Проверка с раками: секреты живых датчиков (18 фото + 1 видео)
Речь пойдет о системах биомониторинга воды, той. которую мы с вами пьем
Эти системы разработаны для проверки воды на загрязнение и отравление. И работают на этом поприще животные - раки и моллюски
Искусственные и биологические системы мониторинга гарантируют, что вода, перекачиваемая по городским трубам, безопасна для питья.
Эти системы проводят точные измерения химического загрязнения воды, что, безусловно, удобно и дешево
Автоматические системы биомониторинга, главным звеном которых как раз и являются раки, были разработаны в лаборатории экспериментальной экологии водных систем НИЦЭБ РАН в 2005 году
Сейчас они установлены на всех станциях водозабора Санкт-Петербурга и главными "работниками" являются раки
Если в Неву попадут высокотоксические вещества, животные могут просигнализировать о такой опасности всего через полторы-две минуты (это время, за которое обрабатываются результаты пульсометрии)
Это намного быстрее любых анализов, к тому же мониторинг ведется непрерывно
Раков в Питер везут из Алтайской области - лишь там есть озера, где проживают нужные виды, с отменным здоровьем
Ученые берут трехлетних половозрелых раков, которые уже медленнее растут и частота сердечных сокращений у них, соответственно, снижается.
Пройдя очень серьезную процедуру отбора, в несколько этапов, самые стойкие и здоровые раки приступают к "службе"
У животных непрерывно измеряют пульс, и резко возросшая частота сердечных сокращений говорит о том, что с водой произошли какие-то резкие негативные изменения
Над аквариумом каждого рака имеется система оповещения - зеленый свет, все нормально - красный - загрязнение
Раки работают в несколько "смен" - по несколько месяцев. Их сменяют новые, здоровые. Кстати австралийские краснопалые раки тоже работают, это очень сильные раки, способные "проработать" дольше отечественных собратьев
Дело в том, что наши раки способны жить в воде температурой не выше 22-23 градусов Цельсия, а биологически очищенная вода летом может нагреваться до температур даже выше 30. Поэтому австралийцы заменяют наших на летний сезон
В системе биомониторинга применяют и другие живые организмы
Польская компания Waterworks, стоящая за представленной технологией, утверждает, что метод биомониторинга моллюсками является одной из наиболее эффективных технологий для проверки качества воды.
Для биомониторинга применяют устриц, гребешки, мидии и прочие фильтрующие воду ракушки
На моллюсках закреплены сенсорные датчики, сигналы передаются на компьютеры, где выводится кардиограмма. Этих сотрудников ценят за скорость реакции. С моллюсками пока не может сравниться ни одна лаборатория
Датчики, прикрепленные на моллюсках реагируют на то, как они захлопывают свои створки
Это происходит в случае каких-либо негативных изменений в воде. Эти движения отслеживаются системой оповещения. Каждые 3 месяца моллюсков меняют, так делают, потому что они в конечном счете становятся стойкими к загрязнению. Их выпускают на пенсию в место, откуда их больше никогда не поймают
Система раннего оповещения о загрязнении захваченной воды на основе мидий на водоочистной станции Дембец в Познани
Кстати для проверки насыщенности воды кислородом используют аквариумы со стрелядью
Из канализационных труб вода попадает на станцию очистки. Сначала избавляются от нерастворившегося мусора. Затем удаляют избыток азота и фосфора с помощью активного ила. После вода идет на блок ультрафиолетового обеззараживания. Здесь и нужна стерлядь . По тому как рыбы дышат и двигают плавниками следят за содержанием кислорода в воде. Если кислорода мало, то у рыб начинается кислородная недостаточность. А значит под угрозой экосистема водоема.
Ученые также разработали методику, позволяющую использовать колонии морских моллюсков для контроля качества воды в океане
Использование устриц и морские гребешки в качестве живых сенсоров для контроля чистоты морской воды, давно реализована в Испании и Франции.
Для дистанционного наблюдения за поведением колонии гребешков ученые используют специальную методику, которую назвали вальвометрией
Методика позволяет регистрировать ширину зазора между створками раковины с точностью до 0,1 миллиметра. С этой целью на края створок наклеиваются миниатюрные, размером со спичечную головку, электромагниты, затем их соединяют с компьютером величиной с книгу карманного формата. Компьютер помещен в прочный водонепроницаемый корпус и закреплен на дне моря рядом с колонией моллюсков. Оттуда результаты измерения поступают на берег и по сотовой связи передаются в лабораторию