CC BY
94. Михайлова Л.В. Основы регламентации загрязняющих веществ в донных грунтах рыбохо-зяйственных водоемов // Проблемы научно-методического обеспечения оценок ущербов рыбному хозяйству от разработки нефтегазовых месторождений на морском шельфе. — М.: Изд-во МГУ, 1999. — С. 79-80.
5. Михайлова Л.В., Жерновикова Г.А., Рукосуе-ва Г.П. и др. Влияние нефти на рыб и донных беспозвоночных // Рыбное хозяйство, 1977. — № 6. — С. 34-36.
6. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. — М.: Изд-во ВНИРО, 1997. — 349 с.
7. Томилина И.И., Михайлова Л.В., Гребе-нюк Л.П. и др. Влияние нефтепродуктов на личинок комаров рода Chironomus riparius (Díptera,
Chironomidae) // Биол. внутр. вод, 2003. - № 2. — С. 100-106.
8. Ingersoll C. G., Nelson M.K. Testing sediment toxicity with Hyalella azteca (Amphipoda) and Chironomus riparius (Diptera) // Aquatic Toxicology and Risk Assessment: Philadelphia: Amer. Soc. for Testing and Materials, 1990. - V. 13. - P. 93-109.
9. Ingersoll C.G., Brunson E.L., Hardesty D.K. et al. Use of sublethal endpoints in sediment toxicity test with the amphipod Hyalella azteca //Environ. Toxicol. Chem, 1998. - V. 17. - P. 1508-1523.
10. Mount D.I., Norberg T.J. A seven-day life-cycle cladoceran toxicity test//Environ. Toxicol. Chem., 1984. - V 3. - P. 425-434.
11. Sokal R.R., Rohlf F.J. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. - N.Y.: W.H. Freeman and Comp., 1995. - 887p.
Материал поступил в редакцию 04.08.08.
I.I.Tomilina1, L.V.Mikhaylova2, G.Ye.Rybina2, T.G.Aakatyeva2
IMPACT OF GROUND SEDIMENTS POLLUTED BY PETROLEUM L PRODUCTS ON PLANKTON AND
BENTHONIC CRUSTACEOUS
1I.D.Papanin Institute of Inland Waters Biology, Russian Academy of Sciences, settlement Borok, Yaroslav region
2Tyumen State Agricultural Academy
Lethal, sub-lethal and thresholds concentrations of petroleum products were set for four species of crustaceous (Hyalella azteca, Gmelinoides fasciatus, Ceriodaphnia affinis, Daphnia magna) in ground sediments. The maximum allowable concentration of petroleum is 0.1 g/kg. Species used in the experiment were arranged in the following order: from less resistant to more stable: Hyalella azteca > Gmelinoides fasciatus > Ceriodaphnia affinis > Daphnia magna.
УДК 582.044
Е.А.Соломонова, С.А.Остроумов
ВОЗДЕЙСТВИЕ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ НА БИОМАССУ МАКРОФИТОВ NAJAS GUADELUPENSISL.
Московский государственный университет
В лабораторных экспериментах в условиях микрокосмов было изучено воздействие додецилсульфата натрия (ДСН) на выживаемость и вес биомассы макрофитов в условиях длительной инкубации и внесения ДСН в форме неоднократных (повторяющихся, рекуррентных) добавок. Количество ДСН, внесенное в 1 дм3 после каждой добавки составляло: 0,5, 0,8, 1,7, 8,3, 16,7, 50,0 и 100,0 мг. Длительность периода выживания растений снижалась при увеличении количества ДСН, вносимого в одной добавке, в 200 раз (с 0,5 до 100 мг/л) период выживания снизился в 53 раза (с 372 до 7 дней). В присутствии ДСН произошло некоторое снижение биомассы макрофитов, зависящее от суммарного количества внесенного ДСН.
Ключевые слова: микрокосмы, додецилсульфат натрия, выживаемость, биомасса, макрофиты.
Введение. Ранее были установлены воздействия додецилсульфата натрия на моллюсков [7] и на наземные растения [1, 3, 7]. Воздействие этого вещества на водные растения (макрофиты) было изучено недостаточно.
Цель данного сообщения — представить результаты исследований воздействия додецилсульфата натрия (ДСН) на жизнеспособность водных макрофитов наяда гваделупская (Najas guadelu-pensis L.).
Таблица
Воздействие ДСН на вес биомассы макрофитов N. guadelupensis
№ сосуда Биомасса макрофитов, помещенных в микрокосм (сырой вес, г) Прирост количества ДСН после одной добавки, мг/л Время, через которое наступала гибель > 50% макрофитов, сут. Количество добавок, после которых наступала гибель макрофитов Суммарное количество ДСН, после добавления которого наступала гибель макрофитов*, мг Соотношение суммарного количества ДСН (вызвавшего гибель растений, колонка 6) и начальной биомассы макрофитов (колонка 2), мг/г Отношение биомассы после 30 дней к биомассе начала опыта,% Отношение биомассы макрофитов в конце опыта (после инкубации в течение периода, указанного в колонке 5) к биомассе в начале опыта,%
мг/количест- во, добавленное в весь микрокосм объемом 1,2 л мг/лколиче-ство, пересчитанное на 1 л воды
Колонка 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,2 4,45 0,0 _** _** _** _** _** 110,1 131,5
3,4 4,4 0,5 372 160 78,5 65,4 17,8 103,4 89,8
5,6 4,35 0,8 372 160 132,8 110,7 30,5 111,5 85,1
7,8 4,4 1,7 334 144 240,45 200,4 54,6 108,0 86,4
9,10 4,4 8,3 40 18 149,4 124,5 34,0 79,5 78,4
11,12 4,5 16,7 32 14 233,8 194,8 52,0 67,8 67,8
13,14 4,4 50,0 15 7 350 291,7 79,5 70,5
15,16 4,5 100,0 7 4 400 333,3 88,9 72,2
Примечание. * — Суммарное количество ДСН (нагрузка ДСН), которое было добавлено и вызвало гибель макрофитов после инкубации в течение периода, длительность которого указана в колонке 4. ** — За время проведения опыта (372 суток) гибели растений не произошло. *** — Опыт к указанному времени (30 суток) уже не проводится, поскольку макрофиты в этих вариантах опытов погибли значительно раньше (время, через которое наступала гибель более 50% макрофитов, указано в колонке 4)
ДСН (додецилсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, формула С12Н25804№, молекулярная масса 288,5) — анионное поверхностно-активное вещество (АПАВ), является одним из широко применяемых представителей первичных ал-килсульфатов. Свойства: растворим в воде, хлороформе, метаноле, бутаноле, не растворим в диэтиловом эфире, бензоле, диоксане (до 40°С); критическая константа мицеллообразования 8,1 ммоль/л; гидрофильно-липофильный баланс = 42,0. Широко применяется как пенообразователь, эмульгатор, солюбилизатор, смачиватель, диспергатор. DL50 = 2,7 г/кг (белые крысы, внут-рибрюшинно) [7].
В лабораторных экспериментах в условиях микрокосмов было изучено воздействие ДСН на вес биомассы макрофита N. guаdelupensis в условиях длительной инкубации и внесения ДСН в форме неоднократных (повторяющихся) добавок.
Материалы и методы исследования. В опытах использовали лабораторные микрокосмы (объем 1,2 л), содержащие макрофиты N. guadelu-pensis суммарной биомассой (сырой вес): 4,4—
4,5 г. Опыты проводили с использованием метода рекуррентных добавок [9]. Прирост количества ДСН после каждой добавки составлял: 0,5, 0,8, 1,7, 8,3, 16,7, 50,0 и 100,0 мг/л. Опыты проводили в двукратных повторностях при температуре воды в сосудах 20±3°С. Инкубацию проводили в условиях естественной фотопериодичности. Длительность опыта составляла 372 суток. В микрокосмах использовали отстоенную водопроводную воду.
Результаты и обсуждение. Результаты представлены в табл. Из данных, приведенных в колонке 4 табл., видно, что длительность периода выживания растений снижалась при увеличении количества ДСН, вносимого с каждой из добавок. При увеличении количества ДСН, вносимого в одной добавке, в 200 раз (с 0,5 до 100,0 мг/л) период выживания снизился в 53 раза (с 372 до 7 дней).
Результаты, приведенные в колонке 10, свидетельствуют, что в присутствии ДСН произошло некоторое снижение биомассы макрофи-тов. Сопоставление веса биомассы через 30 дней (данные колонки 9) с ее весом в конце опыта
после более длительной инкубации (данные колонки 10) показывает, что в трех вариантах опытов (сосуды № 3, 4, 5, 6, 7, 8) снижение веса биомассы произошло только при инкубации с ДСН за период, превышающий 1 месяц. Однако при более крупных разовых добавках и соответственно при большей общей нагрузке добавленного ПАВ (сосуды № 9, 10, 11, 12) снижение веса фитомассы зарегистрировано уже через 30 дней после начала инкубации. Обращает на себя внимание совпадение веса биомассы в колонках 9 и 10 в сосудах 11 и 12. Однако это не удивительно, если учесть, что в этом варианте опыта различие в возрасте биомассы, вес которой использовался для расчета указанных в таблице показателей, всего лишь 2 дня (в колонке 9 использован вес биомассы через 30 дней инкубации, а в колонке 10 для этого варианта опыта — через 32 дня). За 2 дня вес биомассы не успел измениться. В целом результаты, содержащиеся в колонках 9 и 10, дают количественную меру негативного воздействия нарастающих нагрузок ДСН на водные макрофиты данного вида.
Полученные результаты дополняют данные других опытов, показавших нарушение биологических функций организмов при воздействии ПАВ и смесевых препаратов, содержащих ПАВ. Так, ранее было показано, что ДСН ингибировал рост водорослей Scenedesmus quadricauda, проростков горчицы белой, кукурузы и огурца [1]. При действии ДСН 1 мг/мл (= 1 г/л) рост проростков гречихи Fagopyrum esculentum прекращался через 74 ч. Концентрация ДСН 0,1 мг/мл оказывала ингибирующее действие: степень инги-бирования роста проростков Fagopyrum esculentum составляла 24—37% [3]. Показано, что ДСН ингибировал фильтрационную активность мидий Mytilus edulis [2] и других видов моллюсков — Mytilus galloprovincialis и Crassostrea gigas [7].
Установлен ряд биологических эффектов при воздействии на организмы ПАВ-содержащих смесевых препаратов, в том числе синтетических моющих средств (СМС). Было показано нарушение роста культур эвглен Euglena gracilis Klebs при воздействии СМС «Кристалл» и «Лотос-Автомат» [5], снижение фильтрации воды моллюсками Unio tumidus при воздействии СМС «ОМО» [6], депигментация и опадение листьев водного мха Fontinalis antipyretica Hedw. [10], торможение роста проростков покрытосеменных растений (включая Fagopyrum escul-entum и Oryza sativa) при действии нескольких СМС [4, 7, 8].
Заключение. Используемая методика позволила получить разностороннюю информацию (длительность периода выживания, суммарная
нагрузка на единицу биомассы макрофитов, воздействие на вес биомассы) о негативном воздействии поверхностно-активного вещества (ПАВ) ДСН на макрофиты, что количественно характеризует опасность ДСН для этого вида и степень устойчивости (толерантности) макрофи-тов к данному химическому веществу. Новые результаты о действии додецилсульфата натрия на макрофиты N. guadelupensis, полученные в условиях инкубации в микрокосмах в течение 7—372 дней расширяют знания о потенциально опасных воздействиях ПАВ на организмы.
Список литературы
1. Горюнова С.В., Остроумов С.А. Воздействие анионного детергента на зеленую протококковую водоросль и проростки некоторых покрытосеменных растений // Научн. доклады высшей школы. Биол. Науки, 1986. — № 7. — С. 84-86.
2. Донкин П., Остроумов С.А. Экологическая опасность додецилсульфата натрия // Токсикологический вестник, 1997. — № 3. — C. 37.
3. Нагель Х., Остроумов С.А, Максимов В.Н. Ингибирование роста проростков гречихи под воздействием додецилсульфата натрия // Научн. доклады высшей школы. Биол. Науки, 1987. — № 12. — С. 81-84.
4. Остроумов С.А., Хорошилов В.С. Биотестирование вод, загрязненных поверхностно-активными веществами // Изв. Академии наук, серия Биологическая, 1992. — № 3. — С. 452-458.
5. Остроумов С.А, Галяма Д., Блажей А. и др. Синтетические моющие средства (СМС) «Кристалл» и «Лотос-Автомат» [Воздействие на Ещ1епа gracilis Klebs.]// Токсикологический вестник, 1998. — № 5. — С. 29-30.
6. Остроумов С.А., Колотилова Н.Н. Синтетическое моющее средство ОМО [ингибирование фильтрации воды Umo tuтidus] // Токсикологический вестник, 2000. — № 5. — С. 43-44.
7. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. — М.: МАКС Пресс, 2001. — 344 с.
8. Остроумов С.А, Хорошилов В.С. Жидкие моющие средства Biospul и «Каштан» // Токсикологический вестник, 2001. — № 6. — С. 41-43.
9. Остроумов С.А. Модельная система в условиях рекуррентных (реитерационных) добавок ксенобиотика или поллютанта // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006. — Т. 11. — С. 72-74.
10. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический вестник, 2007. — № 1. — С. 40-41.
Материал поступил в редакцию 12.08.08.
