikológiában fontosak az algatesztek is. Készítenek egy kontrolloldatot, valamint egy tesztoldatot, melyek algákat is tartalmaznak. Azt vizsgálják, hogy az előző oldathoz képest a tesztoldatban hogyan változik az élőlények egyedszáma. A haltesztek során is a pusztulás arányát nézik. A békalencse osztódással szaporodik, egy hét után vizsgálják, hogy hány új levélke fejlődik az eredetiekhez képest. Ez utóbbi egy nagyon olcsó módszer.

Akiket bővebben érdekelnek a vízminősítéssel kapcsolatos témák, azoknak ajánlom többek között Moser Miklós és Pálmai György „A környezetvédelem alapjai” című könyvét, Budapest, 1999.

A kép forrása: Jon Sullivan, public-domain-photos.com

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

HOZZÁSZÓLÁS

Ha nem hagy nyugodni az, amit a cikkben olvastál, akkor nyugodtan írd meg kérdésed vagy észrevételed kommentbe. Így szerzőnk könnyen tud neked válaszolni.

Vélemény, hozzászólás?