Реферат: Е. В. Булавина, Е. Н. Падерина Воропай Л. М., научный канд хим наук., доцент., Агафонова Н. И., научный канд хим наук., доцент

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА БРЮХОНОГИХ AMPULLARIA POMACEA BRIDGESII.

Е.В. Булавина , Е.Н. Падерина

Воропай Л. М. , научный руководитель, канд. хим. наук., доцент., Агафонова Н. И., научный руководитель, канд. хим. наук., доцент.


Влияние ультразвука на воду проявляется в изменении ее химического состава, окислительно-восстановительной активности, изменением РН. При числе кавитации 300-600 образуются гидратированные комплексы с примесями тяжелых металлов, увеличивается концентрация растворенного в воде кислорода, изменяются скорости окислительно-восстановительных реакций. Известно, что брюхоногие Ampullaria Pomacea Bridgesii являются хорошими биофильтрами, их используют для очистки вод замкнутых водоемов. Для их нормальной жизнедеятельности необходимо наличие микроорганизмов, водорослей, отмерших частей растений, а так же кислород, который улитки могут брать как из воды, так и из воздуха. Однако, в воде накапливаются продукты их жизнедеятельности, а так же неорганические примеси, которые ими не поглощаются. На практике для очистки природных и техногенных систем находит применение ультразвуковая технология, которая относится к нанотехнологиям. Ультразвук действует на живые организмы по-разному: одни устойчивы к его влиянию, другие же воспринимают его негативно. В Америке Ampullaria Pomacea Bridgesii используют для очистки замкнутых водоемов. Ампуллярия очень похожа на привычных для нас моллюсков живородок из рода Viviparus, обитающих по всей Европе, в том числе и в Вологодской области.

^ Цель работы: Исследовать влияние ультразвука на активность Ampullaria Pomacea Bridgesii и на изменение химического состава воды.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1)Оценить активность особей после кратковременного действия ультразвука.

2)Определить влияние характера среды на выживаемость Ampullaria Pomacea Bridgesii.

3)Исследовать влияние ультразвука на химический состав воды.

^ Объект исследования: Ampullaria Pomacea Bridgesii

Метод исследования: Ультразвуковой, аналитический, статистический

На первом этапе работы определяется влияние характера среды на выживаемость ампуллярий. Улитки были помещены в раствор с определенным значением РН: 8,9 и 4,8. Модельные растворы получали методом электролиза воды. Результаты показали, что уменьшение значения РН (в сторону подкисления) не влияет на активность улиток; увеличение РН (в сторону подщелачивания) действует негативно.

С целью определения влияния ультразвука на жизнедеятельность последних, улиток поместили в привычную для них воду и обработали ультразвуком в течение 1-ой минуты при числе кавитации 300 и температуре 21° С. При этом установлено, что за счет процессов кавитации происходит изменение величины РН в сторону увеличения, то есть наблюдается процесс подщелачивания. Исходная РН – 6-7, конечная 8-9. При обработке появляется осадок, вода становится более мутной. Наблюдения проводились в течение длительного времени. Эксперимент показывает, что прямое действие ультразвука оказывает негативное влияние на улиток. Особи не могли адаптироваться к жестким условиям среды даже через 38 часов. Поэтому их переместили в привычную для них воду и продолжили наблюдения. Из 6-ти особей в активном состоянии находились 2 улитки, в неактивном состоянии были 2 ампуллярии и в тяжелом состоянии 2 особи.

Одновременно с данным наблюдением проводился эксперимент по определению химического состава воды до воздействия ультразвука и после. Полученные результаты доказывают, что в воде обработанной ультразвуком происходит уменьшение концентрации растворимых форм Ca, Mg, увеличивается ее мутность. Это объясняется тем, что при числе кавитации 300 Ca переходит из гидрокарбонатных форм в карбонаты, которые выпадают в осадок. Так же наблюдается увеличение концентрации кислорода и РН среды. Увеличение соединений Ca в воде доказывает, что под действием ультразвука происходит разрушение ракушки у улиток, что может вызвать гибель организма. Также механическое влияние ультразвука вызывает отмирание поверхностных тканей в частности щупальцев. Вероятно, это объясняется тем, что у Ampullaria Pomacea Bridgesii отсутствуют рецепторы, воспринимающие ультразвук, поэтому процесс адаптации идет медленно.

С целью определения остаточного влияния ультразвука на жидкие среды, одну улитку поместили в предварительно обработанную ультразвуком воду. После ультразвуковой обработки в течение 1-й минуты при числе кавитации 300 наблюдается подщелачивание среды (РН = 8-9) и увеличение концентрации растворенных форм кислорода. Полученные ранее результаты доказывают, что увеличение концентрации свободных ОН форм действуют угнетающе на улиток. Однако, в воде после ультразвуковой обработки активность особей быстро восстановилась. Вероятно, это объясняется увеличением концентрации свободных форм кислорода. Через четверо суток состояние всех 6-ти особей стабилизировалось, улитки находились в активном состоянии.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Прямое действие ультразвука оказывает угнетающее влияние на улиток.

2)Под действием ультразвука в воде протекают физико-химические процессы, изменяющие состав и свойства среды.

3)Для комплексной очистки среды необходимо предварительно провести ультразвуковую обработку воды, а затем использовать улиток в качестве биофильтров.