Санкт-Петербургский университетНаука

Станция биологического мониторинга качества воды

Что?

Станция биологического мониторинга качества воды (СБМКВ) — биоэлектронная система, которая позволяет непрерывно контролировать качество воды по кардиоактивности бентосных беспозвоночных. Доступна пользователям в ресурсном центре «Обсерватория экологической безопасности» Научного парка СПбГУ.

Как это работает?

Пресноводных и морских беспозвоночных, например раков, крабов и моллюсков, широко используют в качестве живых «мониторов» состояния среды их обитания. На станции биологического мониторинга СПбГУ качество воды помогают оценивать пресноводные высшие раки.

Для этого на карапакс раков (верхнюю часть панциря) над областью сердца прикрепляют оптоволоконный зонд, соединенный с системой автоматической регистрации и анализа кардиоактивности, то есть пульсации сердечной мышцы животных.

От инфракрасного полупроводникового лазера по волоконно-оптическому кабелю передается излучение к карапаксу рака. Лазерный свет отражается от сокращающегося сердца, и в обратном направлении в фотоприемник посылается информация о ритме сердечной деятельности. После усиления, фильтрации и преобразования в цифровую форму кардиосигнал в виде фотоплетизмограммы передается на компьютер для анализа по разным вариационным характеристикам. Например, по длительности кардиоинтервалов (времени между последовательными ударами сердца), частоте сердечных сокращений и стресс-индексу.

Регистрация кардиоактивности осуществляется одновременно у шести раков. При этом мониторинг не вызывает стресса у беспозвоночных. Длина волоконно-оптического кабеля позволяет животным свободно передвигаться по аквариуму. Они также могут прятаться в убежище — на верхней поверхности конструкции имеется продольная щель для волоконно-оптического кабеля.

Системы, аналогичные станции биологического мониторинга качества воды Научного парка СПбГУ, установлены на станциях водоснабжения Санкт-Петербурга для контроля качества воды, а также на Юго-Западных очистных сооружениях для контроля безопасности сбрасываемых вод.

Для чего нужна?

Непрерывный неинвазивный мониторинг сердечной деятельности пресноводных раков помогает зарегистрировать внезапные существенные изменения качества воды по изменению кардиоактивности беспозвоночных. Такой метод регистрации позволяет обнаружить загрязнения техногенного и природного происхождения, например насыщение воды токсичными метаболитами во время цветения водорослей в летний период.

В ресурсном центре «Обсерватория экологической безопасности» Научного парка СПбГУ биологи и экологи пользуются станцией биологического мониторинга качества воды для изучения кардиоактивности морских и пресноводных беспозвоночных в зависимости от температуры и солености воды, от содержания в воде вредных и токсических веществ, например тяжелых металлов, и многого другого. Используя данные, полученные в результате таких наблюдений, ученые впоследствии могут точнее и эффективнее определять изменения качества воды.

Больше о ресурсном центре «Обсерватория экологической безопасности» Научного парка СПбГУ

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl