Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

5. szám - Dr. Gulyás Pál: Biológiai teszt-módszerek a vízminőség kutatásában. 2. Daphnia-teszt

Hidrológiai Közlöny 1970. 4. sz. 209 Biológiai teszt-módszerek a vízminőség kutatásában 2. Daphnia-teszt Dr. GULYÁS PÁ L* A biológiai vízrainősítő eljárások közé tartoznak a különféle vízi élőlények élettani tulajdonságainak vizsgálatán alapuló ún. fiziológiai módszerek [5]. Ezekkel megvizsgálhatók a szennyezőanyagoknak az élőlények viselkedésére, élettartamára, szaporodására, anyagcsere folyamataira, idegtevékenységére stb. gyakorolt hatásai, melyek változásából következtetések vonhatók le a vizsgált víz minőségére. Ebbe a csoportba tartoznak az ún. teszt-módszerek is. A teszt-módszereket leggyakrabban a toxikológia területén alkalmazzák. A vízügyi munkában használatos toxikológiai tesztekkel a különféle vizekben levő mérgező anyagok jelenlétét és néha mennyiségét lehet megközelítő pontossággal megállapítani. Az itt használt biológiai tesztek közt, vannak nagyon érzékenyek, de ezek a mérgező anyag minőségére nézve csak kivételes esetekben adnak felvilágosítást. A tesztállat kiválasztásánál nem az élőlény és a rá specifikusan ható anyag viszonya döntő, mint pl. a farmakológiában [15], hanem a vizsgálat leggyakoribb célja szerint a szennyezőanyagok és a befogadó élővilágának kölcsönhatása. A tervszerű teszteléshez az öntisztulásban fontos baktériumok, véglények, a vizek anyagcseréjében döntő szerepet játszó egysejtű algák, haltáplálék szervezetek és az ember legfontosabb vízi haszonállatai, a halak használatosak. A KGST szabványtervezet [16] a teszt-állatok kiválasztásánál az alábbi szempontokat sorolja fel: a) a természetben elegendő mennyiségben gyűjthetők, b) laboratóriumban könnyen tarthatók, sőt tenyészthetők, ós c) érzékenyen reagálnak a káros hatásokra. Mondhatni évtizedek óta [22] kutatók egész sora használja a Daphnia genuszba tartozó ágascsápú rák (Cladoeera) fajokat laboratóriumi teszt-állatként [5, 9, 18, 40]. Ezek a természetben mint a vizek tisztítói [37, 38] és mint haltáplálék-szervezetek fontosak [9, 39]. Különösen alkalmas mivoltukat Anderson [2] a/, alábbi tulajdonságaik említésével támasztja alá: a) könnyen tenyészthetők b) testméretük kicsi (legfeljebb 5 mm) c) életpályájuk viszonylag rövid, 25 C fokon mintegy két, hónap d) oly gyorsan érik el érettségüket, hogy már az első héten utódokat hoznak létre. A rendelkezésünkre álló irodalmi adatok szerint elsősorban az alábbi fajokat használják tesztelésre: Daphnia magna Straus [2, 3, 6, 7, 8, 9, 18, 21, 23, 24, 29, 36—38], D. pulex de Geer. [14, 17, 26, 36, 37], D. pulicaria Forbes [14], D. hyalina Leyd. [14]. 1). carinata King [20], D. longispina O. F. Müll. [31]. A Daphnia fajok közül a legtöbbször használt 1). magna és D. pulex a szaprobiológiai rendszerben, mint alfa-mezoszapi'ób indikátorfajok vannak nyilvántartva, a magna a poli-, a pulex a béta mezoszapróbia felé mutató jelleggel. Ebből az következik, hogy különösen a D. magna szervesanyagokkal szennyezett vizekben él [37, 38], azok környezeti körülményeihez alkalmazkodott, így a nem mérgező szervesanyag szennyeződés ós az azzal járó oxigén-hiány okozta következmények tesztelésére már csak kis oxigénigénye miatt sem alkalmas. A D. longispina és D. pulex pl. még 0,28 mg/liter oldott oxigén tartalom mellett is életben marad. Az ilyen * Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóintézet, Budapest, szennyvizekben található szerves lebegőanyag a Daphnia fajok tápláléka, ós ettől csak akkor károsodnak, ha az igen nagytömegű anyag páncéljuk alá jut. A Daphniateszt elsősorban mérgezőanyagokkal szemben érzékeny. A vízügyi gyakorlatban is elsősorban ilyen toxikológiai célkitűzéssel alkalmazzák [19]. A Daphnia-teszttel szervetlen mérgek [2, 3, 6], fenol [7], és más szerves anyagok [2], peszticidek [4, 8, 17, 20 stb.], detergensek, és a legkülönfélébb mérgező szennyvizek [12, 33] toxikusságának számszerű kifejezését kísérelték meg kifejezni. Szennyvíztisztító berendezésekkel kapcsolatos gyakorlati kérdés annak hatásfokának vagy kielégítő működésének ellenőrzése. Toxikus szennyvíz kezelése esetén a Daphnia-teszt biztos és kényelmes eljárásnak bizonyult. Tabata [33] a különféle fizikai-kémiai módszerekkel szétválasztott szennyvíz frakciók relatív toxicitását tesztelte Daphnia-val. Az eléggé ki nem forrott, nem standardizált módszerek miatt a Daphnia magna-ra vonatkozó toxikológiai adatok összeállításából félrevezető kép alakulna ki. Tájékozódásul Anderson munkáinak egymással összehasonlít ható eredményeit állítottuk össze (1. táblázat). A Daphnia-teszt eddig esak a KGST tagállamok szabvány tervezetében van kidolgozva, de még egyetlen ország vízminőségi vizsgálati szabvány gyűjteményében sem szerepel [32]. A szerzők egy része frissen, szabadban gyűjtött állatokat használ, ami annak veszélyét rejti magában, hogy a tesztelt szennyezőanyaghoz többékevésbé alkalmazkodott populáció kerül vizsgálatra és meghamisítja az eredményt. Ezért már a régebbi szerzők nagy része is [11, 23] laboratóriumi tenyészetek fenntartását ajánlja. Nincs egységes álláspont a teszt-állatok korát illetőleg sem. Bringmann és Kühn [6] 24 óránál nem idősebb, fiatal, érzékeny állatokat tartanak jónak víztoxikológiai vizsgálatokhoz ós peszticidek kémlelésére is. Zelinlca, Marvan [40] ós Gulyás [12] viszont fejlett, a negyedik fejlődési stádiumban levő egyedeket ajánlanak. Uhlmann [38] „válogatás nélküli" anyaggal dolgozott. Pontosan előírandó a folyadék-térfogatra eső állatok száma is, mert az bizonyos esetekben, igen nagy hígításoknál az egyedre eső méreg mennyiségét befolyásolhatja. Az előírások ebből a szempontból sem egységesek. Az irodalmi adatok figyelembevételével és többéves tapasztalataink alapján az alábbiakban javasolunk módszert a vizsgálati állatok tenyésztésére ós a tesztelés kivitelezésére, mely utóbbi esetben messzemenően figyelembe vettük a KGST szabvány tervezetét [16]. A tenyésztési eljárás leírása A tenyésztő edény A Daphnia tenyésztés egyik legfontosabb feltétele a tisztaság, ezért csak könnyen mosható, esetleg sterilizálható edényekről lehet szó. Kavicsot, homokot, növényeket tartalmazó akváriumok nem felelnek meg a célnak. Mivel a Daphniákat egysejtű alga-szuszpenzióval tápláljuk, mely megvilágítva oxigént termel, előnyös, ha az edény fala átlátszó, bár nem túl magas, lapos nem átlátszó falú tartályok is eredményesen használhatók. Wagler szabadföldi vagy üvegházi betonmedencében folyó tenyésztésről ír [22]. Laboratóriumban 50 literesnél nem nagyobb akvárium, de 1—5 literes ízes vagy uborkás üvegek is megfelelnek. A tenyészet beállítása előtt az edényt alaposan ki kell mosni, ha lehet, papírral lekötve szárítószekrényben 110 fokon 12 óra hosszat hőlégsterilizálni. [39].