Токсикологические показатели Аrtemia salina, содержащейся в среде с добавлением коммунальных сточных вод г. Бердянск

УДК 628.191:628.39:595.32:574.64

Н. С. Кузьминова*, С. Н. Ковалев**, С. П. Тертичный**

*Институт биологии южных морей НАНУ, Севастополь, Украина, kunast@rambler.ru
**Общественная организация «Чистый Азов», Бердянск, Украина, kovalyov@mail.ru

TOXICOLOGICAL INDICES OF ARTEMIA SALINA CULTIVATED
IN THE MEDIA WITH WASTEWATER OF BERDYANSK CITY

N. S. Кuz’minova*, S. N. Кovalev**, S. P. Тertichniy**

*Institute of Biology of the Southern Seas, NAS of Ukraine, Sevastopol’, Ukraine
**Public Organization «Clean Azov», Berdyansk, Ukraine

Артемия относится к подклассу жаброногих раков (Branchiopoda), отряду жаброногих (Anostraсa). Ценность артемии определяется ее химическим составом: высоким содержанием белков, жиров, незаменимых аминокислот и жирных кислот, витаминов, гормонов, других биологически активных веществ (Ивлева, 1969; Руднева, 1991). Специфические биологические свойства Artemia позволяют успешно использовать этот тест-объект в токсикологии (Boia, Duarte, 1993). Фильтрационный тип питания жабронога способствует биологической очистке акваторий. На сегодняшний день загрязнение Мирового океана (в частности, Азово-Черноморского бассейна) сточными водами различного происхождения продолжает оставаться проблемой, требующей постоянного контроля и исследования с целью минимизации ущерба, наносимого акваториям. Цель настоящей работы – оценить действие коммунальных сточных вод г. Бердянск на токсикологические параметры Artemia salina L.

Проведено два эксперимента. В первом в 100 мл среды помещали цисты артемии Artemia salina L. Среда в опытах состояла из хозяйственно-бытовых сточных вод (ХБСВ) и стерильной морской воды в соотношениях 1:1000, 1:100 и 1:10, а также компонентов питательной среды Гольдберга и культуры Platymonas viridis Rouch. Плотность микроводорослей определяли в начале и конце эксперимента (табл. 1). На третьи и четвертые сутки эксперимента определяли процент выклева наплиусов из цист.

Во втором эксперименте в идентичных средах в 100 мл среды помещали по 10 семисуточных науплиусов артемии и отмечали выживаемость рачков в течение 10 суток. Плотность микроводорослей указана в таблице 1. Температура воды в экспериментах составляла +21…+22 ºС.

Токсикологические исследования проводили для каждой опытной группы и контроля в трех параллельных измерениях. Результаты обрабатывали, используя t-критерий Стьюдента. При исследовании влияния сточных вод на рачков, искусственно инкубированных в растворах с различными разведениями сточных вод, сравнения всех изучаемых параметров проводили между опытной группой и контролем при уровне значимости р ≤ 0,05.

Таблица 1. Концентрация микроводорослей Platymonas viridis
при инкубации артемии в растворах со сточными водами

Эксперимент

период

Средняя плотность клеток при различных разбавлениях
хозяйственно-бытовых сточных вод морской водой, кл./мл

контроль

1:1000

1:100

1:10

1

начало

68000

32530

34670

35920

окончание

215200

241670

370000

486670

2

начало

230940

251560

264060

201880

окончание

8170

540

1670

7640

Во всех случаях процент выклева рачков был низким (табл. 2). При минимальных разбавлениях сточных вод выклев был максимальным (4,15 и 2,59 %) уже на третьи сутки, в то время как в контроле процент выклева был низким. Стимулирующий эффект (быстрый и максимальный выклев) в первых двух случаях и эффект запаздывания при максимальной концентрации ХБСВ был отмечен и ранее (Кузьминова, 2006). Запаздывание реакции установлено при исследовании действия высоких концентраций ХБСВ г. Севастополь на выклев артемии, рыбы присоски, также как и на активность антиоксидантных ферментов тканей артемии и личинок атерины (Кузьминова, 2006).

При дальнейшем наблюдении за параметром выклева, отметили, что он снижался, засчет гибели (во всех вариантах) выклюнувшихся рачков.

Таблица 2. Процент выклева артемии, инкубированной
в растворах с коммунальными сточными водами г. Бердянск

Сутки

Разбавления хозяйственно-бытовых сточных вод морской   водой

контроль

1:1000

1:100

1:10

3

0,97 ± 0,34

 4,15 ± 1,25*

2,59 ± 1,14

0

4

1,19 ± 0,22

2,10 ± 0,41

0,96 ± 0,40

1,02 ± 0,68

7–10

0,15 ± 0,15

1,14 ± 0,72

0,73 ± 0,25

0,59 ± 0,29

Примечание: * – отличия достоверны относительно контрольных величин (р ≤ 0,01).

Выживаемость рачков была высокой во всех вариантах. К концу эксперимента этот показатель был выше при действии сточных вод, нежели в контроле (табл. 3).

Интенсивность потребления клеток жаброногом в контроле и при максимальной концентрации ХБСВ была снижена (табл. 1), несмотря на сходные величины плотности микроводорослей в начале экспозиции.

В литературе имеются данные как о перспективности использования ракообраз­ных с фильтрационным способом питания, в частности, артемии, в системах доочистки, так и о негативном влиянии высоких концентраций сточных вод. Многие ракообразные – фильтраторы накапливают значительные количества ксенобиотиков, содержащихся в сточных водах. Известно, например, что в организме Corophium volutator Pallas (Amphipoda) аккумулируется присутствующий в сточных водах кадмий (Caparis, Rainbow, 1994). Артемия способна утилизировать сельскохозяйственные отходы, а также такие токсичные соединения как ПХБ, ДДТ, тяжелые металлы. Это дало возможность внедрить артемию в систему биоочистки промышленных сточных вод в штате Техас. Двухступенчатая система очистки, в которую вошли простейшие, микроводоросли, коловратки и артемия позволила не только снизить концентрации токсичных веществ, но и получить биомассу ракообразных, а у креветки Penaeus, которую кормили артемией, не было обнаружено негативных эффектов (Руднева, 1991). Аналогичные процессы очищения морской воды от избыточных количеств биогенов коммунальных нечистот отмечены М. McShan. В этом случае контроль процессов эвтрофикации осуществляли благодаря жизнедеятельности A. salina, причем, жаброног мог быть использован как корм для рыб (McShan, Trieff, Grajcer, 1974).

Таблица 3. Выживаемость взрослых рачков артемии,
содержащихся в растворах с коммунальными сточными водами г.Бердянск

Сутки

Разбавления хозяйственно-бытовых сточных вод морской   водой

контроль

1:1000

1:100

1:10

1

10,33 ± 0,33

10,00 ± 0,00

10,33 ± 0,33

10,00 ± 0,58

2

10,33 ± 0,33

10,00 ± 0,00

10,33 ± 0,33

10,00 ± 0,58

3–7

8,67 ± 0,88

10,00 ± 0,00

10,33 ± 0,33

10,00 ± 0,58

8

8,33 ± 0,67

10,00 ± 0,00*

10,33 ± 0,33*

10,00 ± 0,58

9

8,33 ± 0,37

9,67 ± 0,33

10,33 ± 0,33*

9,67 ± 0,88

10

8,33 ± 0,67

9,00 ± 0,58

10,33 ± 0,33*

9,00 ± 1,53

Примечание: см. табл. 2.

В то же время поступление сточных вод в избыточных концентрациях в водные экосистемы может привести к гибели популяции артемии. Отмечено, что в 1985–1986 гг. яйца артемии в оз. Аджиголь (вблизи Феодосии) встречались только в южной, прилегающей к морю части соленого озера, тогда как в северной части они отсутствовали. Причина этого – постоянные сбросы бытовых сточных вод (Руднева, 1991). Сбросы в морскую среду отходов животноводческой фермы оказали негативное воздействие на балянусов. Обильная вегетация диатомовых и последовавшее за этим развитие жгутиковых водорослей вызвало более раннее размножение балянусов, за 1–2 не­дели до появления пищи для их личинок. Голодавшие науплиусы оказались настолько ослабленными, что не могли достаточно интенсивно питаться. В результате этого одна часть личинок погибла, а другая отстала в развитии (Ржепишевский, 1967).

Результаты наших исследований показали, что низкие концентрации сточных вод благоприятно действуют как на выклев науплиусов из цист, так и на нахождение взрослых особей A. salina в этих средах. При разбавлении ХБСВ морской водой в соотношении 1:10 их токсического действия также не установлено. Очень низкая величина выклева науплиусов артемии и дальнейшая гибель особей может быть связана с низкой соленостью воды (в контроле – 9,11 ‰, 1:1000 – 9,01 ‰, 1:100 – 8,98 ‰, 1:10 – 8,33 ‰). Отличия в реакциях науплиусов и взрослых животных, по-видимому, объясняются большей устойчивостью последних. С учетом имеющихся литературных сведений, а также собственных данных можно рекомендовать использовать взрослых рачков A. salina в системах биологической очистки морской воды с низкой соленостью от избыточного количества микроводорослей и непосредственно компонентов сточных вод.


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 93-96.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники