НОВОСТИ   БИБЛИОТЕКА   СЛОВАРЬ РЫБОВОДА    КАРТА САЙТА   ССЫЛКИ   О САЙТЕ  









предыдущая главасодержаниеследующая глава

Влияние грунтов на снижение острой токсичности тест-веществ во времени (В. В. Иванова)

УДК 57.044

Важным свойством загрязняющих веществ с точки зрения экологических последствий является устойчивость в окружающей среде (Одум, 1975). Грунты водоемов имеют большое значение в динамике попавших в водоем токсикантов. При высокой концентрации биогенных и органических веществ донные отложения выступают как сорбенты, приближающиеся по емкости к активированному углю (Нахшина и др., 1976) и выполняют роль депо микроэлементов в водоеме, а также являются одним из факторов, регулирующих круговорот металлов (Нахшина, Труба, 1975). Дальнейшее участие в круговороте веществ, поглощенных грунтами, определяется их десорбционными свойствами и факторами, способствующими процессам десорбции. В ряде случаев в сильно загрязненных водоемах грунты становятся источниками вторичного загрязнения (Лесников, Лузгин, 1981). В процессе физико-химического взаимодействия токсиканта с грунтом может меняться его токсичность, следовательно, концентрация вещества в грунте не может указывать на его биоактивность (Thomaset et al., 1984) и значение для водных экосистем. Именно поэтому контроль за загрязнением грунтов следует осуществлять с использованием не только химических методов, но и биотестов, причем результаты биотестирования следует считать основными. Для биотестирования грунтов лучше применять организмы бентоса, тесно связанные в процессе жизнедеятельности с донными отложениями. Бентосные организмы могут даже способствовать переходу загрязнений, погребенных в донных отложениях на значительной глубине (до 9 см), в воду. В литературе приводятся данные о возможности накопления токсикантов бентосом непосредственно из грунта (Ягмине, Уселите, 1981; Bryan, Hummerstone, 1971; Langston, 1980). Накопленные таким образом токсиканты могут переходить в рыбу (Лесников, Лузгин, 1981; Bryan, Hummerstone, 1971; Patrick, Zoutit, 1978), что недопустимо, особенно в нашей стране, где во внутренних водоемах улов рыб-бентофагов составляет от 30 до 70% (Лесников, 1982).

Ранее был проведен ряд экспериментов по сравнению острой токсичности ряда веществ для тест-организмов в отсутствие грунта (контроль) и при наличии илистого и песчаного грунта, при разных способах внесения токсиканта (в грунт и в воду). Разница между вариантами оказалась недостоверной. Было выдвинуто предположение о том, что время, необходимое для образования стабильных нетоксичных соединений вещества с химическими компонентами грунтов, больше времени поражения организма в остролетальных концентрациях. Для проверки этого предположения был проведен ряд экспериментов по выявлению влияния сроков отстаивания раствора токсиканта в средах без грунта (контроль), с илистым (окисленный ил типа "сапропель") и песчаным грунтами на 10-суточную выживаемость биотестов.

Опыты проводились весной и осенью 1984 г. на базе ЦЭС ГосНИОРХ "Ропша". Тест-веществами служили соли тяжелых металлов - CuSO4 и K2Cr2O7, а также орто-крезол, органическое вещество со специфическими токсическими свойствами. Тест-организмом являлся Gammarus lacustris представитель нектобентоса, обладающий достаточной чувствительностью к химическим веществам. Опыты проводились по стандартной методике (Лесников, 1975). Условия эксперимента: соотношение воды и грунта - 100:1 (на сухой вес грунта), одноразовое перемешивание раствора и грунта в момент заливки. Типы грунта, способы их отбора и подготовки были выбраны с учетом рекомендаций И. В. Петровой (1982).

Изучали действие двух остролетальных концентраций каждого вещества, поскольку скорость и направление физико-химических процессов зависят от концентрации реагентов. Растворы токсикантов отстаивались в течение 0, 2, 4, 6, 8, 10 суток. Регистрировалась смертность тест-организмов 10-е сутки. Опыты проводились в четырех повторностях, температура колебалась в пределах 9-15°С. Результаты обработаны статистически с использованием коэффициентов ранговой корреляции Спирмена (s), Кэндалла (π) и коэффициента корреляции Бравэ-Пирсона (r) и представлены в таблице.

Десятисуточное отстаивание раствора сульфата меди (CuSO4) в концентрации 32 мг/л (здесь и далее в расчете на гидратированную соль) не снизило уровня смертности гаммарид в вариантах без грунта и с песчаным грунтом (s = 0). В варианте с илом смертность снизилась примерно вдвое, зависимость смертности от сроков отстаивания раствора достоверна (s = 0,88, P≤0,05). В концентрации 16 мг/л смертность не снижается в вариантах без грунта и с песчаным грунтом (s = 0 и s = - 0,068). В вариантах с илом за 10 суток отстаивания смертность гаммарид практически сошла на нет (τ = -0,6, P≤0,05).

Десятисуточное отстаивание раствора бихромата калия K2Cr2O7 в среде без грунта и с песчаным грунтом не оказало влияния на уровень смертности гаммарид как в концентрации 2 мг/л (s = 0 и s = -0,02), так и в концентрации 1 мг/л (r = -0,255 и r = -0,025). В вариантах с песчаным грунтом уровень смертности значительно снижается во время отстаивания. Это снижение достоверно в концентрации 2 мг/л (r = -0,71 P≤0,05) и 1 мг/л (r =-0,92, P≤0,001).

Отстаивание раствора орто-крезола в течение 10 суток в вариантах без грунта и с песчаным грунтом не оказало влияния на смертность гаммарид в концентрации 128 мг/л (s = 0), тогда как в вариантах с илом смертность тест-объектов резко падала на 4 - 6-е сутки отстаивания (r = -0,867, P≤0,01). В концентрации 64 мг/л зависимость смертности от сроков отстаивания раствора достоверна во всех вариантах опыта; без грунта (r = -0,849, P≤0,01), с илистым (r = - 0,993, P≤0,01) и с песчаным грунтом (r = - 0,655, P≤0,05). Потерю токсичности раствором с концентрацией 64 мг/л можно объяснить преобладанием микробиологического разрушения над химическими процессами в грунте.

Тот факт, что различные типы грунтов по-разному взаимодействуют с раствором токсикантов, нашел отражение в литературе (Лесников, Лузгин, 1981; Брагин и др., 1981; Лесников, 1982), и наши данные не противоречат этому положению. Известно, что поглощение грунтами различных токсикантов происходит достаточно быстро. Так, илы поглощают до 80% Zn2+ из концентрации 1 мг/л за 3 часа, максимум поглощения меди тоже приходится на 3 - 4 часа (Фельдман, Нахшина, 1968). Очевидно, что образование стабильных нетоксичных соединений растянуто во времени и по продолжительности сопоставимо с временем проведения острых опытов.

Выводы

1. Присутствие грунта в ряде случаев снижает токсичность растворов химических веществ для организмов бентоса.

2. Снижение токсичности зависит от типа грунта и свойств самого химического соединения.

3. Процесс взаимодействия токсиканта с грунтом растянут во времени, что следует учитывать при исследовании остролетальных концентраций.

Литература

Брагин Б. И., Малиновская А. С., Матмуратов С. А., Налов В. И. 1981. Тяжелые металлы в гидробиоценозах водоемов Казахстана. - Тез. докл. IV съезда ВГБО. Киев.

Лесников Л. А. 1975. Временные методические указания по установлению ПДК вредных веществ в воде рыбохозяйственных водоемов. Л., Изд. ГосНИОРХ.

Лесников Л. А., Лузгин В. К. 1981. Поведение загрязняющих веществ и проявление их действия в природных водоемах.- Тез. докл. IV съезда ВГБО, 3, Киев.

Лесников Л. А. (рук.) 1982. Разработать методику установления нормативного загрязнения для грунтов водоемов, используемых для естественного воспроизводства рыб и искусственного разведения (Отчет). Фонды ГосНИОРХ.

Михайлова Л. В., Бышевский А. Ш., Жерновникова Г. А., Рукосуева Г. П. 1976. Радиометрическое исследование кумуляции водорастворимой фракции нефти некоторыми низшими ракообразными. - Тез. докл. III съезда ВГБО, 2. Рига.

Нахшина Е. П. Труба Н. А. 1975. Распределение микроэлементов в воде и грунтах Днепровско-Бугской устьевой области. - В кн.: Самоочищение, биопродуктивность и охрана водоемов и водотоков Украины. Киев.

Нахшина Е. П. и др. 1976. Роль физико-химических процессов в формировании качества поверхностных вод.- Тез. докл. III съезда ВГБО, 2. Рига.

Одум Ю. 1975. Основы экологии. М.

Петрова И. В. 1982. Влияние загрязненных донных отложений на гидрохимический режим и некоторых гидробионтов. Автореф. канд. дис.

Фельдман М. Б., Нахшина Е. П. 1968. К вопросу о роли донных отложений в самоочищении водоемов от ионов цинка. - В кн.: Санитарная гидробиология и водная токсикология, 2. Рига.

Ягмине И. Б., У селите С. И. 1981. Ртуть в организмах зообентоса и макрофитах Куршского залива. - В кн.: Тез. докл. IV съезда ВГБО, 3. Киев.

Bryan G. W., Hummerstone L. G. 1971. Adaptation of Polychaete Nereis diver-sicolor to estuarine sediments high concentrations of heavy metals. - J. of the Mar Biol. Assoc. U. K., 51, 4.

Langston W. J. 1980. Arsenic in U. K. estuarine sediments and its availability to benthic organisms. - J. Mar. Biol. Assoc. U. K., 60, 4.

Patrick F. M., Loutit M. W. 1978. Passage of metals to freshwater fish from their food. - Water Res., 12, 6.

Thomas E. A., Luoma S. N., Johansson C. E., Coin D. J. 1984. Comparison of sediments and organisms in identifying sources of biologically available trace metal contamination. - Water Res., 18, 6.

предыдущая главасодержаниеследующая глава












© RIBOVODSTVO.COM, 2010-2022
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://ribovodstvo.com/ 'Рыбоводство'

Рейтинг@Mail.ru