Чувствительность Daphnia magna Strauss к химическим препаратам

1 Чувствительность к бихромату калия.

Использован стандартный токсикант бихромат калия, который продолжительное время сохраняет первоначально внесенную концентрацию, стабилен в растворах и относится к классу сильнотоксичных веществ[22]. Для эксперимента из исходного раствора (1 г/л) была приготовлена серия разведений от 1 до 10 мг/л.

В специальные планшеты с объемом камеры 10 мл в контроль и соответствующие концентрации токсиканта были помещены ювенисы, по одному в камеру. Эксперимент выполнялся в 10 повторностях. В первый час экспозиции наблюдения за животными велись непрерывно, с 2 до 12ч – ежечасно, далее – через 24ч экспозиции. Фиксировали нарушения фототаксиса, характера движения, остановки движения, отсутствие реакции на прикосновение и гибель. Наблюдения за животными в течение первых часов экспозиции позволили установить пороговые концентрации, вызывающие изменения в поведении и характере движения ракообразных, а также близкие к ним LC0 или NOEC (no observed effect concentration) – концентрации, не вызывающие токсического эффекта [23].

Введение в культуру считается состоявшимся в случае, если от одной партеногенетической самки удается получить устойчиво развивающуюся лабораторную популяцию [18,19]. В лабораторных условиях в культуре с невысокой плотностью посадки ракообразных, при постоянной температуре, освещенности, полноценном питании, ациклическая (без появления самцов в популяции) смена поколений партеногенетических самок может продолжаться длительное время [22]. Важным условием длительного ациклического культивирования партеногенетического поколения ветвистоусых ракообразных является создание оптимальных температурных и световых условий, режима кормления и рациона. У каждого из пяти поддерживаемых в культурах видов численность молоди в первом поколении всегда было ниже, чем в последующих[21] (см. рис 4.).

Рисунок 4. Изменения средней плодовитости партеногенетических самок ветвистоусых ракообразных в течение репродуктивного возраста в условиях лабораторного культивирования

По [22], число яиц у D. magna в летние месяцы может достигать 42 экз., при 15 выметах в течение жизни.

Достигается высокая плодовитость этого вида (более 1000 потомков) за счет полноценного рациона и при значительных объемах сосудов-культиваторов. В наших экспериментах таких высоких значений плодовитости добиться не удалось, по-видимому, из-за недостаточного объема культиватора и неполного рациона. Проведение в будущем исследований по изучению сезонной динамики плодовитости ракообразных в культуре позволит выяснить оптимальные световые и температурные условия культивирования введенных в культуру дафниид и прогнозировать вероятные возможности прироста лабораторных популяций в различные сезоны года.

Для получения данных о сравнительной чувствительности объектов культивирования была выполнена серия экспериментов по выживаемости организмов в растворах бихромата калия [20].

Таблица 1.

Токсикометрические показатели влияния бихромата калия на ювенисы (I) и овариальных самок (II) ветвистоусых ракообразных

Тест-объект

Возраст

микро-популяции, мес

Пороговая

кон-ция, мг/л

LC0-24,

мг/л

I

II

I

II

Daphnia magna

6

2,0

3,0

1,0

3,0

Ceriodaphnia affinis

>60

2,0

1,0

1,0

1,0

Simocephalus vetulus

12

2,0

4,0

2,0

3,0

Moina macrocopa

2

1,0

2,0

1,0

1,0

Scapholeberis mucronata

12

2,0

3,0

2,0

2,0

Наиболее чувствительной к действию бихромата калия была M. macrocopa, наименее – D. magna. Взрослые овариальные самки исследованных видов ракообразных по показателю LC50-24 менее чувствительны к стандартному токсиканту бихромату калия, чем суточные ювенисы.

По показателям выживаемости и плодовитости (количества молодых особей, живых и мертвых) планктонных ракообразных D. magna было оценено влияние образцов донных грунтов на токсичность различных веществ в водной среде [24].

Выявлена избирательность в накоплении загрязняющих веществ донными грунтами, отражающаяся в изменении токсичности этих веществ для дафний. Для проведения исследований по токсическому воздействию вредных веществ на ракообразных были выбраны следующие вещества: бихромат калия гидратированный хлорид меди, фунгицид имазил сульфата, дибутилфталат. Оценивали действие растворов каждого вещества в 2-3 концентрациях в присутствии 4-х видов грунтов.

Регулярно учитывали выживаемость рачков, количество и выживаемость молоди. Для половозрелых особей показателем гибели служило полное прекращение движения, а показателем гибели эмбрионов выброс мертвых зародышей из выводковой камеры самок. Параллельно оценивали состояние кишечника, окраску его содержимого, окраску тела рачков [24].

2 Чувствительность к хрому

В отсутствие грунтов все концентрации хрома для рачков D. magna были абсолютно-летальными. Так, при концентрации 0,3 мгСг/л без грунта гибель рачков завершалась в среднем к 14,5 суткам, при более высокой концентрации гибель 100% рачков происходила еще быстрее (в среднем, к 6,5 суткам). Однако в присутствие песчанистого ила гибель рачков при концентрации 0,3 мгСг/л была несущественной. При концентрациях 0,5 и 0,7 мгСг/л в присутствие песчанистого ила все рачки жили в течение 7 суток, однако затем выживаемость резко снижалась. В присутствии песка и илистого песка токсичность хрома менялась мало. Причем, при увеличении концентрации хрома, защитный эффект песка снижался. Эффект детрита и песчанистого ила на токсичность был более выраженным, и с увеличением концентрации повышался. Влияние грунтов на токсичность хрома проявлялось и по эффекту на плодовитость рачков. Сами грунты на плодовитость практически не влияли. При действии бихромата калия в концентрации 0,5 и 0,7 мг Сг/л без грунтов молодые особи вплоть до окончания опыта вообще не рождались. В концентрации 0,3 мг Сг/л были отмечены единичные молодые особи. В присутствии грунтов, за исключением песка и илистого песка, размножение происходило даже активнее, чем в опытах без грунта, однако по мере увеличения концентрации токсиканта число молодых особей снижалось [25].

3 Чувствительность к меди

В отсутствие грунтов все концентрации меди также были абсолютно-летальными. При концентрации 0,05 мг Си/л без грунта рачки погибали, в среднем, к 15 суткам, при концентрации 0,1 мг Си/л - к 4,75 суткам. Все исследованные грунты, за исключением песка, существенно снижали токсичность меди для рачков. Наибольший защитный эффект был выявлен для илистого песка, песчанистого ила и детрита. В присутствие детрита гибели рачков к окончанию эксперимента не отмечено при концентрации 0,05 мг Сu/л, а при концентрации 0,1 мг Си/л выживаемость рачков к концу опыта составляла 95%.

При концентрации меди 0,05 мл/л в присутствии песка большое количество дафний погибло уже к 15-тым суткам, а при концентрации 0,1м г/л 100%-ная гибель рачков происходила к уже 5-ым суткам (табл. 2). Это свидетельствует о том, что песок обладает слабой сорбционной способностью по отношению к ионам меди и чем выше концентрация меди в растворе, тем быстрее наступает насыщение.

Влияние грунтов на токсичность меди проявлялось также и по эффекту на плодовитость рачков D. magna. Наличие грунтов в контроле на плодовитость влияло незначительно, несколько стимулировал размножение только детрит. Присутствие хлорида меди в растворе приводило к тому. что молодых рачков вообще не было в концентрации 0,1 мг Сu/л, а в концентрации 0,05 мг Сu/л рождаемость была незначительной, причем отмечены были и мертвые эмбрионы. В концентрации 0,05 мг Си /л при наличии песка размножение было подавленным, при наличии детрита и песчанистого ила плодовитость оказалась даже выше, чем в контроле с этими же видами грунтов. При концентрации 0,1 мг Сu/л в присутствии песка размножения вообще не происходило, а песчанистый ил и детрит стимулировали рождаемость молодых рачков [26].

4 Чувствительность к дибутилфталату

Все концентрации дибутилфталата в отсутствие грунтов были абсолютно-летальными, за исключением концентрации 0,01 мг/л. При концентрации 0,03 мг/л без грунта гибель рачков завершалась, в среднем, к 4 суткам, при концентрации 0,05 мг/л, в среднем, - к 2,5 суткам. В присутствие песчанистого ила и илистого песка гибель рачков была несущественной. При концентрации 0,05 мг/л в присутствие песчанистого ила выживаемость рачков к концу эксперимента составляла более 60%, в присутствие илистого песка - более 80%. При увеличении концентрации дибутилфталата защитный эффект илистого песка и песчанистого ила существенно увеличивался. Это свидетельствует о том, что выбранных концентрациях меди не исчерпывается поглотительная способность грунтов. При одинаковых концентрациях дибутилфталата в растворе значения ОПВ в присутствии илистого песка и песчанистого ила были близкими. Детрит и песок менее активно связывают токсикант. Выживаемость рачков в растворе дибутилфталата в концентрации 0,05 мг/л в присутствии песка не отличалась от выживаемости без грунта. При действии дибутилфталата в концентрациях 0,03 и 0,05 мг/л без грунтов молодые особи вплоть до окончания опыта вообще не рождались.

.5 Чувствительность к имазалил-сульфату

На токсичность имазалил-сульфата для рачков до концентрации 1 мг/л влиял только илистый песок (отмечено некоторое увеличение ОПВ при переходе концентрации от 0,5 мг/л к 1 мг/л). Защитное действие остальных грунтов практически не проявлялось (табл. 3.9). При более высокой концентрации имазалил-сульфата (2 мг/л) ОПВ в присутствие илистого песка составило 230%, а песчанистого ила и детрита - 140% и 160%, соответственно. Проявление относительно высокого защитного эффекта детрита и песчанистого ила при концентрации 2,0 мг/л может свидетельствовать о том, что для образования комплекса имазалила с компонентами донных грунтов необходимо достижение определенного концентрационного порога токсиканта, однако содержание органической составляющей не имело существенного значения. Имазалил-сульфат, в основном, вызывал гибель эмбрионов, в связи с чем, количество молодых рачков при концентрации 0,5 мг/л было низким, особенно в отсутствие грунта. При более высоких концентрациях в отсутствие и при наличии грунтов молодых рачков обнаружено не было.

В целом, от действия хрома в водной среде лучше всего защищал рачков детрит и песчанистый ил, от меди - песчанистый ил, детрит и илистый песок. От органических загрязнителей, таких как дибутилфталат, лучше всего защищал дафний песчанистый ил и илистый песок, от действия фунгицида имазалил сульфата в большей степени только илистый песок [27].

      Другие статьи

      Проблемы охраны окружающей среды
      Если все время существования нашей планеты условно принять за один год, то человек разумный появился на ней 31 декабря во второй половине дня. Первые древнейшие цивилизации возникли 36 секу ...

      Микробиологическая очистка. Описание применяемых препаратов
      В природе, не подвергающейся вмешательству человека, экосистема настроена на самоочищение т.е. природа сама справляется с переработкой более не нужного ей (мертвого) органического материала ...

      Создание оборотного водоснабжения на станции очистки гальванических стоков
      Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, они также широко применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной тв ...