Bioindication and biotesting as a tool for managing the quality of reservoirs-receivers: A case study of the South-Western treatment facilities of the State Unitary Enterprise "Vodokanal", St Petersburg

Abstract

Проведено экотоксикологическое исследование биологически очищенных сточных вод (БОСВ) Юго-Западных очистных сооружений(ЮЗОС) «ГУП Водоканал» города Санкт Петербурга методом биотестирования с применением раков вида Astacus leptodactylus и методом биоиндикации с использованием дафний Daphnia magna Strauss .Методологической основой исследования являлась оценка функционального состояния по характеристикам кардиоактивности раков вида Astacus leptodactylus и определение острой и хронической токсичности биологически очищенных сточных вод по выживанию и изменению плодовитости дафний Daphnia magna Strauss. С целью изучения влияния БОСВ на функциональное состояние раков в эксперимент отобрали 6 недавно перелинявших половозрелых раков-самцов, поместили в отдельные экспериментальные аквариумы с циркулирующей отстоянной водопроводной водой и с помощью волоконно-оптического метода отведения кардиоактивности, в реальном времени провели дистанционный неинвазивный контроль функционального состояния в лабораторных условиях. Далее исследуемые животные были перемещены в такие же аквариумы на ЮЗОС, расположенные в конце технологического процесса биологической очистки после ультрафиолетового обеззараживания, где наблюдения за их кардиоактивностью продолжались. Параллельно описанному выше исследованию в течении 96 часов велись наблюдения за смертностью дафний в пробе сточной воды с ЮЗОС для определения острой токсичности, а также течении 24 дней в 3-х параллельных сериях измерялась их плодовитость для определения хронической токсичности. ПолученНые экспериментальные данные служат убедительным доказательством того, что биологически очищенные сточные воды ЮЗОС «ГУП Водоканал» г. Санкт-Петербурга не оказывают токсического воздействия на гидробионтов, а применение исследуемых в работе методов может стать одним из инструментов для внедрения в отечественную практику системы интегрального биологического мониторинга БОСВ, как среды обитания водных организмов водоемов -приемников городских сточных вод.

Conducted ecotoxicological study of biologically treated wastewater (BOW) South-West wastewater treatment plant (SWP )"GUP Vodokanal" of the city of St. Petersburg by the method of biotesting with the use of the crayfish species Astacus leptodactylus and method of bio-indication using Daphnia magna Strauss .The methodological basis of the study was to assess the functional state of the characteristics of cardioactivity of Astacus leptodactylus cancers and to determine the acute and chronic toxicity of biologically treated wastewater by mortality and changes in fertility of Daphnia magna Strauss. With the purpose of studying the effects BOW on the functional state of crayfish in the experiment chose 6 recently and are sexually Mature crayfish males were placed in individual experimental aquaria with recirculating of settled tap water and using a fiber-optic method of removal of cardioactivity, real-time remote non-invasive monitoring of the functional state in the laboratory for. Further, the studied animals were displaced in the same aquariums on SWP, which is located at the end of the technological process of biological purification after UV disinfection and also watched their cardioactivity. In parallel to the study described above, the mortality of Daphnia in a wastewater sample with SWP was observed for 96 hours to determine acute toxicity, and their fertility was measured for 24 days in 3 parallel series to determine chronic toxicity. The obtained experimental data serve as a convincing proof that biologically treated wastewater of " Vodokanal" of St. Petersburg do not have a toxic effect on hydrobionts, and the use of the methods studied in the work can become one of the tools for the introduction into domestic practice of the system of integrated biological monitoring of BOW as the habitat of aquatic organisms of reservoirs - receivers of urban wastewater.